内容正文:
第七章 有机化合物
第四节 基本营养物质
第2课时 蛋白质 油脂
教学目标
1.根据氨基酸、蛋白质、油脂的组成、结构认识三者的主要性质。
2.根据蛋白质、油脂的性质,了解两者在日常生活、生产中的应用。
重点和难点
重点:氨基酸、蛋白质、油脂的组成、结构 蛋白质、油脂的性质
难点:蛋白质、油脂的性质
◆知识点一 蛋白质——构成细胞的基本物质
1.组成元素:蛋白质是非常复杂的天然 ,由 等元素组成。
2.氨基酸
蛋白质在酸、碱或酶的作用下,水解生成 ,最终水解生成 。
(1)两种常见氨基酸
甘氨酸: ,苯丙氨酸:。
(2)氨基酸的共同官能团: 和羧基( )。
(3)氨基酸的聚合:在一定条件下,氨基酸之间发生聚合反应,生成更为复杂的 ,进而构成 。
3.蛋白质的性质
(1)水溶性:有的蛋白质能溶于水,如 等;有的难溶于水,如 、 等。
(2)水解反应:蛋白质最终水解生成氨基酸。
(3)变性
在某些物理因素或化学因素的影响下,蛋白质的理化性质和生理功能发生改变的现象,称为蛋白质的变性。能使蛋白质变性的因素有:
物理因素: 、加压、搅拌、振荡、紫外线照射、超声波等;
化学因素: 、 、 、三氯乙酸、乙醇、丙酮、甲醛等。
(4)蛋白质的特征反应——检验蛋白质
①显色反应:向盛有鸡蛋清溶液的试管中滴加3~5滴浓硝酸,在酒精灯上微热,观察到的现象是 。实验结论: ,常用此反应来鉴别蛋白质。
②蘸取少量鸡蛋清或取一根头发,放在酒精灯火焰上灼烧,可闻到 。常用此反应区分毛料纤维与合成纤维。
4.蛋白质的用途
工业上的应用举例
(1)用蚕丝织成的丝绸制作服装;
(2)从动物皮、骨中提取的明胶用作食品增稠剂,生产医药胶囊和摄影用感光材料,驴皮制的阿胶是一种中药材;
(3)从牛奶和大豆中提取的酪素用来制作食品和涂料;
(4)蛋白质是人类必需的营养物质,绝大多数酶是蛋白质,是生物体内重要的 。蛋白质在医药、食品、纺织等领域中有重要的应用价值。
归纳总结
蛋白质的鉴别、分离与提纯
(1)鉴别蛋白质的依据主要有:
①有些蛋白质分子中有苯环存在,这样的蛋白质跟浓HNO3作用时呈黄色。
②蛋白质被灼烧时,有烧焦羽毛的气味(常以此来区别毛纺物和棉纺物)。
(2)常用盐析来分离提纯蛋白质,因为盐析是可逆的,在蛋白质溶液中加入浓的盐溶液,蛋白质的溶解度降低而从溶液中析出,析出的蛋白质又能溶于水中,并不影响它原来的性质。应该注意的是:盐析与蛋白质的变性凝结有区别,当蛋白质在热、酸、碱、重金属盐、乙醇、甲醛、紫外线等作用下会发生性质改变而凝结叫变性,不可逆,不可能再使它们恢复为原来的蛋白质。
即学即练
1.下列对氨基酸和蛋白质的描述错误的是
A.鸡蛋清溶液中滴加浓硝酸出现黄色
B.鸡蛋清溶液中滴加醋酸铅溶液会出现沉淀
C.氨基酸分子间能发生聚合反应
D.氨基酸分子中只含有氨基()一种官能团
2.某氨基酸中含有C、N、H、O四种元素,已知除氢原子外,其他原子均达到最外层8电子的稳定结构。下图为该氨基酸分子的球棍模型:
下列相关叙述正确的是
A.该氨基酸中含有三种官能团
B.氨基酸是蛋白质完全水解的产物
C.鸡蛋白溶液加入醋酸铅溶液后有沉淀析出,再加入水沉淀会溶解
D.所有蛋白质溶液遇浓硝酸变黄
3.关于蛋白质的组成与性质的叙述正确的是
A.蛋白质在酶的作用下水解的最终产物为氨基酸
B.向蛋白质溶液中加入CuSO4、Na2SO4浓溶液,均会使其变性
C.天然蛋白质仅由碳、氢、氧、氮四种元素组成
D.蛋白质、纤维素、油脂都是高分子化合物
◆知识点二 油脂
1.油脂的分类和物理性质
(1)油脂的分类
(2)物理性质
油脂的密度比水的 ,黏度 ,触摸时有明显的 。难溶于水, 溶于有机溶剂。
2.油脂的结构
(1)油脂是由 与 (丙三醇)通过酯化反应生成的酯,其结构如图所示:
结构简式中的R、R′、R″为同一种烃基的油脂称为简单甘油酯;R、R′、R″为不同种烃基的油脂称为混合甘油酯。天然油脂大都是混合甘油酯。
(2)组成油脂的高级脂肪酸种类较多,常见的有:
①饱和脂肪酸:如硬脂酸,结构简式为 ;软脂酸,结构简式为 。
②不饱和脂肪酸:如油酸,结构简式为 ;亚油酸,结构简式为 。
(3)脂肪酸的饱和程度对油脂熔点的影响
植物油含较多 的甘油酯,常温下一般呈液态;动物油含较多 的甘油酯,常温下一般呈固态。
3.油脂的化学性质
(1)水解反应
①在酸性条件下,水解生成 和 。
②油脂在碱性条件下的水解反应称为 反应,获得高级脂肪酸盐和甘油,进行肥皂生产。
(2)氢化反应
液态植物油在一定条件下与H2发生 反应,提高饱和程度,生成固态的 。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。
4.油脂在人体内的转化
油脂在人体小肠中通过酶的催化可以发生水解反应,生成 ,然后再分别进行氧化分解,释放能量。同时油脂能促进 (如维生素A、D、E、K)的吸收,并为人体提供亚油酸等必需脂肪酸。
易错提醒
(1)酯是无机含氧酸或有机羧酸与醇通过酯化反应生成的一类有机物,而“油脂”是高级脂肪酸与丙三醇形成的酯,故“酯”中包含“脂”,注意两字的书写,“油脂”不能写为“油酯”。
(2)“油”和“脂”都是高级脂肪酸甘油酯。“油”一般不饱和程度较高,熔点较低,室温下为液态;“脂”一般饱和程度较高,熔点较高,室温下为固态,又称为“脂肪”。油通过氢化可以转化为脂肪。另外,油脂是混合物。
即学即练
1.油脂是重要的营养物质。下列关于油脂的说法正确的是
A.植物油可以使溴水褪色 B.油脂的密度比水大,难溶于水
C.含较多不饱和脂肪酸的甘油酯熔点较高 D.油脂在碱性条件下水解可得到高级脂肪酸
2.油脂是生活中的常见物质,下列关于油脂说法不正确的是
A.油和脂肪均含有酯基
B.油脂中含有C、H、O、N等元素
C.油脂水解所得高级脂肪酸盐可用于制肥皂
D.油脂的熔点与其所含高级脂肪酸的饱和程度有关
3.下列各项属于油脂的用途的是( )
①作人类的营养物质 ②制取甘油 ③制取肥皂 ④制备高级脂肪酸 ⑤制备矿物油
A.仅①②③④ B.仅①③⑤C C.仅①②④⑤ D.仅①②③
1.氨基酸的酸、碱性及缩合反应(以为例)
(1)与盐酸反应:
(2)与NaOH反应:+NaOH―→+H2O
(3)缩合为多肽:nH2N—CH2COOH―→+(n-1)H2O
2.鉴别蛋白质的两种方法
方法一:利用显色反应
鉴别蛋白质可利用蛋白质的显色反应,即某些含苯环的蛋白质遇到浓硝酸变黄。
方法二:灼烧
蛋白质灼烧时产生特殊的气味,即烧焦羽毛的气味。
3.油脂的化学性质
(2)水解反应
①酸性或酶的作用下水解
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。
②碱性水解(皂化反应)
油脂在碱性(NaOH)条件下的水解反应中生成的高级脂肪酸的钠盐是肥皂的主要成分。所以将油脂在碱性条件下的水解反应称为皂化反应。
【注意】酸或碱均可催化酯的水解反应,但碱能使水解反应趋于完全。
实践应用
1.下列关于蛋白质的叙述错误的是
A.是羊毛和蚕丝的主要成分 B.水解能得到氨基酸
C.遇浓硝酸发生显色反应 D.NaCl溶液可使其变性
2.下列有关油脂生理作用的叙述错误的是
A.油脂是产生能量最高的营养物质
B.脂肪是人体贮存能量的一种形式
C.油脂能促进脂溶性维生素A、D、E、K的吸收
D.肥胖的人更怕冷
3.植物油水解后,高级脂肪酸的成分是
A.油酸的成分多 B.硬脂酸的成分多
C.软脂酸的成分多 D.甘油的成分多
考点一 油脂的组成与性质及应用
【例1】洗涤盛放过植物油的试管,宜选用的试剂是
A.稀H2SO4 B.热水
C.热NaOH溶液 D.浓HNO3
概念辨析
油脂和矿物油的比较
物质
油脂
矿物油
脂肪
油
组成
多种高级脂肪酸的甘油酯
多种烃(石油及其分馏产品)
含饱和烃基
含不饱和烃基
性质
固态或半固态
液态
具有烃的性质,不能水解
能水解并部分兼有烯烃的性质
鉴别
加含酚酞的NaOH溶液,加热,红色变浅
加含酚酞的NaOH溶液,加热,无变化
【变式1-1】花生油、大豆油、动物油等是重要的食用油,下列有关说法正确的是
A.动物油通常呈液态
B.与水相混时均会沉在水面下
C.水解时均有一种相同的产物
D.花生油、大豆油、动物油一定能与发生加成反应
【变式1-2】下列说法正确的是
A.植物油和矿物油可以用蒸馏水鉴别
B.植物油和矿物油加入溴水并振荡、静置液体分层,上下两层均无色的是植物油,上层有色,下层无色的是矿物油
C.植物油和矿物油在一定条件下,均不能与氢气发生加成反应
D.油脂、蛋白质属于高分子化合物,而矿物油属于烃类
考点二 蛋白质的性质及应用
【例2】下列有关蛋白质的叙述中,不正确的是
A.具有生命活性的蛋白质—结晶牛胰岛素,是1965年我国科学家在世界上第一次合成的
B.蛋白质溶液中加入饱和溶液,蛋白质析出,再加水不溶解
C.重金属盐能使蛋白质变性,所以误食重金属盐会中毒
D.、、等重金属盐中毒的病人,可服用大量含丰富蛋白质的生鸡蛋、牛奶等
易错提醒
蛋白质盐析与变性的比较
盐析
变性
概念
蛋白质在某些盐的浓溶液中因溶解度降低而析出
蛋白质在加热、酸、碱等条件下性质发生改变而聚沉
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、铝等轻金属盐的浓溶液及铵盐溶液
加热、强酸、强碱、重金属盐类、紫外线、X射线、甲醛、酒精、苯甲酸等
用途
提纯蛋白质
杀菌消毒
【变式2-1】下列说法中错误的是
A.在豆浆中加入少量的石膏,能使豆浆凝结为豆腐
B.绝大多数酶是蛋白质,温度越高,酶的催化活性越强
C.用灼烧的方法可以鉴别毛织物和棉织物
D.浓硝酸使皮肤呈黄色是由于浓硝酸与蛋白质发生了颜色反应
【变式2-2】下列关于蛋白质的叙述正确的是
A.鸡蛋清(蛋白质)溶液遇到浓硫酸会显黄色
B.鸡蛋清(蛋白质)溶液加饱和硫酸铵会出现盐析现象
C.绝大多数酶是蛋白质,温度越高,酶的催化效率越高
D.重金属盐能使蛋白质变性,故吞服“钡餐”()会引起中毒
考点三 常见有机物的鉴别
【例3】下列各组物质的鉴别方法,不可行的是
A.丝绸和涤纶:灼烧
B.乙烷和乙烯:酸性高锰酸钾溶液
C.浓硫酸和稀硫酸:加入金属铝片
D.硫酸钠和亚硫酸钠:滴加氯化钡溶液
易错提醒
常见有机物的鉴别
物质
试剂与方法
现象与结论
饱和烃与不饱和烃
加入溴水或酸性KMnO4溶液
褪色的是不饱和烃
羧酸
加入新制Cu(OH)2
蓝色絮状沉淀溶解
NaHCO3溶液
产生无色气泡
葡萄糖
银氨溶液,水浴加热
产生光亮银镜
新制Cu(OH)2悬浊液,加热
产生砖红色沉淀
淀粉
碘水
显蓝色
蛋白质
浓硝酸,微热
显黄色
灼烧
烧焦羽毛气味
【变式3-1】利用物质的性质差异可鉴别物质,下列鉴别方法错误的是
A.用酸性高锰酸钾溶液鉴别苯和己烷 B.用溴水鉴别乙烷和乙烯
C.用重铬酸钾溶液鉴别乙醇和乙酸 D.用水鉴别甲苯和乙醇
【变式3-2】下列区分物质的方法不正确的是
A.用燃烧的方法可以区分甲烷和乙烯
B.用酸性KMnO4溶液区分乙烷和乙炔
C.用新制的Cu(OH)2悬浊液区分蔗糖和葡萄糖
D.用KI溶液区分淀粉溶液和鸡蛋白溶液
基础达标
1.下列物质中,属于高分子的是
A.氨基酸 B.油脂 C.淀粉 D.蔗糖
2.下列说法不正确的是
A.氨基酸分子中既含有羧基又含有氨基
B.向鸡蛋清溶液中加入饱和硫酸铜溶液,有固体析出
C.天然油脂的主要成分是高级脂肪酸甘油酯,它属于高分子化合物
D.在含氢氧化钠的氢氧化铜悬浊液中加入葡萄糖溶液,加热后产生砖红色沉淀
3.某期刊封面上有如图所示的一个分子的球棍模型,图中“棍”代表单键、双键或三键。不同颜色的“球”代表不同元素的子,该模型图可代表的物质是
A.葡萄糖 B.酯 C.氨基酸 D.乙醇钠
4.合理饮食、营养均衡有利于身体健康,下列叙述正确的是
A.葡萄糖、果糖互为同分异构体,淀粉和纤维素也互为同分异构体
B.肉、蛋、奶中的蛋白质,需水解成氨基酸后才能吸收
C.淀粉、纤维素、油脂、蛋白质都是高分子化合物
D.久置的油脂变味不能食用,是由于油脂发生了水解反应
5.(23-24高一下·浙江·期中)下列说法正确的是
A.通过石油裂化可以获取乙烯、丙烯等小分子烯烃
B.新制的悬浊液可用于测定尿糖的含量
C.油脂属于高分子化合物,可用于制造肥皂和油漆
D.甲醛、乙醇、,均能使蛋白质变性
6.(24-25高一下·甘肃张掖·阶段练习)生活中的一些问题常常涉及有机化学知识。下列叙述中正确的是
A.大米中的淀粉一经水解就酿成了酒
B.棉花和蚕丝的主要成分均为纤维素
C.有甜味的物质都是糖类
D.灼烧鸡蛋清产生烧焦羽毛的气味
7.下列有关有机物的说法错误的是
①烃是含有C和H元素的有机物 ②分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的有机物是同系物 ③甲烷的二氯代物有两种 ④乙酸和乙醇生成乙酸乙酯的反应是取代反应 ⑤可用燃烧法鉴别棉花和羊毛
A.①②③④ B.只有②③ C.只有③④ D.只有①②③
8.下列关于蛋白质的叙述中,错误的是
A.天然蛋白质经水解,最终生成氨基酸
B.蛋白质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
C.蛋白质溶液中加入乙醇可以使蛋白质从溶液中析出,加水又能溶解
D.蛋白质灼烧时有烧焦羽毛的气味,可以用来检验毛织品和棉织品
9.糖类、油脂和蛋白质是维持人体生命活动的三大营养物质。下列说法正确的是
A.淀粉可水解生成氨基酸
B.蛋白质可水解生成葡萄糖
C.制备肥皂是利用油脂水解的性质
D.纤维素由C、H、O、N四种元素组成
10.引发此次肺炎疫情的新型冠状病毒,“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、脂肪都是高分子化合物
B.组成蛋白质、糖类、脂肪的元素种类相同
C.蛋白质、糖类、脂肪在一定条件下都能发生水解反应
D.利用脂肪在碱性条件下的水解,可以制得肥皂
综合应用
11.(25-26高一上·广东·期末)下列博物馆的藏品中,主要材料为合金的是
A.镀金铜马 B.刺绣条幅
C.陶制妆盘 D.纸质书墨
12.(26-27高一上·全国·课后作业)“民以食为天,食以安为先”。近年来发生的三鹿奶粉、苏丹红、多宝鱼等食品安全事件严重威胁消费者的健康和生命安全。劣质奶粉中的蛋白质的含量低于0.37%,被称为“空壳奶粉”。下列有关说法中正确的是
A.蛋白质是重要的营养物质,它有助于食物的消化和排泄
B.蛋白质在淀粉酶的作用下,可水解成葡萄糖等
C.在家庭中可采用灼烧法定性检查奶粉中是否含有蛋白质,蛋白质燃烧可产生特殊的气味
D.蛋白质水解的产物不可在人体内重新合成蛋白质
13.(25-26高一上·安徽芜湖·期中)《本草纲目》中提出了制作豆腐的流程:“豆腐之法,凡黑豆黄豆及白豆泥豆豌豆绿豆之类皆可为之。水浸、铠碎、去渣、煎成、以盐卤汁或山矾叶酸醋淀,就釜收之。又有入缸内以石膏末收之”。有关叙述错误的是
A.取少量豆浆于试管中稀释,用“激光笔”照射,可观察到光亮的“通路”
B.用“煎成”后的豆浆制作豆腐,其蛋白质仍然具有生理活性
C.豆浆中加入盐卤汁或石膏,可加快凝聚成豆腐,其原理与江河入海口易形成“三角洲”类似
D.豆浆主要是豆类蛋白质与水形成的胶体分散系,属于介稳体系
14.(25-26高一上·辽宁·阶段练习)东北是我国重要的商品粮基地,盛产大豆、玉米等作物。大豆油{主要成分之一为,一种甘油三酯}是当地居民日常烹饪的主要食用油。下列关于分子的说法错误的是
A.属于化合物
B.该物质中含有碳、氢、氧三种元素
C.每个分子中含有98个氢原子
D.分散至水中所得分散系属于胶体
15.(24-25高一下·海南省直辖县级单位·期末)下列有关糖类、蛋白质和油脂的说法正确的是
A.摄入人体的纤维素在酶的作用下能水解为葡萄糖
B.麦芽糖和蔗糖的分子式为,两者互为同分异构体
C.油脂在酸性条件下的水解反应可获得高级脂肪酸盐和甘油
D.棉花、蚕丝、羊毛的主要成分都是蛋白质
16.(24-25高一下·河南开封·阶段练习)利用选定的实验试剂,不能达到实验目的的是
实验目的
实验试剂
A
检验尿液中的葡萄糖
硫酸铜溶液、氢氧化钠溶液
B
检验石油裂解产生的气体中含有乙烯
Br2的CCl4溶液
C
检验鸡蛋清中的蛋白质
浓硝酸
D
检查司机呼出的气体中是否含有乙醇
酸性重铬酸钾溶液
A.A B.B C.C D.D
拓展培优
17.(24-25高一下·内蒙古包头·期末)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。下列说法正确的是
A.1mol化合物Ⅰ充分氢化需要消耗
B.生物柴油与石化柴油组成元素不同
C.Ⅰ和Ⅲ都属于天然油脂的主要成分
D.水萃取法分离Ⅱ和Ⅲ时,加入NaOH可提升分离效果
18.(23-24高一下·河南南阳·期末)糖类、油脂和蛋白质是生命中的基础有机化学物质。下列叙述正确的是
A.所有蛋白质与浓硝酸作用都发生显色反应
B.向鸡蛋清溶液中加入饱和硫酸铵溶液,产生白色沉淀,继续加水沉淀不溶解
C.油脂、蛋白质的水解反应都是由高分子变成小分子的反应
D.某液态油脂中含有大量的,该油脂能使溴的四氯化碳溶液褪色
19.(25-26高一下·全国·课前预习)化学性质
(1)蛋白质的水解反应
蛋白质
(2)蛋白质的变性
①按下列实验操作完成实验:
②实验现象:加入醋酸铅溶液,试管内蛋白质 ;加入蒸馏水后沉淀 。
③结论:在某些物理因素或化学因素的影响下,蛋白质的理化性质和生理功能发生改变的现象,称为蛋白质的变性。能使蛋白质变性的因素有物理因素: 、加压、搅拌、振荡、 、超声波等;化学因素: 、 、 、三氯乙酸、乙醇、丙酮、甲醛等有机物。
④蛋白质的变性是一个 过程,变性后的蛋白质在水中 ,同时也会失去 。利用蛋白质的变性,可用于杀菌消毒,而疫苗等生物制剂的保存则要防止变性。
(3)蛋白质的特征反应
①颜色反应:向盛有鸡蛋清溶液的试管中滴加滴浓硝酸,在酒精灯上微热,观察到的现象是 。实验结论: ,常用此反应来鉴别蛋白质。
②蘸取少量鸡蛋清或取一根头发,放在酒精灯火焰上灼烧,可闻到 。常用此反应区分毛料纤维与合成纤维。
20.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的结构简式为 ,C17H35-和C17H33-都是高级脂肪酸的烃基(呈链状)。
(1)写出A的分子式: ,A (“是”或“不是”)高分子化合物。
(2)A能使溴的四氯化碳溶液褪色,主要原因是 。
(3)写出反应①的反应类型: ,②的反应类型: ,B的名称: ,D的名称(或俗名): 。
(4)若A中高级脂肪酸的烃基都是C17H35-,由A组成的油脂在通常状况下一定是固体;若A中高级脂肪酸的烃基都是C17H33-,由A组成的油脂在通常状况下一定是液体。从分子组成与结构方面来说,油脂呈液态、固态的规律是 。
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第七章 有机化合物
第四节 基本营养物质
第2课时 蛋白质 油脂
教学目标
1.根据氨基酸、蛋白质、油脂的组成、结构认识三者的主要性质。
2.根据蛋白质、油脂的性质,了解两者在日常生活、生产中的应用。
重点和难点
重点:氨基酸、蛋白质、油脂的组成、结构 蛋白质、油脂的性质
难点:蛋白质、油脂的性质
◆知识点一 蛋白质——构成细胞的基本物质
1.组成元素:蛋白质是非常复杂的天然有机高分子,由碳、氢、氧、氮、硫等元素组成。
2.氨基酸
蛋白质在酸、碱或酶的作用下,水解生成多肽,最终水解生成氨基酸。
(1)两种常见氨基酸
甘氨酸:H2N—CH2COOH,苯丙氨酸:。
(2)氨基酸的共同官能团:氨基(—NH2)和羧基(—COOH)。
(3)氨基酸的聚合:在一定条件下,氨基酸之间发生聚合反应,生成更为复杂的多肽,进而构成蛋白质。
3.蛋白质的性质
(1)水溶性:有的蛋白质能溶于水,如鸡蛋清等;有的难溶于水,如丝、毛等。
(2)水解反应:蛋白质最终水解生成氨基酸。
(3)变性
在某些物理因素或化学因素的影响下,蛋白质的理化性质和生理功能发生改变的现象,称为蛋白质的变性。能使蛋白质变性的因素有:
物理因素:加热、加压、搅拌、振荡、紫外线照射、超声波等;
化学因素:强酸、强碱、重金属的盐类、三氯乙酸、乙醇、丙酮、甲醛等。
(4)蛋白质的特征反应——检验蛋白质
①显色反应:向盛有鸡蛋清溶液的试管中滴加3~5滴浓硝酸,在酒精灯上微热,观察到的现象是溶液遇浓硝酸变黄色。实验结论:浓硝酸可使某些蛋白质显黄色,常用此反应来鉴别蛋白质。
②蘸取少量鸡蛋清或取一根头发,放在酒精灯火焰上灼烧,可闻到烧焦羽毛的特殊气味。常用此反应区分毛料纤维与合成纤维。
4.蛋白质的用途
工业上的应用举例
(1)用蚕丝织成的丝绸制作服装;
(2)从动物皮、骨中提取的明胶用作食品增稠剂,生产医药胶囊和摄影用感光材料,驴皮制的阿胶是一种中药材;
(3)从牛奶和大豆中提取的酪素用来制作食品和涂料;
(4)蛋白质是人类必需的营养物质,绝大多数酶是蛋白质,是生物体内重要的催化剂。蛋白质在医药、食品、纺织等领域中有重要的应用价值。
归纳总结
蛋白质的鉴别、分离与提纯
(1)鉴别蛋白质的依据主要有:
①有些蛋白质分子中有苯环存在,这样的蛋白质跟浓HNO3作用时呈黄色。
②蛋白质被灼烧时,有烧焦羽毛的气味(常以此来区别毛纺物和棉纺物)。
(2)常用盐析来分离提纯蛋白质,因为盐析是可逆的,在蛋白质溶液中加入浓的盐溶液,蛋白质的溶解度降低而从溶液中析出,析出的蛋白质又能溶于水中,并不影响它原来的性质。应该注意的是:盐析与蛋白质的变性凝结有区别,当蛋白质在热、酸、碱、重金属盐、乙醇、甲醛、紫外线等作用下会发生性质改变而凝结叫变性,不可逆,不可能再使它们恢复为原来的蛋白质。
即学即练
1.下列对氨基酸和蛋白质的描述错误的是
A.鸡蛋清溶液中滴加浓硝酸出现黄色
B.鸡蛋清溶液中滴加醋酸铅溶液会出现沉淀
C.氨基酸分子间能发生聚合反应
D.氨基酸分子中只含有氨基()一种官能团
【答案】D
【解析】A.鸡蛋清溶液中含有蛋白质,蛋白质遇浓硝酸发生显色反应,出现黄色,A正确;
B.鸡蛋清溶液中含有蛋白质,滴加醋酸铅溶液会使蛋白质变性而析出,B正确;
C.氨基酸分子含有羧基和氨基,分子间能发生缩聚反应,C正确;
D.氨基酸分子中不只含有氨基()一种官能团,还含有羧基,D错误;
故选D。
2.某氨基酸中含有C、N、H、O四种元素,已知除氢原子外,其他原子均达到最外层8电子的稳定结构。下图为该氨基酸分子的球棍模型:
下列相关叙述正确的是
A.该氨基酸中含有三种官能团
B.氨基酸是蛋白质完全水解的产物
C.鸡蛋白溶液加入醋酸铅溶液后有沉淀析出,再加入水沉淀会溶解
D.所有蛋白质溶液遇浓硝酸变黄
【答案】B
【分析】根据某氨基酸的球棍模型,推出该氨基酸的结构简式为 ,据此分析;
【解析】A.根据该氨基酸的结构简式,含有官能团是氨基和羧基,故A错误;
B.氨基酸是构成蛋白质的基石,蛋白质水解最终产物是氨基酸,故B正确;
C.醋酸铅使蛋白质变性,变性是不可逆过程,因此鸡蛋白溶液加入醋酸铅溶液后有沉淀析出,再加入水,沉淀不会溶解,故C错误;
D.含有苯环的蛋白质遇浓硝酸变黄,故D错误;
答案为B。
3.关于蛋白质的组成与性质的叙述正确的是
A.蛋白质在酶的作用下水解的最终产物为氨基酸
B.向蛋白质溶液中加入CuSO4、Na2SO4浓溶液,均会使其变性
C.天然蛋白质仅由碳、氢、氧、氮四种元素组成
D.蛋白质、纤维素、油脂都是高分子化合物
【答案】A
【解析】A.蛋白质水解的最终产物为氨基酸,A正确;
B.CuSO4为重金属盐,能使蛋白质发生变性,Na2SO4浓溶液不能使蛋白质发生变性,B错误;
C.天然蛋白质除含C、H、O、N四种元素外还含有P、S等元素,C错误;
D.油脂不是高分子化合物,D错误。
故选:A。
◆知识点二 油脂
1.油脂的分类和物理性质
(1)油脂的分类
(2)物理性质
油脂的密度比水的小,黏度比较大,触摸时有明显的油腻感。难溶于水,易溶于有机溶剂。
2.油脂的结构
(1)油脂是由高级脂肪酸与甘油(丙三醇)通过酯化反应生成的酯,其结构如图所示:
结构简式中的R、R′、R″为同一种烃基的油脂称为简单甘油酯;R、R′、R″为不同种烃基的油脂称为混合甘油酯。天然油脂大都是混合甘油酯。
(2)组成油脂的高级脂肪酸种类较多,常见的有:
①饱和脂肪酸:如硬脂酸,结构简式为C17H35COOH;软脂酸,结构简式为C15H31COOH。
②不饱和脂肪酸:如油酸,结构简式为C17H33COOH;亚油酸,结构简式为C17H31COOH。
(3)脂肪酸的饱和程度对油脂熔点的影响
植物油含较多不饱和脂肪酸的甘油酯,常温下一般呈液态;动物油含较多饱和脂肪酸的甘油酯,常温下一般呈固态。
3.油脂的化学性质
(1)水解反应
①在酸性条件下,水解生成高级脂肪酸和甘油。
②油脂在碱性条件下的水解反应称为皂化反应,获得高级脂肪酸盐和甘油,进行肥皂生产。
(2)氢化反应
液态植物油在一定条件下与H2发生加成反应,提高饱和程度,生成固态的氢化植物油。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。
4.油脂在人体内的转化
油脂在人体小肠中通过酶的催化可以发生水解反应,生成高级脂肪酸和甘油,然后再分别进行氧化分解,释放能量。同时油脂能促进脂溶性维生素(如维生素A、D、E、K)的吸收,并为人体提供亚油酸等必需脂肪酸。
易错提醒
(1)酯是无机含氧酸或有机羧酸与醇通过酯化反应生成的一类有机物,而“油脂”是高级脂肪酸与丙三醇形成的酯,故“酯”中包含“脂”,注意两字的书写,“油脂”不能写为“油酯”。
(2)“油”和“脂”都是高级脂肪酸甘油酯。“油”一般不饱和程度较高,熔点较低,室温下为液态;“脂”一般饱和程度较高,熔点较高,室温下为固态,又称为“脂肪”。油通过氢化可以转化为脂肪。另外,油脂是混合物。
即学即练
1.油脂是重要的营养物质。下列关于油脂的说法正确的是
A.植物油可以使溴水褪色 B.油脂的密度比水大,难溶于水
C.含较多不饱和脂肪酸的甘油酯熔点较高 D.油脂在碱性条件下水解可得到高级脂肪酸
【答案】A
【解析】A.植物油含较多不饱和脂肪酸的甘油酯,因此含有碳碳双键,可以与溴水发生加成反应使其褪色,A正确;
B.油脂的密度一般比水小,且难溶于水,B错误;
C.植物油含较多不饱和脂肪酸的甘油酯,熔点较低,C错误;
D.高级脂肪酸具有酸性,因此油脂在碱性条件下水解可得到高级脂肪酸盐,D错误;
答案选A。
2.油脂是生活中的常见物质,下列关于油脂说法不正确的是
A.油和脂肪均含有酯基
B.油脂中含有C、H、O、N等元素
C.油脂水解所得高级脂肪酸盐可用于制肥皂
D.油脂的熔点与其所含高级脂肪酸的饱和程度有关
【答案】B
【解析】A.油脂有油和脂肪之分,都属于酯类化合物,故A正确;
B.油脂为高级脂肪酸甘油酯,只含C、H、O元素,不含N元素,故B错误;
C.油脂在碱性条件下水解生成高级脂肪酸盐与甘油,油脂在碱性条件下的水解反应叫皂化反应,工业上就是利用皂化反应来制取肥皂的,故C正确;
D.油脂有油和脂肪之分,脂肪是饱和高级脂肪酸的甘油酯,熔点相对较高,常温下呈固态,故D正确;
故答案选B。
3.下列各项属于油脂的用途的是( )
①作人类的营养物质 ②制取甘油 ③制取肥皂 ④制备高级脂肪酸 ⑤制备矿物油
A.仅①②③④ B.仅①③⑤C C.仅①②④⑤ D.仅①②③
【答案】A
【解析】油脂是油和脂肪的统称,植物油和动物脂肪都是油脂。油脂是人类重要的营养物质之一,故①符合题意;油脂在酸性条件下水解可制高级脂肪酸和甘油故②④符合题意;利用油脂在碱性条件下水解可制取肥皂和甘油,故③符合题意;矿物油是各种烃的混合物,不能由油脂制取,故⑤不符合题意;
故答案:A 。
1.氨基酸的酸、碱性及缩合反应(以为例)
(1)与盐酸反应:
(2)与NaOH反应:+NaOH―→+H2O
(3)缩合为多肽:nH2N—CH2COOH―→+(n-1)H2O
2.鉴别蛋白质的两种方法
方法一:利用显色反应
鉴别蛋白质可利用蛋白质的显色反应,即某些含苯环的蛋白质遇到浓硝酸变黄。
方法二:灼烧
蛋白质灼烧时产生特殊的气味,即烧焦羽毛的气味。
3.油脂的化学性质
(2)水解反应
①酸性或酶的作用下水解
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。
②碱性水解(皂化反应)
油脂在碱性(NaOH)条件下的水解反应中生成的高级脂肪酸的钠盐是肥皂的主要成分。所以将油脂在碱性条件下的水解反应称为皂化反应。
【注意】酸或碱均可催化酯的水解反应,但碱能使水解反应趋于完全。
实践应用
1.下列关于蛋白质的叙述错误的是
A.是羊毛和蚕丝的主要成分 B.水解能得到氨基酸
C.遇浓硝酸发生显色反应 D.NaCl溶液可使其变性
【答案】D
【解析】A.羊毛和蚕丝的主要成分均为蛋白质,A正确;
B.蛋白质水解的最终产物是氨基酸,B正确;
C.含苯环结构的蛋白质遇浓硝酸发生显色反应(黄蛋白反应),C正确;
D.NaCl溶液通过盐析作用使蛋白质析出,此过程可逆且未破坏结构,属于物理变化,D错误;
故选D。
2.下列有关油脂生理作用的叙述错误的是
A.油脂是产生能量最高的营养物质
B.脂肪是人体贮存能量的一种形式
C.油脂能促进脂溶性维生素A、D、E、K的吸收
D.肥胖的人更怕冷
【答案】D
【解析】A.糖类、油脂、蛋白质、无机盐、维生素和水为人体六大营养素,其中油脂是产生能量最高的营养物质,A正确;
B.脂肪是人体贮存能量的一种形式,B正确;
C.维生素分为水溶性和脂溶性,其中维生素A、D、E、K为脂溶性,故油脂能促进脂溶性维生素A、D、E、K的吸收,C正确;
D.脂肪是人体贮存能量的一种形式,肥胖的人含有的脂肪更多,应该更不怕冷,D错误;
故答案为:D。
3.植物油水解后,高级脂肪酸的成分是
A.油酸的成分多 B.硬脂酸的成分多
C.软脂酸的成分多 D.甘油的成分多
【答案】A
【解析】植物油是由3分子的高级不饱和脂肪酸和1分子甘油形成的酯,植物油水解后成分最多的为油酸,故选A。
考点一 油脂的组成与性质及应用
【例1】洗涤盛放过植物油的试管,宜选用的试剂是
A.稀H2SO4 B.热水
C.热NaOH溶液 D.浓HNO3
【答案】C
【解析】油脂不溶于水,在稀H2SO4和NaOH溶液的催化作用下均能水解,但只有在足量的NaOH存在下才可以水解完全,故选C。
概念辨析
油脂和矿物油的比较
物质
油脂
矿物油
脂肪
油
组成
多种高级脂肪酸的甘油酯
多种烃(石油及其分馏产品)
含饱和烃基
含不饱和烃基
性质
固态或半固态
液态
具有烃的性质,不能水解
能水解并部分兼有烯烃的性质
鉴别
加含酚酞的NaOH溶液,加热,红色变浅
加含酚酞的NaOH溶液,加热,无变化
【变式1-1】花生油、大豆油、动物油等是重要的食用油,下列有关说法正确的是
A.动物油通常呈液态
B.与水相混时均会沉在水面下
C.水解时均有一种相同的产物
D.花生油、大豆油、动物油一定能与发生加成反应
【答案】C
【解析】A.动物油是饱和高级脂肪酸甘油酯,通常呈固态,故A错误;
B.花生油、大豆油、动物油都属于不溶于水的油脂,密度都比水小,与水相混时均会浮在水面上,故B错误;
C.花生油、大豆油、动物油都属于油脂,一定条件下发生水解反应都能生成甘油,故C正确;
D.动物油是饱和高级脂肪酸甘油酯,分子中不含有碳碳双键,不能与氢气发生加成反应,故D错误;
故选C。
【变式1-2】下列说法正确的是
A.植物油和矿物油可以用蒸馏水鉴别
B.植物油和矿物油加入溴水并振荡、静置液体分层,上下两层均无色的是植物油,上层有色,下层无色的是矿物油
C.植物油和矿物油在一定条件下,均不能与氢气发生加成反应
D.油脂、蛋白质属于高分子化合物,而矿物油属于烃类
【答案】B
【解析】A.植物油和矿物油均不溶于水,且密度均小于水,加入蒸馏水后均会分层,油层在上层,无法通过此法鉴别,A错误;
B.植物油中含有碳碳双键,能与溴水发生加成反应,使溴水褪色,反应后的产物密度比水大,会沉在下层,矿物油与溴水不发生反应,会发生萃取,溴更易溶于矿物油,且矿物油密度比水小,因此上层(矿物油层)有色,下层无色,B正确;
C.植物油含有碳碳双键,能与氢气发生加成反应;而矿物油(如饱和烃)不与氢气加成,C错误;
D.蛋白质属于高分子化合物,但油脂的相对分子质量较小,不属于高分子化合物;矿物油属于烃类,D错误;
故选B。
考点二 蛋白质的性质及应用
【例2】下列有关蛋白质的叙述中,不正确的是
A.具有生命活性的蛋白质—结晶牛胰岛素,是1965年我国科学家在世界上第一次合成的
B.蛋白质溶液中加入饱和溶液,蛋白质析出,再加水不溶解
C.重金属盐能使蛋白质变性,所以误食重金属盐会中毒
D.、、等重金属盐中毒的病人,可服用大量含丰富蛋白质的生鸡蛋、牛奶等
【答案】B
【解析】A.1965年我国科学家首次合成结晶牛胰岛素,是蛋白质研究的重要里程碑,A正确;
B.蛋白质盐析(加入饱和硫酸铵溶液)是可逆过程,加水后蛋白质会重新溶解,B不正确;
C.重金属盐使蛋白质变性,导致生理功能丧失,故误食会中毒,C正确;
D.生鸡蛋、牛奶中的蛋白质可与重金属离子结合,减轻毒性,是急救措施之一,D正确;
故选B。
易错提醒
蛋白质盐析与变性的比较
盐析
变性
概念
蛋白质在某些盐的浓溶液中因溶解度降低而析出
蛋白质在加热、酸、碱等条件下性质发生改变而聚沉
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、铝等轻金属盐的浓溶液及铵盐溶液
加热、强酸、强碱、重金属盐类、紫外线、X射线、甲醛、酒精、苯甲酸等
用途
提纯蛋白质
杀菌消毒
【变式2-1】下列说法中错误的是
A.在豆浆中加入少量的石膏,能使豆浆凝结为豆腐
B.绝大多数酶是蛋白质,温度越高,酶的催化活性越强
C.用灼烧的方法可以鉴别毛织物和棉织物
D.浓硝酸使皮肤呈黄色是由于浓硝酸与蛋白质发生了颜色反应
【答案】B
【解析】A.在豆浆中加入石膏能使豆浆凝结为豆腐,这是利用石膏使豆浆中的蛋白质胶体发生聚沉,A正确;
B.绝大多数酶是蛋白质,但温度过高会导致酶变性失活,催化活性降低,并非温度越高活性越强,B错误;
C.毛织物主要成分为蛋白质,灼烧时产生烧焦羽毛的气味,棉织物主要成分为纤维素,灼烧时无此气味,可用灼烧法鉴别,C正确;
D.浓硝酸使皮肤呈黄色是由于其与蛋白质发生颜色反应,D正确;
故选B。
【变式2-2】下列关于蛋白质的叙述正确的是
A.鸡蛋清(蛋白质)溶液遇到浓硫酸会显黄色
B.鸡蛋清(蛋白质)溶液加饱和硫酸铵会出现盐析现象
C.绝大多数酶是蛋白质,温度越高,酶的催化效率越高
D.重金属盐能使蛋白质变性,故吞服“钡餐”()会引起中毒
【答案】B
【解析】A.蛋白质遇浓硝酸会显黄色(黄蛋白反应),浓硫酸主要使蛋白质脱水变性,无颜色变化,A错误;
B.盐析是加入高浓度盐溶液使蛋白质析出,硫酸铵是常用盐析试剂,过程可逆,B正确;
C.酶活性在适宜温度时最高,高温会破坏酶结构,导致失活,C错误;
D.硫酸钡性质稳定,不溶于水和酸,不会引起重金属中毒,故可用作钡餐,D错误;
故选B。
考点三 常见有机物的鉴别
【例3】下列各组物质的鉴别方法,不可行的是
A.丝绸和涤纶:灼烧
B.乙烷和乙烯:酸性高锰酸钾溶液
C.浓硫酸和稀硫酸:加入金属铝片
D.硫酸钠和亚硫酸钠:滴加氯化钡溶液
【答案】D
【解析】A.丝绸灼烧有烧焦羽毛味,涤纶燃烧熔融收缩且有刺激性气味,故可以用灼烧鉴别二者,故A可行;
B.乙烯中含有碳碳双键,可使酸性高锰酸钾褪色,乙烷中没有可以使酸性高锰酸钾褪色的官能团,故可以用酸性高锰酸钾鉴别二者,故B可行;
C.常温下,铝遇浓硫酸钝化(无明显气泡产生);稀硫酸与铝反应产生氢气,故可以用铝片鉴别二者,故C可行;
D.硫酸钠与氯化钡生成白色沉淀(),亚硫酸钠与氯化钡生成白色沉淀(),因此,仅用氯化钡无法区分二者,故D不可行;
故选D。
易错提醒
常见有机物的鉴别
物质
试剂与方法
现象与结论
饱和烃与不饱和烃
加入溴水或酸性KMnO4溶液
褪色的是不饱和烃
羧酸
加入新制Cu(OH)2
蓝色絮状沉淀溶解
NaHCO3溶液
产生无色气泡
葡萄糖
银氨溶液,水浴加热
产生光亮银镜
新制Cu(OH)2悬浊液,加热
产生砖红色沉淀
淀粉
碘水
显蓝色
蛋白质
浓硝酸,微热
显黄色
灼烧
烧焦羽毛气味
【变式3-1】利用物质的性质差异可鉴别物质,下列鉴别方法错误的是
A.用酸性高锰酸钾溶液鉴别苯和己烷 B.用溴水鉴别乙烷和乙烯
C.用重铬酸钾溶液鉴别乙醇和乙酸 D.用水鉴别甲苯和乙醇
【答案】A
【解析】A.苯和己烷均不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,两者密度均比水小,有机层在上方,无法鉴别,A错误;
B.乙烯含双键,能与溴水发生加成反应使其褪色,乙烷无此性质,B正确;
C.乙醇在酸性条件下可被重铬酸钾氧化(溶液变绿),乙酸无此反应,C正确;
D.甲苯不溶于水且密度小于水,会分层;乙醇与水混溶,不分层,D正确;
故选A。
【变式3-2】下列区分物质的方法不正确的是
A.用燃烧的方法可以区分甲烷和乙烯
B.用酸性KMnO4溶液区分乙烷和乙炔
C.用新制的Cu(OH)2悬浊液区分蔗糖和葡萄糖
D.用KI溶液区分淀粉溶液和鸡蛋白溶液
【答案】D
【解析】A.甲烷是饱和烷烃,燃烧火焰呈淡蓝色,乙烯是不饱和烯烃,燃烧火焰明亮且有黑烟,现象不同,A正确;
B.乙炔含碳碳三键,能使酸性KMnO4溶液褪色,乙烷不能,可区分,B正确;
C.葡萄糖含有醛基,与新制Cu(OH)2悬浊液共热生成砖红色沉淀,蔗糖无此现象,C正确;
D.KI溶液与淀粉或鸡蛋白均无显色反应,无法区分两者,D错误;
故选D。
基础达标
1.下列物质中,属于高分子的是
A.氨基酸 B.油脂 C.淀粉 D.蔗糖
【答案】C
【解析】相对分子质量成千上万的化合物才是高分子,氨基酸是合成高分子蛋白质的小分子,油脂的相对分子质量较小属于小分子物质,蔗糖的分子式为C12H22O11,故属于小分子,只有淀粉的分子组成为(C6H10O5)n,其相对分子质量成千上万,属于高分子化合物,故答案为:C。
2.下列说法不正确的是
A.氨基酸分子中既含有羧基又含有氨基
B.向鸡蛋清溶液中加入饱和硫酸铜溶液,有固体析出
C.天然油脂的主要成分是高级脂肪酸甘油酯,它属于高分子化合物
D.在含氢氧化钠的氢氧化铜悬浊液中加入葡萄糖溶液,加热后产生砖红色沉淀
【答案】C
【解析】A.氨基酸是含有碱性氨基和酸性羧基的有机化合物,故A正确;
B.鸡蛋清的主要成分是蛋白质,向鸡蛋清溶液中加入饱和硫酸铜溶液,蛋白质发生变性,有固体析出,故B正确;
C.高级脂肪酸甘油酯的相对分子质量不超过10000,不是高分子化合物,故C错误;
D.葡萄糖含有醛基,加热条件下可以还原新制的氢氧化铜悬浊液产生氧化亚铜,生成砖红色沉淀,故D正确;
本题答案C。
3.某期刊封面上有如图所示的一个分子的球棍模型,图中“棍”代表单键、双键或三键。不同颜色的“球”代表不同元素的子,该模型图可代表的物质是
A.葡萄糖 B.酯 C.氨基酸 D.乙醇钠
【答案】C
【解析】由分子的球棍模型图,结合原子结构可知,白球代表H,蓝球代表N,绿球代表C,红球代表O。故该模型图表示的分子是,即甘氨酸,甘氨酸是一种重要的氨基酸,故C符合题意;
故答案:C。
4.合理饮食、营养均衡有利于身体健康,下列叙述正确的是
A.葡萄糖、果糖互为同分异构体,淀粉和纤维素也互为同分异构体
B.肉、蛋、奶中的蛋白质,需水解成氨基酸后才能吸收
C.淀粉、纤维素、油脂、蛋白质都是高分子化合物
D.久置的油脂变味不能食用,是由于油脂发生了水解反应
【答案】B
【解析】A.同分异构体是分子式相同、结构不同的化合物;淀粉和纤维素虽都写成(C6H10O5)n,但n不同分子式不同,不是同分异构体,A错误;
B.蛋白质为高分子物质不能被人直接吸收,需水解成氨基酸后才能吸收,B正确;
C.淀粉、纤维素、蛋白质都是高分子化合物,油脂相对分子量较小,不属于高分子化合物,C错误;
D.久置的油脂变味不能食用,是由于油脂发生了氧化反应,D错误;
故选B。
5.(23-24高一下·浙江·期中)下列说法正确的是
A.通过石油裂化可以获取乙烯、丙烯等小分子烯烃
B.新制的悬浊液可用于测定尿糖的含量
C.油脂属于高分子化合物,可用于制造肥皂和油漆
D.甲醛、乙醇、,均能使蛋白质变性
【答案】B
【解析】A.石油裂化可得到汽油、煤油等轻质油,进一步裂解可得到乙烯、丙烯等,A错误;
B.尿糖含有葡萄糖,葡萄糖含有醛基,葡萄糖和新制的悬浊液反应生成砖红色沉淀,故可用于测定尿糖的含量,B正确;
C.油脂不属于高分子化合物,C错误;
D.氯化钠不属于重金属盐,能使蛋白质盐析,不能使蛋白质变性,甲醛、乙醇、硫酸铜,均能使蛋白质变性,D错误;
故选B。
6.(24-25高一下·甘肃张掖·阶段练习)生活中的一些问题常常涉及有机化学知识。下列叙述中正确的是
A.大米中的淀粉一经水解就酿成了酒
B.棉花和蚕丝的主要成分均为纤维素
C.有甜味的物质都是糖类
D.灼烧鸡蛋清产生烧焦羽毛的气味
【答案】D
【解析】A.淀粉水解生成葡萄糖,酿酒需要葡萄糖进一步发酵生成乙醇,A错误;
B.棉花成分为纤维素,蚕丝成分为蛋白质,B错误;
C.甜味物质可能为糖类(如葡萄糖)或非糖类(如糖精),C错误;
D.鸡蛋清含蛋白质,灼烧时产生烧焦羽毛气味,D正确;
故答案选D。
7.下列有关有机物的说法错误的是
①烃是含有C和H元素的有机物 ②分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的有机物是同系物 ③甲烷的二氯代物有两种 ④乙酸和乙醇生成乙酸乙酯的反应是取代反应 ⑤可用燃烧法鉴别棉花和羊毛
A.①②③④ B.只有②③ C.只有③④ D.只有①②③
【答案】D
【解析】①烃是有且只有有C和H元素的有机物,故错误;
②分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的有机物是同系物,同系物需要两者分子结构相似,错误;
③甲烷为正四面体形,甲烷的二氯代物有1种,错误;
④乙酸和乙醇生成乙酸乙酯的反应是取代反应,该反应为酯化反应,原子团的相互交换,属于取代反应,正确;
⑤可用燃烧法鉴别棉花和羊毛,正确,棉花为纤维素,燃烧有烧纸的味道,羊毛属于蛋白质,燃烧有烧焦羽毛的气味,可鉴别,故正确;
错误的有①②③,答案选D。
8.下列关于蛋白质的叙述中,错误的是
A.天然蛋白质经水解,最终生成氨基酸
B.蛋白质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
C.蛋白质溶液中加入乙醇可以使蛋白质从溶液中析出,加水又能溶解
D.蛋白质灼烧时有烧焦羽毛的气味,可以用来检验毛织品和棉织品
【答案】C
【解析】A.天然蛋白质水解的最终产物为氨基酸,A正确;
B.蛋白质是复杂的有机高分子,由C、H、O、N、S等元素组成,B正确;
C.乙醇能使蛋白质变性,蛋白质变性没有可逆性,所以加水不能溶解,C错误;
D.毛的主要成分是蛋白质,棉的主要成分是纤维素,利用蛋白质灼烧时有烧焦羽毛的气味,可检验毛织品和棉织品,D正确;
故选C。
9.糖类、油脂和蛋白质是维持人体生命活动的三大营养物质。下列说法正确的是
A.淀粉可水解生成氨基酸
B.蛋白质可水解生成葡萄糖
C.制备肥皂是利用油脂水解的性质
D.纤维素由C、H、O、N四种元素组成
【答案】C
【解析】A.淀粉水解最终生成葡萄糖,A项错误;
B.蛋白质水解最终生成氨基酸,B项错误;
C.油脂在碱性条件下水解生成高级脂肪酸盐和甘油,可利用此性质制备肥皂,C项正确;
D.纤维素属于多糖,由C、H、O三种元素组成,D项错误;
故选C。
10.引发此次肺炎疫情的新型冠状病毒,“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、脂肪都是高分子化合物
B.组成蛋白质、糖类、脂肪的元素种类相同
C.蛋白质、糖类、脂肪在一定条件下都能发生水解反应
D.利用脂肪在碱性条件下的水解,可以制得肥皂
【答案】D
【解析】A.糖类中的单糖、二糖等、油脂相对分子质量较小,不属于高分子化合物,故A错误;
B.糖类和脂肪的元素组成都是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,故B错误;
C.油脂水解的最终产物是高级脂肪酸和丙三醇,蛋白质是由氨基酸缩聚形成的高分子化合物,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,但单糖如葡萄糖等不能水解,故C错误;
D.肥皂是高级脂肪酸盐,油脂在碱性条件下的水解生成高级脂肪酸盐与甘油,称为皂化反应,可以制得肥皂和甘油,故D正确;
答案选D。
综合应用
11.(25-26高一上·广东·期末)下列博物馆的藏品中,主要材料为合金的是
A.镀金铜马 B.刺绣条幅
C.陶制妆盘 D.纸质书墨
【答案】A
【解析】A.镀金铜马的主要材料是铜的合金,A正确;
B.刺绣条幅主要成分为丝绸或棉、麻等,属于有机高分子材料,B错误;
C.陶制妆盘主要成分为硅酸盐,C错误;
D.纸质书墨中“纸”的主要成分为纤维素,纸质书墨的主要材料不是合金,D错误;
故答案为A。
12.(26-27高一上·全国·课后作业)“民以食为天,食以安为先”。近年来发生的三鹿奶粉、苏丹红、多宝鱼等食品安全事件严重威胁消费者的健康和生命安全。劣质奶粉中的蛋白质的含量低于0.37%,被称为“空壳奶粉”。下列有关说法中正确的是
A.蛋白质是重要的营养物质,它有助于食物的消化和排泄
B.蛋白质在淀粉酶的作用下,可水解成葡萄糖等
C.在家庭中可采用灼烧法定性检查奶粉中是否含有蛋白质,蛋白质燃烧可产生特殊的气味
D.蛋白质水解的产物不可在人体内重新合成蛋白质
【答案】C
【解析】A.有助于食物消化和排泄的是纤维素,蛋白质是营养物质,A错误;
B.淀粉酶是催化淀粉水解的酶,作用于淀粉生成葡萄糖等,而蛋白质水解需要蛋白酶或肽酶,生成氨基酸而非葡萄糖,B错误;
C.灼烧法是检测蛋白质的简易方法,蛋白质燃烧时会产生类似烧焦羽毛的特殊气味,可用于家庭定性检查奶粉中是否含蛋白质,符合题意,C正确;
D.蛋白质水解的产物是氨基酸,氨基酸在人体内可通过转氨基和脱氨基等代谢过程重新合成蛋白质,D错误;
故选C。
13.(25-26高一上·安徽芜湖·期中)《本草纲目》中提出了制作豆腐的流程:“豆腐之法,凡黑豆黄豆及白豆泥豆豌豆绿豆之类皆可为之。水浸、铠碎、去渣、煎成、以盐卤汁或山矾叶酸醋淀,就釜收之。又有入缸内以石膏末收之”。有关叙述错误的是
A.取少量豆浆于试管中稀释,用“激光笔”照射,可观察到光亮的“通路”
B.用“煎成”后的豆浆制作豆腐,其蛋白质仍然具有生理活性
C.豆浆中加入盐卤汁或石膏,可加快凝聚成豆腐,其原理与江河入海口易形成“三角洲”类似
D.豆浆主要是豆类蛋白质与水形成的胶体分散系,属于介稳体系
【答案】B
【解析】A.豆浆稀释后仍为胶体,用激光笔照射会出现丁达尔效应,A正确;
B.“煎成”指高温煮沸,蛋白质受热变性后失去生理活性,B错误;
C.盐卤或石膏中的电解质使胶体聚沉,与江河入海口泥沙沉积原理相同,C正确;
D.豆浆是胶体,胶体属于介稳体系,D正确;
答案选B。
14.(25-26高一上·辽宁·阶段练习)东北是我国重要的商品粮基地,盛产大豆、玉米等作物。大豆油{主要成分之一为,一种甘油三酯}是当地居民日常烹饪的主要食用油。下列关于分子的说法错误的是
A.属于化合物
B.该物质中含有碳、氢、氧三种元素
C.每个分子中含有98个氢原子
D.分散至水中所得分散系属于胶体
【答案】D
【解析】A.该分子由不同元素组成,属于化合物,A正确;
B.由分子式可知,该物质由碳、氢、氧三种元素组成,一个该分子由碳、氢、氧三种原子构成,B正确;
C.根据分子式可知,每个分子中含有的氢原子总数为5+3×31=98,C正确;
D.油脂不溶于水,分散后形成乳浊液而非胶体(胶体需乳化剂或特定条件),D错误;
故答案选D。
15.(24-25高一下·海南省直辖县级单位·期末)下列有关糖类、蛋白质和油脂的说法正确的是
A.摄入人体的纤维素在酶的作用下能水解为葡萄糖
B.麦芽糖和蔗糖的分子式为,两者互为同分异构体
C.油脂在酸性条件下的水解反应可获得高级脂肪酸盐和甘油
D.棉花、蚕丝、羊毛的主要成分都是蛋白质
【答案】B
【解析】A.人体内没有纤维素酶,无法水解纤维素,A错误;
B.麦芽糖和蔗糖分子式均为,结构不同,互为同分异构体,B正确;
C.油脂在酸性条件下水解生成高级脂肪酸和甘油,而非盐类,C错误;
D.棉花成分为纤维素,蚕丝和羊毛为蛋白质,D错误;
故选B。
16.(24-25高一下·河南开封·阶段练习)利用选定的实验试剂,不能达到实验目的的是
实验目的
实验试剂
A
检验尿液中的葡萄糖
硫酸铜溶液、氢氧化钠溶液
B
检验石油裂解产生的气体中含有乙烯
Br2的CCl4溶液
C
检验鸡蛋清中的蛋白质
浓硝酸
D
检查司机呼出的气体中是否含有乙醇
酸性重铬酸钾溶液
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【解析】A.硫酸铜溶液和氢氧化钠溶液可生成新制氢氧化铜悬浊液,在加热条件下与葡萄糖反应生成砖红色沉淀,能够检验葡萄糖,A正确;
B.Br2的CCl4溶液能与含双键的物质(如乙烯)发生加成反应而褪色,但石油裂解气中可能含其他不饱和烃(如丙烯),该试剂无法特异性检验乙烯,B错误;
C.浓硝酸与蛋白质发生显色反应(变黄),能够检验蛋白质,C正确;
D.乙醇在酸性条件下使重铬酸钾溶液变色(橙红→绿),可用于检测乙醇,D正确;
答案选B。
拓展培优
17.(24-25高一下·内蒙古包头·期末)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。下列说法正确的是
A.1mol化合物Ⅰ充分氢化需要消耗
B.生物柴油与石化柴油组成元素不同
C.Ⅰ和Ⅲ都属于天然油脂的主要成分
D.水萃取法分离Ⅱ和Ⅲ时,加入NaOH可提升分离效果
【答案】B
【解析】A.1分子化合物I中含有2个碳碳双键,故1mol化合物I充分氢化需要消耗2mol H2,A错误;
B.生物柴油的组成元素主要为C、H、O,石化柴油组成元素为C、H,B正确;
C.Ⅰ属于天然油脂的主要成分,Ⅲ不属于天然油脂的主要成分,C错误;
D.Ⅱ为丙三醇易溶于水,Ⅲ为酯,加入NaOH溶液,酯会发生水解,不能提升分离效果,D错误;
故答案为:B。
18.(23-24高一下·河南南阳·期末)糖类、油脂和蛋白质是生命中的基础有机化学物质。下列叙述正确的是
A.所有蛋白质与浓硝酸作用都发生显色反应
B.向鸡蛋清溶液中加入饱和硫酸铵溶液,产生白色沉淀,继续加水沉淀不溶解
C.油脂、蛋白质的水解反应都是由高分子变成小分子的反应
D.某液态油脂中含有大量的,该油脂能使溴的四氯化碳溶液褪色
【答案】D
【解析】A.只有含苯环的蛋白质与浓硝酸作用才能显黄色,不含苯环的蛋白质没有这一性质,故A错误;
B.向鸡蛋清溶液中加入饱和硫酸铵溶液析出白色沉淀,属于蛋白质的盐析现象,属于可逆过程,所以加水又溶解,故B错误;
C.油脂属于有机大分子化合物,不属于高分子,故C错误;
D.烃基-C17H33和-C15H29的不饱和度为1,均含有碳碳双键,所以该油脂能使溴的四氯化碳溶液褪色,故D正确;
故选D。
19.(25-26高一下·全国·课前预习)化学性质
(1)蛋白质的水解反应
蛋白质
(2)蛋白质的变性
①按下列实验操作完成实验:
②实验现象:加入醋酸铅溶液,试管内蛋白质 ;加入蒸馏水后沉淀 。
③结论:在某些物理因素或化学因素的影响下,蛋白质的理化性质和生理功能发生改变的现象,称为蛋白质的变性。能使蛋白质变性的因素有物理因素: 、加压、搅拌、振荡、 、超声波等;化学因素: 、 、 、三氯乙酸、乙醇、丙酮、甲醛等有机物。
④蛋白质的变性是一个 过程,变性后的蛋白质在水中 ,同时也会失去 。利用蛋白质的变性,可用于杀菌消毒,而疫苗等生物制剂的保存则要防止变性。
(3)蛋白质的特征反应
①颜色反应:向盛有鸡蛋清溶液的试管中滴加滴浓硝酸,在酒精灯上微热,观察到的现象是 。实验结论: ,常用此反应来鉴别蛋白质。
②蘸取少量鸡蛋清或取一根头发,放在酒精灯火焰上灼烧,可闻到 。常用此反应区分毛料纤维与合成纤维。
【答案】(1) 多肽 氨基酸
(2) 产生沉淀 不溶解 加热 紫外线照射 强酸 强碱 重金属盐 不可逆 不溶解 原有的生理活性
(3) 有黄色沉淀生成 蛋白质遇浓硝酸变黄色 烧焦羽毛的气味
【解析】(1)蛋白质在酶、酸或碱的作用下发生水解反应,首先水解生成多肽,多肽再逐步水解最终生成氨基酸。
(2)鸡蛋清溶液中加入醋酸铅溶液,醋酸铅属于重金属盐,会使蛋白质变性,产生沉淀;变性后的蛋白质结构被破坏,加入蒸馏水后沉淀不溶解。能使蛋白质变性的物理因素有加热、加压、搅拌、振荡、紫外线、超声波等;化学因素有强酸、强碱、重金属盐、三氯乙酸、乙醇、丙酮、甲醛等有机物。蛋白质的变性是不可逆过程,变性后的蛋白质在水中溶解度降低,同时失去生理活性。
(3)向鸡蛋清溶液中滴加浓硝酸并微热,蛋白质会与浓硝酸发生颜色反应,出现黄色沉淀,该现象可用于鉴别蛋白质。灼烧鸡蛋清或头发时,蛋白质中的含氮、硫等元素会分解产生特殊气味,可闻到烧焦羽毛的气味,利用此气味可区分毛纤维与合成纤维。
20.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的结构简式为 ,C17H35-和C17H33-都是高级脂肪酸的烃基(呈链状)。
(1)写出A的分子式: ,A (“是”或“不是”)高分子化合物。
(2)A能使溴的四氯化碳溶液褪色,主要原因是 。
(3)写出反应①的反应类型: ,②的反应类型: ,B的名称: ,D的名称(或俗名): 。
(4)若A中高级脂肪酸的烃基都是C17H35-,由A组成的油脂在通常状况下一定是固体;若A中高级脂肪酸的烃基都是C17H33-,由A组成的油脂在通常状况下一定是液体。从分子组成与结构方面来说,油脂呈液态、固态的规律是 。
【答案】(1) C57H106O6 不是
(2)A分子中C17H33—为不饱和烃基,含有碳碳双键,可以和溴发生加成反应
(3) 加成反应 水解反应(取代反应) 油酸 丙三醇(或甘油)
(4)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脂熔点较低,含较多饱和脂肪酸的甘油脂,熔点较高
【解析】(1)A的分子式可以通过观察其结构简式得出,由于每个高级脂肪酸烃基(C17H35-或C17H33-)连接一个羧基(-COOH),并且有三个这样的基团与甘油分子(C3H5(OH)3)酯化形成A,因此A的分子式应为C57H106O6。A不是高分子化合物,因为高分子化合物通常指的是相对分子质量非常大的化合物,而天然油脂A的相对分子质量并不符合这一标准。
(2)A能使溴的四氯化碳溶液褪色,主要原因是A分子中含有碳碳双键。碳碳双键是一种不饱和键,可以与溴发生加成反应,导致溴的四氯化碳溶液褪色。
(3)反应①是油脂的氢化,是液态油与氢气发生加成反应生成氢化油,因此,反应①的反应类型是加成反应。反应②是高级脂肪酸甘油酯在酸性条件下的水解反应或取代反应,在这个反应中,A分子水解为硬脂酸和油酸及甘油,故D是丙三醇,俗称甘油。
(4)油脂的液态或固态取决于其分子结构,特别是高级脂肪酸烃基的饱和程度。若A中高级脂肪酸的烃基都是C17H35-,由于是饱和烃基,使得油脂在通常状况下呈固态。若A中高级脂肪酸的烃基都是C17H33-,由于是不饱和烃基,使得油脂在通常状况下呈液态。因此,从分子组成与结构方面来说,油脂呈液态、固态的规律是:烃基饱和程度越高,油脂越容易呈固态;烃基不饱和度越大,油脂越容易呈液态。
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