内容正文:
第四章 生物大分子和合成高分子
4.1 生物大分子
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01/学习目标 明确内容要求,落实学习任务
02/思维导图 构建知识体系,加强学习记忆
03/知识导学 梳理教材内容,掌握基础知识
04/效果检测 课堂自我检测,发现知识盲点
05/问题探究 探究重点难点,突破学习任务
06/分层训练 课后训练巩固,提升能力素养
1.从糖类的官能团微观探析糖类的结构特点,了解糖类的分类及在人体供能、储能等方面的作用。
2.了解葡萄糖、蔗糖、淀粉等糖类之间的关系,理解糖类的化学性质,掌握糖类的特殊性。
3.认识氨基酸和蛋白质的结构特点和主要性质,知道氨基酸与蛋白质的关系。
4.知道脱氧核糖核酸和核糖核酸,认识糖类和蛋白质是人体需要的必需营养物质,但摄入量过多或过少都不利于人体健康。
重点:葡萄糖、蔗糖、淀粉的组成、结构及主要性质。
难点:葡萄糖、蔗糖、淀粉的组成、结构及主要性质。
一、糖类
1.组成与结构
(1)组成: 糖类大多以以通式为Cn(H2O)m表示。
①该通式只能说明糖类是由C、H、O三种元素组成的,并不能反映糖类的结构;
②少数属于糖类的物质不一定符合此通式,如鼠李糖的分子式为C6H12O5;反之,符合这一通式的有机物不一定属于糖类,如甲醛CH2O、乙酸C2H4O2等.
(2)结构:从分子结构上看,糖类可分为多羟基醛、多羟基酮和它们的脱水缩合物。
2.分类
根据糖类能否水解以及水解后的产物,糖类可分为
(1)单糖:凡是不能水解的糖称为单糖。如葡萄糖、果糖、核糖及脱氧核糖等。
(2)低聚糖:1 mol低聚糖水解后能产生2~10 mol单糖。若水解生成2 mol单糖,则称为二糖,重要的二糖有麦芽糖、乳糖和蔗糖等。
(3)多糖:1 mol多糖水解后能产生很多摩尔单糖,如淀粉、纤维素等。
【温馨提示】①糖类是由碳、氢、氧三种元素组成的一类有机化合物。
②大多数糖类化合物的分子可用通式Cm(H2O)n来表示,m与n是可以相同、也可以不同的正整数。
③符合Cm(H2O)n通式的物质不一定都是糖类化合物,如甲醛CH2O、乙酸C2H4O2等;有些糖的分子式并不符合Cm(H2O)n,如脱氧核糖C5H10O4.
④有甜味的不一定是糖,如甘油、木糖醇等;没有甜味的也可能是糖,如淀粉、纤维素等。因此,糖类物质不完全属于碳水化合物,也不等于甜味物质。
3.单糖——葡萄糖和果糖
(1)葡萄糖和果糖的分子组成和结构特点
分子式
结构简式
官能团
类别
葡萄糖
C6H12O6
CH2OH(CHOH)4CHO
羟基、醛基
单糖
果糖
C6H12O6
羟基、酮基
单糖
结论
从组成和结构上看,葡萄糖和果糖互为同分异构体。
(2)葡萄糖的物理性质:通常为无色晶体,有甜味,易溶于水,广泛存在于各种水果中。
(3)葡萄糖(结构式:)的化学性质:葡萄糖分子中含有醛基和醇羟基,可发生氧化、加成、酯化等反应。
①氧化反应
a.生理氧化或燃烧:C6H12O6(s)+6O2(g)―→6CO2(g)+6H2O(l) ΔH=-2 804 kJ·mol-1
b.被弱氧化剂银氨溶液或新制的Cu(OH)2悬浊液氧化:
CH2OH(CHOH)4CHO+2Ag(NH3)2OH2Ag↓+3NH3+CH2OH(CHOH)4COONH4+H2O。
CH2OH(CHOH)4CHO+2Cu(OH)2+NaOHCH2OH(CHOH)4COONa+Cu2O↓+3H2O(NaOH过量)。
②加成反应:CH2OH(CHOH)4CHO+H2CH2OH(CHOH)4CH2OH。
③酯化反应:CH2OH(CHOH)4CHO+5CH3COOHCH3COOCH2(CHOOCCH3)4CHO+5H2O。
④发酵成醇: 2C2H5OH+2CO2↑。
(3)葡萄糖的用途
①是一种重要的营养物质,它在人体组织中进行氧化反应,放出热量,以供维持人体生命活动所需要的能量;
②用于制镜业、糖果制造业;
③用于医药工业.体弱多病和血糖过低的患者可通过静脉注射葡萄糖溶液的方式来迅速补充营养.
(4)果糖的分子组成与性质
①分子式:C6H12O6,
②物理性质:无色晶体,比葡萄糖甜,存在于多种水果中,与葡萄糖互为同分异构体。
③化学性质:果糖也和葡萄糖一样能够发生银镜反应、能与新制的氢氧化铜反应,是因为果糖在一定条件下能够转化为葡萄糖。
【温馨提示】葡萄糖分子结构的探究
步骤
探究实验
推理
结论
①
1.80 g葡萄糖完全燃烧,得2.64 g CO2和1.08 g H2O
0.01 mol葡萄糖中,n(C)=0.06 mol、
n(H)=0.12 mol、n(O)=0.06 mol
最简式为CH2O
②
经质谱法测出葡萄糖的相对分子质量为180
Mr[(CH2O)n]=180,得n=6
分子式为:C6H12O6
③
一定条件下,1.80 g葡萄糖与乙酸完全酯化,生成相应的酯3.90 g
n(葡萄糖)=0.01 mol,1 mol羟基与乙酸发生酯化反应,生成酯的质量比原物质的质量增加42 g(即C2H2O),现增加2.10 g,即含有羟基0.05 mol
1 mol葡萄糖中有5 mol羟基
④
葡萄糖可以发生银镜反应
—
分子中含有醛基
⑤
葡萄糖可以被还原为直链己六醇
—
葡萄糖分子为直链结构
4.二糖——蔗糖和麦芽糖
(1)蔗糖和麦芽糖的结构及性质
蔗糖
麦芽糖
分子式
C12H22O11
C12H22O11
结构特点
不含醛基
含有醛基
相互关系
都属于二糖,且互为同分异构体
存在和来源
存在于不少植物体内,以甘蔗和甜菜中的含量最多
淀粉水解产生
物理性质
无色晶体,溶于水,有甜味
白色晶体,易溶于水,有甜味。(不如蔗糖甜)
化学性质
1.无还原性,不发生银镜反应,不与新制氢氧化铜反应。
2.在硫酸的催化作用下,蔗糖水解生成一分子葡萄糖和一分子果糖:
C12H22O11+H2OC6H12O6+C6H12O6
葡萄糖 果糖
1.有还原性,可发生银镜反应,可与新制氢氧化铜反应。
2.在硫酸等的催化下,麦芽糖发生水解反应,生成两分子葡萄糖:
C12H22O11+H2O2C6H12O6
葡萄糖
(2)蔗糖的水解反应
①蔗糖水解反应实验需用稀硫酸(1∶5)作催化剂,水浴加热。水解反应的化学方程式为:
+H2O +。
②水解产物中葡萄糖的检验:欲要检验水解产物中的葡萄糖,必须先加入NaOH溶液中和多余的硫酸,再加入银氨溶液或新制Cu(OH)2悬浊液进行检验。
(3)蔗糖和麦芽糖的鉴别方法
向其溶液中分别加入银氨溶液,水浴加热,能发生银镜反应的是麦芽糖,不能发生银镜反应的是蔗糖(也可用新制的氢氧化铜悬浊液鉴别)
【温馨提示】蔗糖、麦芽糖的结构和化学性质的实验探究
实验步骤
实验现象
实验结论
试管内无明显现象
蔗糖分子中无醛基,是非还原性糖;麦芽糖分子中含有醛基,是还原性糖
试管内产生红色沉淀
①
②把蔗糖溶液换为麦芽糖溶液,重复实验操作
加入银氨溶液的试管中都产生银镜;加入新制的Cu(OH)2悬浊液的试管中都出现红色沉淀
蔗糖的水解产物分子中含有醛基,具有还原性;麦芽糖的水解产物分子中含有醛基,具有还原性
注意事项
①盛蔗糖或麦芽糖溶液的试管要预先洗净,可先用NaOH溶液洗涤,再用清水洗净;
②蔗糖或麦芽糖水解实验需要用水浴加热;
③检验水解产物为葡萄糖时,一定要先加NaOH溶液中和作催化剂的稀硫酸,至溶液呈碱性后再加银氨溶液或新制的Cu(OH)2,否则实验会失败。
5.多糖——淀粉和纤维素
(1)淀粉和纤维素的组成、结构及性质
淀粉
纤维素
通式
(C6H10O5)n
(C6H10O5)n
结构
分子中约含有几百个到几千个单糖单元,它的分子量从几万到几十万。不含醛基。
分子中大约含有几千个单糖单元,它的分子量约为几十万。不含醛基。
相互关系
都属于多糖、非还原性糖、天然高分子化合物,但不是同分异构体。(n值不是一个固定值,结构也不同)
物理性质
白色、无气味、无味道粉末状的物质,能部分溶解于热水。
白色、无气味、无味道的物质,不溶于水,也不溶于一般的有机溶剂。
化学性质
1. 在稀酸或酶的作用下,发生水解,经过糊精、麦芽糖转化为葡萄糖。
(C6H10O5)n +nH2O→nC6H12O6
(淀粉) (葡萄糖)
2.跟碘作用呈现蓝色
1.在一定条件下长时间加热,可发生水解生成葡萄糖,但较淀粉困难。
(C6H10O5)n +nH2O→nC6H12O6
(纤维素) (葡萄糖)
2.酯化反应:如与HNO3生成纤维素硝酸酯(或三硝酸纤维素酯),与CH3COOH生成纤维素醋酸酯
用途
淀粉是食物的一种重要成分。它也是一种工业原料,可以用来制葡萄糖和酒精等。
棉麻纤维素大量用于纺织工业,纤维素常用于制造纤维素硝酸酯、纤维素乙酸酯、粘胶纤维和造纸等等。
纤维素乙酸酯俗名醋酸纤维,用于制电影胶片片基和纺织工业
(2)判断淀粉水解程度方法
①尚未水解:加入新制的Cu(OH)2碱性悬浊液加热,若无砖红色沉淀产生,证明淀粉没有水解.
②部分水解:加入碘水显蓝色、另取淀粉液加碱性中和硫酸后再加入新制的Cu(OH)2碱性悬浊液,加热,产生砖红色沉淀(同时具有上述两种现象).
③完全水解:加入碘水、不显蓝色
【温馨提示】糖类还原性的检验以及淀粉水解程度的检验
①糖类还原性的检验
糖类的还原性是指糖类能发生银镜反应或与新制的Cu(OH)2悬浊液反应,若糖不能发生银镜反应或不与新制的Cu(OH)2悬浊液反应,则该糖不具有还原性,为非还原性糖。
②淀粉水解程度的判断
a.实验原理:判断淀粉水解的程度时,要注意检验产物中是否生成葡萄糖,同时还要确认淀粉是否水解完全。用银氨溶液或新制的Cu(OH)2和碘水来检验淀粉是否发生了水解及水解是否完全。
b.实验步骤
c.实验现象和结论:
现象A
现象B
结论
①
未出现银镜
溶液变成蓝色
淀粉尚未水解
②
出现银镜
溶液变成蓝色
淀粉部分水解
③
出现银镜
溶液不变蓝色
淀粉完全水解
二、氨基酸和蛋白质
1.氨基酸
(1)分子结构特点
①从结构上看,氨基酸可以看作是羧酸分子中烃基上的氢原子被氨基取代的产物。分子中既含有羧基又含有氨基。
②天然氨基酸几乎都是α氨基酸,其结构简式可以表示为。
(2)常见的氨基酸
俗名
结构简式
系统命名
甘氨酸
H2N—CH2COOH
氨基乙酸
丙氨酸
α氨基丙酸
谷氨酸
2氨基1,5戊二酸
苯丙氨酸
α氨基苯丙酸
(3)氨基酸的性质
①物理性质:天然氨基酸均为无色晶体,熔点较高,能溶于强酸或强碱溶液中,大部分能溶于水,难溶于乙醇、乙醚。
②化学性质
a.两性:氨基酸分子中含有酸性基团—COOH,碱性基团—NH2。
甘氨酸与盐酸反应的化学方程式:―→
甘氨酸与NaOH溶液反应的化学方程式:―→
b.成肽反应:氨基酸分子间通过一分子的氨基与另一分子的羧基间脱去一分子水,缩合形成含有肽键的化合物,该反应属于取代反应。如:
【温馨提示】①氨基酸的缩合机理:氨基酸的成肽反应原理是由氨基提供的氢原子与羧基提供的羟基结合生成水。即
,脱去一分子水后形成肽键()。肽键可简写为“—CONH—”,不能写成“—CNHO—”,两者的连接方式不同。
②多肽分子中肽键个数的判断:由n个氨基酸分子发生成肽反应,生成一个肽链时,会生成(n-1)个水分子和(n-1)个肽键。
2.蛋白质
(1)存在:蛋白质广泛存在于生物体内,是组成细胞的基础物质.动物的肌肉、皮肤、发、毛、蹄、角等的主要成分都是蛋白质.植物的种子、茎中含有丰富的蛋白质.酶、激素、细菌、抵抗疾病的抗体等,都含有蛋白质.
(2)组成:蛋白质中主要含有C、H、O、N等元素,属于天然有机高分子化合物。其溶液具有胶体的某些性质。
(3)结构(四级结构):蛋白质是由不同的α-氨基酸通过发生缩聚反应而成的天然高分子化合物。如图:
(4)化学性质
①特征反应:
a.颜色反应:分子中含有苯基的蛋白质遇浓硝酸变黄色。
b.蛋白质灼烧,可闻到烧焦羽毛的特殊气味。
②两性:形成蛋白质的多肽是由多个氨基酸发生成肽反应形成的,在多肽链的两端存在着自由的氨基和羧基,侧链中也有酸性或碱性基团,所以蛋白质与氨基酸一样具有两性,能与酸或碱反应。
③水解反应:蛋白质多肽氨基酸
④盐析:向蛋白质溶液中加入一定浓度的盐(如硫酸铵、硫酸钠、氯化钠等)溶液,会使蛋白质的溶解度降低而从溶液中析出的现象称为蛋白质的盐析。盐析是一个可逆过程,可用于分离提纯蛋白质。
⑤变性:蛋白质在某些物理因素(如加热、加压、搅拌、振荡、紫外线照射、超声波等)或化学因素(如强酸、强碱、重金属盐、乙醇、福尔马林、丙酮等)的影响下,其理化性质和生理功能发生改变的过程称为蛋白质的变性。蛋白质变性后在水中不能重新溶解,是不可逆过程,可用于杀菌消毒。
(5)用途:蛋白质是人类必需的营养物质;重要的纺织材料;制革;制胶;制酪素。酶属于蛋白质,是重要的催化剂。
【温馨提示】蛋白质盐析和变性比较
盐析
变性
概念
少量的某些可溶性盐(如硫酸铵、硫酸钠、氯化钠等)在蛋白质溶液中达到一定浓度时,使蛋白质的溶解度降低而使其从溶液中析出,这种作用称为盐析
在某些物理或化学因素的影响下,蛋白质的性质和生理功能发生改变的现象称为蛋白质的变性
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、铝等轻金属盐或铵盐的浓溶液
加热等物理因素;强酸、强碱、强氧化剂、重金属盐、苯酚等化学因素
用途
分离提纯蛋白质
杀菌、消毒
三、酶和核酸
1.酶
酶具有生理活性,是对于许多有机化学反应和生物体内进行的复杂的反应具有很强的催化作用的有机物,其中绝大多数酶是蛋白质。酶的催化作用具有以下特点:
(1)条件温和,不需加热。
(2)具有高度的专一性。
(3)具有高效催化作用。
2.核酸
(1)分类:天然的核酸根据其组成中所含戊糖的不同,核酸分为脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA),绝大多数生物体的遗传物质是DNA。
(2)组成:①核酸可以看作磷酸、戊糖和碱基通过磷酯键连接而成的生物大分子,是由许多核苷酸单体形成的聚合物。如图:
②核苷酸水解得到磷酸和核苷,核苷水解得到戊糖和碱基,其中戊糖有脱氧核糖和核糖,在核酸中以环状结构的形式存在(如下图)。
③碱基的名称(符号)和结构简式:腺嘌呤(A):、鸟嘌呤(G):、胞嘧啶(C):、胸腺嘧啶(T):、尿嘧啶(U):。
(3)结构:
①DNA的双螺旋结构特点:
a.DNA分子由两条多聚核苷酸链组成,两条链平行盘绕,形成双螺旋结构。
b.每条链中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,碱基排列在内侧。
c.两条链上的碱基通过氢键作用,腺嘌呤(A)与胸腺嘧啶(T)配对,鸟嘌呤(G)与胞嘧啶(C)配对,结合成碱基对,遵循碱基互补配对原则。
②RNA的结:RNA也是以核苷酸为基本构成单位,其中的戊糖和碱基与DNA中的不同,核糖替代了脱氧核糖,尿嘧啶(U)替代了胸腺嘧啶(T)。RNA分子一般呈单链状结构,比DNA分子小得多。
核酸的生物功能
(4)生物功能
①基因:有一定碱基排列顺序的DNA片段含有特定的遗传信息,称为基因。
②DNA的生物功能:在细胞繁殖分裂过程中,DNA分子发生复制。亲代DNA分子的两条链解开后作为母链模板,在酶的作用下,利用游离的核苷酸各自合成一段与母链互补的子链。最后形成两个与亲代DNA完全相同的子代DNA分子,使核酸携带的遗传信息通过DNA复制被精确地传递给下一代,并通过控制蛋白质的合成来影响生物体特定性状的发生和发育。
③RNA的生物功能:RNA主要负责传递、翻译和表达DNA所携带的遗传信息。
3.中国在核酸的研究中的贡献
(1)1981年,我国科学家采用有机合成与酶促合成相结合的方法,人工合成了具有生物活性的核酸分子——酵母丙氨酸转移核糖核酸。
(2)1999年,我国参与了人类基因组计划,成为参与该项计划的唯一发展中国家。
(3)2002年,我国科学家完成了水稻基因组图谱的绘制。
【温馨提示】核酸的类别及其比较
类别
脱氧核糖核酸(DNA)
核糖核酸(RNA)
组成
差异
二者主要差异在于五碳糖的不同
脱氧核糖
核糖
存在
主要存在于细胞核中
主要存在于细胞质中
生理功能
生物遗传信息的载体,还指挥着蛋白质的合成、细胞的分裂
根据DNA提供的信息控制体内蛋白质的合成
1.下列说法正确的是( )
A. 油脂、糖类和蛋白质都是天然高分子化合物
B. 酯类在碱性条件下的水解反应叫做皂化反应
C. 淀粉水解液加过量氢氧化钠溶液后,加新制氢氧化铜悬浊液可检测是否水解完全
D. 向鸡蛋清的溶液中加入某盐溶液,蛋白质发生凝聚,再加入蒸馏水,振荡后蛋白质又发生溶解,则该盐一定不是硫酸铜
【答案】D
【解析】A.油脂不是高分子化合物,单糖以及低聚糖也不是高分子化合物,故A错误;B.油脂在碱性条件下生成羧酸盐和甘油,碱性条件下的水解反应叫做皂化反应,故B错误;C.淀粉水解液加过量氢氧化钠溶液后,加新制氢氧化铜悬浊液可检测是否水解,检验淀粉是否水解完全应用碘单质,故C错误;D.鸡蛋清中加硫酸铜发生变性,为不可逆反应,而盐析为可逆过程,由现象可知发生盐析,则该盐一定不是硫酸铜,故D正确。故选D。
2.人体所需的营养物质中,蛋白质主要依靠从食物中摄取,而不是靠人体自身合成的。下列关于蛋白质的说法中,正确的是( )
A.蛋白质分子中只含有C、H、O、N元素
B.向蛋白质溶液中加入饱和的(NH4)2SO4溶液,蛋白质会析出,再加水不溶解
C.误食重金属盐,可立即喝牛奶或生鸡蛋清进行解毒
D.只有高温、重金属盐和紫外线才能使蛋白质变性
【答案】C
【解析】A.蛋白质中含有C、H、O、N、S、P元素等,故A错误;B.向蛋白质溶液中加入饱和的(NH4)2SO4溶液,会发生盐析现象,再加水又会溶解,故B错误;C.重金属盐遇到牛奶或生鸡蛋清会使之发生变性,而不和人体蛋白质结合,所以喝牛奶或生鸡蛋清能解毒,故C正确;D.酸或碱性条件下、高温、重金属盐和紫外线条件下,均能使蛋白质变性,故D错误;故选C。
3.下列实验结论正确的是( )
选项
实验操作
现象
结论
A
淀粉溶液中加入碘水
溶液变蓝
说明淀粉没有水解
B
将乙醇与酸性重铬酸钾(K2Cr2O7)溶液混合
橙色溶液变为绿色
乙醇具有氧化性
C
蔗糖溶液中加入稀硫酸,水解后加入银氨溶液,水浴加热
未出现银镜
水解的产物为非还原糖
D
将新制的Cu(OH)2与葡萄糖溶液混合加热
产生砖红色沉淀(Cu2O)
葡萄糖具有还原性
【答案】D
【解析】A项,也有可能是淀粉部分水解,错误;B项,重铬酸钾具有强氧化性,能把乙醇氧化,橙色溶液变为绿色,说明乙醇具有还原性,错误;C项,发生银镜反应需要在碱性条件下进行,错误;D项,实验表明葡萄糖被氧化,说明葡萄糖具有还原性,正确。
4.新型冠状病毒的“身份”已经明确是一种包膜病毒,主要成分是蛋白质、核酸、脂质及糖类物质。有关新冠病毒的成分认识正确的是( )
A.蛋白质、糖类、油脂都是高分子化合物
B.组成蛋白质、糖类、油脂的元素种类相同
C.蛋白质、糖类、油脂是人体必需的基本营养物质
D.蛋白质、糖类、油脂在一定条件下都能发生水解反应
【答案】C
【解析】A.油脂以及糖类中的单糖、二糖等相对分子质量较小,不属于高分子化合物,选项A错误;B.糖类和油脂的元素组成都是C、H、O,但蛋白质最少含有C、H、O、N等元素,所含有元素种类不相同,选项B错误;C.蛋白质、糖类、油脂、水、无机盐、维生素是六大营养物质,在生命活动中起着重要的作用,选项C正确;D.油脂水解的最终产物是高级脂肪酸和丙三醇,蛋白质水解的最终产物为氨基酸,二糖、多糖能水解生成单糖,但单糖(如葡萄糖)不能水解,选项D错误。答案选C。
5.下图为DNA分子的局部结构示意图。下列说法不正确的是( )
A.DNA是一种生物大分子,分子中四种碱基均含N—H键
B.脱氧核糖分子、磷酸分子、碱基可通过脱水形成脱氧核糖核苷酸分子
C.-NH2氮原子能提供孤电子对与H+的空轨道形成配位键,因此能与酸反应
D.图中虚线表示碱基互补配对(A和T、C和G)时形成的化学键
【答案】C
【解析】A.生物大分子是指生物体细胞内存在的蛋白质、核酸、多糖等大分子,DNA是一种生物大分子,分子中四种碱基均含N—H键,A正确;B.脱氧核糖分子、磷酸分子、碱基可通过脱水形成脱氧核糖核苷酸分子,B正确;C.-NH2氮原子能提供孤电子对与H+的空轨道形成配位键,但并不是能与酸反应,C错误;D.由图可知虚线表示碱基互补配对(A和T、C和G)时形成的化学键,D正确; 故选C。
►问题一 糖类的组成、结构与分类
【典例1】下列说法中正确的是( )
A.糖类物质的分子通式都可用Cm(H2O)n来表示
B.凡能溶于水且具有甜味的物质都属于糖类
C.糖类都能发生水解反应
D.糖类是多羟基醛或多羟基酮以及水解能生成它们的化合物
【答案】D
【解析】有些符合通式Cm(H2O)n的物质不属于糖类,如乙酸(CH3COOH)、甲酸甲酯(HCOOCH3)等,有些不符合通式Cm(H2O)n的物质却属于糖类,如脱氧核糖C5H10O4;糖类不一定都具有甜味,有甜味的物质也不一定是糖类,如淀粉属于糖类但无甜味,糖精有甜味但不属于糖类;多糖能最终水解生成多分子的单糖,而单糖却是不能水解的糖类;糖类从分子结构上看,一般是多羟基醛或多羟基酮以及水解能生成它们的化合物。
【变式1-1】广告称某种品牌的八宝粥(含桂圆、红豆、糯米等),不加糖,比加糖还甜,最适合糖尿病人食用。你认为下列判断不正确的是( )
A.糖尿病人应少吃含糖的食品,该八宝粥未加糖,可以放心食用
B.这个广告有误导喜爱甜食消费者的嫌疑
C.不加糖不等于没有糖,糖尿病人食用需慎重
D.不能听从厂商或广告商的宣传,应询问医生
【答案】A
【解析】对于选项A,八宝粥中的多种成分也属于糖类物质,在人体内能够水解生成葡萄糖,A的说法是不正确的。答案为A。
【变式1-2】下列叙述正确的是( )
A.糖类一定只含有C、H、O三种元素,但只含有C、H、O三种元素的不一定是糖类
B.糖类都可以用Cm(H2O)n表示,但符合Cm(H2O)n组成的物质不一定是糖类
C.糖类都有甜味,但有甜味的物质不一定是糖类
D.糖类一定为多羟基醛或多羟基酮,非多羟基醛或多羟基酮的物质一定不是糖类
【答案】A
【解析】A.糖类是多羟基醛或多羟基酮以及水解能生成它们的物质,则糖类一定只含有C、H、O三种元素;乙醇、乙酸等烃的含氧衍生物都含有C、H、O三种元素,但都不属于糖类,故A正确;B.少数糖类不符合Cm(H2O)n,如鼠李糖的分子式为C6H12O5;符合Cm(H2O)n组成的物质不一定是糖类,如甲醛CH2O、乙酸C2H4O2等,故B错误;C.糖类不一定都有甜味,如多糖淀粉和纤维素都没有甜味,故C错误;D.糖类是多羟基醛或多羟基酮以及水解能生成多羟基醛或多羟基酮的有机化合物,所以糖类不一定都是多羟基醛或多羟基酮,故D错误;故选A。
►问题二 葡萄糖的结构与性质
【典例2】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,不正确的是( )
A.葡萄糖是一种最基本的糖类 B.葡萄糖分子中有6个碳原子、6个水分子
C.可以用葡萄糖检测试纸检测人体血液中血糖含量 D.1 mol葡萄糖完全燃烧需要6 mol氧气
【答案】B
【解析】对于选项B,葡萄糖虽能改写为C6(H2O)6,但它的分子内是不含H2O分子的,B的说法不正确。答案为B。
【变式2-1】下面是某化学活动小组在研究性学习中探索葡萄糖分子的组成和结构时设计并完成的一组实验:将下列四种液体分别取2 mL先后加入到盛有2 mL的新制Cu(OH)2悬浊液的试管中,充分振荡,实验现象记录如下表:
液体
葡萄糖溶液
乙醇
甘油(丙三醇)
水
实现
现象
氢氧化铜溶解,溶液呈绛蓝色
氢氧化铜不溶,混合物蓝色变浅
氢氧化铜溶解,溶液呈绛蓝色
氢氧化铜不溶,混合物蓝色变浅
根据上述实验及现象能够得出的正确结论是( )
A.葡萄糖分子中可能含有醛基 B.葡萄糖分子中可能含有多个羟基
C.葡萄糖的分子式为C6H12O6 D.葡萄糖分子碳链呈锯齿形
【答案】B
【解析】本题一定要根据实验得出结论,四个选项的叙述均正确,但据所得的实验现象只能推断出B是正确的。
【变式2-2】糖尿病是一种常见病,发病率有逐年增加的趋势,而且目前还没有根治的方法。下列叙述正确的是( )
A.正常人的尿液中不含葡萄糖,只有糖尿病人才会出现糖尿
B.人体血液中的葡萄糖含量越低越好
C.凡是有甜味的食品都含有葡萄糖
D.医疗上可以用葡萄糖检测试纸测定患者尿中葡萄糖的含量判断患者病情
【答案】D
【解析】A.正常人尿液中也含葡萄糖,只不过量非常少,A错误;B.人体血液中的葡萄糖含量必须保持一定的水平才能维持体内各器官和组织的需要,过高或过低都不利于健康,B错误;C.有甜味的不一定是葡萄糖,如果糖、蔗糖也有甜味,C错误;D.葡萄糖检测试纸会因葡萄糖含量的多少呈现不同的颜色,医疗上可以测定患者尿中葡萄糖的含量判断患者病情,D正确;故选D。
►问题三 蔗糖和麦芽糖的组成与性质
【典例3】下列叙述中,不正确的是( )
A.蔗糖的水解产物,在一定条件下,能发生银镜反应 B.蔗糖是多羟基的醛类化合物
C.蔗糖不是淀粉水解的最终产物 D.麦芽糖是多羟基的醛类化合物
【答案】B
【解析】蔗糖在硫酸催化作用下,发生水解,生成葡萄糖和果糖,葡萄糖含有醛基,能发生银镜反应, A正确;蔗糖属于非还原性糖, B错误;淀粉在催化剂存在和加热的条件下逐步水解,最终生成还原性单糖——葡萄糖;蔗糖不是淀粉水解的最终产物, C正确;麦芽糖的分子式为C12H22O11,麦芽糖分子中含有醛基,具有还原性,D正确。
【变式3-1】关于蔗糖的说法不正确的是( )
A.蔗糖是最重要的二糖,它的相对分子质量是葡萄糖的2倍
B.向蔗糖溶液中加入银氨溶液,水浴加热,不发生银镜反应
C.向蔗糖与稀硫酸共热后的溶液中滴加银氨溶液,再进行水浴加热,观察不到有银镜生成
D.向蔗糖中加入浓硫酸,可观察到蔗糖变黑
【答案】A
【解析】蔗糖的相对分子质量为342,葡萄糖的相对分子质量为180,A项错误;蔗糖分子中不含醛基,B项正确;蔗糖与稀硫酸共热后的溶液应先加NaOH溶液至碱性后再加银氨溶液,水浴加热后才能观察到有银镜生成,C项正确。
【变式3-2】下列实验操作和结论错误的是( )
A.用新制的Cu(OH)2可鉴别麦芽糖和蔗糖
B.用银镜反应可证明蔗糖是否转化为葡萄糖,但不能证明是否完全转化
C.浓硫酸可使蔗糖脱水变黑,证明蔗糖含C、H、O三种元素
D.向蔗糖溶液中滴加几滴稀硫酸,加热几分钟,然后加入银氨溶液,水浴加热,不能发生银镜反应,证明蔗糖不水解
【答案】D
【解析】麦芽糖属于还原性糖,而蔗糖是非还原性糖,利用新制的Cu(OH)2可鉴别,A项正确;产生银镜只能说明蔗糖水解生成了葡萄糖,但蔗糖是否水解完全则无法确定,B项正确;浓硫酸使蔗糖脱水变黑,蔗糖中H、O元素以水的形式脱出,只剩下C,则证明蔗糖含C、H、O三种元素,C项正确;银镜反应要在碱性条件下进行,故应先在蔗糖水解液中加入碱性溶液中和作催化剂的稀硫酸,D项错误。
►问题四 淀粉的组成与性质
【典例4】我国科学家在实验室中首次实现用二氧化碳合成淀粉,成为当今世界的一项颠覆性技术。下列相关说法正确的是( )
A.淀粉在人体内代谢后转化成果糖 B.这种合成淀粉和天然形成的淀粉化学性质不同
C.此项技术有助于我国在未来实现“碳中和” D.淀粉是二氧化碳分子的多聚体
【答案】C
【解析】淀粉可在人体内代谢后转化成葡萄糖,故A错误;合成淀粉和天然形成的淀粉化学性质相同,故B错误。
【变式4-1】某学生设计了如下实验方案用以检验淀粉水解的情况,下列说法正确的
A.淀粉水解后最终得到两种产物
B.实验中加碘水后溶液不变蓝﹐说明淀粉完全水解
C.据此实验,可知淀粉已发生水解,但不知是否完全水解
D.加入新制的Cu(OH)2反应,生成砖红色沉淀,说明混合溶液中有氧化性物质
【答案】C
【解析】A.淀粉水解后最终得到葡萄糖一种产物,A错误;B.碘单质能与NaOH溶液反应,实验中加碘水后溶液不变蓝,不能说明淀粉是否完全水解,B错误;C.据此实验可知淀粉已发生水解,但不知是否完全水解,C正确;D.加入新制的Cu(OH)2反应,生成砖红色沉淀说明混合溶液中有葡萄糖,D错误; 故选C。
【变式4-2】某学生设计了以下四个实验方案,用以检验淀粉的水解情况。
方案甲:淀粉液水解液中和液溶液不变蓝。结论:淀粉完全水解。
方案乙:淀粉液水解液无银镜现象。
结论:淀粉尚未水解。
方案丙:淀粉液水解液中和液有银镜现象。结论:淀粉已经水解。
方案丁:淀粉液
结论:淀粉部分水解。
根据上述操作现象,回答设计、结论是否正确。然后简要说明理由。
(1)甲方案____________________________________________________________。
(2)乙方案____________________________________________________________。
(3)丙方案____________________________________________________________。
(4)丁方案____________________________________________________________。
【答案】(1)设计和结论都不正确。因加入NaOH溶液呈碱性后,加入I2,I2与NaOH溶液发生反应,没有I2存在,不能证明淀粉是否存在
(2)设计和结论都不正确。因为在酸性条件下,加入的银氨溶液被破坏,不能与葡萄糖发生银镜反应。按方案乙的设计,无银镜现象,淀粉可能是完全水解,也可能是部分水解或尚未水解
(3)设计和结论都正确。按设计的方案进行实验,有银镜现象,说明淀粉已水解生成了葡萄糖
(4)设计和结论都正确。按设计方案进行实验,溶液变蓝又有银镜现象,说明既有淀粉又有葡萄糖,淀粉部分水解
【解析】在具体设计实验时,要注意两点:一是在检验葡萄糖存在时,加银氨溶液之前,要加碱中和溶液中的硫酸,否则银氨络离子要被破坏;二是检验淀粉存在时,不能是碱性溶液,因为碘能与NaOH反应,因此水解液可以直接加碘水检验,不必先中和。若淀粉水解完全时,则在溶液中加入碘水,溶液不会出现蓝色;若淀粉尚未水解时,则加入银氨溶液,水浴加热,溶液不会出现银镜反应;若淀粉部分水解,则既要用碘水检验淀粉的存在,又要用银氨溶液检验葡萄糖的存在。
►问题五 氨基酸的结构与性质
【典例5】下列对氨基酸和蛋白质的描述正确的是( )
A.蛋白质水解的最终产物是氨基酸
B.氨基酸和蛋白质遇重金属离子均会变性
C.α-氨基丙酸与α-氨基苯丙酸混合物脱水成肽,只生成2种二肽
D.氨基酸溶于过量氢氧化钠溶液中生成的离子,在电场作用下向负极移动
【答案】A
【解析】蛋白质遇重金属离子会变性,氨基酸与重金属离子反应,不属于变性,B项错误;两种氨基酸可以自身脱水形成二肽,也可以相互之间脱水形成二肽,故可以生成4种二肽,C项错误;氨基酸中存在羧基,与OH-反应生成羧酸根阴离子,在电场作用下向正极移动,D项错误。
【变式5-1】科学家发现半胱氨酸能增强艾滋病病毒感染者的免疫力,对控制艾滋病病毒的蔓延有奇效。已知半胱氨酸的结构简式为,则下列说法错误的是( )
A.半胱氨酸属于α-氨基酸
B.半胱氨酸既能跟强酸反应又能跟强碱反应
C.半胱氨酸不能与NaOH溶液反应放出碱性气体
D.两分子半胱氨酸脱水形成的二肽结构简式为:
【答案】D
【解析】A项,半胱氨酸可以看作是HSCH2CH2COOH中α-碳原子上的氢原子被氨基取代的产物,是α-氨基酸;B项,半胱氨酸既含有羧基又含有氨基,既能跟强碱反应又能跟强酸反应;C项,半胱氨酸与NaOH溶液反应只能生成半胱氨酸钠,不能生成氨气;D项,两分子半胱氨酸脱水形成的二肽结构简式应为
【变式5-2】科学家发现半胱氨酸能增强艾滋病毒感染者的免疫力,对控制艾滋病毒的蔓延有奇效。已知半胱氨酸的结构简式为,下列关于半胱氨酸说法不正确的是( )
A.能溶于水、乙醇等溶剂 B.既能与盐酸反应,又能与NaOH溶液反应
C.与(高半胱氨酸)互为同系物 D.官能团不变的同分异构体有2种
【答案】D
【解析】半胱氨酸中含有羧基,与水、乙醇分子间能形成氢键(或结构相似),故能溶于水、乙醇等溶剂,A项正确;半胱氨酸中含有氨基,可与盐酸反应,含有羧基,可与NaOH溶液反应,B项正确;高半胱氨酸与半胱氨酸结构相似,在分子组成上相差一个CH2原子团,C项正确;半胱氨酸官能团不变的同分异构体的结构:巯基与氨基换位,巯基和氨基同在α-碳原子上或同在β-碳原子上,共有3种,D项错误。
►问题六 蛋白质的结构与性质
【典例6】“春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干”是唐代诗人李商隐的著名诗句。下列关于该诗句中所涉及物质的说法错误的是( )
A.蚕丝的主要成分是蛋白质,属于天然高分子材料
B.古代的蜡是高级脂肪酸酯,属于高分子聚合物
C.蛋白质和高级脂肪酸酯都能水解
D.蛋白质溶液和Fe(OH)3胶体一样,都具有丁达尔效应
【答案】B
【解析】A. 高分子化合物的相对分子质量在一万以上,蚕丝的主要成分是蛋白质,属于天然高分子材料,故A正确;B. 高级脂肪酸酯是一种酯类物质,不属于高分子聚合物,故B错误;C. 高级脂肪酸酯是一种酯类物质,蛋白质和高级脂肪酸酯都能水解,故C正确;D. 蛋白质溶液也属于胶体,与Fe(OH)3胶体一样,都具有丁达尔效应,故D正确;故选B。
【变式6-1】下列有关蛋白质的说法正确的是( )
①蛋白质、氨基酸、淀粉均属于高分子化合物 ②蛋白质是结构复杂的高分子化合物,分子中都含有C、H、O、N等元素 ③若两种二肽互为同分异构体,则二者的水解产物一定不一致 ④用甘氨酸()和丙氨酸()缩合最多可形成四种二肽
A.②④ B.②③ C.①② D.②
【答案】A
【解析】说法①中的氨基酸不属于高分子化合物,①错。说法②是正确的。说法③是错误的,如一分子甘氨酸和一分子丙氨形成的二肽有两种构成方式,但二肽水解的产生相同。说法④,它们两两缩合有四种结合方式:甘—甘,丙—丙,“甘—丙”有两种,说法②是正确的。答案为A。
【变式6-2】市场上有一种加酶洗衣粉,即在洗衣粉中加入少量的碱性蛋白酶,它的催化活性很强,衣服的汗渍、血液及人体排放的蛋白质油渍遇到它,皆能水解除去,下列衣料中不能用加酶洗衣粉洗涤的是( )
①棉织品 ②毛织品 ③腈纶织品 ④蚕丝织品 ⑤涤纶织品 ⑥锦纶织品
A.①②③④⑤⑥ B.②④ C.③④⑤ D.③⑤⑥
【答案】B
【解析】加酶洗衣粉能使蛋白质水解,所以含有蛋白质的物品不能使用这种洗衣粉,而②④的主要成分是蛋白质,所以答案为B。
►问题七 核酸与酶
【典例5】核酸是生命的基础物质,是病毒的“身份证”。下列关于核酸的叙述正确的是( )
A.核酸是核蛋白的非蛋白部分,也是由氨基酸残基组成的
B.核酸水解产物中含有磷酸、葡萄糖和碱基
C.核酸、核苷酸都是高分子
D.核酸有核糖核酸和脱氧核糖核酸两类,对蛋白质的合成和生物遗传起重要作用
【答案】D
【解析】核酸是由磷酸、戊糖和碱基通过一定的方式结合而成的,故A错误;核酸水解的最终产物是磷酸、戊糖和碱基,故B错误;核酸是高分子,但核苷酸不是高分子,故C错误。
【变式5-1】冠状病毒(如图)由蛋白质和核酸组成,核酸由核苷酸组成。核苷酸的单体由五碳糖、磷酸基和含氮碱基构成。下列说法错误的是( )
A.核酸是由C、H、O、N、P等元素组成的小分子有机物
B.NaClO溶液用作消毒剂,是因为NaClO能使病毒蛋白变性
C.蛋白质的一级结构与氨基酸的排列顺序有关
D.所有DNA分子中,腺嘌呤与胸腺嘧啶分子数相等,鸟嘌呤与胞嘧啶的分子数相等
【答案】A
【解析】A.核酸是由C、H、O、N、P等元素组成的生物大分子,A错误;B.NaClO溶液用作消毒剂,是因为NaClO具有强氧化性,能使病毒蛋白变性,B正确;C.蛋白质分子中氨基酸单体的排列顺序是蛋白质的一级结构,C正确;D.碱基按腺嘌呤与胸腺嘧啶、鸟嘌呤与胞嘧啶互补配对,即腺嘌呤与胸腺嘧啶数目相等、鸟嘌呤与胞嘧啶分子数相等,D正确; 故选A。
【变式5-2】脱氧核糖核酸(DNA)的结构片段如图1,它的碱基中胞嘧啶的结构如图2,下列说法正确的是( )
A.脱氧核糖核酸中含有的化学键都是不同原子形成的极性共价键
B.2-脱氧核糖(C5H10O4)与葡萄糖互为同系物,都能发生银镜反应
C.胞嘧啶分子式为C4H5N3O,含有的官能团只有氨基和肽键
D.脱氧核糖核酸由磷酸、2-脱氧核糖和碱基通过一定方式结合而成
【答案】D
【解析】脱氧核糖核酸中含有C—C,为非极性共价键,故A错误;2-脱氧核糖为环状,与葡萄糖结构不相似,二者不互为同系物,且脱氧核糖中无醛基,不能发生银镜反应,故B错误;由结构简式可知,胞嘧啶含有的官能团为肽键、氨基和碳碳双键等,故C错误。
1.下列叙述正确的是( )
A.糖类物质是有甜味的
B.凡是由C、H、O三种元素组成的有机物都是糖类
C.糖类物质又叫碳水化合物,其分子式都可用通式Cm(H2O)n表示
D.糖类一般是多羟基醛或多羟基酮以及能水解产生它们的物质
【答案】D
【解析】单糖、低聚糖一般有甜味,多糖(如淀粉、纤维素)没有甜味,A错误;由碳、氢、氧组成的有机物常见的有醇、酚、醛、酸及酯和糖,B错误;多数糖类物质符合碳水化合物的通式,少数糖类物质不符合碳水化合物的通式,符合碳水化合物通式的也不一定是糖类物质,C错误。
2.下列关于葡萄糖的叙述中,正确的是( )
A.葡萄糖具有多羟基醛结构,是最简单的一种糖类化合物
B.葡萄糖具有多羟基酮结构,能发生加成反应
C.因为葡萄糖具有甜味,所以属于糖类化合物
D.葡萄糖分子中含有醛基,所以属于醛类化合物
【答案】A
【解析】葡萄糖的结构简式为CH2OH(CHOH)4CHO,属于多羟基醛,葡萄糖属于单糖, A正确,B、D错误; 糖类的定义为多羟基醛、多羟基酮和它们的脱水缩合物,C错误。
3.生活中的一些问题常涉及化学知识,下列叙述正确的是( )
A.棉花的主要成分是纤维素
B.过多食用糖类物质如淀粉等不会导致人体发胖
C.淀粉在人体内直接水解生成葡萄糖,为人体组织提供营养
D.纤维素在人体消化过程中起重要作用,纤维素可以作为人类的营养物质
【答案】A
【解析】过多食用糖类物质会导致人体发胖,B项错误;淀粉在人体内经淀粉酶催化先水解成麦芽糖,最终水解成葡萄糖,C项错误;人体中不含消化纤维素的酶,故纤维素不能作为人类的营养物质,D项错误。
4.已知苏糖的结构简式为以下有关苏糖的说法不正确的是( )
A.苏糖能发生银镜反应
B.苏糖与甲酸甲酯所含碳的质量分数相同
C.苏糖在一定条件下能发生加成或取代反应
D.苏糖与葡萄糖互为同分异构体
【答案】D
【解析】有—CHO能发生银镜反应;苏糖与甲酸甲酯的最简式相同,所以含碳量相同;有—CHO能发生加成反应,有—OH能发生取代反应;苏糖与葡萄糖的分子式不相同,不互为同分异构体。
5.下列说法正确的是( )
A. 硬脂酸丙酯在碱性条件下的水解反应叫皂化反应
B. 向淀粉溶液中加入硫酸溶液,加热一段时间后,未冷却就滴入几滴碘水,溶液未变蓝,不能说明淀粉已完全水解
C. 蛋白质是天然高分子,可在人体内转化为氨基酸,这个过程称为蛋白质变性
D. 糖类物质在一定条件下均能发生水解反应
【答案】B
【解析】A.油脂是高级脂肪酸的甘油酯,属于酯类,而油脂在碱性条件下水解为高级脂肪酸盐和甘油的反应称为皂化反应,故A错误;B.向淀粉溶液中加入硫酸溶液,加热一段时间后,未冷却就滴入几滴碘水,碘单质易升华,溶液未变蓝,不能说明淀粉已完全水解,故B正确;C.蛋白质在人体内发生水解反应,没有发生变性,故C错误;D.二糖、多糖在一定条件下都能发生水解反应,单糖是最简单的糖,不能水解,故D错误。故选B。
6.下列说法正确的是( )
A.葡萄糖、果糖的分子式均为C6H12O6,二者互为同分异构体
B.淀粉、纤维素和油脂都属于天然高分子化合物
C.油脂、淀粉、蔗糖和葡萄糖在一定条件下都能发生水解反应
D.肌醇与葡萄糖的元素组成相同,化学式均为C6H12O6,满足Cm(H2O)n,因此均属于糖类化合物
【答案】A
【解析】油脂不是高分子化合物,B项错误;葡萄糖不能发生水解反应,C项错误;肌醇属于醇,不属于糖类化合物,D项错误。
7.下列叙述中不正确的是( )
A.向淀粉的水解液中滴加碘水,溶液变蓝,说明淀粉可能未水解
B.味精是一种常用的增味剂,其化学名为谷氨酸钠
C.重金属盐使蛋白质分子变性,所以吞“钡餐”(主要成分是硫酸钡)会引起中毒
D.常温下呈液态的油脂可以催化加氢转变为固态的脂肪
【答案】C
【解析】A.向淀粉的水解液中滴加碘水,溶液变蓝,说明溶液中存在淀粉,淀粉可能未水解或水解不完全,A正确;B.味精化学名为谷氨酸钠,B正确;C.重金属盐使蛋白质分子变性,变性为不可逆过程,但是硫酸钡难溶于水,产生的离子极微量,不会引起中毒,C错误;D.液态油脂为不饱和高级脂肪酸的甘油酯,分子内含有碳碳双键,能与氢气加成生成固态饱和高级脂肪酸的甘油酯,称为油脂的氢化,D正确; 故选C。
8.关于淀粉与纤维素的下列说法中,不正确的是( )
A.两者都能水解,且水解的最终产物相同
B.两者实验式相同,通式相同,互为同分异构体
C.两者都属于糖类,且都没有甜味,与新制Cu(OH)2共热都不能出现红色沉淀
D.两者都属于高分子化合物,淀粉遇碘单质显蓝色,但纤维素却不能
【答案】B
【解析】淀粉和纤维素都属于多糖,都能水解,且水解的最终产物都是葡萄糖,A项正确;淀粉和纤维素尽管通式均为(C6H10O5)n,但由于n值不同,所以不是同分异构体,B项错误。
9.下列说法正确的是( )
A. 向鸡蛋清的溶液中加入浓的硫酸钠溶液或福尔马林,蛋白质的性质发生改变并凝聚
B. 氨基酸溶于过量氢氧化钠溶液中生成的离子,在电场作用下向负极移动
C. 实验室合成乙酸乙酯时,可用饱和的碳酸氢钠溶液鉴定体系中是否有未反应的乙酸
D. 淀粉、纤维素、麦芽糖在一定条件下可与水作用转化为葡萄糖
【答案】D
【解析】A.向鸡蛋清的溶液中加入浓的硫酸钠溶液蛋白质发生盐析,而加入福尔马林,蛋白质发生变性,故A错误;B.氨基酸溶于过量氢氧化钠溶液中生成的离子带负电荷,在电场作用下向正极移动,故B错误; C.实验室合成乙酸乙酯时,使用浓硫酸作催化剂和吸水剂,加入碳酸氢钠溶液时,会与硫酸反应,不能判断是否有乙酸残留,故C错误;D.淀粉、纤维素、麦芽糖在一定条件下可水解转化为葡萄糖,故D正确。故选D。
10.下列说法正确的是( )
A. 用新制Cu(OH)2悬浊液就可鉴别乙酸溶液、葡萄糖溶液、蔗糖溶液
B. 糖类、食用植物油、蛋白质在一定条件下均会发生水解反应
C. 淀粉和纤维素的通式都是(C6H10O5)n,两者属于同分异构体
D. 鸡蛋清中加入CuSO4溶液,会产生盐析现象,析出的蛋白质可再溶于水
【答案】A
【解析】A.用新制悬浊液就可鉴别乙酸溶液会固体溶解变为溶液,与葡萄糖产生砖红色沉淀,与蔗糖无现象,故可以区别,故A正确;B.糖类中的葡萄糖不能水解,故B错误;C.虽通式相同,但是不同,故不是同分异构体,故C错误;D.硫酸铜是重金属盐会使蛋白质变性,故不能再溶于水,故D错误。故选A。
11.核酸检测为确认病毒感染提供了关键的支持性证据。下图是脱氧核糖核酸的结构片段,下列说法错误的是( )
A.脱氧核糖核酸属于高分子化合物
B.环式2-脱氧核糖(C5H10O4)与葡萄糖属于同系物
C.脱氧核糖核酸的结构片段中存在极性共价键和非极性共价键
D.脱氧核糖核酸在一定条件下可以发生水解反应
【答案】B
【解析】A.脱氧核糖核酸属于大分子聚合物,因此属于高分子化合物,A正确;B.环式2-脱氧核糖(C5H10O4)含有的羟基个数与葡萄糖不同,二者不属于同系物,B错误;C.脱氧核糖核酸的结构片段中存在极性共价键,例如C-H键,非极性共价键,例如C-C键,C正确;D.脱氧核糖核酸属于大分子聚合物,因此在一定条件下可以发生水解反应,D正确;答案选B。
12.下列说法正确的是( )
A.皂化反应后的溶液中加饱和食盐水,析出的固体沉于底部
B.蛋白质遇福尔马林发生变性,可以用于食品的消毒杀菌
C.棉、麻、丝、毛及合成纤维完全燃烧只生成CO2和H2O
D.淀粉和纤维素分子组成均为(C6H10O5)n,且均能用于生产酒精
【答案】D
【解析】皂化反应后的溶液中加饱和食盐水,析出的固体为高级脂肪酸盐,密度比水小,悬浮于液面,A错误;蛋白质遇福尔马林发生变性,福尔马林有毒,不可以用于食品的消毒杀菌,B错误;棉、麻为纤维素,丝、毛为蛋白质,蛋白质完全燃烧生成CO2和H2O和含氮的物质,C错误;淀粉和纤维素分子组成均为(C6H10O5)n,且均能在一定条件下水解生成葡萄糖,再用于生产酒精,D正确。
1.化学与社会、生产、生活密切相关。下列说法正确的是( )
A.纤维素、油脂、蛋白质均是天然高分子化合物
B.“地沟油”禁止食用,但可以用来制肥皂
C.聚乙烯能使高锰酸钾溶液褪色
D.棉花、羊毛、蚕丝等天然纤维的成分都是纤维素
【答案】B
【解析】选项A,油脂不属于高分子化合物,A错。选项B,“地沟油”属于油脂,它在碱性条件下的水解能够制肥皂,B正确。选项C,聚乙烯中没有双键,不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,C错。选项D,蚕丝属于蛋白质,不是纤维素,D错。答案为B。
2.下列对有机高分子的认识正确的是( )
A.有机高分子被称为聚合物或高聚物,是因为它们大部分是由高分子通过聚合反应得到的
B.有机高分子的相对分子质量很大,因而其结构很复杂
C.对于一块高分子材料来说,n是一个整数值,因而它的相对分子质量是确定的
D.高分子材料可分为天然高分子材料和合成高分子材料两大类
【答案】D
【解析】高分子主要是由小分子通过聚合反应制得的,故A错误;有机高分子的相对分子质量很大,但与结构无关,有的简单,有的复杂,故B错误;对于一块高分子材料,n是一个整数值,由于n不确定,所以它的相对分子质量也不确定,故C错误。
3.某同学为了检验纤维素的水解产物是否为葡萄糖,他将纤维素与70%的硫酸共热后加入新制的Cu(OH)2并加热煮沸,无砖红色沉淀生成,下列解释正确的是( )
A.纤维素水解产物中无葡萄糖
B.使用的硫酸过浓只发生了脱水反应
C.由于水解后混合液中含有H2SO4,所以见不到砖红色沉淀
D.加热时间不够长,所以见不到砖红色沉淀
【答案】C
【解析】葡萄糖与新制的Cu(OH)2反应必须在碱性环境下,因而纤维素水解后应先加入NaOH溶液中和硫酸,再和新制的Cu(OH)2反应。
4.下列说法正确的是( )
A.蛋白质、纤维素、淀粉都是高分子化合物
B.硬脂酸甘油酯和乙酸乙酯都属于酯类物质,都能发生皂化反应
C.所有氨基酸分子中都只含有一个羧基(—COOH)和一个氨基(—NH2)
D.鸡蛋清溶液中加入浓的(NH4)2SO4溶液产生沉淀,加水后沉淀不溶解
【答案】A
【解析】硬脂酸甘油酯属于油脂,能发生皂化反应,乙酸乙酯在碱性条件下可以水解,但不是皂化反应,不能生成高级脂肪酸盐,故B项错误;所有氨基酸分子中都含有羧基(—COOH)和氨基(—NH2),不一定只有一个,故C项错误;鸡蛋清溶液中加入浓的(NH4)2SO4溶液产生沉淀,发生盐析,加水后沉淀溶解,故D项错误。
5.下列说法正确的是( )
A.1mol葡萄糖能水解生成2molCH3CH2OH和2molCO2
B.在鸡蛋清溶液中分别加入饱和Na2SO4、CuSO4溶液,都会产生沉淀
C.1mol油脂在稀硫酸中水解可以生成1mol甘油和3mol高级脂肪酸
D.欲检验蔗糖水解产物是否具有还原性,可向水解后的溶液中直接加入新制的Cu(OH)2悬浊液并加热
【答案】B
【解析】A.葡萄糖是单糖不能水解,1mol葡萄糖能在酶的催化下分解生成2molCH3CH2OH和2molCO2,A错误;B.在鸡蛋清溶液中分别加入饱和Na2SO4、CuSO4溶液,都会产生沉淀,前者发生蛋白质的盐析,后者产生蛋白质的变性,B正确;C.油脂在稀酸作用下的水解是一个可逆反应,故1mol油脂在稀硫酸中水解可以生成小于1mol甘油和小于3mol高级脂肪酸,C错误;D.蔗糖水解为在稀硫酸催化下,而用新制Cu(OH)2悬浊液检验醛基时需在碱性环境中,故欲检验蔗糖水解产物是否具有还原性,可向水解后的溶液中先加入NaOH溶液中和催化剂稀硫酸后,在加入新制的Cu(OH)2悬浊液并加热才能成功,D错误;故答案为:B。
6.下列关于蔗糖属于非还原性糖,而其水解产物具有还原性的实验方案的说法中正确的是( )
A.验证蔗糖属于非还原性糖的操作顺序:④③
B.验证蔗糖属于非还原性糖的操作顺序:④②⑤
C.验证蔗糖水解产物具有还原性的操作顺序:①④⑤
D.验证蔗糖水解产物具有还原性的操作顺序:①②④⑤
【答案】D
【解析】糖类是否属于还原性糖,可通过银镜反应加以证明。银镜反应应该在水浴中进行加热,故不能选择③,同时考虑到银镜反应的发生应该在碱性条件下进行,故蔗糖水解后应先加碱中和过量的酸,才能进行银镜反应,综上所述,选D。
7.中国工笔画是我国传统美术的艺术珍品,在其创作过程中要使用笔、墨、纸绢、颜料、胶矾水等。胶矾水主要成分是明胶和明矾,用于“生宣熟化”和“三矾九染”。下列说法错误的是
A.“生宣熟化”工艺中明矾水解得到的胶体可促进明胶的凝聚
B.纸、绢的主要成分分别是纤维素和蛋白质,均属于天然高分子化合物
C.绘制工笔画使用的矿物颜料石青[主要成分为Cu3(OH)2(CO3)2]耐酸碱腐蚀
D.绘制工笔画使用的油烟墨的主要成分炭黑具有很强的稳定性,利于绘画保存
【答案】C
【解析】A.“生宣熟化”工艺中明矾水解得到的Al(OH)3胶体可促进明胶的凝聚,A正确;B.绢指丝织品,主要成分为蛋白质,纸的主要成分都是纤维素,蛋白质和纤维素属于天然高分子,B正确;C.矿物颜料石青Cu3(OH)2(CO3)2能和酸反应,易被酸腐蚀,C错误;D.油烟墨的主要成分炭黑,炭黑具有很强的稳定性,利于绘画保存,D正确;故答案选C。
8.氢键对生命活动具有重要意义, DNA中四种碱基通过氢键配对方式如下图(~代表糖苷键)。下列说法正确的是( )
A.碱基配对时,一个H可以同时与多个原子形成氡键
B.鸟嘌呤中1号N上的H转移到O上形成羟基,使其失去碱性
C.氢键的作用能较小,在DNA解旋和复制时容易破坏和形成
D.嘌呤中N-H键的平均键长大于0. 29nm
【答案】C
【解析】A.从图中可以看出,碱基配对时,一个H只能与1个原子形成氡键,故A错误;B.鸟嘌呤中1号N上的H转移到O上形成羟基,氮原子上仍有一孤电子对,还可以吸引水电离的氢离子,使水电离出更多的氢氧根离子,鸟嘌呤没有失去碱性,故B错误;C.氢键的作用能较小,在DNA解旋和复制时容易破坏和形成,故C正确;D.N-H……O中的H和O间的距离为0.29nm,是氢键的键长,氢键作用力比化学键弱得多,键长也长得多,所以嘌呤中N-H键的平均键长远小于0. 29nm,故D错误;故选C。
9.下列说法不正确的是( )
A.检验淀粉是否水解完全的方法是:在水解液中先加入过量的氢氧化钠溶液,然后滴加碘水,未变蓝,说明已水解完全
B.检验皂化反应是否完全的方法是:用玻璃棒蘸取反应液滴到盛有热水的烧杯中,振荡,观察是否有油滴浮在水面上
C.利用蛋白质盐析的性质,可进行分离提纯
D.氨基酸分子中含有氨基(—NH2)、羧基(—COOH),所以其既能和酸反应又能和碱反应
【答案】A
【解析】氢氧化钠过量,碘单质能与NaOH溶液发生反应,因此溶液未变蓝,不能说明淀粉已完全水解,故A错误;油脂不溶于水,油脂发生皂化反应,生成高级脂肪酸(盐)和甘油,两者都溶于水,用玻璃棒蘸取反应液滴到盛有热水的烧杯中,振荡,如果水面上没有油滴,则说明水解完全,反之,没有水解完全,故B正确;盐析是降低蛋白质溶解度使之析出,蛋白质仍具有活性,可进行分离提纯,故C正确;氨基酸中含有氨基和羧基,氨基具有碱性,羧基具有酸性,因此氨基酸既能与酸反应又能与碱反应,故D正确。
10.Ⅰ.成熟的苹果中含有淀粉、葡萄糖和无机盐等,某课外兴趣小组设计了一组实验证明某些成分的存在,请你参与并协助他们完成相关实验。
(1)用小试管取少量的苹果汁,加入________(填名称),溶液变蓝,则苹果中含有淀粉。
(2)利用含淀粉的物质可以生产醋酸。下面是生产醋酸的流程,根据流程回答下列问题:
―→―→―→
B是日常生活中有特殊香味的常见有机物,在有些饮料中含有B。
①写出化学方程式,并注明反应类型。
B与醋酸反应: ____________________,属于________反应。
B―→C: ____________________,属于________反应。
②可用于检验A的试剂是________________________________。
Ⅱ.为了检验淀粉水解的产物,设计如下实验方案:
请回答下列问题:
(1)试剂1为20%的H2SO4溶液,其作用是_________________________。
(2)试剂2为______________,其作用是__________________,使检验水解产物的实验得以顺利进行。
(3)反应①的化学方程式为___________________________。
(4)为检验淀粉液是否已完全水解,取少量水解液于试管中,加入碘水,则证明淀粉未完全水解的现象是_____________________________________________。
(5)如果实验过程中没有加入试剂2而直接加入试剂3,能否实现实验目的________(填”能”或”否”),若不能,其原因是_____________________________。
【答案】Ⅰ.(1)碘水
(2)①CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O 取代(或酯化)
2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O 氧化
②新制的氢氧化铜悬浊液(合理答案均可)
Ⅱ.(1)作催化剂 (2)氢氧化钠溶液 中和作催化剂的硫酸
(3)(+nH2O (4)溶液显蓝色
(5)否 硫酸能溶解Cu(OH)2而使实验失败
【解析】Ⅰ.(1)淀粉遇碘变蓝色,利用此性质可检验淀粉的存在。
(2)淀粉水解得葡萄糖,B是日常生活中有特殊香味的常见有机物,在有些饮料中含有B,可知B为乙醇,葡萄糖在酒化酶的作用下分解得乙醇。乙醇与乙酸在浓硫酸作用下发生酯化反应得乙酸乙酯,乙醇催化氧化可得乙醛。检验葡萄糖可用新制的氢氧化铜悬浊液。
Ⅱ.(1)淀粉的水解过程,必须加入稀硫酸作催化剂,加快淀粉的水解反应速率。
(2)稀硫酸能够与氢氧化铜反应,会导致实验失败,所以应该先加入氢氧化钠溶液中和稀硫酸。
(3)淀粉在稀硫酸作用下完全水解生成葡萄糖,水解方程式为(+nH2O
(4)淀粉遇碘显蓝色,据此可以检验淀粉是否完全水解,方法为取少量水解液于试管中,加入碘水,如果溶液显蓝色,则证明淀粉未完全水解。
(5)如果不加入氢氧化钠溶液中和催化剂稀硫酸,由于硫酸能溶解Cu(OH)2而使实验失败,无法达到实验目的。
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第四章 生物大分子和合成高分子
4.1 生物大分子
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01/学习目标 明确内容要求,落实学习任务
02/思维导图 构建知识体系,加强学习记忆
03/知识导学 梳理教材内容,掌握基础知识
04/效果检测 课堂自我检测,发现知识盲点
05/问题探究 探究重点难点,突破学习任务
06/分层训练 课后训练巩固,提升能力素养
1.从糖类的官能团微观探析糖类的结构特点,了解糖类的分类及在人体供能、储能等方面的作用。
2.了解葡萄糖、蔗糖、淀粉等糖类之间的关系,理解糖类的化学性质,掌握糖类的特殊性。
3.认识氨基酸和蛋白质的结构特点和主要性质,知道氨基酸与蛋白质的关系。
4.知道脱氧核糖核酸和核糖核酸,认识糖类和蛋白质是人体需要的必需营养物质,但摄入量过多或过少都不利于人体健康。
重点:葡萄糖、蔗糖、淀粉的组成、结构及主要性质。
难点:葡萄糖、蔗糖、淀粉的组成、结构及主要性质。
一、糖类
1.组成与结构
(1)组成: 糖类大多以以通式为Cn(H2O)m表示。
①该通式只能说明糖类是由C、H、O三种元素组成的,并不能反映糖类的结构;
②少数属于糖类的物质不一定符合此通式,如鼠李糖的分子式为C6H12O5;反之,符合这一通式的有机物不一定属于糖类,如甲醛CH2O、乙酸C2H4O2等.
(2)结构:从分子结构上看,糖类可分为多羟基醛、多羟基酮和它们的脱水缩合物。
2.分类
根据糖类能否水解以及水解后的产物,糖类可分为
(1)单糖:凡是不能水解的糖称为单糖。如葡萄糖、果糖、核糖及脱氧核糖等。
(2)低聚糖:1 mol低聚糖水解后能产生2~10 mol单糖。若水解生成2 mol单糖,则称为二糖,重要的二糖有麦芽糖、乳糖和蔗糖等。
(3)多糖:1 mol多糖水解后能产生很多摩尔单糖,如淀粉、纤维素等。
【温馨提示】①糖类是由碳、氢、氧三种元素组成的一类有机化合物。
②大多数糖类化合物的分子可用通式Cm(H2O)n来表示,m与n是可以相同、也可以不同的正整数。
③符合Cm(H2O)n通式的物质不一定都是糖类化合物,如甲醛CH2O、乙酸C2H4O2等;有些糖的分子式并不符合Cm(H2O)n,如脱氧核糖C5H10O4.
④有甜味的不一定是糖,如甘油、木糖醇等;没有甜味的也可能是糖,如淀粉、纤维素等。因此,糖类物质不完全属于碳水化合物,也不等于甜味物质。
3.单糖——葡萄糖和果糖
(1)葡萄糖和果糖的分子组成和结构特点
分子式
结构简式
官能团
类别
葡萄糖
C6H12O6
CH2OH(CHOH)4CHO
羟基、醛基
单糖
果糖
C6H12O6
羟基、酮基
单糖
结论
从组成和结构上看,葡萄糖和果糖互为同分异构体。
(2)葡萄糖的物理性质:通常为无色晶体,有甜味,易溶于水,广泛存在于各种水果中。
(3)葡萄糖(结构式:)的化学性质:葡萄糖分子中含有醛基和醇羟基,可发生氧化、加成、酯化等反应。
①氧化反应
a.生理氧化或燃烧:C6H12O6(s)+6O2(g)―→6CO2(g)+6H2O(l) ΔH=-2 804 kJ·mol-1
b.被弱氧化剂银氨溶液或新制的Cu(OH)2悬浊液氧化:
CH2OH(CHOH)4CHO+2Ag(NH3)2OH2Ag↓+3NH3+CH2OH(CHOH)4COONH4+H2O。
CH2OH(CHOH)4CHO+2Cu(OH)2+NaOHCH2OH(CHOH)4COONa+Cu2O↓+3H2O(NaOH过量)。
②加成反应:CH2OH(CHOH)4CHO+H2CH2OH(CHOH)4CH2OH。
③酯化反应:CH2OH(CHOH)4CHO+5CH3COOHCH3COOCH2(CHOOCCH3)4CHO+5H2O。
④发酵成醇: 2C2H5OH+2CO2↑。
(3)葡萄糖的用途
①是一种重要的营养物质,它在人体组织中进行氧化反应,放出热量,以供维持人体生命活动所需要的能量;
②用于制镜业、糖果制造业;
③用于医药工业.体弱多病和血糖过低的患者可通过静脉注射葡萄糖溶液的方式来迅速补充营养.
(4)果糖的分子组成与性质
①分子式:C6H12O6,
②物理性质:无色晶体,比葡萄糖甜,存在于多种水果中,与葡萄糖互为同分异构体。
③化学性质:果糖也和葡萄糖一样能够发生银镜反应、能与新制的氢氧化铜反应,是因为果糖在一定条件下能够转化为葡萄糖。
【温馨提示】葡萄糖分子结构的探究
步骤
探究实验
推理
结论
①
1.80 g葡萄糖完全燃烧,得2.64 g CO2和1.08 g H2O
0.01 mol葡萄糖中,n(C)=0.06 mol、
n(H)=0.12 mol、n(O)=0.06 mol
最简式为CH2O
②
经质谱法测出葡萄糖的相对分子质量为180
Mr[(CH2O)n]=180,得n=6
分子式为:C6H12O6
③
一定条件下,1.80 g葡萄糖与乙酸完全酯化,生成相应的酯3.90 g
n(葡萄糖)=0.01 mol,1 mol羟基与乙酸发生酯化反应,生成酯的质量比原物质的质量增加42 g(即C2H2O),现增加2.10 g,即含有羟基0.05 mol
1 mol葡萄糖中有5 mol羟基
④
葡萄糖可以发生银镜反应
—
分子中含有醛基
⑤
葡萄糖可以被还原为直链己六醇
—
葡萄糖分子为直链结构
4.二糖——蔗糖和麦芽糖
(1)蔗糖和麦芽糖的结构及性质
蔗糖
麦芽糖
分子式
C12H22O11
C12H22O11
结构特点
不含醛基
含有醛基
相互关系
都属于二糖,且互为同分异构体
存在和来源
存在于不少植物体内,以甘蔗和甜菜中的含量最多
淀粉水解产生
物理性质
无色晶体,溶于水,有甜味
白色晶体,易溶于水,有甜味。(不如蔗糖甜)
化学性质
1.无还原性,不发生银镜反应,不与新制氢氧化铜反应。
2.在硫酸的催化作用下,蔗糖水解生成一分子葡萄糖和一分子果糖:
C12H22O11+H2OC6H12O6+C6H12O6
葡萄糖 果糖
1.有还原性,可发生银镜反应,可与新制氢氧化铜反应。
2.在硫酸等的催化下,麦芽糖发生水解反应,生成两分子葡萄糖:
C12H22O11+H2O2C6H12O6
葡萄糖
(2)蔗糖的水解反应
①蔗糖水解反应实验需用稀硫酸(1∶5)作催化剂,水浴加热。水解反应的化学方程式为:
+H2O +。
②水解产物中葡萄糖的检验:欲要检验水解产物中的葡萄糖,必须先加入NaOH溶液中和多余的硫酸,再加入银氨溶液或新制Cu(OH)2悬浊液进行检验。
(3)蔗糖和麦芽糖的鉴别方法
向其溶液中分别加入银氨溶液,水浴加热,能发生银镜反应的是麦芽糖,不能发生银镜反应的是蔗糖(也可用新制的氢氧化铜悬浊液鉴别)
【温馨提示】蔗糖、麦芽糖的结构和化学性质的实验探究
实验步骤
实验现象
实验结论
试管内无明显现象
蔗糖分子中无醛基,是非还原性糖;麦芽糖分子中含有醛基,是还原性糖
试管内产生红色沉淀
①
②把蔗糖溶液换为麦芽糖溶液,重复实验操作
加入银氨溶液的试管中都产生银镜;加入新制的Cu(OH)2悬浊液的试管中都出现红色沉淀
蔗糖的水解产物分子中含有醛基,具有还原性;麦芽糖的水解产物分子中含有醛基,具有还原性
注意事项
①盛蔗糖或麦芽糖溶液的试管要预先洗净,可先用NaOH溶液洗涤,再用清水洗净;
②蔗糖或麦芽糖水解实验需要用水浴加热;
③检验水解产物为葡萄糖时,一定要先加NaOH溶液中和作催化剂的稀硫酸,至溶液呈碱性后再加银氨溶液或新制的Cu(OH)2,否则实验会失败。
5.多糖——淀粉和纤维素
(1)淀粉和纤维素的组成、结构及性质
淀粉
纤维素
通式
(C6H10O5)n
(C6H10O5)n
结构
分子中约含有几百个到几千个单糖单元,它的分子量从几万到几十万。不含醛基。
分子中大约含有几千个单糖单元,它的分子量约为几十万。不含醛基。
相互关系
都属于多糖、非还原性糖、天然高分子化合物,但不是同分异构体。(n值不是一个固定值,结构也不同)
物理性质
白色、无气味、无味道粉末状的物质,能部分溶解于热水。
白色、无气味、无味道的物质,不溶于水,也不溶于一般的有机溶剂。
化学性质
1. 在稀酸或酶的作用下,发生水解,经过糊精、麦芽糖转化为葡萄糖。
(C6H10O5)n +nH2O→nC6H12O6
(淀粉) (葡萄糖)
2.跟碘作用呈现蓝色
1.在一定条件下长时间加热,可发生水解生成葡萄糖,但较淀粉困难。
(C6H10O5)n +nH2O→nC6H12O6
(纤维素) (葡萄糖)
2.酯化反应:如与HNO3生成纤维素硝酸酯(或三硝酸纤维素酯),与CH3COOH生成纤维素醋酸酯
用途
淀粉是食物的一种重要成分。它也是一种工业原料,可以用来制葡萄糖和酒精等。
棉麻纤维素大量用于纺织工业,纤维素常用于制造纤维素硝酸酯、纤维素乙酸酯、粘胶纤维和造纸等等。
纤维素乙酸酯俗名醋酸纤维,用于制电影胶片片基和纺织工业
(2)判断淀粉水解程度方法
①尚未水解:加入新制的Cu(OH)2碱性悬浊液加热,若无砖红色沉淀产生,证明淀粉没有水解.
②部分水解:加入碘水显蓝色、另取淀粉液加碱性中和硫酸后再加入新制的Cu(OH)2碱性悬浊液,加热,产生砖红色沉淀(同时具有上述两种现象).
③完全水解:加入碘水、不显蓝色
【温馨提示】糖类还原性的检验以及淀粉水解程度的检验
①糖类还原性的检验
糖类的还原性是指糖类能发生银镜反应或与新制的Cu(OH)2悬浊液反应,若糖不能发生银镜反应或不与新制的Cu(OH)2悬浊液反应,则该糖不具有还原性,为非还原性糖。
②淀粉水解程度的判断
a.实验原理:判断淀粉水解的程度时,要注意检验产物中是否生成葡萄糖,同时还要确认淀粉是否水解完全。用银氨溶液或新制的Cu(OH)2和碘水来检验淀粉是否发生了水解及水解是否完全。
b.实验步骤
c.实验现象和结论:
现象A
现象B
结论
①
未出现银镜
溶液变成蓝色
淀粉尚未水解
②
出现银镜
溶液变成蓝色
淀粉部分水解
③
出现银镜
溶液不变蓝色
淀粉完全水解
二、氨基酸和蛋白质
1.氨基酸
(1)分子结构特点
①从结构上看,氨基酸可以看作是羧酸分子中烃基上的氢原子被氨基取代的产物。分子中既含有羧基又含有氨基。
②天然氨基酸几乎都是α氨基酸,其结构简式可以表示为。
(2)常见的氨基酸
俗名
结构简式
系统命名
甘氨酸
H2N—CH2COOH
氨基乙酸
丙氨酸
α氨基丙酸
谷氨酸
2氨基1,5戊二酸
苯丙氨酸
α氨基苯丙酸
(3)氨基酸的性质
①物理性质:天然氨基酸均为无色晶体,熔点较高,能溶于强酸或强碱溶液中,大部分能溶于水,难溶于乙醇、乙醚。
②化学性质
a.两性:氨基酸分子中含有酸性基团—COOH,碱性基团—NH2。
甘氨酸与盐酸反应的化学方程式:―→
甘氨酸与NaOH溶液反应的化学方程式:―→
b.成肽反应:氨基酸分子间通过一分子的氨基与另一分子的羧基间脱去一分子水,缩合形成含有肽键的化合物,该反应属于取代反应。如:
【温馨提示】①氨基酸的缩合机理:氨基酸的成肽反应原理是由氨基提供的氢原子与羧基提供的羟基结合生成水。即
,脱去一分子水后形成肽键()。肽键可简写为“—CONH—”,不能写成“—CNHO—”,两者的连接方式不同。
②多肽分子中肽键个数的判断:由n个氨基酸分子发生成肽反应,生成一个肽链时,会生成(n-1)个水分子和(n-1)个肽键。
2.蛋白质
(1)存在:蛋白质广泛存在于生物体内,是组成细胞的基础物质.动物的肌肉、皮肤、发、毛、蹄、角等的主要成分都是蛋白质.植物的种子、茎中含有丰富的蛋白质.酶、激素、细菌、抵抗疾病的抗体等,都含有蛋白质.
(2)组成:蛋白质中主要含有C、H、O、N等元素,属于天然有机高分子化合物。其溶液具有胶体的某些性质。
(3)结构(四级结构):蛋白质是由不同的α-氨基酸通过发生缩聚反应而成的天然高分子化合物。如图:
(4)化学性质
①特征反应:
a.颜色反应:分子中含有苯基的蛋白质遇浓硝酸变黄色。
b.蛋白质灼烧,可闻到烧焦羽毛的特殊气味。
②两性:形成蛋白质的多肽是由多个氨基酸发生成肽反应形成的,在多肽链的两端存在着自由的氨基和羧基,侧链中也有酸性或碱性基团,所以蛋白质与氨基酸一样具有两性,能与酸或碱反应。
③水解反应:蛋白质多肽氨基酸
④盐析:向蛋白质溶液中加入一定浓度的盐(如硫酸铵、硫酸钠、氯化钠等)溶液,会使蛋白质的溶解度降低而从溶液中析出的现象称为蛋白质的盐析。盐析是一个可逆过程,可用于分离提纯蛋白质。
⑤变性:蛋白质在某些物理因素(如加热、加压、搅拌、振荡、紫外线照射、超声波等)或化学因素(如强酸、强碱、重金属盐、乙醇、福尔马林、丙酮等)的影响下,其理化性质和生理功能发生改变的过程称为蛋白质的变性。蛋白质变性后在水中不能重新溶解,是不可逆过程,可用于杀菌消毒。
(5)用途:蛋白质是人类必需的营养物质;重要的纺织材料;制革;制胶;制酪素。酶属于蛋白质,是重要的催化剂。
【温馨提示】蛋白质盐析和变性的不同点
盐析
变性
概念
少量的某些可溶性盐(如硫酸铵、硫酸钠、氯化钠等)在蛋白质溶液中达到一定浓度时,使蛋白质的溶解度降低而使其从溶液中析出,这种作用称为盐析
在某些物理或化学因素的影响下,蛋白质的性质和生理功能发生改变的现象称为蛋白质的变性
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、铝等轻金属盐或铵盐的浓溶液
加热等物理因素;强酸、强碱、强氧化剂、重金属盐、苯酚等化学因素
用途
分离提纯蛋白质
杀菌、消毒
三、酶和核酸
1.酶
酶具有生理活性,是对于许多有机化学反应和生物体内进行的复杂的反应具有很强的催化作用的有机物,其中绝大多数酶是蛋白质。酶的催化作用具有以下特点:
(1)条件温和,不需加热。
(2)具有高度的专一性。
(3)具有高效催化作用。
2.核酸
(1)分类:天然的核酸根据其组成中所含戊糖的不同,核酸分为脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA),绝大多数生物体的遗传物质是DNA。
(2)组成:①核酸可以看作磷酸、戊糖和碱基通过磷酯键连接而成的生物大分子,是由许多核苷酸单体形成的聚合物。如图:
②核苷酸水解得到磷酸和核苷,核苷水解得到戊糖和碱基,其中戊糖有脱氧核糖和核糖,在核酸中以环状结构的形式存在(如下图)。
③碱基的名称(符号)和结构简式:腺嘌呤(A):、鸟嘌呤(G):、胞嘧啶(C):、胸腺嘧啶(T):、尿嘧啶(U):。
(3)结构:
①DNA的双螺旋结构特点:
a.DNA分子由两条多聚核苷酸链组成,两条链平行盘绕,形成双螺旋结构。
b.每条链中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,碱基排列在内侧。
c.两条链上的碱基通过氢键作用,腺嘌呤(A)与胸腺嘧啶(T)配对,鸟嘌呤(G)与胞嘧啶(C)配对,结合成碱基对,遵循碱基互补配对原则。
②RNA的结:RNA也是以核苷酸为基本构成单位,其中的戊糖和碱基与DNA中的不同,核糖替代了脱氧核糖,尿嘧啶(U)替代了胸腺嘧啶(T)。RNA分子一般呈单链状结构,比DNA分子小得多。
核酸的生物功能
(4)生物功能
①基因:有一定碱基排列顺序的DNA片段含有特定的遗传信息,称为基因。
②DNA的生物功能:在细胞繁殖分裂过程中,DNA分子发生复制。亲代DNA分子的两条链解开后作为母链模板,在酶的作用下,利用游离的核苷酸各自合成一段与母链互补的子链。最后形成两个与亲代DNA完全相同的子代DNA分子,使核酸携带的遗传信息通过DNA复制被精确地传递给下一代,并通过控制蛋白质的合成来影响生物体特定性状的发生和发育。
③RNA的生物功能:RNA主要负责传递、翻译和表达DNA所携带的遗传信息。
3.中国在核酸的研究中的贡献
(1)1981年,我国科学家采用有机合成与酶促合成相结合的方法,人工合成了具有生物活性的核酸分子——酵母丙氨酸转移核糖核酸。
(2)1999年,我国参与了人类基因组计划,成为参与该项计划的唯一发展中国家。
(3)2002年,我国科学家完成了水稻基因组图谱的绘制。
【温馨提示】核酸的类别及其比较
类别
脱氧核糖核酸(DNA)
核糖核酸(RNA)
组成
差异
二者主要差异在于五碳糖的不同
脱氧核糖
核糖
存在
主要存在于细胞核中
主要存在于细胞质中
生理功能
生物遗传信息的载体,还指挥着蛋白质的合成、细胞的分裂
根据DNA提供的信息控制体内蛋白质的合成
1.下列说法正确的是( )
A. 油脂、糖类和蛋白质都是天然高分子化合物
B. 酯类在碱性条件下的水解反应叫做皂化反应
C. 淀粉水解液加过量氢氧化钠溶液后,加新制氢氧化铜悬浊液可检测是否水解完全
D. 向鸡蛋清的溶液中加入某盐溶液,蛋白质发生凝聚,再加入蒸馏水,振荡后蛋白质又发生溶解,则该盐一定不是硫酸铜
2.人体所需的营养物质中,蛋白质主要依靠从食物中摄取,而不是靠人体自身合成的。下列关于蛋白质的说法中,正确的是( )
A.蛋白质分子中只含有C、H、O、N元素
B.向蛋白质溶液中加入饱和的(NH4)2SO4溶液,蛋白质会析出,再加水不溶解
C.误食重金属盐,可立即喝牛奶或生鸡蛋清进行解毒
D.只有高温、重金属盐和紫外线才能使蛋白质变性
3.下列实验结论正确的是( )
选项
实验操作
现象
结论
A
淀粉溶液中加入碘水
溶液变蓝
说明淀粉没有水解
B
将乙醇与酸性重铬酸钾(K2Cr2O7)溶液混合
橙色溶液变为绿色
乙醇具有氧化性
C
蔗糖溶液中加入稀硫酸,水解后加入银氨溶液,水浴加热
未出现银镜
水解的产物为非还原糖
D
将新制的Cu(OH)2与葡萄糖溶液混合加热
产生砖红色沉淀(Cu2O)
葡萄糖具有还原性
4.新型冠状病毒的“身份”已经明确是一种包膜病毒,主要成分是蛋白质、核酸、脂质及糖类物质。有关新冠病毒的成分认识正确的是( )
A.蛋白质、糖类、油脂都是高分子化合物
B.组成蛋白质、糖类、油脂的元素种类相同
C.蛋白质、糖类、油脂是人体必需的基本营养物质
D.蛋白质、糖类、油脂在一定条件下都能发生水解反应
5.下图为DNA分子的局部结构示意图。下列说法不正确的是( )
A.DNA是一种生物大分子,分子中四种碱基均含N—H键
B.脱氧核糖分子、磷酸分子、碱基可通过脱水形成脱氧核糖核苷酸分子
C.-NH2氮原子能提供孤电子对与H+的空轨道形成配位键,因此能与酸反应
D.图中虚线表示碱基互补配对(A和T、C和G)时形成的化学键
►问题一 糖类的组成、结构与分类
【典例1】下列说法中正确的是( )
A.糖类物质的分子通式都可用Cm(H2O)n来表示
B.凡能溶于水且具有甜味的物质都属于糖类
C.糖类都能发生水解反应
D.糖类是多羟基醛或多羟基酮以及水解能生成它们的化合物
【变式1-1】广告称某种品牌的八宝粥(含桂圆、红豆、糯米等),不加糖,比加糖还甜,最适合糖尿病人食用。你认为下列判断不正确的是( )
A.糖尿病人应少吃含糖的食品,该八宝粥未加糖,可以放心食用
B.这个广告有误导喜爱甜食消费者的嫌疑
C.不加糖不等于没有糖,糖尿病人食用需慎重
D.不能听从厂商或广告商的宣传,应询问医生
【变式1-2】下列叙述正确的是( )
A.糖类一定只含有C、H、O三种元素,但只含有C、H、O三种元素的不一定是糖类
B.糖类都可以用Cm(H2O)n表示,但符合Cm(H2O)n组成的物质不一定是糖类
C.糖类都有甜味,但有甜味的物质不一定是糖类
D.糖类一定为多羟基醛或多羟基酮,非多羟基醛或多羟基酮的物质一定不是糖类
►问题二 葡萄糖的结构与性质
【典例2】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,不正确的是( )
A.葡萄糖是一种最基本的糖类 B.葡萄糖分子中有6个碳原子、6个水分子
C.可以用葡萄糖检测试纸检测人体血液中血糖含量 D.1 mol葡萄糖完全燃烧需要6 mol氧气
【变式2-1】下面是某化学活动小组在研究性学习中探索葡萄糖分子的组成和结构时设计并完成的一组实验:将下列四种液体分别取2 mL先后加入到盛有2 mL的新制Cu(OH)2悬浊液的试管中,充分振荡,实验现象记录如下表:
液体
葡萄糖溶液
乙醇
甘油(丙三醇)
水
实现
现象
氢氧化铜溶解,溶液呈绛蓝色
氢氧化铜不溶,混合物蓝色变浅
氢氧化铜溶解,溶液呈绛蓝色
氢氧化铜不溶,混合物蓝色变浅
根据上述实验及现象能够得出的正确结论是( )
A.葡萄糖分子中可能含有醛基 B.葡萄糖分子中可能含有多个羟基
C.葡萄糖的分子式为C6H12O6 D.葡萄糖分子碳链呈锯齿形
【变式2-2】糖尿病是一种常见病,发病率有逐年增加的趋势,而且目前还没有根治的方法。下列叙述正确的是( )
A.正常人的尿液中不含葡萄糖,只有糖尿病人才会出现糖尿
B.人体血液中的葡萄糖含量越低越好
C.凡是有甜味的食品都含有葡萄糖
D.医疗上可以用葡萄糖检测试纸测定患者尿中葡萄糖的含量判断患者病情
►问题三 蔗糖和麦芽糖的组成与性质
【典例3】下列叙述中,不正确的是( )
A.蔗糖的水解产物,在一定条件下,能发生银镜反应 B.蔗糖是多羟基的醛类化合物
C.蔗糖不是淀粉水解的最终产物 D.麦芽糖是多羟基的醛类化合物
【变式3-1】关于蔗糖的说法不正确的是( )
A.蔗糖是最重要的二糖,它的相对分子质量是葡萄糖的2倍
B.向蔗糖溶液中加入银氨溶液,水浴加热,不发生银镜反应
C.向蔗糖与稀硫酸共热后的溶液中滴加银氨溶液,再进行水浴加热,观察不到有银镜生成
D.向蔗糖中加入浓硫酸,可观察到蔗糖变黑
【变式3-2】下列实验操作和结论错误的是( )
A.用新制的Cu(OH)2可鉴别麦芽糖和蔗糖
B.用银镜反应可证明蔗糖是否转化为葡萄糖,但不能证明是否完全转化
C.浓硫酸可使蔗糖脱水变黑,证明蔗糖含C、H、O三种元素
D.向蔗糖溶液中滴加几滴稀硫酸,加热几分钟,然后加入银氨溶液,水浴加热,不能发生银镜反应,证明蔗糖不水解
►问题四 淀粉的组成与性质
【典例4】我国科学家在实验室中首次实现用二氧化碳合成淀粉,成为当今世界的一项颠覆性技术。下列相关说法正确的是( )
A.淀粉在人体内代谢后转化成果糖 B.这种合成淀粉和天然形成的淀粉化学性质不同
C.此项技术有助于我国在未来实现“碳中和” D.淀粉是二氧化碳分子的多聚体
【变式4-1】某学生设计了如下实验方案用以检验淀粉水解的情况,下列说法正确的
A.淀粉水解后最终得到两种产物
B.实验中加碘水后溶液不变蓝﹐说明淀粉完全水解
C.据此实验,可知淀粉已发生水解,但不知是否完全水解
D.加入新制的Cu(OH)2反应,生成砖红色沉淀,说明混合溶液中有氧化性物质
【变式4-2】某学生设计了以下四个实验方案,用以检验淀粉的水解情况。
方案甲:淀粉液水解液中和液溶液不变蓝。结论:淀粉完全水解。
方案乙:淀粉液水解液无银镜现象。
结论:淀粉尚未水解。
方案丙:淀粉液水解液中和液有银镜现象。结论:淀粉已经水解。
方案丁:淀粉液
结论:淀粉部分水解。
根据上述操作现象,回答设计、结论是否正确。然后简要说明理由。
(1)甲方案____________________________________________________________。
(2)乙方案____________________________________________________________。
(3)丙方案____________________________________________________________。
(4)丁方案____________________________________________________________。
►问题五 氨基酸的结构与性质
【典例5】下列对氨基酸和蛋白质的描述正确的是( )
A.蛋白质水解的最终产物是氨基酸
B.氨基酸和蛋白质遇重金属离子均会变性
C.α-氨基丙酸与α-氨基苯丙酸混合物脱水成肽,只生成2种二肽
D.氨基酸溶于过量氢氧化钠溶液中生成的离子,在电场作用下向负极移动
【变式5-1】科学家发现半胱氨酸能增强艾滋病病毒感染者的免疫力,对控制艾滋病病毒的蔓延有奇效。已知半胱氨酸的结构简式为,则下列说法错误的是( )
A.半胱氨酸属于α-氨基酸
B.半胱氨酸既能跟强酸反应又能跟强碱反应
C.半胱氨酸不能与NaOH溶液反应放出碱性气体
D.两分子半胱氨酸脱水形成的二肽结构简式为:
【变式5-2】科学家发现半胱氨酸能增强艾滋病毒感染者的免疫力,对控制艾滋病毒的蔓延有奇效。已知半胱氨酸的结构简式为,下列关于半胱氨酸说法不正确的是( )
A.能溶于水、乙醇等溶剂 B.既能与盐酸反应,又能与NaOH溶液反应
C.与(高半胱氨酸)互为同系物 D.官能团不变的同分异构体有2种
►问题六 蛋白质的结构与性质
【典例6】“春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干”是唐代诗人李商隐的著名诗句。下列关于该诗句中所涉及物质的说法错误的是( )
A.蚕丝的主要成分是蛋白质,属于天然高分子材料
B.古代的蜡是高级脂肪酸酯,属于高分子聚合物
C.蛋白质和高级脂肪酸酯都能水解
D.蛋白质溶液和Fe(OH)3胶体一样,都具有丁达尔效应
【变式6-1】下列有关蛋白质的说法正确的是( )
①蛋白质、氨基酸、淀粉均属于高分子化合物 ②蛋白质是结构复杂的高分子化合物,分子中都含有C、H、O、N等元素 ③若两种二肽互为同分异构体,则二者的水解产物一定不一致 ④用甘氨酸()和丙氨酸()缩合最多可形成四种二肽
A.②④ B.②③ C.①② D.②
【变式6-2】市场上有一种加酶洗衣粉,即在洗衣粉中加入少量的碱性蛋白酶,它的催化活性很强,衣服的汗渍、血液及人体排放的蛋白质油渍遇到它,皆能水解除去,下列衣料中不能用加酶洗衣粉洗涤的是( )
①棉织品 ②毛织品 ③腈纶织品 ④蚕丝织品 ⑤涤纶织品 ⑥锦纶织品
A.①②③④⑤⑥ B.②④ C.③④⑤ D.③⑤⑥
►问题七 核酸与酶
【典例5】核酸是生命的基础物质,是病毒的“身份证”。下列关于核酸的叙述正确的是( )
A.核酸是核蛋白的非蛋白部分,也是由氨基酸残基组成的
B.核酸水解产物中含有磷酸、葡萄糖和碱基
C.核酸、核苷酸都是高分子
D.核酸有核糖核酸和脱氧核糖核酸两类,对蛋白质的合成和生物遗传起重要作用
【变式5-1】冠状病毒(如图)由蛋白质和核酸组成,核酸由核苷酸组成。核苷酸的单体由五碳糖、磷酸基和含氮碱基构成。下列说法错误的是( )
A.核酸是由C、H、O、N、P等元素组成的小分子有机物
B.NaClO溶液用作消毒剂,是因为NaClO能使病毒蛋白变性
C.蛋白质的一级结构与氨基酸的排列顺序有关
D.所有DNA分子中,腺嘌呤与胸腺嘧啶分子数相等,鸟嘌呤与胞嘧啶的分子数相等
【变式5-2】脱氧核糖核酸(DNA)的结构片段如图1,它的碱基中胞嘧啶的结构如图2,下列说法正确的是( )
A.脱氧核糖核酸中含有的化学键都是不同原子形成的极性共价键
B.2-脱氧核糖(C5H10O4)与葡萄糖互为同系物,都能发生银镜反应
C.胞嘧啶分子式为C4H5N3O,含有的官能团只有氨基和肽键
D.脱氧核糖核酸由磷酸、2-脱氧核糖和碱基通过一定方式结合而成
1.下列叙述正确的是( )
A.糖类物质是有甜味的
B.凡是由C、H、O三种元素组成的有机物都是糖类
C.糖类物质又叫碳水化合物,其分子式都可用通式Cm(H2O)n表示
D.糖类一般是多羟基醛或多羟基酮以及能水解产生它们的物质
2.下列关于葡萄糖的叙述中,正确的是( )
A.葡萄糖具有多羟基醛结构,是最简单的一种糖类化合物
B.葡萄糖具有多羟基酮结构,能发生加成反应
C.因为葡萄糖具有甜味,所以属于糖类化合物
D.葡萄糖分子中含有醛基,所以属于醛类化合物
3.生活中的一些问题常涉及化学知识,下列叙述正确的是( )
A.棉花的主要成分是纤维素
B.过多食用糖类物质如淀粉等不会导致人体发胖
C.淀粉在人体内直接水解生成葡萄糖,为人体组织提供营养
D.纤维素在人体消化过程中起重要作用,纤维素可以作为人类的营养物质
4.已知苏糖的结构简式为以下有关苏糖的说法不正确的是( )
A.苏糖能发生银镜反应
B.苏糖与甲酸甲酯所含碳的质量分数相同
C.苏糖在一定条件下能发生加成或取代反应
D.苏糖与葡萄糖互为同分异构体
5.下列说法正确的是( )
A. 硬脂酸丙酯在碱性条件下的水解反应叫皂化反应
B. 向淀粉溶液中加入硫酸溶液,加热一段时间后,未冷却就滴入几滴碘水,溶液未变蓝,不能说明淀粉已完全水解
C. 蛋白质是天然高分子,可在人体内转化为氨基酸,这个过程称为蛋白质变性
D. 糖类物质在一定条件下均能发生水解反应
6.下列说法正确的是( )
A.葡萄糖、果糖的分子式均为C6H12O6,二者互为同分异构体
B.淀粉、纤维素和油脂都属于天然高分子化合物
C.油脂、淀粉、蔗糖和葡萄糖在一定条件下都能发生水解反应
D.肌醇与葡萄糖的元素组成相同,化学式均为C6H12O6,满足Cm(H2O)n,因此均属于糖类化合物
7.下列叙述中不正确的是( )
A.向淀粉的水解液中滴加碘水,溶液变蓝,说明淀粉可能未水解
B.味精是一种常用的增味剂,其化学名为谷氨酸钠
C.重金属盐使蛋白质分子变性,所以吞“钡餐”(主要成分是硫酸钡)会引起中毒
D.常温下呈液态的油脂可以催化加氢转变为固态的脂肪
8.关于淀粉与纤维素的下列说法中,不正确的是( )
A.两者都能水解,且水解的最终产物相同
B.两者实验式相同,通式相同,互为同分异构体
C.两者都属于糖类,且都没有甜味,与新制Cu(OH)2共热都不能出现红色沉淀
D.两者都属于高分子化合物,淀粉遇碘单质显蓝色,但纤维素却不能
9.下列说法正确的是( )
A. 向鸡蛋清的溶液中加入浓的硫酸钠溶液或福尔马林,蛋白质的性质发生改变并凝聚
B. 氨基酸溶于过量氢氧化钠溶液中生成的离子,在电场作用下向负极移动
C. 实验室合成乙酸乙酯时,可用饱和的碳酸氢钠溶液鉴定体系中是否有未反应的乙酸
D. 淀粉、纤维素、麦芽糖在一定条件下可与水作用转化为葡萄糖
10.下列说法正确的是( )
A. 用新制Cu(OH)2悬浊液就可鉴别乙酸溶液、葡萄糖溶液、蔗糖溶液
B. 糖类、食用植物油、蛋白质在一定条件下均会发生水解反应
C. 淀粉和纤维素的通式都是(C6H10O5)n,两者属于同分异构体
D. 鸡蛋清中加入CuSO4溶液,会产生盐析现象,析出的蛋白质可再溶于水
11.核酸检测为确认病毒感染提供了关键的支持性证据。下图是脱氧核糖核酸的结构片段,下列说法错误的是( )
A.脱氧核糖核酸属于高分子化合物
B.环式2-脱氧核糖(C5H10O4)与葡萄糖属于同系物
C.脱氧核糖核酸的结构片段中存在极性共价键和非极性共价键
D.脱氧核糖核酸在一定条件下可以发生水解反应
12.下列说法正确的是( )
A.皂化反应后的溶液中加饱和食盐水,析出的固体沉于底部
B.蛋白质遇福尔马林发生变性,可以用于食品的消毒杀菌
C.棉、麻、丝、毛及合成纤维完全燃烧只生成CO2和H2O
D.淀粉和纤维素分子组成均为(C6H10O5)n,且均能用于生产酒精
1.化学与社会、生产、生活密切相关。下列说法正确的是( )
A.纤维素、油脂、蛋白质均是天然高分子化合物
B.“地沟油”禁止食用,但可以用来制肥皂
C.聚乙烯能使高锰酸钾溶液褪色
D.棉花、羊毛、蚕丝等天然纤维的成分都是纤维素
2.下列对有机高分子的认识正确的是( )
A.有机高分子被称为聚合物或高聚物,是因为它们大部分是由高分子通过聚合反应得到的
B.有机高分子的相对分子质量很大,因而其结构很复杂
C.对于一块高分子材料来说,n是一个整数值,因而它的相对分子质量是确定的
D.高分子材料可分为天然高分子材料和合成高分子材料两大类
3.某同学为了检验纤维素的水解产物是否为葡萄糖,他将纤维素与70%的硫酸共热后加入新制的Cu(OH)2并加热煮沸,无砖红色沉淀生成,下列解释正确的是( )
A.纤维素水解产物中无葡萄糖
B.使用的硫酸过浓只发生了脱水反应
C.由于水解后混合液中含有H2SO4,所以见不到砖红色沉淀
D.加热时间不够长,所以见不到砖红色沉淀
4.下列说法正确的是( )
A.蛋白质、纤维素、淀粉都是高分子化合物
B.硬脂酸甘油酯和乙酸乙酯都属于酯类物质,都能发生皂化反应
C.所有氨基酸分子中都只含有一个羧基(—COOH)和一个氨基(—NH2)
D.鸡蛋清溶液中加入浓的(NH4)2SO4溶液产生沉淀,加水后沉淀不溶解
5.下列说法正确的是( )
A.1mol葡萄糖能水解生成2molCH3CH2OH和2molCO2
B.在鸡蛋清溶液中分别加入饱和Na2SO4、CuSO4溶液,都会产生沉淀
C.1mol油脂在稀硫酸中水解可以生成1mol甘油和3mol高级脂肪酸
D.欲检验蔗糖水解产物是否具有还原性,可向水解后的溶液中直接加入新制的Cu(OH)2悬浊液并加热
6.下列关于蔗糖属于非还原性糖,而其水解产物具有还原性的实验方案的说法中正确的是( )
A.验证蔗糖属于非还原性糖的操作顺序:④③
B.验证蔗糖属于非还原性糖的操作顺序:④②⑤
C.验证蔗糖水解产物具有还原性的操作顺序:①④⑤
D.验证蔗糖水解产物具有还原性的操作顺序:①②④⑤
7.中国工笔画是我国传统美术的艺术珍品,在其创作过程中要使用笔、墨、纸绢、颜料、胶矾水等。胶矾水主要成分是明胶和明矾,用于“生宣熟化”和“三矾九染”。下列说法错误的是
A.“生宣熟化”工艺中明矾水解得到的胶体可促进明胶的凝聚
B.纸、绢的主要成分分别是纤维素和蛋白质,均属于天然高分子化合物
C.绘制工笔画使用的矿物颜料石青[主要成分为Cu3(OH)2(CO3)2]耐酸碱腐蚀
D.绘制工笔画使用的油烟墨的主要成分炭黑具有很强的稳定性,利于绘画保存
8.氢键对生命活动具有重要意义, DNA中四种碱基通过氢键配对方式如下图(~代表糖苷键)。下列说法正确的是( )
A.碱基配对时,一个H可以同时与多个原子形成氡键
B.鸟嘌呤中1号N上的H转移到O上形成羟基,使其失去碱性
C.氢键的作用能较小,在DNA解旋和复制时容易破坏和形成
D.嘌呤中N-H键的平均键长大于0. 29nm
9.下列说法不正确的是( )
A.检验淀粉是否水解完全的方法是:在水解液中先加入过量的氢氧化钠溶液,然后滴加碘水,未变蓝,说明已水解完全
B.检验皂化反应是否完全的方法是:用玻璃棒蘸取反应液滴到盛有热水的烧杯中,振荡,观察是否有油滴浮在水面上
C.利用蛋白质盐析的性质,可进行分离提纯
D.氨基酸分子中含有氨基(—NH2)、羧基(—COOH),所以其既能和酸反应又能和碱反应
10.Ⅰ.成熟的苹果中含有淀粉、葡萄糖和无机盐等,某课外兴趣小组设计了一组实验证明某些成分的存在,请你参与并协助他们完成相关实验。
(1)用小试管取少量的苹果汁,加入________(填名称),溶液变蓝,则苹果中含有淀粉。
(2)利用含淀粉的物质可以生产醋酸。下面是生产醋酸的流程,根据流程回答下列问题:
―→―→―→
B是日常生活中有特殊香味的常见有机物,在有些饮料中含有B。
①写出化学方程式,并注明反应类型。
B与醋酸反应: ____________________,属于________反应。
B―→C: ____________________,属于________反应。
②可用于检验A的试剂是________________________________。
Ⅱ.为了检验淀粉水解的产物,设计如下实验方案:
请回答下列问题:
(1)试剂1为20%的H2SO4溶液,其作用是_________________________。
(2)试剂2为______________,其作用是__________________,使检验水解产物的实验得以顺利进行。
(3)反应①的化学方程式为___________________________。
(4)为检验淀粉液是否已完全水解,取少量水解液于试管中,加入碘水,则证明淀粉未完全水解的现象是_____________________________________________。
(5)如果实验过程中没有加入试剂2而直接加入试剂3,能否实现实验目的________(填”能”或”否”),若不能,其原因是_____________________________。
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