内容正文:
基本营养物质(学案)
考点1 化学术语
考点2 糖的性质
①单糖(葡萄糖和果糖)
醛基的检验(重点考点)
②二糖(蔗糖、乳糖、麦芽糖)
③多糖(淀粉、纤维素)
淀粉水解实验的探究(重点考点)
考点3 蛋白质
【概念辨析】(重点考点)
考点4 油脂
【补充】物质鉴别(重点考点)
【概念辨析】(重点考点)
考点1 化学术语
一、营养物质和基本营养物质
营养物质主要包括 。
基本营养物质主要包括 。
二、糖
1、组成:糖类是由 三种元素组成的一类有机化合物,可以用通式 表示,所以糖类又称 。
2、结构特点:糖分子中一般含有长链状结构,包含多个“ ”,含有“ ”及“ ”的结构,是一种多官能团的化合物,即 。
3、分类糖类根据其能否水解,以及水解产物的多少,分为单糖、二糖和多糖
类别
单糖
二糖
多糖
特点
不能再水解成更小的糖分子
一分子二糖能水解两分子单糖
一分子多糖能水解成多分子单糖
化学式
常见物质
注:(C6H10O5)n为 ,是
【例1】判断正误
(1)葡萄糖、果糖互为同分异构体
(2)蔗糖、乳糖麦、芽糖互为同分异构体
(3)淀粉、纤维素互为同分异构体
考点2 糖的性质
1、单糖(葡萄糖和果糖)
①化学术语
分子式和结构:分子式相同为 ;
葡萄糖的结构式: ;
结构简式: ,官能团是 和
果糖的结构式: ;
结构简式: ,官能团是 和
葡萄糖和果糖是 体。
②葡萄糖的性质
物理性质:葡萄糖是一种白色晶体,有 味, 溶于水。
化学性质:由于葡萄糖分子中既有 又有 ,故葡萄糖既具有 的性质又具有
的性质。
【实验7-7】醛基的检验
(1)与新制Cu(OH)2反应
离子方程式:
实验现象:
实验细节:
溶液→ 溶液→葡萄糖溶液
该反应需要 。
(2)与新制银氨溶液反应( 反应)
实验现象:
实验细节:
溶液→加 至沉淀恰好完全溶解→葡萄糖溶液
该反应需要 。
【例2】(2024·北京西城区高一统考)葡萄糖的结构简式为HOCH2(CHOH)4CHO,下列有关葡萄糖的叙述错误的是( )
A.葡萄糖属于烃的含氧衍生物,含有两种官能团
B.在浓硫酸、加热条件下,可与甲酸(HCOOH)发生酯化反应
C.加热时能与新制Cu(OH)2、银氨溶液发生反应
D.能与NaOH溶液、Na2CO3溶液发生反应
2、二糖(蔗糖、乳糖、麦芽糖)
①化学术语
蔗糖、乳糖、麦芽糖的分子式都是 ,但分子结构不同,它们的水解产物也不同,是 体。
②二糖的水解
写出下列化学方程式:
C12H22O11 (蔗糖) + H2O 反应
C12H22O11 (乳糖) + H2O 反应
C12H22O11 (麦芽糖) + H2O 反应
3、多糖(淀粉、纤维素)
①化学术语
淀粉和纤维素的分子式为 ,均为 ,是 。在人体内, 在酶的催化作用下可以发生 水解得到葡萄糖,葡萄糖经缓慢 转变为二氧化碳和水。
即淀粉→ → → ( )→ ( )
人体 吸收和利用纤维素,但纤维素能刺激肠道蠕动,有助于消化;
食草动物可将纤维素水解生成葡萄糖。
②多糖的化学性质
反应
反应
反应
③淀粉的特征反应:淀粉遇碘变成 色,可用于检验淀粉的存在。
【实验7-8】淀粉水解实验的探究(重点考点)
化学方程式:
实验现象与结论:
① 中加碘水,溶液 ,说明淀粉 水解;
② 中加碘水,溶液 ,且 中加银氨溶液,水浴加热, ,说明淀粉 水解;
③ 中加碘水,溶液 ,且 中加银氨溶液,水浴加热, ,说明淀粉 水解。
【例3】米酒又叫酒酿、甜酒。用糯米酿制,是汉族传统的特产酒。我国用优质糯米酿制米酒已有悠久的历史。米酒既有酒味又有甜味,其中甜味的来源途径是( )
A.淀粉→蔗糖→葡萄糖
B.淀粉→麦芽糖→果糖
C.淀粉→麦芽糖→葡萄糖
D.淀粉→蔗糖→果糖
【例4】下列说法正确的是( )
A.淀粉和纤维素都属于多糖,都能在人体内被消化以提供能量
B.葡萄糖能够在酶的作用下分解生成乙醇和二氧化碳,因此葡萄糖不是单糖
C.淀粉和纤维素都可用于生产乙醇
D.向盛有1 mL 20%蔗糖溶液的试管中加入稀硫酸,水浴加热5 min,冷却后加入少量新制Cu(OH)2, 加热;未产生砖红色沉淀, 则蔗糖未水解
【例5】(2024·湖北黄石高一期末)以淀粉为基本原料可制备许多物质,如:
下列有关说法中不正确的是( )
A.反应④是加聚反应,反应⑤是氧化反应
B.淀粉是糖类物质,反应①是水解反应
C.乙烯、聚乙烯分子中均含有碳碳双键,均可被酸性KMnO4溶液氧化
D.在加热条件下,可用新制的氢氧化铜将葡萄糖、乙醇区别开
【例6】(2024·天津和平区高一期末)将淀粉溶于适量水进行水解实验并测定淀粉的水解情况,其步骤如图所示,A、B、C、D都是实验室常用的无机试剂,则试剂A、B、C、D分别是( )
A.稀硫酸、碘水、NaOH溶液、新制氢氧化铜
B.稀硫酸、碘水、稀硫酸、CuSO4溶液
C.NaOH溶液、碘水、稀硫酸、新制氢氧化铜
D.稀硫酸、KI溶液、NaOH溶液、新制氢氧化铜
【例7】(2024·浙江宁波十校联考)摄入人体内的淀粉在酶的催化作用下可发生如下转化过程。
淀粉(C6H10O5)n糊精(C6H10O5)m麦芽糖C12H22O11葡萄糖C6H12O6CO2+H2O
下列说法正确的是( )
A.n>m
B.上述转化过程均为水解反应
C.葡萄糖转化为CO2和H2O的过程中能量转化:热能→化学能
D.纤维素在人体内也可按上述转化过程最终水解生成葡萄糖
【例8】(2024·湖北省高中名校联盟高一联考)常见有机化合物间的转化关系如图所示(所示转化中,某些反应条件及产物未标明)。B是天然有机高分子化合物,A、E均是常用调味品的主要成分,在相同条件下,G的蒸气密度是氢气的44倍。
请回答下列问题:
(1)有机化合物E中含有的官能团名称是 。
(2)检验B转化过程中有C生成,应先中和水解液,中和之后需要加入的试剂名称是 。
(3)A和E反应生成G的化学方程式为 。
(4)某烃T的相对分子质量是A分子内脱水产物Q与F相对分子质量之和,分子中碳与氢两种元素的质量之比是5∶1。下列说法正确的是 。
A.T不溶于水,与甲烷互为同系物
B.T性质稳定,高温下不会分解
C.T存在含有4个甲基的同分异构体
D.T可能与溴水发生加成反应
考点3 蛋白质
一.存在和组成
蛋白质是构成细胞的基本物质,存在于各类生物体内。是一类非常复杂的 ,由 等元素组成。
蚕丝
织成的 可以制作服装
动物皮、骨
提取的 可用作食品增稠剂,生产医药用胶囊和摄影用感光材料
驴皮
制成的 是一种中药材
牛奶、大豆
提取的 可以用来制作食品和涂料
绝大多数酶
是生物体内重要的 ,在医药、食品、纺织等领域中有重要的应用价值
二.物理性质
有的蛋白质能溶于水,如 等;有的难溶于水,如 等。
蛋白质“溶液” 属于 (分散系)
三.化学性质
1.水解反应
蛋白质 (最终产物)
注:
①蛋白质水解生成氨基酸是 进行的。(重点考点)
②氨基酸:有 、 。
③α-氨基酸:氨基和羧基在 上。
④天然蛋白质水解最终产物均为 。
【例9】下列两种常见的氨基酸,有何共同点?
【例10】由甘氨酸和丙氨酸形成的链状二肽可能有几种?
2.蛋白质的特性
【实验7-9】蛋白质变性、显色反应、燃烧
操作
在酒精灯的火焰上分别灼烧一小段头发和丝织品
现象
产生 沉淀
产生 沉淀
产生类似 的特殊气味
结论
或解释
蛋白质
蛋白质发生 反应
头发、丝织品的主要成分是
【补充实验】蛋白质盐析
在试管中加入2 mL饱和(NH4)2SO4溶液,向其中加入几滴鸡蛋清溶液,振荡,观察现象。再继续加入蒸馏水,振荡,观察现象。
现象:加入饱和(NH4)2SO4溶液, 。
【概念辨析】(重点考点)
盐析:蛋白质在如Na2SO4、(NH4)2SO4等盐的浓溶液中由于溶解度的降低而析出的过程。盐析是 的 变化,常用此性质分离、提纯蛋白质。
变性:蛋白质在加热、紫外线(物理因素)、强酸、强碱、重金属盐(例如CuSO4)、乙醇、甲醛(化学试剂)等条件下 而析出的过程发生变性。
蛋白质的变性是 的 变化。
显色反应:很多蛋白质( )与浓硝酸作用时呈黄色,可用于蛋白质的检验。
【例11】
(1)为什么医院里用高温蒸煮、紫外线照射或涂抹医用酒精等方法进行消毒?
因为在加热、紫外线、乙醇等的作用下,蛋白质会发生 ,溶解度下降,并失去生理活性,从而起到杀菌、消毒的作用。
(2)在生物实验室里,常用甲醛溶液(俗称福尔马林)保存动物标本;在农业上可以用硫酸铜、生石灰和水制成波尔多液来防治农作物病害,为什么?
甲醛能使蛋白质 ,故有防腐作用,可以较长时间保存动物标本;铜离子是重金属离子,能使害虫病菌的蛋白质 而死亡,故可以防治农作物病害。
(3)如何鉴别羊毛制品和纤维制品
,若闻到烧焦羽毛气味,则为羊毛制品。
或用 ,若生成黄色固体,则为羊毛制品。
【例12】下列与蛋白质有关的描述,错误的是( )
A.紫外线照射时会变性 B.灼烧时有烧焦羽毛的气味
C.鸡蛋清遇到浓硝酸显黄色 D.水解的最终产物是多肽
【例13】下列说法不正确的是( )
A.向鸡蛋清的溶液中加入福尔马林,蛋白质的性质发生改变并凝聚
B.蛋白质为高分子化合物,种类较多,分子中都含有—COOH和—NH2
C.加热能杀死流感病毒是因为蛋白质受热变性
D.加入醋酸铅溶液析出后的蛋白质加水后,可重新溶于水
【例14】下列叙述不正确的是( )
A.蛋白质属于天然有机高分子
B.蛋白质遇浓硝酸变黄
C.蛋白质可以一步水解得到氨基酸
D.可以用灼烧法来鉴别蛋白质和其他有机高分子
考点4 油脂
1.组成及分类
油脂由 元素组成, 于水,密度比水 。
分类:根据室温下油脂状态,油脂分为 和 。
【资料卡】
1.奶油的来源
奶油俗称 ,是将牛乳中的 经提炼浓缩而成。
2.奶油成分及物理特性
奶油中含较多的 ,熔化温度在30 ℃左右,有一定 ,具有可塑性,入口即化,口感好,奶香味浓郁。
3.人造奶油(又称 )
主要成分: 、乳制品、乳化剂、防腐剂、抗氧化剂、香精、色素、维生素、水等。物理特性:外观和风味与奶油接近,加工性能好。
2.油脂的结构
油脂可以看作是 与 通过 生成的酯,属于 化合物。
油脂的结构可表示为,其中R、R′、R″代表高级脂肪酸的烃基,可以相同或不同。油脂的官能团主要是酯基。
该油脂 高分子化合物,是 ,是单甘油脂(烃基都相同)或混甘油脂(烃基不同)
天然油脂是多种油脂形成的 , 。
3.常见的高级脂肪酸
名称
饱和脂肪酸
不饱和脂肪酸
硬脂酸
软脂酸
油酸
亚油酸
结构简式
COOH
COOH
COOH
COOH
注:含较多不饱和脂肪酸的甘油酯,熔点较 ;含较多饱和脂肪酸的甘油酯,熔点较 。
4.化学性质
(1)加成反应(还原反应)
液态植物油固态的 ,其性质稳定,不易变质,便于运输和储存。
(2)水解反应(取代反应)
①酶的催化: ,然后再分别进行氧化分解,释放能量。
②酸性条件( ):油脂在酸性条件下水解,生成 。
③碱性条件( , 反应):油脂水解生成 。(重点考点)
【补充】物质鉴别(重点考点)
乙醇
乙醛
乙酸
乙酸乙酯
饱和碳酸钠溶液
碳酸钠溶液
新制Cu(OH)2
可以鉴别乙醇、乙醛、乙酸、乙酸乙酯。
可以鉴别乙醇、乙酸、乙酸乙酯或乙醛、乙酸、乙酸乙酯。
【概念辨析】(重点考点)
(1)淀粉、纤维素的化学式都可以用(C6H10O5)n表示,不要误认为两者是同分异构体,其实两者分子中n的取值不同,两者 同分异构体。
(2)淀粉、纤维素、油脂、蛋白质在一定条件下 水解,不要误认为糖类、油脂、蛋白质都能水解,其实 。
(3)淀粉、纤维素、蛋白质都是 ,油脂 高分子化合物。
(4)油脂与矿物油都是油,不要误以为性质相似,其实它们不是同类物质,油脂属于 ,矿物油属于 。
(5) 属于皂化反应、取代反应,乙酸乙酯等在碱性条件下水解 皂化反应!
【例15】判断正误
(1)糖类、油脂、蛋白质都是高分子( )
(2)可以用有机溶剂来提取植物种子里的油( )
(3)牛油在碱性条件下可制得肥皂( )
(4)能发生氢化反应的油脂,也能使酸性KMnO4溶液褪色( )
(5)植物油在空气中久置,会产生“哈喇”味,变质原因是发生加成反应( )
(6)油脂是人类的主要营养物质之一,是热量最高的营养成分( )
【例16】下列关于油脂的叙述不正确的是( )
A.通过油脂的碱性水解来制肥皂
B.油脂都是高级脂肪酸的甘油酯
C.天然油脂都是难溶于水的混合物,没有固定的熔、沸点
D.油脂都不能使溴水和酸性KMnO4溶液褪色
【作业】
一、选择题
1. 《黄帝内经》曰:“五谷为养、五果为助、五畜为益、五菜为充”,基本营养物质是生命活动所需要的物质和能量基础。下列有关说法正确的是( )
A.糖类、油脂和蛋白质都属于天然高分子化合物
B.淀粉与纤维素均可用(C6H10O5)n来表示,二者互为同分异构体
C.手术刀高温消毒的目的是使细菌的蛋白质变性
D.利用油脂在酸性条件下的水解反应可以制取肥皂和甘油
2. 下列关于糖类、蛋白质、油脂的说法正确的是( )
A.它们的组成中都含有C、H、O、N等元素
B.在一定条件下,它们都能发生水解反应
C.人体需要的二十多种氨基酸,都可以通过人体自身合成
D.家酿米酒的转化过程为淀粉→麦芽糖→葡萄糖→酒
3. 下列有关油脂的叙述不正确的是( )
A.天然油脂是混合物,没有固定的熔、沸点
B.油脂是由高级脂肪酸和甘油通过酯化反应生成的酯
C.油脂是酯的一种
D.油脂都不能使溴水褪色
4. 常见的高级脂肪酸有硬脂酸(C17H35COOH)、软脂酸(C15H31COOH)、油酸、亚油酸(C17H31COOH)等。下列说法错误的是( )
A.硬脂酸(C17H35COOH)与软脂酸(C15H31COOH)均属于饱和脂肪酸
B.亚油酸在一定条件下可与氢气反应生成硬脂酸
C.食用油因含油酸等不饱和脂肪酸的甘油酯在空气中久置易变质
D.高级脂肪酸和醇酯化得到的产物就是油脂
二、简答题
5.土豆丝放入水中浸泡,水变浑浊并产生白色沉淀,其主要成分是有机物A,A遇碘会变蓝。以A为原料获得有机物E的转化关系如下图,已知E是有香味的无色油状液体。
请回答:
(1)有机物A的名称是_______。
(2)有机物B的分子式是_______。
(3)有机物C与D反应生成E的化学方程式是 。
(4)下列说法正确的是_______。
A. 仅用Na2CO3溶液无法鉴别有机物C、D和E
B. 有机物A的分子式为C6H10O5
C. 有机物B能发生银镜反应
D. 工业上可以利用乙烯与水的加成反应制取有机物C
答案第1页,共2页
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$$
基本营养物质(答案)
考点1 化学术语
考点2 糖的性质
①单糖(葡萄糖和果糖)
醛基的检验(重点考点)
②二糖(蔗糖、乳糖、麦芽糖)
③多糖(淀粉、纤维素)
淀粉水解实验的探究(重点考点)
考点3 蛋白质
【概念辨析】(重点考点)
考点4 油脂
【补充】物质鉴别(重点考点)
【概念辨析】(重点考点)
考点1 化学术语
一、营养物质和基本营养物质
营养物质主要包括糖类、蛋白质、油脂、维生素、无机盐和水。
基本营养物质主要包括糖类、蛋白质、油脂。
二、糖
1、组成:糖类是由C、H、O三种元素组成的一类有机化合物,可以用通式Cn(H2O)m表示,所以糖类又称碳水化合物。
2、结构特点:糖分子中一般含有长链状结构,包含多个“-OH”,含有“-CHO”及“ C=O”的结构,是一种多官能团的化合物,即多羟基醛或多羟基酮。
3、分类糖类根据其能否水解,以及水解产物的多少,分为单糖、二糖和多糖
类别
单糖
二糖
多糖
特点
不能再水解成更小的糖分子
一分子二糖能水解两分子单糖
一分子多糖能水解成多分子单糖
化学式
C6H12O6
C12H22O11
(C6H10O5)n
常见物质
葡萄糖、果糖
蔗糖、乳糖麦、芽糖
淀粉、纤维素
注:(C6H10O5)n为高分子化合物,是混合物
【例1】判断正误
(1)葡萄糖、果糖互为同分异构体
(2)蔗糖、乳糖麦、芽糖互为同分异构体
(3)淀粉、纤维素互为同分异构体
√√×
考点2 糖的性质
1、单糖(葡萄糖和果糖)
①化学术语
分子式和结构:分子式相同为 C6H12O6 ;
葡萄糖的结构式:
结构简式: CH2OH(CHOH)4CHO ,官能团是 羟基 和 醛基
果糖的结构式:
结构简式:,官能团是 羟基 和 羰基
葡萄糖和果糖是 同分异构 体。
②葡萄糖的性质
物理性质:葡萄糖是一种白色晶体,有 甜 味, 能 溶于水。
化学性质:由于葡萄糖分子中既有 羟基 又有 醛基 ,故葡萄糖既具有醇的性质又具有醛的性质。
【实验7-7】醛基的检验
(1)与新制Cu(OH)2反应
离子方程式:
R-CHO + 2Cu(OH)2+ RCO + Cu2O + 3H2O
实验现象:
蓝色沉淀变成砖红色
实验细节:
NaOH溶液→CuSO4溶液→葡萄糖溶液
该反应需要加热。
(2)与新制银氨溶液反应(银镜反应)
RCHO + 2[Ag(NH3)2 + 2 RCO++ 2Ag↓ + 3NH3+ H2O
实验现象:
银氨溶液中有银析出,形成银镜;
实验细节:
AgNO3溶液→加氨水至沉淀恰好完全溶解→葡萄糖溶液
该反应需要水浴加热。
【例2】(2024·北京西城区高一统考)葡萄糖的结构简式为HOCH2(CHOH)4CHO,下列有关葡萄糖的叙述错误的是( D )
A.葡萄糖属于烃的含氧衍生物,含有两种官能团
B.在浓硫酸、加热条件下,可与甲酸(HCOOH)发生酯化反应
C.加热时能与新制Cu(OH)2、银氨溶液发生反应
D.能与NaOH溶液、Na2CO3溶液发生反应
2、二糖(蔗糖、乳糖、麦芽糖)
①化学术语
蔗糖、乳糖、麦芽糖的分子式都是C12H22O11,但分子结构不同,它们的水解产物也不同,是同分异构体。
②二糖的水解
写出下列化学方程式:
C12H22O11 (蔗糖) + H2O C6H12O6 (葡萄糖) + C6H12O6 (果糖) 水解反应
C12H22O11 (乳糖) + H2O C6H12O6 (葡萄糖)+ C6H12O6 (半乳糖) 水解反应
C12H22O11 (麦芽糖) + H2O 2C6H12O6 (葡萄糖) 水解反应
3、多糖(淀粉、纤维素)
①化学术语
淀粉和纤维素的分子式为(C6H10O5)n,均为高分子化合物,是混合物。在人体内,淀粉在酶的催化作用下可以发生逐步水解得到葡萄糖,葡萄糖经缓慢氧化转变为二氧化碳和水。
即淀粉→糊精→麦芽糖→葡萄糖(水解)→二氧化碳和水(氧化)
人体无法吸收和利用纤维素,但纤维素能刺激肠道蠕动,有助于消化;
食草动物可将纤维素水解生成葡萄糖。
②多糖的化学性质
(C6H10O5)n (淀粉) + n H2O n C6H12O6 (葡萄糖) 水解反应
(C6H10O5)n (纤维素) + n H2O n C6H12O6 (葡萄糖) 水解反应
C6H12O6 (葡萄糖) 2CH3CH2OH+2CO2↑ (葡萄糖发酵成乙醇) 氧化反应
③淀粉的特征反应:淀粉遇碘变成蓝色,可用于检验淀粉的存在。
【实验7-8】淀粉水解实验的探究(重点考点)
化学方程式:
(C6H10O5)n (淀粉) + n H2O n C6H12O6 (葡萄糖)
实验现象与结论:
①水解液(酸性)中加碘水,溶液不变蓝,说明淀粉完全水解;
②水解液(酸性)中加碘水,溶液变蓝,且中和液(碱性)中加银氨溶液,水浴加热,无现象,说明淀粉没有水解;
③水解液(酸性)中加碘水,溶液变蓝,且中和液(碱性)中加银氨溶液,水浴加热,有银镜生成,说明淀粉部分水解。
【例3】米酒又叫酒酿、甜酒。用糯米酿制,是汉族传统的特产酒。我国用优质糯米酿制米酒已有悠久的历史。米酒既有酒味又有甜味,其中甜味的来源途径是( C )
A.淀粉→蔗糖→葡萄糖
B.淀粉→麦芽糖→果糖
C.淀粉→麦芽糖→葡萄糖
D.淀粉→蔗糖→果糖
【例4】下列说法正确的是( C )
A.淀粉和纤维素都属于多糖,都能在人体内被消化以提供能量
B.葡萄糖能够在酶的作用下分解生成乙醇和二氧化碳,因此葡萄糖不是单糖
C.淀粉和纤维素都可用于生产乙醇
D.向盛有1 mL 20%蔗糖溶液的试管中加入稀硫酸,水浴加热5 min,冷却后加入少量新制Cu(OH)2, 加热;未产生砖红色沉淀, 则蔗糖未水解
【例5】(2024·湖北黄石高一期末)以淀粉为基本原料可制备许多物质,如:
下列有关说法中不正确的是( C )
A.反应④是加聚反应,反应⑤是氧化反应
B.淀粉是糖类物质,反应①是水解反应
C.乙烯、聚乙烯分子中均含有碳碳双键,均可被酸性KMnO4溶液氧化
D.在加热条件下,可用新制的氢氧化铜将葡萄糖、乙醇区别开
【例6】(2024·天津和平区高一期末)将淀粉溶于适量水进行水解实验并测定淀粉的水解情况,其步骤如图所示,A、B、C、D都是实验室常用的无机试剂,则试剂A、B、C、D分别是( A )
A.稀硫酸、碘水、NaOH溶液、新制氢氧化铜
B.稀硫酸、碘水、稀硫酸、CuSO4溶液
C.NaOH溶液、碘水、稀硫酸、新制氢氧化铜
D.稀硫酸、KI溶液、NaOH溶液、新制氢氧化铜
【例7】(2024·浙江宁波十校联考)摄入人体内的淀粉在酶的催化作用下可发生如下转化过程。
淀粉(C6H10O5)n糊精(C6H10O5)m麦芽糖C12H22O11葡萄糖C6H12O6CO2+H2O
下列说法正确的是( A )
A.n>m B.上述转化过程均为水解反应
C.葡萄糖转化为CO2和H2O的过程中能量转化:热能→化学能
D.纤维素在人体内也可按上述转化过程最终水解生成葡萄糖
解析 糊精是淀粉的不完全水解产物,则淀粉聚合度比糊精高,即n>m,A正确;葡萄糖发生氧化反应生成二氧化碳和水,不是水解反应,B错误;葡萄糖转化为CO2和H2O的过程中能量转化:化学能→热能,C错误;人体内不存在纤维素水解酶,不能水解成葡萄糖,D错误。
【例8】(2024·湖北省高中名校联盟高一联考)常见有机化合物间的转化关系如图所示(所示转化中,某些反应条件及产物未标明)。B是天然有机高分子化合物,A、E均是常用调味品的主要成分,在相同条件下,G的蒸气密度是氢气的44倍。
请回答下列问题:
(1)有机化合物E中含有的官能团名称是 。
(2)检验B转化过程中有C生成,应先中和水解液,中和之后需要加入的试剂名称是 。
(3)A和E反应生成G的化学方程式为 。
(4)某烃T的相对分子质量是A分子内脱水产物Q与F相对分子质量之和,分子中碳与氢两种元素的质量之比是5∶1。下列说法正确的是 。
A.T不溶于水,与甲烷互为同系物
B.T性质稳定,高温下不会分解
C.T存在含有4个甲基的同分异构体
D.T可能与溴水发生加成反应
答案 (1)羧基
(2)银氨溶液或新制的Cu(OH)2
(3)CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O
(4)AC
考点3 蛋白质
一.存在和组成
蛋白质是构成细胞的基本物质,存在于各类生物体内。是一类非常复杂的天然有机高分子,由C、H、O、N、S等元素组成。
蚕丝
织成的丝绸可以制作服装
动物皮、骨
提取的明胶可用作食品增稠剂,生产医药用胶囊和摄影用感光材料
驴皮
制成的阿胶是一种中药材
牛奶、大豆
提取的酪素可以用来制作食品和涂料
绝大多数酶
是生物体内重要的催化剂,在医药、食品、纺织等领域中有重要的应用价值
二.物理性质
有的蛋白质能溶于水,如鸡蛋清等;有的难溶于水,如丝、毛等。
蛋白质“溶液” 属于胶体(分散系)
三.化学性质
1.水解反应
蛋白质多肽氨基酸(最终产物)
注:
①蛋白质水解生成氨基酸是分步进行的。(重点考点)
②氨基酸:有氨基(—NH2)、羧基(—COOH)。
③α-氨基酸:氨基和羧基在同一个C原子上。
④天然蛋白质水解最终产物均为α-氨基酸。
【例9】下列两种常见的氨基酸,有何共同点?
均含有氨基(—NH2)、羧基(—COOH)两种官能团;均为α-氨基酸。
【例10】由甘氨酸和丙氨酸形成的链状二肽可能有几种?4种
2.蛋白质的特性
【实验7-9】蛋白质变性、显色反应、燃烧
操作
在酒精灯的火焰上分别灼烧一小段头发和丝织品
现象
产生白色沉淀
产生黄色沉淀
产生类似烧焦羽毛的特殊气味
结论
或解释
蛋白质变性
蛋白质发生显色反应
头发、丝织品的主要成分是蛋白质
【补充实验】蛋白质盐析
在试管中加入2 mL饱和(NH4)2SO4溶液,向其中加入几滴鸡蛋清溶液,振荡,观察现象。再继续加入蒸馏水,振荡,观察现象。
现象:加入饱和(NH4)2SO4溶液,试管内产生白色沉淀,加入蒸馏水后沉淀溶解。
【概念辨析】(重点考点)
盐析:蛋白质在如Na2SO4、(NH4)2SO4等盐的浓溶液中由于溶解度的降低而析出的过程。盐析是可逆的物理变化,常用此性质分离、提纯蛋白质。
变性:蛋白质在加热、紫外线(物理因素)、强酸、强碱、重金属盐(例如CuSO4)、乙醇、甲醛(化学试剂)等条件下失去生理活性而析出的过程发生变性,蛋白质的变性是不可逆的化学变化。
显色反应:很多蛋白质(含有苯环)与浓硝酸作用时呈黄色,可用于蛋白质的检验。
【例11】
(1)为什么医院里用高温蒸煮、紫外线照射或涂抹医用酒精等方法进行消毒?
因为在加热、紫外线、乙醇等的作用下,蛋白质会发生变性,溶解度下降,并失去生理活性,从而起到杀菌、消毒的作用。
(2)在生物实验室里,常用甲醛溶液(俗称福尔马林)保存动物标本;在农业上可以用硫酸铜、生石灰和水制成波尔多液来防治农作物病害,为什么?
甲醛能使蛋白质变性,故有防腐作用,可以较长时间保存动物标本;铜离子是重金属离子,能使害虫病菌的蛋白质变性而死亡,故可以防治农作物病害。
(3)如何鉴别羊毛制品和纤维制品
燃烧,若闻到烧焦羽毛气味,则为羊毛制品。
或用浓硝酸,若生成黄色固体,则为羊毛制品。
【例12】下列与蛋白质有关的描述,错误的是( D )
A.紫外线照射时会变性 B.灼烧时有烧焦羽毛的气味
C.鸡蛋清遇到浓硝酸显黄色 D.水解的最终产物是多肽
【例13】下列说法不正确的是( D )
A.向鸡蛋清的溶液中加入福尔马林,蛋白质的性质发生改变并凝聚
B.蛋白质为高分子化合物,种类较多,分子中都含有—COOH和—NH2
C.加热能杀死流感病毒是因为蛋白质受热变性
D.加入醋酸铅溶液析出后的蛋白质加水后,可重新溶于水
【例14】下列叙述不正确的是( C )
A.蛋白质属于天然有机高分子
B.蛋白质遇浓硝酸变黄
C.蛋白质可以一步水解得到氨基酸
D.可以用灼烧法来鉴别蛋白质和其他有机高分子
考点4 油脂
1.组成及分类
油脂由C、H、O元素组成,难溶于水,密度比水小。
分类:根据室温下油脂状态,油脂分为油和脂肪。
【资料卡】
1.奶油的来源
奶油俗称黄油,是将牛乳中的脂肪经提炼浓缩而成。
2.奶油成分及物理特性
奶油中含较多的饱和脂肪酸甘油酯,熔化温度在30 ℃左右,有一定硬度,具有可塑性,入口即化,口感好,奶香味浓郁。
3.人造奶油(又称人造黄油、植物奶油、麦淇淋)
主要成分:氢化植物油、植物油、乳制品、乳化剂、防腐剂、抗氧化剂、香精、色素、维生素、水等。物理特性:外观和风味与奶油接近,加工性能好。
2.油脂的结构
油脂可以看作是高级脂肪酸与甘油通过酯化反应生成的酯,属于酯类化合物。
油脂的结构可表示为,其中R、R′、R″代表高级脂肪酸的烃基,可以相同或不同。油脂的官能团主要是酯基。
该油脂不是高分子化合物,是纯净物,是单甘油脂(烃基都相同)或混甘油脂(烃基不同)
天然油脂是多种油脂形成的混合物,没有固定的熔沸点。
3.常见的高级脂肪酸
名称
饱和脂肪酸
不饱和脂肪酸
硬脂酸
软脂酸
油酸
亚油酸
结构简式
C17H35COOH
C15H31COOH
C17H33COOH
C17H31COOH
注:含较多不饱和脂肪酸的甘油酯,熔点较低;含较多饱和脂肪酸的甘油酯,熔点较高。
4.化学性质
(1)加成反应(还原反应)
液态植物油固态的氢化植物油,其性质稳定,不易变质,便于运输和储存。
(2)水解反应(取代反应)
①酶的催化:油脂+水→高级脂肪酸+甘油,然后再分别进行氧化分解,释放能量。
②酸性条件(可逆):油脂在酸性条件下水解,生成高级脂肪酸和甘油。
③碱性条件(不可逆,皂化反应):油脂水解生成高级脂肪酸钠和甘油。(重点考点)
【补充】物质鉴别
乙醇
乙醛
乙酸
乙酸乙酯
饱和碳酸钠溶液
沉淀析出
沉淀析出
冒气泡
分层
碳酸钠溶液
无现象
无现象
冒气泡
分层
新制Cu(OH)2
无现象
加热,生成砖红色沉淀
沉淀溶解
分层
新制Cu(OH)2可以鉴别乙醇、乙醛、乙酸、乙酸乙酯。
碳酸钠溶液可以鉴别乙醇、乙酸、乙酸乙酯或乙醛、乙酸、乙酸乙酯。
【概念辨析】(重点考点)
(1)淀粉、纤维素的化学式都可以用(C6H10O5)n表示,不要误认为两者是同分异构体,其实两者分子中n的取值不同,两者不属于同分异构体。
(2)淀粉、纤维素、油脂、蛋白质在一定条件下都能水解,不要误认为糖类、油脂、蛋白质都能水解,其实糖类中葡萄糖等单糖不水解。
(3)淀粉、纤维素、蛋白质都是高分子化合物,油脂不属于高分子化合物。
(4)油脂与矿物油都是油,不要误以为性质相似,其实它们不是同类物质,油脂属于酯类,矿物油属于烃类。
(5)油脂在碱性条件下水解属于皂化反应、取代反应,乙酸乙酯等在碱性条件下水解不是皂化反应!
【例15】判断正误
(1)糖类、油脂、蛋白质都是高分子( )
(2)可以用有机溶剂来提取植物种子里的油( )
(3)牛油在碱性条件下可制得肥皂( )
(4)能发生氢化反应的油脂,也能使酸性KMnO4溶液褪色( )
(5)植物油在空气中久置,会产生“哈喇”味,变质原因是发生加成反应( )
(6)油脂是人类的主要营养物质之一,是热量最高的营养成分( )
答案:(1)× (2)√ (3)√ (4)√ (5)× (6)√
【例16】下列关于油脂的叙述不正确的是( D )
A.通过油脂的碱性水解来制肥皂
B.油脂都是高级脂肪酸的甘油酯
C.天然油脂都是难溶于水的混合物,没有固定的熔、沸点
D.油脂都不能使溴水和酸性KMnO4溶液褪色
【作业】
【1】《黄帝内经》曰:“五谷为养、五果为助、五畜为益、五菜为充”,基本营养物质是生命活动所需要的物质和能量基础。下列有关说法正确的是( C )
A.糖类、油脂和蛋白质都属于天然高分子化合物
B.淀粉与纤维素均可用(C6H10O5)n来表示,二者互为同分异构体
C.手术刀高温消毒的目的是使细菌的蛋白质变性
D.利用油脂在酸性条件下的水解反应可以制取肥皂和甘油
【2】下列关于糖类、蛋白质、油脂的说法正确的是( D )
A.它们的组成中都含有C、H、O、N等元素
B.在一定条件下,它们都能发生水解反应
C.人体需要的二十多种氨基酸,都可以通过人体自身合成
D.家酿米酒的转化过程为淀粉→麦芽糖→葡萄糖→酒
【3】下列有关油脂的叙述不正确的是( D )
A.天然油脂是混合物,没有固定的熔、沸点
B.油脂是由高级脂肪酸和甘油通过酯化反应生成的酯
C.油脂是酯的一种
D.油脂都不能使溴水褪色
【4】常见的高级脂肪酸有硬脂酸(C17H35COOH)、软脂酸(C15H31COOH)、油酸、亚油酸(C17H31COOH)等。下列说法错误的是( D )
A.硬脂酸(C17H35COOH)与软脂酸(C15H31COOH)均属于饱和脂肪酸
B.亚油酸在一定条件下可与氢气反应生成硬脂酸
C.食用油因含油酸等不饱和脂肪酸的甘油酯在空气中久置易变质
D.高级脂肪酸和醇酯化得到的产物就是油脂
【5】土豆丝放入水中浸泡,水变浑浊并产生白色沉淀,其主要成分是有机物A,A遇碘会变蓝。以A为原料获得有机物E的转化关系如下图,已知E是有香味的无色油状液体。
请回答:
(1)有机物A的名称是_______。
(2)有机物B的分子式是_______。
(3)有机物C与D反应生成E的化学方程式是 。
(4)下列说法正确的是_______。
A. 仅用Na2CO3溶液无法鉴别有机物C、D和E
B. 有机物A的分子式为C6H10O5
C. 有机物B能发生银镜反应
D. 工业上可以利用乙烯与水的加成反应制取有机物C
【答案】(1)淀粉 (2)C6H12O6
(3)CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O (4)CD
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