3.3 饮食中的有机化合物(8大题型专项训练)化学鲁科版必修第二册

2026-05-18
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资源信息

学段 高中
学科 化学
教材版本 高中化学鲁科版必修第二册
年级 高一
章节 第3节 饮食中的有机化合物
类型 题集-专项训练
知识点 乙醇,乙酸,油脂,糖类,蛋白质 核酸
使用场景 同步教学-新授课
学年 2026-2027
地区(省份) 全国
地区(市) -
地区(区县) -
文件格式 ZIP
文件大小 1.80 MB
发布时间 2026-05-18
更新时间 2026-05-18
作者 兜里揣俩糖
品牌系列 上好课·上好课
审核时间 2026-05-18
下载链接 https://m.zxxk.com/soft/57923504.html
价格 3.00储值(1储值=1元)
来源 学科网

摘要:

**基本信息** 以饮食中常见有机化合物为载体,按“物质结构-性质-反应-应用”逻辑系统整合乙醇、乙酸等8类核心物质,突出实验探究与性质应用的学科素养。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |乙醇|1典例+3变式|结合结构分析反应断键、实验现象与性质关联|从羟基结构推导氧化、取代反应规律| |乙酸|1典例+3变式|酸性比较、酯化反应机理、官能团活性分析|羧基与羟基、水的极性对比及性质差异| |酯化反应|1典例+3变式|实验装置分析、反应平衡移动、产物提纯|酸脱羟基醇脱氢原理及实验验证| |糖类/葡萄糖/淀粉纤维素|各1典例+3变式|分类判断、水解程度检验、同分异构体分析|单糖-双糖-多糖的组成与水解关系| |油脂/蛋白质|各1典例+3变式|皂化反应、盐析与变性、营养功能判断|酯类水解规律及高分子化合物性质|

内容正文:

专题09 饮食中的有机化合物 题型01 乙醇 题型02 乙酸 题型03 酯化反应 题型04 糖类 题型05 葡萄糖 题型06 淀粉、纤维素 题型07 油脂 题型08 蛋白质 题型01 乙醇 1. 乙醇的分子组成和结构 2. 乙醇的性质 (1) 物理性质 颜色 状态 气味 密度 熔、沸点 水溶性 挥发性 无色 液体 特殊香味 比水小 低 与水以任意比互溶 易挥发 (2) 化学性质 ①氧化反应 a.完全燃烧:乙醇燃烧能产生大量的热。与甲烷一样,乙醇也是一种优良的燃料。 CH3CH2OH+3O2 2CO2+3H2O; b.催化氧化: 实验操作 实验现象 在空气中灼热的铜丝表面由黑变红,试管中的液体有 气味 实验结论 乙醇在加热和有催化剂(如Cu和Ag)存在的条件下,被氧化生成了 化学方程式 2CH3CH2OH+O2 2CH3CHO+2H2O 注:乙醛(acetaldehyde)是无色、有刺激性气味的液体,结构简式为或 CH3CHO。乙醛是一种重要的化工原料。 c. 乙醇能使酸性KMnO2溶液褪色,反应的实质是乙醇被高锰酸钾氧化。 ②乙醇能与金属钠反应生成乙醇钠并放出氢气。 实验操作 实验现象 ①钠粒位于乙醇的 底部,有 气体产生; ②点燃气体,火焰呈 ,干燥的烧杯内壁出现 ;澄清石灰水 浑浊 实验结论 金属钠与乙醇反应生成 化学方程式 2CH3CH2OH+2Na →2CH3CH2ONa +H2↑ 3. 重要用途 (1)用作燃料。 (2)各种酒的主要成分。 (3)重要的溶剂和化工原料。 (4)医疗上用75%(体积分数)的乙醇溶液杀菌、消毒。 【典例1】下述关于乙醇在各种化学反应中化学键断裂情况的叙述错误的是(  ) A.与醋酸、浓硫酸共热发生酯化反应时,①键断裂 B.与金属钠反应时,①键断裂 C.与浓硫酸共热至170℃时,②④键断裂 D.在加热和Ag催化下与O2反应时,①③键断裂 【变式1-1】利用如图装置进行实验:打开K1、K2,一段时间后,a中溶液变蓝;关闭K1,打开K3,点燃酒精灯加热数分钟后,滴入无水乙醇。 下列说法错误的是(  ) A.a中溶液变蓝,说明该条件下O2的氧化性大于I2 B.b中H2O2既作氧化剂也作还原剂 C.乙醇滴加过程中,c中的铜丝由黑变红,说明乙醇被氧化 D.d中酸性高锰酸钾溶液褪色,说明c中生成了乙醛 【变式1-2】可以证明乙醇分子中有一个氢原子与另外的氢原子不同的方法是(  ) A.1mol乙醇燃烧生成3mol水 B.乙醇可以制饮料 C.1mol乙醇跟足量的Na反应得0.5molH2 D.1mol乙醇燃烧生成2molCO2 【变式1-3】下列说法中正确的是(  ) A.乙醇分子可以看作是乙烷分子中的一个氢原子被-OH取代而形成的 B.乙醇分子中的氢原子都可以被钠置换 C.-OH和OH-两种微粒中质子数、电子数都相等 D.水和乙醇分子中的羟基化学性质完全相同 题型02 乙酸 1. 乙酸的组成、结构和物理性质 (1)组成、结构 2. 物理性质 颜色 状态 气味 熔、沸点 挥发性 无色 液体 强烈刺激性 熔点:16.6℃ 沸点:117.9 ℃ 易挥发 注:当温度低于16.6℃时,无水乙酸凝结成像冰一样的晶体,故又称冰醋酸。 3. 乙酸的化学性质 (1)羧酸的概念:在分子里烃基跟羧基直接连接的有机化合物叫做羧酸.官能团:羧基(-COOH). (2)羧酸的分类 ①根据分子里羧基的数目分类.如: 一元羧酸(R-COOH),如:HCOOH、CH3COOH、CH2=CHCOOH(丙烯酸)、C6H5COOH(苯甲酸) 二元羧酸,如:HOOC-COOH(乙二酸)、HOOCCH2CH2CH2CH2COOH(己二酸) ②根据分子里的烃基分类. a、脂肪酸(饱和脂肪酸、不饱和脂肪酸); b、芳香酸. c、高级脂肪酸:硬脂酸(C17H35COOH)油酸(C17H33COOH,烃基中含有1个双键) (3)弱酸性 乙酸是一元弱酸,具有酸的通性。在水中部分电离,电离方程式为CH3COOH⇌CH3COO-+H+,其酸性比碳酸的酸性强。 (3)酯化反应 ①羧酸与醇酯化:(羧酸脱羧羟基,醇脱羟基氢) ②无机含氧酸与醇酯化生成无机酯:(酸脱羟基氢,醇脱羟基)。 (4)乙酸、水、乙醇、碳酸的性质比较 【典例2】乙酸、水和乙醇的分子结构如表所示,三者结构中的相同点是都含有羟基,下列说法错误的是(  ) 乙酸: 水: 乙醇:CH3-CH2-OH A.羟基的极性:乙酸>水>乙醇 B.与金属钠反应的强烈程度:水>乙醇 C.羟基连接不同的基团可影响羟基的活性 D.羟基极性不同的原因是羟基中的共价键类型不同 【变式2-1】乙酸分子的结构式为。下列反应的断键部位错误的是(  ) A.乙酸的电离,是a键断裂 B.乙酸与乙醇发生酯化反应,是b键断裂 C.与Br2在一定条件下反应生成CH2BrCOOH时,是c键断裂 D.乙酸转化成乙酸酐的反应:2CH3COOH→+H2O,只有a键断裂 【变式2-2】下列关于乙酸的说法中,正确的有(  ) ①乙酸分子里有四个氢原子,所以它不是一元酸 ②乙酸乙酯中残留的乙酸,有效的处理方法是用过量饱和碳酸钠溶液洗涤后分液 ③1mol乙酸与足量乙醇在浓硫酸作用下加热可生成88g乙酸乙酯 ④乙酸是一种重要的有机酸,常温下乙酸是有刺激性气味的液体 ⑤乙酸能够与金属钠反应产生氢气 ⑥乙酸的酸性比碳酸弱 ⑦食醋中含有乙酸,乙酸可由乙醇氧化得到 ⑧乙酸易溶于水和乙醇,其水溶液能导电 A.3种 B.6种 C.4种 D.5种 【变式2-3】物质的宏观性质取决于微观结构。下列有关乙酸性质的解释错误的是( ) 事实 解释 A 乙酸不能被酸性高锰酸钾溶液氧化,草酸能够被高锰酸钾溶液氧化 甲基为推电子基团,羧基为吸电子基团。乙酸中碳碳键比草酸中碳碳键电子云密度低,键更强。 B 乙酸不能与H2发生加成反应,羟发生加成反应基乙醛能够与H2 乙酸中羰基与羟基形成了共轭结构,碳氧π键较稳定,不易断裂 C 乙酸的质谱图显示其相对分子质量为120 乙酸通常以双分子缔合结构()形式存在 D 乙酸为电解质,其水溶液显酸性;乙醇不是电解质,其水溶液显中性 乙酸中羰基为吸电子基团,导致乙酸中氧氢键极性变大,更易电离 题型03 酯化反应 1.酯化反应的特点 (1)定义:羧酸和醇生成酯和水的反应。 (2) 反应特点:酯化反应属于 ,也属于 。 (3) 反应机理(乙醇中含有18O原子) 即酸脱 醇脱 原子。 2.实验探究 实验装置 实验操作 在试管中加入无水乙醇、浓硫酸、冰醋酸的混合物,再加入2~3块碎瓷片,按上图所示连接装置,用酒精灯小心均匀地加热试管,将产生的气体经导管通到饱和Na2CO3溶液的液面上 实验现象 饱和Na2CO3溶液的液面上有 生成,出现分层,且能闻到 化学方程式 注:乙酸乙酯是一种无色透明、有香味的油状液体。 3.酯化反应的注意事项 (1)仪器及操作 (2)试剂的作用 4.酯的性质和用途 (1)物理性质‌ ‌①状态与气味‌:低级酯(分子量小)常温下为‌无色、易挥发的液体‌,具有‌芳香气味‌(如果香、花香);高级酯则多为‌蜡状固体‌或高粘度液体‌‌。 ‌②溶解性‌:‌难溶于水‌,但‌易溶于乙醇、乙醚等有机溶剂‌‌‌。 ‌③密度‌:一般‌比水小‌‌‌。 ‌④沸点‌:低于相应羧酸‌‌。 ‌(2)化学性质‌ ‌①水解反应‌: ‌a.酸性条件‌:水解生成羧酸 + 醇,反应‌可逆且不完全‌。 ‌b.碱性条件‌:水解生成‌羧酸盐 + 醇‌,反应‌趋于完全‌(因 OH-直接参与反应)‌‌。 ‌②还原反应‌:可在催化剂(如铜铬氧化物)作用下‌还原为两种醇‌;若含碳碳双键,也可同时被还原‌‌。 ‌③醇解反应‌:与另一醇反应生成新酯和新醇,需酸或碱催化‌‌。 ‌④氨(胺)解反应‌:与氨或胺反应生成‌酰胺 + 醇‌,比水解更易进行‌‌。 ‌⑤酯缩合反应‌:在碱性条件下,两分子酯可缩合形成 β-酮酯(如乙酰乙酸乙酯),是有机合成中形成碳碳键的重要方法‌‌。 (3)酯的主要用途‌ ‌①香料与食品工业‌:低级酯广泛用于‌饮料、糖果、糕点、香水、化妆品‌中,提供水果或花香风味(如乙酸异戊酯用于香蕉香精)‌‌。 ‌②溶剂‌:作为‌清漆、指甲油、胶水‌等的溶剂(如乙酸乙酯)‌‌。 ‌③增塑剂‌:高级酯(如邻苯二甲酸酯类)用于‌塑料、橡胶‌中提高柔韧性‌‌。 ‌④油脂与蜡‌:高级脂肪酸甘油酯是‌动植物油脂‌的主要成分;高级脂肪酸与高级醇形成的酯构成‌动植物蜡‌‌‌。 ‌⑤化工原料‌:用于合成‌聚酯、药物、农药、表面活性剂‌等(如丙烯酸酯类用于涂料、胶粘剂)‌‌。 ‌⑥个人护理产品‌:如甘油三(乙基己酸)酯,具有‌轻盈肤感、优异配伍性‌,用于防晒霜、粉底等化妆品‌‌。 【典例3】某化学兴趣小组用如图所示装置进行乙酸乙酯的制备实验。下列说法错误的是(  ) A.左侧采用水浴加热便于控制反应温度 B.该反应中,若乙醇过量,冰醋酸可以被完全消耗 C.反应后右侧小试管内液体分层,由上到下,颜色为无色→橙红色→蓝紫色 D.右侧套管冷却,有利于乙酸乙酯和水分层,减少乙酸乙酯的挥发 【变式3-1】制备乙酸乙酯的反应机理如图所示: 下列说法不正确的是(  ) A.一定条件下可以以乙醛为原料制备乙酸乙酯 B.以上反应过程中的④⑤两步均为消去反应 C.反应③的前后两种有机物互为同分异构体 D.不断移除生成的水可提高乙酸乙酯的产率 【变式3-2】某学习小组以乙醇、乙酸和浓硫酸为原料,设计以下两套装置(如图所示)分别制备乙酸乙酯,其中乙酸的结构简式为CH3CO18OH下列有关说法正确的是(  ) A.试管a中试剂添加顺序为先加浓硫酸,再缓慢加入乙醇和乙酸 B.试管b中饱和碳酸钠溶液可以换成氢氧化钠溶液 C.装置乙与装置甲相比较,便于控制温度,原料损失的少 D.生成的乙酸乙酯的结构简式为CH3CO18OCH2CH3 【变式3-3】实验室可用乙醇、乙酸、浓硫酸制备乙酸乙酯,制得的乙酸乙酯常用饱和碳酸钠溶液收集。某实验小组为探究实验室制备乙酸乙酯时饱和Na2CO3溶液的作用(忽略混合过程中液体体积的变化),进行了如下实验。 下列说法不正确的是(  ) A.制备乙酸乙酯时浓硫酸的作用为催化剂、吸水剂 B.“操作a”为振荡、静置 C.④⑤pH不同的原因:Na2CO3+2CHCOOH=2CH2COONa+CO2↑+H2O D.由上述实验可知,饱和Na2CO3溶液更有利于除去乙酸乙酯中的乙醇 题型04 糖类 1.糖类的组成、分类及用途 糖类物质是由C、H、O三种元素组成的,其组成大多可以用通式Cn(H2O)m表示,因此曾把它们称为碳水化合物。 2.分类 糖类依据其能否水解以及水解产物的不同进行分类。 类别 单糖 低聚糖(以双糖为例) 多糖 组成元素 C、H、O C、H、O C、H、O 常见物质 葡萄糖、果糖 蔗糖、麦芽糖 淀粉、纤维素 化学式 C6H12O6 C12H22O11 (C6H10O5)n 水解特点 不能再水解成更小的糖分子 1mol双糖能水解成2mol单糖 1mol多糖能水解成n(n>10)mol单糖 用途 可用于制造药品、糖果等 可用作甜味剂 淀粉可用于制造葡萄糖和酒精;纤维素可用于制造无烟火药、电影胶片的片基、纸张等 注: (1)有甜味的物质不一定是糖类,糖类物质也不一定是甜的。例如,木糖醇和糖精都是甜的,但不属于糖。淀粉和纤维素属于糖,但是都不甜; (2)有些糖类物质在分子组成上不符合Cn(H2O)m通式,如鼠李糖的分子式为C6H12O5,脱氧核糖的分子式为C5H10O4;还有些分子式符合Cn(H2O)m的物质不是糖,如乙酸的分子式为C2H4O2,甲醛的分子式为CH2O等; (3)葡萄糖和果糖互为同分异构体,蔗糖与麦芽糖互为同分异构体,淀粉与纤维素由于组成分子的n值不同,所以分子式不同,故不互为同分异构体。 【典例4】蓝莓表面的“白霜”不是农药残留,而是其在生长过程中分泌出的天然蜡质“果粉”。经测定“果粉”的主要成分是果糖、醇类和酯类物质。下列说法错误的是(  ) A.果糖是一种单糖,不能水解 B.蔗糖水解可以生成果糖和葡萄糖 C.油脂可以看作是高级脂肪酸和甘油反应生成的酯 D.醇类物质和蛋白质分子中均只含碳、氢、氧三种元素 【变式4-1】云南盛产烟草,烤烟烟叶含有相当丰富的单糖,一股含量在10~25%,单糖含量是烟叶质量的重要标志,通常品质好的烤烟烟叶含有较多的单糖、少量双糖和相当数量的多糖(如淀粉、纤维素等)。下列说法错误的是(  ) A.单糖中葡萄糖(C6H12O6)和果糖(C6H12O6)互为同分异构体 B.葡萄糖是还原性糖,能与新制Cu(OH)2悬浊液反应生成砖红色沉淀 C.蔗糖是双糖,水解得到的单糖只有葡萄糖 D.淀粉和纤维素水解的最终产物均为葡萄糖 【变式4-2】糖类是维持人体生命活动所必需的营养物质,下列有关糖类的说法正确的是(  ) ①糖类物质都具有甜味; ②由C、H、O三种元素组成的有机物属于糖类; ③糖类也称碳水化合物,它们的化学组成都可以表示为Cn(H2O)m; ④葡萄糖是单糖,因为其结构简单,且分子中官能团个数少; ⑤单糖不能水解成更简单的糖; ⑥蔗糖的相对分子质量是葡萄糖的2倍; ⑦葡萄糖兼具有醛类和多元醇的一些性质; ⑧淀粉和纤维素的分子式都为(C6H10O5)n,二者互为同分异构体。 A.②④ B.④⑤ C.⑤⑦ D.⑦⑧ 【变式4-3】下列关于糖类的说法正确的是(  ) A.只要是能写成Cm(H2O)n的有机物都是糖类 B.按照分子中含羟基的个数可把糖类分为单糖、双糖、多糖 C.因淀粉和纤维素的分子式都为(C6H10O5)n,所以二者互为同分异构体 D.纤维素每个重复单元中都含有羟基,所以能够和乙酸发生酯化反应 题型05 葡萄糖 1.分子组成和结构 分子式 结构简式 官能团 C6H12O6 CH2OH(CHOH)4CHO —OH、—CHO 注:葡萄糖是一种重要的单糖,是生物体内主要的能源物质。正常人的血液里约含0.1%(质量分数)的葡萄糖,血糖通常指的是血液中的葡萄糖。 2. 主要化学性质 ①在人体中缓慢氧化,为生命活动提供能量。反应的化学方程式为:; ②加热条件下,与新制Cu(OH)2反应生成砖红色沉淀: CH2OH(CHOH)4CHO+2Cu(OH)2+NaOH CH2OH(CHOH)4COONa+CuO↓+3H2O; 注:这一反应在医学上可用于尿糖、血糖的检测。 ③碱性加热条件下,与银氨溶液发生反应产生银镜现象: CH2OH(CHOH)4CHO+2Ag(NH3)2OHCH2OH(CHOH)4COONH4+2Ag↓+H2O+3NH3(水浴加热); ④能被H2还原: CH2OH(CHOH)4CHO+H2→CH2OH(CHOH)4CH2OH(己六醇); 3. 用途: ①是一种重要的营养物质,它在人体组织中进行氧化反应,放出热量,以供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用于医药工业。体弱多病和血糖过低的患者可通过静脉注射葡萄糖溶液的方式来迅速补充营养。 【典例5】葡萄糖分子中的羟基和醛基相互作用形成氧环式结构。葡萄糖分子由链式结构转化为氧环式结构的过程表示如图所示: 下列说法错误的是(  ) A.通过红外光谱可测定葡萄糖的相对分子质量 B.利用银镜反应鉴别淀粉水解反应后生成了葡萄糖分子 C.葡萄糖的链式结构和氧环式结构互为同分异构体 D.链式结构葡萄糖能发生酯化反应和加成反应 【变式5-1】葡萄糖(C6H12O6)是一种重要的营养物质,下列关于葡萄糖的说法中,正确的是(  ) A.葡萄糖是一种单糖,能发生水解反应 B.葡萄糖分子中有5个羟基和1个醛基 C.常温下,葡萄糖可与新制的Cu(OH)2悬浊液反应 D.葡萄糖固体中加入少量水和浓硫酸搅拌,浓硫酸只表现吸水性 【变式5-2】下列有关葡萄糖的两个特征反应的说法中,错误的是(  ) A.配制银氨溶液:向盛有1mL 2%硝酸银溶液的试管中逐滴加入2%稀氨水,边滴加边振荡,直到最初产生的沉淀恰好溶解为止 B.配制新制的Cu(OH)2:向盛有2mL 10%硫酸铜溶液的试管中滴加5滴10%氢氧化钠溶液 C.用新制的Cu(OH)2悬浊液可检验尿液中的葡萄糖,现象是有砖红色沉淀生成 D.用新制的Cu(OH)2悬浊液和银氨溶液检验葡萄糖的反应中,都发生了氧化还原反应 【变式5-3】正常人的血液里约含0.1%(质量分数)的葡萄糖,血糖通常指的是血液中的葡萄糖。下列说法正确的是(  ) A.葡萄糖既可作氧化剂又可作还原剂 B.一定条件下,葡萄糖可发生水解反应 C.加热条件下,葡萄糖可使新制的氢氧化铜转化成黑色沉淀Cu2O D.180g0.1%(质量分数)的葡萄糖溶液中,所含的碳原子的物质的量为0.6mol 题型06 淀粉、纤维素 1.淀粉和纤维素 (1)组成:通式都为(C6H10O5)n都为天然高分子化合物; (2)主要性质:两者都为多糖,均可发生水解反应,最终产物均为葡萄糖; 2.淀粉和纤维素的比较   淀粉[(C6H10O5)n] 纤维素[(C6H10O5)n] 结构特征 由葡萄糖单元构成的天然高分子化合物,n值小于纤维素 由葡萄糖单元构成的天然高分子化合物,每个葡萄糖单元中含三个-OH 物理性质 白色粉末,不溶于冷水,在热水中部分溶解 白色、无味的固体,不溶于水和有机溶剂 化学性质 ①无还原性,为非还原糖 ②水解的最终产物为葡萄糖: (C6H10O5)n+nH2O→nC6H12O6  (淀粉)   (葡萄糖) ③淀粉遇碘变蓝色 ①无还原性,为非还原糖 ②能水解,但比淀粉难, (C6H10O5)n+nH2O→nC6H12O6 (纤维素)   (葡萄糖)  ③能发生酯化反应:与HNO3、乙酸反应分别生成硝酸酯、乙酸酯 存  在 植物种子、块根、谷类中 棉花、木材中 用  途 制造葡萄糖和酒精: 造纸,制造硝酸纤维(火棉、胶棉)、醋酸纤维、人造丝、人造棉、炸药等 注意点 淀粉、纤维素的分子式都是(C6H10O5)n,但两者的n值不同,所以不是同分异构体 3.淀粉水解 淀粉水解后变成还原糖和新制氢氧化铜反应生成砖红色沉淀,如果没有水解遇碘会变蓝; (1)步骤: ①取少许淀粉加入试管,在试管内加入氢氧化铜,观察是否有沉淀,若有则淀粉水解,若没有则淀粉尚未水解; ②如果步骤一出现沉淀,再另取样本加碘看会不会变蓝,若变蓝则淀粉部分水解,若没有变蓝则淀粉完全水解。 实验组号 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ 实验操作 实验现象 溶液变蓝 溶液不变蓝 无砖红色沉淀生成 生成砖红色沉淀 (2)注意事项: ①稀硫酸在淀粉水解过程中作催化剂; ②在用新制的氢氧化铜悬浊液检验淀粉酸性条件下的水解产物时需先用碱(氢氧化钠溶液)中和其中的酸; ③检验葡萄糖应在碱性条件下进行; ④碘单质遇淀粉变蓝色。 4.判断淀粉水解程度的实验方法 实验现象及结论 情况 现象A 现象B 结论 ① 溶液呈蓝色 未产生银镜 尚未水解 ② 溶液呈蓝色 出现银镜 部分水解 ③ 溶液不变蓝色 出现银镜 已完全水解 注:在用稀H2SO4作催化剂使蔗糖、淀粉或纤维素水解而进行银镜反应实验前,必须加入适量的NaOH溶液中和稀H2SO4,使溶液呈碱性,才能再加入银氨溶液并水浴加热。 5.用途 ①淀粉为人体提供能量,具体变化过程可表示: ②人体内,纤维素能刺激肠道蠕动和促进分泌消化液,有助于食物的消化和排泄; ③用富含淀粉的农作物为原料酿酒,用富含纤维素的植物秸秆为原料生产酒精。 【典例6】未成熟的苹果果肉中含有淀粉,而苹果成熟过程中会发生水解。某同学为了探究苹果中淀粉的水解程度,设计了以下的实验方案,下列说法正确的是(  ) A.淀粉尚有部分未水解 B.淀粉已完全水解 C.淀粉没有水解 D.淀粉已发生水解,但不知是否完全水解 【变式6-1】将淀粉水解并用新制的Cu(OH)2检验水解产物的实验中,要进行的主要操作有: ①加热; ②加入稀硫酸; ③加入少量新制的Cu(OH)2; ④冷却,加入NaOH溶液调至碱性。 以上各步操作的先后顺序排列正确的是(  ) A.②①④③① B.①②③① C.③④①②① D.②①③① 【变式6-2】某学生设计了四种实验方案,其中方案设计和结论都正确的是(  ) A.淀粉溶液水解液→碘水溶液变蓝。结论:淀粉完全没有水解 B.淀粉溶液水解液无红色沉淀。结论:淀粉完全水解 C.淀粉溶液水解液→NaOH溶液中和液有红色沉淀。结论:淀粉已水解 D.淀粉溶液水解液无现象。结论:淀粉没有水解 【变式6-3】纤维素的单链结构如图。下列说法正确的是(  ) A.纤维素能发生氧化反应和酯化反应 B.纤维素与淀粉互为同分异构体 C.纤维素在人体内可在酶的催化作用下生成葡萄糖 D.纤维素遇碘单质变蓝 题型07 油脂 1.油脂的组成和结构: 油脂属于酯类,是脂肪和油的统称。油脂是由多种高级脂肪酸(如硬脂酸、软脂酸等)与甘油生成的甘油酯。它的结构式表示如下: 在结构式中,R1、R2、R3代表饱和烃基或不饱和烃基.若Rl=R2=R3,叫单甘油酯;若R1、R2、R3不相同,则称为混甘油酯。天然油脂大多数是混甘油酯.“混甘油酯”都是纯净物,如甘油的三个羟基上分别接硬脂酸、软脂酸、油酸(软脂酸在中间)的混甘油酯是纯净物。但天然脂肪中大多是混甘油酯,且是多种混甘油酯的混合物。 2.油脂的物理性质: ①状态:由不饱和的油酸形成的甘油酯(油酸甘油酯)熔点较低,常温下呈液态,称为油;而由饱和的软脂酸或硬脂酸生成的甘油酯(软脂酸甘油酯、硬脂酸甘油酯)熔点较高,常温下呈固态,称为脂肪.油脂是油和脂肪的混合物; ②溶解性:不溶于水,易溶于有机溶剂(工业上根据这一性质,常用有机溶剂来提取植物种子里的油)。 3.油脂的化学性质: ①油脂的氢化(又叫做油脂的硬化).油酸甘油酯分子中含C=C键,具有烯烃的性质.例如,油脂与H2发生加成反应,生成脂肪。 注:工业上常利用油脂的氢化反应把多种植物油转变成硬化油(人造脂肪)。硬化油性质稳定,不易变质,便于运输,可用作制造肥皂、脂肪酸、甘油、人造奶油等的原料。 ②油脂的水解。油脂属于酯类的一种,具有酯的通性。 a.在无机酸做催化剂的条件下,油脂能水解生成甘油和高级脂肪酸(工业制取高级脂肪酸和甘油的原理)。例如: (C17H35COO)3C3H5+3H2O→3C17H35COOH+C3H5(OH)3 硬脂酸甘油酯 b.皂化反应.在碱性条件下,油脂水解彻底,发生皂化反应,生成甘油和高级脂肪酸盐(肥皂的有效成分)。例如: (C17H35COO)3C3H5 +3NaOH→3C17H35COONa+ C3H5(OH)3 硬脂酸甘油酯 硬脂酸钠 甘油 5.油脂的主要作用 (1)油脂是产生能量最高的营养物质; (2)人体中的脂肪是维持生命活动的一种备用能源; (3)油脂能保持体温和保护内脏器官。 【典例7】为了实验室自制肥皂,某化学兴趣小组设计方案如图所示,下列说法不正确的是(  ) A.试剂Ⅰ加入的目的是提供溶剂 B.为了确定混合物A中是否还有油脂,可以取样并滴入装有热水的烧杯中,观察是否有油膜 C.操作Ⅱ,可以用多组纱布进行过滤;在洗涤结束后测pH和检验氯离子 D.试剂Ⅱ是饱和食盐水,降低了NaOH的溶解度,使固体析出(盐析) 【变式7-1】在一定条件下,动植物油脂与醇反应可制备生物柴油,反应如下。下列叙述不正确的是(  ) A.动植物油脂属于高分子化合物 B.生物柴油是含有不同酯的混合物 C.制备生物柴油的同时会生成甘油 D.厨余垃圾中的油脂可用于制备生物柴油 【变式7-2】在一定条件下,动植物油脂与醇反应可制备生物柴油,化学方程式如下: 下列叙述错误的是(  ) A.生物柴油与柴油组成元素不相同 B.该反应的反应类型为取代反应 C.等质量的甘油和乙醇分别与足量的钠反应,产生H2质量:乙醇>甘油 D.“地沟油”可用于制备生物柴油和肥皂 【变式7-3】某油脂的结构为,关于该油脂的叙述不正确的是(  ) A.一定条件下可与氢气发生加成反应 B.该油脂能使溴的四氯化碳溶液褪色 C.与氢氧化钠溶液混合加热能得到肥皂的主要成分 D.与其互为同分异构体且完全水解后产物相同的油脂还有三种 题型08 蛋白质 1.定义 蛋白质是由氨基酸以“脱水缩合”的方式组成的多肽链经过盘曲折叠形成的具有一定空间结构的物质。 2.蛋白质中一定含有碳、氢、氧、氮元素。 3.结构 蛋白质是以氨基酸为基本单位构成的生物高分子。蛋白质分子上氨基酸的序列和由此形成的立体结构构成了蛋白质结构的多样性。蛋白质具有一级、二级、三级、四级结构,蛋白质分子的结构决定了它的功能。 4.性质 ①两性 蛋白质是由α-氨基酸通过肽键构成的高分子化合物,在蛋白质分子中存在着氨基和羧基,因此跟氨基酸相似,蛋白质也是两性物质。 ②水解反应 蛋白质在酸、碱或酶的作用下发生水解反应,经过多肽,最后得到多种α-氨基酸。 蛋白质水解时,应找准结构中键的“断裂点”,水解时肽键部分或全部断裂。 ③胶体性质 有些蛋白质能够溶解在水里(例如鸡蛋白能溶解在水里)形成溶液。 蛋白质的分子直径达到了胶体微粒的大小(10-9~10-7m)时,所以蛋白质具有胶体的性质。 ④沉淀 a、盐析的实验原理: 蛋白质盐析常用的中性盐,主要有硫酸铵、硫酸镁、硫酸钠、氯化钠、磷酸钠等.其中应用最多的硫酸铵,由下表可以看出:它的优点是温度系数小而溶解度大(20度时饱和溶液为754克/升;0度时饱和溶解度为706克/升),在这一溶解度范围内,许多蛋白质和酶都可以盐析出来;另外硫酸铵分段盐析效果也比其他盐好,不易引起蛋白质变性.硫酸铵溶液的pH常在4.5-5.5之间,当用其他pH值进行盐析时,需用硫酸或氨水调节。 b、实验步骤:在盛有鸡蛋白溶液的试管里,缓慢地加入饱和(NH4)2SO4或Na2SO4溶液,观察现象。然后把少量带有沉淀的液体加入盛有蒸馏水的试管里,观察沉淀是否溶解。 c、现象与解释:有沉淀的析出,析出的沉淀可以溶解在水中。向蛋白质溶液中加入某些浓的无机盐溶液后,蛋白质的溶解度减小,使蛋白质凝聚析出,这种作用叫盐析。盐析是一个可逆的过程。 这样盐析出的蛋白质仍旧可以溶解在水中,而不影响原来蛋白质的性质,因此盐析是个可逆过程.利用这个性质,采用分段盐析方法可以分离提纯蛋白质。 ⑤变性 实验:在两支试管里各加入3mL鸡蛋白溶液,给一支试管加热,同时向另一支试管加入少量乙酸铅溶液,观察发生的现象。把凝结的蛋白和生成的沉淀分别放入两只盛有清水的试管里,观察是否溶解。 现象与解释:蛋白质受热到一定温度就会凝结,加入乙酸铅会生成沉淀。除加热外,紫外线、X射线、强酸、强碱、重金属盐以及一些有机物均能使蛋白质变性,蛋白质变性后,不仅失去了原有的可溶性,同时也失去了生理活性,是不可逆的。 造成蛋白质变性的原因 物理因素包括:加热、加压、搅拌、振荡、紫外线照射、X射线、超声波等: 化学因素包括:强酸、强碱、重金属盐、三氯乙酸、乙醇、丙酮等。 ⑥颜色反应 蛋白质可以跟许多试剂发生颜色反应。 实验:在盛有2mL鸡蛋白溶液的试管里,滴入几滴浓硝酸,微热,观察现象. 现象与解释:鸡蛋白溶液遇浓硝酸变成黄色.蛋白质可以跟许多试剂发生特殊的颜色反应。某些蛋白质跟浓硝酸作用会产生黄色。 ⑦气味反应 蛋白质在灼烧分解时,可以产生一种烧焦羽毛的特殊气味。利用这一性质可以鉴别蛋白质。 5.蛋白质的主要作用 (1)蛋白质是人体必需的营养物质; (2)蛋白质在工业中的应用 动物的毛和皮、蚕丝——纺织原料、制服装; 动物胶——制照相用片基(阿胶作药材); 酪素——制食品和塑料; (3)酶——生物体内重要的催化剂。 【典例8】人体所需的营养物质中,蛋白质主要依靠从食物中摄取,而不是靠人体自身合成的。下列关于蛋白质的说法中,正确的是(  ) A.蛋白质分子中只含有C、H、O、N元素 B.向蛋白质溶液中加入饱和的(NH4)2SO4溶液,蛋白质会析出,再加水不溶解 C.误食重金属盐,可立即喝牛奶或生鸡蛋清进行解毒 D.只有高温、重金属盐和紫外线才能使蛋白质变性 【变式8-1】要使蛋白质从水溶液中析出而又不改变蛋白质的主要性质,最好加入(  ) A.乙醇溶液 B.稀NaOH溶液 C.饱和Na2SO4溶液 D.稀BaCl2溶液 【变式8-2】有关下列实验说法正确的是(  ) ①欲使蛋白质从水中析出而又不改变它的性质,可加入饱和的CuSO4溶液 ②可以用苯和溴水、铁屑混合制溴苯 ③不能用裂化汽油从溴水中萃取溴 ④将卤代烃与NaOH溶液混合加热后,再加入AgNO3溶液,观察沉淀的颜色来确定所含卤原子的种类 ⑤乙醛还原新制Cu(OH)2实验中,制氢氧化铜时应保持NaOH过量;可直接加热试管 ⑥苯与浓硝酸和浓硫酸的混合物共热制硝基苯的实验中使用的温度计应伸入到反应液面以下 ⑦如果苯酚浓溶液沾到皮肤上,应立即用酒精洗涤 ⑧灼烧闻气味可以区别聚酯纤维与羊毛. A.②④⑤⑧ B.③⑤⑦⑧ C.①③⑤⑥ D.②⑤⑥⑦ 【变式8-3】一些可溶性重金属盐的离子如Ag+、Cu2+、Ba2+、Pb2+等能使蛋白质丧失生理功能,使生命体中毒。人体胃液中含有盐酸,误服含有下列物质药剂不会引起人体中毒的是(  ) A.CuCO3 B.CuSO4 C.BaCO3 D.BaSO4 1 / 2 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 $ 专题09 饮食中的有机化合物 题型01 乙醇 题型02 乙酸 题型03 酯化反应 题型04 糖类 题型05 葡萄糖 题型06 淀粉、纤维素 题型07 油脂 题型08 蛋白质 题型01 乙醇 1. 乙醇的分子组成和结构 2. 乙醇的性质 (1) 物理性质 颜色 状态 气味 密度 熔、沸点 水溶性 挥发性 无色 液体 特殊香味 比水小 低 与水以任意比互溶 易挥发 (2) 化学性质 ①氧化反应 a.完全燃烧:乙醇燃烧能产生大量的热。与甲烷一样,乙醇也是一种优良的燃料。 CH3CH2OH+3O2 2CO2+3H2O; b.催化氧化: 实验操作 实验现象 在空气中灼热的铜丝表面由黑变红,试管中的液体有刺激性气味 实验结论 乙醇在加热和有催化剂(如Cu和Ag)存在的条件下,被氧化生成了乙醛 化学方程式 2CH3CH2OH+O2 2CH3CHO+2H2O 注:乙醛(acetaldehyde)是无色、有刺激性气味的液体,结构简式为或 CH3CHO。乙醛是一种重要的化工原料。 c. 乙醇能使酸性KMnO2溶液褪色,反应的实质是乙醇被高锰酸钾氧化。 ②乙醇能与金属钠反应生成乙醇钠并放出氢气。 实验操作 实验现象 ①钠粒位于乙醇的 底部,有无色无味气体产生; ②点燃气体,火焰呈淡蓝色,干燥的烧杯内壁出现水珠;澄清石灰水不变 浑浊 实验结论 金属钠与乙醇反应生成氢气 化学方程式 2CH3CH2OH+2Na →2CH3CH2ONa +H2↑ 3. 重要用途 (1)用作燃料。 (2)各种酒的主要成分。 (3)重要的溶剂和化工原料。 (4)医疗上用75%(体积分数)的乙醇溶液杀菌、消毒。 【典例1】下述关于乙醇在各种化学反应中化学键断裂情况的叙述错误的是(  ) A.与醋酸、浓硫酸共热发生酯化反应时,①键断裂 B.与金属钠反应时,①键断裂 C.与浓硫酸共热至170℃时,②④键断裂 D.在加热和Ag催化下与O2反应时,①③键断裂 【答案】C 【解析】A.乙醇和乙酸、浓硫酸共热时醇提供羟基氢、羧酸通过羧基中的羟基生成乙酸乙酯,①键断裂,故A正确; B.乙醇与钠反应取代羟基上氢原子,反应时键①断裂,故B正确; C.乙醇和浓硫酸共热至170℃,发生消去反应生成乙烯,乙醇中键②⑤断裂,故C错误; D.乙醇在Ag催化作用下和O2反应生成乙醛,乙醇中的键①③断裂,故D正确; 故选:C。 【变式1-1】利用如图装置进行实验:打开K1、K2,一段时间后,a中溶液变蓝;关闭K1,打开K3,点燃酒精灯加热数分钟后,滴入无水乙醇。 下列说法错误的是(  ) A.a中溶液变蓝,说明该条件下O2的氧化性大于I2 B.b中H2O2既作氧化剂也作还原剂 C.乙醇滴加过程中,c中的铜丝由黑变红,说明乙醇被氧化 D.d中酸性高锰酸钾溶液褪色,说明c中生成了乙醛 【答案】D 【详解】A.a 中溶液变蓝,说明O2将I-氧化为I2,根据“氧化剂的氧化性>氧化产物”,可知氧化性:O2>I-,故A正确; B.b 中H2O2分解反应中,氧元素的化合价既升高(从-1→0,生成O2又降低(从-1→-2,生成H2O,因此H2O2既是氧化剂也是还原剂,故B正确; C.c 中铜丝由黑变红,是因为乙醇还原了CuO(黑色)为Cu(红色),乙醇自身被氧化为乙醛,故C正确; D.d中酸性KMnO4褪色,不一定是乙醛导致的,因为:①乙醛具有还原性,可还原KMnO4;②加热条件下,未反应的乙醇会挥发进入 d 中,乙醇也能还原酸性KMnO4使其褪色,因此,不能仅凭褪色说明生成了乙醛,故D错误; 故选:D。 【变式1-2】可以证明乙醇分子中有一个氢原子与另外的氢原子不同的方法是(  ) A.1mol乙醇燃烧生成3mol水 B.乙醇可以制饮料 C.1mol乙醇跟足量的Na反应得0.5molH2 D.1mol乙醇燃烧生成2molCO2 【答案】C 【详解】A、1mol乙醇燃烧生成3mol水即乙醇燃烧所有的氢元素均生成水,不能证明乙醇分子中有一个氢原子与另外氢原子不同,故A错误; B、乙醇制饮料的过程不发生化学反应,不能证明乙醇分子中有一个氢原子与另外氢原子不同,故B错误; C、1mol乙醇跟足量的Na作用得0.5molH2,很明显乙醇中的6个氢只有一个能变为氢气,这个氢与其他氢不同,故C正确; D、1mol乙醇燃烧生成2molCO2即乙醇燃烧所有的氧元素均生成二氧化碳,但不能证明乙醇分子中有一个氢原子与另外氢原子不同,故D错误; 故选:C。 【变式1-3】下列说法中正确的是(  ) A.乙醇分子可以看作是乙烷分子中的一个氢原子被-OH取代而形成的 B.乙醇分子中的氢原子都可以被钠置换 C.-OH和OH-两种微粒中质子数、电子数都相等 D.水和乙醇分子中的羟基化学性质完全相同 【答案】A 【详解】A、乙醇与乙烷相比较,含有-OH,结构简式为CH3CH2-OH,而乙烷为CH3CH3,乙醇可以看作是乙烷上的氢被羟基取代的产物,故A正确; B、乙醇分子中只有羟基上的氢可以被钠置换,故B错误; C、羟基-OH是中性原子团,不能稳定存在,氢氧根OH-是带负电荷的阴离子,二者质子数相等,电子数不相等,故C错误; D、虽然水和乙醇分子中均含有羟基,但化学性质不完全相同,如乙醇能使酸性KMnO4溶液褪色,而水无此性质,故D错误; 故选A。 题型02 乙酸 1. 乙酸的组成、结构和物理性质 (1)组成、结构 2. 物理性质 颜色 状态 气味 熔、沸点 挥发性 无色 液体 强烈刺激性 熔点:16.6℃ 沸点:117.9 ℃ 易挥发 注:当温度低于16.6℃时,无水乙酸凝结成像冰一样的晶体,故又称冰醋酸。 3. 乙酸的化学性质 (1)羧酸的概念:在分子里烃基跟羧基直接连接的有机化合物叫做羧酸.官能团:羧基(-COOH). (2)羧酸的分类 ①根据分子里羧基的数目分类.如: 一元羧酸(R-COOH),如:HCOOH、CH3COOH、CH2=CHCOOH(丙烯酸)、C6H5COOH(苯甲酸) 二元羧酸,如:HOOC-COOH(乙二酸)、HOOCCH2CH2CH2CH2COOH(己二酸) ②根据分子里的烃基分类. a、脂肪酸(饱和脂肪酸、不饱和脂肪酸); b、芳香酸. c、高级脂肪酸:硬脂酸(C17H35COOH)油酸(C17H33COOH,烃基中含有1个双键) (3)弱酸性 乙酸是一元弱酸,具有酸的通性。在水中部分电离,电离方程式为CH3COOH⇌CH3COO-+H+,其酸性比碳酸的酸性强。 (3)酯化反应 ①羧酸与醇酯化:(羧酸脱羧羟基,醇脱羟基氢) ②无机含氧酸与醇酯化生成无机酯:(酸脱羟基氢,醇脱羟基)。 (4)乙酸、水、乙醇、碳酸的性质比较 【典例2】乙酸、水和乙醇的分子结构如表所示,三者结构中的相同点是都含有羟基,下列说法错误的是(  ) 乙酸: 水: 乙醇:CH3-CH2-OH A.羟基的极性:乙酸>水>乙醇 B.与金属钠反应的强烈程度:水>乙醇 C.羟基连接不同的基团可影响羟基的活性 D.羟基极性不同的原因是羟基中的共价键类型不同 【答案】D 【详解】A.酸性为乙酸>水>乙醇,则羟基的极性:乙酸>水>乙醇,故A正确; B.钠与水反应比与乙醇反应剧烈,则与金属钠反应的强烈程度:水>乙醇,故B正确; C.基团之间相互影响,则羟基连接不同的基团可影响羟基的活性,故C正确; D.羟基中共价键相同,羟基极性不同的原因是羟基连接的基团不同,故D错误; 故选:D。 【变式2-1】乙酸分子的结构式为。下列反应的断键部位错误的是(  ) A.乙酸的电离,是a键断裂 B.乙酸与乙醇发生酯化反应,是b键断裂 C.与Br2在一定条件下反应生成CH2BrCOOH时,是c键断裂 D.乙酸转化成乙酸酐的反应:2CH3COOH→+H2O,只有a键断裂 【答案】D 【详解】A.乙酸在水中电离出氢离子和乙酸根离子,断裂的是羧基中的氢氧键(即a键),故 A正确; B.根据酯化反应机理,乙酸与乙醇发生酯化反应时,乙酸断裂的是羧基中的碳氧单键(即b键),故B正确; C.根据取代反应机理,乙酸与Br2反应生成CH2BrCOOH时,断裂的是甲基上的碳氢键(即c键),故C正确; D.乙酸在浓硫酸存在条件下两个乙酸分子脱水,反应生成乙酸酐,一个乙酸分子断裂H—O键脱去H原子,一个断裂C—O键脱去羟基,因此断键部位是a、b键,故D错误; 故选:D。 【变式2-2】下列关于乙酸的说法中,正确的有(  ) ①乙酸分子里有四个氢原子,所以它不是一元酸 ②乙酸乙酯中残留的乙酸,有效的处理方法是用过量饱和碳酸钠溶液洗涤后分液 ③1mol乙酸与足量乙醇在浓硫酸作用下加热可生成88g乙酸乙酯 ④乙酸是一种重要的有机酸,常温下乙酸是有刺激性气味的液体 ⑤乙酸能够与金属钠反应产生氢气 ⑥乙酸的酸性比碳酸弱 ⑦食醋中含有乙酸,乙酸可由乙醇氧化得到 ⑧乙酸易溶于水和乙醇,其水溶液能导电 A.3种 B.6种 C.4种 D.5种 【答案】D 【详解】①乙酸的结构简式为CH3COOH,虽然乙酸分子中有4个氢原子,但乙酸只能电离出一个氢原子,因此乙酸属于一元酸,故①错误; ②乙酸乙酯是不溶于水的液体,密度小于水,饱和碳酸钠溶液能中和乙酸,降低乙酸乙酯的溶解度,乙酸乙酯中混有乙酸,常用饱和碳酸钠处理,碳酸钠能吸收乙酸,同时降低乙酸乙酯在溶液中的溶解度使之析出,然后采用分液方法进行分离,故②正确; ③乙酸与乙醇发生酯化反应,该反应为可逆反应,不能完全进行到底,因此1mol乙酸与足量的乙醇反应,生成乙酸乙酯的质量小于88g,故③错误; ④乙酸是一种有机酸,乙酸具有强烈刺激性气味的无色液体,故④正确; ⑤乙酸是一种有机酸,具有酸性,能与金属钠反应生成乙酸钠和氢气,故⑤正确; ⑥乙酸的酸性强于碳酸,故⑥错误; ⑦食醋中含有3%~5%的乙酸,乙酸可以由乙醇经过氧化得到,故⑦正确; ⑧乙酸为电解质,易溶于水和乙醇,乙酸在水中能电离产生自由移动的离子,所以其水溶液能导电,故⑧正确; 综上所述,正确的是②④⑤⑦⑧;选项D符合题意; 故选:D。 【变式2-3】物质的宏观性质取决于微观结构。下列有关乙酸性质的解释错误的是( ) 事实 解释 A 乙酸不能被酸性高锰酸钾溶液氧化,草酸能够被高锰酸钾溶液氧化 甲基为推电子基团,羧基为吸电子基团。乙酸中碳碳键比草酸中碳碳键电子云密度低,键更强。 B 乙酸不能与H2发生加成反应,羟发生加成反应基乙醛能够与H2 乙酸中羰基与羟基形成了共轭结构,碳氧π键较稳定,不易断裂 C 乙酸的质谱图显示其相对分子质量为120 乙酸通常以双分子缔合结构()形式存在 D 乙酸为电解质,其水溶液显酸性;乙醇不是电解质,其水溶液显中性 乙酸中羰基为吸电子基团,导致乙酸中氧氢键极性变大,更易电离 【答案】A 【详解】A.草酸(HOOC—COOH)分子中,两个羧基直接相连,羧基是吸电子基团,使得碳碳键电子云密度降低,键容易断裂,从而能被酸性高锰酸钾溶液氧化;乙酸(CH3COOH)中,甲基是推电子基团,羧基是吸电子基团,碳碳键电子云密度比草酸中碳碳键电子云密度高,键更强,所以乙酸不能被酸性高锰酸钾溶液氧化,故A错误; B.乙酸中羰基(C=O)与羟基(—OH)形成了共轭结构,使得羰基的π键较稳定,不易断裂,所以乙酸不能与H2发生加成反应;而醛(如乙醛CH3CHO)中羰基没有与羟基形成类似的稳定共轭结构,羰基的π键易断裂,能与H2发生加成反应,故B正确; C.乙酸的相对分子质量为60,乙酸分子间存在氢键,通常以双分子缔合结构[(CH3COOH)2]形式存在,其相对分子质量相当于60×2=120,所以质谱图显示其相对分子质量为120,故C正确; D.乙酸是电解质,其水溶液呈酸性,是因为乙酸分子中羧基为吸电子基,导致乙酸中O—H键极性大,能部分电离出H+;乙醇(C2H5OH)不是电解质,其水溶液呈中性,是因为乙醇分子中羟基(—OH)的O—H键极性小,很难电离出H+,故D正确; 故选:A。 题型03 酯化反应 1.酯化反应的特点 (1)定义:羧酸和醇生成酯和水的反应。 (2) 反应特点:酯化反应属于可逆反应,也属于取代反应。 (3) 反应机理(乙醇中含有18O原子) 即酸脱羟基醇脱氢原子。 2.实验探究 实验装置 实验操作 在试管中加入无水乙醇、浓硫酸、冰醋酸的混合物,再加入2~3块碎瓷片,按上图所示连接装置,用酒精灯小心均匀地加热试管,将产生的气体经导管通到饱和Na2CO3溶液的液面上 实验现象 饱和Na2CO3溶液的液面上有无色透明油状液体生成,出现分层,且能闻到香味 化学方程式 注:乙酸乙酯是一种无色透明、有香味的油状液体。 3.酯化反应的注意事项 (1)仪器及操作 (2)试剂的作用 4.酯的性质和用途 (1)物理性质‌ ‌①状态与气味‌:低级酯(分子量小)常温下为‌无色、易挥发的液体‌,具有‌芳香气味‌(如果香、花香);高级酯则多为‌蜡状固体‌或高粘度液体‌‌。 ‌②溶解性‌:‌难溶于水‌,但‌易溶于乙醇、乙醚等有机溶剂‌‌‌。 ‌③密度‌:一般‌比水小‌‌‌。 ‌④沸点‌:低于相应羧酸‌‌。 ‌(2)化学性质‌ ‌①水解反应‌: ‌a.酸性条件‌:水解生成羧酸 + 醇,反应‌可逆且不完全‌。 ‌b.碱性条件‌:水解生成‌羧酸盐 + 醇‌,反应‌趋于完全‌(因 OH-直接参与反应)‌‌。 ‌②还原反应‌:可在催化剂(如铜铬氧化物)作用下‌还原为两种醇‌;若含碳碳双键,也可同时被还原‌‌。 ‌③醇解反应‌:与另一醇反应生成新酯和新醇,需酸或碱催化‌‌。 ‌④氨(胺)解反应‌:与氨或胺反应生成‌酰胺 + 醇‌,比水解更易进行‌‌。 ‌⑤酯缩合反应‌:在碱性条件下,两分子酯可缩合形成 β-酮酯(如乙酰乙酸乙酯),是有机合成中形成碳碳键的重要方法‌‌。 (3)酯的主要用途‌ ‌①香料与食品工业‌:低级酯广泛用于‌饮料、糖果、糕点、香水、化妆品‌中,提供水果或花香风味(如乙酸异戊酯用于香蕉香精)‌‌。 ‌②溶剂‌:作为‌清漆、指甲油、胶水‌等的溶剂(如乙酸乙酯)‌‌。 ‌③增塑剂‌:高级酯(如邻苯二甲酸酯类)用于‌塑料、橡胶‌中提高柔韧性‌‌。 ‌④油脂与蜡‌:高级脂肪酸甘油酯是‌动植物油脂‌的主要成分;高级脂肪酸与高级醇形成的酯构成‌动植物蜡‌‌‌。 ‌⑤化工原料‌:用于合成‌聚酯、药物、农药、表面活性剂‌等(如丙烯酸酯类用于涂料、胶粘剂)‌‌。 ‌⑥个人护理产品‌:如甘油三(乙基己酸)酯,具有‌轻盈肤感、优异配伍性‌,用于防晒霜、粉底等化妆品‌‌。 【典例3】某化学兴趣小组用如图所示装置进行乙酸乙酯的制备实验。下列说法错误的是(  ) A.左侧采用水浴加热便于控制反应温度 B.该反应中,若乙醇过量,冰醋酸可以被完全消耗 C.反应后右侧小试管内液体分层,由上到下,颜色为无色→橙红色→蓝紫色 D.右侧套管冷却,有利于乙酸乙酯和水分层,减少乙酸乙酯的挥发 【答案】B 【详解】A.水浴加热可以方便控制反应温度,故A正确; B.乙醇和乙酸反应生成乙酸乙酯是一个可逆反应,即使乙醇过量,冰醋酸也不能被完全消耗,故B错误; C.饱和碳酸钠可以吸收乙醇和乙酸,同时降低乙酸乙酯的溶解度,紫色石蕊遇酸变红,遇碱变蓝,则右侧小试管内滴有紫色石蕊的饱和碳酸钠溶液,由上到下为乙酸乙酯无色,挥发的乙酸为橙红色,下层为吸收乙醇、乙酸的碳酸钠溶液为蓝紫色,故C正确; D.右侧管冷却,对乙酸乙酯和水的分层有利,同时可以减少乙酸乙酯的挥发,故D正确; 故选:B。 【变式3-1】制备乙酸乙酯的反应机理如图所示: 下列说法不正确的是(  ) A.一定条件下可以以乙醛为原料制备乙酸乙酯 B.以上反应过程中的④⑤两步均为消去反应 C.反应③的前后两种有机物互为同分异构体 D.不断移除生成的水可提高乙酸乙酯的产率 【答案】B 【详解】A.醛经氧化生成乙酸,经还原生成乙醇,乙酸与乙醇反应得到乙酸乙酯,故A正确; B.以上反应过程中反应④为消去反应,⑤不是消去反应,故B错误; C.上述反应中和的组成相同但结构不同,互为同分异构体,故C正确; D.不断移除生成的水可使乙酸与乙醇的反应平衡向正反应方向移动,从而提高乙酸乙酯的产率,故D正确; 故选:B。 【变式3-2】某学习小组以乙醇、乙酸和浓硫酸为原料,设计以下两套装置(如图所示)分别制备乙酸乙酯,其中乙酸的结构简式为CH3CO18OH下列有关说法正确的是(  ) A.试管a中试剂添加顺序为先加浓硫酸,再缓慢加入乙醇和乙酸 B.试管b中饱和碳酸钠溶液可以换成氢氧化钠溶液 C.装置乙与装置甲相比较,便于控制温度,原料损失的少 D.生成的乙酸乙酯的结构简式为CH3CO18OCH2CH3 【答案】C 【详解】A.试剂添加顺序应该是先加乙醇,再缓慢加入浓硫酸,最后加入乙酸。因为浓硫酸密度大,溶于水会放出大量热,若先加浓硫酸,再加入乙醇或乙酸,会导致液体飞溅,故A错误; B.试管b中饱和碳酸钠溶液的作用是吸收乙醇、除去乙酸、降低乙酸乙酯的溶解度,而氢氧化钠溶液会与乙酸乙酯发生水解反应,不能用来代替饱和碳酸钠溶液,故B错误; C.装置乙采用水浴加热,能使反应物受热均匀,便于控制温度,减少乙醇、乙酸的挥发,原料损失少,故C正确; D.根据酯化反应“酸脱羟基醇脱氢”的原理,乙酸的结构简式为CH3CO18OH,生成的乙酸乙酯的结构简式为CH3COOC2H5,18O应在生成的水中,故D错误; 故选:C。 【变式3-3】实验室可用乙醇、乙酸、浓硫酸制备乙酸乙酯,制得的乙酸乙酯常用饱和碳酸钠溶液收集。某实验小组为探究实验室制备乙酸乙酯时饱和Na2CO3溶液的作用(忽略混合过程中液体体积的变化),进行了如下实验。 下列说法不正确的是(  ) A.制备乙酸乙酯时浓硫酸的作用为催化剂、吸水剂 B.“操作a”为振荡、静置 C.④⑤pH不同的原因:Na2CO3+2CHCOOH=2CH2COONa+CO2↑+H2O D.由上述实验可知,饱和Na2CO3溶液更有利于除去乙酸乙酯中的乙醇 【答案】D 【详解】A.制备乙酸乙酯时,浓硫酸加快反应速率作催化剂,吸收生成的水使平衡右移作吸水剂,故A正确; B.乙酸乙酯不溶于水,乙酸和乙醇溶于水,由图可知,实验②→④和实验③→⑤的“操作a”为振荡、静置得到1.8mL的有机层和2.4mL的有机层,故B正确; C.实验④⑤所得溶液pH不同是因为碳酸钠溶液能与醋酸溶液反应生成醋酸钠、二氧化碳和水,反应的化学方程式为Na2CO3+2CH3COOH=2CH3COONa+CO2↑+H2O,消耗了乙酸,导致溶液酸性发生了变化,故C正确; D.实验④⑤所得上层液体积不同,说明饱和Na2CO3溶液与乙酸反应,说明饱和Na2CO3溶液更有利于除去乙酸乙酯中的乙酸,而不是乙醇,故D错误; 故选:D。 题型04 糖类 1.糖类的组成、分类及用途 糖类物质是由C、H、O三种元素组成的,其组成大多可以用通式Cn(H2O)m表示,因此曾把它们称为碳水化合物。 2.分类 糖类依据其能否水解以及水解产物的不同进行分类。 类别 单糖 低聚糖(以双糖为例) 多糖 组成元素 C、H、O C、H、O C、H、O 常见物质 葡萄糖、果糖 蔗糖、麦芽糖 淀粉、纤维素 化学式 C6H12O6 C12H22O11 (C6H10O5)n 水解特点 不能再水解成更小的糖分子 1mol双糖能水解成2mol单糖 1mol多糖能水解成n(n>10)mol单糖 用途 可用于制造药品、糖果等 可用作甜味剂 淀粉可用于制造葡萄糖和酒精;纤维素可用于制造无烟火药、电影胶片的片基、纸张等 注: (1)有甜味的物质不一定是糖类,糖类物质也不一定是甜的。例如,木糖醇和糖精都是甜的,但不属于糖。淀粉和纤维素属于糖,但是都不甜; (2)有些糖类物质在分子组成上不符合Cn(H2O)m通式,如鼠李糖的分子式为C6H12O5,脱氧核糖的分子式为C5H10O4;还有些分子式符合Cn(H2O)m的物质不是糖,如乙酸的分子式为C2H4O2,甲醛的分子式为CH2O等; (3)葡萄糖和果糖互为同分异构体,蔗糖与麦芽糖互为同分异构体,淀粉与纤维素由于组成分子的n值不同,所以分子式不同,故不互为同分异构体。 【典例4】蓝莓表面的“白霜”不是农药残留,而是其在生长过程中分泌出的天然蜡质“果粉”。经测定“果粉”的主要成分是果糖、醇类和酯类物质。下列说法错误的是(  ) A.果糖是一种单糖,不能水解 B.蔗糖水解可以生成果糖和葡萄糖 C.油脂可以看作是高级脂肪酸和甘油反应生成的酯 D.醇类物质和蛋白质分子中均只含碳、氢、氧三种元素 【答案】D 【详解】A.果糖是单糖,无法水解,故A正确; B.蔗糖的水解产物为葡萄糖和果糖,故B正确; C.油脂是高级脂肪酸与甘油形成的酯,故C正确; D.蛋白质含有碳、氢、氧、氮等元素,并非仅含碳、氢、氧元素,故D错误; 故选:D。 【变式4-1】云南盛产烟草,烤烟烟叶含有相当丰富的单糖,一股含量在10~25%,单糖含量是烟叶质量的重要标志,通常品质好的烤烟烟叶含有较多的单糖、少量双糖和相当数量的多糖(如淀粉、纤维素等)。下列说法错误的是(  ) A.单糖中葡萄糖(C6H12O6)和果糖(C6H12O6)互为同分异构体 B.葡萄糖是还原性糖,能与新制Cu(OH)2悬浊液反应生成砖红色沉淀 C.蔗糖是双糖,水解得到的单糖只有葡萄糖 D.淀粉和纤维素水解的最终产物均为葡萄糖 【答案】C 【详解】A.单糖中葡萄糖(C6H12O6)和果糖(C6H12O6)分子式相同,结构不同,互为同分异构体,故A正确; B.葡萄糖有醛基,是还原性糖,能与新制Cu(OH)2悬浊液反应生成砖红色沉淀,故B正确; C.蔗糖是双糖,水解得到的单糖有葡萄糖和果糖,故C错误; D.淀粉和纤维素在稀硫酸作用下水解的最终产物均为葡萄糖,故D正确; 故选:C。 【变式4-2】糖类是维持人体生命活动所必需的营养物质,下列有关糖类的说法正确的是(  ) ①糖类物质都具有甜味; ②由C、H、O三种元素组成的有机物属于糖类; ③糖类也称碳水化合物,它们的化学组成都可以表示为Cn(H2O)m; ④葡萄糖是单糖,因为其结构简单,且分子中官能团个数少; ⑤单糖不能水解成更简单的糖; ⑥蔗糖的相对分子质量是葡萄糖的2倍; ⑦葡萄糖兼具有醛类和多元醇的一些性质; ⑧淀粉和纤维素的分子式都为(C6H10O5)n,二者互为同分异构体。 A.②④ B.④⑤ C.⑤⑦ D.⑦⑧ 【答案】C 【详解】 ①有的糖类是没有甜味的,例如:纤维素,故①错误; ②由C、H、O三种元素组成的有机物属于烃的含氧衍生物,不一定是糖类,故②错误; ③糖类也称碳水化合物,它们的化学组成不能都表示为Cn(H2O)m,例如:脱氧核糖的化学组成为C5H10O4就无法表示成上面的形式,故③错误; ④葡萄糖是单糖,是因为其不能发生水解,与有多少官能团无关,故④错误; ⑤单糖是指不能水解成更简单的糖的糖类,故⑤正确; ⑥蔗糖的相对分子质量是葡萄糖的2倍再减去18(一个水分子),故⑥错误; ⑦葡萄糖分子中有醛基和多个羟基,所以兼具有醛类和多元醇的一些性质,故⑦正确; ⑧淀粉和纤维素的分子式都为(C6H10O5)n,但是两者的n值不等,且差异较大,所以二者不是同分异构体,故⑧错误; 由上正确的是⑤⑦,选项C正确; 故选:C。 【变式4-3】下列关于糖类的说法正确的是(  ) A.只要是能写成Cm(H2O)n的有机物都是糖类 B.按照分子中含羟基的个数可把糖类分为单糖、双糖、多糖 C.因淀粉和纤维素的分子式都为(C6H10O5)n,所以二者互为同分异构体 D.纤维素每个重复单元中都含有羟基,所以能够和乙酸发生酯化反应 【答案】D 【详解】A、能写成Cm(H2O)n的有机物不一定是糖类,如乙酸的分子式为CH3COOH,可以写成C2(H2O)2,乙酸不属于糖类,A错误; B、根据能否水解以及水解后的产物,糖类可分为单糖、双糖、多糖,B错误; C、淀粉和纤维素分子式中n值不同,不能互称为同分异构体,C错误; D、纤维素每个结构单元中都含有羟基,所以能够和乙酸发生酯化反应,D正确; 故选:D。 题型05 葡萄糖 1.分子组成和结构 分子式 结构简式 官能团 C6H12O6 CH2OH(CHOH)4CHO —OH、—CHO 注:葡萄糖是一种重要的单糖,是生物体内主要的能源物质。正常人的血液里约含0.1%(质量分数)的葡萄糖,血糖通常指的是血液中的葡萄糖。 2. 主要化学性质 ①在人体中缓慢氧化,为生命活动提供能量。反应的化学方程式为:; ②加热条件下,与新制Cu(OH)2反应生成砖红色沉淀: CH2OH(CHOH)4CHO+2Cu(OH)2+NaOH CH2OH(CHOH)4COONa+CuO↓+3H2O; 注:这一反应在医学上可用于尿糖、血糖的检测。 ③碱性加热条件下,与银氨溶液发生反应产生银镜现象: CH2OH(CHOH)4CHO+2Ag(NH3)2OHCH2OH(CHOH)4COONH4+2Ag↓+H2O+3NH3(水浴加热); ④能被H2还原: CH2OH(CHOH)4CHO+H2→CH2OH(CHOH)4CH2OH(己六醇); 3. 用途: ①是一种重要的营养物质,它在人体组织中进行氧化反应,放出热量,以供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用于医药工业。体弱多病和血糖过低的患者可通过静脉注射葡萄糖溶液的方式来迅速补充营养。 【典例5】葡萄糖分子中的羟基和醛基相互作用形成氧环式结构。葡萄糖分子由链式结构转化为氧环式结构的过程表示如图所示: 下列说法错误的是(  ) A.通过红外光谱可测定葡萄糖的相对分子质量 B.利用银镜反应鉴别淀粉水解反应后生成了葡萄糖分子 C.葡萄糖的链式结构和氧环式结构互为同分异构体 D.链式结构葡萄糖能发生酯化反应和加成反应 【答案】A 【详解】A.红外光谱测定有机物的化学键,所以通过红外光谱可测定葡萄糖中的化学键,不能测定葡萄糖的相对分子质量,故A错误; B.葡萄糖含—CHO,具有还原性,淀粉不具有还原性,则一定条件下,用银镜反应鉴别淀粉水解反应后生成了葡萄糖分子,故B正确; C.分子式相同、结构不同的有机物互为同分异构体,葡萄糖的链式结构和氧环式结构的分子式都是C6H12O6,结构不同,所以互为同分异构体,故C正确; D.链式结构葡萄糖分子中含有的官能团为羟基和醛基,能发生酯化反应和加成反应,故D正确; 故选:A。 【变式5-1】葡萄糖(C6H12O6)是一种重要的营养物质,下列关于葡萄糖的说法中,正确的是(  ) A.葡萄糖是一种单糖,能发生水解反应 B.葡萄糖分子中有5个羟基和1个醛基 C.常温下,葡萄糖可与新制的Cu(OH)2悬浊液反应 D.葡萄糖固体中加入少量水和浓硫酸搅拌,浓硫酸只表现吸水性 【答案】B 【详解】A.葡萄糖是不能水解的糖,属单糖,故A错误; B.葡萄糖结构简式为CH2OH—CHOH—CHOH—CHOH—CHOH—CHO,含有和个醛基和5个羟基,故B正确; C.葡萄糖中含醛基,在加热条件下,葡萄糖能和新制的氢氧化铜悬浊液反应生成砖红色沉淀,故C错误; D.葡萄糖固体中加入少量水和浓硫酸搅拌,浓硫酸具有吸水性,且浓硫酸溶于水放热,蔗糖固体变黑,说明浓硫酸具有脱水性,固体膨胀,并产生有刺激性气味的气体,则是浓硫酸和生成的碳反应生成了大量的二氧化碳、二氧化硫等气体,在此过程中浓硫酸表现了吸水性、脱水性和强氧化性,故D错误; 故选:B。 【变式5-2】下列有关葡萄糖的两个特征反应的说法中,错误的是(  ) A.配制银氨溶液:向盛有1mL 2%硝酸银溶液的试管中逐滴加入2%稀氨水,边滴加边振荡,直到最初产生的沉淀恰好溶解为止 B.配制新制的Cu(OH)2:向盛有2mL 10%硫酸铜溶液的试管中滴加5滴10%氢氧化钠溶液 C.用新制的Cu(OH)2悬浊液可检验尿液中的葡萄糖,现象是有砖红色沉淀生成 D.用新制的Cu(OH)2悬浊液和银氨溶液检验葡萄糖的反应中,都发生了氧化还原反应 【答案】B 【详解】A.在盛有1mL 2%的硝酸银溶液中逐滴加入2%稀氨水,边滴边振荡至最初产生的沉淀恰好消失为止,可配制少量银氨溶液,故A正确; B.向盛有2mL 10%硫酸铜溶液的试管中滴加5滴10%氢氧化钠溶液,氢氧化钠不足,不能保证溶液呈碱性,故B错误; C.新制氢氧化铜能够被醛基还原为红色氧化亚铜,用新制的Cu(OH)2悬浊液可检验尿液中的葡萄糖,现象是有砖红色沉淀生成,故C正确; D.葡萄糖含有醛基,能被银氨溶液和新制氢氧化铜氧化,发生氧化还原反应,故D正确。 故选:B。 【变式5-3】正常人的血液里约含0.1%(质量分数)的葡萄糖,血糖通常指的是血液中的葡萄糖。下列说法正确的是(  ) A.葡萄糖既可作氧化剂又可作还原剂 B.一定条件下,葡萄糖可发生水解反应 C.加热条件下,葡萄糖可使新制的氢氧化铜转化成黑色沉淀Cu2O D.180g0.1%(质量分数)的葡萄糖溶液中,所含的碳原子的物质的量为0.6mol 【答案】A 【详解】A.醛基和氢气反应生成醇羟基时则被还原、体现了氧化性,葡萄糖的醛基具有还原性,可被氧化为羧基,因此葡萄糖既可作氧化剂又可作还原剂,故A正确; B.葡萄糖是单糖、无法水解,故B错误; C.葡萄糖与新制Cu(OH)2在加热条件下生成砖红色Cu2O沉淀,故C错误; D.180g 0.1%(质量分数)的葡萄糖溶液中,含葡萄糖为=0.001mol,则所含的碳原子的物质的量为0.006mol,远小于0.6mol,故D错误; 故选:A。 题型06 淀粉、纤维素 1.淀粉和纤维素 (1)组成:通式都为(C6H10O5)n都为天然高分子化合物; (2)主要性质:两者都为多糖,均可发生水解反应,最终产物均为葡萄糖; 2.淀粉和纤维素的比较   淀粉[(C6H10O5)n] 纤维素[(C6H10O5)n] 结构特征 由葡萄糖单元构成的天然高分子化合物,n值小于纤维素 由葡萄糖单元构成的天然高分子化合物,每个葡萄糖单元中含三个-OH 物理性质 白色粉末,不溶于冷水,在热水中部分溶解 白色、无味的固体,不溶于水和有机溶剂 化学性质 ①无还原性,为非还原糖 ②水解的最终产物为葡萄糖: (C6H10O5)n+nH2O→nC6H12O6  (淀粉)   (葡萄糖) ③淀粉遇碘变蓝色 ①无还原性,为非还原糖 ②能水解,但比淀粉难, (C6H10O5)n+nH2O→nC6H12O6 (纤维素)   (葡萄糖)  ③能发生酯化反应:与HNO3、乙酸反应分别生成硝酸酯、乙酸酯 存  在 植物种子、块根、谷类中 棉花、木材中 用  途 制造葡萄糖和酒精: 造纸,制造硝酸纤维(火棉、胶棉)、醋酸纤维、人造丝、人造棉、炸药等 注意点 淀粉、纤维素的分子式都是(C6H10O5)n,但两者的n值不同,所以不是同分异构体 3.淀粉水解 淀粉水解后变成还原糖和新制氢氧化铜反应生成砖红色沉淀,如果没有水解遇碘会变蓝; (1)步骤: ①取少许淀粉加入试管,在试管内加入氢氧化铜,观察是否有沉淀,若有则淀粉水解,若没有则淀粉尚未水解; ②如果步骤一出现沉淀,再另取样本加碘看会不会变蓝,若变蓝则淀粉部分水解,若没有变蓝则淀粉完全水解。 实验组号 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ 实验操作 实验现象 溶液变蓝 溶液不变蓝 无砖红色沉淀生成 生成砖红色沉淀 (2)注意事项: ①稀硫酸在淀粉水解过程中作催化剂; ②在用新制的氢氧化铜悬浊液检验淀粉酸性条件下的水解产物时需先用碱(氢氧化钠溶液)中和其中的酸; ③检验葡萄糖应在碱性条件下进行; ④碘单质遇淀粉变蓝色。 4.判断淀粉水解程度的实验方法 实验现象及结论 情况 现象A 现象B 结论 ① 溶液呈蓝色 未产生银镜 尚未水解 ② 溶液呈蓝色 出现银镜 部分水解 ③ 溶液不变蓝色 出现银镜 已完全水解 注:在用稀H2SO4作催化剂使蔗糖、淀粉或纤维素水解而进行银镜反应实验前,必须加入适量的NaOH溶液中和稀H2SO4,使溶液呈碱性,才能再加入银氨溶液并水浴加热。 5.用途 ①淀粉为人体提供能量,具体变化过程可表示: ②人体内,纤维素能刺激肠道蠕动和促进分泌消化液,有助于食物的消化和排泄; ③用富含淀粉的农作物为原料酿酒,用富含纤维素的植物秸秆为原料生产酒精。 【典例6】未成熟的苹果果肉中含有淀粉,而苹果成熟过程中会发生水解。某同学为了探究苹果中淀粉的水解程度,设计了以下的实验方案,下列说法正确的是(  ) A.淀粉尚有部分未水解 B.淀粉已完全水解 C.淀粉没有水解 D.淀粉已发生水解,但不知是否完全水解 【答案】D 【详解】A.由实验不能确定淀粉是否完全水解,故A错误; B.因碘与NaOH反应,不能确定水解程度,故B错误; C.由砖红色沉淀可知,淀粉水解生成葡萄糖,故C错误; D.由上述分析可知,淀粉发生水解,且不知是否完全水解,故D正确; 故选:D。 【变式6-1】将淀粉水解并用新制的Cu(OH)2检验水解产物的实验中,要进行的主要操作有: ①加热; ②加入稀硫酸; ③加入少量新制的Cu(OH)2; ④冷却,加入NaOH溶液调至碱性。 以上各步操作的先后顺序排列正确的是(  ) A.②①④③① B.①②③① C.③④①②① D.②①③① 【答案】A 【详解】淀粉水解检验其水解产物的实验的步骤为:取少量其水解产物中加入3~5滴稀硫酸选②;将混合液煮沸几分钟选①;由于水解完毕生成还原性糖葡萄糖,与新制Cu(OH)2悬浊液发生氧化反应,须在碱性条件下,而此时溶液中有硫酸呈酸性,所以,在冷却后的溶液中加入新制Cu(OH)2悬浊液溶液前,加碱中和至碱性所以选④;加入新制Cu(OH)2悬浊液溶液选③;加热选①;其实验结果有砖红色沉淀产生证明淀粉已经水解,所以该实验中操作步骤的排列正确顺序为:②①④③①。 故选:A。 【变式6-2】某学生设计了四种实验方案,其中方案设计和结论都正确的是(  ) A.淀粉溶液水解液→碘水溶液变蓝。结论:淀粉完全没有水解 B.淀粉溶液水解液无红色沉淀。结论:淀粉完全水解 C.淀粉溶液水解液→NaOH溶液中和液有红色沉淀。结论:淀粉已水解 D.淀粉溶液水解液无现象。结论:淀粉没有水解 【答案】C 【详解】A.当淀粉部分水解时,残留的淀粉也会使碘水变蓝色,方案正确,结论错误,故A错误; B.水解液呈酸性时,加入的Cu(OH)2先与硫酸反应,无法证明水解液中是否含葡萄糖,而且用氢氧化铜悬浊液检验葡萄糖,要检验淀粉必须用碘水,方案设计及结论均不正确,故B错误; C.加入氢氧化铜加热产生红色沉淀,说明水解液中含还原性糖,故可证明淀粉已水解,故C正确; D.水解液呈酸性时,加入新制氢氧化铜溶液首先与硫酸反应,无法证明水解液中是否含葡萄糖,方案设计及结论均不正确,故D错误; 故选:C。 【变式6-3】纤维素的单链结构如图。下列说法正确的是(  ) A.纤维素能发生氧化反应和酯化反应 B.纤维素与淀粉互为同分异构体 C.纤维素在人体内可在酶的催化作用下生成葡萄糖 D.纤维素遇碘单质变蓝 【答案】D 【详解】A.纤维素能发生氧化反应,且结构中含有羟基,也可发生酯化反应,故A正确; B.虽然淀粉和纤维素的表示式均为(C6H10O5)n,但n值不同,不互为同分异构体,故B错误; C.人体内没有可以水解纤维素的酶,故C错误; D.纤维素遇碘单质不变蓝,故D正确; 故选:D。 题型07 油脂 1.油脂的组成和结构: 油脂属于酯类,是脂肪和油的统称。油脂是由多种高级脂肪酸(如硬脂酸、软脂酸等)与甘油生成的甘油酯。它的结构式表示如下: 在结构式中,R1、R2、R3代表饱和烃基或不饱和烃基.若Rl=R2=R3,叫单甘油酯;若R1、R2、R3不相同,则称为混甘油酯。天然油脂大多数是混甘油酯.“混甘油酯”都是纯净物,如甘油的三个羟基上分别接硬脂酸、软脂酸、油酸(软脂酸在中间)的混甘油酯是纯净物。但天然脂肪中大多是混甘油酯,且是多种混甘油酯的混合物。 2.油脂的物理性质: ①状态:由不饱和的油酸形成的甘油酯(油酸甘油酯)熔点较低,常温下呈液态,称为油;而由饱和的软脂酸或硬脂酸生成的甘油酯(软脂酸甘油酯、硬脂酸甘油酯)熔点较高,常温下呈固态,称为脂肪.油脂是油和脂肪的混合物; ②溶解性:不溶于水,易溶于有机溶剂(工业上根据这一性质,常用有机溶剂来提取植物种子里的油)。 3.油脂的化学性质: ①油脂的氢化(又叫做油脂的硬化).油酸甘油酯分子中含C=C键,具有烯烃的性质.例如,油脂与H2发生加成反应,生成脂肪。 注:工业上常利用油脂的氢化反应把多种植物油转变成硬化油(人造脂肪)。硬化油性质稳定,不易变质,便于运输,可用作制造肥皂、脂肪酸、甘油、人造奶油等的原料。 ②油脂的水解。油脂属于酯类的一种,具有酯的通性。 a.在无机酸做催化剂的条件下,油脂能水解生成甘油和高级脂肪酸(工业制取高级脂肪酸和甘油的原理)。例如: (C17H35COO)3C3H5+3H2O→3C17H35COOH+C3H5(OH)3 硬脂酸甘油酯 b.皂化反应.在碱性条件下,油脂水解彻底,发生皂化反应,生成甘油和高级脂肪酸盐(肥皂的有效成分)。例如: (C17H35COO)3C3H5 +3NaOH→3C17H35COONa+ C3H5(OH)3 硬脂酸甘油酯 硬脂酸钠 甘油 5.油脂的主要作用 (1)油脂是产生能量最高的营养物质; (2)人体中的脂肪是维持生命活动的一种备用能源; (3)油脂能保持体温和保护内脏器官。 【典例7】为了实验室自制肥皂,某化学兴趣小组设计方案如图所示,下列说法不正确的是(  ) A.试剂Ⅰ加入的目的是提供溶剂 B.为了确定混合物A中是否还有油脂,可以取样并滴入装有热水的烧杯中,观察是否有油膜 C.操作Ⅱ,可以用多组纱布进行过滤;在洗涤结束后测pH和检验氯离子 D.试剂Ⅱ是饱和食盐水,降低了NaOH的溶解度,使固体析出(盐析) 【答案】D 【详解】A.油脂难溶于水,但易溶于有机溶剂,则加入试剂Ⅰ的主要作用是提供溶剂而促进油脂溶解,如试剂I可以为乙醇,使得油脂和NaOH溶液都溶解在乙醇中,故A正确; B.为了确定混合物A中是否还有油脂,可以取样并滴入装有热水的烧杯中,若观察到水面上有油膜,说明还有油脂未水解,若无油膜,说明油脂已水解完,故B正确; C.操作Ⅱ为过滤,可以用多组纱布进行过滤,通过过滤可分离出生成的高级脂肪酸钠;在洗涤结束后,可通过测洗涤液的pH、检验氯离子的方法来确定已经洗涤干净,故C正确; D.试剂Ⅱ是饱和食盐水,其作用是通过降低高级脂肪酸钠的溶解度从而促进高级脂肪酸钠的盐析,故D错误; 故选:D。 【变式7-1】在一定条件下,动植物油脂与醇反应可制备生物柴油,反应如下。下列叙述不正确的是(  ) A.动植物油脂属于高分子化合物 B.生物柴油是含有不同酯的混合物 C.制备生物柴油的同时会生成甘油 D.厨余垃圾中的油脂可用于制备生物柴油 【答案】A 【详解】A.动植物油脂相对分子质量远小于1万,不属于高分子化合物,故A错误; B.生物柴油为多种脂肪酸酯的混合物,故B正确; C.在一定条件下,动植物油脂与醇反应可制备生物柴油,反应同时生成甘油,故C正确; D.厨余垃圾油脂可用于制备生物柴油,故D正确; 故选:A。 【变式7-2】在一定条件下,动植物油脂与醇反应可制备生物柴油,化学方程式如下: 下列叙述错误的是(  ) A.生物柴油与柴油组成元素不相同 B.该反应的反应类型为取代反应 C.等质量的甘油和乙醇分别与足量的钠反应,产生H2质量:乙醇>甘油 D.“地沟油”可用于制备生物柴油和肥皂 【答案】C 【详解】 A.由题干信息可知,生物柴油属于酯类,由C、H、O三种元素组成,而柴油是烃类,仅含C、H两种元素,故二者组成元素不相同,故A正确; B.取代反应定义:有机物分子中的某些原子或原子团被其他原子或原子团替换掉的反应,由题干信息可知,该反应的反应类型为取代反应,故B正确; C.已知反应方程式:2 +6Na→2 +3H2↑,2CH3CH2OH+2Na→2CH3CH2ONa+H2↑,根据上述反应计算可得,等质量的甘油和乙醇分别与足量的钠反应,产生H2质量:乙醇<甘油,故C错误; D.“地沟油”即油脂,由题干信息可知,其可用于制备生物柴油,油脂在碱性条件下水解即可制得高级脂肪酸盐即肥皂,故D正确; 故选:C。 【变式7-3】某油脂的结构为,关于该油脂的叙述不正确的是(  ) A.一定条件下可与氢气发生加成反应 B.该油脂能使溴的四氯化碳溶液褪色 C.与氢氧化钠溶液混合加热能得到肥皂的主要成分 D.与其互为同分异构体且完全水解后产物相同的油脂还有三种 【答案】D 【详解】A.依据结构可知生成该油脂的高级脂肪酸含有不饱和键,所以该油脂可以与氢气发生加成反应,故A正确; B.依据结构可知生成该油脂的高级脂肪酸含有不饱和键,能够与溴发生加成反应,所以该油脂能使溴的四氯化碳溶液褪色,故B正确; C.油脂在碱性环境下水解为皂化反应,可以制取肥皂,故C正确; D.与其互为同分异构且完全水解后产物相同的油脂有和两种,故D错误。 故选:D。 题型08 蛋白质 1.定义 蛋白质是由氨基酸以“脱水缩合”的方式组成的多肽链经过盘曲折叠形成的具有一定空间结构的物质。 2.蛋白质中一定含有碳、氢、氧、氮元素。 3.结构 蛋白质是以氨基酸为基本单位构成的生物高分子。蛋白质分子上氨基酸的序列和由此形成的立体结构构成了蛋白质结构的多样性。蛋白质具有一级、二级、三级、四级结构,蛋白质分子的结构决定了它的功能。 4.性质 ①两性 蛋白质是由α-氨基酸通过肽键构成的高分子化合物,在蛋白质分子中存在着氨基和羧基,因此跟氨基酸相似,蛋白质也是两性物质。 ②水解反应 蛋白质在酸、碱或酶的作用下发生水解反应,经过多肽,最后得到多种α-氨基酸。 蛋白质水解时,应找准结构中键的“断裂点”,水解时肽键部分或全部断裂。 ③胶体性质 有些蛋白质能够溶解在水里(例如鸡蛋白能溶解在水里)形成溶液。 蛋白质的分子直径达到了胶体微粒的大小(10-9~10-7m)时,所以蛋白质具有胶体的性质。 ④沉淀 a、盐析的实验原理: 蛋白质盐析常用的中性盐,主要有硫酸铵、硫酸镁、硫酸钠、氯化钠、磷酸钠等.其中应用最多的硫酸铵,由下表可以看出:它的优点是温度系数小而溶解度大(20度时饱和溶液为754克/升;0度时饱和溶解度为706克/升),在这一溶解度范围内,许多蛋白质和酶都可以盐析出来;另外硫酸铵分段盐析效果也比其他盐好,不易引起蛋白质变性.硫酸铵溶液的pH常在4.5-5.5之间,当用其他pH值进行盐析时,需用硫酸或氨水调节。 b、实验步骤:在盛有鸡蛋白溶液的试管里,缓慢地加入饱和(NH4)2SO4或Na2SO4溶液,观察现象。然后把少量带有沉淀的液体加入盛有蒸馏水的试管里,观察沉淀是否溶解。 c、现象与解释:有沉淀的析出,析出的沉淀可以溶解在水中。向蛋白质溶液中加入某些浓的无机盐溶液后,蛋白质的溶解度减小,使蛋白质凝聚析出,这种作用叫盐析。盐析是一个可逆的过程。 这样盐析出的蛋白质仍旧可以溶解在水中,而不影响原来蛋白质的性质,因此盐析是个可逆过程.利用这个性质,采用分段盐析方法可以分离提纯蛋白质。 ⑤变性 实验:在两支试管里各加入3mL鸡蛋白溶液,给一支试管加热,同时向另一支试管加入少量乙酸铅溶液,观察发生的现象。把凝结的蛋白和生成的沉淀分别放入两只盛有清水的试管里,观察是否溶解。 现象与解释:蛋白质受热到一定温度就会凝结,加入乙酸铅会生成沉淀。除加热外,紫外线、X射线、强酸、强碱、重金属盐以及一些有机物均能使蛋白质变性,蛋白质变性后,不仅失去了原有的可溶性,同时也失去了生理活性,是不可逆的。 造成蛋白质变性的原因 物理因素包括:加热、加压、搅拌、振荡、紫外线照射、X射线、超声波等: 化学因素包括:强酸、强碱、重金属盐、三氯乙酸、乙醇、丙酮等。 ⑥颜色反应 蛋白质可以跟许多试剂发生颜色反应。 实验:在盛有2mL鸡蛋白溶液的试管里,滴入几滴浓硝酸,微热,观察现象. 现象与解释:鸡蛋白溶液遇浓硝酸变成黄色.蛋白质可以跟许多试剂发生特殊的颜色反应。某些蛋白质跟浓硝酸作用会产生黄色。 ⑦气味反应 蛋白质在灼烧分解时,可以产生一种烧焦羽毛的特殊气味。利用这一性质可以鉴别蛋白质。 5.蛋白质的主要作用 (1)蛋白质是人体必需的营养物质; (2)蛋白质在工业中的应用 动物的毛和皮、蚕丝——纺织原料、制服装; 动物胶——制照相用片基(阿胶作药材); 酪素——制食品和塑料; (3)酶——生物体内重要的催化剂。 【典例8】人体所需的营养物质中,蛋白质主要依靠从食物中摄取,而不是靠人体自身合成的。下列关于蛋白质的说法中,正确的是(  ) A.蛋白质分子中只含有C、H、O、N元素 B.向蛋白质溶液中加入饱和的(NH4)2SO4溶液,蛋白质会析出,再加水不溶解 C.误食重金属盐,可立即喝牛奶或生鸡蛋清进行解毒 D.只有高温、重金属盐和紫外线才能使蛋白质变性 【答案】C 【详解】A.蛋白质分子中主要含有C、H、O、N元素,有的蛋白质还含有P、S等元素,故A错误; B.向蛋白质溶液中加入饱和的(NH4)2SO4溶液,蛋白质会析出,再加水沉淀溶解,故B错误; C.重金属盐可使蛋白质变性,因此误食重金属盐,可立即喝牛奶或生鸡蛋清进行解毒,故C正确; D.强酸、强碱、加热、重金属盐和紫外线等均可使蛋白质变性,故D错误; 故选:C。 【变式8-1】要使蛋白质从水溶液中析出而又不改变蛋白质的主要性质,最好加入(  ) A.乙醇溶液 B.稀NaOH溶液 C.饱和Na2SO4溶液 D.稀BaCl2溶液 【答案】C 【详解】A、乙醇能杀菌消毒原理是使细菌病毒蛋白质变性,丧失生理活性,故A不选; B、NaOH属于强碱,溶液能使蛋白质变性,丧失生理活性,故B不选; C、蛋白质溶液,加入饱和Na2SO4溶液蛋白质从溶液中析出,继续加水时,仍能溶解,并不影响原来蛋白质的性质,故C选; D、BaCl2为重金属盐,能使蛋白质变性,故D不选; 故选:C。 【变式8-2】有关下列实验说法正确的是(  ) ①欲使蛋白质从水中析出而又不改变它的性质,可加入饱和的CuSO4溶液 ②可以用苯和溴水、铁屑混合制溴苯 ③不能用裂化汽油从溴水中萃取溴 ④将卤代烃与NaOH溶液混合加热后,再加入AgNO3溶液,观察沉淀的颜色来确定所含卤原子的种类 ⑤乙醛还原新制Cu(OH)2实验中,制氢氧化铜时应保持NaOH过量;可直接加热试管 ⑥苯与浓硝酸和浓硫酸的混合物共热制硝基苯的实验中使用的温度计应伸入到反应液面以下 ⑦如果苯酚浓溶液沾到皮肤上,应立即用酒精洗涤 ⑧灼烧闻气味可以区别聚酯纤维与羊毛. A.②④⑤⑧ B.③⑤⑦⑧ C.①③⑤⑥ D.②⑤⑥⑦ 【答案】B 【详解】 ①欲使蛋白质从水中析出而又不改变它的性质,不能用重金属盐,CuSO4溶液可是蛋白质变性,故①错误; ②实验室用苯和液溴在催化剂的作用下制备溴苯,不能用溴水,故②错误; ③裂化汽油中含有不饱和键,与溴发生加成反应,应用直馏汽油,故③正确; ④卤代烃在碱性条件下水解生成HX,可用AgNO3溶液检验,但必须中和至酸性,否则生成AgOH,影响观察实验现象,故④错误; ⑤乙醛在碱性条件下与Cu(OH)2发生氧化还原反应,试管可直接加热,故⑤正确; ⑥制备硝基苯用水浴加热,应测量水的温度,故⑥错误; ⑦苯酚可溶于酒精,所以可用酒精洗涤,故⑦正确; ⑧羊毛的主要成分为蛋白质,灼烧时具有烧焦的羽毛气味,可鉴别,故⑧正确。 故选:B。 【变式8-3】一些可溶性重金属盐的离子如Ag+、Cu2+、Ba2+、Pb2+等能使蛋白质丧失生理功能,使生命体中毒。人体胃液中含有盐酸,误服含有下列物质药剂不会引起人体中毒的是(  ) A.CuCO3 B.CuSO4 C.BaCO3 D.BaSO4 【答案】D 【详解】A.碳酸铜能与盐酸反应生成可溶性铜盐,造成人体中毒,故A错误; B.硫酸铜是有毒重金属盐,能造成人体中毒,故B错误; C.碳酸钡能与盐酸反应生成可溶性氯化钡,造成人体中毒,故C错误; D.硫酸钡不与盐酸反应,不溶于水,不会造成人体中毒,故D正确; 故选:D。 1 / 2 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 $

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3.3 饮食中的有机化合物(8大题型专项训练)化学鲁科版必修第二册
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