内容正文:
7.4 基本营养物质
题型01 糖类的组成和分类
题型02 葡萄糖与新制氢氧化铜反应
题型03 葡萄糖与银镜的反应
题型04 二糖的水解
题型05 淀粉和纤维素的性质
题型06 氨基酸的组成和性质
题型07 蛋白质的性质
题型08 油脂的结构和用途
题型09 油脂的化学性质
题型01 糖类的组成和分类
1.概念:从分子结构上看,糖类可以定义为多羟基醛、多羟基酮和它们的脱水缩合物。
2.组成:碳、氢、氧三种元素。大多数糖类化合物的通式为Cn(H2O)m,所以糖类也叫碳水化合物。
【易错警示】(1)有些糖类物质分子式不符合Cn(H2O)m,符合Cn(H2O)m的不一定为糖类。
(2)糖类不一定有甜味,有甜味的不一定是糖类。
3.分类:
(1)分类依据:是否水解及水解产物的不同。
(2)分类
类别
单糖
二糖
多糖
代表物
葡萄糖、果糖
蔗糖、麦芽糖、乳糖
淀粉、纤维素
分子式
C6H12O6
C12H22O11
(C6H10O5)n
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
互为同分异构体
互为同分异构体
不互为同分异构体
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
营养物质、食品工业原料
营养物质、食品工业原料
淀粉:营养物质、食品工业原料
纤维素:造纸和纺织工业原料
【典例1】(24-25高一下·天津河北·期末)下列有关糖类的叙述正确的是
A.都能发生水解反应 B.都能为人体提供能量
C.都是天然有机高分子 D.都含C、H、O三种元素
【答案】D
【详解】A.单糖(如葡萄糖、果糖)不能水解,因此并非所有糖类都能发生水解反应,A错误;
B.纤维素属于糖类,但人体无法消化吸收,不能提供能量,B错误;
C.单糖(如葡萄糖)和二糖(如蔗糖)相对分子质量较小,不属于高分子,C错误;
D.所有糖类均含有C、H、O三种元素,D正确;
故选D。
【变式1-1】下列关于糖类、蛋白质和油脂的叙述正确的是
A.糖类、蛋白质和油脂都是天然有机高分子
B.很多蛋白质与浓硝酸作用时呈黄色,可用于蛋白质的检验
C.糖类的化学组成都符合Cn(H2O)m的通式,因此糖类也被称为碳水化合物
D.在工业上可利用油脂在碱性条件下的水解反应获得高级脂肪酸和甘油,进行肥皂生产
【答案】B
【详解】A.油脂不是天然有机高分子,故A错误;
B.蛋白质与浓硝酸作用时呈黄色是蛋白质的特有的性质,故可以用于蛋白质的检验,故B正确;
C.并不是所有的糖都符合Cn(H2O)m的通式,如鼠李糖分子式为C6H12O5,故C错误;
D.在工业上可利用油脂在碱性条件下的水解反应获得高级脂肪酸盐和甘油,肥皂的主要成分为高级脂肪酸钠,故D错误;
故选B。
【变式1-2】(24-25高一下·天津·期末)下列说法不正确的是
A.蛋白质在酶的作用下水解可得到氨基酸
B.蔗糖发生水解反应所得产物互为同分异构体
C.糖类、蛋白质和油脂均为天然高分子
D.不饱和液态植物油通过催化加氢可提高饱和度
【答案】C
【详解】A.蛋白质水解的最终产物是氨基酸,酶作为催化剂促进反应,A正确;
B.蔗糖水解产物为葡萄糖和果糖,二者分子式相同、结构不同,互为同分异构体,B正确;
C.糖类中的单糖、二糖及油脂均不是高分子,只有多糖(如淀粉)和蛋白质是天然高分子,C错误;
D.植物油含不饱和双键,催化加氢可减少双键数量,提高饱和度,D正确;
故选C。
【变式1-3】(2022高一下·天津·学业考试)下列关于糖类的叙述正确的是
A.都能发生水解反应 B.都是天然有机高分子
C.都能发生银镜反应 D.都含C、H、O三种元素
【答案】D
【详解】A.多糖、二糖能够发生水解,单糖不能发生水解,故A错误;
B.单糖、二糖不是高分子化合物,故B错误;
C.只有还原性糖(如葡萄糖、麦芽糖)能够发生银镜反应,故C错误;
D.糖类都含有C、H、O三种元素,故D正确;
题型02 葡萄糖与新制氢氧化铜反应
A.与新制的Cu(OH)2浊液反应
a.反应条件:碱性环境,加热煮沸
b.实验现象:产生砖红色沉淀
c.化学方程式:CH2OH(CHOH)4CHO+2Cu(OH)2+NaOHCH2OH(CHOH)4COONa+Cu2O↓+3H2O
d.实际应用:检测糖尿病患者的血糖和尿糖。
【小常识】尿糖的检验
出现红色沉淀:有大量Cu2O生成,尿液中葡萄糖含量较高,病情较重,用“++++”表示;
出现土黄色:含糖量为中等,用“+++”表示;
出现黄绿色:含糖量为少量,用“++”表示;
出现绿色:含糖量为微量,用“+”表示;
如仍保持原来的蓝色:证明尿液中不含葡萄糖,用“—”表示。
【典例2】(23-24高二下·天津·阶段练习)下列实验操作正确且能达到预期目的的有几个
实验目的
操作
①
比较水和乙醇中羟基氢的活泼性强弱
用金属钠分别与水和乙醇反应
②
证明中含有碳碳双键
滴入酸性溶液,看紫红色是否褪去
③
证明葡萄糖分子中含有醛基
向溶液加入3滴溶液,再加入3滴葡萄糖溶液,加热煮沸
④
甲苯中甲基对苯环的影响
在甲苯中加入酸性溶液
⑤
除去苯中混有的苯甲酸
加入溶液振荡,静置分层,分液
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
【答案】A
【详解】①用金属钠分别与水和乙醇反应,钠与水反应的剧烈程度大于乙醇说明水分子中羟基氢的活泼大于乙醇中羟基氢的活泼性,故正确;
②丙烯醛分子中含有的碳碳双键、醛基都能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应使溶液褪色,则溶液紫红色不能说明丙烯醛分子中含有碳碳双键,故错误;
③向新制的氢氧化铜悬浊液中加入葡萄糖溶液,加热煮沸有砖红色沉淀生成说明葡萄糖分子中含有醛基,但制备氢氧化铜悬浊液时氢氧化钠应过量,即向2mL10%NaOH溶液加入5滴5%硫酸铜溶液,故错误;
④甲苯能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应使溶液褪色说明甲苯中苯环使甲基的活性增强,但不能说明甲基使苯环的活性增强,故错误;
⑤苯不溶于水,而苯甲酸钠溶于水,所以向混合溶液中加入氢氧化钠溶液振荡,静置分层,分液可以除去苯中混有的苯甲酸,故正确;
①⑤正确,故选A。
【变式2-1】(24-25高一下·天津静海·阶段练习)下列说法不正确的是
A.用浸泡有高锰酸钾酸性溶液的硅藻土作水果保鲜剂
B.氢氟酸可用来刻蚀玻璃
C.葡萄酒中添加了少量二氧化硫,利用了二氧化硫的漂白性
D.在加热条件下,可用新制氢氧化铜将葡萄糖、乙醇区别开
【答案】C
【详解】A.乙烯是水果催熟剂,酸性高锰酸钾溶液可吸收乙烯,因此用酸性高锰酸钾溶液浸泡过的硅藻土吸收水果产生的乙烯,可以达到水果保鲜的目的,A正确;
B.氢氟酸与SiO2反应可用来刻蚀玻璃,B正确;
C.葡萄酒中添加SO2主要利用其抗氧化性,而非漂白性,C错误;
D.葡萄糖与新制Cu(OH)2加热生成砖红色沉淀,乙醇无此反应,D正确;
故选C。
【变式2-2】(25-26高三上·天津·阶段练习)部分含Fe、Cu物质的价-类二维图如图所示,下列说法正确的是
A.若c为黑色粉末,则组成c的金属元素一定位于元素周期表ds区
B.若蒸干h溶液并灼烧,一定存在转化关系:h→f→d→a
C.用e检验糖类,若有b生成,则该糖类一定为葡萄糖
D.若g为氯化物,则g一定可通过a发生化合反应制得
【答案】D
【分析】根据价类二维图可知a为Fe或Cu,b为Cu2O,c为CuO或FeO,d为Fe2O3,e为Cu(OH)2或Fe(OH)2,f为Fe(OH)3,g为亚铁盐或铜盐,h为铁盐。
【详解】A.若c是FeO,Fe位于周期表d区,若c是CuO,Cu位于周期表ds区,A错误;
B.f是Fe(OH)3,Fe(OH)3受热分解生成Fe2O3(d)和水,Fe2O3需要加还原剂被还原可生成Fe(a),若h为,则不存在h→f→d→a这样的转化,B错误;
C.若e是Cu(OH)2悬浊液,b是Cu2O,该糖类为还原性糖,不一定是葡萄糖,可能是麦芽糖,C错误;
D.g为+2价铁的氯化物(FeCl2),a是Fe单质,Fe与FeCl3发生化合反应可制得FeCl2,可通过a发生化合反应制得,D正确;
故答案选D。
【变式2-3】下列实验操作产生的现象正确的是
A.将CO2通入苯酚钠溶液中,溶液出现浑浊
B.将少量Na放入CuSO4溶液中,出现红色沉淀
C.将蘸取NaCl溶液的铂丝在火焰上灼烧,火焰呈紫色
D.将葡萄糖溶液加入新制的Cu(OH)2悬浊液中,出现黑色沉淀
【答案】A
【详解】A.CO2通入苯酚钠溶液中生成苯酚、碳酸氢钠,苯酚的溶解度不大,则溶液变浑浊,A正确;
B.钠与硫酸铜溶液反应生成硫酸钠、氢氧化铜、氢气,观察到生成蓝色沉淀,B错误;
C.钠元素的焰色为黄色,不是紫色,C错误;
D.将葡萄糖溶液加入新制的Cu(OH)2悬浊液中,加热出现砖红色沉淀,不是黑色沉淀,D错误;
故答案为:A。
题型03 葡萄糖与银镜的反应
B.与新制的银氨溶液
a.反应条件:碱性环境,水浴加热。
b.实验现象:产生银镜。
c.化学方程式:CH2OH(CHOH)4CHO +2Ag(NH3)2OHCH2OH(CHOH)4COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O
d.实际应用:制镜和热水瓶胆。
【典例3】(24-25高一下·天津南开·期末)某研究小组设计了如下系列实验探究糖类、油脂和蛋白质的性质,下列对实验现象和结论分析正确的是
实验操作
实验现象
结论
A
将纤维素与酸混合加热,向反应后的溶液中加入新制氢氧化铜悬浊液加热
无明显现象
纤维素未发生水解反应
B
向某油脂样品中滴加酸性高锰酸钾溶液
溶液褪色
该油脂样品发生了水解反应
C
向蛋白质溶液中依次加入硫酸铜溶液和足量蒸馏水
可观察到先产生沉淀后沉淀溶解
蛋白质遇硫酸铜溶液变性
D
将葡萄糖和蔗糖溶液分别进行银镜反应
葡萄糖溶液产生银镜而蔗糖溶液无银镜生成
葡萄糖分子属于还原性糖,蔗糖分子不属于还原性糖
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.纤维素水解需在酸性条件,水解产物葡萄糖的检测需在碱性环境,未中和酸直接加新制Cu(OH)2无法显色,无法证明未水解,A错误;
B.酸性高锰酸钾褪色说明油脂含不饱和结构被氧化,而非水解反应,B错误;
C.硫酸铜使蛋白质变性沉淀,变性后沉淀不溶解,现象描述“沉淀溶解”错误,C错误;
D.葡萄糖能发生银镜反应证明其是还原糖,蔗糖不能产生银镜证明其非还原糖,D正确;
故选D。
【变式3-1】(2024高三·全国·专题练习)下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是
A.氯化铁溶液呈酸性,可用于制作印刷电路板
B.葡萄糖具有还原性,可用于制镜
C.二氧化硫具有还原性,可用于漂白纸浆
D.乙醇是易挥发的液体,可用于杀菌消毒
【答案】B
【详解】A.FeCl3具有氧化性,能与Cu反应,用于制作印刷电路板,故A错误;
B.葡萄糖含有醛基,具有还原性,能与银氨溶液反应生成银,故B正确;
C.SO2具有漂白性,可用于漂白纸浆,故C错误;
D.乙醇能使蛋白质变性,可用于杀菌消毒,故D错误;
故答案为:B。
【变式3-2】下列说法正确的是
A.葡萄糖和麦芽糖都能发生银镜反应
B.麦芽糖和蔗糖的水解产物相同
C.鸡蛋清溶液遇饱和NaCl溶液发生变性
D.油脂属于酯类物质,都不能使溴水因发生化学反应而褪色
【答案】A
【详解】A.葡萄糖和麦芽糖都是还原糖,含有醛基,都能发生银镜反应,A正确;
B.麦芽糖水解产物为葡萄糖,蔗糖水解产物为葡萄糖和果糖,B错误;
C.鸡蛋清溶液遇饱和NaCl溶液发生盐析,C错误;
D.油脂属于酯类,不饱和油脂含碳碳双键,能与溴水中的Br2发生加成反应使溴水褪色,D错误;
故答案选A。
【变式3-3】下列物质的结构或性质不能说明其用途的是
A.离子液体由带电荷的阴阳离子组成,可用作不易挥发的新型溶剂
B.聚乙炔存在共轭大键体系为电荷传递提供通路,可用于制备导电高分子材料
C.葡萄糖分子结构中有多个羟基,可用于与银氨溶液反应制作银镜
D.聚丙烯酸钠()中含有亲水基团,可用于制备高吸水性树脂
【答案】C
【详解】A.离子液体由阴阳离子组成,离子间作用力强,液态时不易挥发,故可用作不易挥发的新型溶剂,A正确;
B.聚乙炔的共轭大π键体系中电子可自由移动,能传导电荷,因此可制备导电高分子材料,B正确;
C.葡萄糖与银氨溶液反应制作银镜是因为分子中含醛基(-CHO),羟基(-OH)不参与银镜反应,该选项结构描述(多个羟基)与用途无关,C错误;
D.聚丙烯酸钠中的-COONa为亲水基团,能强烈吸水,故可制备高吸水性树脂,D正确;
故选C。
题型04 二糖的水解
1.蔗糖与麦芽糖的结构
(1)蔗糖:不含醛基(-CHO),为非还原性糖
(2)麦芽糖:含醛基(-CHO),还原性糖
比较项目
蔗糖
麦芽糖
相同点
分子式
均为C12H22O11
性质
都能发生水解反应
不同点
是否含醛基
不含
含有
水解产物
葡萄糖和果糖
葡萄糖
相互关系
互为同分异构体
2.蔗糖与麦芽糖的化学性质
(1)脱水炭化:C12H22O1112C+11H2O
(2)水解反应
1)条件:稀硫酸作催化剂,水浴加热
2)方程式
①C12H22O11(蔗糖)+H2OC6H12O6(葡萄糖)+C6H12O6(果糖)
②C12H22O11(麦芽糖)+H2O2C6H12O6(葡萄糖)
3.用途:做甜味剂
【典例4】(24-25高一下·天津静海·阶段练习)某学生进行蔗糖的水解实验,并检验水解产物中是否含有葡萄糖。他的操作如下:取少量纯蔗糖加适量水配成溶液;向蔗糖溶液中加入3~5滴稀硫酸;将混合液煮沸几分钟,冷却;向冷却后的溶液中加入银氨溶液,水浴加热,没有银镜产生。产生上述实验结果的原因可能是
A.蔗糖尚未水解 B.煮沸后的溶液中没有加碱中和作催化剂的酸
C.加热温度不够高 D.蔗糖水解的产物中没有葡萄糖
【答案】B
【详解】A.蔗糖在酸性条件和加热条件下已发生水解,未水解的可能性低,A错误;
B.银镜反应需在碱性环境中进行,未中和酸性催化剂(硫酸)会破坏银氨溶液,导致无法生成银镜,B正确;
C.水解时已煮沸足够时间,且银镜反应的水浴温度通常足够,温度并非主因,C错误;
D.蔗糖水解产物为葡萄糖和果糖,必然含有葡萄糖,D错误;
故选B。
【变式4-1】(2024·天津·模拟预测)根据实验操作及现象,能得出相应结论的是
选项
实验操作及现象
结论
A
常温下将铁片插入浓硝酸中,无明显现象
铁片与浓硝酸不反应
B
向溴水中加入苯,充分振荡后静置,水层颜色变浅
溴与苯发生了取代反应
C
麦芽糖与稀硫酸共热后,加氢氧化钠溶液调至碱性,再加入新制氢氧化铜并加热,有砖红色沉淀生成
麦芽糖已发生水解
D
向硫酸四氨合铜溶液中加入无水乙醇,并用玻璃棒摩擦试管壁,有深蓝色晶体析出
乙醇极性小,降低了硫酸四氨合铜的溶解度
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.常温下铁片与浓硝酸钝化,不是不反应,A错误;
B.向溴水中加入苯,充分振荡后静置,水层颜色变浅,是溴单质萃取到了苯中,不是发生取代反应,B错误;
C.麦芽糖含有醛基,不水解也与新制氢氧化铜加热时发生反应,C错误;
D.乙醇极性小,降低了硫酸四氨合铜的溶解度,则向硫酸四氨合铜溶液中加入无水乙醇,并用玻璃棒摩擦试管壁,有深蓝色晶体析出,D正确;
故选D。
【变式4-2】(24-25高二下·天津南开·期末)下列说法错误的有个
①(CH3)3N属于胺类化合物,CH3CONH2属于羧酸衍生物,后者可发生水解反应
②麦芽糖和蔗糖均可发生水解反应,且水解产物相同
③甲醛的水溶液又称福尔马林,可用于消毒和制作生物标本
④乙炔在氧气中燃烧放大量热,可利用氧炔焰的高温焊接或切割金属
⑤若苯酚沾到皮肤上,应立即用乙醇冲洗,再用水冲洗
⑥D-甘油醛()和L-甘油醛()互为对映异构体
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】A
【详解】①(CH3)3N属于胺类化合物,具有碱性,CH3CONH2属于羧酸衍生物,存在酰胺基,可发生水解反应,正确;
②1分子麦芽糖水解为2分子葡萄糖,1分子蔗糖水解为1分子葡萄糖和1分子果糖,水解产物不相同,错误;
③37%~40%的甲醛水溶液又称福尔马林,具有杀菌作用,可用于消毒和制作生物标本,正确;
④乙炔在氧气中燃烧放出大量热,产生高温,可利用氧炔焰的高温焊接或切割金属,正确;
⑤苯酚易溶于乙醇,若苯酚沾到皮肤上,应立即用乙醇冲洗,再用水冲洗,正确;
⑥甘油醛存在手性碳原子,D-甘油醛()和L-甘油醛()互为对映异构体,正确;
答案选A。
【变式4-3】下列与物质结构、性质相关的说法错误的是
A.金属钠通常保存在煤油中,目的是防止其在空气中被氧化
B.高碳钢硬而脆,热处理后弹性好,可用于制造减震弹簧
C.白糖的主要成分是蔗糖,蔗糖水解得到的产物互为同系物
D.鸡蛋中的蛋清易溶于水,说明其结构中含有亲水基团
【答案】C
【详解】A.金属钠保存在煤油中是为了隔绝空气,防止氧化,A正确;
B.高碳钢经热处理能够降低含碳量,增加弹性,可用于减震弹簧,B正确;
C.蔗糖水解生成葡萄糖和果糖,二者互为同分异构体而非同系物,C错误;
D.蛋清主要成分为蛋白质,含亲水基团(如氨基、羧基),故易溶于水,D正确;
故选C。
题型05 淀粉和纤维素的性质
1.淀粉
(1)物理性质:白色可溶于水的无甜味的粉末状固体
(2)存在:植物种子和块根、大米、小麦、玉米等
(3)结构:1个淀粉分子中含3n个醇羟基
(4)形成
①方法:葡萄糖脱水缩聚
②反应:nC6H12O6(葡萄糖)(C6H10O5)n(淀粉)+nH2O
(5)化学特性:淀粉溶液变蓝色
(6)水解反应
①条件:稀硫酸或淀粉酶作催化剂
②反应:(C6H10O5)n(淀粉)+nH2OnC6H12O6(葡萄糖)
③水解程度的检验
淀粉水解液中和液
A.没有水解:在中和液中加入新制的Cu(OH)2悬浊液加热煮沸,无砖红色沉淀产生。
B.完全水解:在水解液中加入碘水,不变蓝。
C.部分水解:分别向中和液和水解液中加入新制的Cu(OH)2悬浊液、碘水,产生砖红色沉淀、溶液变蓝。
(7)淀粉溶液
①所属的分散系:胶体
②分散质特点:不带电荷
③加入电解质溶液的现象:不聚沉
④通直流电后的现象:不电泳
⑤鉴别淀粉溶液和葡萄糖溶液
A.物理方法:丁达尔现象
B.化学方法:碘水或新制的Cu(OH)2浊液
⑥除去淀粉溶液中的少量葡萄糖溶液:半透膜渗析
(8)淀粉在人体内的变化
(9)制酒精流程:淀粉葡萄糖酒精
2.纤维素
(1)结构:分子式为(C6H10O5)n,1个纤维素分子中含3n个醇羟基,。
(2)物理性质:白色不溶于水的无甜味的细丝状固体
(3)存在:植物的细胞壁、棉花、木材
(4)生理作用:刺激肠道蠕动和分泌消化液,有助于食物的消化和排泄
(5)纤维素的水解反应
①条件:浓硫酸加热或纤维素酶
②方程式:(C6H10O5)n(纤维素)+nH2O nC6H12O6(葡萄糖)
【典例5】(2025·天津武清·模拟预测)木材中交联纤维素的木质素可替代酚醛树脂、脲醛树脂等作为木材黏合剂。下列说法正确的是
A.木质素是有机物 B.纤维素的分子中有数千个核糖单元
C.脲醛树脂属于天然高分子 D.酚醛树脂可由苯酚与甲醛加聚得到
【答案】A
【详解】A.木质素是植物中天然存在的复杂有机物,属于高分子化合物,A正确;
B.纤维素的基本单元是葡萄糖,核糖是RNA的组成单元,与纤维素无关,B错误;
C.脲醛树脂为人工合成的高分子材料,不属于天然高分子,C错误;
D.酚醛树脂的合成需通过缩聚反应,而非加聚,D错误;
故答案选A。
【变式5-1】(23-24高三上·天津·期末)下列对实验现象的解释错误的是
选项
操作
现象
解释
A
取溶液于试管中,加热,后置于冷水中
加热后溶液变为黄绿色
反应的
B
分别将镁粉和打磨后的镁条放入滴有酚酞的蒸馏水中,加热
镁条表面出现红色,镁粉附近无现象
镁粉吸附脱色
C
向淀粉水解液中加入过量NaOH溶液后再滴加碘水
溶液不变色
淀粉水解完全
D
氨水持续滴入硫酸铜溶液中
蓝色絮状沉淀后变为深蓝色溶液
先生成氢氧化铜沉淀,后转化为
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.溶液加热,溶液变为黄绿色,然后置于冷水中又变为蓝色,说明升高温度平衡正向移动,降低温度平衡逆向移动,则反应的,A正确;
B.镁粉接触面积大,反应速率快,但没有见到粉红色,说明镁粉吸附脱色,B正确;
C.碘与氢氧化钠发生反应,没有变色,不能说明淀粉水解完全,淀粉水解在酸性下进行,故应在水解液中直接加碘水,C错误;
D.硫酸铜溶液中滴入氨水,先生成蓝色氢氧化铜沉淀,然后过量氨水溶解,转化为四氨合铜离子,D正确;
答案选C。
【变式5-2】(24-25高一下·天津·期末)下列说法不正确的是
A.淀粉和纤维素互为同分异构体 B.金刚石和石墨互为同素异形体
C.与互为同系物 D.正丁烷与异丁烷互为同分异构体
【答案】A
【详解】A.淀粉和纤维素都是混合物,虽然通式均为,但聚合度n不同且结构不同,分子式并不相同,不互为同分异构体,A错误;
B.金刚石和石墨是碳元素形成的不同单质,结构不同,互为同素异形体,B正确;
C.与均为烷烃,结构相似且相差两个基团,互为同系物,C正确;
D.正丁烷与异丁烷分子式均为,但结构不同,互为同分异构体,D正确;
故选A。
【变式5-3】(25-26高一下·山东·课前预习)下图是几种常见有机物之间的转化关系,有关说法正确的是
A.a只能是淀粉
B.反应①②③均为取代反应
C.利用粮食酿酒经过了淀粉→葡萄糖→乙醇的化学变化过程
D.乙酸乙酯的羧酸类同分异构体只有1种
【答案】C
【详解】A.a可以是淀粉、纤维素或蔗糖等,A错误;
B.反应①(a→葡萄糖)为水解反应,属于取代反应;反应②(葡萄糖→乙醇)为发酵反应,不属于取代反应;反应③(乙醇→乙酸乙酯)为酯化反应,属于取代反应,B错误;
C.粮食中的淀粉先经水解生成葡萄糖,葡萄糖再经发酵生成乙醇,符合酿酒过程,C正确;
D.乙酸乙酯()的羧酸类同分异构体有丁酸()和异丁酸()两种,D错误;
故答案选C。
题型06 氨基酸的组成和性质
1.氨基酸的组成与结构
①氨基酸可看作是羧酸分子烃基上的氢原子被氨基取代的化合物。蛋白质水解后得到的几乎都是α氨基酸(氨基与羧基连在同一个碳原子上),其通式为,官能团为—NH2和—COOH。
②几种常见的氨基酸
a.甘氨酸: b.苯丙氨酸:
【思考与讨论p85】参考答案:
甘氨酸和苯丙氨酸都含有氨基和羧基两种官能团,并且氨基与羧基连在同一个碳原子。
2.氨基酸的物理性质:天然的氨基酸均为无色晶体,熔点较高,一般都能溶于水,而难溶于乙醇、乙醚。
3.氨基酸的化学性质
a.两性
氨基酸分子中既含有酸性基团—COOH,又含有碱性基团—NH2,因此,氨基酸是两性化合物。
如甘氨酸与HCl、NaOH反应的化学方程式分别为
+HCl―→;+NaOH―→+H2O。
b.成肽反应
氨基酸在酸或碱存在的条件下加热,通过一分子的氨基与另一分子的羧基间脱去一分子水,缩合形成含肽键的化合物叫做成肽反应。即氨基酸发生聚合反应,通过肽键(酰胺键)生成多肽,进一步形成蛋白质。
两分子氨基酸脱水形成二肽,如:
+―→+H2O。
我国科学家于1965年在世界上首次完成了具有生命活力的蛋白质——结晶牛胰岛素的全合成,对蛋白质的研究作出了重要贡献。
【典例6】(24-25高二下·天津南开·期末)通过形成“”合成相应物质的是
A.核苷酸合成核酸 B.甘油和硝酸合成三硝酸甘油酯
C.氨基酸合成多肽 D.对苯二甲酸和乙二醇合成涤纶
【答案】D
【详解】A.核苷酸通过磷酸酯键合成核酸,A不符合题意;
B.甘油和硝酸通过脱水合成三硝酸甘油酯:,B不符合题意;
C.氨基酸合成多肽,形成的是酰胺基,C不符合题意;
D.对苯二甲酸和乙二醇合成涤纶,形成的是酯基(),D符合题意;
答案选D。
【变式6-1】((2024·天津河东·二模)下列过程与取代反应无关的是
A.用油脂生产肥皂 B.葡萄糖在酶的作用下转化为二氧化碳
C.氨基酸形成多肽 D.核糖核苷酸分子间脱水形成核糖核酸
【答案】B
【详解】A.油脂在碱性条件下发生水解反应可生产肥皂,属于取代反应,A不符题意;
B.葡萄糖在酶的作用下转化为二氧化碳发生的是氧化反应,与取代反应无关,B符合题意;
C.氨基酸中羧基和氨基脱水形成多肽属于取代反应,C不符题意;
D.核糖核苷酸分子间脱水形成核糖核酸属于取代反应,D不符题意;
答案选B。
【变式6-2】(23-24高三上·天津河东·期末)下列化学常识错误的是
A.蛋白质只含有C、H、O三种元素 B.纤维素在一定条件下能水解
C.氨基酸既能与强酸反应也能与强碱反应 D.植物油属于酯类
【答案】A
【详解】A.蛋白质中含C、H、O、N等元素,A项错误;
B.纤维素在一定条件下能发生水解,最终生成葡萄糖,B项正确;
C.氨基酸中含有的碱性基团氨基能与强酸反应,含有的酸性基团羧基能与强碱反应,C项正确;
D.植物油属于油脂,油脂是高级脂肪酸的甘油酯,植物油含较多不饱和脂肪酸的甘油酯,D项正确;
答案选A。
【变式6-3】(23-24高二下·天津南开·期末)下列有关化学用语表示不正确的是
A.甲基的电子式: B.蚁醛的结构简式:
C.葡萄糖的分子式: D.甘氨酸的结构简式:
【答案】D
【详解】A.甲基中碳原子最外层7个电子,电子式正确,A正确;
B.蚁醛是甲醛,结构简式:,B正确;
C.葡萄糖的分子式:,C正确;
D.甘氨酸又叫氨基乙酸,结构简式:H2NCH2COOH,D错误;
故选D。
题型07 蛋白质的性质
蛋白质的性质
(1)蛋白质的水溶性: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)盐析:蛋白质胶体的聚沉
①因素:K+、Ca2+、Na+、Mg2+、Al3+、NH4+等轻金属盐
②结果:蛋白质的溶解度降低而析出
③特点:发生可逆的物理变化
④应用:分离提纯蛋白质
(3)变性
①概念:某些条件下,蛋白质的分子内部结构和性质发生改变,溶解度度下降,失去生理活性的过程。
②因素:
a.物理因素:加热、加压、搅拌、振荡、紫外线照射、超声波等;
b.化学因素:强酸、强碱、重金属盐(醋酸铅、硫酸铜)、某些有机物(甲醛、乙醇、苯酚等)
③结果:蛋白质结构改变发生聚沉,失去生理活性。
④发生不可逆的化学变化
⑤应用:
a.杀菌消毒,如医院里常用高温蒸煮、紫外线照射处理医疗器械,采取在伤口处喷洒消毒剂、涂抹医用酒精等方法来消毒、杀菌,防止伤口感染。
b.疫苗等生物制剂的保存则要防止变性。
【思考与讨论p86】参考答案:
(1)病毒是活的蛋白质,高温、紫外线和酒精都能使蛋白质变性死亡。
(2)福尔马林能使那些使动物标本腐败的微生物(活的蛋白质)变性死亡;波尔多液既含Cu2+(重金属离子)又呈强碱性,它能使导致农作物病害的活的蛋白顶变性死亡。
(4)水解反应:最终转化为氨基酸
①条件:酸、碱或酶的催化作用下
②反应
③断键原理:C-N键断裂,C上加羟基,N上加氢
(5)颜色反应
①现象:某些蛋白质(含苯环)与浓硝酸作用呈黄色
②应用:检验鉴别蛋白质
(6)灼烧
①现象:蛋白质灼烧时,有烧焦羽毛的气味
②应用:鉴别毛制品和棉制品
4.蛋白质、多肽、-氨基酸之间的转化关系
【典例7】(25-26高三上·天津南开·期中)下列化学科普实验所涉及物质的性质或应用描述正确的是
选项
科普实验
性质或应用
A
焰色试验
Cu焰色为红色
B
漂白实验
和均可使品红溶液永久褪色
C
蛋清变性
醋酸铅溶液和甲醛溶液均可使蛋白质变性
D
铜板刻蚀
氯化铁溶液和浓硫酸均可在常温下刻蚀铜板
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.铜的焰色为绿色而非红色,A错误;
B.SO2使品红褪色是暂时性,Cl2和溶液中水生成HClO有永久漂白性,B错误;
C.醋酸铅(重金属盐)和甲醛均能使蛋白质不可逆变性,C正确;
D.浓硫酸常温下和铜不反应(需加热才反应),无法刻蚀铜板,而FeCl3溶液可以,D错误;
故选C。
【变式7-1】(25-26高三上·天津西青·阶段练习)铁锅炖大鹅是东北的一道特色菜,采用传统铸铁锅烹制,口感纯正、香而不腻,回味无穷,下列说法正确的是
A.鹅肉富含蛋白质,蛋白质是两性分子
B.炒菜时,需要加入大豆油,油脂属于高分子
C.大鹅体内的核酸不是生物大分子
D.配菜中包含大白菜,大白菜富含的纤维素可在人体内水解成葡萄糖
【答案】A
【详解】A.蛋白质由氨基酸构成,氨基酸含有氨基(碱性)和羧基(酸性),因此蛋白质是两性分子,A正确;
B.油脂的分子量较小(通常为几百至几千),而高分子化合物的分子量需达上万,油脂不属于高分子,B错误;
C.核酸(DNA和RNA)由核苷酸聚合而成,属于生物大分子,C错误;
D.人体缺乏纤维素酶,无法将纤维素水解为葡萄糖,D错误;
故答案选A。
【变式7-2】(24-25高二下·天津南开·期末)下列说法错误的是
A.核酸和蛋白质都能发生水解反应 B.核酸中核苷酸之间通过磷酯键连接
C.蛋白质能与浓硫酸发生显色反应 D.重金属盐可使病毒中的蛋白质变性
【答案】C
【详解】A.核酸水解生成核苷酸,蛋白质水解生成氨基酸,两者均可水解,A正确;
B.所有的核酸都是核苷酸的多聚体,通过磷酸二酯键相连,B正确;
C.蛋白质的显色反应需浓硝酸(黄蛋白反应)或双缩脲试剂(碱性条件),浓硫酸不会直接显色,C错误;
D.重金属盐通过破坏蛋白质结构使其变性,病毒因此失活,D正确;
故选C。
【变式7-3】(24-25高二下·天津·期末)下列说法正确的是
A.糖类、油脂、蛋白质都能发生水解反应
B.蛋白质与浓硝酸作用时呈黄色,可用于蛋白质的检验
C.油脂可用于生产甘油是与其含有的碳碳双键有关
D.1mol葡萄糖能在酒化酶的作用下水解生成2mol乙醇和2molCO2
【答案】B
【详解】A.糖类中的单糖(如葡萄糖、果糖)不能水解,因此并非所有糖类都能水解,A错误;
B.含苯环的蛋白质与浓硝酸发生显色反应呈黄色,可用于检验蛋白质,B正确;
C.油脂水解生成甘油是由于酯基的水解,与碳碳双键无关,C错误;
D.葡萄糖为单糖,不能发生水解反应,故1mol葡萄糖能在酒化酶的作用下分解生成2molCH3CH2OH和2molCO2,D错误;
故选B。
题型08 油脂的结构和用途
一、油脂的组成和结构
1.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,其结构可表示为
官能团为: ,有的油脂的烃基中还含有官能团。
2.形成过程:油脂是高级脂肪酸与甘油(丙三醇)通过酯化反应所生成的酯。
【易错提醒】①R1、R2、R3代表高级脂肪酸的烃基,可以相同或不同。
②天然油脂大都是混合甘油酯。
③相对分子质量小,不足1万,因此油脂不属于高分子化合物。
2.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
说明
脂肪酸的饱和程度对油脂的熔点影响很大,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。
二、油脂的分类
三、油脂的用途
1.油脂是产生能量最高的营养物质。
2.油脂能促进脂溶性维生素的吸收。
3.油脂是加热介质并赋予食物令人愉悦的风味和口感,同时润滑肠道,帮助排便。
4.摄入过多油脂会影响人体健康,应合理控制油脂的摄入量。
5.具有保持体温和保护内脏器官的作用。
6.制造肥皂等洗涤剂。
7.是制备护肤品和化妆品原料。
【典例8】(2025·天津·高考真题)油脂、淀粉、纤维素和蛋白质是重要的物质。下列说法错误的是
A.油脂为高级脂肪酸的甘油酯,属于高分子化合物
B.油脂、淀粉、纤维素和蛋白质均可发生水解反应
C.蛋白质是由多种氨基酸通过肽键等相互连接形成的有机分子
D.淀粉和纤维素的分子式均可表示为(C6H10O5)n,二者结构不同
【答案】A
【详解】A.油脂由高级脂肪酸和甘油形成,但相对分子质量较小,不属于高分子化合物,A错误;
B.油脂水解生成甘油和脂肪酸,淀粉、纤维素水解为葡萄糖,蛋白质水解为氨基酸,均可水解,B正确;
C.蛋白质由氨基酸通过肽键等连接形成,描述正确,C正确;
D.淀粉和纤维素分子式均为,但葡萄糖单元连接方式不同,结构不同,D正确;
故选A。
【变式8-1】(24-25高二下·天津·期末)下列说法正确的是
A.油脂是高级脂肪酸甘油酯,天然油脂没有固定的熔点和沸点。
B.向鸡蛋清的溶液中加入饱和硫酸铅溶液产生沉淀,加水后沉淀可溶解。
C.质谱法测得某有机物的相对分子质量为72,可推断其分子式为C5H12
D.麦芽糖与稀硫酸共热后加NaOH溶液调至碱性,再加入新制氢氧化铜并加热,判断麦芽糖是否水解
【答案】A
【详解】A.油脂是高级脂肪酸甘油酯,天然油脂是混合物,因含不同结构的甘油酯,故无固定熔沸点,A正确;
B.硫酸铅是重金属盐,可以使蛋白质变性,此过程不可逆,加水后沉淀不溶解,B错误;
C.相对分子质量72的有机物可能为C5H12(烷烃)或C4H8O(如环醚、醛等),仅凭质谱法无法唯一确定分子式,C错误;
D.麦芽糖本身是还原性糖,无论是否水解,均能与新制Cu(OH)2反应生成砖红色沉淀,无法通过此方法判断水解是否发生,D错误;
故选A。
【变式8-2】(24-25高二下·天津·期末)化学与生产生活、科技联系紧密。下列叙述错误的是
A.利用冠醚不同大小的空穴适配直径不同的碱金属离子,可实现对的识别
B.废弃的秸秆通过发酵获得生物质燃料乙醇
C.油脂属于高分子化合物
D.“神舟飞船”返回舱外层材料的酚醛树脂球属于有机高分子材料
【答案】C
【详解】A.冠醚识别不同碱金属离子的原理是冠醚有不同大小的空穴,可适配不同大小的碱金属离子,如18-冠-6适配K⁺,A正确;
B.秸秆中的纤维素可水解为葡萄糖,葡萄糖发酵生成乙醇,B正确;
C.油脂的相对分子质量仅有几百,而高分子化合物的相对分子质量在数千至百万级,因此油脂不属于高分子化合物,C错误;
D.酚醛树脂是缩聚反应形成的聚合物,属于有机高分子材料,D正确;
故选C。
【变式8-3】(24-25高二下·天津南开·期末)我国饮食注重营养均衡,讲究“色香味形”。下列说法错误的是
A.烹饪糖醋排骨用蔗糖炒出焦糖色,蔗糖属于二糖
B.新鲜榨得的花生油具有独特油香,油脂属于有机高分子
C.凉拌黄瓜加醋使其具有可口酸味,食醋中含有极性分子
D.端午时节用粽叶将糯米包裹成形,糯米中的淀粉可水解
【答案】B
【详解】A.蔗糖属于二糖,1mol蔗糖水解可得到1mol葡萄糖和1mol果糖,A正确;
B.油脂是高级脂肪酸和甘油形成的酯,相对分子质量较小(通常不足1000),不属于有机高分子,B错误;
C.食醋中的乙酸(CH3COOH)和水(H2O)均为极性分子,C正确;
D.淀粉是多糖,水解最终生成葡萄糖,D正确;
答案选B。
题型09 油脂的化学性质
1、油脂的氢化(油脂的硬化):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,烃基上含有碳碳双键,能与H2发生加成反应。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,氢化植物油性质稳定,不易变质,便于运输和储存,可用来生产人造奶油、起酥油、代可可脂等食品工业原料。
2、水解反应
a.酸性或酶的作用下水解
油脂在酸性条件或酶的催化作用下,可以发生水解生成高级脂肪酸和甘油,是可逆反应。
如硬脂酸甘油酯的水解反应方程式为+3H2O
+3C17H35COOH。
注:油脂在人体中(在酶的作用下)水解,生成高级脂肪酸和甘油,被肠壁吸收,作为人体的营养物质。
b.碱性条件下——皂化反应
油脂在碱性条件下水解生成高级脂肪酸盐和甘油。高级脂肪酸盐是肥皂的主要成分,所以油脂在碱性条件下的水解反应又称皂化反应,其水解程度比酸性条件下水解程度大,是不可逆反应。
如硬脂酸甘油酯的水解反应方程式为:+3NaOH+3C17H35COONa;
【典例9】(2025·天津河西·三模)生活中有许多现象或做法都蕴含着化学原理,下面说法不正确的是
A.风油精可以去除圆珠笔印利用相似相溶原理
B.变质的油脂有“哈喇”味是因为油脂发生了氢化反应
C.放久地瓜比新买地瓜甜因为在久置过程中地瓜中淀粉水解
D.在食盐水中用铝箍摩擦发黑银饰品可使饰品发亮,利用了原电池原理
【答案】B
【详解】A.风油精可以去除圆珠笔印是因为:风油精也是一种有机溶剂,根据相似相溶原理,可以去除圆珠笔油,A正确;
B.变质的油脂有难闻的哈喇味是因为油脂被氧化,不是发生加成,B错误;
C.地瓜放久了,地瓜内淀粉发生水解反应,淀粉水解变成了糖,使得红薯内的糖分增多了,C正确;
D.在食盐水中用铝箍摩擦发黑银饰品可使饰品发亮,利用了原电池原理,铝做负极,银饰品做正极,电极反应式Ag2S+2e-=2Ag+S2-,D正确;
故选B。
【变式9-1】(23-24高二下·天津·阶段练习)下列对于生产、生活中现象和事实的分析不合理的是
节日燃放的焰火绚丽多彩
宇宙飞船返回舱外壳用网状结构的酚醛树脂制造
A.与原子核外电子跃迁有关
B.与网状结构高分子的热固性有关
氧炔焰切割金属
植物油氢化所得硬化油不易被空气氧化
C.与乙炔和氧气反应放热有关
D.与植物油中含有酯基有关
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.节日烟花中含有不同金属元素,燃放的焰火与原子核外电子的跃迁有关,A正确;
B.酚醛树脂具有热固性,受热后不能软化或熔融,可用于生产宇宙飞船外壳的烧蚀材料,B正确;
C.乙炔和氧气反应放出大量的热,可用于切割金属,C正确;
D.植物油含有碳碳双键,催化加氢后可以生成固态的硬化油,与植物油中的酯基无关,D错误;
答案选D。
【变式9-2】(23-24高二下·天津·期末)下列说法正确的是
A.淀粉、纤维素和油脂均是天然高分子
B.不能用酸性溶液直接检验乙醇与浓硫酸反应是否得到乙烯
C.变质的油脂有难闻的“哈喇”味,这是因为发生了加成反应
D.试管壁上的银镜可以用氨水洗涤
【答案】B
【详解】A.油脂可以看作是高级脂肪酸和甘油通过酯化反应形成的酯,相对分子质量较小,不属于天然高分子,A错误;
B.乙醇与浓硫酸可以发生消去反应生成乙烯,由于乙烯中混有挥发的乙醇,两者均可以被酸性溶液氧化使其褪色,因此不能用酸性溶液直接检验乙醇与浓硫酸反应是否得到乙烯,B正确;
C.变质的油脂有难闻的“哈喇”味,这是因为油脂发生了氧化反应,而非加成反应,C错误;
D.银镜反应的产物为银单质,银不与氨水反应,因此试管壁上的银镜不能用氨水洗涤,D错误;
答案选B。
【变式9-3】(2022·天津·一模)下列说法正确的是
A.糖类、油脂、蛋白质、酰胺都能发生水解反应
B.坚果类食品长期放置后变“哈喇味”主要是发生了氧化反应
C.环己烷与苯可用酸性溶液鉴别
D.水可以用来分离溴苯和苯的混合物
【答案】B
【详解】A.糖类中的单糖不能发生水解反应,糖类中的二糖及多糖、油脂、蛋白质、酰胺都能发生水解反应,A错误;
B.坚果类食品长期放置后变“哈喇味”主要是油脂中的碳碳双键发生了氧化反应,转化为了醛或者酮,B正确;
C.环己烷与苯都不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,且密度都小于水,故不可以可用酸性KMnO4溶液鉴别环己烷和苯,C错误;
D.溴苯和苯互溶,且均不溶于水,即水不可以用来分离溴苯和苯的混合物,D错误;
故答案为:B。
/
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$
第四节 基本营养物质
题型01 糖类的组成和分类
题型02 葡萄糖与新制氢氧化铜反应
题型03 葡萄糖与银镜的反应
题型04 二糖的水解
题型05 淀粉和纤维素的性质
题型06 氨基酸的组成和性质
题型07 蛋白质的性质
题型08 油脂的结构和用途
题型09 油脂的化学性质
题型01 糖类的组成和分类
1.概念:从分子结构上看,糖类可以定义为 、 和它们的 。
2.组成: 三种元素。大多数糖类化合物的通式为 ,所以糖类也叫 。
【易错警示】 (1)有些糖类物质分子式 Cn(H2O)m,符合Cn(H2O)m的 为糖类。
(2)糖类 有甜味,有甜味的不一定是 。
3.分类:
(1)分类依据: 水解及水解产物的 。
(2)分类
类别
单糖
二糖
多糖
代表物
、 、乳糖
分子式
特点
水解为更简单的糖分子
水解后能生成 分子单糖
水解后能生成 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: 、甜菜
乳糖:哺乳动物的乳汁
淀粉:植物的 或块根
纤维素:植物的 、叶
用途
营养物质、食品工业原料
营养物质、食品工业原料
淀粉:营养物质、食品工业原料
纤维素:造纸和纺织工业原料
【典例1】(24-25高一下·天津河北·期末)下列有关糖类的叙述正确的是
A.都能发生水解反应 B.都能为人体提供能量
C.都是天然有机高分子 D.都含C、H、O三种元素
【变式1-1】下列关于糖类、蛋白质和油脂的叙述正确的是
A.糖类、蛋白质和油脂都是天然有机高分子
B.很多蛋白质与浓硝酸作用时呈黄色,可用于蛋白质的检验
C.糖类的化学组成都符合Cn(H2O)m的通式,因此糖类也被称为碳水化合物
D.在工业上可利用油脂在碱性条件下的水解反应获得高级脂肪酸和甘油,进行肥皂生产
【变式1-2】(24-25高一下·天津·期末)下列说法不正确的是
A.蛋白质在酶的作用下水解可得到氨基酸
B.蔗糖发生水解反应所得产物互为同分异构体
C.糖类、蛋白质和油脂均为天然高分子
D.不饱和液态植物油通过催化加氢可提高饱和度
【变式1-3】(2022高一下·天津·学业考试)下列关于糖类的叙述正确的是
A.都能发生水解反应 B.都是天然有机高分子
C.都能发生银镜反应 D.都含C、H、O三种元素
题型02 葡萄糖与新制氢氧化铜反应
A.与新制的Cu(OH)2浊液反应
a.反应条件: 环境,加热
b.实验现象:产生 沉淀
c.化学方程式:
d.实际应用:检测糖尿病患者的 和 。
【小常识】尿糖的检验
出现 色沉淀:有大量Cu2O生成,尿液中葡萄糖含量较高,病情较重,用“++++”表示;
出现 色:含糖量为中等,用“+++”表示;
出现 色:含糖量为少量,用“++”表示;
出现 色:含糖量为微量,用“+”表示;
如仍保持原来的 色:证明尿液中不含 ,用“—”表示。
【典例2】(23-24高二下·天津·阶段练习)下列实验操作正确且能达到预期目的的有几个
实验目的
操作
①
比较水和乙醇中羟基氢的活泼性强弱
用金属钠分别与水和乙醇反应
②
证明中含有碳碳双键
滴入酸性溶液,看紫红色是否褪去
③
证明葡萄糖分子中含有醛基
向溶液加入3滴溶液,再加入3滴葡萄糖溶液,加热煮沸
④
甲苯中甲基对苯环的影响
在甲苯中加入酸性溶液
⑤
除去苯中混有的苯甲酸
加入溶液振荡,静置分层,分液
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
【变式2-1】(24-25高一下·天津静海·阶段练习)下列说法不正确的是
A.用浸泡有高锰酸钾酸性溶液的硅藻土作水果保鲜剂
B.氢氟酸可用来刻蚀玻璃
C.葡萄酒中添加了少量二氧化硫,利用了二氧化硫的漂白性
D.在加热条件下,可用新制氢氧化铜将葡萄糖、乙醇区别开
【变式2-2】(25-26高三上·天津·阶段练习)部分含Fe、Cu物质的价-类二维图如图所示,下列说法正确的是
A.若c为黑色粉末,则组成c的金属元素一定位于元素周期表ds区
B.若蒸干h溶液并灼烧,一定存在转化关系:h→f→d→a
C.用e检验糖类,若有b生成,则该糖类一定为葡萄糖
D.若g为氯化物,则g一定可通过a发生化合反应制得
【变式2-3】下列实验操作产生的现象正确的是
A.将CO2通入苯酚钠溶液中,溶液出现浑浊
B.将少量Na放入CuSO4溶液中,出现红色沉淀
C.将蘸取NaCl溶液的铂丝在火焰上灼烧,火焰呈紫色
D.将葡萄糖溶液加入新制的Cu(OH)2悬浊液中,出现黑色沉淀
题型03 葡萄糖与银镜的反应
B.与新制的银氨溶液
a.反应条件: 环境, 加热。
b.实验现象:产生 。
c.化学方程式:
d.实际应用:制 和热水瓶 。
【典例3】(24-25高一下·天津南开·期末)某研究小组设计了如下系列实验探究糖类、油脂和蛋白质的性质,下列对实验现象和结论分析正确的是
实验操作
实验现象
结论
A
将纤维素与酸混合加热,向反应后的溶液中加入新制氢氧化铜悬浊液加热
无明显现象
纤维素未发生水解反应
B
向某油脂样品中滴加酸性高锰酸钾溶液
溶液褪色
该油脂样品发生了水解反应
C
向蛋白质溶液中依次加入硫酸铜溶液和足量蒸馏水
可观察到先产生沉淀后沉淀溶解
蛋白质遇硫酸铜溶液变性
D
将葡萄糖和蔗糖溶液分别进行银镜反应
葡萄糖溶液产生银镜而蔗糖溶液无银镜生成
葡萄糖分子属于还原性糖,蔗糖分子不属于还原性糖
A.A B.B C.C D.D
【变式3-1】(2024高三·全国·专题练习)下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是
A.氯化铁溶液呈酸性,可用于制作印刷电路板
B.葡萄糖具有还原性,可用于制镜
C.二氧化硫具有还原性,可用于漂白纸浆
D.乙醇是易挥发的液体,可用于杀菌消毒
【变式3-2】下列说法正确的是
A.葡萄糖和麦芽糖都能发生银镜反应
B.麦芽糖和蔗糖的水解产物相同
C.鸡蛋清溶液遇饱和NaCl溶液发生变性
D.油脂属于酯类物质,都不能使溴水因发生化学反应而褪色
【变式3-3】下列物质的结构或性质不能说明其用途的是
A.离子液体由带电荷的阴阳离子组成,可用作不易挥发的新型溶剂
B.聚乙炔存在共轭大键体系为电荷传递提供通路,可用于制备导电高分子材料
C.葡萄糖分子结构中有多个羟基,可用于与银氨溶液反应制作银镜
D.聚丙烯酸钠()中含有亲水基团,可用于制备高吸水性树脂
题型04 二糖的水解
1.蔗糖与麦芽糖的结构
(1)蔗糖:不含醛基(-CHO),为非还原性糖
(2)麦芽糖:含醛基(-CHO),还原性糖
比较项目
蔗糖
麦芽糖
相同点
分子式
均为C12H22O11
性质
都能发生水解反应
不同点
是否含醛基
不含
含有
水解产物
葡萄糖和果糖
葡萄糖
相互关系
互为同分异构体
2.蔗糖与麦芽糖的化学性质
(1)脱水炭化:
(2)水解反应
1)条件 作催化剂, 加热
2)方程式
①C12H22O11(蔗糖)+H2OC6H12O6(葡萄糖)+C6H12O6(果糖)
②C12H22O11(麦芽糖)+H2O2C6H12O6(葡萄糖)
3.用途:做 剂
【典例4】(24-25高一下·天津静海·阶段练习)某学生进行蔗糖的水解实验,并检验水解产物中是否含有葡萄糖。他的操作如下:取少量纯蔗糖加适量水配成溶液;向蔗糖溶液中加入3~5滴稀硫酸;将混合液煮沸几分钟,冷却;向冷却后的溶液中加入银氨溶液,水浴加热,没有银镜产生。产生上述实验结果的原因可能是
A.蔗糖尚未水解 B.煮沸后的溶液中没有加碱中和作催化剂的酸
C.加热温度不够高 D.蔗糖水解的产物中没有葡萄糖
【变式4-1】(2024·天津·模拟预测)根据实验操作及现象,能得出相应结论的是
选项
实验操作及现象
结论
A
常温下将铁片插入浓硝酸中,无明显现象
铁片与浓硝酸不反应
B
向溴水中加入苯,充分振荡后静置,水层颜色变浅
溴与苯发生了取代反应
C
麦芽糖与稀硫酸共热后,加氢氧化钠溶液调至碱性,再加入新制氢氧化铜并加热,有砖红色沉淀生成
麦芽糖已发生水解
D
向硫酸四氨合铜溶液中加入无水乙醇,并用玻璃棒摩擦试管壁,有深蓝色晶体析出
乙醇极性小,降低了硫酸四氨合铜的溶解度
A.A B.B C.C D.D
【变式4-2】(24-25高二下·天津南开·期末)下列说法错误的有个
①(CH3)3N属于胺类化合物,CH3CONH2属于羧酸衍生物,后者可发生水解反应
②麦芽糖和蔗糖均可发生水解反应,且水解产物相同
③甲醛的水溶液又称福尔马林,可用于消毒和制作生物标本
④乙炔在氧气中燃烧放大量热,可利用氧炔焰的高温焊接或切割金属
⑤若苯酚沾到皮肤上,应立即用乙醇冲洗,再用水冲洗
⑥D-甘油醛()和L-甘油醛()互为对映异构体
A.1 B.2 C.3 D.4
【变式4-3】下列与物质结构、性质相关的说法错误的是
A.金属钠通常保存在煤油中,目的是防止其在空气中被氧化
B.高碳钢硬而脆,热处理后弹性好,可用于制造减震弹簧
C.白糖的主要成分是蔗糖,蔗糖水解得到的产物互为同系物
D.鸡蛋中的蛋清易溶于水,说明其结构中含有亲水基团
题型05 淀粉和纤维素的性质
1.淀粉
(1)物理性质:白色可溶于水的无甜味的粉末状固体
(2)存在:植物种子和块根、大米、小麦、玉米等
(3)结构:1个淀粉分子中含3n个醇羟基
(4)形成
①方法:葡萄糖脱水缩聚
②反应:
(5)化学特性:淀粉溶液变蓝色
(6)水解反应
①条件: 或 作催化剂
②反应:
③水解程度的检验
淀粉水解液中和液
A.没有水解:在 中加入新制的Cu(OH)2悬浊液加热煮沸, 产生。
B.完全水解:在 中加入碘水, 。
C.部分水解:分别向 和 中加入新制的Cu(OH)2悬浊液、碘水,产生 、溶液变 。(7)淀粉溶液
①所属的分散系:
②分散质特点:
③加入电解质溶液的现象:
④通直流电后的现象:
⑤鉴别淀粉溶液和葡萄糖溶液
A.物理方法:
B.化学方法:
⑥除去淀粉溶液中的少量葡萄糖溶液:
(8)淀粉在人体内的变化
(9)制酒精流程:淀粉葡萄糖酒精
2.纤维素
(1)结构:分子式为 ,1个纤维素分子中含 个醇羟基,。
(2)物理性质:白色不溶于水的无甜味的细丝状固体
(3)存在:植物的细胞壁、棉花、木材
(4)生理作用:刺激肠道蠕动和分泌消化液,有助于食物的消化和排泄
(5)纤维素的水解反应
①条件: 加热或
②方程式:
【典例5】(2025·天津武清·模拟预测)木材中交联纤维素的木质素可替代酚醛树脂、脲醛树脂等作为木材黏合剂。下列说法正确的是
A.木质素是有机物 B.纤维素的分子中有数千个核糖单元
C.脲醛树脂属于天然高分子 D.酚醛树脂可由苯酚与甲醛加聚得到
【变式5-1】(23-24高三上·天津·期末)下列对实验现象的解释错误的是
选项
操作
现象
解释
A
取溶液于试管中,加热,后置于冷水中
加热后溶液变为黄绿色
反应的
B
分别将镁粉和打磨后的镁条放入滴有酚酞的蒸馏水中,加热
镁条表面出现红色,镁粉附近无现象
镁粉吸附脱色
C
向淀粉水解液中加入过量NaOH溶液后再滴加碘水
溶液不变色
淀粉水解完全
D
氨水持续滴入硫酸铜溶液中
蓝色絮状沉淀后变为深蓝色溶液
先生成氢氧化铜沉淀,后转化为
A.A B.B C.C D.D
【变式5-2】(24-25高一下·天津·期末)下列说法不正确的是
A.淀粉和纤维素互为同分异构体 B.金刚石和石墨互为同素异形体
C.与互为同系物 D.正丁烷与异丁烷互为同分异构体
【变式5-3】(25-26高一下·山东·课前预习)下图是几种常见有机物之间的转化关系,有关说法正确的是
A.a只能是淀粉
B.反应①②③均为取代反应
C.利用粮食酿酒经过了淀粉→葡萄糖→乙醇的化学变化过程
D.乙酸乙酯的羧酸类同分异构体只有1种
题型06 氨基酸的组成和性质
1.氨基酸的组成与结构
①氨基酸可看作是羧酸分子烃基上的氢原子被 取代的化合物。蛋白质水解后得到的几乎都是 (氨基与羧基连在同一个碳原子上),其通式为 ,官能团为 和 。
②几种常见的氨基酸
a.甘氨酸: b.苯丙氨酸:
【思考与讨论p85】参考答案:
甘氨酸和苯丙氨酸都含有氨基和羧基两种官能团,并且氨基与羧基连在同一个碳原子。
2.氨基酸的物理性质:天然的氨基酸均为 色晶体,熔点较 ,一般都能 于水,而 溶于乙醇、乙醚。
3.氨基酸的化学性质
a.两性
氨基酸分子中既含有酸性基团 ,又含有碱性基团 ,因此,氨基酸是 化合物。
如甘氨酸与HCl、NaOH反应的化学方程式分别为
; 。
b.成肽反应
氨基酸在酸或碱存在的条件下加热,通过一分子的氨基与另一分子的羧基间脱去一分子水,缩合形成含肽键的化合物叫做成肽反应。即氨基酸发生 反应,通过 生成 ,进一步形成 。
两分子氨基酸脱水形成二肽,如:
+―→+H2O。
我国科学家于1965年在世界上首次完成了具有生命活力的蛋白质—— 的全合成,对蛋白质的研究作出了重要贡献。
【典例6】(24-25高二下·天津南开·期末)通过形成“”合成相应物质的是
A.核苷酸合成核酸 B.甘油和硝酸合成三硝酸甘油酯
C.氨基酸合成多肽 D.对苯二甲酸和乙二醇合成涤纶
【变式6-1】((2024·天津河东·二模)下列过程与取代反应无关的是
A.用油脂生产肥皂 B.葡萄糖在酶的作用下转化为二氧化碳
C.氨基酸形成多肽 D.核糖核苷酸分子间脱水形成核糖核酸
【变式6-2】(23-24高三上·天津河东·期末)下列化学常识错误的是
A.蛋白质只含有C、H、O三种元素 B.纤维素在一定条件下能水解
C.氨基酸既能与强酸反应也能与强碱反应 D.植物油属于酯类
【变式6-3】(23-24高二下·天津南开·期末)下列有关化学用语表示不正确的是
A.甲基的电子式: B.蚁醛的结构简式:
C.葡萄糖的分子式: D.甘氨酸的结构简式:
题型07 蛋白质的性质
蛋白质的性质
(1)蛋白质的水溶性:有的蛋白质能溶于水,如 等,有的则难溶于水,如 等。
(2)盐析:蛋白质胶体的聚沉
①因素: 等轻金属盐
②结果:蛋白质的 降低而析出
③特点:发生可逆的 变化
④应用: 蛋白质
(3)变性
①概念:某些条件下,蛋白质的分子内部结构和性质发生 ,溶解度度 ,失去 的过程。
②因素:
a.物理因素: 、加压、搅拌、振荡、 照射、超声波等;
b.化学因素:强酸、强碱、 (醋酸铅、硫酸铜)、某些有机物( 、 、苯酚等)
③结果:蛋白质 改变发生 ,失去生理活性。
④发生不可逆的 变化
⑤应用:
a.杀菌消毒,如医院里常用 、 处理医疗器械,采取在伤口处 、涂抹 等方法来消毒、杀菌,防止伤口感染。
b.疫苗等生物制剂的保存则要防止 。
【思考与讨论p86】参考答案:
(1)病毒是活的蛋白质,高温、紫外线和酒精都能使蛋白质变性死亡。
(2)福尔马林能使那些使动物标本腐败的微生物(活的蛋白质)变性死亡;波尔多液既含Cu2+(重金属离子)又呈强碱性,它能使导致农作物病害的活的蛋白顶变性死亡。
(4)水解反应:最终转化为
①条件:酸、碱或酶的催化作用下
②反应
③断键原理: 键断裂,C上加 ,N上加
(5)颜色反应
①现象:某些蛋白质(含 )与浓硝酸作用呈 色
②应用:检验鉴别蛋白质
(6)灼烧
①现象:蛋白质灼烧时,有 的气味
②应用: 毛制品和棉制品
4.蛋白质、多肽、-氨基酸之间的转化关系
【典例7】(25-26高三上·天津南开·期中)下列化学科普实验所涉及物质的性质或应用描述正确的是
选项
科普实验
性质或应用
A
焰色试验
Cu焰色为红色
B
漂白实验
和均可使品红溶液永久褪色
C
蛋清变性
醋酸铅溶液和甲醛溶液均可使蛋白质变性
D
铜板刻蚀
氯化铁溶液和浓硫酸均可在常温下刻蚀铜板
A.A B.B C.C D.D
【变式7-1】(25-26高三上·天津西青·阶段练习)铁锅炖大鹅是东北的一道特色菜,采用传统铸铁锅烹制,口感纯正、香而不腻,回味无穷,下列说法正确的是
A.鹅肉富含蛋白质,蛋白质是两性分子
B.炒菜时,需要加入大豆油,油脂属于高分子
C.大鹅体内的核酸不是生物大分子
D.配菜中包含大白菜,大白菜富含的纤维素可在人体内水解成葡萄糖
【变式7-2】(24-25高二下·天津南开·期末)下列说法错误的是
A.核酸和蛋白质都能发生水解反应 B.核酸中核苷酸之间通过磷酯键连接
C.蛋白质能与浓硫酸发生显色反应 D.重金属盐可使病毒中的蛋白质变性
【变式7-3】(24-25高二下·天津·期末)下列说法正确的是
A.糖类、油脂、蛋白质都能发生水解反应
B.蛋白质与浓硝酸作用时呈黄色,可用于蛋白质的检验
C.油脂可用于生产甘油是与其含有的碳碳双键有关
D.1mol葡萄糖能在酒化酶的作用下水解生成2mol乙醇和2molCO2
题型08 油脂的结构和用途
一、油脂的组成和结构
1.油脂是高级脂肪酸与甘油反应所生成的酯,由 三种元素组成,其结构可表示为
官能团为: ,有的油脂的烃基中还含有 官能团。
2.形成过程:油脂是高级脂肪酸与甘油(丙三醇)通过酯化反应所生成的酯。
【易错提醒】①R1、R2、R3代表高级脂肪酸的烃基,可以相同或不同。
②天然油脂大都是混合甘油酯。
③相对分子质量小,不足1万,因此油脂不属于高分子化合物。
2.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
说明
脂肪酸的饱和程度对油脂的熔点影响很大,含较多 脂肪酸的甘油酯,熔点较低;含较多 脂肪酸的甘油酯,熔点较高。
二、油脂的分类
三、油脂的用途
1.油脂是产生能量 的营养物质。
2.油脂能促进 的吸收。
3.油脂是加热介质并赋予食物令人愉悦的风味和口感,同时润滑肠道,帮助排便。
4.摄入 油脂会影响人体健康,应合理控制油脂的摄入量。
5.具有保持 和保护 的作用。
6.制造 等洗涤剂。
7.是制备护肤品和化妆品原料。
【典例8】(2025·天津·高考真题)油脂、淀粉、纤维素和蛋白质是重要的物质。下列说法错误的是
A.油脂为高级脂肪酸的甘油酯,属于高分子化合物
B.油脂、淀粉、纤维素和蛋白质均可发生水解反应
C.蛋白质是由多种氨基酸通过肽键等相互连接形成的有机分子
D.淀粉和纤维素的分子式均可表示为(C6H10O5)n,二者结构不同
【变式8-1】(24-25高二下·天津·期末)下列说法正确的是
A.油脂是高级脂肪酸甘油酯,天然油脂没有固定的熔点和沸点。
B.向鸡蛋清的溶液中加入饱和硫酸铅溶液产生沉淀,加水后沉淀可溶解。
C.质谱法测得某有机物的相对分子质量为72,可推断其分子式为C5H12
D.麦芽糖与稀硫酸共热后加NaOH溶液调至碱性,再加入新制氢氧化铜并加热,判断麦芽糖是否水解
【变式8-2】(24-25高二下·天津·期末)化学与生产生活、科技联系紧密。下列叙述错误的是
A.利用冠醚不同大小的空穴适配直径不同的碱金属离子,可实现对的识别
B.废弃的秸秆通过发酵获得生物质燃料乙醇
C.油脂属于高分子化合物
D.“神舟飞船”返回舱外层材料的酚醛树脂球属于有机高分子材料
【变式8-3】(24-25高二下·天津南开·期末)我国饮食注重营养均衡,讲究“色香味形”。下列说法错误的是
A.烹饪糖醋排骨用蔗糖炒出焦糖色,蔗糖属于二糖
B.新鲜榨得的花生油具有独特油香,油脂属于有机高分子
C.凉拌黄瓜加醋使其具有可口酸味,食醋中含有极性分子
D.端午时节用粽叶将糯米包裹成形,糯米中的淀粉可水解
题型09 油脂的化学性质
1、油脂的氢化(油脂的硬化):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,烃基上含有 ,能与H2发生 反应。如油酸甘油酯与H2发生加成反应的化学方程式为 。
经硬化制得的油脂叫 ,也称 ,氢化植物油性质 , 变质,便于运输和储存,可用来生产人造奶油、起酥油、代可可脂等食品工业原料。
2、水解反应
a.酸性或酶的作用下水解
油脂在酸性条件或酶的催化作用下,可以发生水解生成高级脂肪酸和甘油,是 反应。
如硬脂酸甘油酯的水解反应方程式为
+3C17H35COOH。
注:油脂在人体中(在酶的作用下)水解,生成高级脂肪酸和甘油,被 吸收,作为人体的营养物质。
b.碱性条件下——皂化反应
油脂在碱性条件下水解生成高级脂肪酸盐和甘油。高级脂肪酸盐是肥皂的主要成分,所以油脂在碱性条件下的水解反应又称 反应,其水解程度比酸性条件下水解程度大,是 反应。
如硬脂酸甘油酯的水解反应方程式为: ;
【典例9】(2025·天津河西·三模)生活中有许多现象或做法都蕴含着化学原理,下面说法不正确的是
A.风油精可以去除圆珠笔印利用相似相溶原理
B.变质的油脂有“哈喇”味是因为油脂发生了氢化反应
C.放久地瓜比新买地瓜甜因为在久置过程中地瓜中淀粉水解
D.在食盐水中用铝箍摩擦发黑银饰品可使饰品发亮,利用了原电池原理
【变式9-1】(23-24高二下·天津·阶段练习)下列对于生产、生活中现象和事实的分析不合理的是
节日燃放的焰火绚丽多彩
宇宙飞船返回舱外壳用网状结构的酚醛树脂制造
A.与原子核外电子跃迁有关
B.与网状结构高分子的热固性有关
氧炔焰切割金属
植物油氢化所得硬化油不易被空气氧化
C.与乙炔和氧气反应放热有关
D.与植物油中含有酯基有关
A.A B.B C.C D.D
【变式9-2】(23-24高二下·天津·期末)下列说法正确的是
A.淀粉、纤维素和油脂均是天然高分子
B.不能用酸性溶液直接检验乙醇与浓硫酸反应是否得到乙烯
C.变质的油脂有难闻的“哈喇”味,这是因为发生了加成反应
D.试管壁上的银镜可以用氨水洗涤
【变式9-3】(2022·天津·一模)下列说法正确的是
A.糖类、油脂、蛋白质、酰胺都能发生水解反应
B.坚果类食品长期放置后变“哈喇味”主要是发生了氧化反应
C.环己烷与苯可用酸性溶液鉴别
D.水可以用来分离溴苯和苯的混合物
/
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$