主题六 学生实验 常见生物分子的性质 同步作业 《化学（加工制造类）》同步教学 高教版

主题六 常见生物分子及合成高分子化合物 学生实验 常见生物分子的性质 同步作业 一、基础题（共70分） （一）选择题（每题3分，共33分） 1. 下列实验现象中，能证明葡萄糖属于还原性糖的是（ ） A. 葡萄糖能溶于水形成无色溶液 B. 葡萄糖与新制氢氧化铜悬浊液加热生成砖红色沉淀 C. 葡萄糖与金属钠反应生成氢气 D. 葡萄糖能发生酯化反应 2. 检验淀粉是否存在的常用试剂是（ ） A. 银氨溶液 B. 碘水 C. 新制氢氧化铜悬浊液 D. 浓硝酸 3. 下列关于蛋白质变性实验的说法，正确的是（ ） A. 饱和硫酸铵溶液能使蛋白质变性 B. 蛋白质变性后仍能溶于水 C. 加热、紫外线照射都能使蛋白质变性 D. 蛋白质变性是可逆过程 4. 下列实验操作中，能鉴别蔗糖和葡萄糖的是（ ） A. 观察颜色 B. 闻气味 C. 加入碘水 D. 加入新制氢氧化铜悬浊液并加热 5. 油脂在碱性条件下的水解反应称为皂化反应，下列关于该实验的说法，错误的是（ ） A. 反应生成肥皂和甘油 B. 实验需加热促进反应进行 C. 反应后溶液分层，上层为肥皂 D. 油脂属于酯类，能发生水解反应 6. 下列物质中，能与浓硝酸发生显色反应（变黄）的是（ ） A. 淀粉 B. 葡萄糖 C. 蛋白质 D. 蔗糖 7. 检验淀粉是否完全水解的实验方法是（ ） A. 加入银氨溶液并加热 B. 加入碘水观察是否变蓝 C. 加入新制氢氧化铜悬浊液并加热 D. 加入浓硝酸并加热 8. 下列关于油脂性质实验的说法，正确的是（ ） A. 油脂能溶于水，难溶于有机溶剂 B. 油脂能发生加成反应（氢化）生成硬化油 C. 油脂的密度比水大 D. 油脂都是饱和高级脂肪酸甘油酯 9. 下列实验中，能证明蛋白质具有盐析性质的是（ ） A. 向蛋白质溶液中加入浓硝酸并加热，生成黄色沉淀 B. 向蛋白质溶液中加入饱和硫酸铵溶液，产生白色沉淀，再加水沉淀溶解 C. 向蛋白质溶液中加入甲醛溶液，产生白色沉淀，再加水沉淀不溶解 D. 向蛋白质溶液中加热，产生白色沉淀，再加水沉淀不溶解 10. 下列关于生物分子性质实验的说法，错误的是（ ） A. 葡萄糖的银镜反应需在碱性条件下进行 B. 淀粉水解实验中，稀硫酸作催化剂 C. 蛋白质的显色反应可用于检验蛋白质的存在 D. 油脂的皂化反应不需要催化剂 11. 下列实验操作中，能鉴别蛋白质溶液和淀粉溶液的是（ ） A. 加入碘水 B. 观察颜色 C. 闻气味 D. 加入蒸馏水 （二）填空题（每空2分，共28分） 1. 常见生物分子包括______、______、______和油脂等，它们的性质实验是加工制造中原料检测的重要依据。 2. 葡萄糖的银镜反应中，需先向葡萄糖溶液中加入______溶液调节pH呈碱性，再加入银氨溶液，______加热后生成光亮银镜。 3. 淀粉水解的化学方程式为______，检验水解产物葡萄糖时，需先加入______中和催化剂稀硫酸，再进行银镜反应或与新制氢氧化铜反应。 4. 蛋白质的特征实验包括：与______反应变黄（显色反应）、与______反应产生白色沉淀（盐析）、加热或加甲醛发生______（不可逆）。 5. 油脂的主要性质实验有：______反应（生成高级脂肪酸和甘油）、______反应（生成肥皂和甘油）、______反应（与氢气加成生成硬化油）。 6. 加工制造中，生物分子性质实验的应用：如利用______的显色反应检验食品中蛋白质的含量；利用______的皂化反应制备肥皂；利用______的水解反应生产葡萄糖浆。 （三）判断题（每题1分，共9分，对的打“√”，错的打“×”） 1. 葡萄糖和果糖都是还原性糖，都能发生银镜反应。（ ） 2. 淀粉水解实验中，若未中和稀硫酸，直接加入银氨溶液，不会发生银镜反应。（ ） 3. 蛋白质的盐析和变性都属于化学变化。（ ） 4. 油脂的氢化反应属于加成反应，能提高油脂的熔点和稳定性。（ ） 5. 加工制造中，豆腐的制作利用了蛋白质的变性原理。（ ） 6. 淀粉与碘水的显色反应是可逆的，加热后蓝色褪去，冷却后又恢复蓝色。（ ） 7. 葡萄糖与新制氢氧化铜的反应中，生成的砖红色沉淀是CuO。（ ） 8. 油脂在酸性条件下的水解反应比碱性条件下更彻底。（ ） 9. 蛋白质溶液中加入浓硝酸并加热，产生黄色沉淀，该反应可用于检验蛋白质。（ ） 二、提升题（共30分） 简答题（每题10分，共30分） 1. 结合常见生物分子性质实验及加工制造专业分析：① 工业上用淀粉水解生产葡萄糖，写出反应条件、催化剂及实验监控方法；② 如何通过实验检验食品中是否含有还原性糖（如葡萄糖、果糖）？写出具体操作步骤及现象；③ 某工厂生产的葡萄糖浆中混有少量淀粉，如何通过实验验证并除杂？写出操作步骤；④ 淀粉水解实验中，若水解不完全，可能的原因是什么？如何优化反应条件？ 2. 某加工制造企业生产肥皂，利用油脂的皂化反应原理。① 写出油脂皂化反应的化学方程式、反应条件及催化剂；② 皂化反应后如何分离得到肥皂？写出具体操作步骤（盐析法）；③ 若生产的肥皂起泡性差，可能的原因是什么？如何改进？④ 除了制皂，油脂还可用于制备生物柴油，写出生物柴油的制备原理及相较于化石柴油的优势。 3. 结合加工制造专业回答：① 生物分子性质实验在食品加工质量控制中的应用有哪些？举例说明（如利用蛋白质显色反应检测奶粉中蛋白质含量）；② 工业上如何利用蛋白质的变性原理进行食品杀菌保鲜？写出两种方法及原理；③ 设计一个实验，鉴别葡萄糖溶液、淀粉溶液、蛋白质溶液和油脂四种物质，写出实验原理、主要步骤、预期现象和结论，并解释该实验在原料分类回收中的意义。   参考答案 一、基础题 （一）选择题 1. B 2. B 3. C 4. D 5. C 6. C 7. B 8. B 9. B 10. D 11. A （二）填空题 1. 糖类；蛋白质；核酸（或“糖类；蛋白质；维生素”，合理即可） 2. 氢氧化钠（NaOH）；水浴 3. (C₆H₁₀O₅)ₙ（淀粉） + nH₂O = nC₆H₁₂O₆（葡萄糖）；氢氧化钠溶液（或其他碱溶液） 4. 浓硝酸；饱和硫酸铵溶液；变性 5. 酸性水解；碱性水解（皂化）；氢化（加成） 6. 蛋白质；油脂；淀粉（合理即可） （三）判断题 1. √ 2. √ 3. × 4. √ 5. √ 6. √ 7. × 8. × 9. √ 二、提升题 简答题 1. ① 淀粉水解生产葡萄糖的相关信息：a. 反应条件：加热至100℃左右，反应时间2-4小时；b. 催化剂：稀硫酸（浓度5%-10%）或淀粉酶（食品工业常用，条件更温和）；c. 实验监控方法：取少量反应液，加入碘水，若溶液不变蓝，说明淀粉已完全水解；若变蓝，需继续反应；同时取中和后的反应液，加入新制氢氧化铜悬浊液加热，若生成砖红色沉淀，证明已有葡萄糖生成。② 食品中还原性糖的检验步骤：a. 取少量食品样品，研磨后加入蒸馏水，搅拌、过滤，收集滤液；b. 向滤液中加入过量NaOH溶液，调节pH呈碱性；c. 加入新制Cu(OH)₂悬浊液，振荡均匀后加热至沸腾；d. 现象：若生成砖红色沉淀，证明食品中含有还原性糖。③ 葡萄糖浆中混有淀粉的验证及除杂：a. 验证：取少量葡萄糖浆，加入碘水，若溶液变蓝，证明含有淀粉；b. 除杂：向葡萄糖浆中加入适量淀粉酶，在30-40℃下保温反应1-2小时，使淀粉完全水解为葡萄糖；c. 过滤去除未反应的固体杂质，再通过蒸发浓缩得到纯净的葡萄糖浆。④ 淀粉水解不完全的原因及优化条件：a. 可能原因：稀硫酸浓度过低、反应温度不足、反应时间过短、搅拌不充分；b. 优化条件：适当提高稀硫酸浓度（至8%-10%）、升高反应温度（至100-110℃）、延长反应时间、持续搅拌使反应更充分；若使用淀粉酶，可调节pH至酶的最适范围（中性），并适当增加酶的用量。 2. ① 油脂皂化反应的相关信息：a. 化学方程式：(C₁₇H₃₅COO)₃C₃H₅（硬脂酸甘油酯） + 3NaOH = 3C₁₇H₃₅COONa（硬脂酸钠，肥皂主要成分） + C₃H₅(OH)₃（甘油）；b. 反应条件：加热至80-90℃，反应时间1-2小时；c. 催化剂：NaOH溶液（碱性条件下反应自发进行，NaOH既是反应物也是催化剂）。② 皂化反应后分离肥皂的步骤：a. 皂化反应完成后，向反应液中加入饱和食盐水（NaCl溶液），搅拌均匀；b. 静置分层，肥皂因溶解度降低析出，浮于液面（盐析）；c. 用纱布过滤或撇取上层肥皂，挤压成型，得到肥皂产品；d. 下层溶液中含有甘油，可通过蒸馏回收。③ 肥皂起泡性差的原因及改进：a. 可能原因：油脂水解不完全、NaOH用量过多（碱性过强）、盐析时食盐水浓度不足；b. 改进方法：延长皂化反应时间或提高反应温度，确保油脂完全水解；控制NaOH用量，使油脂与NaOH的物质的量比为1:3.5（略过量）；增加饱和食盐水的用量，提高盐析效果，去除多余的NaOH和甘油。④ 生物柴油的制备原理及优势：a. 制备原理：油脂与甲醇在催化剂（如浓硫酸、碱性催化剂）作用下发生酯交换反应，生成脂肪酸甲酯（生物柴油）和甘油；b. 优势：生物柴油是可再生资源（原料为植物油、动物油或废弃油脂），减少对化石资源的依赖；燃烧时污染物（如SO₂、颗粒物）排放少，对环境更友好；与化石柴油相容性好，可直接或混合使用。 3. ① 生物分子性质实验在食品加工质量控制的应用：以奶粉蛋白质含量检测为例；a. 应用原理：利用蛋白质与浓硝酸的显色反应，通过比色法测定蛋白质含量；b. 具体应用：取标准蛋白质溶液和奶粉样品溶液，分别加入等量浓硝酸，加热后测定溶液的吸光度，根据标准曲线计算奶粉中蛋白质的含量；若含量低于国家标准，说明奶粉可能掺假（如添加淀粉、蔗糖等）；此外，利用淀粉与碘水的显色反应可检测食品中是否添加过量淀粉（如劣质面粉），利用还原性糖的检验可检测食品中是否添加非法甜味剂。② 蛋白质变性用于食品杀菌保鲜的方法及原理：a. 方法一：巴氏消毒法（如牛奶杀菌）；原理：将牛奶加热至72-85℃，保持15-30秒，使牛奶中微生物的蛋白质发生变性，丧失活性，同时保留牛奶的营养成分和风味；b. 方法二：紫外线照射（如食品表面杀菌）；原理：紫外线能破坏微生物蛋白质的肽键和空间结构，导致蛋白质变性，杀灭食品表面的细菌、霉菌等微生物，延长食品保质期。③ 鉴别四种物质的实验设计：a. 实验原理：利用四种物质的性质差异鉴别，淀粉遇碘水变蓝；葡萄糖能与新制Cu(OH)₂反应生成砖红色沉淀；蛋白质与浓硝酸反应变黄；油脂难溶于水且密度比水小，会分层。b. 所需仪器：试管、胶头滴管、酒精灯、碘水、新制Cu(OH)₂悬浊液、浓硝酸、NaOH溶液。c. 操作步骤：i. 取四支试管，分别加入少量四种未知物质，编号为A、B、C、D；ii. 向四支试管中分别加入少量蒸馏水，振荡：分层且上层为油状液体的是油脂（结论：A为油脂）；其余三种均溶解，得到无色溶液；iii. 向剩余三支试管中分别滴加碘水，振荡：溶液变蓝的是淀粉溶液（结论：B为淀粉溶液）；iv. 向剩余两支试管中分别加入过量NaOH溶液，再加入新制Cu(OH)₂悬浊液，加热至沸腾：生成砖红色沉淀的是葡萄糖溶液（结论：C为葡萄糖溶液）；v. 向最后一支试管中加入浓硝酸并加热：产生黄色沉淀的是蛋白质溶液（结论：D为蛋白质溶液）。d. 注意事项：新制Cu(OH)₂悬浊液需现配现用；加热时需控制温度，避免液体飞溅。e. 原料分类回收的意义：在食品加工废料或工业废液中，四种物质的回收价值不同（如葡萄糖可回收作为食品添加剂，蛋白质可用于制备饲料，油脂可用于制皂或生物柴油，淀粉可用于发酵）；通过鉴别分类，可实现资源的高效回收利用，降低环境污染，同时减少资源浪费。 学科网（北京）股份有限公司 $