2020届化学高考二轮复习(浙江)生命活动的物质基础学案
展开第5讲 生命活动的物质基础
[考试说明]
知识内容 | 考试要求 |
(1)葡萄糖的结构简式及其重要化学性质 | c |
(2)糖类的分类及判断 | b |
(3)常见二糖的性质及差异 | b |
(4)淀粉、纤维素的化学性质及主要用途 | b |
(5)油脂的组成和结构特点 | a |
(6)油脂的化学性质 | c |
续 表
知识内容 | 考试要求 |
(7)油脂的存在、分子结构、主要性质及用途 | a |
(8)几种常见糖类物质的组成、存在、物理性质和相互关系 | a |
(9)葡萄糖的检验原理和方法 | b |
(10)蛋白质的组成、性质(盐析、变性)和用途 | b |
(11)氨基酸的结构特点和性质 | b |
(12)常见氨基酸的组成和结构特点 | b |
(13)氨基酸的主要化学性质(两性、成肽反应) | b |
(14)蛋白质的组成、结构 | b |
(15)蛋白质的重要化学性质 | b |
(16)蛋白质的检验和提纯 | b |
糖类 油脂[学生用书P72]
1.单糖——葡萄糖与果糖
(1)组成和分子结构
| 分子式 | 结构简式 | 官能团 | 二者关系 |
葡萄糖 | C6H12O6 | CH2OH(CHOH)4CHO | —OH、—CHO | 互为同分异构体 |
果糖 | C6H12O6 | CH2OH(CHOH)3COCH2OH | 、—OH |
(2)葡萄糖的化学性质
2.油脂的化学性质
(1)氢化(硬化)
如油酸甘油酯与H2反应的方程式为
(2)水解反应
a.酸性条件下
如硬脂酸甘油酯的水解反应方程式为
b.碱性条件下——皂化反应
如硬脂酸甘油酯的水解反应方程式为
碱性条件下水解程度比酸性条件下水解程度大。
题组一 糖类的综合应用
1.下列各组物质,具有相同的最简式,但既不属于同分异构体又不属于同系物的是( )
①聚乙烯和乙烯
②乙酸和葡萄糖
③淀粉和纤维素
④蔗糖和麦芽糖
⑤聚乙烯和聚氯乙烯
A.①②⑤ B.①②③
C.①③⑤ D.①②③⑤
解析:选B。解题的关键是正确理解同分异构体和同系物的概念。最简式相同的有①②③④四组,其中④蔗糖和麦芽糖属于同分异构体。
2.下列关于糖类物质的转化,说法正确的是( )
A.蔗糖、淀粉、纤维素水解的最终产物都是葡萄糖
B.淀粉、油脂和蛋白质在一定条件下都能水解
C.纤维素在人体内最终水解为葡萄糖之后被细胞利用
D.吃馒头,多咀嚼后有甜味,是因为淀粉被水解为葡萄糖
解析:选B。蔗糖水解的产物是葡萄糖和果糖,A错;人体内不能消化纤维素,C错;在唾液中的淀粉酶的催化下,淀粉水解变为麦芽糖,D错。
3.糖尿病是由于人体内胰岛素分泌紊乱而导致的代谢紊乱综合征,以高血糖为主要标志。长期摄入高热量的食品和缺乏运动都易导致糖尿病。请回答下列问题:
(1)血糖指血液中的葡萄糖(C6H12O6)。下列有关说法中正确的是________(填字母)。
A.葡萄糖属于碳水化合物,可表示为C6(H2O)6,每个葡萄糖分子中含6个H2O分子
B.糖尿病病人的尿糖含量很高,可用新制的氢氧化铜悬浊液来检测病人尿液中的葡萄糖
C.葡萄糖可用于制镜工业
D.淀粉水解的最终产物是葡萄糖
(2)木糖醇[CH2OH(CHOH)3CH2OH]是一种甜味剂,糖尿病病人食用后血糖不会升高。
①木糖醇与葡萄糖________(填“互为”或“不互为”)同系物。
②请预测木糖醇的一种化学性质:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)糖尿病病人宜多吃蔬菜和豆类食品,因为蔬菜中富含纤维素,豆类食品中富含蛋白质。下列说法中正确的是________(填字母)。
A.蛋白质属于天然有机高分子化合物,可被人体直接吸收
B.人体中没有水解纤维素的酶,所以纤维素在人体中的作用主要是加强胃肠的蠕动
C.纤维素和淀粉互为同分异构体
D.纤维素和蛋白质的分子结构不同,但组成元素完全相同
解析:(1)糖类中不含水,只是为了表达方便写成C6(H2O)6,A不正确。(2)木糖醇中不含醛基,故不能与葡萄糖互称为同系物,由于木糖醇中含有羟基,可以与Na反应,发生催化氧化反应,与酸性KMnO4溶液、K2Cr2O7溶液反应,与乙酸发生酯化反应等。(3)蛋白质需在酶的作用下水解生成氨基酸才能被人体吸收;纤维素与淀粉虽然化学表达式均为(C6H10O5)n,但二者结构不同,n值也不同,故不是同分异构体关系;蛋白质分子中含有氮元素而纤维素分子中不含,故二者组成元素不同。
答案:(1)BCD (2)①不互为 ②与Na反应放出H2,与O2在Cu作催化剂、加热条件下反应,被酸性KMnO4氧化,与乙酸发生酯化反应(任写一种即可) (3)B
糖类物质的常见转化方式
题组二 油脂的综合应用
4.已知油脂水解时得到一种高级脂肪酸和甘油的称为简单甘油酯,水解时生成两种或三种高级脂肪酸的称为混合甘油酯,油脂是重要的营养物质。如图为某油脂的结构简式,下列有关该油脂的叙述不正确的是( )
A.该油脂是一种混合甘油酯
B.工业上常利用氢化反应将其转变成硬化油
C.该油脂能在酸、碱性条件下与水发生水解反应
D.油脂是天然有机高分子化合物
解析:选D。该油脂为两种高级脂肪酸与甘油酯化生成,故为混合甘油酯,A正确。油酸的烃基中含有双键,与H2加成可得硬化油,B正确。油脂中含酯基,在酸、碱性条件下均可水解,C正确。油脂不是高分子化合物,D错误。
5.(2018·浙江4月选考,T16)下列说法正确的是( )
A.油脂、糖类和蛋白质都能发生水解反应
B.油脂皂化反应可用硫酸作催化剂
C.淀粉溶液中加入硫酸,加热4~5 min,再加入少量银氨溶液,加热,有光亮银镜生成
D.福尔马林能使蛋白质发生变性,可用于浸制动物标本
答案:D
氨基酸 蛋白质[学生用书P73]
1.氨基酸的结构与性质
(1)组成与结构
组成蛋白质的氨基酸几乎都是α氨基酸,其结构简式可以表示为。
(2)化学性质
与盐酸反应的化学方程式:
与NaOH溶液反应的化学方程式:
②成肽反应
两个氨基酸分子,在酸或碱存在的条件下加热,通过一分子的氨基与另一分子的羧基间脱去一分子水,缩合形成含肽键的化合物的反应叫作成肽反应。
2.蛋白质的结构与性质
(1)蛋白质的组成与结构
蛋白质含有C、H、O、N、S等元素。
蛋白质是由氨基酸通过缩聚反应产生,蛋白质属于天然有机高分子化合物。
(2)蛋白质的性质
①水解:在酸、碱或酶的作用下最终水解生成氨基酸。
②两性:蛋白质分子中含有未缩合的—NH2和—COOH,因此具有两性。
③盐析:向蛋白质溶液中加入某些浓的无机盐[如Na2SO4、NaCl、(NH4)2SO4等]溶液后,可以使蛋白质的溶解度降低而从溶液中析出,该过程为可逆过程,可用于分离提纯蛋白质。
④变性:加热、紫外线照射、X射线照射、强酸、强碱、重金属盐、一些有机物(甲醛、酒精、苯甲酸等)会使蛋白质变性,属于不可逆过程。
⑤颜色反应:具有苯环结构的蛋白质遇浓HNO3显黄色。
⑥灼烧:灼烧蛋白质有烧焦羽毛的气味。
1.氨基酸分子中的—NH2和—COOH之间可以缩合脱水,如
将甘氨酸和丙氨酸混合,在一定条件下使其发生两分子间脱去一分子水生成“二肽”的反应,则生成的二肽最多有( )
A.1种 B.2种
C.3种 D.4种
解析:选D。甘氨酸与甘氨酸形成1种二肽,丙氨酸与丙氨酸形成1种二肽,甘氨酸与丙氨酸形成的二肽有2种:
2.(1)鸡蛋腐败时,常闻到有刺激性气味的气体,该气体主要是________,说明蛋白质中含有________元素(填元素名称)。
(2)误食重金属盐会中毒,这是因为________________________________________。
(3)浓HNO3溅到皮肤上,使皮肤呈________色,这是由于浓HNO3和蛋白质发生了____________反应的缘故。
解析:(1)我们常说硫化氢有臭鸡蛋的气味,这是因为鸡蛋白腐败,蛋白质分解会放出硫化氢。(2)重金属离子会使蛋白质变性,蛋白质广泛存在于生物体内,是生命的基础,肌肉、皮肤、毛发等的主要成分都是蛋白质。(3)蛋白质和许多试剂可发生特殊的颜色反应。
答案:(1)H2S 硫 (2)重金属盐会使蛋白质变性
(3)黄 颜色
3.下列物质中:①K2SO4;②HCHO;③MgSO4;④Hg(NO3)2;⑤NH4Cl;⑥KOH。能使蛋白质变性的是____________________(填序号,下同),能使蛋白质发生盐析的是____________________。
解析:Hg(NO3)2是重金属盐,KOH为强碱,②④⑥都会使蛋白质变性。K2SO4、MgSO4是轻金属盐,NH4Cl是铵盐,①③⑤不会使蛋白质变性,但可以降低蛋白质的溶解度,可使蛋白质发生盐析。
答案:②④⑥ ①③⑤
蛋白质盐析与变性的比较
| 盐析 | 变性 |
含义 | 蛋白质溶液加入无机盐溶液,使蛋白质析出 | 蛋白质在某些条件下凝聚,失去生理活性 |
变化条件 | 浓轻金属盐或铵盐溶液 | 受热、紫外线、强酸、强碱、重金属盐、某些有机物 |
变化实质 | 物理变化(溶解度降低) | 化学变化 |
变化过程 | 可逆 | 不可逆 |
应用 | 分离、提纯 | 杀菌、消毒 |