7.4 糖、油脂和蛋白质（三大题型）-【举一反三】2024-2025学年高一化学同步讲与练（沪科版2020必修第二册）

7.4 糖、油脂和蛋白质 题型01 糖 题型02 蛋白质 题型03 油脂 题型01 糖 知识积累 一、营养物质 营养物质主要包括糖类、蛋白质、油脂、维生素、无机盐和水。 糖类、蛋白质和油脂既是人体必需的基本营养物质，也是食品工业的重要原料。 二、糖类的组成、分类、存在及用途 类别 单糖 二糖 多糖 元素组成 C、H、O元素，大多符合Cm(H2O)n的通式，也被称为碳水化合物。 代表物 葡萄糖、果糖 蔗糖、麦芽糖 淀粉、纤维素 化学式 特点 不能水解为更简单的糖分子 水解后能生成两分子单糖 水解后能生成多分子单糖 结构关系 ______同分异构体 ______同分异构体 ______同分异构体 自然界 的存在 水果、蜂蜜 蔗糖：甘蔗、甜菜 乳糖：哺乳动物的乳汁 淀粉：植物的种子或块根 纤维素：植物的茎、叶 用途 单糖、二糖、淀粉：营养物质、食品工业原料 纤维素：造纸和纺织工业原料 【答案】C6H12O6 C12H22O11 (C6H10O5)n 互为 互为 不是 资料卡片——葡萄糖与果糖的结构 葡萄糖的结构简式为CH2OH—CHOH—CHOH—CHOH—CHOH—CHO，可简写为CH2OH(CHOH)4CHO，属于多羟基醛。 果糖的分结构简式是，属于多羟基酮。 资料卡片——有机高分子化合物 淀粉、纤维素属于天然的有机高分子化合物。 高分子化合物是以低分子有机物作原料，经聚合反应得到各种相对分子质量不等的同系物组成的混合物，其相对分子质量只是一个平均值，一般高达104 ~ 106 ；而低分子有机物的相对分子质量都有一个明确的数值，一般在1000以下。 三、葡萄糖的化学性质 1．葡萄糖与新制的氢氧化铜溶液反应 操作 在试管中加2mL10%NaOH溶液，滴加5滴5%CuSO4溶液，得到新制的Cu(OH)2再加入2mL 10%葡萄糖溶液，加热，观察现象 现象 生成砖红色沉淀 结论 葡萄糖与新制的氢氧化铜溶液在加热条件下，生成砖红色的氧化亚铜沉淀 原理 CH2OH(CHOH)4CHO + 2Cu(OH)2 + NaOH CH2OH(CHOH)4COONa + Cu2O↓+ 3H2O 应用 检验葡萄糖（醛基—CHO），检测血糖和尿糖 2．葡萄糖与新制银氨溶液反应 操作 在洁净的试管中加入1mL 2% AgNO3溶液，然后一边振荡试管，一边逐滴加入2%稀氨水，直到最初产生的沉淀恰好溶解为止，得到银氨溶液。再加入1mL10%葡萄糖溶液，振荡，然后放在水浴中加热，规察现象 现象 试管内壁形成光亮的银镜 结论 在碱性，水浴加热条件下，葡萄糖与新制的银氨溶液反应，析出Ag单质 原理 CH2OH(CHOH)4CHO + Ag(NH3)2OH CH2OH(CHOH)4COONH4 + 2Ag↓+ 3NH3 + H2O 应用 检验葡萄糖（醛基—CHO） 3．葡萄糖的生理氧化：_________________________________________________ 4．葡萄糖发酵生成酒精：_______________________________________________ 【答案】C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2↑ 思考与交流：葡萄糖溶液能否使酸性KMnO4溶液褪色? 【答案】葡萄糖溶液能使酸性KMnO4溶液褪色，因为酸性KMnO4溶液的氧化性比新制Cu(OH)2和银氨溶液都强，为强氧化剂。 三、蔗糖、麦芽糖的化学性质 蔗糖和麦芽糖属于二糖，在稀酸的催化下能发生水解反应。 C12H22O11 + H2O C6H12O6 + C6H12O6 催化剂 蔗糖 葡萄糖 果糖 C12H22O11 + H2O 2C6H12O6 催化剂 麦芽糖 葡萄糖 四、淀粉、纤维素的化学性质 1．淀粉的检验 操作 将碘溶液滴到一片馒头或土豆上，观察现象。 现象 馒头或土豆变为蓝色。 结论 馒头或土豆含有淀粉，淀粉遇碘变蓝。 2．淀粉的水解 操作 在试管中加入0.5g淀粉和4 mL 2mol/L H2SO4溶液，加热。待溶液冷却后向其中加入NaOH溶液，将溶液调至碱性，再加入少量新制的Cu(OH)2加热。 现象 试管中产生砖红色沉淀。 结论 淀粉在稀硫酸并加热的条件下发生水解，产物含有醛基。 原理 （C6H10O5)n + nH2O nC6H12O6 催化剂 淀粉 葡萄糖 思考与交流：如何判断淀粉的水解程度（完全水解、部分水解、未水解）？ 现象A 现象B或现象C 结论 溶液呈蓝色 B：未产生砖红色沉淀 C：未产生银镜 溶液呈蓝色 B：产生砖红色沉淀 C：产生银镜 溶液不呈蓝色 B：产生砖红色沉淀 C：产生银镜 【答案】未水解 部分水解 完全水解 3．纤维素的水解 纤维素在稀酸的催化下，发生水解反应，最终生成葡萄糖。 （C6H10O5)n + nH2O nC6H12O6 催化剂 纤维素 葡萄糖 纤维素在人体内不水解，其作用是刺激肠道蠕动，有助于消化和排泄。 五、糖类的主要用途 1．淀粉为人体提供能量，具体变化过程如下： 淀粉(C6H10O5)n糊精[(C6H10O5)m，m<n] 麦芽糖(C12H22O11) 葡萄糖(C6H12O6) CO2、H2O。酶 酶 酶 缓慢氧化 2．纤维素在人体内不水解，其作用是刺激肠道蠕动，有助于消化和排泄。 3．以富含淀粉的农作物为原料酿酒，以富含纤维素的植物秸秆为原料生产燃料乙醇。 【例1】葡萄糖(C6H12O6)是一种重要的营养物质，下列关于葡萄糖的说法中，正确的是(　　) A．葡萄糖是一种单糖 B．葡萄糖分子中有6个碳原子、6个水分子 C．常温下，葡萄糖可与新制的氢氧化铜悬浊液反应 D．1 mol葡萄糖完全燃烧需要9 mol氧气 【变式1-1】把①蔗糖、②淀粉、③纤维素、④乙酸乙酯在稀硫酸存在下分别进行水解，最终产物只有1种的是(　　) A．①和② B．只有③ C．只有④ D．只有②和③ 【变式1-2】已知葡萄糖能和银氨溶液反应生成银单质。在一个熟苹果切片上分别滴上一滴碘水和银氨溶液，颜色变化如图所示。 根据这些实验现象，下列推断正确的是(　　) A．熟透的苹果中含有淀粉 B．熟透的苹果中不含淀粉 C．熟透的苹果中含有醇 D．熟透的苹果中不含还原性的糖 【变式1-3】下列说法正确的是(　　) A．淀粉和纤维素都可以用(C6H10O5)n表示，所以二者属于同分异构体 B．蔗糖、淀粉、纤维素水解的最终产物都是葡萄糖 C．葡萄糖的银镜反应一般在碱性条件下发生 D．所有有机物中都含有官能团 题型02 蛋白质 知识积累 一、氨基酸的结构与性质 1．氨基酸：氨基酸是羧酸分子中烃基上的氢原子被氨基（—NH2）取代后的化合物，其结构简式可以表示为。 2．常见的氨基酸 甘氨酸 苯丙氨酸 3．氨基酸的性质 （1）氨基酸分子中既含有羧基，又含有氨基，羧基是酸性基团，氨基是碱性基团。因此，氨基酸是两性化合物，能与酸、碱反应生成盐。 （2）在一定条件下，氨基酸之间能发生聚合反应，生成更为复杂的多肽，进而构成蛋白质。 二、蛋白质的组成、存在及应用 1．蛋白质的组成：蛋白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，相对分子质量在10 000以上。 2．蛋白质的存在：（1）细胞：蛋白质是组成细胞的基础物质； （2）动物：肌肉、皮肤、毛发、蹄、角等； （3）植物：种子中含有丰富的蛋白质。 3．蛋白质的应用：（1）蛋白质存在于一切细胞中，是人类必需的营养物质。 （2）毛和蚕丝的成分都为蛋白质，可以制作服装。 （3）从动物皮、骨中提取的明胶可作食品增稠剂，阿胶可作中药材等。 （4）绝大多数酶也是蛋白质，是重要的催化剂。 三、蛋白质的性质 1．溶解性 有的蛋白质能溶于水，如鸡蛋清等；有的则难溶于水，如丝、毛等。 2．两性 蛋白质分子中存在羧基和氨基，因而蛋白质既能跟酸反应，又能跟碱反应，具有两性。 3．水解反应 蛋白质在酸、碱或酶的作用下能发生水解生成多肽，多肽进一步水解成氨基酸。 蛋白质多肽氨基酸酸、碱或酶 水解反应 水解反应 4．变性 蛋白质在重金属盐、强酸、强碱、乙醇、甲醛等化学试剂，或加热、紫外线等物理因素作用下会发生变性，溶解度下降，并失去生理活性，凝聚成固态而析出，这种现象称为变性。 操作 向盛有鸡蛋清溶液的试管中加入几滴酷酸铅溶液，观察现象。 现象 加醋酸铅鸡蛋清沉淀，凝结的鸡蛋清放入蒸馏水中不溶解。 结论 蛋白质发生变性，且变性是不可逆过程。 5．盐析 少量的轻金属盐（Na2SO4、NaCl等）能促进蛋白质溶解，但当盐溶液浓度较大时，反而会使蛋白质溶解度降低而从溶液中析出，这种作用称为盐析。盐析得到的蛋白质仍能溶于水，即盐析是可逆的。 6．显色反应 蛋白质溶液中加入_________会有白色沉淀产生，加热，沉淀变________。 操作 向盛有鸡蛋清溶液的试管中滴入几滴浓硝酸，加热，观察现象。 现象 鸡蛋清沉淀，并变黄。 结论 浓硝酸使蛋白质颜色变黄 【答案】浓硝酸 黄色 7．灼烧 蛋白质被灼烧时，会产生类似___________的特殊气味，可用来鉴别毛料，棉料与化纤。 操作 在酒精灯的火焰上分别灼烧一小段头发和丝织品，小心地闻气味。 现象 头发和丝织品灼烧时，味道相似，有烧焦羽毛的气味。 结论 蛋白质被灼烧时，有烧焦羽毛的气味。 【答案】烧焦羽毛 【例2】能使蛋白质变性的是(　　) ①硫酸钾　②甲醛　③葡萄糖　④硝酸汞　⑤氯化铵　⑥氢氧化钠 A．②④⑥ B．①③⑤ C．①②③ D．④⑤⑥ 【变式2-1】糖类和蛋白质都是人体基本营养物质。请回答下列问题： (1)在试管中加入0.5 g淀粉和4 mL 20%的稀硫酸，加热3～4 min，然后用碱液中和试管中的稀硫酸。 ①淀粉完全水解生成有机物的分子式为___________________________________________。 ②若要检验淀粉已经发生了水解，可取少量上述溶液加入____________(填试剂的名称)，加热后再根据实验现象判断；若要检验淀粉没有完全水解，可取少量上述未加碱中和的溶液加入几滴碘水，应观察到__________________________________________________________。 (2)蛋白质在人体内水解的最终产物是氨基酸，氨基酸的通式可表示为，据此可推知氨基酸既可以与________反应，又可以与________反应。 【变式2-2】有机化合物与人类生活密不可分，生活中的一些问题常涉及化学知识。 (1)有下列几种食品： ①花生油中所含人体所需的主要营养物质为________(填“糖类”“油脂”或“蛋白质”)。 ②吃饭时，咀嚼米饭一会儿后感觉有甜味，是因为淀粉发生了________(填字母)反应。 A．分解 B．水解 C．裂解 (2)在日常生活中，下列做法错误的是________(填字母)。 A．用燃烧法鉴别毛织品和棉织品 B．用纯碱洗涤锅盖上的油渍 C．用闻气味的方法鉴别白酒和米醋 D．用淀粉溶液鉴别加碘食盐和不含碘的食盐 【变式2-3】化学与生活息息相关。下列叙述正确的是(　　) A．1 mol蔗糖水解生成2 mol葡萄糖 B．馒头越嚼越甜 C．蛋白质经水解可变成葡萄糖 D．土豆中的淀粉经水解可变成酒 题型03 油脂 知识积累 一、油脂的定义、分类及物理性质 1．油脂的定义 油脂可以看作高级脂肪酸与甘油（丙三醇，）通过酯化反应生成的酯，由C、H、O元素组成，其结构可表示为：（R、R’、R’’表示高级脂肪酸的烃基，可以相同，也可以不同） 2．油脂的分类 油脂是油和脂肪的统称： （1）油——__________高级脂肪酸甘油酯，室温下通常呈____态； （2）脂肪——________高级脂肪酸甘油酯，室温下通常呈____态。 【答案】不饱和 饱和 3．常见的油脂 4．油脂的物理性质 油脂的密度比水小，黏度比较大，触摸时有明显的油腻感；难溶于水，易溶于有机溶剂；天然油脂都是混合物，没有固定的熔、沸点。 二、油脂的化学性质 1．加成反应 工业上常将液态植物油在一定条件下与氢气发生加成反应，提高其饱和程度，生成固态的氢化植物油。这一过程也叫油脂的氢化或硬化。如： 2．水解反应 （1）酶催化水解：油脂在人体小肠中通过酶的催化可以发生水解反应，生成________________和甘油，然后再分别进行氧化分解，释放能量。 （2）酸性水解：油脂在酸性条件下水解生成________________和甘油。如： （3）碱性水解：工业上，油脂在碱性条件下水解生成_______________和甘油，油脂的碱性水解又称______反应。如： 【答案】（1）高级脂肪酸 （2）高级脂肪酸 （3）高级脂肪酸盐；皂化。 归纳总结——油脂的水解 油脂 + 水 高级脂肪酸 + 甘油（丙三醇）酶或H+ 油脂 + 水 高级脂肪酸钠 + 甘油（丙三醇） （皂化反应）OH- 三、油脂的应用 1．油脂是重要的营养物质，可供食用，释放能量。 2．工业上可利用皂化反应生产肥皂。 3．工业上利用氢化植物油生产人造奶油、起酥油、代可可脂等。 4．油脂能促进脂溶性维生素（如维生素A、D、E、K）的吸收，并未人体提供亚油酸等必需脂肪酸。 5．在烹饪过程中，油脂不仅是加热介质，还会赋予食物令人愉悦的风味和口感。 【例3】下列关于油脂的说法不正确的是(　　) A．油脂在人体内的水解产物是硬脂酸和甘油 B．天然油脂大多是由混合甘油酯分子组成的混合物 C．脂肪里的饱和烃基的相对含量较大，熔点较高 D．油脂的主要成分是高级脂肪酸的甘油酯，属于酯类 【变式3-1】下列各项属于油脂用途的是(　　) ①作人类的营养物质　②制取甘油　③制取肥皂　④制备高级脂肪酸　⑤制备矿物油 A．①②③④ B．①③⑤ C．①②④⑤ D．①②③ 【变式3-2】下列关于有机物的叙述不正确的是(　　) A．油脂、淀粉、蔗糖和蛋白质在一定条件下都能发生水解反应 B．淀粉水解的最终产物是葡萄糖 C．糖类物质都能发生水解反应 D．苯、乙醇、乙酸和油脂都能发生取代反应 【变式3-3】人造奶油是以氢化的植物油、液体油和动物油为原料，按一定比例与乳化剂、色素、调味剂、强化剂、抗氧化剂、防腐剂等调和而成。 (1)脂肪和油都属于酯类物质，它们的主要区别是脂肪常温下为 体，油常温下为 体。 (2)将植物油进行氢化时的反应类型是 (填字母)。 A．加成反应 B．取代反应 C．氧化反应 D．水解反应 (3)人造奶油在人体内经消化后的产物是甘油和脂肪酸，消化的实质从化学上看属于 反应。 1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 7.4 糖、油脂和蛋白质 题型01 糖 题型02 蛋白质 题型03 油脂 题型01 糖 知识积累 一、营养物质 营养物质主要包括糖类、蛋白质、油脂、维生素、无机盐和水。 糖类、蛋白质和油脂既是人体必需的基本营养物质，也是食品工业的重要原料。 二、糖类的组成、分类、存在及用途 类别 单糖 二糖 多糖 元素组成 C、H、O元素，大多符合Cm(H2O)n的通式，也被称为碳水化合物。 代表物 葡萄糖、果糖 蔗糖、麦芽糖 淀粉、纤维素 化学式 特点 不能水解为更简单的糖分子 水解后能生成两分子单糖 水解后能生成多分子单糖 结构关系 ______同分异构体 ______同分异构体 ______同分异构体 自然界 的存在 水果、蜂蜜 蔗糖：甘蔗、甜菜 乳糖：哺乳动物的乳汁 淀粉：植物的种子或块根 纤维素：植物的茎、叶 用途 单糖、二糖、淀粉：营养物质、食品工业原料 纤维素：造纸和纺织工业原料 【答案】C6H12O6 C12H22O11 (C6H10O5)n 互为 互为 不是 资料卡片——葡萄糖与果糖的结构 葡萄糖的结构简式为CH2OH—CHOH—CHOH—CHOH—CHOH—CHO，可简写为CH2OH(CHOH)4CHO，属于多羟基醛。 果糖的分结构简式是，属于多羟基酮。 资料卡片——有机高分子化合物 淀粉、纤维素属于天然的有机高分子化合物。 高分子化合物是以低分子有机物作原料，经聚合反应得到各种相对分子质量不等的同系物组成的混合物，其相对分子质量只是一个平均值，一般高达104 ~ 106 ；而低分子有机物的相对分子质量都有一个明确的数值，一般在1000以下。 三、葡萄糖的化学性质 1．葡萄糖与新制的氢氧化铜溶液反应 操作 在试管中加2mL10%NaOH溶液，滴加5滴5%CuSO4溶液，得到新制的Cu(OH)2再加入2mL 10%葡萄糖溶液，加热，观察现象 现象 生成砖红色沉淀 结论 葡萄糖与新制的氢氧化铜溶液在加热条件下，生成砖红色的氧化亚铜沉淀 原理 CH2OH(CHOH)4CHO + 2Cu(OH)2 + NaOH CH2OH(CHOH)4COONa + Cu2O↓+ 3H2O 应用 检验葡萄糖（醛基—CHO），检测血糖和尿糖 2．葡萄糖与新制银氨溶液反应 操作 在洁净的试管中加入1mL 2% AgNO3溶液，然后一边振荡试管，一边逐滴加入2%稀氨水，直到最初产生的沉淀恰好溶解为止，得到银氨溶液。再加入1mL10%葡萄糖溶液，振荡，然后放在水浴中加热，规察现象 现象 试管内壁形成光亮的银镜 结论 在碱性，水浴加热条件下，葡萄糖与新制的银氨溶液反应，析出Ag单质 原理 CH2OH(CHOH)4CHO + Ag(NH3)2OH CH2OH(CHOH)4COONH4 + 2Ag↓+ 3NH3 + H2O 应用 检验葡萄糖（醛基—CHO） 3．葡萄糖的生理氧化：_________________________________________________ 4．葡萄糖发酵生成酒精：_______________________________________________ 【答案】C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2↑酶 思考与交流：葡萄糖溶液能否使酸性KMnO4溶液褪色? 【答案】葡萄糖溶液能使酸性KMnO4溶液褪色，因为酸性KMnO4溶液的氧化性比新制Cu(OH)2和银氨溶液都强，为强氧化剂。 三、蔗糖、麦芽糖的化学性质 蔗糖和麦芽糖属于二糖，在稀酸的催化下能发生水解反应。 C12H22O11 + H2O C6H12O6 + C6H12O6 催化剂 蔗糖 葡萄糖 果糖 C12H22O11 + H2O 2C6H12O6 催化剂 麦芽糖 葡萄糖 四、淀粉、纤维素的化学性质 1．淀粉的检验 操作 将碘溶液滴到一片馒头或土豆上，观察现象。 现象 馒头或土豆变为蓝色。 结论 馒头或土豆含有淀粉，淀粉遇碘变蓝。 2．淀粉的水解 操作 在试管中加入0.5g淀粉和4 mL 2mol/L H2SO4溶液，加热。待溶液冷却后向其中加入NaOH溶液，将溶液调至碱性，再加入少量新制的Cu(OH)2加热。 现象 试管中产生砖红色沉淀。 结论 淀粉在稀硫酸并加热的条件下发生水解，产物含有醛基。 原理 （C6H10O5)n + nH2O nC6H12O6 催化剂 淀粉 葡萄糖 思考与交流：如何判断淀粉的水解程度（完全水解、部分水解、未水解）？ 现象A 现象B或现象C 结论 溶液呈蓝色 B：未产生砖红色沉淀 C：未产生银镜 溶液呈蓝色 B：产生砖红色沉淀 C：产生银镜 溶液不呈蓝色 B：产生砖红色沉淀 C：产生银镜 【答案】未水解 部分水解 完全水解 3．纤维素的水解 纤维素在稀酸的催化下，发生水解反应，最终生成葡萄糖。 （C6H10O5)n + nH2O nC6H12O6 催化剂 纤维素 葡萄糖 纤维素在人体内不水解，其作用是刺激肠道蠕动，有助于消化和排泄。 五、糖类的主要用途 1．淀粉为人体提供能量，具体变化过程如下： 淀粉(C6H10O5)n糊精[(C6H10O5)m，m<n] 麦芽糖(C12H22O11) 葡萄糖(C6H12O6) CO2、H2O。酶 酶 酶 缓慢氧化 2．纤维素在人体内不水解，其作用是刺激肠道蠕动，有助于消化和排泄。 3．以富含淀粉的农作物为原料酿酒，以富含纤维素的植物秸秆为原料生产燃料乙醇。 【例1】葡萄糖(C6H12O6)是一种重要的营养物质，下列关于葡萄糖的说法中，正确的是(　　) A．葡萄糖是一种单糖 B．葡萄糖分子中有6个碳原子、6个水分子 C．常温下，葡萄糖可与新制的氢氧化铜悬浊液反应 D．1 mol葡萄糖完全燃烧需要9 mol氧气 【答案】　A 【解析】　葡萄糖是单糖，A正确；葡萄糖分子中氢、氧原子个数比为2∶1，但不是以水分子的形式存在，B错误；葡萄糖和新制氢氧化铜悬浊液反应必须加热，C错误；葡萄糖分子可改写为C6·(H2O)6，由此可判断1 mol 葡萄糖完全燃烧需要6 mol氧气，D错误。 【变式1-1】把①蔗糖、②淀粉、③纤维素、④乙酸乙酯在稀硫酸存在下分别进行水解，最终产物只有1种的是(　　) A．①和② B．只有③ C．只有④ D．只有②和③ 【答案】　D 【解析】　蔗糖的水解产物有葡萄糖和果糖两种；乙酸乙酯的水解产物也有两种 【变式1-2】已知葡萄糖能和银氨溶液反应生成银单质。在一个熟苹果切片上分别滴上一滴碘水和银氨溶液，颜色变化如图所示。 根据这些实验现象，下列推断正确的是(　　) A．熟透的苹果中含有淀粉 B．熟透的苹果中不含淀粉 C．熟透的苹果中含有醇 D．熟透的苹果中不含还原性的糖 【答案】　A 【解析】　滴加碘水后变蓝色，说明熟透的苹果中含有淀粉，A项正确，B项错误；滴加银氨溶液变黑色，说明有单质银生成，说明熟透的苹果中含有还原性的糖，C、D项错误 【变式1-3】下列说法正确的是(　　) A．淀粉和纤维素都可以用(C6H10O5)n表示，所以二者属于同分异构体 B．蔗糖、淀粉、纤维素水解的最终产物都是葡萄糖 C．葡萄糖的银镜反应一般在碱性条件下发生 D．所有有机物中都含有官能团 【答案】　C 【解析】　淀粉和纤维素都可以用(C6H10O5)n表示，但二者的n值不同，不属于同分异构体，故A错误；蔗糖水解的最终产物是葡萄糖和果糖，故B错误；葡萄糖的银镜反应一般在碱性条件下发生，故C正确；烷烃不含有官能团，故D错误 题型02 蛋白质 知识积累 一、氨基酸的结构与性质 1．氨基酸：氨基酸是羧酸分子中烃基上的氢原子被氨基（—NH2）取代后的化合物，其结构简式可以表示为。 2．常见的氨基酸 甘氨酸 苯丙氨酸 3．氨基酸的性质 （1）氨基酸分子中既含有羧基，又含有氨基，羧基是酸性基团，氨基是碱性基团。因此，氨基酸是两性化合物，能与酸、碱反应生成盐。 （2）在一定条件下，氨基酸之间能发生聚合反应，生成更为复杂的多肽，进而构成蛋白质。 二、蛋白质的组成、存在及应用 1．蛋白质的组成：蛋白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，相对分子质量在10 000以上。 2．蛋白质的存在：（1）细胞：蛋白质是组成细胞的基础物质； （2）动物：肌肉、皮肤、毛发、蹄、角等； （3）植物：种子中含有丰富的蛋白质。 3．蛋白质的应用：（1）蛋白质存在于一切细胞中，是人类必需的营养物质。 （2）毛和蚕丝的成分都为蛋白质，可以制作服装。 （3）从动物皮、骨中提取的明胶可作食品增稠剂，阿胶可作中药材等。 （4）绝大多数酶也是蛋白质，是重要的催化剂。 三、蛋白质的性质 1．溶解性 有的蛋白质能溶于水，如鸡蛋清等；有的则难溶于水，如丝、毛等。 2．两性 蛋白质分子中存在羧基和氨基，因而蛋白质既能跟酸反应，又能跟碱反应，具有两性。 3．水解反应 蛋白质在酸、碱或酶的作用下能发生水解生成多肽，多肽进一步水解成氨基酸。 蛋白质多肽氨基酸酸、碱或酶 水解反应 水解反应 4．变性 蛋白质在重金属盐、强酸、强碱、乙醇、甲醛等化学试剂，或加热、紫外线等物理因素作用下会发生变性，溶解度下降，并失去生理活性，凝聚成固态而析出，这种现象称为变性。 操作 向盛有鸡蛋清溶液的试管中加入几滴酷酸铅溶液，观察现象。 现象 加醋酸铅鸡蛋清沉淀，凝结的鸡蛋清放入蒸馏水中不溶解。 结论 蛋白质发生变性，且变性是不可逆过程。 5．盐析 少量的轻金属盐（Na2SO4、NaCl等）能促进蛋白质溶解，但当盐溶液浓度较大时，反而会使蛋白质溶解度降低而从溶液中析出，这种作用称为盐析。盐析得到的蛋白质仍能溶于水，即盐析是可逆的。 6．显色反应 蛋白质溶液中加入_________会有白色沉淀产生，加热，沉淀变________。 操作 向盛有鸡蛋清溶液的试管中滴入几滴浓硝酸，加热，观察现象。 现象 鸡蛋清沉淀，并变黄。 结论 浓硝酸使蛋白质颜色变黄 【答案】浓硝酸 黄色 7．灼烧 蛋白质被灼烧时，会产生类似___________的特殊气味，可用来鉴别毛料，棉料与化纤。 操作 在酒精灯的火焰上分别灼烧一小段头发和丝织品，小心地闻气味。 现象 头发和丝织品灼烧时，味道相似，有烧焦羽毛的气味。 结论 蛋白质被灼烧时，有烧焦羽毛的气味。 【答案】烧焦羽毛 【例2】能使蛋白质变性的是(　　) ①硫酸钾　②甲醛　③葡萄糖　④硝酸汞　⑤氯化铵　⑥氢氧化钠 A．②④⑥ B．①③⑤ C．①②③ D．④⑤⑥ 【答案】　A 【解析】　甲醛能使蛋白质变性，Hg(NO3)2为重金属盐，NaOH为强碱都能使蛋白质变性，故选A项 【变式2-1】糖类和蛋白质都是人体基本营养物质。请回答下列问题： (1)在试管中加入0.5 g淀粉和4 mL 20%的稀硫酸，加热3～4 min，然后用碱液中和试管中的稀硫酸。 ①淀粉完全水解生成有机物的分子式为___________________________________________。 ②若要检验淀粉已经发生了水解，可取少量上述溶液加入____________(填试剂的名称)，加热后再根据实验现象判断；若要检验淀粉没有完全水解，可取少量上述未加碱中和的溶液加入几滴碘水，应观察到__________________________________________________________。 (2)蛋白质在人体内水解的最终产物是氨基酸，氨基酸的通式可表示为，据此可推知氨基酸既可以与________反应，又可以与________反应。 【答案】　(1)①C6H12O6　②银氨溶液(或新制氢氧化铜悬浊液)　溶液变蓝　(2)酸　碱 【解析】　(1)淀粉完全水解生成葡萄糖，其分子式为C6H12O6，因此可用银氨溶液或新制的Cu(OH)2悬浊液检验葡萄糖，从而证明淀粉已发生水解，而向上述未加碱中和的溶液加入几滴碘水后变蓝，说明淀粉未完全水解。(2)蛋白质水解的最终产物为氨基酸，可简写为。其中含有—NH2、—COOH，据此可推知氨基酸具有两性，既可以与酸反应，又可以与碱反应 【变式2-2】有机化合物与人类生活密不可分，生活中的一些问题常涉及化学知识。 (1)有下列几种食品： ①花生油中所含人体所需的主要营养物质为________(填“糖类”“油脂”或“蛋白质”)。 ②吃饭时，咀嚼米饭一会儿后感觉有甜味，是因为淀粉发生了________(填字母)反应。 A．分解 B．水解 C．裂解 (2)在日常生活中，下列做法错误的是________(填字母)。 A．用燃烧法鉴别毛织品和棉织品 B．用纯碱洗涤锅盖上的油渍 C．用闻气味的方法鉴别白酒和米醋 D．用淀粉溶液鉴别加碘食盐和不含碘的食盐 【答案】　(1)①油脂　②B　(2)D 【解析】　(1)①花生油属于油脂。②米饭里的主要营养物质是淀粉，淀粉在酶作用下发生水解得到有甜味的糖。 (2)毛织品主要成分为蛋白质，灼烧有烧焦羽毛的气味，A项正确；油渍属于油脂，在碱性条件下可水解，B项正确；闻气味可鉴别白酒和米醋，C项正确；食盐中加入的是KIO3，不是I2，故不能用淀粉溶液鉴别加碘食盐和不含碘的食盐，D项错误 【变式2-3】化学与生活息息相关。下列叙述正确的是(　　) A．1 mol蔗糖水解生成2 mol葡萄糖 B．馒头越嚼越甜 C．蛋白质经水解可变成葡萄糖 D．土豆中的淀粉经水解可变成酒 【答案】　B 【解析】　1 mol蔗糖水解生成1 mol葡萄糖和1 mol果糖，A错误；淀粉在唾液淀粉酶作用下可水解为麦芽糖，有甜味，B正确；蛋白质水解生成多种氨基酸，C错误；淀粉水解的最终产物是葡萄糖，D错误 题型03 油脂 知识积累 一、油脂的定义、分类及物理性质 1．油脂的定义 油脂可以看作高级脂肪酸与甘油（丙三醇，）通过酯化反应生成的酯，由C、H、O元素组成，其结构可表示为：（R、R’、R’’表示高级脂肪酸的烃基，可以相同，也可以不同） 2．油脂的分类 油脂是油和脂肪的统称： （1）油——__________高级脂肪酸甘油酯，室温下通常呈____态； （2）脂肪——________高级脂肪酸甘油酯，室温下通常呈____态。 【答案】不饱和 饱和 3．常见的油脂 4．油脂的物理性质 油脂的密度比水小，黏度比较大，触摸时有明显的油腻感；难溶于水，易溶于有机溶剂；天然油脂都是混合物，没有固定的熔、沸点。 二、油脂的化学性质 1．加成反应 工业上常将液态植物油在一定条件下与氢气发生加成反应，提高其饱和程度，生成固态的氢化植物油。这一过程也叫油脂的氢化或硬化。如： 2．水解反应 （1）酶催化水解：油脂在人体小肠中通过酶的催化可以发生水解反应，生成________________和甘油，然后再分别进行氧化分解，释放能量。 （2）酸性水解：油脂在酸性条件下水解生成________________和甘油。如： （3）碱性水解：工业上，油脂在碱性条件下水解生成_______________和甘油，油脂的碱性水解又称______反应。如： 【答案】（1）高级脂肪酸 （2）高级脂肪酸 （3）高级脂肪酸盐；皂化。 归纳总结——油脂的水解 油脂 + 水 高级脂肪酸 + 甘油（丙三醇）酶或H+ 油脂 + 水 高级脂肪酸钠 + 甘油（丙三醇） （皂化反应）OH- 三、油脂的应用 1．油脂是重要的营养物质，可供食用，释放能量。 2．工业上可利用皂化反应生产肥皂。 3．工业上利用氢化植物油生产人造奶油、起酥油、代可可脂等。 4．油脂能促进脂溶性维生素（如维生素A、D、E、K）的吸收，并未人体提供亚油酸等必需脂肪酸。 5．在烹饪过程中，油脂不仅是加热介质，还会赋予食物令人愉悦的风味和口感。 【例3】下列关于油脂的说法不正确的是(　　) A．油脂在人体内的水解产物是硬脂酸和甘油 B．天然油脂大多是由混合甘油酯分子组成的混合物 C．脂肪里的饱和烃基的相对含量较大，熔点较高 D．油脂的主要成分是高级脂肪酸的甘油酯，属于酯类 【答案】　A 【解析】　油脂在小肠内的水解产物是高级脂肪酸和甘油，不一定是硬脂酸，A错；天然油脂是混合物，多数是混合甘油酯，B正确；油脂的主要成分是高级脂肪酸的甘油酯，D正确 【变式3-1】下列各项属于油脂用途的是(　　) ①作人类的营养物质　②制取甘油　③制取肥皂　④制备高级脂肪酸　⑤制备矿物油 A．①②③④ B．①③⑤ C．①②④⑤ D．①②③ 【答案】　A 【解析】　油脂是油和脂肪的统称，植物油和动物脂肪都是油脂。油脂是人类重要的食物之一；油脂在酸性条件下水解可制高级脂肪酸和甘油；利用油脂在碱性条件下水解可制取肥皂和甘油；矿物油是各种烃的混合物，是石油的分馏产品，不能由油脂制取 【变式3-2】下列关于有机物的叙述不正确的是(　　) A．油脂、淀粉、蔗糖和蛋白质在一定条件下都能发生水解反应 B．淀粉水解的最终产物是葡萄糖 C．糖类物质都能发生水解反应 D．苯、乙醇、乙酸和油脂都能发生取代反应 【答案】　C 【解析】　本题的易错点是知道糖类物质大部分都能发生水解，但忽略了单糖不能水解的事实。葡萄糖是单糖，不能发生水解反应，C项错误 【变式3-3】人造奶油是以氢化的植物油、液体油和动物油为原料，按一定比例与乳化剂、色素、调味剂、强化剂、抗氧化剂、防腐剂等调和而成。 (1)脂肪和油都属于酯类物质，它们的主要区别是脂肪常温下为 体，油常温下为 体。 (2)将植物油进行氢化时的反应类型是 (填字母)。 A．加成反应 B．取代反应 C．氧化反应 D．水解反应 (3)人造奶油在人体内经消化后的产物是甘油和脂肪酸，消化的实质从化学上看属于 反应。 【答案】　(1)固　液　(2)A　(3)水解(取代) 【解析】　由于植物油的不饱和度高，熔点低，流动性强，不容易保存，所以可以使植物油和氢气发生加成反应，以减少不饱和度，使植物油硬化；油脂在酸性条件下水解可以生成甘油和脂肪酸，所以人造奶油在人体内消化的实质从化学上看属于水解(取代)反应 1 学科网（北京）股份有限公司 $$