内容正文:
第四章 生物大分子
复习讲义
复习目标
1.知道糖类的组成、分类、重要性质和主要用途。
2.认识葡萄糖、果糖的分子结构,掌握葡萄糖、果糖的特征反应。
3.知道二糖的组成、物理化学性质、主要用途及其鉴别方法。
4.认识多糖的组成、物理化学性质、主要用途及其鉴别方法。
5.掌握多糖的水解实验。
6.认识不同氨基酸的结构及其性质。
7.熟悉蛋白质的结构和性质。
8.认识蛋白质是生命活动的物质基础,是人体的必需营养物质,但是蛋白质的摄入量过多或过少都不利于人体健康,要合理安排饮食,注意营养搭配。
9.能辨识核糖核酸、脱氧核糖核酸中的磷酯键,能基于氢键分析碱基的配对原理。能说明核糖核酸、脱氧核糖核酸对于生命遗传的意义。
10.了解脱氧核糖核酸、核糖核酸的结构特点和生物功能。认识核酸的意义,体会化学科学在生命科学发展中所起的重要作用。
重点和难点
重点:
1.单糖、二糖、多糖的化学性质;
2.蛋白质的结构与性质;
3.核糖核酸、脱氧核糖核酸的结构。
难点:
1.糖类的水解实验;
2.蛋白质的性质;
3.核糖核酸、脱氧核糖核酸的性质。
█知识点一 糖类的组成、分类及单糖
1.组成
糖类化合物一般由 、 、 三种元素组成,大多数可用通式 表示,所以糖类也被称为 。
①并 所有糖的组成都符合通式Cm(H2O)n,如鼠李糖(C6H12O5)、脱氧核糖(C5H10O4)。
②组成符合通式Cm(H2O)n的有机化合物也 属于糖类,如甲醛(CH2O)、乙酸(C2H4O2)。
③糖类分子中的氢、氧原子并 结合成水存在,只是大多数糖类化合物中氢、氧原子的个数比是2:1。“碳水化合物”只是一个习惯说法,并不准确。
2.结构
糖类是 、 和它们的脱水缩合物,含有的官能团有—OH、—CHO或等。
3.分类
(1)根据能否水解以及水解后的产物,糖类可分为单糖、寡糖(低聚糖)和多糖。
类别
划分依据
代表物
单糖
不能水解
葡萄糖(C6H12O6)、果糖(C6H12O6)、核糖(C5H10O5)及脱氧核糖(C5H10O4)等
寡糖(低聚糖)
1 mol糖水解后能产生 mol单糖
若水解生成2mol单糖,则称为二糖,重要的二糖有 糖、 糖和 糖等
多糖
1 mol糖水解后能产生 mol以上单糖
淀粉、纤维素、糖原、甲壳质等
(2)根据分子中含有醛基或酮羰基,单糖又可分为 糖和 糖。如葡萄糖属于醛糖,果糖属于酮糖。
(3)根据是否具有还原性将糖类分为 糖(能发生银镜反应)与 糖(不能发生银镜反应)。醛糖属于 糖,酮糖通常属于 糖。
糖类与甜味
(1) 所有糖类均有甜味:一般单糖、某些二糖有甜味;而淀粉和纤维素等多糖无甜味。
(2)有甜味的物质 属于糖类:如食品添加剂中的甜味剂木糖醇()、糖精钠()等,虽然具有甜味,但不属于糖类。
4.葡萄糖
(1)结构
葡萄糖分子式为C6H12O6,结构简式为 或CH₂OH—CHOH—CHOH—CHOH—
CHOH—CHO,含有的官能团是—OH、—CHO,是一种多羟基醛。
(2)物理性质
葡萄糖为 色 体,熔点为146℃,有 味,但甜度不如蔗糖, 溶于水, 溶于乙醇, 溶于乙醚。
(3)化学性质
①醛的性质
a.氧化反应
实验
与银氨溶液的反应
与新制Cu(OH)2的反应
实验操作
实验现象
试管内壁 。
①中出现 ;
②中得到 ;
③中生成 。
化学方程式
。
。
实验结论
葡萄糖(C6H12O6)分子中含有 ,属于醛糖,有 性,属于还原糖
(1)在葡萄糖与Cu(OH)2反应实验中,Cu(OH)2悬浊液应现用现配。配制溶液时,应先加入足量NaOH溶液,再加入少量CuSO4溶液,保证溶液呈 。医疗上可用此反应检测病人的血糖和尿糖。
(2)在银镜反应实验中:
①配制银氨溶液时,先向试管中加入硝酸银溶液,后逐滴加入稀氨水,边加边振荡,直到生成的白色沉淀 ,保证溶液呈 。
②试管内壁必须 ,采用 ,且加热过程中不能 试管,否则不利于还原出的银均匀附着在试管内壁上而形成银镜,容易形成黑色沉淀。不能直接用酒精灯如热,因为反应温度过 ,反应速率过 ,常会形成黑色沉淀而得不到银镜。
b.还原反应(加成反应)
与H2加成: 。
②醇的性质
a.酯化反应
。
b.与活泼金属反应
。
③燃烧(氧化反应)
。
④生理氧化
C6H12O6+6O26CO2+6H2O
⑤发酵生成酒精
C6H12O62C2H5OH+2CO2↑
(4)用途
①葡萄糖提供了维持人体生命活动所需要的能量;
②用于制镜业、糖果制造业;
③用于医疗,低血糖的患者可利用静脉注射葡萄糖溶液的方式来迅速补充营养。
5.果糖
(1)分子结构
果糖的分子式为 ,结构简式 ,含有的官能团是-OH、,属于多羟基酮,属于酮糖,与葡萄糖互为 。
(2)物理性质
纯净的果糖为 色 体, 溶于水,吸湿性 ,在水果和蜂蜜中含量较 ,比蔗糖甜度高,广泛应用于食品和医药生产中。
(3)化学性质
果糖分子中含有羟基(-OH)和酮羰基(),可以发生取代反应(如酯化反应)、加成反应等。
6.核糖与脱氧核糖
核糖
脱氧核糖
分子式
结构简式
类别
多羟基醛
多羟基醛
特点
都是含5个碳原子的单糖——戊糖
应用
是 (RNA)的重要组成部分
是 (DNA)的重要组成部分
效果检测
1.(23-24高二下·河北·月考)糖类物质是自然界分布最广泛、种类最多的有机化合物,是人类维持生命活动所需能量的主要来源。下列说法错误的是
A.不是所有的糖都有甜味
B.糖不一定是高分子化合物
C.蔗糖不能发生银镜反应,则麦芽糖也不能发生银镜反应
D.可发生水解的糖不一定是多糖
2.(24-25高二下·宁夏吴忠·期末)下列关于葡萄糖性质的叙述中不正确的是
A.葡萄糖能发生酯化反应
B.葡萄糖与新制加热时生成砖红色沉淀
C.葡萄糖中含有手性碳原子
D.充分燃烧等质量的葡萄糖和甲醛(HCHO),所需氧气的物质的量不相同
█知识点二 二糖与多糖
1.二糖
(1)常见的二糖辨别
类别
蔗糖
麦芽糖
分子式
分子结构
分子中 醛基
分子中 醛基
互为 ,都是二糖
物理性质
色 体, 溶于水,有 味
色 体, 溶于水,有甜味但不及蔗糖
化学性质
水解生成葡萄糖和果糖
水解生成葡萄糖
非还原糖,与银氨溶液或新制Cu(OH)2均 , 使溴水褪色
还原糖, 与银氨溶液或新制Cu(OH)2反应, 使溴水褪色
存在
甘蔗、甜菜
发芽的谷粒和麦芽
用途
甜味剂
制饴糖
鉴别方法
向二者的溶液中分别加入银氨溶液,水浴加热,能发生银镜反应的是 糖,不能发生银镜反应的是 糖[也可用新制的Cu(OH)2鉴别]
①二糖的水解反应:定量关系:1 mol蔗糖水解生成1 mol 糖和1 mol 糖,葡萄糖和果糖的分子式相同但结构不同,因此用分子式表示时要注明名称。
②蔗糖水解产物为葡萄糖和果糖,生成的葡萄糖为还原糖,可以利用这个性质来判断蔗糖是否发生水解。
③中学阶段能发生银镜反应的物质:醛类及其他含有醛基(或结构)的物质,如甲酸、甲酸酯类、甲酸盐、葡萄糖、麦芽糖等,果糖因其在碱性条件下可发生烯醇化,也可发生银镜反应。
(2)实验探究——蔗糖和麦芽糖是否属于还原糖
实验步骤
实验现象
实验结论
试管内无明显现象
蔗糖分子中无醛基,为非还原糖。麦芽糖分子中含有醛基,是还原糖
试管内产生砖红色沉淀
效果检测
3.(24-25高二下·福建福州·期末)下列实验操作能达到目的的是
A.验证乙烯的还原性
B.烷烃在素瓷片催化作用下发生热裂化,生成不饱和烃
C.乙酸乙酯的制备
D.验证蔗糖的水解产物具有还原性
4.(24-25高二下·宁夏银川·期末)为达到下列实验目的,操作方法合理的是
实验目的
操作方法
A
证明麦芽糖在酸性条件下水解转化为葡萄糖
向麦芽糖溶液中加入稀硫酸、加热,冷却后先加过量NaOH溶液,然后加入银氨溶液,水浴加热
B
提纯实验室制备的乙酸乙酯
依次用NaOH溶液洗涤、水洗、分液、干燥
C
检验乙醇和浓硫酸加热产生的气体是乙烯
将气体通入溴水
D
欲证明某一卤代烃为溴代烃
取少量卤代烃,加入NaOH的水溶液,加热,冷却后用稀硝酸酸化,加入AgNO3溶液
█知识点三 多糖
1.淀粉
(1)存在:主要存在于植物的种子、块根和块茎里,其中谷类和薯类含淀粉较多。
(2)结构:淀粉分子中含有几百到几千个葡萄糖单元,分子式为 ,其相对分子质量从几万到几十万,属于 。
(3)物理性质:淀粉是 色 状物质,没有 味, 溶于冷水,在热水中部分溶解,形成 的淀粉糊。
(4)化学性质
①非还原糖:分子中 ,不能发生银镜反应,不能与新制Cu(OH)2反应。
②酯化反应:分子中存在葡萄糖单元的 ,能发生酯化反应。
③水解反应: 。
④特征反应:在常温下,淀粉遇碘显 色。
①多糖区别于单糖的性质是多糖无还原性,无甜味,大多难溶于水,有的能和水形成胶体。最重要的多糖是淀粉和纤维素。
②淀粉只有遇到 才变蓝,而遇到碘离子或碘酸根离子则不变色,所以可用淀粉来检验碘单质的存在或利用碘单质来检验淀粉的存在。
(5)用途
①淀粉是人体重要的能量来源。
②淀粉是重要的工业原料,经发酵可以得到燃料乙醇、白酒、食醋、味精,以及氨基酸、抗生素等药物。
③淀粉经酯化后可用于生产食品添加剂、表面活性剂和可降解塑料等。
2.纤维素
(1)存在:纤维素是自然界中分布最广泛的一种多糖,存在于木材、棉花等植物体中。纤维素参与构成了植物的细胞壁,起着保护和支持作用。
(2)结构:分子中含有数千个葡萄糖单元,分子式为 ,相对分子质量从几十万到几百万,属于 。
淀粉和纤维素的分子式中n值不确定,二者都为 物, 同分异构体,且结构和化学性质也不完全相同。
(3)物理性质: 色 状物质,没有甜味, 溶于水和一般的有机溶剂。
(4)化学性质
①非还原糖:分子中 ,不能发生银镜反应,不能与新制Cu(OH)2反应。
②水解反应:
③酯化反应:纤维素中存在葡萄糖单元的 ,可以与硝酸、醋酸等发生酯化反应。
(5)用途
①棉、麻的纤维大量用于纺织工业;木材、稻草、麦秸、蔗渣等用于造纸;食物中的纤维素有利于人的消化。
②制造各类纤维:
a.纤维素硝酸酯(硝酸纤维),极易燃烧,可用于生产火药、塑料和涂料等;
b.纤维素乙酸酯(醋酸纤维),不易燃烧,可用于生产塑料、过滤膜、胶片等;
c.黏胶纤维,以木材、秸秆等为原料,经化学处理后,通过纺丝制成的再生纤维,其中长纤维称为人造丝,短纤维称为人造棉,均可用于纺织工业。
效果检测
5.唐代张九龄诗句“松叶堪为酒,春来酿几多”涉及淀粉、麦芽糖、葡萄糖、乙醇等化学物质,下列有关说法错误的是
A.淀粉、乙醇所含元素种类相同
B.淀粉、麦芽糖都能发生水解反应,最终生成葡萄糖
C.葡萄糖、麦芽糖都能被新制的Cu(OH)2氧化
D.蔗糖和麦芽糖、淀粉和纤维素都互为同分异构体
6.(25-26高三上·河南·期末)下列实验操作、现象和解释或结论都正确的是
选项
实验操作
现象
解释或结论
A
将铁锈溶于浓盐酸,再滴加酸性溶液
溶液中紫色褪去
铁锈中含有二价铁
B
等体积的HA和HB两种酸溶液分别与足量的锌反应
HA放出的多
酸性:HB>HA
C
淀粉溶液中加入稀硫酸,加热一段时间后,加入过量NaOH溶液,再滴入几滴碘水
溶液不变蓝
淀粉已完全水解
D
将通入盛有湿润的有色布条的集气瓶中
有色布条褪色
具有漂白性
█知识点四 氨基酸的结构和性质
1.氨基酸的组成和结构
(1)定义
羧酸分子烃基上的氢原子被 (—NH2)取代得到的化合物称为 。
(2)结构
①氨基是氨分子(NH3)去掉一个氢原子后剩余的部分(—NH2),是 基团。
②天然氨基酸大多数是α-氨基酸,组成蛋白质的氨基酸主要是α-氨基酸。α-氨基酸除甘氨酸外,一般均含有连接4个不同原子或原子团的手性碳原子,具有 异构体。
2.常见的氨基酸
自然界中存在的氨基酸有上百种,组成人体内蛋白质的氨基酸有21种。其中有8种必须通过食物供给,称为必需氨基酸。组成蛋白质的氨基酸主要是α-氨基酸,即氨基连接在与羧基相邻的α位的碳原子上,其结构简式可表示为(R可以是烃基,也可以是氢原子)
俗名
结构简式
系统命名
甘氨酸
H2N—CH2COOH
丙氨酸
谷氨酸
苯丙氨酸
半胱氨酸
3.氨基酸的性质
(1)物理性质
天然氨基酸均为 晶体,熔点较 ,多在200~300 ℃熔化时 ,一般 溶于水,而 溶于乙醇、乙醚等有机溶剂。
(2)化学性质
①氨基酸的两性
氨基酸分子中含有 基团(—COOH)和 基团(—NH2)。因此氨基酸是 ,能与 、
反应生成盐。
与酸反应
+HCl―→
与碱反应
+NaOH―→+H2O
②成肽反应
两个氨基酸分子(可以相同,也可以不同)在一定条件下,通过 与 间缩合脱去水,形成含有 ()的化合物,发生成肽反应,该反应属于 。如:
由两个氨基酸分子脱水缩合形成的含有肽键的化合物叫做二肽;二肽可以继续与其他氨基酸分子缩合生成三肽、四肽、五肽,以至生成长链的多肽。多肽常呈链状,因此也叫肽链。
氨基酸二肽或多肽蛋白质
由n个氨基酸分子发生成肽反应,生成一条肽链时,会形成 个肽键并生成 个水分子。
效果检测
7.(24-25高二下·吉林白山·期末)酪氨酸学名为2-氨基-3-对羟苯基丙酸,是一种生命活动不可缺少的氨基酸,其结构如图所示。下列说法正确的是
A.酪氨酸为高分子化合物
B.酪氨酸分子中含有1个手性碳原子
C.酪氨酸既能与盐酸反应又能与NaOH溶液反应,且消耗盐酸和NaOH的物质的量之比为1:1
D.1mol酪氨酸分子与足量金属Na反应可产生22.4LH2
8.(多选)(25-26高一下·全国·期末)含有下列结构片段的蛋白质在胃液中水解时,不可能生成的氨基酸是
A. B.
C. D.
█知识点五 蛋白质与酶
一.蛋白质
1.蛋白质的组成和结构
(1)定义
蛋白质是由多种 通过 等相互连接形成的一类生物大分子。
(2)存在
天然蛋白质主要存在于动物的肌肉、皮肤、血液、乳汁、毛发、蹄、角等中,或存在于植物的种子里。
(3)组成
蛋白质中主要含有C、H、O、N、S等元素,属于 ,其溶液具有 的某些性质。
(4)结构
任何一种蛋白质分子在天然状态下均具有独特而稳定的结构。蛋白质的结构不仅取决于多肽链中氨基酸的 、 及 ,还与其特定的空间结构有关。
2.蛋白质的物理性质
(1)溶解性:丝、毛中的蛋白质 溶于水,鸡蛋清中的蛋白质 溶于水。
(2)蛋白质的盐析
①概念:向蛋白质溶液中加(NH4)2SO4、Na2SO4、NaCl等可溶性轻金属盐或铵盐,少量的可溶性盐能促进蛋白质溶解,但当这些盐在蛋白质溶液中达到一定浓度时,则会使蛋白质的溶解度降低而从溶液中析出,这种作用称为盐析。
②实验探究
实验操作
实验现象
加入饱和(NH4)2SO4溶液,产生 ,加入H2O之后,
结论
蛋白质的盐析是一个 过程,盐析出的蛋白质在水中仍能溶解,并不影响其
用途
采用多次 和 ,可以分离提纯蛋白质
3.蛋白质的化学性质
(1)两性
形成蛋白质的多肽是由多个氨基酸缩合形成的,在多肽链的两端必然存在着自由的 与 ,侧链中也往往存在 或 基团,所以蛋白质与氨基酸一样具有 ,能与酸、碱反应。
(2)水解
蛋白质多肽氨基酸
肽键水解原理示意图如下:
(3)变性
①概念
在某些物理或化学因素的影响下,蛋白质的性质和生理功能发生改变的现象称为蛋白质的变性。
物理因素
、 、搅拌、振荡、超声波、 和放射线等。
化学因素
、 、重金属盐、 、甲醛等。
②实验探究
实验操作
实验现象
三支试管内均产生 ,加水后
结论
变性后的蛋白质在水中 , 原有的生理活性,发生了 的变化
③生活中的应用
利用蛋白质变性
食物加热后,其中的蛋白质发生了变性,有利于人体消化吸收;
乙醇、苯酚和碘等作为消毒防腐药可以使微生物的蛋白质变性,导致其死亡,达到消毒的目的;
紫外线可用于杀菌消毒。
防止蛋白质变性
疫苗等生物制剂需要在低温下保存;
攀登高山时为防止强紫外线引起皮肤和眼睛的蛋白质变性灼伤,需要防晒护目。
(4)显色反应
实验操作
实验现象
加入浓硝酸生成 ,加热后沉淀变
结论
含有苯环的蛋白质遇浓硝酸会出现 ,可用于检验蛋白质
某些蛋白质(含苯环)的溶液遇到浓硝酸会有白色沉淀产生,加热后沉淀变黄色,为蛋白质的显色反应,蛋白质的显色反应是检验蛋白质的方法之一。蛋白质遇双缩脲试剂时会呈 色,利用此反应也能检验蛋白质。
(5)蛋白质的灼烧
蛋白质被灼烧时,产生类似 的特殊气味;蛋白质灼烧后的灰烬结块可以轻易捏碎,而合成纤维被灼烧后一般结成硬块。常用此性质区分动物皮毛与合成纤维。
二.酶
1.酶的定义
酶是一类由细胞产生的、对生物体内的化学反应具有 作用的有机化合物,其中绝大多数是 。
2.酶的特点
酶对于许多化学反应和生物体内进行的复杂反应具有高效的催化作用,酶的催化作用具有以下特点:
①条件温和,不需加热。一般在接近体温和中性的条件下,酶的活性最高。
②催化作用具有高度的 性。例如,蛋白酶只能催化蛋白质的水解反应,淀粉酶只对淀粉和糖原等多糖的水解起催化作用。
③具有 的催化作用。酶催化下的化学反应速率一般是普通催化剂的107倍。
3.酶的用途
酶已得到广泛的应用,如淀粉酶应用于食品、发酵、纺织等工业;蛋白酶用于医药、制革等工业;脂肪酶用于脂肪水解、羊毛脱脂等;有的酶还可用于疾病的诊断。
效果检测
9.(23-24高二上·上海·期末)下列关于蛋白质和氨基酸的说法不正确的是
A.蛋白质中只含C、H、O三种元素
B.蛋白质水解的最终产物都是氨基酸
C.医用酒精、紫外线杀菌消毒利用了蛋白质变性
D.蛋白质溶液是胶体,可以产生丁达尔效应
10.(25-26高二上·甘肃·期末)根据下列实验操作和现象所得出的实验结论正确的是
选项
实验操作和现象
实验结论
A
向甲苯中滴加酸性KMnO4溶液,振荡,紫红色褪去
甲基增强了苯环的活性,使其被氧化
B
向盛有2 mL鸡蛋清溶液的试管里,滴入几滴浓硝酸,加热,鸡蛋清中出现黄色沉淀
蛋白质可以与浓硝酸发生显色反应
C
将新制Cu(OH)2悬浊液与葡萄糖溶液混合加热,产生砖红色沉淀
葡萄糖具有氧化性
D
向苯和液溴的混合液中加入铁粉,将产生的气体通入AgNO3溶液,产生淡黄色沉淀
苯与溴发生取代反应生成了HBr
█知识点六 核酸
1.核酸的分类
核酸是生物体遗传信息的携带者,因其最早在细胞核中发现,并具有酸性,故而得名。分类依据:根据组成中所含 的不同。
2.核酸的组成
核酸可以看作 、 和 通过一定方式结合而成的生物大分子,相对分子质量可达上百万。碱基与戊糖缩合形成 ,核苷与磷酸缩合形成了组成核酸的基本单元—— ,核苷酸缩合聚合形成磷酸二酯键并得到核酸。
(1)基本单元:核苷酸。
核酸在酶的作用下,可以发生水解反应,过程如图所示:
(2)戊糖:核糖或脱氧核糖,以环状结构存在于核酸中。
(3)碱基
碱基是具有碱性的杂环有机化合物,主要有:
DNA和RNA的对比
组成
脱氧核糖核酸(DNA)
核糖核酸(RNA)
磷酸
都含有
核苷
戊糖
脱氧核糖
核糖
碱
基
相同
腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)
不同
胸腺嘧啶(T)
尿嘧啶(U)
3.核酸的结构
(1)DNA
①由两条 链组成,两条链平行盘绕,形成 。核苷酸之间通过 连接。
②每条链中的 和 交替连接,排列在外侧,碱基排列在 侧。
③两条链上的碱基遵循 原则,通过 结合成碱基对,腺嘌呤(A)与 配对,鸟嘌呤(G)与 配对。
(2)RNA
①一般呈 结构,比DNA分子小得多。
②与DNA对比,核糖替代脱氧核糖, 替代胸腺嘧啶(T)。
4.核酸的生物功能
(1)DNA的生物功能
有一定碱基排列顺序的DNA片段含有特定的 信息,被称为基因。DNA分子上有许多基因,决定了生物体的一系列性状。
在细胞增殖过程中,会发生DNA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。核酸携带的遗传信息通过DNA复制被精确地传递给下一代,通过控制蛋白质的合成来影响生物体的性状。
(2)RNA的生物功能
RNA参与遗传信息的 过程,主要负责 、 和 DNA所携带的遗传信息。少部分RNA作为酶,对生物体内的化学反应起催化作用。
(3)我国在核酸研究中取得的成绩
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 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 的绘制。
效果检测
11.(24-25高二下·辽宁丹东·期末)某病毒由蛋白质和核酸组成,下图为该病毒及组成蛋白质和核酸的片段结构。下列叙述错误的是
A.蛋白质、核酸都是生物大分子,属于混合物
B.氢键使肽链形成蛋白质的二级结构
C.脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)结构中的碱基不同,戊糖也不同
D.该核酸分子片段所含氢键为、和
12.(25-26高三上·北京通州·期中)下列关于核酸的表述不正确的是
A.脱氧核糖核酸和核糖核酸结构中的碱基相同,戊糖不同
B.碱基与戊糖缩合形成核苷,核苷与磷酸缩合而成核苷酸
C.核苷酸在一定条件下可以与碱反应
D.脱氧核糖核酸分子中碱基通过氢键实现互补配对
█考点一 单糖、二糖的性质
【例1】(25-26高二下·浙江温州·期中)下列实验操作、现象能得出相应结论的是
实验操作
现象
结论
A
向某卤代烃中先加入过量NaOH溶液,加热,再加入硝酸银溶液
白色沉淀生成
此卤代烃含有氯原子
B
向溴水加入足量的丙醛溶液,并振荡
溴水褪色
醛基具有还原性
C
向甲苯中滴入少量的酸性高锰酸钾溶液
高锰酸钾溶液褪色
甲基对苯环具有活化作用
D
取2mL20%的蔗糖溶液于试管中,加入适量稀H2SO4后水浴加热5min;再加入适量新制Cu(OH)2悬浊液并加热
无砖红色沉淀
蔗糖在酸性水溶液中稳定
【变式1-1】(2026·四川眉山·二模)D-乙酰氨基葡萄糖是一种天然存在的特殊单糖,其结构如图所示。下列说法正确的是
A.分子式为
B.该物质与葡萄糖互为同系物
C.该分子中含有4个手性碳原子
D.含有3种官能团
【变式1-2】(24-25高二下·江苏南通·期中)下列实验方案能达到探究目的的是
选项
探究目的
实验方案
A
中含有碳碳双键
向溶液中滴加溴水,观察溶液颜色变化
B
溴乙烷发生消去反应生成了
将溴乙烷和NaOH乙醇溶液共热后产生的气体先通入盛水的试管,再通入酸性溶液,观察溶液颜色变化
C
乙醇样品中是否混有少量水
向乙醇样品中加入一小粒钠,观察是否有气泡产生
D
麦芽糖的水解产物为葡萄糖
加热麦芽糖和稀混合溶液,冷却;加入NaOH溶液至碱性后加入银氨溶液,水浴加热,观察是否出现银镜
█考点二 多糖的性质
【例2】(25-26高三上·广东深圳·期中)支链淀粉遇分子显紫红色,在不同酶催化下发生如下水解变化。
下列说法不正确的是
A.支链淀粉含量很高的谷物口感比较黏
B.β-淀粉酶不能将麦芽糖水解成葡萄糖
C.水解后的混合液都可与新制共热产生砖红色沉淀
D.支链淀粉是否已经发生水解,只需加入碘单质看是否变色
【变式2-1】(25-26高三上·河北承德·期中)下列实验操作及对应的现象和结论均正确的是
选项
实验操作
实验现象
实验结论
A
将无水乙醇与浓硫酸混合,迅速加热至170℃,产生的气体通入溴水中
溶液黄色褪去
反应中产生了乙烯,与溴发生了加成反应
B
向 CuCl2 和 FeCl3 的混合溶液中逐滴滴加0.10 mol·L-1 NaOH溶液
出现红褐色沉淀
C
向含酚酞的饱和Na2SO3溶液中滴入新制氯水
溶液红色褪去
HClO 具有漂白性
D
向淀粉溶液中滴入几滴稀硫酸,加热一段时间,加入NaOH溶液至溶液呈碱性,再加入新制的悬浊液并加热
溶液中出现砖红色沉淀
淀粉已水解
【变式2-2】(25-26高二上·江苏无锡·期中)小组同学用糯米酿制米酒,实验步骤如下:
步骤1.将糯米洗净,蒸熟,放凉。
步骤2.将固态颗粒状的甜酒曲与糯米混合,装入干净的容器。
步骤3.将容器盖严,置于恒温环境中发酵。
步骤4.每隔一天测定米酒的酒精度和pH,结果如下图。
回答下列问题:
(1)步骤2、3中,为增大反应速率可以采取的措施有_______(答出两点)。
(2)步骤3的主要转化如下:。下列说法正确的是_______(填字母)。
A.可以用碘水检验淀粉水解是否完全
B.葡萄糖与果糖互为同分异构体,都属于烃类
C.人体中最终也能实现过程Ⅰ的转化
D.过程Ⅱ的原子利用率为100%
(3)步骤3中会产生乙酸、乳酸()等物质,导致米酒pH逐渐减小。鉴别乙酸和乳酸的最佳试剂是_______(填字母)。
A.Na B.NaHCO3溶液 C.酸性KMnO4溶液
(4)步骤3中还会产生酯类物质(如乙酸乙酯)使米酒具有香味。制备乙酸乙酯有如下两种方法。
①生成物质X的化学反应方程式_______。
②ⅱ的反应类型为Y与试剂Z的加成反应。试剂Z在催化剂作用下发生加聚反应生成高分子化合物E,E的结构简式为:_______。
(5)早年研究糖类时,遇到的最大困难是糖类容易形成浆状物质,难以结晶。Fischer(费歇尔)利用苯肼和糖反应,生成容易结晶的糖脎。以下是该反应的具体过程,步骤②中苯肼表现为_______(填“还原性”或“氧化性”或“既表现氧化性又表现还原性”)。
█考点三 氨基酸的结构和性质
【例3】(25-26高一下·浙江宁波·期中)关于下列有机反应的说法不正确的是
A.苯丙氨酸中官能团的名称是氨基和羧基
B.苯丙氨酸的分子式是
C.上述反应类型是取代反应
D.有机物X会发生水解、取代、中和、氧化等反应
【变式3-1】(25-26高三上·广东·期中)有机物G(结构如图)是一种新型药物。下列关于有机物G说法错误的是
A.G的分子式为C19H20N2O3
B.1mol G分子最多可以与6mol H2发生加成反应
C.G分子中的碳原子采取sp、sp2和sp3杂化
D.G分子可使KMnO4溶液褪色
【变式3-2】(25-26高二上·上海杨浦·期中)有一小分子肽,其化学结构如图所示,此肽由氨基酸缩合而成的个数
A.3 B.4 C.5 D.6
█考点四 蛋白质的结构和性质
【例4】下列实验方案及现象不能得到实验结论的是
选项
实验方案及现象
实验结论
A
向浓度均为的和混合溶液中滴加少量溶液,出现黄色沉淀
B
向盛有与的体积可变的密闭容器中通入一定体积的,气体颜色先变浅,后逐渐加深,但比初始颜色浅
化学平衡向减少的方向移动
C
测定等物质的量浓度的和的值,发现前者大于后者
酸性:
D
向饱和溶液中,加入几滴鸡蛋清溶液,振荡,有沉淀产生;再加入蒸馏水,振荡,沉淀溶解
蛋白质的盐析过程是可逆的
【变式4-1】(25-26高二上·甘肃·期中)下列反应属于取代反应的是
A.苯与氢气反应生成环己烷
B.用乙醛在一定条件下制乙酸
C.蛋白质水解制氨基酸
D.乙醇在一定条件下生成乙烯
【变式4-2】(25-26高二上·江苏无锡·期中)下列根据实验操作及现象,得出的结论正确的是
选项
实验操作及现象
结论
A
向蛋白质溶液中滴加饱和溶液,有固体析出
蛋白质发生了变性
B
向溶液中滴加酸性高锰酸钾溶液,高锰酸钾溶液褪色
中含有碳碳双键
C
与过量NaOH溶液共热,冷却后向其中滴加少量溶液,出现白色沉淀
X为氯原子
D
无水乙醇与浓硫酸混合液迅速升温至,产生的气体通入酸性高锰酸钾溶液,高锰酸钾溶液褪色
乙醇在该条件下发生消去反应生成乙烯
█考点五 核酸的结构和性质
【例5】(25-26高二下·北京·期中)下列事实与水解反应无关的是
A.油脂在碱性溶液中进行皂化反应
B.葡萄糖与银氨溶液发生银镜反应
C.核酸在酶的作用下转化为核苷和磷酸
D.1-溴丙烷与水溶液在加热条件下制备1-丙醇
【变式5-1】(25-26高二下·北京·期中)下列对各纪念邮票涉及有机物的说法中,不正确的是
维勒首次用无机物合成了有机物尿素
凯库勒提出了苯分子的环状结构学说
A.尿素的官能团为酰胺基
B.苯分子中含特殊的大π键
沃森和克里克发现了DNA双螺旋结构
我国首先人工合成了结晶牛胰岛素
C.两条链上的碱基通过氢键作用配对
D.牛胰岛素最终水解得到葡萄糖
【变式5-2】(25-26高二下·北京大兴·期中)磷酸()是生命活动的重要物质。
Ⅰ.磷酸与核苷反应生成核苷酸,以下为某核苷和对应的某种核苷酸的结构示意图。
(1)模仿磷酸的结构简式,写出碳酸的结构简式___________。
(2)核苷酸具有酸性,最易解离出的化学键是___________(填“a”“b”或“c”)处。
(3)DNA分子由两条多聚核苷酸链组成,两条链上的碱基通过氢键结合成碱基对,如下图。某DNA分子片段如下图,请补充框中缺少的氢原子并画出对应的氢键___________。(氢键用“”表示)
Ⅱ.磷脂是指含有磷酸的酯类,是组成细胞和细胞器膜的主要成分,一种结构如图1所示。磷脂分子在水溶液中自组装构成磷脂双分子层超分子(如图2)。
(4)下列关于磷脂分子的说法正确的是___________(填序号,可多选)。
a.磷脂分子是高分子 b.磷脂分子为极性分子 c.磷脂分子含有手性碳原子
(5)解释磷脂分子在水溶液中以头向外而尾向内的方式排列自组装成双分子层的原因:___________。
基础应用
1.(25-26高三上·北京海淀·期末)下列说法正确的是
A.蔗糖和麦芽糖互为同分异构体,均能发生银镜反应
B.脱氧核糖核苷酸通过磷酯键缩合聚合成DNA单链
C.一定条件下,两种氨基酸混合后脱水缩合最多生成两种二肽
D.油脂在酸性条件下水解生成甘油和高级脂肪酸的反应又称皂化反应
2.(24-25高三上·福建漳州·期末)苹果中含有多酚和多酚氧化酶,“褐变”是氧气和多酚氧化酶共同作用将苹果中的酚类氧化。下列说法错误的是
A.多酚是有机物
B.将苹果存放冰箱中可以减缓氧化速度
C.多酚氧化酶高温下易失去活性
D.维生素C有助于减缓氧化过程,说明维生素C有氧化性
3.(25-26高三上·广东·期末)“生物质基新材料”成为绿色化工领域的研究热点。下列说法正确的是
A.将动植物油脂与甲醇发生反应制得生物柴油,该反应为皂化反应
B.大豆纤维是新型环保纺织材料,其水解的最终产物为甘油和高级脂肪酸
C.利用酶催化技术将淀粉转化为葡萄糖再转化为乙醇,该过程涉及多糖的水解反应
D.淀粉、纤维素和油脂均属于天然高分子,其在自然界中的降解有利于缓解环境污染
4.(25-26高三上·北京昌平·期末)下列说法不正确的是
A.鸡蛋清溶液加热时会发生盐析 B.麦芽糖和葡萄糖均能发生银镜反应
C.不饱和液态植物油可使溴的四氯化碳溶液褪色 D.核酸分子中的碱基通过氢键实现互补配对
5.(24-25高二下·河北衡水·期末)冠状病毒(如图)由蛋白质和核酸组成,核酸由核苷酸组成。下列说法错误的是
A.核苷酸可在酶的条件下水解为磷酸和核苷
B.蛋白质的二级结构与肽键的形成有关
C.NaClO溶液用作消毒剂,是因为NaClO能使病毒蛋白变性
D.所有DNA分子中,腺嘌呤与胸腺嘧啶分子数相等,鸟嘌呤与胞嘧啶的分子数相等
6.(24-25高二下·辽宁沈阳·期末)化学与生活、生产密切相关。下列说法错误的是
①油脂在碱性条件下水解生成甘油和高级脂肪酸,称为皂化反应
②丹霞地貌的砂砾岩层因含Fe2O3而呈红色
③热固性酚醛树脂用于制造集成电路的底板
④液态的溴乙烷汽化时大量吸热,具有冷冻麻醉作用,可用于运动中的急性损伤
⑤碳酸氢钠、碳酸钠常用作胃药,治疗胃酸
⑥葡萄糖、淀粉、纤维素、氨基酸均能发生酯化反应
⑦核酸、核苷酸的水解均断裂磷酯键
A.③⑥⑦ B.①④⑤ C.②④⑥ D.②⑤⑦
7.(25-26高三上·北京通州·期末)下列说法不正确的是
A.油脂是高级脂肪酸的甘油酯 B.果糖与核糖互为同分异构体
C.蛋白质的变性是不可逆的 D.核苷酸之间通过缩聚形成核酸
8.(24-25高二下·贵州六盘水·期末)下列实验操作及现象不能达到实验目的的是
选项
实验目的
实验操作及现象
A
检验脱脂棉水解产物中含有醛基
向脱脂棉水解液中加入NaOH溶液至碱性,再滴加新制的悬浊液,加热,出现砖红色沉淀
B
证明乙醇发生消去反应生成乙烯
加热乙醇和浓硫酸的混合液至170℃,将产生的气体通入酸性高锰酸钾溶液,溶液紫红色褪去
C
检验溴乙烷中的溴原子
向样品中加入氢氧化钠溶液并加热一段时间,冷却后,加入稀硝酸酸化,再滴加硝酸银溶液,产生淡黄色沉淀
D
检验某液体样品中含有蛋白质
向样品中滴入5滴浓硝酸,有白色沉淀产生,加热后沉淀变黄色
9.(25-26高三上·北京顺义·期末)下列说法不正确的是
A.鸡蛋清溶液中加入溶液会发生变性
B.油脂在碱性溶液中水解可生成高级脂肪酸盐
C.碳化钙与水反应得到的气体可使酸性高锰酸钾溶液褪色
D.乙酰胺在碱存在并加热条件下生成的气体可使湿润的红色石蕊试纸变蓝
10.(25-26高三上·辽宁·期末)下列反应的离子方程式书写正确的是
A.将Pb粉加入饱和硫酸铜溶液中:
B.向10 mL 0.1mol/L FeI2溶液中通入28 mL Cl2(标准状况):
C.甘氨酸和盐酸反应:
D.氧化亚铁溶于稀硝酸:
11.(25-26高三上·北京石景山·期末)下列说法正确的是
A.春蚕到死丝方尽中“丝”的主要成分是蛋白质
B.蜡炬成灰泪始干中“泪”的主要成分是油脂
C.蛋白质和油脂均为天然高分子
D.淀粉和纤维素互为同分异构体
12.(25-26高三上·北京西城·期末)下列说法不正确的是
A.聚乙烯、纤维素和油脂均为天然高分子
B.麦芽糖和葡萄糖都具有还原性
C.蛋白质和氨基酸都既能与强酸反应又能与强碱反应
D.DNA分子两条链上的碱基通过氢键作用形成双螺旋结构
13.(25-26高三上·河北邢台·期末)中式烹饪讲究技艺与化学原理融合,下列说法错误的是
A.煮制银耳羹时,银耳中的多糖属于天然高分子
B.制作腊味时常加入料酒(含乙醇),乙醇能与乙酸发生中和反应
C.炸油条用的纯碱,可与面团发酵产生的酸反应生成气体使油条膨大
D.制作凉拌菜时常加入芝麻油,芝麻油中的油脂属于酯类,难溶于水
14.(24-25高二下·吉林白山·期末)下列化学实验中的操作、现象及结论都正确的是
选项
操作
现象
结论
A
向淀粉溶液中加入稀硫酸,水浴加热后,加入新制氢氧化铜,加热
得到蓝色溶液
淀粉没有水解
B
向两份相同的蛋白质溶液中分别滴加饱和溶液和溶液
均有固体析出
蛋白质均发生变性
C
向肉桂醛()中加酸性溶液,振荡
酸性KMnO4溶液褪色
肉桂醛中仅醛基可与酸性溶液发生反应
D
将与的乙醇溶液加热一段时间后冷却,先加入硝酸酸化,再滴入硝酸银溶液
没有白色沉淀产生
与的乙醇溶液不能发生反应
能力提升
15.(24-25高二下·江西吉安·期末)ATP是细胞生命活动所需能量的直接来源,也是生物体内重要的能量转换中间体。
则下列说法正确的是
A.由ATP生成ADP的反应是消去反应
B.ATP具有酸性,不具有碱性
C.1molATP分子中有3mol高能磷酸键
D.0.1molATP与足量的金属钠反应最多可生成6.72LH2(标准状况)
16.(25-26高二上·江苏南京·期末)室温下,下列实验方案能达到探究目的的是
选项
实验方案
探究目的
A
向氯化铁溶液中依次加入少量KI溶液和,振荡后静置,观察层颜色
氧化性:
B
少量硫酸钡加入到饱和碳酸钠溶液中,搅拌充分反应后过滤,往沉淀中加入盐酸,沉淀完全溶解
小于
C
用pH计测定、溶液的pH
和的电离能力
D
向蔗糖溶液中加入稀硫酸,加热煮沸,冷却,加入新制氢氧化铜悬浊液,加热,观察现象
蔗糖水解产物具有还原性
17.(24-25高二下·河北保定·期末)研究发现,组氨酰肽有机催化循环实现了有机分子的磷酸化,能促进生命关键分子的合成(如图)。下列有关说法错误的是
A.磷酸基团的空间结构为平面三角形,这决定丙只能从一个特定方向进行取代反应
B.有机生命构建模块与磷酸基团反应实现了有机分子磷酸化,改变了生物分子的活性
C.咪唑环上的一个原子可以提供孤电子对与金属离子形成配位键,轨道以“头碰头”形式重叠
D.乙和丙中肽键上的氧原子与氢原子之间存在氢键,形成了蛋白质的二级结构
18.(24-25高二下·湖南长沙·期末)核酸检测是一种重要的医疗技术手段。图1是脱氧核糖核酸(DNA)的结构片段,它的碱基中胞嘧啶的结构如图2所示。下列说法不正确的是
A.脱氧核糖核酸由磷酸、2-脱氧核糖和碱基通过一定方式结合而成
B.脱氧核糖核酸中含有非极性共价键
C.2-脱氧核糖与葡萄糖互为同系物都能发生银镜反应
D.胞嘧啶的分子式为
19.(24-25高二下·辽宁辽阳·期末)糖类、油脂和蛋白质在生命活动中起着重要的作用,回答下列问题:
(1)油脂是重要的营养物质。
①油脂属于___________(填“纯净物”或“混合物”)。
②油脂在碱性溶液中的水解反应称为___________反应。
(2)豆腐、腐乳等我国传统食品以富含蛋白质的大豆为主要原料。下列有关蛋白质的说法正确的是___________(填标号)。
A.含有苯环的蛋白质与浓硝酸会发生显色反应
B.蛋白质的性质和生理功能发生改变的现象称为蛋白质的盐析
C.蛋白质在酸、碱或酶的作用下,最终水解得到氨基酸
D.蛋白质的变性是一个可逆过程,变性后的蛋白质在水中仍能溶解
(3)乳糖属于___________(填“单糖”“二糖”或“多糖”)。
(4)天然甜味剂木糖醇(M)的结构简式如图所示。
①M的分子式为___________。
②在浓硫酸和加热条件下,M自身发生反应后,可能得到的有机产物为(R),R的核磁共振氢谱图中显示有___________组不同的峰,且其峰面积之比为___________。
20.(24-25高二上·云南昆明·期末)云南省某县近年来紧紧围绕“一根甘蔗吃干榨尽”的理念,以甘蔗为原料制糖,并对大量的甘蔗渣进行综合利用,实现“绿色循环可持续”发展。甘蔗渣综合利用流程如图:
已知:H的产量通常用来衡量一个国家的石油化工水平,F是生活中一种常见调味品的主要成分,G是具有果香味的液体,回答下列问题:
(1)B的俗名是___________,其结构中所含官能团的名称为___________、___________。
(2)仅用下列一种试剂即可鉴别D和F的有___________。
①NaOH溶液
②碳酸氢钠溶液
③溴水
④酸性高锰酸钾溶液
(3)工业上以H为原料可以生产一种有机高分子化合物,其化学方程式为___________。
(4)F→G的化学方程式:___________,反应类型:___________。
(5)等质量的D与E完全燃烧时,消耗O2的量最少的是___________(填结构简式)。
(6)写出所有满足下列要求的物质的结构简式:___________、___________。
①与G互为同分异构体;
②与F互为同系物
学科网(北京)股份有限公司1 / 10
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$
第四章 生物大分子
复习讲义
复习目标
1.知道糖类的组成、分类、重要性质和主要用途。
2.认识葡萄糖、果糖的分子结构,掌握葡萄糖、果糖的特征反应。
3.知道二糖的组成、物理化学性质、主要用途及其鉴别方法。
4.认识多糖的组成、物理化学性质、主要用途及其鉴别方法。
5.掌握多糖的水解实验。
6.认识不同氨基酸的结构及其性质。
7.熟悉蛋白质的结构和性质。
8.认识蛋白质是生命活动的物质基础,是人体的必需营养物质,但是蛋白质的摄入量过多或过少都不利于人体健康,要合理安排饮食,注意营养搭配。
9.能辨识核糖核酸、脱氧核糖核酸中的磷酯键,能基于氢键分析碱基的配对原理。能说明核糖核酸、脱氧核糖核酸对于生命遗传的意义。
10.了解脱氧核糖核酸、核糖核酸的结构特点和生物功能。认识核酸的意义,体会化学科学在生命科学发展中所起的重要作用。
重点和难点
重点:
1.单糖、二糖、多糖的化学性质
2.蛋白质的结构与性质
3.核糖核酸、脱氧核糖核酸的结构
难点:
1.糖类的水解实验
2.蛋白质的性质
3.核糖核酸、脱氧核糖核酸的性质
█知识点一 糖类的组成、分类及单糖
1.组成
糖类化合物一般由碳、氢、氧三种元素组成,大多数可用通式Cm(H2O)n表示,所以糖类也被称为碳水化合物。
①并不是所有糖的组成都符合通式Cm(H2O)n,如鼠李糖(C6H12O5)、脱氧核糖(C5H10O4)。
②组成符合通式Cm(H2O)n的有机化合物也不一定属于糖类,如甲醛(CH2O)、乙酸(C2H4O2)。
③糖类分子中的氢、氧原子并不是结合成水存在,只是大多数糖类化合物中氢、氧原子的个数比是2:1。“碳水化合物”只是一个习惯说法,并不准确。
2.结构
糖类是多羟基醛、多羟基酮和它们的脱水缩合物,含有的官能团有—OH、—CHO或等。
3.分类
(1)根据能否水解以及水解后的产物,糖类可分为单糖、寡糖(低聚糖)和多糖。
类别
划分依据
代表物
单糖
不能水解
葡萄糖(C6H12O6)、果糖(C6H12O6)、核糖(C5H10O5)及脱氧核糖(C5H10O4)等
寡糖(低聚糖)
1 mol糖水解后能产生2~10 mol单糖
若水解生成2mol单糖,则称为二糖,重要的二糖有麦芽糖、乳糖和蔗糖等
多糖
1 mol糖水解后能产生10 mol以上单糖
淀粉、纤维素、糖原、甲壳质等
(2)根据分子中含有醛基或酮羰基,单糖又可分为醛糖和酮糖。如葡萄糖属于醛糖,果糖属于酮糖。
(3)根据是否具有还原性将糖类分为还原糖(能发生银镜反应)与非还原糖(不能发生银镜反应)。醛糖属于还原糖,酮糖通常属于非还原糖。
糖类与甜味
(1)不是所有糖类均有甜味:一般单糖、某些二糖有甜味;而淀粉和纤维素等多糖无甜味。
(2)有甜味的物质不一定属于糖类:如食品添加剂中的甜味剂木糖醇()、糖精钠()等,虽然具有甜味,但不属于糖类。
4.葡萄糖
(1)结构
葡萄糖分子式为C6H12O6,结构简式为CH2OH(CHOH)4CHO或CH₂OH—CHOH—CHOH—CHOH—
CHOH—CHO,含有的官能团是—OH、—CHO,是一种多羟基醛。
(2)物理性质
葡萄糖为无色晶体,熔点为146℃,有甜味,但甜度不如蔗糖,易溶于水,微溶于乙醇,不溶于乙醚。
(3)化学性质
①醛的性质
a.氧化反应
实验
与银氨溶液的反应
与新制Cu(OH)2的反应
实验操作
实验现象
试管内壁出现光亮的银镜
①中出现蓝色絮状沉淀;
②中得到绛蓝色溶液;
③中生成砖红色沉淀
化学方程式
CH2OH(CHOH)4CHO+2[Ag(NH3)2]OH
CH2OH(CHOH)4COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O
CH2OH(CHOH)4CHO+2Cu(OH)2+NaOH
CH2OH(CHOH)4COONa+Cu2O↓+3H2O
实验结论
葡萄糖(C6H12O6)分子中含有醛基,属于醛糖,有还原性,属于还原糖
(1)在葡萄糖与Cu(OH)2反应实验中,Cu(OH)2悬浊液应现用现配。配制溶液时,应先加入足量NaOH溶液,再加入少量CuSO4溶液,保证溶液呈碱性。医疗上可用此反应检测病人的血糖和尿糖。
(2)在银镜反应实验中:
①配制银氨溶液时,先向试管中加入硝酸银溶液,后逐滴加入稀氨水,边加边振荡,直到生成的白色沉淀刚好消失,保证溶液呈碱性。
②试管内壁必须洁净,采用水浴加热,且加热过程中不能振荡试管,否则不利于还原出的银均匀附着在试管内壁上而形成银镜,容易形成黑色沉淀。不能直接用酒精灯如热,因为反应温度过高,反应速率过快,常会形成黑色沉淀而得不到银镜。
b.还原反应(加成反应)
与H2加成:CH2OH(CHOH)4CHO+H2CH2OH(CHOH)4CH2OH
②醇的性质
a.酯化反应
CH2OH(CHOH)4CHO+5CH3COOHCH3COOCH2(CHOOCCH3)4CHO+5H2O
b.与活泼金属反应
2CH2OH(CHOH)4CHO+10Na―→2CH2ONa(CHONa)4CHO+5H₂↑
③燃烧(氧化反应)
C6H12O6+6O26CO2+6H2O
④生理氧化
C6H12O6+6O26CO2+6H2O
⑤发酵生成酒精
C6H12O62C2H5OH+2CO2↑
(4)用途
①葡萄糖提供了维持人体生命活动所需要的能量;
②用于制镜业、糖果制造业;
③用于医疗,低血糖的患者可利用静脉注射葡萄糖溶液的方式来迅速补充营养。
5.果糖
(1)分子结构
果糖的分子式为C6H12O6,结构简式,含有的官能团是-OH、,属于多羟基酮,属于酮糖,与葡萄糖互为同分异构体。
(2)物理性质
纯净的果糖为无色晶体,易溶于水,吸湿性强,在水果和蜂蜜中含量较高,比蔗糖甜度高,广泛应用于食品和医药生产中。
(3)化学性质
果糖分子中含有羟基(-OH)和酮羰基(),可以发生取代反应(如酯化反应)、加成反应等。
6.核糖与脱氧核糖
核糖
脱氧核糖
分子式
C5H10O5
C5H10O4
结构简式
类别
多羟基醛
多羟基醛
特点
都是含5个碳原子的单糖——戊糖
应用
是核糖核酸(RNA)的重要组成部分
是脱氧核糖核酸(DNA)的重要组成部分
效果检测
1.(23-24高二下·河北·月考)糖类物质是自然界分布最广泛、种类最多的有机化合物,是人类维持生命活动所需能量的主要来源。下列说法错误的是
A.不是所有的糖都有甜味
B.糖不一定是高分子化合物
C.蔗糖不能发生银镜反应,则麦芽糖也不能发生银镜反应
D.可发生水解的糖不一定是多糖
【答案】C
【解析】A.糖分为单糖、低聚糖和多糖,葡萄糖和果糖等单糖、蔗糖和麦芽糖等二糖有甜味,但淀粉、纤维素没有甜味,A正确;
B.糖分为单糖、低聚糖和多糖,其中单糖、蔗糖和麦芽糖等二糖不是高分子化合物,B正确;
C.蔗糖和乳糖都是非还原性糖,不能发生银镜反应,麦芽糖是还原性糖,能发生银镜反应,C错误;
D.蔗糖和麦芽糖都可以水解,但是这两者是二糖,不是多糖,D正确;
故选C。
2.(24-25高二下·宁夏吴忠·期末)下列关于葡萄糖性质的叙述中不正确的是
A.葡萄糖能发生酯化反应
B.葡萄糖与新制加热时生成砖红色沉淀
C.葡萄糖中含有手性碳原子
D.充分燃烧等质量的葡萄糖和甲醛(HCHO),所需氧气的物质的量不相同
【答案】D
【解析】A.葡萄糖分子中含多个羟基(-OH),羟基可与羧酸发生酯化反应,A正确;
B.葡萄糖的醛基(-CHO)具有还原性,在碱性条件下与新制Cu(OH)2共热,发生氧化反应生成砖红色Cu2O沉淀,B正确;
C.手性碳原子连接4个不同的原子或基团,葡萄糖开链结构中,2号C-5号C四个碳原子均为手性碳,C正确;
D.葡萄糖(C6H12O6)和甲醛(CH2O)的最简式均为CH2O,等质量燃烧所需O2的物质的量相同,D错误;
故选D。
█知识点二 二糖与多糖
1.二糖
(1)常见的二糖辨别
类别
蔗糖
麦芽糖
分子式
C12H22O11
分子结构
分子中无醛基
分子中有醛基
互为同分异构体,都是二糖
物理性质
无色晶体,易溶于水,有甜味
白色晶体,易溶于水,有甜味但不及蔗糖
化学性质
+H2O+
水解生成葡萄糖和果糖
+H2O
水解生成葡萄糖
非还原糖,与银氨溶液或新制Cu(OH)2均不反应,不能使溴水褪色
还原糖,能与银氨溶液或新制Cu(OH)2反应,能使溴水褪色
存在
甘蔗、甜菜
发芽的谷粒和麦芽
用途
甜味剂
制饴糖
鉴别方法
向二者的溶液中分别加入银氨溶液,水浴加热,能发生银镜反应的是麦芽糖,不能发生银镜反应的是蔗糖[也可用新制的Cu(OH)2鉴别]
①二糖的水解反应:定量关系:1 mol蔗糖水解生成1 mol葡萄糖和1 mol果糖,葡萄糖和果糖的分子式相同但结构不同,因此用分子式表示时要注明名称。
②蔗糖水解产物为葡萄糖和果糖,生成的葡萄糖为还原糖,可以利用这个性质来判断蔗糖是否发生水解。
③中学阶段能发生银镜反应的物质:醛类及其他含有醛基(或结构)的物质,如甲酸、甲酸酯类、甲酸盐、葡萄糖、麦芽糖等,果糖因其在碱性条件下可发生烯醇化,也可发生银镜反应。
(2)实验探究——蔗糖和麦芽糖是否属于还原糖
实验步骤
实验现象
实验结论
试管内无明显现象
蔗糖分子中无醛基,为非还原糖。麦芽糖分子中含有醛基,是还原糖
试管内产生砖红色沉淀
效果检测
3.(24-25高二下·福建福州·期末)下列实验操作能达到目的的是
A.验证乙烯的还原性
B.烷烃在素瓷片催化作用下发生热裂化,生成不饱和烃
C.乙酸乙酯的制备
D.验证蔗糖的水解产物具有还原性
【答案】D
【解析】A.乙醇受热会挥发,也能使酸性高锰酸钾溶液褪色,还可能生成SO2杂质,也能使酸性高锰酸钾溶液褪色,未除杂会干扰乙烯的检验,A错误;
B.烷烃在素瓷片催化作用下发生热裂化时需要隔绝空气,所以图中不能通入空气,B错误;
C.制备乙酸乙酯时,应用饱和Na2CO3溶液吸收产物,NaOH溶液会导致乙酸乙酯水解,C错误;
D.验证蔗糖水解产物的还原性:蔗糖水解需稀硫酸作催化剂,水解后加NaOH调至碱性(银镜反应需碱性条件),再加入银氨溶液水浴加热,步骤正确,可验证水解产物的还原性,D正确;
答案选D。
4.(24-25高二下·宁夏银川·期末)为达到下列实验目的,操作方法合理的是
实验目的
操作方法
A
证明麦芽糖在酸性条件下水解转化为葡萄糖
向麦芽糖溶液中加入稀硫酸、加热,冷却后先加过量NaOH溶液,然后加入银氨溶液,水浴加热
B
提纯实验室制备的乙酸乙酯
依次用NaOH溶液洗涤、水洗、分液、干燥
C
检验乙醇和浓硫酸加热产生的气体是乙烯
将气体通入溴水
D
欲证明某一卤代烃为溴代烃
取少量卤代烃,加入NaOH的水溶液,加热,冷却后用稀硝酸酸化,加入AgNO3溶液
【答案】D
【解析】A.麦芽糖属于还原性糖,本身在碱性条件下可直接与银氨溶液反应生成银镜,无法通过银镜反应证明麦芽糖水解转化为葡萄糖(还原性糖),A不合理;
B.提纯乙酸乙酯时,使用NaOH溶液会导致酯在强碱性条件下水解,正确的方法应为:用饱和碳酸钠溶液洗涤,饱和碳酸钠溶液可以吸收乙酸乙酯中混有的乙醇、乙酸,同时能降低乙酸乙酯的溶解度而便于其析出,之后经水洗、分液、干燥即得乙酸乙酯,B不合理;
C.乙烯能和溴单质发生加成反应而使溴水褪色,但反应过程中可能会产生具有还原性的副产物SO2(浓硫酸可能使乙醇部分炭化,碳与浓硫酸反应可生成SO2),SO2能与溴水发生氧化还原反应而使溴水褪色,若将反应产生的气体直接通入溴水,无法排除SO2的干扰,需先通过NaOH溶液除去SO2,C不合理;
D.卤代烃在强碱性条件下水解后转化为卤素离子,用稀硝酸酸化可中和过量NaOH,避免后续OH-与AgNO3反应干扰卤素离子的检验,随后加入AgNO3溶液生成淡黄色AgBr沉淀,可证明该一卤代烃为溴代烃,D合理;
故选D。
█知识点三 多糖
1.淀粉
(1)存在:主要存在于植物的种子、块根和块茎里,其中谷类和薯类含淀粉较多。
(2)结构:淀粉分子中含有几百到几千个葡萄糖单元,分子式为(C6H12O5)n,其相对分子质量从几万到几十万,属于天然有机高分子。
(3)物理性质:淀粉是白色粉末状物质,没有甜味,不溶于冷水,在热水中部分溶解,形成胶状的淀粉糊。
(4)化学性质
①非还原糖:分子中无醛基,不能发生银镜反应,不能与新制Cu(OH)2反应。
②酯化反应:分子中存在葡萄糖单元的醇羟基,能发生酯化反应。
③水解反应:(C6H12O5)n(淀粉)+nH2On。
④特征反应:在常温下,淀粉遇碘显蓝色。
①多糖区别于单糖的性质是多糖无还原性,无甜味,大多难溶于水,有的能和水形成胶体。最重要的多糖是淀粉和纤维素。
②淀粉只有遇到碘分子才变蓝,而遇到碘离子或碘酸根离子则不变色,所以可用淀粉来检验碘单质的存在或利用碘单质来检验淀粉的存在。
(5)用途
①淀粉是人体重要的能量来源。
②淀粉是重要的工业原料,经发酵可以得到燃料乙醇、白酒、食醋、味精,以及氨基酸、抗生素等药物。
③淀粉经酯化后可用于生产食品添加剂、表面活性剂和可降解塑料等。
2.纤维素
(1)存在:纤维素是自然界中分布最广泛的一种多糖,存在于木材、棉花等植物体中。纤维素参与构成了植物的细胞壁,起着保护和支持作用。
(2)结构:分子中含有数千个葡萄糖单元,分子式为(C6H12O5)n,相对分子质量从几十万到几百万,属于天然有机高分子。
淀粉和纤维素的分子式中n值不确定,二者都为混合物,不互为同分异构体,且结构和化学性质也不完全相同。
(3)物理性质:白色纤维状物质,没有甜味,不溶于水和一般的有机溶剂。
(4)化学性质
①非还原糖:分子中无醛基,不能发生银镜反应,不能与新制Cu(OH)2反应。
②水解反应:+nH2O
③酯化反应:纤维素中存在葡萄糖单元的醇羟基,可以与硝酸、醋酸等发生酯化反应。
(5)用途
①棉、麻的纤维大量用于纺织工业;木材、稻草、麦秸、蔗渣等用于造纸;食物中的纤维素有利于人的消化。
②制造各类纤维:
a.纤维素硝酸酯(硝酸纤维),极易燃烧,可用于生产火药、塑料和涂料等;
b.纤维素乙酸酯(醋酸纤维),不易燃烧,可用于生产塑料、过滤膜、胶片等;
c.黏胶纤维,以木材、秸秆等为原料,经化学处理后,通过纺丝制成的再生纤维,其中长纤维称为人造丝,短纤维称为人造棉,均可用于纺织工业。
效果检测
5.唐代张九龄诗句“松叶堪为酒,春来酿几多”涉及淀粉、麦芽糖、葡萄糖、乙醇等化学物质,下列有关说法错误的是
A.淀粉、乙醇所含元素种类相同
B.淀粉、麦芽糖都能发生水解反应,最终生成葡萄糖
C.葡萄糖、麦芽糖都能被新制的Cu(OH)2氧化
D.蔗糖和麦芽糖、淀粉和纤维素都互为同分异构体
【答案】D
【解析】A.淀粉、乙醇都是由碳、氢、氧三种元素组成的,所含元素种类相同,故A正确;
B.淀粉是多糖,水解的最终产物是葡萄糖;麦芽糖是二糖,水解产物是葡萄糖,故B正确;
C.麦芽糖、葡萄糖都含有醛基,能被新制的氢氧化铜氧化,故C正确;
D.蔗糖和麦芽糖分子式都是C12H22O11,属于同分异构体;淀粉和纤维素均是混合物,不是同分异构体,故D错误;
故选D。
6.(25-26高三上·河南·期末)下列实验操作、现象和解释或结论都正确的是
选项
实验操作
现象
解释或结论
A
将铁锈溶于浓盐酸,再滴加酸性溶液
溶液中紫色褪去
铁锈中含有二价铁
B
等体积的HA和HB两种酸溶液分别与足量的锌反应
HA放出的多
酸性:HB>HA
C
淀粉溶液中加入稀硫酸,加热一段时间后,加入过量NaOH溶液,再滴入几滴碘水
溶液不变蓝
淀粉已完全水解
D
将通入盛有湿润的有色布条的集气瓶中
有色布条褪色
具有漂白性
【答案】B
【解析】A.铁锈主要成分为,溶于浓盐酸生成。不具有还原性,不能使酸性溶液褪色。若溶液紫色褪去,可能是由杂质或副反应(KMnO4和浓盐酸反应)引起,不能据此得出“铁锈中含有二价铁”的结论,A错误;
B.等体积pH=3的HA和HB,pH相同则初始相同,HA放多说明HA总浓度更高(HA为弱酸),而的酸性比强,即酸性,B正确;
C.淀粉水解后加入过量NaOH使溶液呈碱性,碘水在碱性条件下分解(如反应),无法与淀粉显色,现象不变蓝不一定因淀粉完全水解,C错误;
D.通入湿润有色布条,与水反应生成HClO(次氯酸)具有漂白性,使有色布条褪色,但本身无漂白性,D错误;
故答案选B。
█知识点四 氨基酸的结构和性质
1.氨基酸的组成和结构
(1)定义
羧酸分子烃基上的氢原子被氨基(—NH2)取代得到的化合物称为氨基酸。
(2)结构
①氨基是氨分子(NH3)去掉一个氢原子后剩余的部分(—NH2),是碱性基团。
②天然氨基酸大多数是α-氨基酸,组成蛋白质的氨基酸主要是α-氨基酸。α-氨基酸除甘氨酸外,一般均含有连接4个不同原子或原子团的手性碳原子,具有对映异构体。
2.常见的氨基酸
自然界中存在的氨基酸有上百种,组成人体内蛋白质的氨基酸有21种。其中有8种必须通过食物供给,称为必需氨基酸。组成蛋白质的氨基酸主要是α-氨基酸,即氨基连接在与羧基相邻的α位的碳原子上,其结构简式可表示为(R可以是烃基,也可以是氢原子)
俗名
结构简式
系统命名
甘氨酸
H2N—CH2COOH
氨基乙酸
丙氨酸
2-氨基丙酸
谷氨酸
2-氨基戊二酸
苯丙氨酸
2-氨基-3-苯基丙酸
半胱氨酸
2-氨基-3-巯基丙酸
3.氨基酸的性质
(1)物理性质
天然氨基酸均为无色晶体,熔点较高,多在200~300 ℃熔化时分解,一般能溶于水,而难溶于乙醇、乙醚等有机溶剂。
(2)化学性质
①氨基酸的两性
氨基酸分子中含有酸性基团(—COOH)和碱性基团(—NH2)。因此氨基酸是两性化合物,能与酸、碱反应生成盐。
与酸反应
+HCl―→
与碱反应
+NaOH―→+H2O
②成肽反应
两个氨基酸分子(可以相同,也可以不同)在一定条件下,通过氨基与羧基间缩合脱去水,形成含有肽键()的化合物,发生成肽反应,该反应属于取代反应。如:
由两个氨基酸分子脱水缩合形成的含有肽键的化合物叫做二肽;二肽可以继续与其他氨基酸分子缩合生成三肽、四肽、五肽,以至生成长链的多肽。多肽常呈链状,因此也叫肽链。
氨基酸二肽或多肽蛋白质
由n个氨基酸分子发生成肽反应,生成一条肽链时,会形成(n-1)个肽键并生成(n-1)个水分子。
效果检测
7.(24-25高二下·吉林白山·期末)酪氨酸学名为2-氨基-3-对羟苯基丙酸,是一种生命活动不可缺少的氨基酸,其结构如图所示。下列说法正确的是
A.酪氨酸为高分子化合物
B.酪氨酸分子中含有1个手性碳原子
C.酪氨酸既能与盐酸反应又能与NaOH溶液反应,且消耗盐酸和NaOH的物质的量之比为1:1
D.1mol酪氨酸分子与足量金属Na反应可产生22.4LH2
【答案】B
【解析】A.酪氨酸的相对分子质量远小于10000,所以酪氨酸不是高分子化合物,故A错误;
B.酪氨酸分子中只有与直接相连的碳原子是手性碳原子,即分子中只有1个手性碳原子,故B正确;
C.酪氨酸含有氨基能与盐酸反应,有酚羟基、羧基能与氢氧化钠溶液反应,且消耗盐酸和氢氧化钠的物质的量之比为1:2,故C错误;
D.未指出是否在标准状况下,无法计算,故D错误;
故答案为:B。
8.(多选)(25-26高一下·全国·期末)含有下列结构片段的蛋白质在胃液中水解时,不可能生成的氨基酸是
A. B.
C. D.
【答案】CD
【分析】
蛋白质水解的原理:蛋白质水解时肽键()断裂,生成 α- 氨基酸(氨基与羧基连接在同一个碳上);将上述结构中的肽键断开,为每个残基补全氨基/羧基,得到对应的氨基酸有:、、这三种;
【解析】A.A项中与第一个氨基酸(丙氨酸)对应,A项正确;
B.B项中与第二个氨基酸(甘氨酸)对应,B项正确;
C.C项中的结构与第三个氨基酸(半胱氨酸)的结构相比,氨基与羧基未连接在同一个碳上,C项错误;
D.D项中的结构氨基与羧基未连接在同一个碳上,且无对应氨基酸,D项错误;
故选CD
█知识点五 蛋白质与酶
一.蛋白质
1.蛋白质的组成和结构
(1)定义
蛋白质是由多种氨基酸通过肽键等相互连接形成的一类生物大分子。
(2)存在
天然蛋白质主要存在于动物的肌肉、皮肤、血液、乳汁、毛发、蹄、角等中,或存在于植物的种子里。
(3)组成
蛋白质中主要含有C、H、O、N、S等元素,属于天然有机高分子,其溶液具有胶体的某些性质。
(4)结构
任何一种蛋白质分子在天然状态下均具有独特而稳定的结构。蛋白质的结构不仅取决于多肽链中氨基酸的种类、数目及排列顺序,还与其特定的空间结构有关。
2.蛋白质的物理性质
(1)溶解性:丝、毛中的蛋白质难溶于水,鸡蛋清中的蛋白质可溶于水。
(2)蛋白质的盐析
①概念:向蛋白质溶液中加(NH4)2SO4、Na2SO4、NaCl等可溶性轻金属盐或铵盐,少量的可溶性盐能促进蛋白质溶解,但当这些盐在蛋白质溶液中达到一定浓度时,则会使蛋白质的溶解度降低而从溶液中析出,这种作用称为盐析。
②实验探究
实验操作
实验现象
加入饱和(NH4)2SO4溶液,产生白色沉淀,加入H2O之后,沉淀溶解
结论
蛋白质的盐析是一个可逆过程,盐析出的蛋白质在水中仍能溶解,并不影响其活性
用途
采用多次盐析和溶解,可以分离提纯蛋白质
3.蛋白质的化学性质
(1)两性
形成蛋白质的多肽是由多个氨基酸缩合形成的,在多肽链的两端必然存在着自由的氨基与羧基,侧链中也往往存在酸性或碱性基团,所以蛋白质与氨基酸一样具有两性,能与酸、碱反应。
(2)水解
蛋白质多肽氨基酸
肽键水解原理示意图如下:
(3)变性
①概念
在某些物理或化学因素的影响下,蛋白质的性质和生理功能发生改变的现象称为蛋白质的变性。
物理因素
加热、加压、搅拌、振荡、超声波、紫外线和放射线等。
化学因素
强酸、强碱、重金属盐、乙醇、甲醛等。
②实验探究
实验操作
实验现象
三支试管内均产生白色沉淀,加水后沉淀均不溶解
结论
变性后的蛋白质在水中不能重新溶解,失去原有的生理活性,发生了不可逆的变化
③生活中的应用
利用蛋白质变性
食物加热后,其中的蛋白质发生了变性,有利于人体消化吸收;
乙醇、苯酚和碘等作为消毒防腐药可以使微生物的蛋白质变性,导致其死亡,达到消毒的目的;
紫外线可用于杀菌消毒。
防止蛋白质变性
疫苗等生物制剂需要在低温下保存;
攀登高山时为防止强紫外线引起皮肤和眼睛的蛋白质变性灼伤,需要防晒护目。
(4)显色反应
实验操作
实验现象
加入浓硝酸生成白色沉淀,加热后沉淀变黄色
结论
含有苯环的蛋白质遇浓硝酸会出现黄色,可用于检验蛋白质
某些蛋白质(含苯环)的溶液遇到浓硝酸会有白色沉淀产生,加热后沉淀变黄色,为蛋白质的显色反应,蛋白质的显色反应是检验蛋白质的方法之一。蛋白质遇双缩脲试剂时会呈紫色,利用此反应也能检验蛋白质。
(5)蛋白质的灼烧
蛋白质被灼烧时,产生类似烧焦羽毛的特殊气味;蛋白质灼烧后的灰烬结块可以轻易捏碎,而合成纤维被灼烧后一般结成硬块。常用此性质区分动物皮毛与合成纤维。
二.酶
1.酶的定义
酶是一类由细胞产生的、对生物体内的化学反应具有催化作用的有机化合物,其中绝大多数是蛋白质。
2.酶的特点
酶对于许多化学反应和生物体内进行的复杂反应具有高效的催化作用,酶的催化作用具有以下特点:
①条件温和,不需加热。一般在接近体温和中性的条件下,酶的活性最高。
②催化作用具有高度的专一性。例如,蛋白酶只能催化蛋白质的水解反应,淀粉酶只对淀粉和糖原等多糖的水解起催化作用。
③具有高效的催化作用。酶催化下的化学反应速率一般是普通催化剂的107倍。
3.酶的用途
酶已得到广泛的应用,如淀粉酶应用于食品、发酵、纺织等工业;蛋白酶用于医药、制革等工业;脂肪酶用于脂肪水解、羊毛脱脂等;有的酶还可用于疾病的诊断。
效果检测
9.(23-24高二上·上海·期末)下列关于蛋白质和氨基酸的说法不正确的是
A.蛋白质中只含C、H、O三种元素
B.蛋白质水解的最终产物都是氨基酸
C.医用酒精、紫外线杀菌消毒利用了蛋白质变性
D.蛋白质溶液是胶体,可以产生丁达尔效应
【答案】A
【解析】A.蛋白质中含C、H、O、N元素,有的蛋白质还含有硫、磷、铁、碘、铜、锌等元素,A错误;
B.蛋白质水解的最终产物为氨基酸,B正确;
C.医用酒精、紫外线都可使蛋白质变性,C正确;
D.蛋白质溶液是胶体,可以产生丁达尔效应,D正确;
故选A。
10.(25-26高二上·甘肃·期末)根据下列实验操作和现象所得出的实验结论正确的是
选项
实验操作和现象
实验结论
A
向甲苯中滴加酸性KMnO4溶液,振荡,紫红色褪去
甲基增强了苯环的活性,使其被氧化
B
向盛有2 mL鸡蛋清溶液的试管里,滴入几滴浓硝酸,加热,鸡蛋清中出现黄色沉淀
蛋白质可以与浓硝酸发生显色反应
C
将新制Cu(OH)2悬浊液与葡萄糖溶液混合加热,产生砖红色沉淀
葡萄糖具有氧化性
D
向苯和液溴的混合液中加入铁粉,将产生的气体通入AgNO3溶液,产生淡黄色沉淀
苯与溴发生取代反应生成了HBr
【答案】B
【解析】A.甲苯与酸性KMnO4反应褪色是由于侧链甲基被氧化为羧基,苯环本身未被氧化,结论“甲基增强了苯环的活性,使其被氧化”错误,选项A不符合;
B.蛋白质与浓硝酸加热后出现黄色沉淀是典型的蛋白质显色反应,结论正确,B符合;
C.葡萄糖与新制Cu(OH)2悬浊液加热产生砖红色沉淀(Cu2O),体现葡萄糖的还原性(醛基被氧化),而非氧化性,结论错误,选项C不符合;
D.苯和液溴加铁粉产生的气体通入AgNO3溶液产生淡黄色沉淀(AgBr),但挥发的溴单质也会产生相同现象,未先除去溴单质干扰,无法证明HBr生成,结论错误,选项D不符合;
故答案选B。
█知识点六 核酸
1.核酸的分类
核酸是生物体遗传信息的携带者,因其最早在细胞核中发现,并具有酸性,故而得名。分类依据:根据组成中所含戊糖的不同。
2.核酸的组成
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,相对分子质量可达上百万。碱基与戊糖缩合形成核苷,核苷与磷酸缩合形成了组成核酸的基本单元——核苷酸,核苷酸缩合聚合形成磷酸二酯键并得到核酸。
(1)基本单元:核苷酸。
核酸在酶的作用下,可以发生水解反应,过程如图所示:
(2)戊糖:核糖或脱氧核糖,以环状结构存在于核酸中。
(3)碱基
碱基是具有碱性的杂环有机化合物,主要有:
DNA和RNA的对比
组成
脱氧核糖核酸(DNA)
核糖核酸(RNA)
磷酸
都含有
核苷
戊糖
脱氧核糖
核糖
碱
基
相同
腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)
不同
胸腺嘧啶(T)
尿嘧啶(U)
3.核酸的结构
(1)DNA
①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。核苷酸之间通过磷酯键连接。
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。
③两条链上的碱基遵循碱基互补配对原则,通过氢键结合成碱基对,腺嘌呤(A)与胸腺嘧啶(T)配对,鸟嘌呤(G)与胞嘧啶(C)配对。
(2)RNA
①一般呈单链状结构,比DNA分子小得多。
②与DNA对比,核糖替代脱氧核糖,尿嘧啶(U)替代胸腺嘧啶(T)。
4.核酸的生物功能
(1)DNA的生物功能
有一定碱基排列顺序的DNA片段含有特定的遗传信息,被称为基因。DNA分子上有许多基因,决定了生物体的一系列性状。
在细胞增殖过程中,会发生DNA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。核酸携带的遗传信息通过DNA复制被精确地传递给下一代,通过控制蛋白质的合成来影响生物体的性状。
(2)RNA的生物功能
RNA参与遗传信息的传递过程,主要负责传递、翻译和表达DNA所携带的遗传信息。少部分RNA作为酶,对生物体内的化学反应起催化作用。
(3)我国在核酸研究中取得的成绩
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。
效果检测
11.(24-25高二下·辽宁丹东·期末)某病毒由蛋白质和核酸组成,下图为该病毒及组成蛋白质和核酸的片段结构。下列叙述错误的是
A.蛋白质、核酸都是生物大分子,属于混合物
B.氢键使肽链形成蛋白质的二级结构
C.脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)结构中的碱基不同,戊糖也不同
D.该核酸分子片段所含氢键为、和
【答案】D
【解析】A.蛋白质、核酸都是生物大分子,即高分子,都属于混合物,故A正确;
B.由蛋白质的二级结构片段可知,氢键使肽链形成蛋白质的二级结构,故B正确;
C.脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)在结构上存在差异,DNA中的戊糖是脱氧核糖,RNA中的戊糖是核糖,DNA中的碱基是胸腺嘧啶(T),RNA中的碱基是尿嘧啶(U),故C正确;
D.由核酸分子片段可知,所含氢键为、,没有,故D错误;
故选:D。
12.(25-26高三上·北京通州·期中)下列关于核酸的表述不正确的是
A.脱氧核糖核酸和核糖核酸结构中的碱基相同,戊糖不同
B.碱基与戊糖缩合形成核苷,核苷与磷酸缩合而成核苷酸
C.核苷酸在一定条件下可以与碱反应
D.脱氧核糖核酸分子中碱基通过氢键实现互补配对
【答案】A
【解析】A.脱氧核糖核酸(DNA)的碱基是A、T、C、G;核糖核酸(RNA)的碱基是A、U、C、G,二者碱基不完全相同,且戊糖分别是脱氧核糖和核糖,说法错误,A符合题意;
B.核苷酸的形成过程为:碱基与戊糖缩合形成核苷,核苷再与磷酸缩合形成核苷酸,说法正确,B不符合题意;
C.核苷酸中的磷酸基团、碱基(含氨基等官能团)均可与碱发生反应,说法正确,C不符合题意;
D.脱氧核糖核酸(DNA)分子中,两条链的碱基通过氢键实现 A-T、C-G的互补配对,说法正确,D不符合题意;
故选A。
█考点一 单糖、二糖的性质
【例1】(25-26高二下·浙江温州·期中)下列实验操作、现象能得出相应结论的是
实验操作
现象
结论
A
向某卤代烃中先加入过量NaOH溶液,加热,再加入硝酸银溶液
白色沉淀生成
此卤代烃含有氯原子
B
向溴水加入足量的丙醛溶液,并振荡
溴水褪色
醛基具有还原性
C
向甲苯中滴入少量的酸性高锰酸钾溶液
高锰酸钾溶液褪色
甲基对苯环具有活化作用
D
取2mL20%的蔗糖溶液于试管中,加入适量稀H2SO4后水浴加热5min;再加入适量新制Cu(OH)2悬浊液并加热
无砖红色沉淀
蔗糖在酸性水溶液中稳定
【答案】B
【解析】A.卤代烃碱性水解后未加稀硝酸中和过量的,会与反应生成沉淀,干扰卤素离子检验,无法证明卤代烃含氯原子,A错误;
B.丙醛含醛基,向溴水加入足量的丙醛溶液,并振荡,溴水褪色,该反应体现醛基的还原性,B正确;
C.甲苯与酸性高锰酸钾反应时,是甲基被氧化为羧基,说明苯环对甲基有活化作用,而不是甲基对苯环具有活化作用,C错误;
D.蔗糖水解后溶液呈酸性,而新制Cu(OH)2悬浊液与还原糖反应需要碱性环境,实验未加碱中和稀,无法检验是否生成葡萄糖,不能得出蔗糖稳定的结论,D错误;
故选B。
【变式1-1】(2026·四川眉山·二模)D-乙酰氨基葡萄糖是一种天然存在的特殊单糖,其结构如图所示。下列说法正确的是
A.分子式为
B.该物质与葡萄糖互为同系物
C.该分子中含有4个手性碳原子
D.含有3种官能团
【答案】D
【解析】A.该物质的分子式为C8H15O6N,A错误;
B.葡萄糖中不含有酰胺基,与该物质不是同系物,B错误;
C.该化合物共有5个手性碳原子,除-CH2OH、-NHCOCH3外,其余碳原子均有手性,C错误;
D.该化合物含有羟基、醚键、酰胺基共三种官能团,D正确;
故选D。
【变式1-2】(24-25高二下·江苏南通·期中)下列实验方案能达到探究目的的是
选项
探究目的
实验方案
A
中含有碳碳双键
向溶液中滴加溴水,观察溶液颜色变化
B
溴乙烷发生消去反应生成了
将溴乙烷和NaOH乙醇溶液共热后产生的气体先通入盛水的试管,再通入酸性溶液,观察溶液颜色变化
C
乙醇样品中是否混有少量水
向乙醇样品中加入一小粒钠,观察是否有气泡产生
D
麦芽糖的水解产物为葡萄糖
加热麦芽糖和稀混合溶液,冷却;加入NaOH溶液至碱性后加入银氨溶液,水浴加热,观察是否出现银镜
【答案】B
【解析】A.中的醛基具有还原性,也可被溴水氧化使溴水褪色,无法证明存在碳碳双键,A错误;
B.溴乙烷与乙醇溶液共热产生的气体中混有挥发的乙醇,乙醇也能使酸性溶液褪色干扰检验,先通入水中可除去乙醇,若酸性溶液褪色则证明生成了乙烯,B正确;
C.乙醇和水均能与钠反应生成,无论是否混有水,加入钠都会产生气泡,无法检验水的存在,C错误;
D.麦芽糖本身属于还原性糖,含有醛基,可直接与银氨溶液发生银镜反应,无法证明水解产物为葡萄糖,D错误;
故选B。
█考点二 多糖的性质
【例2】(25-26高三上·广东深圳·期中)支链淀粉遇分子显紫红色,在不同酶催化下发生如下水解变化。
下列说法不正确的是
A.支链淀粉含量很高的谷物口感比较黏
B.β-淀粉酶不能将麦芽糖水解成葡萄糖
C.水解后的混合液都可与新制共热产生砖红色沉淀
D.支链淀粉是否已经发生水解,只需加入碘单质看是否变色
【答案】D
【解析】A.支链淀粉含量很高的一些谷物,如糯米、糯玉米等有比较黏的口感,A正确;
B.β-淀粉酶水解时不生成葡萄糖,故不能将麦芽糖水解成葡萄糖,B正确;
C.水解后都有还原性糖,故都可与新制共热产生砖红色沉淀,C正确;
D.碘只能检验是否还有淀粉,不能判断已经开始水解,D错误;
故选D。
【变式2-1】(25-26高三上·河北承德·期中)下列实验操作及对应的现象和结论均正确的是
选项
实验操作
实验现象
实验结论
A
将无水乙醇与浓硫酸混合,迅速加热至170℃,产生的气体通入溴水中
溶液黄色褪去
反应中产生了乙烯,与溴发生了加成反应
B
向 CuCl2 和 FeCl3 的混合溶液中逐滴滴加0.10 mol·L-1 NaOH溶液
出现红褐色沉淀
C
向含酚酞的饱和Na2SO3溶液中滴入新制氯水
溶液红色褪去
HClO 具有漂白性
D
向淀粉溶液中滴入几滴稀硫酸,加热一段时间,加入NaOH溶液至溶液呈碱性,再加入新制的悬浊液并加热
溶液中出现砖红色沉淀
淀粉已水解
【答案】D
【解析】A.乙醇有挥发性、浓硫酸有脱水性和强氧化性,产生的气体中除了乙烯,还有乙醇蒸气、CO2、SO2气体杂质,其中SO2有还原性,也能使溴水褪色,不一定是产物乙烯使溴水褪色,A错误;
B.CuCl2 和 FeCl3 的混合溶液中铜离子和铁离子的浓度未知,无法得出对应的结论,B错误;
C.含酚酞的溶液呈红色是因为强碱弱酸盐Na2SO3的水解,使溶液呈碱性;红色褪去,有可能是因为次氯酸的漂白性,也有可能是因为新制氯水中的HCl与Na2SO3反应生成气体SO2,溶液不再呈碱性;不一定是次氯酸的漂白性,C错误;
D.淀粉在酸性条件下水解生成葡萄糖,葡萄糖是多羟基醛,可以用新制的Cu(OH)2(碱性条件)溶液和醛加热来进行鉴别,反应现象是产生砖红色沉淀,D正确;
故选D。
【变式2-2】(25-26高二上·江苏无锡·期中)小组同学用糯米酿制米酒,实验步骤如下:
步骤1.将糯米洗净,蒸熟,放凉。
步骤2.将固态颗粒状的甜酒曲与糯米混合,装入干净的容器。
步骤3.将容器盖严,置于恒温环境中发酵。
步骤4.每隔一天测定米酒的酒精度和pH,结果如下图。
回答下列问题:
(1)步骤2、3中,为增大反应速率可以采取的措施有_______(答出两点)。
(2)步骤3的主要转化如下:。下列说法正确的是_______(填字母)。
A.可以用碘水检验淀粉水解是否完全
B.葡萄糖与果糖互为同分异构体,都属于烃类
C.人体中最终也能实现过程Ⅰ的转化
D.过程Ⅱ的原子利用率为100%
(3)步骤3中会产生乙酸、乳酸()等物质,导致米酒pH逐渐减小。鉴别乙酸和乳酸的最佳试剂是_______(填字母)。
A.Na B.NaHCO3溶液 C.酸性KMnO4溶液
(4)步骤3中还会产生酯类物质(如乙酸乙酯)使米酒具有香味。制备乙酸乙酯有如下两种方法。
①生成物质X的化学反应方程式_______。
②ⅱ的反应类型为Y与试剂Z的加成反应。试剂Z在催化剂作用下发生加聚反应生成高分子化合物E,E的结构简式为:_______。
(5)早年研究糖类时,遇到的最大困难是糖类容易形成浆状物质,难以结晶。Fischer(费歇尔)利用苯肼和糖反应,生成容易结晶的糖脎。以下是该反应的具体过程,步骤②中苯肼表现为_______(填“还原性”或“氧化性”或“既表现氧化性又表现还原性”)。
【答案】(1)搅拌、适当升高温度(将酒曲碾成粉末等)
(2)AC
(3)C
(4)2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O
(5)氧化性
【分析】
步骤①中,与发生加成、消去反应生成;步骤②中,转化为,发生氧化反应,苯肼表示出氧化性;步骤③中,发生加成、消去反应生成。
【解析】(1)步骤2、3中,可通过增大接触面积、适当升高温度等操作,增大反应速率,则可以采取的措施有:搅拌、适当升高温度(将酒曲碾成粉末等)。
(2)A.检验淀粉水解是否完全,需要检验水解产物中是否含有淀粉,则可以用碘水检验淀粉水解是否完全,A正确;
B.葡萄糖与果糖互为同分异构体,但二者分子中都含有氧元素,都不属于烃类,B不正确;
C.人体食用淀粉后,在淀粉酶的催化作用下,水解为麦芽糖,再水解为葡萄糖,最终也能实现过程Ⅰ的转化,C正确;
D.过程中,葡萄糖分解为乙醇和二氧化碳,原子利用率小于100%,D不正确;
故选AC。
(3)
乙酸(CH3COOH)、乳酸()分子中都含有-COOH,都具有酸性,都能与Na、NaHCO3发生反应,但乳酸分子中含有醇羟基,能还原酸性KMnO4溶液,从而使酸性KMnO4溶液褪色,所以鉴别乙酸和乳酸的最佳试剂是酸性KMnO4溶液,故选C。
(4)①在Cu的催化作用下,C2H5OH被氧化为乙醛,则生成物质X(CH3CHO)的化学反应方程式为:2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O。
②CH3CHO催化氧化生成Y为CH3COOH,ⅱ的反应类型为Y与试剂Z的加成反应,则试剂Z是乙烯,在催化剂作用下发生加聚反应生成高分子化合物E为聚乙烯,结构简式为:。
(5)
步骤②中苯肼()将氧化为,即将醇羟基氧化为酮羰基,表现为氧化性。
【点睛】推断有机物时,可采用逆推法。
█考点三 氨基酸的结构和性质
【例3】(25-26高一下·浙江宁波·期中)关于下列有机反应的说法不正确的是
A.苯丙氨酸中官能团的名称是氨基和羧基
B.苯丙氨酸的分子式是
C.上述反应类型是取代反应
D.有机物X会发生水解、取代、中和、氧化等反应
【答案】B
【解析】A.观察题干苯丙氨酸结构简式可知苯丙氨酸中官能团的名称是氨基和羧基,A正确;
B.补全苯环上的氢,得出苯丙氨酸的分子式是,B错误;
C.观察上述反应可得:这是氨基酸的成肽反应,苯丙氨酸脱去羧基上的羟基,甘氨酸脱去氨基上的一个氢,生成有机物X和水,反应类型为取代反应,C正确;
D.有机物X含有肽键,可发生水解反应;含有羧基,可以发生酯化反应,可以与碱发生中和反应;有机物X可以燃烧,发生氧化反应,D正确;
故选B。
【变式3-1】(25-26高三上·广东·期中)有机物G(结构如图)是一种新型药物。下列关于有机物G说法错误的是
A.G的分子式为C19H20N2O3
B.1mol G分子最多可以与6mol H2发生加成反应
C.G分子中的碳原子采取sp、sp2和sp3杂化
D.G分子可使KMnO4溶液褪色
【答案】B
【解析】A.通过对结构简式中各原子的计数,G的分子式为,A正确;
B.G分子中能与发生加成反应的基团有:苯环(消耗3mol )、羰基(消耗1mol )、氰基(-CN,消耗2mol ),碳碳双键(消耗1mol ),总共最多消耗 ,B错误;
C.G分子中,氰基(-CN)的碳原子采取杂化,苯环和羰基的碳原子采取杂化,饱和烷基(如乙基、异丙基)的碳原子采取杂化,C正确;
D.G分子中含有苯环上的甲基(可被氧化)、碳碳双键等不饱和键,能使酸性溶液褪色,D正确;
故答案选B。
【变式3-2】(25-26高二上·上海杨浦·期中)有一小分子肽,其化学结构如图所示,此肽由氨基酸缩合而成的个数
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】A
【解析】
由结构简式中肽键可知,此肽由3个氨基酸分子缩合,故选A。
█考点四 蛋白质的结构和性质
【例4】下列实验方案及现象不能得到实验结论的是
选项
实验方案及现象
实验结论
A
向浓度均为的和混合溶液中滴加少量溶液,出现黄色沉淀
B
向盛有与的体积可变的密闭容器中通入一定体积的,气体颜色先变浅,后逐渐加深,但比初始颜色浅
化学平衡向减少的方向移动
C
测定等物质的量浓度的和的值,发现前者大于后者
酸性:
D
向饱和溶液中,加入几滴鸡蛋清溶液,振荡,有沉淀产生;再加入蒸馏水,振荡,沉淀溶解
蛋白质的盐析过程是可逆的
【答案】C
【解析】A.向浓度均为的和混合溶液中滴加少量溶液,出现黄色沉淀,说明更小,即,结论正确,A不符合题意;
B.通入一定体积的,容器体积增大,与的浓度均减小,所以气体颜色先变浅,随后平衡逆向移动,浓度又增大,颜色逐渐加深,但由于容器体积增大的影响更大,最终颜色比初始浅,结论正确,B不符合题意;
C.等物质的量浓度的和的值,大于,说明水解程度强于,根据“越弱越水解”,水解程度越大,对应酸的酸性越弱,因此酸性,结论错误,C符合题意;
D.盐析使蛋白质沉淀,加水溶解证明过程可逆,结论正确,D不符合题意;
故选C。
【变式4-1】(25-26高二上·甘肃·期中)下列反应属于取代反应的是
A.苯与氢气反应生成环己烷
B.用乙醛在一定条件下制乙酸
C.蛋白质水解制氨基酸
D.乙醇在一定条件下生成乙烯
【答案】C
【解析】A.苯与氢气反应生成环己烷属于加成反应,A不符合题意;
B.乙醛制乙酸反应中醛基被氧化为羧酸,属于氧化反应,B不符合题意;
C.蛋白质水解生成氨基酸是水解反应,属于取代反应,C符合题意;
D.乙醇生成乙烯属于消去反应,D不符合题意;
故答案选C。
【变式4-2】(25-26高二上·江苏无锡·期中)下列根据实验操作及现象,得出的结论正确的是
选项
实验操作及现象
结论
A
向蛋白质溶液中滴加饱和溶液,有固体析出
蛋白质发生了变性
B
向溶液中滴加酸性高锰酸钾溶液,高锰酸钾溶液褪色
中含有碳碳双键
C
与过量NaOH溶液共热,冷却后向其中滴加少量溶液,出现白色沉淀
X为氯原子
D
无水乙醇与浓硫酸混合液迅速升温至,产生的气体通入酸性高锰酸钾溶液,高锰酸钾溶液褪色
乙醇在该条件下发生消去反应生成乙烯
【答案】A
【解析】A.向蛋白质溶液中滴加饱和溶液,是重金属盐,无论浓度高低均会导致蛋白质变性,析出固体,此过程为化学变化,不可逆,A正确;
B.醛基()也能被酸性高锰酸钾氧化,使酸性高锰酸钾溶液褪色,使酸性高锰酸钾褪色,不能确定碳碳双键存在,B错误;
C.冷却后未先中和过量的NaOH,会与反应生成AgOH(进而转化为沉淀),干扰卤原子的检验,C错误;
D.无水乙醇会与浓硫酸发生氧化还原反应产生SO2,SO2和挥发出的乙醇都能使酸性高锰酸钾溶液褪色,干扰乙烯的检验,D错误;
故答案选A。
█考点五 核酸的结构和性质
【例5】(25-26高二下·北京·期中)下列事实与水解反应无关的是
A.油脂在碱性溶液中进行皂化反应
B.葡萄糖与银氨溶液发生银镜反应
C.核酸在酶的作用下转化为核苷和磷酸
D.1-溴丙烷与水溶液在加热条件下制备1-丙醇
【答案】B
【解析】A.油脂的皂化反应是指油脂在碱性条件下水解生成高级脂肪酸盐和甘油,属于水解反应,A不符合题意;
B.葡萄糖含有醛基,与银氨溶液发生的银镜反应是醛基的氧化反应,不属于水解反应,B符合题意;
C.核酸在酶的作用下断裂磷酸二酯键,水解生成核苷和磷酸,属于水解反应,C不符合题意;
D.1-溴丙烷与水溶液共热时,溴原子被羟基取代生成1-丙醇,属于卤代烃的水解反应,D不符合题意;
故答案选B。
【变式5-1】(25-26高二下·北京·期中)下列对各纪念邮票涉及有机物的说法中,不正确的是
维勒首次用无机物
合成了有机物尿素
凯库勒提出了苯分
子的环状结构学说
沃森和克里克发现了DNA双螺旋结构
我国首先人工合成
了结晶牛胰岛素
A.尿素
的官能团为酰胺基
B.苯分子中含特殊的大π键
C.两条链上的碱基通过氢键作用配对
D.牛胰岛素最终水解得到葡萄糖
【答案】D
【解析】A.尿素的结构为羰基连接两个氨基,官能团为酰胺基,说法正确;
B.苯分子为平面正六边形结构,碳碳原子间存在介于单键和双键之间的特殊大键,说法正确;
C.DNA的双螺旋结构中,两条链上的碱基通过氢键作用配对结合,说法正确;
D.牛胰岛素的本质是蛋白质,蛋白质最终水解产物是氨基酸,不是葡萄糖,说法错误;
答案选D。
【变式5-2】(25-26高二下·北京大兴·期中)磷酸()是生命活动的重要物质。
Ⅰ.磷酸与核苷反应生成核苷酸,以下为某核苷和对应的某种核苷酸的结构示意图。
(1)模仿磷酸的结构简式,写出碳酸的结构简式___________。
(2)核苷酸具有酸性,最易解离出的化学键是___________(填“a”“b”或“c”)处。
(3)DNA分子由两条多聚核苷酸链组成,两条链上的碱基通过氢键结合成碱基对,如下图。某DNA分子片段如下图,请补充框中缺少的氢原子并画出对应的氢键___________。(氢键用“”表示)
Ⅱ.磷脂是指含有磷酸的酯类,是组成细胞和细胞器膜的主要成分,一种结构如图1所示。磷脂分子在水溶液中自组装构成磷脂双分子层超分子(如图2)。
(4)下列关于磷脂分子的说法正确的是___________(填序号,可多选)。
a.磷脂分子是高分子 b.磷脂分子为极性分子 c.磷脂分子含有手性碳原子
(5)解释磷脂分子在水溶液中以头向外而尾向内的方式排列自组装成双分子层的原因:___________。
【答案】(1)
(2)a
(3)
(4)bc
(5)膜的两侧都是水溶液,水是极性分子,而构成膜的分子的头基是极性基团与水相似相溶,而尾基是非极性基团与水溶解性差,从而形成极性在外,非极性在内的双层结构
【解析】(1)碳酸的分子式是 H2CO3,中心原子是 C,它与一个氧原子形成 C=O 双键,同时与两个羟基 -OH 相连,所以模仿磷酸的结构简式,写出碳酸的结构简式为;
(2)核苷酸的酸性主要来自磷酸基团(-H2PO4),其磷酸基团中的羟基(-OH)解离出H+,选a;
(3)根据N原子能形成3个键补H,N-H键中的H能与O、N原子形成氢键,答案为;
(4)a.磷脂分子的相对分子质量较小,磷脂不是高分子,a错误;
b.磷脂分子中含有极性部分-头基,所以磷脂分子为极性分子,b正确;
c.含有手性碳原子(*标出),c正确;
故答案选bc;
(5)磷脂分子中含有极性部分-头基和非极性-尾基构成,膜的两侧都是水溶液,水是极性分子,而构成膜的分子的头基是极性基团与水相似相溶,而尾基是非极性基团与水溶解性差,从而形成极性在外,非极性在内的双层结构。
基础应用
1.(25-26高三上·北京海淀·期末)下列说法正确的是
A.蔗糖和麦芽糖互为同分异构体,均能发生银镜反应
B.脱氧核糖核苷酸通过磷酯键缩合聚合成DNA单链
C.一定条件下,两种氨基酸混合后脱水缩合最多生成两种二肽
D.油脂在酸性条件下水解生成甘油和高级脂肪酸的反应又称皂化反应
【答案】B
【解析】A.蔗糖和麦芽糖分子式相同(),互为同分异构体正确,但蔗糖是非还原糖,不能发生银镜反应,麦芽糖是还原糖,能发生银镜反应,A错误;
B.脱氧核糖核苷酸通过磷酸二酯键缩合聚合成DNA单链(磷酸二酯键属于磷酸酯键的一种),B正确;
C.两种不同氨基酸(如甘氨酸和丙氨酸,分子都既含有羧基也含有氨基)混合脱水缩合时,可形成四种不同的二肽:甘氨酰甘氨酸、丙氨酰丙氨酸、甘氨酰丙氨酸、丙氨酰甘氨酸,最多4种,C错误;
D.皂化反应特指油脂在碱性条件下的水解反应,生成甘油和高级脂肪酸盐,酸性条件下水解生成甘油和高级脂肪酸,不是皂化反应,D错误;
答案选B。
2.(24-25高三上·福建漳州·期末)苹果中含有多酚和多酚氧化酶,“褐变”是氧气和多酚氧化酶共同作用将苹果中的酚类氧化。下列说法错误的是
A.多酚是有机物
B.将苹果存放冰箱中可以减缓氧化速度
C.多酚氧化酶高温下易失去活性
D.维生素C有助于减缓氧化过程,说明维生素C有氧化性
【答案】D
【解析】A.多酚是含有碳元素的化合物,属于有机物,A正确;
B.低温环境降低酶的活性,从而减缓氧化反应速度,B正确;
C.多酚氧化酶是蛋白质,高温下会变性失活,C正确;
D.维生素C作为抗氧化剂,通过还原性减缓氧化过程,而非氧化性,D错误;
故选D。
3.(25-26高三上·广东·期末)“生物质基新材料”成为绿色化工领域的研究热点。下列说法正确的是
A.将动植物油脂与甲醇发生反应制得生物柴油,该反应为皂化反应
B.大豆纤维是新型环保纺织材料,其水解的最终产物为甘油和高级脂肪酸
C.利用酶催化技术将淀粉转化为葡萄糖再转化为乙醇,该过程涉及多糖的水解反应
D.淀粉、纤维素和油脂均属于天然高分子,其在自然界中的降解有利于缓解环境污染
【答案】C
【解析】A.皂化反应特指油脂在碱性条件下的水解反应,生成高级脂肪酸盐和甘油,而生物柴油是通过油脂与甲醇的酯交换反应(取代反应)制得,产物为脂肪酸甲酯,不属于皂化反应,A错误;
B.大豆纤维主要成分为大豆蛋白(蛋白质),其水解的最终产物为氨基酸,甘油和高级脂肪酸是油脂的水解产物,与大豆纤维无关,B错误;
C.淀粉属于多糖,在酶催化下可水解为葡萄糖(单糖),葡萄糖再经发酵转化为乙醇,该过程明确包含淀粉→葡萄糖的多糖水解反应,C正确;
D.淀粉和纤维素属于天然高分子化合物,油脂是高级脂肪酸甘油酯,属于小分子,D错误;
故答案为C。
4.(25-26高三上·北京昌平·期末)下列说法不正确的是
A.鸡蛋清溶液加热时会发生盐析 B.麦芽糖和葡萄糖均能发生银镜反应
C.不饱和液态植物油可使溴的四氯化碳溶液褪色 D.核酸分子中的碱基通过氢键实现互补配对
【答案】A
【解析】A.鸡蛋清溶液加热时会发生变性,而不是盐析;盐析是加入盐类(如硫酸铵)使蛋白质析出的过程,加热则导致蛋白质不可逆变性凝固,A错误;
B.麦芽糖和葡萄糖均为还原糖,能发生银镜反应,B正确;
C.不饱和液态植物油含有碳碳双键,能与溴发生加成反应,使溴的四氯化碳溶液褪色,C正确;
D.核酸分子(如DNA)中的碱基通过氢键实现互补配对,如腺嘌呤(A)与胸腺嘧啶(T)、鸟嘌呤(G)与胞嘧啶(C),D正确;
故选A。
5.(24-25高二下·河北衡水·期末)冠状病毒(如图)由蛋白质和核酸组成,核酸由核苷酸组成。下列说法错误的是
A.核苷酸可在酶的条件下水解为磷酸和核苷
B.蛋白质的二级结构与肽键的形成有关
C.NaClO溶液用作消毒剂,是因为NaClO能使病毒蛋白变性
D.所有DNA分子中,腺嘌呤与胸腺嘧啶分子数相等,鸟嘌呤与胞嘧啶的分子数相等
【答案】B
【解析】A.核苷酸是由核苷与磷酸发生酯化反应形成的,含有磷酸酯基,可在酶的条件下水解为磷酸和核苷,A正确;
B.蛋白质的一级结构与肽键的形成有关,二级结构与氢键有关,B错误;
C.NaClO溶液用作消毒剂,是因为NaClO具有强氧化性,能使病毒蛋白变性,C正确;
D.碱基按腺嘌呤与胸腺嘧啶、鸟嘌呤与胞嘧啶互补配对,即腺嘌呤与胸腺嘧啶数目相等、鸟嘌呤与胞嘧啶分子数相等,D正确;
故选B。
6.(24-25高二下·辽宁沈阳·期末)化学与生活、生产密切相关。下列说法错误的是
①油脂在碱性条件下水解生成甘油和高级脂肪酸,称为皂化反应
②丹霞地貌的砂砾岩层因含Fe2O3而呈红色
③热固性酚醛树脂用于制造集成电路的底板
④液态的溴乙烷汽化时大量吸热,具有冷冻麻醉作用,可用于运动中的急性损伤
⑤碳酸氢钠、碳酸钠常用作胃药,治疗胃酸
⑥葡萄糖、淀粉、纤维素、氨基酸均能发生酯化反应
⑦核酸、核苷酸的水解均断裂磷酯键
A.③⑥⑦ B.①④⑤ C.②④⑥ D.②⑤⑦
【答案】B
【解析】①油脂碱性水解生成甘油和高级脂肪酸盐,称为皂化反应,①错误;
② 是丹霞地貌红色的主要成因,②正确;
③热固性酚醛树脂具有良好的绝缘性等性能,用于电路板,③正确;
④液态的氯乙烷(不是溴乙烷)汽化时大量吸热,具有冷冻麻醉作用,可用于运动中的急性损伤,④错误;
⑤碳酸钠碱性过强,不用于胃药,仅碳酸氢钠适用,⑤错误;
⑥葡萄糖、淀粉、纤维素含羟基,氨基酸含羧基,均可酯化,⑥正确;
⑦核酸水解断裂磷酸二酯键,核苷酸水解断裂磷酸酯键,两者均属于磷酯键,故该叙述正确,⑦正确;
综上,答案是B。
7.(25-26高三上·北京通州·期末)下列说法不正确的是
A.油脂是高级脂肪酸的甘油酯 B.果糖与核糖互为同分异构体
C.蛋白质的变性是不可逆的 D.核苷酸之间通过缩聚形成核酸
【答案】B
【解析】A.油脂是由甘油和高级脂肪酸通过酯化反应形成的酯类化合物,A正确;
B.果糖的分子式为,核糖的分子式为,分子式不同,不互为同分异构体,B错误;
C.蛋白质变性是指其空间结构被破坏,导致生物活性丧失,这一过程通常不可逆(如加热或强酸强碱作用),C正确;
D.核酸是由核苷酸单体通过脱水缩合形成磷酸二酯键而聚合的高分子,属于缩聚反应,D正确;
故选B。
8.(24-25高二下·贵州六盘水·期末)下列实验操作及现象不能达到实验目的的是
选项
实验目的
实验操作及现象
A
检验脱脂棉水解产物中含有醛基
向脱脂棉水解液中加入NaOH溶液至碱性,再滴加新制的悬浊液,加热,出现砖红色沉淀
B
证明乙醇发生消去反应生成乙烯
加热乙醇和浓硫酸的混合液至170℃,将产生的气体通入酸性高锰酸钾溶液,溶液紫红色褪去
C
检验溴乙烷中的溴原子
向样品中加入氢氧化钠溶液并加热一段时间,冷却后,加入稀硝酸酸化,再滴加硝酸银溶液,产生淡黄色沉淀
D
检验某液体样品中含有蛋白质
向样品中滴入5滴浓硝酸,有白色沉淀产生,加热后沉淀变黄色
【答案】B
【解析】A.脱脂棉水解产物葡萄糖含醛基,在碱性条件下与新制Cu(OH)2悬浊液加热生成砖红色沉淀,操作正确,A不符合题意;
B.乙醇消去反应生成的乙烯可使酸性高锰酸钾褪色,但反应中可能产生SO2等干扰气体,未用NaOH溶液洗气,无法排除干扰,B符合题意;
C.溴乙烷水解后生成乙醇和溴化钠,需酸化再滴加AgNO3,操作正确,现象符合Br-的检验,C不符合题意;
D.蛋白质遇浓硝酸显黄色(加热后更明显),现象符合检验要求,D不符合题意;
故选B。
9.(25-26高三上·北京顺义·期末)下列说法不正确的是
A.鸡蛋清溶液中加入溶液会发生变性
B.油脂在碱性溶液中水解可生成高级脂肪酸盐
C.碳化钙与水反应得到的气体可使酸性高锰酸钾溶液褪色
D.乙酰胺在碱存在并加热条件下生成的气体可使湿润的红色石蕊试纸变蓝
【答案】A
【解析】A.鸡蛋清溶液中加入NaCl溶液会导致盐析(可逆沉淀),而非变性(不可逆结构破坏),A不正确;
B.油脂在碱性溶液中水解(皂化反应)生成高级脂肪酸盐和甘油,B正确;
C.碳化钙与水反应生成乙炔(),乙炔含不饱和键,可使酸性高锰酸钾溶液褪色,C正确;
D.乙酰胺在碱存在并加热条件下水解生成氨气,氨气为碱性气体,可使湿润的红色石蕊试纸变蓝,D正确;
故选A。
10.(25-26高三上·辽宁·期末)下列反应的离子方程式书写正确的是
A.将Pb粉加入饱和硫酸铜溶液中:
B.向10 mL 0.1mol/L FeI2溶液中通入28 mL Cl2(标准状况):
C.甘氨酸和盐酸反应:
D.氧化亚铁溶于稀硝酸:
【答案】C
【解析】A.Pb比铜活泼,将粉加入饱和硫酸铜溶液中,由于的溶解度比小,反应会生成沉淀,正确的离子方程式应为,A选项错误;
B.在溶液中,,,通入(标准状况),即;由于还原性,优先氧化,氧化需消耗,剩余可氧化,因此确实有部分被氧化,按电子守恒,反应的总离子方程式应为,B选项错误;
C.甘氨酸()中的为碱性基团,可与盐酸中的反应生成,离子方程式为,C选项正确;
D.氧化亚铁()溶于稀硝酸时,会被具有强氧化性的氧化为,正确的离子方程式应为,D选项错误;
故答案选C。
11.(25-26高三上·北京石景山·期末)下列说法正确的是
A.春蚕到死丝方尽中“丝”的主要成分是蛋白质
B.蜡炬成灰泪始干中“泪”的主要成分是油脂
C.蛋白质和油脂均为天然高分子
D.淀粉和纤维素互为同分异构体
【答案】A
【解析】A.蚕丝是蚕分泌的天然蛋白质纤维,主要成分为蛋白质,A正确;
B.蜡烛燃烧时流下的“泪”指液态石蜡,液态石蜡主要成分是烃类,B错误;
C.蛋白质是天然高分子化合物,但油脂相对分子质量较小(通常<1000),不属于高分子,C错误;
D.淀粉和纤维素分子式均为,但n值不同且结构不同,二者不互为同分异构体,D错误;
故选A。
12.(25-26高三上·北京西城·期末)下列说法不正确的是
A.聚乙烯、纤维素和油脂均为天然高分子
B.麦芽糖和葡萄糖都具有还原性
C.蛋白质和氨基酸都既能与强酸反应又能与强碱反应
D.DNA分子两条链上的碱基通过氢键作用形成双螺旋结构
【答案】A
【解析】A.聚乙烯是合成高分子,不是天然高分子;油脂分子量较小,不属于高分子,因此“均为天然高分子”的说法错误,A不正确;
B.麦芽糖和葡萄糖都含有醛基,能发生银镜反应等还原反应,因此都具有还原性,B正确。
C.氨基酸含有氨基(碱性)和羧基(酸性),蛋白质由氨基酸组成,也含有氨基和羧基,因此两者均为两性化合物,能与强酸和强碱反应,C正确;
D.DNA双螺旋结构中,两条链上的碱基(如A-T、G-C)通过氢键配对连接,形成稳定结构,D正确;
故选A。
13.(25-26高三上·河北邢台·期末)中式烹饪讲究技艺与化学原理融合,下列说法错误的是
A.煮制银耳羹时,银耳中的多糖属于天然高分子
B.制作腊味时常加入料酒(含乙醇),乙醇能与乙酸发生中和反应
C.炸油条用的纯碱,可与面团发酵产生的酸反应生成气体使油条膨大
D.制作凉拌菜时常加入芝麻油,芝麻油中的油脂属于酯类,难溶于水
【答案】B
【解析】A.银耳多糖是由多个单糖分子脱水缩合而成的高分子化合物,属于天然高分子,A正确;
B.乙醇(CH3CH2OH)与乙酸(CH3COOH)反应生成乙酸乙酯和水,该反应为酯化反应(取代反应),而非酸与碱的中和反应。中和反应特指酸与碱反应生成盐和水,乙醇不属于碱,B错误;
C.纯碱(Na2CO3)与面团发酵产生的酸(如乳酸)反应生成CO2气体,使油条膨松,C正确;
D.芝麻油中的油脂是高级脂肪酸甘油酯,属于酯类物质,具有憎水基团,难溶于水,D正确;
故选B。
14.(24-25高二下·吉林白山·期末)下列化学实验中的操作、现象及结论都正确的是
选项
操作
现象
结论
A
向淀粉溶液中加入稀硫酸,水浴加热后,加入新制氢氧化铜,加热
得到蓝色溶液
淀粉没有水解
B
向两份相同的蛋白质溶液中分别滴加饱和溶液和溶液
均有固体析出
蛋白质均发生变性
C
向肉桂醛()中加酸性溶液,振荡
酸性KMnO4溶液褪色
肉桂醛中仅醛基可与酸性溶液发生反应
D
将与的乙醇溶液加热一段时间后冷却,先加入硝酸酸化,再滴入硝酸银溶液
没有白色沉淀产生
与的乙醇溶液不能发生反应
【解析】A.向淀粉溶液中加入稀硫酸、加热,冷却后先加入溶液中和稀硫酸,然后再加入新制氢氧化铜溶液、加热,否则稀硫酸与氢氧化铜反应,影响了检验结果,A错误;
B.向两份相同的蛋白质溶液中分别滴加饱和溶液和溶液,分别发生盐析、变性,B错误;
C.肉桂醛中的官能团除了醛基之外还有碳碳双键,碳碳双键也可以使酸性褪色,C错误;
D.将与的乙醇溶液加热一段时间后冷却,先加入硝酸酸化,再滴入硝酸银溶液,没有白色沉淀产生,说明溶液中没有氯离子,则与的乙醇溶液不能发生反应,D正确;
故答案选D。
能力提升
15.(24-25高二下·江西吉安·期末)ATP是细胞生命活动所需能量的直接来源,也是生物体内重要的能量转换中间体。
则下列说法正确的是
A.由ATP生成ADP的反应是消去反应
B.ATP具有酸性,不具有碱性
C.1molATP分子中有3mol高能磷酸键
D.0.1molATP与足量的金属钠反应最多可生成6.72LH2(标准状况)
【答案】D
【解析】A.由图可知,ATP发生水解反应生成ADP和1分子磷酸,是取代反应,A错误;
B.ATP中与P原子相连的羟基氢能电离出来,具有酸性,含氨基,具有碱性,B错误;
C.分子简式A-P~P~P,“-”代表普通磷酸键,“~”代表高能磷酸键,分子中有高能磷酸键,C错误;
D.ATP中磷酸中-OH、环中-OH均会和单质钠反应生成氢气,则0.1molATP与足量的金属钠反应最多可生成0.3molH2,为0.3mol×22.4L/mol=6.72L H2(标准状况),D正确;
故选D。
16.(25-26高二上·江苏南京·期末)室温下,下列实验方案能达到探究目的的是
选项
实验方案
探究目的
A
向氯化铁溶液中依次加入少量KI溶液和,振荡后静置,观察层颜色
氧化性:
B
少量硫酸钡加入到饱和碳酸钠溶液中,搅拌充分反应后过滤,往沉淀中加入盐酸,沉淀完全溶解
小于
C
用pH计测定、溶液的pH
和的电离能力
D
向蔗糖溶液中加入稀硫酸,加热煮沸,冷却,加入新制氢氧化铜悬浊液,加热,观察现象
蔗糖水解产物具有还原性
【答案】A
【解析】A.向氯化铁溶液中加入KI和CCl4,CCl4层变紫说明有I2生成,证明Fe3+氧化I-,氧化性,A项正确;
B. 将硫酸钡加入饱和碳酸钠混合,充分反应,Qc(BaCO3)>Ksp(BaCO3),会有沉淀生成,但不能证明Ksp(BaSO4)>Ksp(BaCO3),B项错误。
C.用pH计测定CH3COONa和NH4Cl的pH,但是不知道两者浓度,无法比较两者电离能力,C项错误;
D.水解后未中和酸,氢氧化铜在酸性条件下溶解,无法检测还原糖,D项错误;
答案选A。
17.(24-25高二下·河北保定·期末)研究发现,组氨酰肽有机催化循环实现了有机分子的磷酸化,能促进生命关键分子的合成(如图)。下列有关说法错误的是
A.磷酸基团的空间结构为平面三角形,这决定丙只能从一个特定方向进行取代反应
B.有机生命构建模块与磷酸基团反应实现了有机分子磷酸化,改变了生物分子的活性
C.咪唑环上的一个原子可以提供孤电子对与金属离子形成配位键,轨道以“头碰头”形式重叠
D.乙和丙中肽键上的氧原子与氢原子之间存在氢键,形成了蛋白质的二级结构
【答案】A
【解析】A.磷酸基团中P原子价电子对数为4,空间结构四面体形,故A错误;
B.有机生命构建模块与磷酸基团反应生成磷酸酯,实现了有机分子磷酸化,改变了生物分子的活性,故B正确;
C.咪唑环上的单键原子可以提供孤电子对与金属离子形成配位键,轨道以“头碰头”形式重叠,故C正确;
D.N-H键极性强,乙和丙中肽键上的氧原子与氢原子之间能形成氢键,故D正确;
选A。
18.(24-25高二下·湖南长沙·期末)核酸检测是一种重要的医疗技术手段。图1是脱氧核糖核酸(DNA)的结构片段,它的碱基中胞嘧啶的结构如图2所示。下列说法不正确的是
A.脱氧核糖核酸由磷酸、2-脱氧核糖和碱基通过一定方式结合而成
B.脱氧核糖核酸中含有非极性共价键
C.2-脱氧核糖与葡萄糖互为同系物都能发生银镜反应
D.胞嘧啶的分子式为
【答案】C
【解析】A.题图为脱氧核糖核酸的结构片段,由该结构片段可知脱氧核糖核酸由磷酸、2-脱氧核糖和碱基通过一定方式结合而成,A正确;
B.脱氧核糖核酸中含有非极性共价键,如C-C键,B正确;
C.2-脱氧核糖与葡萄糖结构不相似,不互为同系物,且分子结构中无醛基,不能发生银镜反应,C错误;
D.由胞嘧啶的结构可知,胞嘧啶的分子式为,D正确;
故选C。
19.(24-25高二下·辽宁辽阳·期末)糖类、油脂和蛋白质在生命活动中起着重要的作用,回答下列问题:
(1)油脂是重要的营养物质。
①油脂属于___________(填“纯净物”或“混合物”)。
②油脂在碱性溶液中的水解反应称为___________反应。
(2)豆腐、腐乳等我国传统食品以富含蛋白质的大豆为主要原料。下列有关蛋白质的说法正确的是___________(填标号)。
A.含有苯环的蛋白质与浓硝酸会发生显色反应
B.蛋白质的性质和生理功能发生改变的现象称为蛋白质的盐析
C.蛋白质在酸、碱或酶的作用下,最终水解得到氨基酸
D.蛋白质的变性是一个可逆过程,变性后的蛋白质在水中仍能溶解
(3)乳糖属于___________(填“单糖”“二糖”或“多糖”)。
(4)天然甜味剂木糖醇(M)的结构简式如图所示。
①M的分子式为___________。
②在浓硫酸和加热条件下,M自身发生反应后,可能得到的有机产物为(R),R的核磁共振氢谱图中显示有___________组不同的峰,且其峰面积之比为___________。
【答案】(1)混合物 皂化
(2)AC
(3)二糖
(4) 4 4:2:1:1
【解析】(1)油脂是多种高级脂肪酸甘油酯的混合物;油脂在碱性条件下水解为皂化反应;
(2)A.含苯环的蛋白质遇浓硝酸发生显色反应,A正确;
B.蛋白质性质和生理功能改变是变性,盐析是可逆的溶解度变化,性质不变,B错误;
C.蛋白质在酸、碱或酶的作用下,水解最终产物是氨基酸,C正确;
D.蛋白质的变性不可逆,变性后的蛋白质通常会降低在水中的溶解度,D错误;
故选AC;
(3)乳糖是由葡萄糖和半乳糖组成的二糖;
(4)
根据M的结构简式数出C、H、O原子数,其分子式为C5H12O5;根据R结构对称,可知其有4种不同环境氢原子,则R的核磁共振氢谱图中显示有4组不同的峰;个数比为4:2:1:1,故峰面积比为4:2:1:1。
20.(24-25高二上·云南昆明·期末)云南省某县近年来紧紧围绕“一根甘蔗吃干榨尽”的理念,以甘蔗为原料制糖,并对大量的甘蔗渣进行综合利用,实现“绿色循环可持续”发展。甘蔗渣综合利用流程如图:
已知:H的产量通常用来衡量一个国家的石油化工水平,F是生活中一种常见调味品的主要成分,G是具有果香味的液体,回答下列问题:
(1)B的俗名是___________,其结构中所含官能团的名称为___________、___________。
(2)仅用下列一种试剂即可鉴别D和F的有___________。
①NaOH溶液
②碳酸氢钠溶液
③溴水
④酸性高锰酸钾溶液
(3)工业上以H为原料可以生产一种有机高分子化合物,其化学方程式为___________。
(4)F→G的化学方程式:___________,反应类型:___________。
(5)等质量的D与E完全燃烧时,消耗O2的量最少的是___________(填结构简式)。
(6)写出所有满足下列要求的物质的结构简式:___________、___________。
①与G互为同分异构体;
②与F互为同系物
【答案】(1)葡萄糖 羟基 醛基
(2)②④
(3)nCH2=CH2;
(4)CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O 取代反应
(5)CH3CHO
(6)CH3CH2CH2COOH (CH3)2CHCOOH
【分析】H的产量通常用来衡量一个国家的石油化工水平,H为;甘蔗渣水解得到,A为多糖,水解得到B,B为葡萄糖,葡萄糖在酒曲酶作用下分解生成乙醇,D为;发生催化氧化生成,E为;被氧化生成,F为,与在浓硫酸加热条件下发生酯化反应生成,G为。
【解析】(1)B的俗名是葡萄糖,其结构中所含官能团的名称为羟基、醛基;
(2)根据分析可知,D为,F为,
①乙酸与氢氧化钠反应无明显现象,与乙醇不反应,不能鉴别,故①错误;
②乙酸与碳酸氢钠反应生成二氧化碳气体,乙醇与碳酸氢钠溶液不反应,现象不同,可鉴别,故②正确;
③二者与溴水都不反应,且都和溴水互溶,现象相同,不能鉴别,故③错误;
④乙醇能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使酸性高锰酸钾溶液褪色,乙酸不能被酸性高锰酸钾溶液氧化,酸性高锰酸钾溶液不褪色,现象不同,可以鉴别,故④正确;
故答案为:②④;
(3)
工业上以H为原料可以生产一种有机高分子化合物,则H发生加聚反应,化学方程式为nCH2=CH2;
(4)F→G是乙酸和乙醇发生取代反应生成乙酸乙酯和水,反应的化学方程式为CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O;
(5)D为乙醇,E为乙醛,乙醇与乙醛分子式中含相同的C、O原子数,但氢原子数不同,氢原子数越少消耗的氧气越少,则等质量的乙醇与乙醛完全燃烧时,消耗O2的量最少的是CH3CHO;
(6)G为CH3COOCH2CH3,G的同分异构体中与F(CH3COOH)互为同系物,说明含有羧基,结构简式为CH3CH2CH2COOH、(CH3)2CHCOOH。
学科网(北京)股份有限公司1 / 10
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$