第16讲 基本营养物质 有机高分子材料-【学考必备】2025年高中化学学业水平合格性考试总复习(江苏专用)
2024-11-28
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内容正文:
第16讲 基本营养物质 有机高分子材料
目录
明晰学考要求 1
基础知识梳理 1
考点精讲精练 3
考点一:基本营养物质性质和应用 3
考点二:常见有机高分子材料 5
实战能力训练 13
1.了解基本营养物质的主要性质和用途。
2.了解常见有机高分子材料的性质。
3.认识营养物质、有机高分子材料在日常生活中的应用。
一、营养物质
(一)糖类
我们的食物能给我们提供的营养物质主要有 糖类、油脂、蛋白质、无机盐、维生素、水 ,其中 糖类、油脂、蛋白质 被人们习惯称为基本营养物质。
一.糖类的组成及其分类
1.糖类组成:糖类是由C、H、O三种元素组成的一类有机化合物,其组成大多可以用通式Cn(H2O)m表示,过去曾称其为碳水化合物。
2.糖的分类:糖类可以根据其能否水解以及水解产物的多少不同,划分为单糖、二糖、多糖。
3.重要糖类:
类别
代表物
分子式
相互关系
单糖
葡萄糖、果糖
C6H12O6
同分异构体
二糖
蔗糖、麦芽糖
C12H22O11
同分异构体
多糖
淀粉、纤维素
(C6H10O5)n
不属于同分异构体
【注意】淀粉和纤维素是高分子化合物,是混合物
二.葡萄糖
1.葡萄糖的结构
葡萄糖是一种有甜味的无色晶体,溶于水,其分子式为C6H12O6,葡萄糖的结构简式CH2OH(CHOH)4CHO 。
在葡萄糖分子中含有两种决定葡萄糖化学性质的原子团,它们分别是—OH(羟基)和 (—CHO醛基)。
2.主要化学性质
(1)与新制Cu(OH)2悬浊液反应。完成下列实验:
实验现象:__试管中有砖红色沉淀生成__。
实验结论:葡萄糖具有__还原__性,能被弱氧化剂如__新制Cu(OH)2悬浊液__氧化,生成砖红色的Cu2O沉淀。
(2)在试管中加入1 mL 2% AgNO3溶液,然后一边振荡试管,一边逐滴加入2%稀氨水,到沉淀恰好溶解为止,得到银氨溶液,再加入1 mL 10%葡萄糖溶液,振荡,然后放在水浴中加热,观察现象。
实验现象:在试管内壁形成__光亮的银镜__。
实验结论:葡萄糖具有__还原__性,能被弱氧化剂如__银氨溶液__氧化,生成光亮的银镜。
三.蔗糖、淀粉、纤维素
1.淀粉的特征反应:将碘酒分别滴到一片土豆和面包上,观察并记录实验现象。
现象:变蓝。结论:淀粉遇碘变蓝。
2.蔗糖、淀粉、纤维素的水解反应
(1)蔗糖的水解方程式为
。
(2)淀粉或纤维素的水解反应
现象:最终有砖红色沉淀生成;
解释:淀粉水解生成的葡萄糖与新制Cu(OH)2悬浊液共热生成砖红色沉淀。
淀粉或纤维素的水解方程式为
。
(3)在人体内缓慢氧化,提供人体活动所需能量,写出葡萄糖在人体内氧化的化学方程式:
C6H12O6+6O2―→6CO2+6H2O 。
(4)葡萄糖酿酒的反应为C6H12O6酒化酶 (——→)2C2H5OH+2CO2↑。
四、糖类物质的存在和主要应用
1. 单糖:葡萄糖和果糖是单糖,主要存在于 水果 和 蔬菜 中,动物的血液中也含有葡萄糖,人体正常的血糖含量为100mL血液中含葡萄糖80-100mg。 葡萄糖还是重要的工业原料,主要用于 食品加工 、 医疗输液 、 合成补钙药物 及 维生素C 。
2. 双糖:蔗糖和麦芽糖都属于双糖,其中最主要的是蔗糖,蔗糖主要存在于 甘蔗 和甜菜中,食用白糖、冰糖就是 蔗糖 。
3. 多糖:淀粉和纤维素是多糖,它们是食物的重要组成部分,也是一种结构复杂的天然 高分子 化合物。
淀粉除作食物外,主要用于生产 葡萄糖 和 酒精 。
纤维素是植物的主要成分,人体中没有水解纤维素的酶,所以纤维素在人体中主要是加强胃肠的蠕动,有通便功能,其他一些富含纤维素的物质,如木材、稻草、麦秸、甘蔗渣等还可以用来造纸。
(二)油脂
1.油脂的分子结构
(1)油脂是由多种高级脂肪酸跟甘油生成的酯,其结构如图所示:
结构式里,R1、R2、R3为同一种烃基的油脂称为简单甘油酯;R1、R2、R3为不同种烃基的油脂称为混合甘油酯。天然油脂大都是混合甘油酯。
(2)组成油脂的高级脂肪酸种类较多,常见的有:
①饱和脂肪酸:如硬脂酸,结构简式为C17H35COOH;软脂酸,结构简式为C15H31COOH。
②不饱和脂肪酸:如油酸,结构简式为C17H33COOH;亚油酸,结构简式为C17H31COOH。
(3)脂肪酸的饱和程度对油脂熔点的影响
植物油为含较多不饱和脂肪酸成分的甘油酯,常温下一般呈__液__态;动物油为含较多饱和脂肪酸成分的甘油酯,常温下一般呈固态。
【核心归纳】
脂肪、油、矿物油三者的比较
物质
油脂
矿物油
脂肪
油
组成
多种高级脂肪酸的甘油酯
多种烃(石油及其分馏产品)
含饱和烃基多
含不饱和烃基多
性质
固态或半固态
液态
液态
具有酯的性质,能水解,有的油脂兼有烯烃的性质
具有烃的性质,不能水解
鉴别
加含酚酞的NaOH溶液,加热,红色变浅不再分层
加含酚酞的NaOH溶液,加热,无变化
用途
营养素可食用,化工原料如制肥皂、甘油
燃料、化工原料
2.油脂的化学性质
(1)油脂的水解反应
①油脂+水酸高级脂肪酸+甘油
②油脂+氢氧化钠△ (——→)高级脂肪酸钠+甘油
(2)植物油的氢化反应
植物油分子中存在,能与氢气发生加成反应,将液态油脂转化为半固态油脂。
3.油脂在人体内的转化
油脂在人体小肠中通过酶的催化可以发生水解反应,生成高级脂肪酸和甘油,然后再分别氧化分解,释放能量。
4.油脂的存在
油脂存在于植物的 种子 、动物的 组织 和 器官 中。
油脂中的碳链含 碳碳双键 时,主要是低沸点的植物油,
油脂中的碳链为 碳碳单键 时,主要是高沸点的动物脂肪。
(三)蛋白质
1.组成特点
蛋白质是构成细胞的基本物质,是一类非常复杂的天然有机高分子,由碳、氢、氧、氮、硫等元素组成。
2.化学性质
(1)蛋白质的水解反应
蛋白质酶、酸或碱多肽酶、酸或碱氨基酸
(2)蛋白质的变性
①按下列实验操作完成实验:
②实验现象:加入醋酸铅溶液,试管内蛋白质产生沉淀;加入蒸馏水后沉淀不溶解。
③结论:在某些物理因素或化学因素的影响下,蛋白质的理化性质和生理功能发生改变的现象,称为蛋白质的变性。
能使蛋白质变性的因素有:
物理因素:加热、加压、搅拌、振荡、紫外线照射、超声波等;
化学因素:强酸、强碱、重金属盐、三氯乙酸、乙醇、丙酮、甲醛等有机物。
④蛋白质的变性是一个不可逆过程,变性后的蛋白质在水中不溶解,同时也会失去原有的生理活性。利用蛋白质的变性,可用于杀菌消毒,而疫苗等生物制剂的保存则要防止变性。
【核心归纳】
蛋白质盐析与变性的比较
盐析
变性
概念
蛋白质在某些盐的浓溶液中因溶解度降低而析出
蛋白质在加热、酸、碱等条件下性质发生改变而聚沉
特征
可逆
不可逆
实质
溶解度降低,物理变化
结构、性质改变,化学变化
条件
碱金属、镁、铝等轻金属盐的浓溶液及铵盐溶液
加热、强酸、强碱、重金属盐类、紫外线、X射线、甲醛、酒精、苯甲酸等
用途
提纯蛋白质
杀菌消毒
(3)蛋白质的特征反应
①颜色反应:向盛有鸡蛋清溶液的试管中滴加3~5滴浓硝酸,在酒精灯上微热,观察到的现象是__溶液遇浓硝酸变黄色__。实验结论:浓硝酸可使某些蛋白质显黄色,常用此反应来鉴别蛋白质。
②蘸取少量鸡蛋清或取一根头发,放在酒精灯火焰上灼烧,可闻到__烧焦羽毛的特殊气味__。常用此反应区分毛料纤维与合成纤维。
二、有机高分子材料
1.有机高分子材料的分类
有机高分子材料
2.有机高分子材料
(1)塑料
①组成
②性能:强度高、密度小、耐腐蚀、易加工等。
③常见塑料及用途
名称
结构简式
用途
聚乙烯
可制成食品包装袋等
聚氯乙烯
可制成电线的绝缘层、管道等
聚苯乙烯
可制成泡沫包装材料、绝缘材料等
聚四氟乙烯
可制成实验仪器、化工用品等
聚丙烯
可制成管道、包装材料等
有机玻璃(聚甲
基丙烯酸甲酯)
可制成飞机和车辆的风挡、光学仪器等
脲醛塑料(电玉)
可制成电器开关、插座等
(2)橡胶
①橡胶是一类具有高弹性的高分子材料,是制造汽车、飞机轮胎和各种密封材料所必需的原料。天然橡胶的主要成分是聚异戊二烯,结构简式为,其单体为;天然橡胶分子中含有,易发生加成反应和氧化反应。
②橡胶的分类
橡胶
③性能:具有高弹性、绝缘性、气密性、耐油、耐高温或耐低温等性能。
④用途:制造汽车、飞机轮胎;各种密封材料。
(3)纤维
①纤维的分类
②合成纤维性能:强度高、弹性好、耐磨、耐化学腐蚀,不易虫蛀等。
③主要用途:制衣料、绳索、渔网等,广泛应用于工农业领域。
(4)合成有机高分子物质
单体
能够进行聚合反应形成高分子的小分子化合物
链节
高分子中化学组成相同、可重复的最小单元
聚合度
高分子链中含有链节的数目
注意:高分子化合物为混合物。
考点一:基本营养物质性质和应用
【典型例题】
【例1】(2024高二下·江苏·学业考试)阅读下列材料,回答下列问题。
石油裂解可获得乙烯(),乙烯水化法是工业上合成乙醇()的常用方法。用淀粉[]发酵的方法也可制得乙醇。乙醇氧化可转化为乙醛()或乙酸(),乙醇与乙酸反应可生成乙酸乙酯()。
1.下列属于高分子化合物的是
A.乙烯 B.乙醛 C.淀粉 D.乙酸乙酯
2.淀粉在人体内水解的最终产物是
A.甘油 B.葡萄糖 C.氨基酸 D.高级脂肪酸
【答案】1.C 2.B
【解析】1.A.乙烯分子式为C2H4,相对分子质量较小,属于小分子化合物,故不选A;
B.乙醛分子式为C2H4O,相对分子质量较小,属于小分子化合物,故不选B;
C.淀粉分子式为(C6H10O5)n,相对分子质量大,属于高分子化合物,故选C;
D.乙酸乙酯分子式为C4H8O2,相对分子质量较小,属于小分子化合物,故不选D;
选C;
2.淀粉属于多糖,淀粉分子式为(C6H10O5)n,在人体内酶的作用下最终水解产物是葡萄糖,选B。
【即时演练】
1.(2023高二上·江苏·学业考试)下列关于淀粉的说法不正确的是
A.属于有机高分子化合物 B.与纤维素互为同分异构体
C.能发生水解反应 D.常用碘来检验
【答案】B
【解析】A.淀粉是由单糖聚合而成的,属于有机高分子化合物,故A正确;
B.淀粉、纤维素通式相同,但实际分子组成不同,不属于同分异构体,故B错误;
C.淀粉属于多糖,能水解,故C正确;
D.淀粉遇碘单质显蓝色,可用淀粉检验碘单质,故D正确;
故选:B。
2.(2023高二上·江苏扬州·学业考试模拟)糖类是人体所需的重要营养物质。面粉中含有的糖类物质主要是
A.葡萄糖 B.蔗糖 C.淀粉 D.纤维素
【答案】C
【解析】面粉中含有的糖类物质主要是淀粉,
故选C。
3.(2023高二上·江苏常州·学业考试模拟)糖类、油脂和蛋白质均为维持人体生命活动所需的营养物质。下列说法正确的是
A.糖类都能发生水解反应
B.工业上利用油脂制取肥皂
C.蛋白质遇硫酸铜溶液后不会失去生理活性
D.糖类、油脂和蛋白质都属于高分子化合物
【答案】B
【解析】A.糖类中的单糖不能再水解,A错误;
B.工业上利用油脂在碱性条件的水解制取肥皂,B正确;
C.Cu2+属于重金属离子,会使蛋白质变性失活,C错误;
D.糖类中的多糖、蛋白质属于高分子,单糖、二塘、油脂不属于高分子,D错误;
故答案选B。
考点二:常见有机高分子材料
【典型例题】
【例1】(2023高二上·江苏·学业考试)下列属于高分子化合物的是
A. 苯 B. 乙炔 C. 葡萄糖 D. 蛋白质
【答案】D
【详解】A.苯(C6H6)的相对分子质量为78,不是高分子化合物,A不符合题意;
B.乙炔(C2H2)的相对分子质量为26,不是高分子化合物,B不符合题意;
C.葡萄糖(C6H12O6)的相对分子质量为180,不是高分子化合物,C不符合题意;
D.蛋白质是氨基酸发生缩聚反应的产物,属于高分子化合物,D符合题意;
故选D。
【例2】(2023高二·江苏扬州·学业考试模拟)2022年11月,谷神星一号遥四运载火箭成功发射升空。我国科学家近年来研制了新型“连续纤维增韧”航空材料,其主要成分包括碳化硅(SiC)等隔热材料、二硫化钼(MoS2)等润滑材料和硅橡胶等密封材料。航天服具有多层结构,包含棉布织成的舒适层、橡胶质地的气密层、涤纶面料的限制层和铝合金制成的壳体。下列关于航空材料的叙述不正确的是
A.耐高温 B.抗氧化
C.都属于盐类 D.属于复合材料
【答案】C
【详解】A.由“连续纤维增韧”航空材料的主要成分碳化硅、二硫化钼、硅橡胶等可知,它的熔点高,耐高温、抗氧化,A正确;
B.由“连续纤维增韧”航空材料的主要成分碳化硅、二硫化钼、硅橡胶等可知,它的熔点高,耐高温、抗氧化,B正确;
C.碳化硅、硅橡胶分别为无机非金属材料、有机合成材料,不是盐,C错误;
D.航天服具有多层结构,包含棉布织成的舒适层、橡胶质地的气密层、涤纶面料的限制层和铝合金制成的壳体,故为复合材料,D正确;
故选C。
【即时演练】
1.(2023高二·江苏南京·学业考试模拟)下列属于高分子化合物的是
A.苯 B.乙炔 C.葡萄糖 D.蛋白质
【答案】D
【解析】A.苯(C6H6)的相对分子质量为78,不是高分子化合物,A不符合题意;
B.乙炔(C2H2)的相对分子质量为26,不是高分子化合物,B不符合题意;
C.葡萄糖(C6H12O6)的相对分子质量为180,不是高分子化合物,C不符合题意;
D.蛋白质是氨基酸发生缩聚反应的产物,属于高分子化合物,D符合题意;
故选D。
2.(2023高二上·江苏淮安·学业考试模拟)我国科学家近年来研制了新型“连续纤维增韧”航空材料,其主要成分包括碳化硅(SiC)等隔热材料、二硫化钼(MoS2)等润滑材料和硅橡胶等密封材料。航天服具有多层结构,包含棉布织成的舒适层、橡胶质地的气密层、涤纶面料的限制层和铝合金制成的壳体。下列关于航空材料的叙述不正确的是
A.耐高温 B.抗氧化 C.属于盐类 D.属于复合材料
【答案】C
【详解】由“连续纤维增韧”航空材料的主要成分碳化硅、二硫化钼、硅橡胶等可知,它们的熔点高、耐高温、抗氧化,碳化硅、硅橡胶分别为无机非金属材料、有机合成材料,不是盐,航天服具有多层结构,包含棉布织成的舒适层、橡胶质地的气密层、涤纶面料的限制层和铝合金制成的壳体,故为复合材料,故选:C。
1.(2024高二下·江苏南通·学业考试模拟)糖类、油脂、蛋白质是生产生活中的重要物质。下列有关说法不正确的是( )
A.淀粉在人体内水解的最终产物为葡萄糖
B.油脂属于酯类,可用于制取肥皂
C.蛋白质的基本结构单元是氨基酸
D.糖类、油脂、蛋白质中均只含有碳、氢、氧三种元素
【答案】D
【详解】A.淀粉在人体内水解的最终产物为葡萄糖,氧化后提供能量,故A正确;
B.油脂是高级脂肪酸与甘油形成的酯,属于酯类,碱性条件下水解,发生皂化反应,制取肥皂,故B正确;
C.蛋白质的基本结构单元是氨基酸,氨基酸分子间脱水形成多肽,最终生成蛋白质,故C正确;
D.蛋白质中除含有碳、氢、氧三种元素外,还可能含有N、P、S等元素,故D错误;
故选D。
2.(22-23高二上·江苏徐州·期中)世界上有一半人口以大米为主食,大米含有丰富的
A.纤维素 B.淀粉 C.蛋白质 D.油脂
【答案】B
【详解】大米中的碳水化合物主要是淀粉,大米含有丰富淀粉,故选B。
3.(2024高二下·江苏常州·学业考试模拟)下列物质中,一定不属于天然高分子化合物的是
A.塑料 B.羊毛 C.淀粉 D.蛋白质
【答案】A
【详解】A.塑料属于合成高分子化合物,不属于天然高分子化合物,A符合题意;
B.羊毛的成分为蛋白质,属于天然高分子化合物,B不符题意;
C.淀粉属于多糖,分子式为(C6H10O5)n,属于天然高分子化合物,C不符题意;
D.蛋白质相对分子质量一般在10000以上,属于天然高分子化合物,D不符题意。
答案选A。
4.(2023高二上·江苏连云港·学业考试模拟)大米主要营养成分是淀粉,淀粉属于
A.糖类 B.油脂 C.蛋白质 D.维生素
【答案】A
【详解】大米是中国人主食之一,其中含量最高的营养物质是淀粉,淀粉是糖类的一种,属于糖类;
故答案选A。
5.(2021高二上·江苏盐城·学业考试模拟)下列说法正确的是
A.苯的密度比水大,且易溶于水
B.乙酸乙酯中混有的乙酸可以用NaOH溶液除去
C.油脂属于高分子化合物
D.高温条件下可以使冠状病毒失去活性是因为蛋白质受热变性
【答案】D
【详解】A.苯的密度比水小,且难溶于水,A错误;
B.乙酸乙酯、乙酸均能与氢氧化钠溶液反应,故不能用来除乙酸,B错误;
C.油脂不属于高分子化合物,C错误;
D.病毒的主要成分为蛋白质,高温可使蛋白质变性从而达到杀菌的作用,D正确;
答案选D。
6.(2022高二·江苏南京·学业考试模拟)我国科研团队提出了室温下乙炔(CH≡CH)电催化加氢制乙烯(CH2=CH2)的新路径。乙烯与水反应能制备乙醇(CH3CH2OH),乙醇氧化可生成乙酸(CH3COOH),进而合成乙酸乙酯(CH3COOCH2CH3);乙烯还可以制备聚乙烯()等物质。下列物质属于高分子化合物的是
A.乙炔 B.乙烯 C.乙酸乙酯 D.聚乙烯
【答案】D
【详解】A.乙炔(CHCH)相对分子质量为26,不是高分子化合物,A不符合题意;
B.乙烯(CH2=CH2)相对分子质量为28,不是高分子化合物,B不符合题意;
C.乙酸乙酯(CH3COOCH2CH3)相对分子质量为88,不是高分子化合物,C不符合题意;
D.聚乙烯()是由乙烯发生缩聚反应生成的高聚物,属于高分子化合物,D符合题意;
故选D。
7.(2022高二上·江苏·学业考试)有机高分子化合物是由千百个原子彼此以共价键结合形成相对分子质量特别大、具有重复结构单元的有机化合物。下列物质不属于有机高分子化合物的是
A.聚四氟乙烯 B.油脂 C.纤维素 D.蛋白质
【答案】B
【详解】A.聚四氟乙烯是由四氟乙烯发生加聚反应得到高分子聚合物,故A不选;
B.油脂是高级脂肪酸和甘油形成的酯类,高级脂肪酸中的碳原子数是已知且通常在20个左右,相对分子质量不是很大, 不属于高分子化合物,故B选;
C.纤维素是由单糖聚合而成的高分子聚合物,属于有机高分子化合物,故C不选;
D.蛋白质是由氨基酸发生缩聚反应得到的高分子聚合物,属于有机高分子化合物,故D不选;
故选:B。
8.(2022高二·江苏南通·学业考试模拟)2021年11月7日,王亚平身着我国新一代“飞天”舱外航天服成功出舱,王亚平成为中国首位进行出舱活动的女航天员。“飞天”舱外航天服具有多层结构,其中包含棉布织成的舒适层、橡胶质地的气密层、涤纶面料的限制层等,“飞天”舱外航天服还有由铝合金制成的壳体。下列“飞天”舱外航天服使用的材料中,不属于有机物的是
A.棉布 B.橡胶 C.涤纶 D.铝合金
【答案】D
【详解】棉布、橡胶、涤纶都属于有机物,铝合金为金属材料,为无机物,故选D。
9.(2023高二上·江苏徐州·学业考试模拟)下列物质中属于有机高分子化合物的是
A.蛋白质 B.甘油 C.油脂 D.葡萄糖
【答案】A
【详解】A.蛋白质的相对分子质量很大,属于有机高分子化合物,A正确;
B.甘油(C3H8O3)的相对分子质量为92,不属于有机高分子化合物,B错误;
C.各种油脂的相对分子质量只有数百,不属于有机高分子化合物,C错误;
D.葡萄糖(C6H12O6)的相对分子质量为180,不属于有机高分子化合物,D错误;
答案选A。
10.(2024高二上·江苏徐州·学业考试模拟)下列物质属于天然高分子化合物的是
A.麦芽糖 B.天然气 C.聚乙烯 D.蛋白质
【答案】D
【详解】A.麦芽糖是二糖,相对分子质量较小,不是高分子化合物,A不选;
B.天然气相对分子质量较小,不是高分子化合物,B不选;
C.聚乙烯为合成高分子化合物,不是天然高分子化合物,C不选;
D.蛋白质相对分子质量在一万以上,为天然高分子化合物,D选;
故选D。
11.(2024高二上·江苏泰州·学业考试模拟)下列实验方案不能达到预期目的的是
A.用品红溶液鉴别和 B.用焰色反应鉴别和
C.用灼烧的方法区别蚕丝与羊毛 D.用浓硫酸除去中的少量水蒸气
【答案】C
【详解】A.二氧化硫能使品红褪色,二氧化碳不能,现象不同,可鉴别,故A不符合题意;
B.Na、K的焰色分别为黄色、紫色,则焰色反应可鉴别和NaCl,故B不符合题意;
C.天然蛋白质灼烧有烧焦羽毛的气味;蚕丝与羊毛的成分都是蛋白质,灼烧都有烧羽毛的气味,不能鉴别,故C符合题意;
D.浓硫酸能够吸收水蒸气,且不与反应,可以用浓硫酸除去中的少量水蒸气,故D不符合题意。
答案选C。
12.(2023高二上·江苏·学业考试)下列物质不是常用消毒剂的是
A.84消毒液 B.葡萄糖
C.医用酒精 D.漂白粉
【答案】B
【详解】A.“84”消毒液主要成分是次氯酸钠,具有强氧化性,能消毒杀菌,A不符合题意;
B.葡萄糖不能消毒杀菌,B符合题意;
C.医用酒精能使蛋白质失去生理活性,能消毒杀菌,C不符合题意;
D.漂白粉主要成分是次氯酸钙,具有强氧化性,能消毒杀菌,D不符合题意。
故选B。
13.(2023高二·江苏扬州·学业考试模拟)下列关于生活中的有机物说法正确的是
A.牛奶、鸡蛋中均富含蛋白质
B.淀粉中C、H、O元素的质量分数与葡萄糖中的相同
C.医用酒精的浓度越大,消毒效果越好
D.纤维素、油脂、蛋白质均属于高分子化合物
【答案】A
【详解】A.牛奶、鸡蛋、肉类等食物以及动物的皮肤、指甲、毛发等中均富含蛋白质,A正确;
B.淀粉的分子组成为:(C6H10O5)n,而葡萄糖的分子式为:C6H12O6,故淀粉中C、H、O元素的质量分数与葡萄糖中的不相同,B错误;
C.乙醇的体积分数在75%左右的酒精的消毒能力最高,乙醇的浓度太高,消毒效果会降低,C错误;
D.纤维素、蛋白质均属于高分子化合物,而油脂不属于高分子化合物,D错误;
故答案为:A。
14.(2023高二·江苏南京·学业考试模拟)下列属于高分子化合物的是
A.苯 B.乙炔 C.葡萄糖 D.蛋白质
【答案】D
【详解】A.苯(C6H6)的相对分子质量为78,不是高分子化合物,A不符合题意;
B.乙炔(C2H2)的相对分子质量为26,不是高分子化合物,B不符合题意;
C.葡萄糖(C6H12O6)的相对分子质量为180,不是高分子化合物,C不符合题意;
D.蛋白质是氨基酸发生缩聚反应的产物,属于高分子化合物,D符合题意;
故选D。
15.(2023高二·江苏南京·学业考试模拟)下列实验方案能达到预期目的的是
A.用KSCN溶液检验溶液中是否含Fe3+
B.用BaCl2溶液检验溶液中是否含CO
C.用灼烧闻气味的方法鉴别蚕丝和羊毛
D.用焰色试验(又称焰色反应)鉴别KCl溶液和K2SO4溶液
【答案】A
【详解】A.Fe3+加入KSCN溶液变红,A正确;
B.用BaCl2溶液检验溶液中是否含、、Ag+都会产生白色沉淀,无法确定是否是,B错误;
C.蚕丝和羊毛主要成分都是天然蛋白质,燃烧气味相同,用灼烧闻气味的方法不能鉴别,C错误;
D.不同的阳离子,焰色试验的现象不同, KCl溶液和K2SO4溶液中的阳离子相同,不能用焰色实验来鉴别,D错误;
故答案为:A。
16.(2022高二·江苏南京·学业考试模拟)我国科学家在实验室实现由二氧化碳到淀粉的人工合成。淀粉在人体内水解的最终产物是
A.葡萄糖 B.氨基酸 C.无机盐 D.脂肪
【答案】A
【详解】淀粉是多糖,在人体内先水解生成麦芽糖,最终水解为葡萄糖,故选A。
17.(2022高二上·江苏盐城·学业考试模拟)下列转化能通过加成反应一步实现的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】A.通过取代反应生成,A不符合;
B.和单质溴加成生成,B符合;
C.被氧气氧化或在酒化酶的作用下分解生成,C不符合;
D.和乙醇发生酯化反应生成,D不符合;
答案选B。
18.(2022高二上·江苏盐城·学业考试模拟)下列每组中的两种物质互为同分异构体的是
A.与 B.纤维素与蔗糖 C.金刚石与石墨 D.乙醇与二甲醚
【答案】D
【详解】A.与互为同位素,A不符合;
B.纤维素属于多糖,蔗糖是二糖,不能互为同分异构体,B不符合;
C.金刚石与石墨互为同素异形体,C不符合;
D.乙醇与二甲醚的分子式均是C2H6O,结构不同,互为同分异构体,D符合;
答案选D。
19.(2022高二上·江苏扬州·学业考试模拟)糖类是人体所需的重要营养物质。面粉中含有的糖类物质主要是
A.葡萄糖 B.蔗糖 C.淀粉 D.纤维素
【答案】C
【详解】面粉中含有的糖类物质主要是淀粉,
故选C。
20.(2022高二上·江苏·学业考试)下列食物中的主要成分属于糖类的是
A.面粉 B.猪肉 C.大豆油 D.蔬菜
【答案】A
【详解】A.面粉中含有的主要营养素是淀粉,淀粉属于糖类,故A正确;
B.猪肉中含有的主要营养素是蛋白质和油脂,故B错误;
C.大豆油中含有的主要营养素是油脂,故C错误;
D.蔬菜中含有的主要营养素是维生素,故D错误;
故选A。
21.(2022高二上·江苏·学业考试)医院里护士给病人抽血化验前,在针头与皮肤接触部位擦的是
A.稀盐酸 B.葡萄糖溶液 C.碳酸氢钠溶液 D.医用酒精
【答案】D
【详解】强酸、强碱、重金属盐、苯酚、乙醇等都能使蛋白质变性,病菌属于蛋白质,酒精能使病菌变性,从而达到消毒目的,盐酸有较强的腐蚀性,不能用于皮肤消毒,故D正确。
22.(2022高二上·江苏·学业考试)下列实验中,有颜色变化的是
A.向稀硫酸中滴入无色酚酞 B.向乙醇溶液中加入适量的水
C.向淀粉溶液中加入碘酒 D.向氯化亚铁溶液滴加硫氰化钾溶液
【答案】C
【详解】A.酚酞遇酸不变色,故A错误;
B.乙醇为无色液体,水为无色溶剂,两者互溶,所得溶液无色,故B错误;
C.碘酒中含有碘单质,淀粉遇碘单质变蓝色,故C正确;
D.氯化亚铁加硫氰化钾无颜色变化,故D错误;
故选:C。
23.(2022高二上·江苏·学业考试)下列关于淀粉的说法不正确的是
A.属于有机高分子化合物 B.与纤维素互为同分异构体
C.能发生水解反应 D.常用碘来检验
【答案】B
【详解】A.淀粉是由单糖聚合而成的,属于有机高分子化合物,故A正确;
B.淀粉、纤维素通式相同,但实际分子组成不同,不属于同分异构体,故B错误;
C.淀粉属于多糖,能水解,故C正确;
D.淀粉遇碘单质显蓝色,可用淀粉检验碘单质,故D正确;
故选:B。
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第16讲 基本营养物质 有机高分子材料
目录
明晰学考要求 1
基础知识梳理 1
考点精讲精练 3
考点一:基本营养物质性质和应用 3
考点二:常见有机高分子材料 5
实战能力训练 13
1.了解基本营养物质的主要性质和用途。
2.了解常见有机高分子材料的性质。
3.认识营养物质、有机高分子材料在日常生活中的应用。
一、营养物质
(一)糖类
我们的食物能给我们提供的营养物质主要有 ,其中 被人们习惯称为基本营养物质。
一.糖类的组成及其分类
1.糖类组成:糖类是由 三种元素组成的一类有机化合物,其组成大多可以用通式Cn(H2O)m表示,过去曾称其为碳水化合物。
2.糖的分类:糖类可以根据其能否水解以及水解产物的多少不同,划分为 、 、 。
3.重要糖类:
类别
代表物
分子式
相互关系
单糖
C6H12O6
二糖
C12H22O11
同分异构体
多糖
(C6H10O5)n
不属于同分异构体
【注意】淀粉和纤维素是高分子化合物,是混合物
二.葡萄糖
1.葡萄糖的结构
葡萄糖是一种有甜味的无色晶体,溶于水,其分子式为C6H12O6,葡萄糖的结构简式CH2OH(CHOH)4CHO 。
在葡萄糖分子中含有两种决定葡萄糖化学性质的原子团,它们分别是 和 (—CHO醛基)。
2.主要化学性质
(1)与新制Cu(OH)2悬浊液反应。完成下列实验:
实验现象:__ __。
实验结论:葡萄糖具有__ __性,能被弱氧化剂如_ _氧化,生成砖红色的 沉淀。
(2)在试管中加入1 mL 2% AgNO3溶液,然后一边振荡试管,一边逐滴加入2%稀氨水,到沉淀恰好溶解为止,得到银氨溶液,再加入1 mL 10%葡萄糖溶液,振荡,然后放在水浴中加热,观察现象。
实验现象:在试管内壁形成__ 。
实验结论:葡萄糖具有__ __性,能被弱氧化剂如__ __氧化,生成光亮的银镜。
三.蔗糖、淀粉、纤维素
1.淀粉的特征反应:将碘酒分别滴到一片土豆和面包上,观察并记录实验现象。
现象: 。结论: 。
2.蔗糖、淀粉、纤维素的水解反应
(1)蔗糖的水解方程式为
。
(2)淀粉或纤维素的水解反应
现象:最终有砖红色沉淀生成;
解释:淀粉水解生成的葡萄糖与新制Cu(OH)2悬浊液共热生成砖红色沉淀。
淀粉或纤维素的水解方程式为
。
(3)在人体内缓慢氧化,提供人体活动所需能量,写出葡萄糖在人体内氧化的化学方程式:
。
(4)葡萄糖酿酒的反应为 。
四、糖类物质的存在和主要应用
1. 单糖:葡萄糖和果糖是单糖,主要存在于 和 中,动物的血液中也含有葡萄糖,人体正常的血糖含量为100mL血液中含葡萄糖80-100mg。 葡萄糖还是重要的工业原料,主要用于 、 、 及 。
2. 双糖:蔗糖和麦芽糖都属于双糖,其中最主要的是蔗糖,蔗糖主要存在于 和甜菜中,食用白糖、冰糖就是 。
3. 多糖:淀粉和纤维素是多糖,它们是食物的重要组成部分,也是一种结构复杂的天然 化合物。
淀粉除作食物外,主要用于生产 和 。
纤维素是植物的主要成分,人体中没有水解纤维素的酶,所以纤维素在人体中主要是加强胃肠的蠕动,有通便功能,其他一些富含纤维素的物质,如木材、稻草、麦秸、甘蔗渣等还可以用来造纸。
(二)油脂
1.油脂的分子结构
(1)油脂是由多种 跟 生成的酯,其结构如图所示:
结构式里,R1、R2、R3为同一种烃基的油脂称为简单甘油酯;R1、R2、R3为不同种烃基的油脂称为混合甘油酯。天然油脂大都是混合甘油酯。
(2)组成油脂的高级脂肪酸种类较多,常见的有:
①饱和脂肪酸:如硬脂酸,结构简式为C17H35COOH;软脂酸,结构简式为C15H31COOH。
②不饱和脂肪酸:如油酸,结构简式为C17H33COOH;亚油酸,结构简式为C17H31COOH。
(3)脂肪酸的饱和程度对油脂熔点的影响
植物油为含较多 分的甘油酯,常温下一般呈__ __态;动物油为含较多饱和脂肪酸成分的甘油酯,常温下一般呈 态。
【核心归纳】
脂肪、油、矿物油三者的比较
物质
油脂
矿物油
脂肪
油
组成
多种高级脂肪酸的甘油酯
多种烃(石油及其分馏产品)
含饱和烃基多
含不饱和烃基多
性质
固态或半固态
液态
液态
具有酯的性质,能水解,有的油脂兼有烯烃的性质
具有烃的性质,不能水解
鉴别
加含酚酞的NaOH溶液,加热,红色变浅不再分层
加含酚酞的NaOH溶液,加热,无变化
用途
营养素可食用,化工原料如制肥皂、甘油
燃料、化工原料
2.油脂的化学性质
(1)油脂的水解反应
①油脂+水酸高级脂肪酸+甘油
②油脂+氢氧化钠△ (——→)高级脂肪酸钠+甘油
(2)植物油的氢化反应
植物油分子中存在,能与氢气发生 应,将液态油脂转化为半固态油脂。
3.油脂在人体内的转化
油脂在人体小肠中通过酶的催化可以发生水解反应,生成高级脂肪酸和甘油,然后再分别氧化分解,释放能量。
4.油脂的存在
油脂存在于植物的 、动物的 和 中。
油脂中的碳链含 时,主要是低沸点的植物油,
油脂中的碳链为 时,主要是高沸点的动物脂肪。
(三)蛋白质
1.组成特点
蛋白质是构成细胞的基本物质,是一类非常复杂的天然有机高分子,由碳、氢、氧、氮、硫等元素组成。
2.化学性质
(1)蛋白质的水解反应
蛋白质酶、酸或碱多肽酶、酸或碱
(2)蛋白质的变性
①按下列实验操作完成实验:
②实验现象:加入醋酸铅溶液,试管内蛋白质 ;加入蒸馏水后沉淀 。
③结论:在某些物理因素或化学因素的影响下,蛋白质的理化性质和生理功能发生改变的现象,称为蛋白质的变性。
能使蛋白质变性的因素有:
物理因素: 、加压、搅拌、振荡、 、超声波等;
化学因素: 、 、 、三氯乙酸、乙醇、丙酮、甲醛等有机物。
④蛋白质的变性是一个 过程,变性后的蛋白质在水中 ,同时也会失去 。利用蛋白质的变性,可用于杀菌消毒,而疫苗等生物制剂的保存则要防止变性。
【核心归纳】
蛋白质盐析与变性的比较
盐析
变性
概念
蛋白质在某些盐的浓溶液中因溶解度降低而析出
蛋白质在加热、酸、碱等条件下性质发生改变而聚沉
特征
可逆
不可逆
实质
溶解度降低,物理变化
结构、性质改变,化学变化
条件
碱金属、镁、铝等轻金属盐的浓溶液及铵盐溶液
加热、强酸、强碱、重金属盐类、紫外线、X射线、甲醛、酒精、苯甲酸等
用途
提纯蛋白质
杀菌消毒
(3)蛋白质的特征反应
①颜色反应:向盛有鸡蛋清溶液的试管中滴加3~5滴浓硝酸,在酒精灯上微热,观察到的现象是__ __ 。实验结论:浓硝酸可使某些蛋白质显黄色,常用此反应来鉴别蛋白质。
②蘸取少量鸡蛋清或取一根头发,放在酒精灯火焰上灼烧,可闻到__ __。常用此反应区分毛料纤维与合成纤维。
二、有机高分子材料
1.有机高分子材料的分类
有机高分子材料
2.有机高分子材料
(1)塑料
①组成
②性能:强度 、密度 、 腐蚀、 加工等。
③常见塑料及用途
名称
结构简式
用途
聚乙烯
可制成食品包装袋等
聚氯乙烯
可制成电线的绝缘层、管道等
聚苯乙烯
可制成泡沫包装材料、绝缘材料等
聚四氟乙烯
可制成实验仪器、化工用品等
聚丙烯
可制成管道、包装材料等
有机玻璃(聚甲
基丙烯酸甲酯)
可制成飞机和车辆的风挡、光学仪器等
脲醛塑料(电玉)
可制成电器开关、插座等
(2)橡胶
①橡胶是一类具有高弹性的高分子材料,是制造汽车、飞机轮胎和各种密封材料所必需的原料。天然橡胶的主要成分是聚异戊二烯,结构简式为,其单体为;天然橡胶分子中含有,易发生 反应和 反应。
②橡胶的分类
橡胶
③性能:具有高弹性、绝缘性、气密性、耐油、耐高温或耐低温等性能。
④用途:制造汽车、飞机轮胎;各种密封材料。
(3)纤维
①纤维的分类
②合成纤维性能:强度高、弹性好、耐磨、耐化学腐蚀,不易虫蛀等。
③主要用途:制衣料、绳索、渔网等,广泛应用于工农业领域。
(4))合成有机高分子物质
单体
能够进行聚合反应形成高分子的小分子化合物
链节
高分子中化学组成相同、可重复的最小单元
聚合度
高分子链中含有链节的数目
注意:高分子化合物为混合物。
考点一:基本营养物质性质和应用
【典型例题】
【例1】(2024高二下·江苏·学业考试)阅读下列材料,回答下列问题。
石油裂解可获得乙烯(),乙烯水化法是工业上合成乙醇()的常用方法。用淀粉[]发酵的方法也可制得乙醇。乙醇氧化可转化为乙醛()或乙酸(),乙醇与乙酸反应可生成乙酸乙酯()。
1.下列属于高分子化合物的是
A.乙烯 B.乙醛 C.淀粉 D.乙酸乙酯
2.淀粉在人体内水解的最终产物是
A.甘油 B.葡萄糖 C.氨基酸 D.高级脂肪酸
【即时演练】
1.(2023高二上·江苏·学业考试)下列关于淀粉的说法不正确的是
A.属于有机高分子化合物 B.与纤维素互为同分异构体
C.能发生水解反应 D.常用碘来检验
2.(2023高二上·江苏扬州·学业考试模拟)糖类是人体所需的重要营养物质。面粉中含有的糖类物质主要是
A.葡萄糖 B.蔗糖 C.淀粉 D.纤维素
3.(2023高二上·江苏常州·学业考试模拟)糖类、油脂和蛋白质均为维持人体生命活动所需的营养物质。下列说法正确的是
A.糖类都能发生水解反应
B.工业上利用油脂制取肥皂
C.蛋白质遇硫酸铜溶液后不会失去生理活性
D.糖类、油脂和蛋白质都属于高分子化合物
考点二:常见有机高分子材料
【典型例题】
【例1】(2023高二上·江苏·学业考试)下列属于高分子化合物的是
A. 苯 B. 乙炔 C. 葡萄糖 D. 蛋白质
【例2】(2023高二·江苏扬州·学业考试模拟)2022年11月,谷神星一号遥四运载火箭成功发射升空。我国科学家近年来研制了新型“连续纤维增韧”航空材料,其主要成分包括碳化硅(SiC)等隔热材料、二硫化钼(MoS2)等润滑材料和硅橡胶等密封材料。航天服具有多层结构,包含棉布织成的舒适层、橡胶质地的气密层、涤纶面料的限制层和铝合金制成的壳体。下列关于航空材料的叙述不正确的是
A.耐高温 B.抗氧化
C.都属于盐类 D.属于复合材料
【即时演练】
1.(2023高二·江苏南京·学业考试模拟)下列属于高分子化合物的是
A.苯 B.乙炔 C.葡萄糖 D.蛋白质
2.(2023高二上·江苏淮安·学业考试模拟)我国科学家近年来研制了新型“连续纤维增韧”航空材料,其主要成分包括碳化硅(SiC)等隔热材料、二硫化钼(MoS2)等润滑材料和硅橡胶等密封材料。航天服具有多层结构,包含棉布织成的舒适层、橡胶质地的气密层、涤纶面料的限制层和铝合金制成的壳体。下列关于航空材料的叙述不正确的是
A.耐高温 B.抗氧化 C.属于盐类 D.属于复合材料
1.(2024高二下·江苏南通·学业考试模拟)糖类、油脂、蛋白质是生产生活中的重要物质。下列有关说法不正确的是( )
A.淀粉在人体内水解的最终产物为葡萄糖
B.油脂属于酯类,可用于制取肥皂
C.蛋白质的基本结构单元是氨基酸
D.糖类、油脂、蛋白质中均只含有碳、氢、氧三种元素
2.(22-23高二上·江苏徐州·期中)世界上有一半人口以大米为主食,大米含有丰富的
A.纤维素 B.淀粉 C.蛋白质 D.油脂
3.(2024高二下·江苏常州·学业考试模拟)下列物质中,一定不属于天然高分子化合物的是
A.塑料 B.羊毛 C.淀粉 D.蛋白质
4.(2023高二上·江苏连云港·学业考试模拟)大米主要营养成分是淀粉,淀粉属于
A.糖类 B.油脂 C.蛋白质 D.维生素
5.(2021高二上·江苏盐城·学业考试模拟)下列说法正确的是
A.苯的密度比水大,且易溶于水
B.乙酸乙酯中混有的乙酸可以用NaOH溶液除去
C.油脂属于高分子化合物
D.高温条件下可以使冠状病毒失去活性是因为蛋白质受热变性
6.(2022高二·江苏南京·学业考试模拟)我国科研团队提出了室温下乙炔(CH≡CH)电催化加氢制乙烯(CH2=CH2)的新路径。乙烯与水反应能制备乙醇(CH3CH2OH),乙醇氧化可生成乙酸(CH3COOH),进而合成乙酸乙酯(CH3COOCH2CH3);乙烯还可以制备聚乙烯()等物质。下列物质属于高分子化合物的是
A.乙炔 B.乙烯 C.乙酸乙酯 D.聚乙烯
7.(2022高二上·江苏·学业考试)有机高分子化合物是由千百个原子彼此以共价键结合形成相对分子质量特别大、具有重复结构单元的有机化合物。下列物质不属于有机高分子化合物的是
A.聚四氟乙烯 B.油脂 C.纤维素 D.蛋白质
8.(2022高二·江苏南通·学业考试模拟)2021年11月7日,王亚平身着我国新一代“飞天”舱外航天服成功出舱,王亚平成为中国首位进行出舱活动的女航天员。“飞天”舱外航天服具有多层结构,其中包含棉布织成的舒适层、橡胶质地的气密层、涤纶面料的限制层等,“飞天”舱外航天服还有由铝合金制成的壳体。下列“飞天”舱外航天服使用的材料中,不属于有机物的是
A.棉布 B.橡胶 C.涤纶 D.铝合金
9.(2023高二上·江苏徐州·学业考试模拟)下列物质中属于有机高分子化合物的是
A.蛋白质 B.甘油 C.油脂 D.葡萄糖
10.(2024高二上·江苏徐州·学业考试模拟)下列物质属于天然高分子化合物的是
A.麦芽糖 B.天然气 C.聚乙烯 D.蛋白质
11.(2024高二上·江苏泰州·学业考试模拟)下列实验方案不能达到预期目的的是
A.用品红溶液鉴别和 B.用焰色反应鉴别和
C.用灼烧的方法区别蚕丝与羊毛 D.用浓硫酸除去中的少量水蒸气
12.(2023高二上·江苏·学业考试)下列物质不是常用消毒剂的是
A.84消毒液 B.葡萄糖
C.医用酒精 D.漂白粉
13.(2023高二·江苏扬州·学业考试模拟)下列关于生活中的有机物说法正确的是
A.牛奶、鸡蛋中均富含蛋白质
B.淀粉中C、H、O元素的质量分数与葡萄糖中的相同
C.医用酒精的浓度越大,消毒效果越好
D.纤维素、油脂、蛋白质均属于高分子化合物
14.(2023高二·江苏南京·学业考试模拟)下列属于高分子化合物的是
A.苯 B.乙炔 C.葡萄糖 D.蛋白质
15.(2023高二·江苏南京·学业考试模拟)下列实验方案能达到预期目的的是
A.用KSCN溶液检验溶液中是否含Fe3+
B.用BaCl2溶液检验溶液中是否含CO
C.用灼烧闻气味的方法鉴别蚕丝和羊毛
D.用焰色试验(又称焰色反应)鉴别KCl溶液和K2SO4溶液
16.(2022高二·江苏南京·学业考试模拟)我国科学家在实验室实现由二氧化碳到淀粉的人工合成。淀粉在人体内水解的最终产物是
A.葡萄糖 B.氨基酸 C.无机盐 D.脂肪
17.(2022高二上·江苏盐城·学业考试模拟)下列转化能通过加成反应一步实现的是
A. B.
C. D.
18.(2022高二上·江苏盐城·学业考试模拟)下列每组中的两种物质互为同分异构体的是
A.与 B.纤维素与蔗糖 C.金刚石与石墨 D.乙醇与二甲醚
19.(2022高二上·江苏扬州·学业考试模拟)糖类是人体所需的重要营养物质。面粉中含有的糖类物质主要是
A.葡萄糖 B.蔗糖 C.淀粉 D.纤维素
20.(2022高二上·江苏·学业考试)下列食物中的主要成分属于糖类的是
A.面粉 B.猪肉 C.大豆油 D.蔬菜
21.(2022高二上·江苏·学业考试)医院里护士给病人抽血化验前,在针头与皮肤接触部位擦的是
A.稀盐酸 B.葡萄糖溶液 C.碳酸氢钠溶液 D.医用酒精
22.(2022高二上·江苏·学业考试)下列实验中,有颜色变化的是
A.向稀硫酸中滴入无色酚酞 B.向乙醇溶液中加入适量的水
C.向淀粉溶液中加入碘酒 D.向氯化亚铁溶液滴加硫氰化钾溶液
23.(2022高二上·江苏·学业考试)下列关于淀粉的说法不正确的是
A.属于有机高分子化合物 B.与纤维素互为同分异构体
C.能发生水解反应 D.常用碘来检验
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