PAGE14-第5講生命活動的物質基礎[考試說明]學問內容考試要求(1)葡萄糖的結構簡式及其重要化學性質c(2)糖類的分類及推斷b(3)常見二糖的性質及差異b(4)淀粉、纖維素的化學性質及主要用途b(5)油脂的組成和結構特點a(6)油脂的化學性質c續表學問內容考試要求(7)油脂的存在、分子結構、主要性質及用途a(8)幾種常見糖類物質的組成、存在、物理性質和相互關系a(9)葡萄糖的檢驗原理和方法b(10)蛋白質的組成、性質(鹽析、變性)和用途b(11)氨基酸的結構特點和性質b(12)常見氨基酸的組成和結構特點b(13)氨基酸的主要化學性質(兩性、成肽反應)b(14)蛋白質的組成、結構b(15)蛋白質的重要化學性質b(16)蛋白質的檢驗和提純b糖類油脂[學生用書P72]1．單糖——葡萄糖與果糖(1)組成和分子結構分子式結構簡式官能團二者關系葡萄糖C6H12O6CH2OH(CHOH)4CHO—OH、—CHO互為同分異構體果糖C6H12O6CH2OH(CHOH)3COCH2OH、—OH(2)葡萄糖的化學性質2．油脂的化學性質(1)氫化(硬化)如油酸甘油酯與H2反應的方程式為(2)水解反應a．酸性條件下如硬脂酸甘油酯的水解反應方程式為b．堿性條件下——皂化反應如硬脂酸甘油酯的水解反應方程式為堿性條件下水解程度比酸性條件下水解程度大。題組一糖類的綜合應用1．下列各組物質，具有相同的最簡式，但既不屬于同分異構體又不屬于同系物的是()①聚乙烯和乙烯②乙酸和葡萄糖③淀粉和纖維素④蔗糖和麥芽糖⑤聚乙烯和聚氯乙烯A．①②⑤ B．①②③C．①③⑤ D．①②③⑤解析：選B。解題的關鍵是正確理解同分異構體和同系物的概念。最簡式相同的有①②③④四組，其中④蔗糖和麥芽糖屬于同分異構體。2．下列關于糖類物質的轉化，說法正確的是()A．蔗糖、淀粉、纖維素水解的最終產物都是葡萄糖B．淀粉、油脂和蛋白質在肯定條件下都能水解C．纖維素在人體內最終水解為葡萄糖之后被細胞利用D．吃饅頭，多咀嚼后有甜味，是因為淀粉被水解為葡萄糖解析：選B。蔗糖水解的產物是葡萄糖和果糖，A錯；人體內不能消化纖維素，C錯；在唾液中的淀粉酶的催化下，淀粉水解變為麥芽糖，D錯。3．糖尿病是由于人體內胰島素分泌紊亂而導致的代謝紊亂綜合征，以高血糖為主要標記。長期攝入高熱量的食品和缺乏運動都易導致糖尿病。請回答下列問題：(1)血糖指血液中的葡萄糖(C6H12O6)。下列有關說法中正確的是________(填字母)。A．葡萄糖屬于碳水化合物，可表示為C6(H2O)6，每個葡萄糖分子中含6個H2O分子B．糖尿病病人的尿糖含量很高，可用新制的氫氧化銅懸濁液來檢測病人尿液中的葡萄糖C．葡萄糖可用于制鏡工業D．淀粉水解的最終產物是葡萄糖(2)木糖醇[CH2OH(CHOH)3CH2OH]是一種甜味劑，糖尿病病人食用后血糖不會上升。①木糖醇與葡萄糖________(填“互為”或“不互為”)同系物。②請預料木糖醇的一種化學性質：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)糖尿病病人宜多吃蔬菜和豆類食品，因為蔬菜中富含纖維素，豆類食品中富含蛋白質。下列說法中正確的是________(填字母)。A．蛋白質屬于自然有機高分子化合物，可被人體干脆汲取B．人體中沒有水解纖維素的酶，所以纖維素在人體中的作用主要是加強胃腸的蠕動C．纖維素和淀粉互為同分異構體D．纖維素和蛋白質的分子結構不同，但組成元素完全相同解析：(1)糖類中不含水，只是為了表達便利寫成C6(H2O)6，A不正確。(2)木糖醇中不含醛基，故不能與葡萄糖互稱為同系物，由于木糖醇中含有羥基，可以與Na反應，發生催化氧化反應，與酸性KMnO4溶液、K2Cr2O7溶液反應，與乙酸發生酯化反應等。(3)蛋白質需在酶的作用下水解生成氨基酸才能被人體汲取；纖維素與淀粉雖然化學表達式均為(C6H10O5)n，但二者結構不同，n值也不同，故不是同分異構體關系；蛋白質分子中含有氮元素而纖維素分子中不含，故二者組成元素不同。答案：(1)BCD(2)①不互為②與Na反應放出H2，與O2在Cu作催化劑、加熱條件下反應，被酸性KMnO4氧化，與乙酸發生酯化反應(任寫一種即可)(3)Beq\a\vs4\al()糖類物質的常見轉化方式題組二油脂的綜合應用4．已知油脂水解時得到一種高級脂肪酸和甘油的稱為簡潔甘油酯，水解時生成兩種或三種高級脂肪酸的稱為混合甘油酯，油脂是重要的養分物質。如圖為某油脂的結構簡式，下列有關該油脂的敘述不正確的是()A．該油脂是一種混合甘油酯B．工業上常利用氫化反應將其轉變成硬化油C．該油脂能在酸、堿性條件下與水發生水解反應D．油脂是自然有機高分子化合物解析：選D。該油脂為兩種高級脂肪酸與甘油酯化生成，故為混合甘油酯，A正確。油酸的烴基中含有雙鍵，與H2加成可得硬化油，B正確。油脂中含酯基，在酸、堿性條件下均可水解，C正確。油脂不是高分子化合物，D錯誤。5．(2024·浙江4月選考，T16)下列說法正確的是()A．油脂、糖類和蛋白質都能發生水解反應B．油脂皂化反應可用硫酸作催化劑C．淀粉溶液中加入硫酸，加熱4～5min，再加入少量銀氨溶液，加熱，有光亮銀鏡生成D．福爾馬林能使蛋白質發生變性，可用于浸制動物標本答案：D氨基酸蛋白質[學生用書P73]1．氨基酸的結構與性質(1)組成與結構組成蛋白質的氨基酸幾乎都是α-氨基酸，其結構簡式可以表示為。(2)化學性質與鹽酸反應的化學方程式：與NaOH溶液反應的化學方程式：②成肽反應兩個氨基酸分子，在酸或堿存在的條件下加熱，通過一分子的氨基與另一分子的羧基間脫去一分子水，縮合形成含肽鍵的化合物的反應叫作成肽反應。2．蛋白質的結構與性質(1)蛋白質的組成與結構蛋白質含有C、H、O、N、S等元素。蛋白質是由氨基酸通過縮聚反應產生，蛋白質屬于自然有機高分子化合物。(2)蛋白質的性質①水解：在酸、堿或酶的作用下最終水解生成氨基酸。②兩性：蛋白質分子中含有未縮合的—NH2和—COOH，因此具有兩性。③鹽析：向蛋白質溶液中加入某些濃的無機鹽[如Na2SO4、NaCl、(NH4)2SO4等]溶液后，可以使蛋白質的溶解度降低而從溶液中析出，該過程為可逆過程，可用于分別提純蛋白質。④變性：加熱、紫外線照耀、X射線照耀、強酸、強堿、重金屬鹽、一些有機物(甲醛、酒精、苯甲酸等)會使蛋白質變性，屬于不行逆過程。⑤顏色反應：具有苯環結構的蛋白質遇濃HNO3顯黃色。⑥灼燒：灼燒蛋白質有燒焦羽毛的氣味。1．氨基酸分子中的—NH2和—COOH之間可以縮合脫水，如將甘氨酸和丙氨酸混合，在肯定條件下使其發生兩分子間脫去一分子水生成“二肽”的反應，則生成的二肽最多有()A．1種 B．2種C．3種 D．4種解析：選D。甘氨酸與甘氨酸形成1種二肽，丙氨酸與丙氨酸形成1種二肽，甘氨酸與丙氨酸形成的二肽有2種：2．(1)雞蛋腐敗時，常聞到有刺激性氣味的氣體，該氣體主要是________，說明蛋白質中含有________元素(填元素名稱)。(2)誤食重金屬鹽會中毒，這是因為________________________________________。(3)濃HNO3濺到皮膚上，使皮膚呈________色，這是由于濃HNO3和蛋白質發生了____________反應的原因。解析：(1)我們常說硫化氫有臭雞蛋的氣味，這是因為雞蛋白腐敗，蛋白質分解會放出硫化氫。(2)重金屬離子會使蛋白質變性，蛋白質廣泛存在于生物體內，是生命的基礎，肌肉、皮膚、毛發等的主要成分都是蛋白質。(3)蛋白質和很多試劑可發生特別的顏色反應。答案：(1)H2S硫(2)重金屬鹽會使蛋白質變性(3)黃顏色3．下列物質中：①K2SO4；②HCHO；③MgSO4；④Hg(NO3)2；⑤NH4Cl；⑥KOH。能使蛋白質變性的是____________________(填序號，下同)，能使蛋白質發生鹽析的是____________________。解析：Hg(NO3)2是重金屬鹽，KOH為強堿，②④⑥都會使蛋白質變性。K2SO4、MgSO4是輕金屬鹽，NH4Cl是銨鹽，①③⑤不會使蛋白質變性，但可以降低蛋白質的溶解度，可使蛋白質發生鹽析。答案：②④⑥①③⑤eq\a\vs4\al()蛋白質鹽析與變性的比較鹽析變性含義蛋白質溶液加入無機鹽溶液，使蛋白質析出蛋白質在某些條件下凝合，失去生理活性變更條件濃輕金屬鹽或銨鹽溶液受熱、紫外線、強酸、強堿、重金屬鹽、某些有機物變更實質物理變更(溶解度降低)化學變更變更過程可逆不行逆應用分別、提純殺菌、消毒課后達標檢測[學生用書P128(單獨成冊)]一、選擇題1．下列有關物質水解的說法不正確的是()A．蛋白質水解的最終產物是多肽B．蔗糖水解的產物是葡萄糖和果糖C．纖維素能水解成葡萄糖D．油脂水解產物之一是甘油解析：選A。A.蛋白質先水解成多肽，多肽再水解成最終產物氨基酸，故蛋白質水解的最終產物是各種氨基酸，A錯誤；B.蔗糖水解的產物是葡萄糖和果糖，B正確；C.纖維素屬于多糖，水解的最終產物是葡萄糖，C正確；D.油脂是高級脂肪酸與甘油形成的酯，在酸性條件下水解生成高級脂肪酸與甘油，在堿性條件下，完全水解生成高級脂肪酸鹽(肥皂)與甘油，D正確。2．下列敘述正確的是()A．變質的油脂有難聞的特別氣味，是由于油脂發生了水解反應B．高溫或日常用的消毒劑可使禽流感病毒蛋白質變性C．棉花、羊毛、木材和草類的主要成分都是纖維素D．誤食重金屬鹽引起人體中毒，可喝大量的食鹽水解毒解析：選B。油脂因發生氧化反應而變質，生成具有難聞的特別氣味的物質，A項錯誤；羊毛的成分是蛋白質，C項錯誤；誤服重金屬鹽后，可以喝含大量蛋白質的牛奶解毒，D項錯誤。3．(2024·臺州高三選考模擬)下列敘述正確的是()A．鹽析可提純蛋白質并保持其生理活性B．淀粉是熱值最高的養分物質，在人體內干脆水解生成葡萄糖C．氨基酸在人體中構成新的蛋白質屬于加聚反應D．油脂的水解反應叫作皂化反應解析：選A。蛋白質的鹽析是可逆過程，發生鹽析時蛋白質的活性不變，所以鹽析可提純蛋白質并保持其生理活性，A項正確；淀粉在人體內淀粉酶的催化作用下先水解成麥芽糖，最終變成葡萄糖，B項錯誤；氨基酸在人體中構成新的蛋白質屬于縮聚反應，C項錯誤；油脂在堿性條件下的水解反應叫作皂化反應，D項錯誤。4．(2024·湖州選考模擬)化學與生活親密相關。下列說法正確的是()A．酒歷久彌香與酯化反應有關B．人民幣一元硬幣的材質是純凈物C．聚酯纖維和光導纖維都是無機非金屬材料D．淀粉和纖維素在人體內水解的最終產物均為葡萄糖解析：選A。酒中含有的乙醇被氧化生成乙醛，乙醛被氧化生成乙酸，乙醇和乙酸反應生成乙酸乙酯，乙酸乙酯具有香味，A項正確；人民幣一元硬幣的材質是合金，是混合物，B項錯誤；聚酯纖維是含碳元素的有機物，不是無機非金屬材料，C項錯誤；因為人體內有淀粉酶，能將淀粉水解為葡萄糖，而人體內沒有水解纖維素的纖維素酶，故不能將其轉化為葡萄糖供人體汲取，D項錯誤。5．(2024·浙江11月選考，T16)下列說法正確的是()A．分餾石油可以得到植物油、柴油、潤滑油B．在酒化酶的作用下葡萄糖水解為乙醇和二氧化碳C．乙酸、汽油、纖維素均能和氫氧化鈉溶液反應D．在大豆蛋白溶液中，加入硫酸銅溶液，蛋白質會發生變性解析：選D。A項，石油是混合物，經分餾后可得到汽油、煤油、潤滑油和柴油等，植物油屬于油脂，在分餾石油中得不到，故A錯誤；B項，葡萄糖不能水解，在酒化酶的作用下由葡萄糖發酵制乙醇的化學方程式為C6H12O6(葡萄糖)eq\o(→,\s\up7(酒化酶))2C2H5OH＋2CO2↑，故B錯誤；C項，汽油不能和氫氧化鈉溶液反應，故C錯誤；D項，蛋白質遇熱、重金屬鹽、紫外線、醛類、酒精、強酸、強堿等會生成沉淀，這時蛋白質分子的結構已經變更，稱為變性，硫酸銅屬于重金屬鹽，加入硫酸銅溶液，蛋白質會發生變性，故D正確。6．下列說法不正確的是()A．硬脂酸甘油酯屬于高級脂肪酸甘油酯，是高分子化合物B．含淀粉或纖維素的物質可以制造酒精C．雞蛋清的溶液中加入硫酸銅溶液，雞蛋清凝合，蛋白質變性D．不同種類的氨基酸能以不同的數目和依次彼此結合，形成更困難的多肽化合物答案：A7．(2024·浙江11月選考，T15)下列說法正確的是()A．花生油的主要成分是高級脂肪酸甘油酯，屬于高分子化合物B．只有不同種類的氨基酸之間才能形成多肽C．向雞蛋清的溶液中加入飽和硫酸鈉溶液產生沉淀，加水后沉淀可溶解D．向淀粉溶液中加入硫酸溶液，加熱后滴入幾滴氫氧化銅懸濁液，再加熱至沸騰，未出現紅色物質，說明淀粉未水解解析：選C。A.油脂不是高分子化合物，錯誤；B.通常由三個或三個以上氨基酸分子脫水縮合而成的化合物都可以叫多肽，并非不同種類的氨基酸之間才能形成多肽，錯誤；C.向雞蛋清溶液中加入飽和硫酸鈉溶液產生沉淀，是蛋白質的鹽析現象，加水后沉淀可溶解，正確；D.向淀粉溶液中加入硫酸溶液，加熱后檢驗淀粉是否水解，需先加入氫氧化鈉溶液，使溶液呈堿性，再滴入氫氧化銅懸濁液并加熱至沸騰，錯誤。8．糖類、油脂、蛋白質是維持人體生命活動所必需的三大養分物質，下列說法你認為正確的是()①糖類是人體所需能量的主要來源②油脂在酸性條件下水解生成甘油和肥皂③蛋白質水解能生成多種氨基酸④用平行光照耀蛋白質溶液，在垂直光線的方向可看到一條光亮的通路⑤植物油是高級脂肪酸甘油酯，屬于高分子化合物A．②③④ B．①③⑤C．①③④ D．①②⑤解析：選C。油脂在堿性條件下水解，可生成甘油和高級脂肪酸鹽(肥皂的主要成分)。蛋白質溶液屬于膠體，故其溶液具有丁達爾效應。植物油雖然相對分子質量較大，但不屬于高分子化合物。①③④說法均正確。9．下列說法正確的是()A．油脂、糖類和蛋白質均為高分子化合物B．植物秸稈的主要成分是纖維素，纖維素在催化劑作用下經水解可得葡萄糖，葡萄糖在酒化酶的作用下能轉化為酒精C．往含硫酸的淀粉水解液中加入銀氨溶液，水浴加熱后無銀鏡產生，說明淀粉未水解D．向雞蛋清的溶液中加入甲醛溶液，可視察到蛋白質發生凝合，再加入蒸餾水，振蕩后蛋白質又發生溶解解析：選B。A.油脂、單糖、雙糖不是高分子化合物，錯誤；C.銀鏡反應須要堿性環境，錯誤；D.甲醛可使蛋白質變性，錯誤。10．(2024·浙江4月選考，T16)下列說法正確的是()A．向雞蛋清的溶液中加入濃的硫酸鈉溶液或福爾馬林，蛋白質的性質發生變更并凝合B．將牛油和燒堿溶液混合加熱，充分反應后加入熱的飽和食鹽水，上層析出甘油C．氨基酸為高分子化合物，種類較多，分子中都含有—COOH和—NH2D．淀粉、纖維素、麥芽糖在肯定條件下可和水作用轉化為葡萄糖答案：D二、非選擇題11．葡萄糖在不同條件下可以被氧化成不同物質。請結合題意回答問題：已知：RCOOH＋CH2=CH2＋eq\f(1,2)O2eq\o(→,\s\up7(催化劑),\s\do5(加熱、加壓))RCOOCH=CH2＋H2O。(1)葡萄糖在酒化酶作用下生成有機物A，A、B、C、D、E間的轉化關系如下圖所示：①B是石油化工業最重要的基礎原料，寫出A→B的化學方程式：________________________________________________________________________。②D的結構簡式為_______________________________________________。(2)葡萄糖在肯定條件下還可氧化為X和Y(Y和A的相對分子質量相同)。X可催化氧化成Y，也可與H2反應生成Z。X和Y的結構中有一種相同的官能團是________，檢驗此官能團需用的試劑是________。(3)F是人體肌肉細胞中的葡萄糖在缺氧的條件下進行無氧呼吸的產物。F、G、H間的轉化關系是Feq\o(→,\s\up7(濃硫酸),\s\do5(△))Geq\o(→,\s\up7(＋Z),\s\do5(濃硫酸，△))H，H與(1)中的D互為同分異構體且具有相同官能團。①G還可以發生的反應有________(填序號)。a．加成反應b．水解反應c．氧化反應d．消去反應e．還原反應②本題涉及的全部有機物中，與F不論以何種質量比混合(總質量肯定)，完全燃燒生成CO2和H2O的物質的量不變的有_________________________________(寫結構簡式)。解析：(1)葡萄糖在酒化酶作用下生成乙醇和CO2，所以A是乙醇，由物質的轉化關系可知B為CH2=CH2，C為CH3COOH，由題干信息可知B與C反應生成的D為CH3COOCH=CH2。(2)由X可催化氧化成Y，也可與H2反應生成Z，可推知X為醛，Y為酸，Z為醇，又由于Y與CH3CH2OH的相對分子質量相同，可知Y為甲酸，X為甲醛，Z為甲醇；在甲酸中存在—CHO。(3)①Z為甲醇，由G＋Z→H且H與CH3COOCH=CH2互為同分異構體，可推知G為CH2=CH—COOH，H為CH2=CH—COOCH3，由轉化關系可知F為，分子式為C3H6O3。G還可以發生加成反應(還原反應)、氧化反應。②符合要求的有機物必需滿意最簡式為CH2O。答案：(1)①C2H5OHeq\o(→,\s\up7(濃硫酸),\s\do5(170℃))CH2=CH2↑＋H2O②CH3COOCH=CH2(2)—CHO銀氨溶液(或新制氫氧化銅)(3)①ace②HOCH2(CHOH)4CHO、HCHO、CH3COOH12．秸稈(含多糖類物質)的綜合利用具有重要的意義。下面是以秸稈為原料合成聚酯類高分子化合物的路途：回答下列問題：(1)下列關于糖類的說法正確的是________(填標號)。a．糖類都有甜味，具有CnH2mOm的通式b．麥芽糖水解生成互為同分異構體的葡萄糖和果糖c．用銀鏡反應不能推斷淀粉水解是否完全d．淀粉和纖維素都屬于多糖類自然高分子化合物(2)B生成C的反應類型為____________。(3)D中的官能團名稱為________________，D生成E的反應類型為____________。(4)F的化學名稱是________，由F生成G的化學方程式為________________________________________________________________________。(5)具有一種官能團的二取代芳香化合物W是E的同分異構體，0.5molW與足量碳酸氫鈉溶液反應生成44gCO2，W共有________種(不含立體異構)，其中1H核磁共振譜為三組峰的結構簡式為_______________________________________________________。(6)參照上述合成路途，以(反，反)-2，4-己二烯和C2H4為原料(無機試劑任選)，設計制備對苯二甲酸的合成路途：_______________________________________________________。解析：(1)糖類不肯定具有甜味，不肯定符合CnH2mOm的通式，a項錯誤；麥芽糖水解生成葡萄糖，而蔗糖水解生成互為同分異構體的葡萄糖和果糖，b項錯誤；用碘水檢驗淀粉是否完全水解，用銀氨溶液可以檢驗淀粉是否發生水解，c項正確；淀粉、纖維素都是多糖類自然有機高分子化合物，d項正確。(2)B→C發生酯化反應，又叫取代反應。(3)D中官能團名稱是酯基、碳碳雙鍵。D生成E，增加兩個碳碳雙鍵，說明發生消去反應。(4)F為二元羧酸，名稱為己二酸或1，6-己二酸。己二酸與1，4-丁二醇在肯定條件下合成聚酯，留意高聚物中聚合度n不行漏寫。(5)W具有一種官能團，不是一個官能團；W是二取代芳香族化合物，則苯環上有兩個取代基，0.5molW與足量碳酸氫鈉反應生成44gCO2，說明W分子中含有2個羧基，則有4種狀況：①—CH2COOH，—CH2COOH；②—COOH，—CH2CH2COOH；③—COOH，—CH(CH3)COOH；④—CH3，—CH(COOH)COOH。每組取代基在苯環上有鄰、間、對三種位置關系，W共有12種結構。在1H核磁共振譜上只有3組峰，說明分子是對稱結構，結構簡式為(6)流程圖中有兩個新信息反應原理：一是C與乙烯反應生成D，是生成六元環的反應；二是D→E，在Pd/C、加熱條件下脫去H2增加不飽和度。結合這兩個反應原理可得出合成路途。答案：(1)cd(2)取代反應(酯化反應)(3)酯基、碳碳雙鍵消去反應(4)己二酸13．高分子材料W的結構簡