内容正文:
专题12 油脂 核酸
模块一:竞赛技巧总结
模块二:易错试题精选
模块三:培优试题精选
模块四:竞赛真题精选
竞赛技巧1 油脂
1、油脂组成、结构和存在
(1)定义:油脂是高级脂肪酸与甘油()反应所生成的酯,由C、H、O三种元素组成。如:
①硬脂酸与丙三醇反应的化学方程式:
②油酸与丙三醇反应的化学方程式:
(2)结构:油脂结构可表示为:
(3)存在:油脂主要存在于动物的脂肪和某些植物的种子、果实中,如花生油、芝麻油、大豆油、牛油、羊油等。
2、分类
(1)按常温下油脂的状态分类:
①油:常温下呈液态,含有较多不饱和脂肪酸成分的甘油酯,如花生油、芝麻油、大豆油。
②脂肪:常温下呈固态,含较多饱和脂肪酸成分的甘油酯,如牛油、羊油。
(2)按油脂分子中烃基(R、R'、R″)是否相同分类:
①简单甘油酯:R、R'、R″相同
②混合甘油酯:R、R'、R″不同
(3)常见的高级脂肪酸
名称
饱和脂肪酸
不饱和脂肪酸
软脂酸
硬脂酸
油酸
亚油酸
结构简式
C15H31COOH
C17H35COOH
C17H33COOH
C17H31COOH
3、物理性质
性质
特点
密度
密度比水小
溶解性
难溶于水,易溶于有机溶剂
状态
含有不饱和脂肪酸成分较多的甘油酯,常温下一般呈液态;
含有饱和脂肪酸成分较多的甘油酯,常温下一般呈固态
熔、沸点
天然油脂都是混合物,没有固定的熔、沸点
4、化学性质
油脂是高级脂肪酸的甘油酯,其化学性质与乙酸乙酯的相似,能够发生水解反应。而高级脂肪酸中又有不饱和的,因此许多油脂又兼有烯烃的化学性质,可以发生加成反应。
①油脂的氢化(油脂的硬化)
不饱和程度较高、熔点较低的液态油,通过催化加氢可提高饱和程度,转化为半固态脂肪,这个过程称为油脂的氢化,也称油脂的硬化。制得的油脂叫人造脂肪,通常又称为硬化油。硬化油不易被空气氧化变质,便于储存和运输,可以制造肥皂和人造奶油的原料。如油酸甘油酯与H2发生加成反应的化学方程式为+3H2。
经硬化制得的油脂叫人造脂肪,也称硬化油。
②水解反应
a.酸性水解:油脂在酸性条件下或酶的催化作用下水解生成高级脂肪酸和甘油。如:
b.碱性水解:油脂在碱性条件下(KOH或NaOH溶液)水解生成高级脂肪酸盐和甘油,又称皂化反应。
5.油脂的用途
①为人体提供能量,调节人体的生理活动。
②工业生产高级脂肪酸和甘油。
③制肥皂、油漆等。
竞赛技巧2 核酸的组成和分类
1、核酸的分类
天然的核酸根据其组成中所含戊糖的不同,分为脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)
2、核酸的组成
(1)核酸的元素组成:C、H、O、N、P 。
(2)核酸的基本组成单位——核苷酸:核酸是一种生物大分子,是由许多核苷酸单体形成的聚合物。
(3)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,它们均以环状结构存在于核酸中,对应的核酸分别是核糖核酸(RNA)和脱氧核糖核酸(DNA)。转化关系如图所示:
(4)戊糖结构简式
(5)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、定义:核酸可以看作磷酸、戊糖和碱基通过一定方式结合而成的生物大分子
4、两种核酸中的碱基(具有碱性的杂环有机化合物)
(1)RNA中的碱基主要有腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)和尿嘧啶(U)四种
(2)DNA中的碱基主要有腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)和胸腺嘧啶(T)四种
5、核酸的合成与水解
6、腺苷三磷酸(ATP)
(1)形成:腺嘌呤核苷中的核糖羟基与磷酸反应,可形成腺苷酸(AMP)、腺苷二磷酸(ADP)及腺苷三磷酸(ATP)
(2)ATP中的特殊键:磷酸与核糖之间通过磷酯键连接,磷酸与磷酸之间形磷酸酐键。
(3)ATP的水解过程的能量变化:
竞赛技巧3 核酸的结构及生物功能
1、核酸的结构
(1)DNA的双螺旋结构特点
①DNA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
②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
③两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
(2)RNA的结构
①RNA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)。
②RNA分子一般呈单链状结构,比DNA分子小得多。
(3)核酸类别的比较
类别
脱氧核糖核酸(DNA)
核糖核酸(RNA)
组成差异
二者主要差异在于戊糖的不同
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
生物体遗传信息的载体,还指挥着蛋白质的合成、细胞的分裂和制造新的细胞
根据DNA提供的信息控制体内蛋白质的合成
2、核酸的生物功能
(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。
(2)生物功能
①DNA分子的复制
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。
②RNA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、碱基互补配对原则
(1)在DNA分子中,A与T配对,G与C配对;在某些双链RNA分子中,A与U配对,G与C配对
(2)定量关系
①DNA分子中:A=T,G=C即A+G=T+C。也就是DNA分子中嘌呤总数=嘧啶总数
②DNA分子中:两个互补配对的碱基之和的比值与该DNA分子中每一单键中之一比值相等
==
③不同生物的DNA分子中,不同
4、成就及研究意义
(1)我国在核酸的研究中取得的成绩
①1981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。
②1999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。
③2002年,我国科学家完成了水稻基因组图谱的绘制。
(2)对核酸的结构和生物功能研究的意义
使人们深入认识生命活动规律,更好地利用生物资源,有助于提高疾病诊断和治疗水平,促进医学、农业等的发展。
1.油脂是人体重要的能源物质,下列关于油脂的叙述正确的是( )
A.油脂的主要成分是高级脂肪酸
B.油脂属于天然有机高分子化合物
C.煎炸食物的花生油比牛油的熔点高
D.油脂可以在碱性条件下水解,用于制取肥皂
2.构成DNA分子的4种脱氧核糖核苷酸的不同取决于
A.五碳糖的不同 B.碱基的种类
C.磷酸分子的多少 D.碱基对的排列顺序
3.下列有关叙述错误的是
A.纤维素和高级脂肪酸都是高分子化合物
B.天然油脂一般为多种混甘油酯的混合物,因此无固定的熔沸点
C.皂化反应完成后加入食盐可以使高级脂肪酸钠从混合物中析出,这一过程叫盐析
D.区别植物油和直馏汽油的正确方法是将它们分别滴入溴水当中,稍加振荡,观察溴水的颜色是否褪去
4.下列有关核酸的叙述中错误的是
A.生物体内具有有遗传功能的大分子化合物 B.核酸包括 DNA和RNA
C.由含氮碱基、脱氧核糖和磷酸组成 D.核酸为生命之源
5.“脑黄金(DHA)”可谓是家喻户晓,其实脑黄金就是从深海鱼油中提取出的不饱和程度很高的脂肪酸,它的分子中有6个碳碳双键,称为二十六碳六烯酸,则其甘油酯的结构简式为( )
A.(C25H51COO)3C3H5 B.(C25H39COO)3C3H5 C.(C26H41COO)3C3H5 D.(C26H47COO)3C3H5
6.洗涤盛过植物油的试管,宜选用的试剂是( )
A.稀盐酸 B.热水 C.热碱液 D.稀硝酸
7.当你品尝香酥的油炸食品时,你摄入的营养素有油脂。下列属于油脂化学性质的是( )
A.密度比水小,黏度大
B.难溶于水,易溶于有机溶剂
C.在常温下,植物油脂呈液态,动物油脂呈固态
D.易在空气中发生化学反应,产生具有特殊气味的物质
8.核酸因其最早在细胞核中发现,且有酸性而得名。下列不属于核酸水解产物的是
A.核苷酸 B.碳酸 C.戊糖 D.碱基
9.油脂在碱性条件下的水解产物是甘油和高级脂肪酸钠(高级脂肪酸为弱酸)。下列可以鉴别矿物油(如直馏汽油)和植物油的正确方法是( )
A.加水振荡,观察是否有分层现象
B.加乙醇振荡,观察是否有分层现象
C.加新制氢氧化铜悬浊液,加热煮沸,观察是否有红色沉淀产生
D.加入NaOH,观察是否有分层现象
10.下列说法错误的是
A.核酸由核苷酸组成,核苷酸由五碳醛糖、磷酸基团和碱基构成
B.核酸属于天然有机高分子化合物
C.DNA的碱基互补配对是通过碱基间形成氢键实现的
D.五碳醛糖()与葡萄糖(C6H12O6)互为同系物
11.关于油脂的叙述正确的是( )
A.油脂有固定的熔、沸点 B.油脂是高级脂肪酸的甘油酯
C.油脂都不能使溴的四氯化碳溶液褪色 D.油脂分为油和脂肪,油的熔点高于脂肪
12.核糖是合成核酸的重要原料之一,其结构简式为CH2OH-CHOH-CHOH-CHOH-CHO,下列关于核糖说法正确的是
A.能发生水解反应 B.能发生还原反应
C.能与NaOH反应 D.与葡萄糖互为同系物
13.核酸是一类生物大分子,关于核酸的说法正确的是
A.核酸在酶的催化下水解可以得到核苷和戊糖
B.DNA两条链上的碱基通过形成氢键进行互补配对
C.核苷酸是磷酸与戊糖脱水形成的酯
D.腺嘌呤分子中的碳原子与氮原子杂化方式完全相同
14.在一定条件下,动植物油脂与醇反应可制备生物柴油,化学方程式如下:
下列叙述错误的是( )
A.生物柴油由可再生资源制得 B.生物柴油是由不同酯组成的混合物
C.动植物油脂不能发生水解反应 D.“地沟油”可用于制备生物柴油
15.油脂是重要的营养物质。某天然油脂A可发生下列反应:
已知:A的分子式为C57H106O6。1 mol该天然油脂A经反应①可得到1 mol D、1 mol不饱和脂肪酸B和2 mol直链饱和脂肪酸C。经测定B的相对分子质量为280,原子个数比为C:H:O=9:16:1。
(1)写出B的分子式: 。
(2)写出反应①的反应类型: ;C的名称(或俗称)是 。
(3)近日,电视媒体关于“氢化油危害堪比杀虫剂”的报道引发轩然大波,反应②为天然油脂的氢化过程。下列有关说法不正确的是 。
a.氢化油又称人造奶油,通常又叫硬化油
b.植物油经过氢化处理后会产生副产品反式脂肪酸甘油酯,摄入过多的氢化油,容易堵塞血管而导致心脑血管疾病
c.氢化油的制备原理是在加热植物油时,加入金属催化剂,通入氢气,使液态油脂变为半固态或固态油脂
d.油脂的氢化与油脂的皂化都属于加成反应
(4)D和足量金属钠反应的化学方程 。
1.油脂是油与脂肪的总称,它是多种高级脂肪酸的甘油酯。油脂既是重要食物,又是重要化工原料。油脂以下性质和用途与其含有的不饱和双键(碳碳双键)有关的是( )
A.适量摄入油脂,有助于人体吸收多种脂溶性维生素和胡萝卜素
B.利用油脂在碱性条件下水解,可以生产甘油和肥皂
C.植物油通过氢化,即与氢气发生加成反应可以制造植物奶油(人造奶油)
D.脂肪是有机体组织里储存能量的重要物质
2.亚油酸(含有碳碳双键)在玉米油中的含量高达60%以上,经常食用玉米油可降低人体血清中的胆固醇,有防止动脉粥样硬化、冠状动脉硬化和血栓形成的作用,因此玉米油被誉为“健康油”“长寿油”。下列有关说法正确的是( )
A.玉米油属于酯类,能水解
B.玉米油没有固定的熔沸点,常温下为固态
C.亚油酸不能使溴的四氯化碳溶液褪色
D.玉米油营养价值高是因为饱和脂肪酸含量高
3.有一位厨师不小心把刚熬好的羊油碰翻在灶坑旁,与草木灰混在一起,当他将羊油与草木灰的混合物用手捧出去后,洗手时发现手洗得特别干净。对此下列解释正确的是
A.羊油是一种有机溶剂,溶解了厨师手上的油污
B.草木灰呈碱性,与羊油发生了中和反应,除去油污
C.羊油与草木灰中的物质发生了加成反应,除去油污
D.羊油在碱性草木灰(主要成分为K2CO3)的作用下发生了皂化反应,生成具有去油污能力的物质
4.DNA指纹法在案件侦破工作中有着重要作用,从案发现场提取DNA样品,可为案件侦破提供证据,其中的生物学原理是
A.不同人体内的DNA所含的碱基种类不同
B.不同人体内的DNA所含的戊糖和磷酸不同
C.不同人体内的DNA的空间结构不同
D.不同人体内的DNA所含的脱氧核苷酸排列顺序不同
5.某天然油脂10 g,需1.8 g NaOH才能完全皂化,又知该油脂1 kg进行催化加氢,耗氢12 g才能完全硬化。试推断1 mol 该油脂平均含碳碳双键为
A.2 mol B.3 mol
C.4 mol D.5 mol
6.胸腺嘧啶是DNA中的碱基之一,是合成多种药物的关键中间体。胸腺嘧啶可用化合物M与N反应合成,转化关系如下。
已知N的质谱图中分子离子峰的质荷比数值为60,下列说法正确的是
A.胸腺嘧啶可与脱氧核糖缩合形成脱氧核糖核苷酸
B.M的核磁共振氢谱有3组峰
C.N的结构简式为
D.生成物中胸腺嘧啶和水的化学计量比为1:1
7.某天然油脂的分子式为C57H106O6,lmol该油脂水解可得到lmol甘油、lmol脂肪酸X、2mol脂肪酸Y。经测定X的相对分子质量为284,原子个数比为C:H:O=9:18:1,下列说法不正确的是
A.X的分子式为C18H36O2 B.此天然油脂能与氢气反应
C.Y的结构简式可能为CH3(CH2)16COOH D.Y的结构简式可能为CH3CH=CH(CH2)14COOH
8.DNA分子的局部结构如图所示。DNA长链是按碱基互补配对原则形成双螺旋结构,A为腺嘌呤、T为胸腺嘧啶。(已知嘌呤为平面结构)。下列说法错误的是
A.T能发生水解反应
B.碱基互补配对时通过氢键相连
C.嘌呤分子中N原子的杂化方式有和
D.A中①号氮原子比②号氮原子更易形成配位键
9.在油脂化工中,把与100 g油脂加成时消耗的单质碘的质量(克)称为碘值,用以表示油脂的不饱和度。已知I的相对原子质量为127。分析某种油脂水解所得高级脂肪酸时,只测出有两种高级脂肪酸,若已知这种油脂的碘值是116 g,则这种油脂的结构是
A. B.
C. D.
10.下列说法正确的是
A.的双螺旋结构与氢键无关
B.根据燃烧产生的气味,可区分棉纤维和蛋白质纤维
C.超分子是两种或两种以上的分子(包括离子)通过化学键形成的分子聚集体
D.核苷酸是一种生物大分子,不能发生水解反应
11.下列说法不正确的是
A.棉花属于天然有机高分子
B.糖类物质的组成一定符合
C.植物油含不饱和脂肪酸甘油酯,能使溴的四氯化碳溶液褪色
D.核酸可以看作磷酸、戊糖和碱基通过一定方式结合而成的生物大分子
12.生活中处处有化学。下列说法错误的是
A.液态氯乙烷汽化时吸收大量热,具有冷冻麻醉的作用
B.油酸甘油酯、麦芽糖在一定条件下都能发生水解反应
C.用于生产烹饪器具手柄等产品的酚醛树脂属于聚酯类化合物
D.DNA分子的两条链上的碱基互补配对,形成的氢键数目不同
13.地沟油某成分Ⅰ可发生“酯交换”反应制备生物柴油Ⅲ,转化如下图所示。下列说法错误的是
A.Ⅰ和Ⅲ均为高级脂肪酸酯
B.为使Ⅰ充分转化,甲醇的物质的量应大于Ⅰ的3倍
C.水萃取法分离Ⅱ和Ⅲ时,加入可提升分离效果
D.生物柴油与石化柴油均可水解
14.DNA指纹法在案件侦破工作中有着重要用途。刑侦人员将从案发现场得到的血液、头发样品中提取的DNA,与犯罪嫌疑人的DNA进行比较就可能为案件的侦破提供证据。
(1)DNA侦破的准确率非常高,原因是绝大多数的生物,其遗传信息储存在 中,而且每个个体DNA的脱氧核苷酸序列各有特点。
(2)DNA是细胞内携带 的物质,它的信息量非常大。
(3)核酸包括 和 ,其基本组成单元分别是 和 。
15.评价食用油的品质常用皂化值和碘值两个指标。皂化值是lg油脂完全皂化时所需的氢氧化钾毫克数。碘值是指100g油脂所含碳碳不饱和键完全加成时所吸收单质碘的克数。
(1)某油脂的化学式是 其用氢氧化钾皂化的化学方程式是 。
如果用中和滴定法测定皂化值,可用盐酸标准溶液滴定皂化反应后剩余的氢氧化钾,指示剂可选用 (选择“酚酞”或“甲基橙”),此油脂的皂化值是 (保留整数)。
(2)下表是几种常见食用油在煮沸前后的碘值变化。
煮沸前碘值
煮沸后碘值
1.菜籽油
101.0832
60.0385
2.大豆油
115.3341
69.9251
3.葵花籽油
114.1893
100.0190
4.玉米油
91.1826
69.8219
5.花生油
91.1826
69.8219
6.芝麻油
105.0552
89.3486
7.橄榄油
87.7928
52.6795
根据表中数据,食用油煮沸前后的碘值变化原因可能是 ;根据表中煮沸前的碘值(保留整数),将100g橄榄油硬化,所需氢气的体积在标准状况下位 L(保留一位小数)。
1.(2023高三上·福建·竞赛)利用浸出法提取油料中油脂的过程如下:用正己烷浸泡粉碎后的油料,一段时间后分离出有机溶液X,再通过加热分馏的方法除去X中的溶剂,最后对得到的毛油再进行进一步的精炼处理,就得到食用油,若在实验室进行上述操作,不会用到的仪器有
A.漏斗 B.冷凝管 C.蒸发皿 D.玻璃棒
2.(2023高一下·广东汕尾·竞赛)下列说法正确的是
A.氨基酸与酸、碱反应均可形成盐
B.低密度聚乙烯含有较多支链,软化温度高
C.油脂久置空气中可被氧化,产生过氧化物和烷类
D.以1,3-丁二烯为原料经加聚反应可得到顺式结构,适度硫化后橡胶性能更佳
3.(2009高二·江苏·竞赛)在探索生命奥秘的过程中,生物学家和化学家都做出了杰出的贡献。科学家们发现人体细胞中的大量元素有C、H、O、N、P、S、Ca、K、Na、Cl、Mg等11种,它们全部位于元素周期表中前20号元素之内,其他多种微量元素如Fe、Zn、Cu、Mn、Mo、I、Se等也大多数位于第四周期。
(1)在上述元素中,人体蛋白质是由 等元素组成,核酸则是由 等元素组成。
(2)科学家利用返回式航天器从某个小行星上收集回一些物质样本,经过仪器分析,这些物质中的主要元素组成及含量如下:
元素
C
H
O
N
P
S
Fe
Si
Al
质量%
0.01
0.3
0.9
0.11
0.03
0.6
95.1
1.5
0.5
请根据上面内容判断,该物质是不是小行星上的生物体的组成物质 ?请说明理由 。
4.(2007高二上·全国·竞赛)某中学同学在一本英文杂志上发现2张描述结构变化的简图如下(图中“—~—”、是长链的省略符号):
未读原文,他已经理解:图1是生命体内最重要的一大类有机物质 (填中文名称)的模型化的结构简图,图2是由于图1物质与 (化学式),即 (中文名称)发生反应后的模型化的结构简图。由图1至图2的变化的主要科学应用场合是: ;但近年来我国一些不法奸商却利用这种变化来坑害消费者,消费者将因 。
5.(2007高二上·全国·竞赛)50年前,Watson和Crick因发现DNA双螺旋而获得诺贝尔化学奖。DNA的中文化学名称是: ; 构成DNA的三种基本组分是: 、 和 ; DNA中的遗传基因是以 的排列顺序存储的; DNA双键之间的主要作用力是 。。给出DNA双螺旋结构在现代科技中应用的一个实例: 。
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专题12 油脂 核酸
模块一:竞赛技巧总结
模块二:易错试题精选
模块三:培优试题精选
模块四:竞赛真题精选
竞赛技巧1 油脂
1、油脂组成、结构和存在
(1)定义:油脂是高级脂肪酸与甘油()反应所生成的酯,由C、H、O三种元素组成。如:
①硬脂酸与丙三醇反应的化学方程式:
②油酸与丙三醇反应的化学方程式:
(2)结构:油脂结构可表示为:
(3)存在:油脂主要存在于动物的脂肪和某些植物的种子、果实中,如花生油、芝麻油、大豆油、牛油、羊油等。
2、分类
(1)按常温下油脂的状态分类:
①油:常温下呈液态,含有较多不饱和脂肪酸成分的甘油酯,如花生油、芝麻油、大豆油。
②脂肪:常温下呈固态,含较多饱和脂肪酸成分的甘油酯,如牛油、羊油。
(2)按油脂分子中烃基(R、R'、R″)是否相同分类:
①简单甘油酯:R、R'、R″相同
②混合甘油酯:R、R'、R″不同
(3)常见的高级脂肪酸
名称
饱和脂肪酸
不饱和脂肪酸
软脂酸
硬脂酸
油酸
亚油酸
结构简式
C15H31COOH
C17H35COOH
C17H33COOH
C17H31COOH
3、物理性质
性质
特点
密度
密度比水小
溶解性
难溶于水,易溶于有机溶剂
状态
含有不饱和脂肪酸成分较多的甘油酯,常温下一般呈液态;
含有饱和脂肪酸成分较多的甘油酯,常温下一般呈固态
熔、沸点
天然油脂都是混合物,没有固定的熔、沸点
4、化学性质
油脂是高级脂肪酸的甘油酯,其化学性质与乙酸乙酯的相似,能够发生水解反应。而高级脂肪酸中又有不饱和的,因此许多油脂又兼有烯烃的化学性质,可以发生加成反应。
①油脂的氢化(油脂的硬化)
不饱和程度较高、熔点较低的液态油,通过催化加氢可提高饱和程度,转化为半固态脂肪,这个过程称为油脂的氢化,也称油脂的硬化。制得的油脂叫人造脂肪,通常又称为硬化油。硬化油不易被空气氧化变质,便于储存和运输,可以制造肥皂和人造奶油的原料。如油酸甘油酯与H2发生加成反应的化学方程式为+3H2。
经硬化制得的油脂叫人造脂肪,也称硬化油。
②水解反应
a.酸性水解:油脂在酸性条件下或酶的催化作用下水解生成高级脂肪酸和甘油。如:
b.碱性水解:油脂在碱性条件下(KOH或NaOH溶液)水解生成高级脂肪酸盐和甘油,又称皂化反应。
5.油脂的用途
①为人体提供能量,调节人体的生理活动。
②工业生产高级脂肪酸和甘油。
③制肥皂、油漆等。
竞赛技巧2 核酸的组成和分类
1、核酸的分类
天然的核酸根据其组成中所含戊糖的不同,分为脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)
2、核酸的组成
(1)核酸的元素组成:C、H、O、N、P 。
(2)核酸的基本组成单位——核苷酸:核酸是一种生物大分子,是由许多核苷酸单体形成的聚合物。
(3)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,它们均以环状结构存在于核酸中,对应的核酸分别是核糖核酸(RNA)和脱氧核糖核酸(DNA)。转化关系如图所示:
(4)戊糖结构简式
(5)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、定义:核酸可以看作磷酸、戊糖和碱基通过一定方式结合而成的生物大分子
4、两种核酸中的碱基(具有碱性的杂环有机化合物)
(1)RNA中的碱基主要有腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)和尿嘧啶(U)四种
(2)DNA中的碱基主要有腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)和胸腺嘧啶(T)四种
5、核酸的合成与水解
6、腺苷三磷酸(ATP)
(1)形成:腺嘌呤核苷中的核糖羟基与磷酸反应,可形成腺苷酸(AMP)、腺苷二磷酸(ADP)及腺苷三磷酸(ATP)
(2)ATP中的特殊键:磷酸与核糖之间通过磷酯键连接,磷酸与磷酸之间形磷酸酐键。
(3)ATP的水解过程的能量变化:
竞赛技巧3 核酸的结构及生物功能
1、核酸的结构
(1)DNA的双螺旋结构特点
①DNA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
②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
③两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
(2)RNA的结构
①RNA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)。
②RNA分子一般呈单链状结构,比DNA分子小得多。
(3)核酸类别的比较
类别
脱氧核糖核酸(DNA)
核糖核酸(RNA)
组成差异
二者主要差异在于戊糖的不同
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
生物体遗传信息的载体,还指挥着蛋白质的合成、细胞的分裂和制造新的细胞
根据DNA提供的信息控制体内蛋白质的合成
2、核酸的生物功能
(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。
(2)生物功能
①DNA分子的复制
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。
②RNA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、碱基互补配对原则
(1)在DNA分子中,A与T配对,G与C配对;在某些双链RNA分子中,A与U配对,G与C配对
(2)定量关系
①DNA分子中:A=T,G=C即A+G=T+C。也就是DNA分子中嘌呤总数=嘧啶总数
②DNA分子中:两个互补配对的碱基之和的比值与该DNA分子中每一单键中之一比值相等
==
③不同生物的DNA分子中,不同
4、成就及研究意义
(1)我国在核酸的研究中取得的成绩
①1981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。
②1999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。
③2002年,我国科学家完成了水稻基因组图谱的绘制。
(2)对核酸的结构和生物功能研究的意义
使人们深入认识生命活动规律,更好地利用生物资源,有助于提高疾病诊断和治疗水平,促进医学、农业等的发展。
1.油脂是人体重要的能源物质,下列关于油脂的叙述正确的是( )
A.油脂的主要成分是高级脂肪酸
B.油脂属于天然有机高分子化合物
C.煎炸食物的花生油比牛油的熔点高
D.油脂可以在碱性条件下水解,用于制取肥皂
【答案】D
【解析】A、油脂的主要成分是高级脂肪酸甘油酯,故A错误;B、油脂的主要成分是高级脂肪酸甘油酯,不是高分子化合物,故B错误;C、花生油常温下为液体,牛油是动物油,在常温下为半固体,所以花生油的比牛油熔点低,故C正确;D、油脂可以在碱性条件下水解是肥皂反应,得到的高级脂肪酸盐可用于制肥皂,故D正确;故选D。
2.构成DNA分子的4种脱氧核糖核苷酸的不同取决于
A.五碳糖的不同 B.碱基的种类
C.磷酸分子的多少 D.碱基对的排列顺序
【答案】B
【解析】核酸根据五碳糖的不同分为DNA和RNA,DNA的基本组成单位是脱氧核糖核苷酸,根据碱基不同,脱氧核糖核苷酸可分为4种。故构成DNA分子的4种脱氧核糖核苷酸的不同取决于碱基的种类。答案选B。
3.下列有关叙述错误的是
A.纤维素和高级脂肪酸都是高分子化合物
B.天然油脂一般为多种混甘油酯的混合物,因此无固定的熔沸点
C.皂化反应完成后加入食盐可以使高级脂肪酸钠从混合物中析出,这一过程叫盐析
D.区别植物油和直馏汽油的正确方法是将它们分别滴入溴水当中,稍加振荡,观察溴水的颜色是否褪去
【答案】A
【解析】A.高分子化合物是指相对分子质量成千上万的物质,故纤维素是高分子化合物,而高级脂肪酸不是高分子化合物,A错误;B.天然油脂一般为多种混甘油酯的混合物,因此无固定的熔沸点,B正确;C.皂化反应完成后加入食盐可以使高级脂肪酸钠从混合物中析出,这一过程叫盐析,C正确;D.植物油中含有较多的不饱和键,而直馏汽油是石油其中不含不饱和烃,故植物油中滴加溴水,溴水褪色,而直馏汽油中滴加溴水不褪色,故区别植物油和直馏汽油的正确方法是将它们分别滴入溴水当中,稍加振荡,观察溴水的颜色是否褪去,D正确;故答案为:A。
4.下列有关核酸的叙述中错误的是
A.生物体内具有有遗传功能的大分子化合物 B.核酸包括 DNA和RNA
C.由含氮碱基、脱氧核糖和磷酸组成 D.核酸为生命之源
【答案】C
【解析】核酸包括 DNA和RNA,DNA由含氮碱基、脱氧核糖和磷酸组成,RNA由含氮碱基、核糖和磷酸组成,不能说核酸由含氮碱基、脱氧核糖和磷酸组成。
5.“脑黄金(DHA)”可谓是家喻户晓,其实脑黄金就是从深海鱼油中提取出的不饱和程度很高的脂肪酸,它的分子中有6个碳碳双键,称为二十六碳六烯酸,则其甘油酯的结构简式为( )
A.(C25H51COO)3C3H5 B.(C25H39COO)3C3H5 C.(C26H41COO)3C3H5 D.(C26H47COO)3C3H5
【答案】B
【解析】由硬脂酸C17H35COOH又称为十八碳酸可推知,二十六碳六烯酸分子中共26个碳,烃基部分应为25个碳,再由分子中有6个碳碳双键可推知该酸的分子式为:C26H40O2;该酸与甘油发生酯化反应生成油脂,分子的结构简式为:(C25H39COO)3C3H5;故选B。
6.洗涤盛过植物油的试管,宜选用的试剂是( )
A.稀盐酸 B.热水 C.热碱液 D.稀硝酸
【答案】C
【解析】植物油的成分是油脂,油脂不溶于水,但可以在酸性或碱性条件下水解,在酸性条件下,油脂的水解程度小,是一个可逆反应,但在碱性条件下加热,油脂水解完全,生成去污能力强的盐——硬脂酸钠。洗涤盛过植物油的试管,宜选用的试剂是热碱液。答案选C。
7.当你品尝香酥的油炸食品时,你摄入的营养素有油脂。下列属于油脂化学性质的是( )
A.密度比水小,黏度大
B.难溶于水,易溶于有机溶剂
C.在常温下,植物油脂呈液态,动物油脂呈固态
D.易在空气中发生化学反应,产生具有特殊气味的物质
【答案】D
【解析】A、密度、黏度均不需要通过化学变化就能表现出来,故密度比水小,黏度大属于物理性质;B、溶解性不需要通过化学变化就能表现出来,故难溶于水,易溶于有机溶剂属于物理性质;C、状态不需要通过化学变化就能表现出来,故在常温下,植物油脂呈液态,动物油脂呈固态属于物理性质;D、易在空气中发生化学反应需要通过化学变化表现出来,属于化学性质。故选D。
8.核酸因其最早在细胞核中发现,且有酸性而得名。下列不属于核酸水解产物的是
A.核苷酸 B.碳酸 C.戊糖 D.碱基
【答案】B
【解析】核酸水解产物是核苷酸,核苷酸水解产物是磷酸与核苷,核苷水解产物是戊糖和各种碱基,故B符合;故选B。
9.油脂在碱性条件下的水解产物是甘油和高级脂肪酸钠(高级脂肪酸为弱酸)。下列可以鉴别矿物油(如直馏汽油)和植物油的正确方法是( )
A.加水振荡,观察是否有分层现象
B.加乙醇振荡,观察是否有分层现象
C.加新制氢氧化铜悬浊液,加热煮沸,观察是否有红色沉淀产生
D.加入NaOH,观察是否有分层现象
【答案】D
【解析】A、直馏汽油和植物油的主要成分都不溶于水,所以加水都分层,现象一样,不能区分,故A错误;B、乙醇是有机物易溶于直馏汽油和植物油,故都不能观察的分层的相信,故B错误;C、直馏汽油的成分为饱和的烷烃,植物油为高级脂肪酸和甘油形成的酯,都不能和新制的氢氧化铜反应,故C错误;D、油脂在碱性条件下的水解产物是甘油和高级脂肪酸钠,高级脂肪酸钠易溶于水,故油脂中加如NaOH溶液,油脂层逐渐减少,最后液体不分层;直馏汽油的成分为饱和的烷烃,加入氢氧化钠溶液,溶液会分层,故D正确。故选D。
10.下列说法错误的是
A.核酸由核苷酸组成,核苷酸由五碳醛糖、磷酸基团和碱基构成
B.核酸属于天然有机高分子化合物
C.DNA的碱基互补配对是通过碱基间形成氢键实现的
D.五碳醛糖()与葡萄糖(C6H12O6)互为同系物
【答案】D
【解析】A.核苷酸是核酸的基本组成单位,它们由五碳醛糖、磷酸基团和碱基三个主要部分构成,A正确;B.核酸是由许多核苷酸聚合成的生物高分子化合物,B正确;C.当氢原子连接在电负性大且原子半径小的原子(例如氟、氧、氮)上时,可以形成氢键;DNA的碱基互补配对是通过碱基间形成氢键实现的,C正确;D.同系物要求结构相似,组成上相差n个CH2原子团;五碳醛糖()与葡萄糖(C6H12O6)结构中羟基个数不同,不互为同系物,D错误;故选D。
11.关于油脂的叙述正确的是( )
A.油脂有固定的熔、沸点 B.油脂是高级脂肪酸的甘油酯
C.油脂都不能使溴的四氯化碳溶液褪色 D.油脂分为油和脂肪,油的熔点高于脂肪
【答案】B
【解析】油脂没有固定的熔、沸点,A项错误;不饱和油脂能使溴的四氯化碳溶液褪色,C项错误;油脂分成油和脂肪,油的熔点低于脂肪,D项错误。
12.核糖是合成核酸的重要原料之一,其结构简式为CH2OH-CHOH-CHOH-CHOH-CHO,下列关于核糖说法正确的是
A.能发生水解反应 B.能发生还原反应
C.能与NaOH反应 D.与葡萄糖互为同系物
【答案】B
【解析】A.该有机物中不含卤素原子、酯基等基团,因此核糖不能发生水解反应,故A错误;B.核糖中含有醛基,能与氢气发生还原反应,故B正确;C.核糖中不含羧基、酯基等,因此核糖不能与NaOH反应,故C错误;D.1个核糖分子含有4个羟基,1个葡萄糖分子含有4个羟基,羟基数目不同,因此它们不互为同系物,故D错误;答案为B。
13.核酸是一类生物大分子,关于核酸的说法正确的是
A.核酸在酶的催化下水解可以得到核苷和戊糖
B.DNA两条链上的碱基通过形成氢键进行互补配对
C.核苷酸是磷酸与戊糖脱水形成的酯
D.腺嘌呤分子中的碳原子与氮原子杂化方式完全相同
【答案】B
【解析】A.核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,故A错误;B.DNA分子由两条多聚核苷酸链组成,每条链中的脱氧核糖与磷酸之间通过磷脂键连接,两条链上的碱基之间都是通过氢键而连接,故B正确;C.碱基与戊糖缩合形成核苷,核苷与磷酸缩合形成核苷酸,故C错误;D.腺嘌呤分子中六元环中的N原子为sp2杂化,-NH2中N原子为sp3杂化,C原子为双键的连接方式,因此只有sp2杂化的方式,故D错误;故答案选B。
14.在一定条件下,动植物油脂与醇反应可制备生物柴油,化学方程式如下:
下列叙述错误的是( )
A.生物柴油由可再生资源制得 B.生物柴油是由不同酯组成的混合物
C.动植物油脂不能发生水解反应 D.“地沟油”可用于制备生物柴油
【答案】C
【解析】A、动物油脂是可再生资源,短链醇也不仅从化石燃料中提取,因此生物柴油是可再生资源,故A正确;B、由上述已知方程式可知,生物柴油是由不同酯组成的混合物,故B正确;C、动植物油脂均属于脂肪酸甘油酯,酯类可以在碱性或酸性条件下水解,故C错误;D、地沟油的主要成分也是脂肪酸甘油酯,虽不能食用,但仍可发生题示反应,故D正确。故选C。
15.油脂是重要的营养物质。某天然油脂A可发生下列反应:
已知:A的分子式为C57H106O6。1 mol该天然油脂A经反应①可得到1 mol D、1 mol不饱和脂肪酸B和2 mol直链饱和脂肪酸C。经测定B的相对分子质量为280,原子个数比为C:H:O=9:16:1。
(1)写出B的分子式: 。
(2)写出反应①的反应类型: ;C的名称(或俗称)是 。
(3)近日,电视媒体关于“氢化油危害堪比杀虫剂”的报道引发轩然大波,反应②为天然油脂的氢化过程。下列有关说法不正确的是 。
a.氢化油又称人造奶油,通常又叫硬化油
b.植物油经过氢化处理后会产生副产品反式脂肪酸甘油酯,摄入过多的氢化油,容易堵塞血管而导致心脑血管疾病
c.氢化油的制备原理是在加热植物油时,加入金属催化剂,通入氢气,使液态油脂变为半固态或固态油脂
d.油脂的氢化与油脂的皂化都属于加成反应
(4)D和足量金属钠反应的化学方程 。
【答案】(1)C18H32O2 (2)取代反应(或水解反应) 硬脂酸 (3)d
(4)2C3H5(OH)3+6Na→2C3H5(ONa)3+3H2↑
【解析】(1)利用题给B分子中C、H、O原子个数比可得出B的最简式为C9H16O,最简式的式量为140,然后利用B B的相对分子质量为280,可求出B的分子式为C18H32O2。
(2)由转化关系可知反应①为油脂的水解反应(或取代反应),油脂为高级脂肪酸与甘油形成的酯,故可知D为甘油(C3H8O3),利用原子守恒,结合B的分子式与A的分子式可知,C的分子式为C17H35COOH,名称为硬脂酸。
(3) a.氢化油又称人造奶油,通常又叫硬化油,a正确;b.植物油经过氢化处理后会产生副产品反式脂肪酸甘油酯,摄入过多的氢化油,容易堵塞血管而导致心脑血管疾病,b正确;c.氢化油的制备原理是在加热植物油时,加入金属催化剂,通入氢气,使液态油脂变为半固态或固态油脂,c正确;d.油脂的氢化属于加成反应,油脂的皂化属于取代反应,故d项说法不正确。
(4)类比乙醇与Na的反应(金属钠可以置换出羟基中的H生成氢气),可知甘油D与足量金属钠反应的方程式为2C3H5(OH)3+6Na→2C3H5(ONa)3+3H2↑。
1.油脂是油与脂肪的总称,它是多种高级脂肪酸的甘油酯。油脂既是重要食物,又是重要化工原料。油脂以下性质和用途与其含有的不饱和双键(碳碳双键)有关的是( )
A.适量摄入油脂,有助于人体吸收多种脂溶性维生素和胡萝卜素
B.利用油脂在碱性条件下水解,可以生产甘油和肥皂
C.植物油通过氢化,即与氢气发生加成反应可以制造植物奶油(人造奶油)
D.脂肪是有机体组织里储存能量的重要物质
【答案】C
【解析】A.有机物易溶于有机溶剂,所以油脂,有助于人体吸收多种脂溶性维生素和胡萝卜素是物理变化,与C=C无关,故A错误;B.发生变化的是—COOR,,故B错误;C. 植物油通过氢化,即与氢气发生加成反应可以制造植物奶油,属于C=C的性质,故C正确;D. 脂肪是有机体组织里储存能量的重要物质,也与C=C无关,故D错误;答案:C。
2.亚油酸(含有碳碳双键)在玉米油中的含量高达60%以上,经常食用玉米油可降低人体血清中的胆固醇,有防止动脉粥样硬化、冠状动脉硬化和血栓形成的作用,因此玉米油被誉为“健康油”“长寿油”。下列有关说法正确的是( )
A.玉米油属于酯类,能水解
B.玉米油没有固定的熔沸点,常温下为固态
C.亚油酸不能使溴的四氯化碳溶液褪色
D.玉米油营养价值高是因为饱和脂肪酸含量高
【答案】A
【解析】A.玉米油是高级脂肪酸甘油酯,属于酯类,能水解,故A正确;B.玉米油中亚油酸含量高,亚油酸是不饱和脂肪酸,其含量越高,油脂的熔、沸点越低,故玉米油常温下为液态,故B错误;C.亚油酸分子中含有碳碳双键,可以使溴水褪色,故C错误;D.油脂营养价值的高低取决于所含不饱和脂肪酸的含量,含量越高,其营养价值越高,故D错误;故答案:A。
3.有一位厨师不小心把刚熬好的羊油碰翻在灶坑旁,与草木灰混在一起,当他将羊油与草木灰的混合物用手捧出去后,洗手时发现手洗得特别干净。对此下列解释正确的是
A.羊油是一种有机溶剂,溶解了厨师手上的油污
B.草木灰呈碱性,与羊油发生了中和反应,除去油污
C.羊油与草木灰中的物质发生了加成反应,除去油污
D.羊油在碱性草木灰(主要成分为K2CO3)的作用下发生了皂化反应,生成具有去油污能力的物质
【答案】D
【分析】羊油的主要成分是高级脂肪酸甘油酯,在碱性的草木灰(K2CO3)的作用下能够发生水解反应,据此分析解答。
【解析】草木灰的主要成分是K2CO3,其水溶液呈碱性。羊油属于油脂,在K2CO3的碱性条件下可发生水解反应生成高级脂肪酸钾和甘油,这个反应又称为皂化反应,高级脂肪酸钾和肥皂的主要成分相似,具有去油污能力,故选D。
4.DNA指纹法在案件侦破工作中有着重要作用,从案发现场提取DNA样品,可为案件侦破提供证据,其中的生物学原理是
A.不同人体内的DNA所含的碱基种类不同
B.不同人体内的DNA所含的戊糖和磷酸不同
C.不同人体内的DNA的空间结构不同
D.不同人体内的DNA所含的脱氧核苷酸排列顺序不同
【答案】D
【解析】A.不同人体内的DNA所含的碱基种类相同,都是A、T、C、G,A项错误;B.不同人体内的DNA所含的五碳糖和磷酸相同,B项错误;C.不同人体内DNA的空间结构都是双螺旋结构,C项错误;D.遗传信息储藏在碱基对的排列顺序中,也就是所含的脱氧核苷酸的排列顺序,DNA指纹可为案件侦破提供证据的原理是人与人之间的遗传信息不同,D项正确;故选D。
5.某天然油脂10 g,需1.8 g NaOH才能完全皂化,又知该油脂1 kg进行催化加氢,耗氢12 g才能完全硬化。试推断1 mol 该油脂平均含碳碳双键为
A.2 mol B.3 mol
C.4 mol D.5 mol
【答案】C
【解析】根据油脂的结构可知,1 mol油脂水解后生成3 mol高级脂肪酸,所以油脂与NaOH发生皂化反应时物质的量之比为1∶3。 ,
即1 mol油脂可与4 mol H2加成,所以含4 mol碳碳双键。
6.胸腺嘧啶是DNA中的碱基之一,是合成多种药物的关键中间体。胸腺嘧啶可用化合物M与N反应合成,转化关系如下。
已知N的质谱图中分子离子峰的质荷比数值为60,下列说法正确的是
A.胸腺嘧啶可与脱氧核糖缩合形成脱氧核糖核苷酸
B.M的核磁共振氢谱有3组峰
C.N的结构简式为
D.生成物中胸腺嘧啶和水的化学计量比为1:1
【答案】C
【分析】
N的质谱图中分子离子峰的质荷比数值为60,N的相对分子质量为60,根据反应物和生成物知,该反应为取代反应,M中C=O键、羧基和N中氨基发生取代反应生成,则N为H2NCONH2。
【解析】A.胸腺嘧啶可与脱氧核糖缩合形成脱氧核糖核苷,脱氧核糖核和磷酸反应生成脱氧核糖核苷酸,A错误;B.M中含有4种氢原子,所以M的核磁共振氢谱有4组峰,B错误;C.通过以上分析知,N为CO(NH2)2,C正确;D.该反应方程式为,所以胸腺嘧啶和水的化学计量比为1:2,D错误;故答案为:C。
7.某天然油脂的分子式为C57H106O6,lmol该油脂水解可得到lmol甘油、lmol脂肪酸X、2mol脂肪酸Y。经测定X的相对分子质量为284,原子个数比为C:H:O=9:18:1,下列说法不正确的是
A.X的分子式为C18H36O2 B.此天然油脂能与氢气反应
C.Y的结构简式可能为CH3(CH2)16COOH D.Y的结构简式可能为CH3CH=CH(CH2)14COOH
【答案】C
【分析】某天然油脂的分子式为C57H106O6,lmol该油脂水解可得到lmol甘油、lmol脂肪酸X、2mol脂肪酸Y,则该油脂分子中有3个酯基。经测定X的相对分子质量为284,原子个数比为C:H:O=9:18:1,其最简式为C9H18O,则其分子式为C18H36O2,Y的分子式为C18H34O2。
【解析】A.X的分子式为C18H36O2,A说法正确;
B.Y的分子式为C18H34O2,则Y为不饱和高级脂肪酸,因此,此天然油脂分子中有碳碳双键,能与氢气发生加成反应,B说法正确;C.Y的分子中有碳碳双键,其结构简式不可能为CH3(CH2)16COOH,C说法不正确;D.Y的分子中有碳碳双键,其结构简式可能为CH3CH=CH(CH2)14COOH,D说法正确。综上所述,相关说法不正确的是C。
8.DNA分子的局部结构如图所示。DNA长链是按碱基互补配对原则形成双螺旋结构,A为腺嘌呤、T为胸腺嘧啶。(已知嘌呤为平面结构)。下列说法错误的是
A.T能发生水解反应
B.碱基互补配对时通过氢键相连
C.嘌呤分子中N原子的杂化方式有和
D.A中①号氮原子比②号氮原子更易形成配位键
【答案】C
【解析】A.由结构简式可知,T分子中含有的肽键能在酸性条件或碱性条件下发生水解反应生成盐,故A正确;B.由结构简式可知,该结构中碱基互补配对时通过氢键相连,故B正确;C.嘌呤分子中N原子的价层电子对均为3对,杂化方式为sp2,故C错误;D.结合A的结构,①N原子更容易给出孤电子对,更易形成配位键,故D正确;故选C。
9.在油脂化工中,把与100 g油脂加成时消耗的单质碘的质量(克)称为碘值,用以表示油脂的不饱和度。已知I的相对原子质量为127。分析某种油脂水解所得高级脂肪酸时,只测出有两种高级脂肪酸,若已知这种油脂的碘值是116 g,则这种油脂的结构是
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】A. 的相对分子质量是886,1 mol该物质反应消耗2 mol I2,即886 g反应消耗2×254 g I2单质,故其碘值是×2×254 g/mol=57.34 g;B. 的碘值是×2×254 g/mol=57.34 g;C. 的碘值是×4×254 g/mol=115.19 g;D. 的碘值是×2×254 g/mol=63.3 g。所以合理选项是C。
10.下列说法正确的是
A.的双螺旋结构与氢键无关
B.根据燃烧产生的气味,可区分棉纤维和蛋白质纤维
C.超分子是两种或两种以上的分子(包括离子)通过化学键形成的分子聚集体
D.核苷酸是一种生物大分子,不能发生水解反应
【答案】B
【解析】A.DNA双螺旋结构是因为氨基之间形成氢键,与氢键有关,A错误;B.棉纤维与火焰接触迅速燃烧,离开火焰后继续燃烧,有烧纸气味,燃烧过后留下少量松软的灰色灰烬;蛋白质纤维接触火焰时徐徐燃烧,离开火焰后继续缓慢燃烧,有烧羽毛臭味,燃烧过后留下黑色松脆灰烬,B正确;C.超分子是由两种或两种以上的分子(包括离子)通过分子间相互作用形成的分子聚集体,C错误;D.核苷酸是一种生物大分子,核苷酸可被水解产生核苷和磷酸,D错误;故选B。
11.下列说法不正确的是
A.棉花属于天然有机高分子
B.糖类物质的组成一定符合
C.植物油含不饱和脂肪酸甘油酯,能使溴的四氯化碳溶液褪色
D.核酸可以看作磷酸、戊糖和碱基通过一定方式结合而成的生物大分子
【答案】B
【解析】A.棉花主要成分为纤维素,相对分子质量大于10000,属于天然有机高分子,故A正确;B.鼠李糖(C6H12O5)的组成不符合通式Cm(H2O)n,故B错误;C.植物油含不饱和脂肪酸甘油酯,含有碳碳双键,能够与溴发生加成反应,所以能使溴的四氯化碳溶液褪色,故C正确;D.核酸属于生物大分子,可看作磷酸、戊糖和碱基通过一定方式结合而成的,故D正确;故选:B。
12.生活中处处有化学。下列说法错误的是
A.液态氯乙烷汽化时吸收大量热,具有冷冻麻醉的作用
B.油酸甘油酯、麦芽糖在一定条件下都能发生水解反应
C.用于生产烹饪器具手柄等产品的酚醛树脂属于聚酯类化合物
D.DNA分子的两条链上的碱基互补配对,形成的氢键数目不同
【答案】C
【解析】A.液态氯乙烷汽化时吸收大量热,使周围温度降低,具有冷冻麻醉的作用,A正确;B.油酸甘油酯中含酯基,能水解;麦芽糖为二糖,能水解为单糖,B正确;C.酚醛树脂结构简式为:,不含酯基,不是聚酯类化合物,C错误;D.DNA分子呈双螺旋结构,两条链上的碱基通过氢键作用,实现碱基互补配对,DNA分子链上碱基的数目不同,形成的氢键数目不同,D正确;故选C。
13.地沟油某成分Ⅰ可发生“酯交换”反应制备生物柴油Ⅲ,转化如下图所示。下列说法错误的是
A.Ⅰ和Ⅲ均为高级脂肪酸酯
B.为使Ⅰ充分转化,甲醇的物质的量应大于Ⅰ的3倍
C.水萃取法分离Ⅱ和Ⅲ时,加入可提升分离效果
D.生物柴油与石化柴油均可水解
【答案】D
【解析】A.高级脂肪酸酯,是指含有较多碳原子数的脂肪酸和醇分子通过酯基连接而形成的一类化合物,Ⅰ和Ⅲ均为高级脂肪酸酯,A正确;B.根据转化关系图可知,Ⅰ的分子中含有3个酯基,为使Ⅰ按照“酯交换”反应原理充分转化为生物柴油Ⅲ,甲醇的物质的量应大于Ⅰ的3倍,B正确;C.Ⅱ为丙三醇,易溶于水,Ⅲ为酯,难溶于水,水萃取法分离Ⅱ和Ⅲ时,加入可有助于水相和有机相分离,提升分离效果,C正确;D.生物柴油的主要成分为酯,而石化柴油的主要成分为烃,生物柴油可以水解,石化柴油不能水解,D错误;
故选D。
14.DNA指纹法在案件侦破工作中有着重要用途。刑侦人员将从案发现场得到的血液、头发样品中提取的DNA,与犯罪嫌疑人的DNA进行比较就可能为案件的侦破提供证据。
(1)DNA侦破的准确率非常高,原因是绝大多数的生物,其遗传信息储存在 中,而且每个个体DNA的脱氧核苷酸序列各有特点。
(2)DNA是细胞内携带 的物质,它的信息量非常大。
(3)核酸包括 和 ,其基本组成单元分别是 和 。
【答案】(1)DNA
(2)遗传信息
(3)DNA RNA 脱氧核苷酸 核糖核苷酸
【解析】(1)DNA侦破的准确率非常高,原因是绝大多数的生物,其遗传信息就储存在DNA中,而且每个个体的DNA的脱氧核苷酸序列(或碱基序列)各有特点。
(2)DNA是细胞内携带遗传信息的物质,DNA具有特异性,每个个体的DNA的碱基序列各不相同,由于脱氧核苷酸的数量不限且排列顺序多样,所以DNA的遗传信息容量非常大。
(3)核酸包括DNA和RNA,其基本组成单位分别是脱氧核苷酸和核糖核苷酸,分别主要分布于细胞核和细胞质。
15.评价食用油的品质常用皂化值和碘值两个指标。皂化值是lg油脂完全皂化时所需的氢氧化钾毫克数。碘值是指100g油脂所含碳碳不饱和键完全加成时所吸收单质碘的克数。
(1)某油脂的化学式是 其用氢氧化钾皂化的化学方程式是 。
如果用中和滴定法测定皂化值,可用盐酸标准溶液滴定皂化反应后剩余的氢氧化钾,指示剂可选用 (选择“酚酞”或“甲基橙”),此油脂的皂化值是 (保留整数)。
(2)下表是几种常见食用油在煮沸前后的碘值变化。
煮沸前碘值
煮沸后碘值
1.菜籽油
101.0832
60.0385
2.大豆油
115.3341
69.9251
3.葵花籽油
114.1893
100.0190
4.玉米油
91.1826
69.8219
5.花生油
91.1826
69.8219
6.芝麻油
105.0552
89.3486
7.橄榄油
87.7928
52.6795
根据表中数据,食用油煮沸前后的碘值变化原因可能是 ;根据表中煮沸前的碘值(保留整数),将100g橄榄油硬化,所需氢气的体积在标准状况下位 L(保留一位小数)。
【答案】(1)(C17H33COO)3C3H5+3KOH→3C17H33COOK+CH2OHCHOHCH2OH 甲基橙 190
(2)煮沸过程中食用油的不饱和键被氧化 7.8
【解析】(1)该反应方程式为(C17H33COO)3C3H5+3KOH→3C17H33COOK+CH2OHCHOHCH2OH,设消耗1g该油脂需要x KOH,则
,即皂化值为190;酸滴定碱溶液,溶液由碱性转化为酸性,所以应该选取甲基橙作指示剂;
(2)碳碳键不饱和,不稳定,易被氧化,食用油煮沸前后的碘值变化原因可能是煮沸过程中食用油的不饱和键被氧化;根据表中数据知,橄榄油煮沸前碘值为87.7928g,则100g橄榄油中不饱和键完全和碘加成时消耗,100g橄榄油硬化,所需n(H2) = n(I2)= 0.346mol,氢气体积在标准状况下为0.346mol × 22.4L/mol ≈ 7.8L。
1.(2023高三上·福建·竞赛)利用浸出法提取油料中油脂的过程如下:用正己烷浸泡粉碎后的油料,一段时间后分离出有机溶液X,再通过加热分馏的方法除去X中的溶剂,最后对得到的毛油再进行进一步的精炼处理,就得到食用油,若在实验室进行上述操作,不会用到的仪器有
A.漏斗 B.冷凝管 C.蒸发皿 D.玻璃棒
【答案】C
【解析】用正己烷浸泡粉碎后的油料,一段时间后通过过滤去除固体油渣分离出有机溶液X,需要使用漏斗、玻璃棒、烧杯;再通过加热分馏的方法除去X中的溶剂,为蒸馏过程,需要使用蒸馏烧瓶、冷凝管等;最后对得到的毛油再进行进一步的精炼处理,就得到食用油;
故若在实验室进行上述操作,不会用到的仪器有蒸发皿;故选C。
2.(2023高一下·广东汕尾·竞赛)下列说法正确的是
A.氨基酸与酸、碱反应均可形成盐
B.低密度聚乙烯含有较多支链,软化温度高
C.油脂久置空气中可被氧化,产生过氧化物和烷类
D.以1,3-丁二烯为原料经加聚反应可得到顺式结构,适度硫化后橡胶性能更佳
【答案】AD
【解析】A.氨基酸分子中同时含有氨基(—NH₂)和羧基(—COOH),氨基可与酸反应生成铵盐,羧基可与碱反应生成羧酸盐,A正确;B.低密度聚乙烯(LDPE)因支链较多导致分子排列松散,分子间作用力较弱,因此软化温度较低。选项中将“软化温度高”描述为低密度聚乙烯的性质,与事实相反,B错误;C.油脂氧化(酸败)的主要产物是过氧化物、醛、酮等小分子化合物,而非烷类物质,C错误;D.1,3-丁二烯在加聚时可得到顺式结构,适度硫化后性能更佳,D正确;答案选AD。
3.(2009高二·江苏·竞赛)在探索生命奥秘的过程中,生物学家和化学家都做出了杰出的贡献。科学家们发现人体细胞中的大量元素有C、H、O、N、P、S、Ca、K、Na、Cl、Mg等11种,它们全部位于元素周期表中前20号元素之内,其他多种微量元素如Fe、Zn、Cu、Mn、Mo、I、Se等也大多数位于第四周期。
(1)在上述元素中,人体蛋白质是由 等元素组成,核酸则是由 等元素组成。
(2)科学家利用返回式航天器从某个小行星上收集回一些物质样本,经过仪器分析,这些物质中的主要元素组成及含量如下:
元素
C
H
O
N
P
S
Fe
Si
Al
质量%
0.01
0.3
0.9
0.11
0.03
0.6
95.1
1.5
0.5
请根据上面内容判断,该物质是不是小行星上的生物体的组成物质 ?请说明理由 。
【答案】(1)C、H、O、N C、H、O、N、P
(2)该物质不是生物体的组成物质 地球生物的原生质所含元素占97%的是C、H、O、N。P、S,而该物质中主要元素的种类和含量与生物体的组成元素差异极大,不可能是生物体的组成物质
【解析】(1)蛋白质由C、H、O、N组成,可能含有S和P;核酸则包含C、H、O、N、P。故答案为C、H、O、N C、H、O、N、P;
(2)生物体大量元素(C、H、O、N、P、S)总占比仅约 2.95%(见样本数据),远低于生物体正常需求(如人体中大量元素占比超95%),小行星样本与生物对比 元素/特征 生物体组成 小行星样本 C、H、O、N、P、S 大量元素,总占比超95%12 总占比仅2.95%,极低 Fe、Si、Al 微量元素或无直接作用25 Fe(95.1%)、Si(1.5%)占主导功能支撑支持蛋白质、核酸等生命活动 无法支撑有机物合成和生命活动 由此可知,小行星样本不是生物体组成物质。
4.(2007高二上·全国·竞赛)某中学同学在一本英文杂志上发现2张描述结构变化的简图如下(图中“—~—”、是长链的省略符号):
未读原文,他已经理解:图1是生命体内最重要的一大类有机物质 (填中文名称)的模型化的结构简图,图2是由于图1物质与 (化学式),即 (中文名称)发生反应后的模型化的结构简图。由图1至图2的变化的主要科学应用场合是: ;但近年来我国一些不法奸商却利用这种变化来坑害消费者,消费者将因 。
【答案】蛋白质(或多肽) CH2O 甲醛 制作(动物)标本(或保存尸体) 食物中残余甲醛可与人体蛋白质发生同图中所示的反应而受害
【解析】从图1结构中可以看出,结构中存在多个肽键,故图1是生命体内最重要的一大类有机物质蛋白质(或多肽)的模型化的结构简图,对比图1与图2可知,是由于图1物质与CH2O,即甲醛发生反应后的模型化的结构简图,即甲醛与蛋白质的氨基(—NH2)发生加成反应,破坏蛋白质的生理活性,使其失去功能;利用甲醛的这一性质可以制作(动物)标本或保存尸体(利用甲醛的防腐作用),但近年来我国一些不法奸商却利用这种变化来坑害消费者,消费者将因食物中残留的甲醛与人体蛋白质发生类似反应(导致蛋白质变性),从而危害健康,故答案为“蛋白质(或多肽)、CH2O、甲醛、制作(动物)标本(或保存尸体)、食物中残余甲醛可与人体蛋白质发生同图中所示的反应而受害”。
5.(2007高二上·全国·竞赛)50年前,Watson和Crick因发现DNA双螺旋而获得诺贝尔化学奖。DNA的中文化学名称是: ; 构成DNA的三种基本组分是: 、 和 ; DNA中的遗传基因是以 的排列顺序存储的; DNA双键之间的主要作用力是 。。给出DNA双螺旋结构在现代科技中应用的一个实例: 。
【答案】脱氧核糖核酸 脱氧核糖 (基) 磷酸(基) 碱基 碱基 氢键 基因重组(或基因工程、转基因作物、人类全基因图谱
【解析】DNA的中文化学名称是脱氧核糖核酸或脱氧核糖核苷酸,RNA的中文化学名称是核糖核酸或核糖核苷酸;DNA由脱氧核糖,A、T、C、G四种碱基以及磷酸基团组成;碱基的排列顺序储存了DNA的遗传基因;DNA双键之间的主要作用力是碱基之间的氢键作用,A、T有两根氢键,C、G之间有三根氢键;PCR技术(聚合酶链式反应)、转基因技术、基因重组、转基因技术都是DNA双螺旋结构在现代科技中的应用。
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