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【同步讲义】高中化学(人教版2019)必修第二册--第20讲 蛋白质 油脂 讲义
展开第20讲 蛋白质 油脂
目标导航
课程标准
课标解读
1.了解蛋白质、油脂的组成,掌握蛋白质、油脂的主要性质。
2.认识糖油脂及蛋白质在生产生活中的应用及对生命体的重要性。
1.了解油脂、蛋白质的组成、性质和用途,能从官能团的角度认识油脂及蛋白质的组成和性质。
2.能列举蛋白质、油脂在生产生活中的重要应用,并结合蛋白质和油脂的主要性质进行简单说明。
3.能对油脂、蛋白质的结构性质提出可能假设,并设计实验进行探究。
知识精讲
知识点01 蛋白质
二、蛋白质
1.组成特点
(1)物质类别:结构复杂的天然有机高分子
(2)组成元素:碳、氢、氧、氮、硫等
2.-氨基酸的结构
(1)结构特点:R-COOH
①官能团:氨基(-NH2)和羧基(-COOH)
②特点:氨基和羧基连在同一个碳原子上
(2)常见的氨基酸
①甘氨酸:H2N-CH2-COOH
②苯丙氨酸:CH2-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。
4.蛋白质的性质
(1)溶解性
①水溶性蛋白质:如鸡蛋清
②难溶性蛋白质:如毛、丝
(2)水解反应:最终转化为氨基酸
①条件:酸、碱或酶催化
②反应
③断键原理:C-N键断裂,C上加羟基,N上加氢
(3)蛋白质的变性:在某些因素的影响下,蛋白质的理化性质和生理功能发生改变的现象
①物理因素:加热、紫外线照射等
②化学因素:强酸、强碱、重金属的盐类、乙醇、甲醛等有机物。
(4)蛋白质的特征反应
①蛋白质显黄色
②蛋白质产生烧焦羽毛气味
(5)用途
5.酶:绝大多数酶是蛋白质,是生物体内重要的催化剂。
【即学即练1】下列说法正确的是( )。
A.蛋白质属于天然高分子化合物,组成元素只有C、H、O、N
B.蛋白质在浓硝酸的作用下可发生水解反应
C.蛋白酶是蛋白质,它不仅可以催化蛋白质的水解反应,还可以催化淀粉的水解反应
D.蛋白质在酶等催化剂作用下可以水解,生成氨基酸
【解析】选D。蛋白质的组成元素除C、H、O、N外可能还含有S、P等元素,A错误;蛋白质在浓硝酸的作用下,显黄色,发生显色反应,B错误;酶具有专一性,蛋白酶只可以催化蛋白质的水解反应,C错误。
知识点02 油脂
1.油脂的概念及结构
(1)概念:高级脂肪酸与甘油通过酯化反应得到的酯。
①甘油
化学名称
结构简式
物质类别
丙三醇
2--2
三元醇
②常见的高级脂肪酸
名称
结构简式
饱和脂肪酸
硬脂酸
C17H35COOH
软脂酸
C15H31COOH
不饱和脂肪酸
油酸
C17H33COOH
亚油酸
C17H31COOH
(2)结构通式
或
①单甘油脂:R、R′、R′′相同
②混甘油脂:R、R′、R′′不完全相同
③天然油脂都是混甘油脂,都属于混合物
④油脂相对分子质量较大,但不是高分子化合物
2.油脂的分类
3.物理性质
状态
密度
黏度
溶解性
油:液体
脂肪:固体
比水的小
比较大,有滑腻感
难溶于水,易溶于有机溶剂
4.化学性质
(1)多数油脂兼顾烯烃和酯的性质
(2)油脂在人体内的变化
【即学即练2】下列有关油脂的说法不正确的是( )。
A.油脂无论在酸性还是碱性条件下水解都可以得到甘油
B.油脂在小肠内受酶的催化作用而水解,生成的高级脂肪酸和甘油作为人体营养被肠壁吸收,同时提供人体活动所需要的能量
C.油脂中的碳链为碳碳单键时,主要是高沸点的动物脂肪
D.油脂是人体所需的基本营养物质之一,应尽量地多食用油脂物质
【解析】选D。油脂是人体所需的基本营养物质之一,但要注意膳食平衡,既要避免过多食用油脂导致脂肪堆积,也要避免单纯追求减肥,导致营养不良情况的发生。
能力拓展
考法01 蛋白质和氨基酸的结构和性质
【典例1】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。如图为该氨基酸分子的球棍模型:
(1)氨基酸是_________(填“淀粉”“纤维素”“蛋白质”或“油脂”)完全水解的产物,该氨基酸的结构简式为____________。
(2)该氨基酸中含氧官能团的名称是_________。
(3)一定条件下,该氨基酸能与乙醇发生反应,此反应类似于乙酸与乙醇的反应,写出此反应的化学方程式:__________________________________。
(4)互为同系物的有机物具有相同的官能团,与该氨基酸互为同系物且分子中少一个碳原子的氨基酸的结构简式为______________________。
【解析】(1)氨基酸是蛋白质完全水解的产物。根据球棍模型及C、H、O、N原子的成键特点可知,表示氢原子,表示碳原子,表示氮原子,表示氧原子,据此即可得出题给氨基酸的结构简式为CH3-COOH。(3)根据乙酸与乙醇反应的化学方程式即可写出该氨基酸与乙醇反应的化学方程式:CH3-COOH+CH3CH2OHCH3-COOCH2CH3+H2O。(4)氨基酸分子中含有羧基和氨基,分子中比该氨基酸分子少一个碳原子的氨基酸只能是H2N-CH2-COOH。
【答案】(1)蛋白质;CH3-COOH(2)羧基
(3)CH3-COOH+CH3CH2OHCH3-COOCH2CH3+H2O
(4)H2N-CH2-COOH
【知识拓展】
1.蛋白质的盐析和变性比较
项目
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
蛋白质在加热或加入酸、碱、重金属盐等条件下凝聚而失去生理活性
特征
可逆
不可逆
实质
物理变化(溶解度降低)
化学变化(结构、性质改变)
条件
碱金属、镁、铝等轻金属盐和铵盐的浓溶液
紫外线照射、加热或加入酸、碱、强氧化剂、重金属盐、苯酚、甲醛、乙醇等有机物
用途
提纯蛋白质
杀菌消毒
2.蛋白质的两个特征反应
(1)显色反应:分子中含有苯环的蛋白质与浓硝酸作用时显黄色。
(2)灼烧反应:蛋白质灼烧时有烧焦羽毛的气味。
3.氨基酸的化学性质
(1)两性:既与酸反应,又与碱反应
①与酸反应:H2N-CH2-COOH+HCl→[H3N-CH2-COOH]+Cl-
②与碱反应:H2N-CH2-COOH+NaOH→H2N-CH2-COONa+H2O
(2)脱水成肽:酸脱羟基,氨基脱氢形成酰胺基,即肽键
H2N-CH2-COOH+H2N-CH2-COOH→H2N-CH2CH2-COOH+H2O
(3)羧基与醇发生酯化反应
CH3-COOH+CH3CH2OHCH3-COOCH2CH3+H2O
3.蛋白质、多肽、-氨基酸之间的转化关系
【特别提醒】两性有机物
考法02 油脂的结构和性质
【典例2】(2021·浙江6月选考)关于油脂,下列说法不正确的是( )。
A.硬脂酸甘油酯可表示为
B.花生油能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.植物油通过催化加氢可转变为氢化油
D.油脂是一种重要的工业原料,可用于制造肥皂、油漆等
【解析】选A。硬脂酸为饱和高级脂肪酸,其结构可以表示为C17H35COOH,硬脂酸甘油酯可表示为,A错误;花生油含有较多的不饱和高级脂肪酸甘油酯,含有碳碳双键可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,B正确;植物油含有较多的不饱和高级脂肪酸甘油酯,可以和氢气发生加成反应生成氢化油,C正确;油脂是一种重要的工业原料,在碱性条件下水解发生皂化反应制造肥皂,也可用于油漆制造,D正确。
【知识拓展】
1.油脂的水解反应
2.油脂和矿物油的比较
物质
油脂
矿物油
脂肪
油
组成
多种高级脂肪酸形成的甘油酯
多种烃(石油及其分馏产品)
含饱和烃基多
含不饱和烃基多
性质
固态或半固态
液态
具有烃的性质,不能水解
具有酯的性质,能水解
部分兼有烯烃的性质,能加成
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
实例
牛油、羊油、猪油
花生油、菜籽油
煤油、润滑油、石蜡油
3.油脂和酯的区别和联系
【特别提醒】区别植物油和矿物油的误区
区别植物油和矿物油一般不能用溴水或酸性高锰酸钾溶液。因为植物油中含有,能够使溴水或酸性高锰酸钾溶液褪色。而矿物油中一般含芳香烃,能够使酸性高锰酸钾溶液褪色,矿物油中的裂化汽油中含有,也能够使溴水或酸性高锰酸钾溶液褪色。
分层提分
题组A 基础过关练
1.(2022·西宁高一检测)中国科技的重大创新成果之一是中国农业科学院饲料研究所在人工条件下,利用一氧化碳、氨等为原料大规模生物合成蛋白质。下列说法错误的是( )。
A.蛋白质是一种高分子化合物
B.蛋白质中只含C、H、O、N四种元素
C.CO、NH3均是非电解质
D.蛋白质水解的最终产物是氨基酸
【解析】选B。天然的、人工合成的蛋白质都是高分子化合物,故A正确;蛋白质中含C、H、O、N四种元素,还可能含有S元素等,故B错误;CO、NH3均是非电解质,故C正确;蛋白质水解的最终产物是氨基酸,天然蛋白质的水解产物是α-氨基酸,故D正确。
2.下列区别纯棉制品和羊毛制品的方法,合理的是( )。
A.灼烧 B.滴加碘水 C.滴加酒精 D.滴加氯化钠溶液
【解析】选A。纯棉制品的成分为纤维素,羊毛的主要成分为蛋白质,最简单的检验方法是在火中灼烧,能产生烧焦羽毛气味的是羊毛制品,A正确。
3.下列关于油脂的说法不正确的是( )。
A.油脂在人体内的水解产物是硬脂酸和甘油
B.天然油脂大多是由混合甘油酯分子组成的混合物
C.脂肪里的饱和烃基的相对含量较高,熔点较高
D.油脂的主要成分是高级脂肪酸的甘油酯,属于酯类
【解析】选A。油脂在小肠内的消化产物是高级脂肪酸和甘油,高级脂肪酸有好多种,不一定是硬脂酸,A错误;天然油脂都是混合物,B正确;脂肪中饱和烃基的相对含量较高,熔点较高,常温下呈固态,C正确;油脂是由高级脂肪酸和甘油形成的酯,D正确。
4.从植物油和矿物油的成分上分析,鉴别植物油和矿物油的正确方法是( )。
A.加酸性高锰酸钾溶液,振荡
B.加NaOH溶液,加热
C.加新制的氢氧化铜悬浊液,加热
D.加溴水,振荡
【解析】选B。植物油是油脂,可水解,反应后溶液不分层;矿物油是石油,是烃类物质,不能水解,不反应、不互溶,溶液分层。
5.(2020·广东合格考)随着生活水平的提高,人们越来越注重营养均衡。下列营养物质属于高分子化合物的是( )。
A.油脂 B.蛋白质 C.蔗糖 D.葡萄糖
【解析】选B。油脂是高级脂肪酸和甘油生成的酯,不属于高分子化合物,A错误;蛋白质是天然的高分子化合物,B正确;蔗糖属于二糖,分子式为C12H22O11,不属于高分子化合物,C错误;葡萄糖属于单糖,分子式为C6H12O6,不属于高分子化合物,D错误。
6.美国科学家马丁·查尔菲、美籍华裔科学家钱永健以及美籍日裔科学家下村修因发现和研究绿色荧光蛋白(GFP)而获得诺贝尔化学奖。GFP在紫外线照射下会发出鲜艳绿光。下列有关说法正确的是( )。
A.蛋白质存在于一切细胞中
B.天然蛋白质属于纯净物
C.GFP发出荧光是蛋白质的显色反应
D.蛋白质通常用新制的Cu(OH)2检验
【解析】选A。蛋白质是构成细胞的基本物质,A项正确;蛋白质是高分子,属于混合物,B项错误;GFP发出荧光是物理现象,蛋白质的显色反应是化学变化,C项错误;检验蛋白质通常用显色反应或灼烧法,D项错误。
7.糖类、油脂、蛋白质为基本营养物质。
(1)蛋白质、淀粉、脂肪三种营养物质中水解的最终产物能与新制的Cu(OH)2反应生成砖红色沉淀的是________,制造肥皂的主要原料是____________。
(2)蛋白质水解的最终产物是____________。
(3)下列有关说法正确的是________。
A.蛋白质中只含C、H、O三种元素
B.油脂在人体中发生水解的产物是氨基酸
C.糖类并不都有甜味
(4)淀粉溶液和蛋白质溶液都是胶体,用一束光通过其溶液,都产生________效应,若鉴别它们可选用的试剂是____________。
【解析】(1)淀粉水解的最终产物是葡萄糖,可与新制的Cu(OH)2反应生成砖红色沉淀;蛋白质的水解产物是氨基酸;脂肪是油脂,在碱性条件下水解生成的高级脂肪酸盐是肥皂的主要成分。(2)蛋白质的水解产物是氨基酸。(4)胶体能产生丁达尔效应,淀粉遇碘变蓝色。
【答案】(1)淀粉;脂肪(2)氨基酸(3)C(4)丁达尔;碘水(其他合理答案均可)
8.有一种有机物的结构简式为
试回答下列问题:
(1)该化合物是______(填字母,下同)。
A.烯烃 B.油脂 C.蛋白质 D.糖类
(2)该化合物的密度。
A.比水大 B.比水小 C.与水相同
(3)常温下该化合物呈______。
A.液态 B.固态 C.气态
(4)下列物质中,能与该物质反应的有______。
A.NaOH溶液 B.溴水 C.乙醇 D.乙酸E.H2
【解析】该有机物是高级脂肪酸的甘油酯,属于油脂;其密度比水小;因油脂的烃基中含碳碳双键,故该油脂常温下呈液态。该油脂分子结构中含有碳碳双键和酯基,因此它能在NaOH溶液的作用下发生水解反应,能与H2或Br2发生加成反应。
【答案】(1)B(2)B(3)A(4)A、B、E
题组B 能力提升练
1.(2022·宁波高一检测)唐代赵蕤所题《嫘祖圣地》碑文记载:“生前首创种桑养蚕之法,抽丝编绢之术;谏诤黄帝,旨定农桑,法制衣裳……弼政之功,殁世不忘。”下列有关说法正确的是( )。
A.“抽丝编绢”涉及化学变化
B.蚕丝水解可以生成葡萄糖
C.丝绸制品主要成分是蛋白质,不能高温熨烫
D.蚕丝和棉纤维都是天然高分子,不能灼烧鉴别
【解析】选C。“抽丝编绢”没有生成新物质,属于物理变化,故A错误;蚕丝主要成分是蛋白质,水解可以生成氨基酸,故B错误;丝绸制品主要成分是蛋白质,不能高温熨烫,因为高温会使蛋白质变性,故C正确;蚕丝属于蛋白质,棉纤维属于纤维素,都是天然高分子,能灼烧鉴别,灼烧时有烧焦羽毛气味的是蚕丝,故D错误。
2.(2022·淮北高一检测)《史记》里有记载,大豆起源于中国,劳动人民早在两千多年前就开始利用大豆制作豆腐,下列说法不正确的是( )。
磨豆
滤渣
煮浆
点卤
A.“磨豆”过程中大豆蛋白发生水解生成氨基酸
B.“滤渣”步骤中使用到多层纱布,功能相当于过滤时的滤纸
C.“煮浆”主要有灭菌、蛋白质变性等作用
D.“点卤”过程添加凝固剂可选用石膏或氯化镁
【解析】选A。“磨豆”过程中大豆被磨碎时发生了物理反应,没有发生水解反应,A错误;“滤渣”步骤中使用到的多层纱布与滤纸的作用相同,起到分离固体与液体的作用,B正确;“煮浆”过程可以起到灭菌和使蛋白质变性的作用,C正确;由豆浆制豆腐的过程是胶体聚沉的过程,豆浆属于胶体,加入电解质可以使胶体发生聚沉,可选用石膏或氯化镁,D正确。
3.(2022·十堰高一检测)下列关于蛋白质的说法正确的是( )。
A.属于合成高分子化合物
B.水解产物为高级脂肪酸和甘油
C.向蛋白质溶液中加入饱和(NH4)2SO4溶液会出现白色沉淀,再加入大量蒸馏水沉淀不溶解
D.灼烧时有烧焦羽毛的气味
【解析】选D。蛋白质包括人工合成和天然的,故A错误;蛋白质的水解产物为氨基酸,故B错误;向蛋白质溶液中加入饱和(NH4)2SO4溶液会出现白色沉淀,饱和(NH4)2SO4溶液可以降低蛋白质的溶解度,使蛋白质析出,再加入大量蒸馏水,即增大溶剂的量,析出的蛋白质又会溶解,整个过程不涉及化学变化,故C错误;蛋白质灼烧时有烧焦羽毛的气味,动物羽毛的主要成分也是蛋白质,故D正确。
4.下列叙述正确的是( )。
A.羊油是高分子化合物,是纯净物
B.羊油是高级脂肪酸的高级醇酯
C.工业上将羊油加氢制造成硬化油,有利于保存
D.羊油可以在碱性条件下加热水解制肥皂
【解析】选D。羊油是动物脂肪,属于油脂,是多种高级脂肪酸的甘油酯,是混合物而不是纯净物,油脂都不是高分子化合物,A选项错误;构成羊油的是高级脂肪酸的甘油酯,而不是高级醇酯,B选项错误;羊油是饱和高级脂肪酸形成的甘油酯,因此不存在催化加氢的问题,C选项错误;油脂在碱性条件下水解,这种水解又称为皂化反应,是工业上制肥皂的方法,D选项正确。
5.下列有关糖类、油脂和蛋白质的说法正确的是( )。
A.油脂水解的共同产物是乙二醇
B.大多数酶是蛋白质,温度越高,酶的催化活性越强
C.淀粉、油脂和蛋白质都能在NaOH溶液中发生水解
D.糖类、油脂和蛋白质中一定含有碳、氢、氧三种元素
【解析】选D。油脂都是高级脂肪酸与甘油作用形成的酯,因此任何一种油脂水解的产物中都含有甘油(即丙三醇)而不是乙二醇,A错误;大多数酶是蛋白质,温度太高,蛋白质易发生变性,从而失去催化活性,B错误;淀粉在酸作用下可发生水解,在碱溶液中不能水解,C错误;糖类、油脂和蛋白质中一定含有碳、氢、氧三种元素,在蛋白质中还一定含有N元素,可能含有S元素,D正确。
6.蛋白质的生物活性丧失是蛋白质变性的主要特征,有时蛋白质的空间结构只要轻微变化即可引起生物活性的丧失。下列物质可以使蛋白质变性的是:①福尔马林(甲醛水溶液);②乙醇;③KMnO4溶液;④硫酸钠;⑤硫酸铜;⑥双氧水;⑦硝酸( )。
A.除④⑦外 B.除③⑥外 C.除④外 D.除②⑥外
【解析】选C。福尔马林中的甲醛、乙醇均属于有机物,能使蛋白质变性;KMnO4溶液、双氧水等强氧化剂和硫酸铜等重金属盐以及硝酸等酸均能使蛋白质变性。
7.(2022·广东茂名高一检测)青霉素是医学上一种常用的抗生素,在体内经酸性水解后,得到青霉氨基酸,其结构简式如图所示(分子中-SH与-OH具有类似性质)。下列关于青霉氨基酸的推断,不合理的是( )。
A.青霉氨基酸具有两性
B.青霉氨基酸能发生酯化反应
C.青霉氨基酸分子中所有碳原子均在同一直线上
D.1mol青霉氨基酸与足量的金属钠反应生成1molH2
【解析】选C。含氨基和羧基,则青霉氨基酸具有两性,故A正确;含-COOH,可与醇发生酯化反应,故B正确;含甲基、亚甲基、次甲基均为四面体构型,则不可能所以碳原子在同一直线上,故C错误;-COOH、-SH均可与Na反应,则1mol青霉氨基酸与足量的金属钠反应生成1molH2,故D正确。
8.可用于合成下式代表的化合物的单体是( )。
①氨基乙酸(甘氨酸) ②-氨基丙酸(丙氨酸) ③-氨基--苯基丙酸(苯丙氨酸) ④-氨基戊二酸(谷氨酸)
A.①③ B.③④ C.②③ D.①②
【解析】选A。观察链节中有N原子,则应是氨基酸缩聚而成的高分子。根据肽键水解的特征,从中虚线处断键,可知其单体为:C6H5-CH2-COOH(③)和H2N-CH2-COOH(①)。
9.如图为硬脂酸甘油酯在碱性条件下水解的装置图,进行皂化反应时的步骤如下:
(1)在圆底烧瓶中装入7~8 g硬脂酸甘油酯,然后加入2~3 g氢氧化钠、5 mL水和10 mL酒精.加入酒精的作用是______________。
(2)隔着石棉网给混合物加热约10min,皂化反应基本完成,所得的混合物为________(填“悬浊液”、“乳浊液”、“溶液”或“胶体”)。
(3)向所得混合物中加入________,静置一段时间,溶液分为上下两层,肥皂在________层,这个操作称为________。
(4)图中长玻璃导管的作用为_______________________________________。
(5)写出该反应的化学方程式:__________________________________。
【解析】硬脂酸甘油酯在碱性条件下发生皂化反应。实验时为了便于硬脂酸甘油酯和NaOH溶液充分混合均匀,反应彻底,常加入一定量的乙醇作溶剂。图中长玻璃管的作用,除导气外还兼有冷凝回流的作用,以提高原料的利用率;实验完成后,需向反应混合物中加入食盐,进行盐析,其中上层为硬脂酸钠。
【答案】(1)溶解硬脂酸甘油酯 (2)胶体 (3)NaCl 上 盐析 (4)导气兼冷凝回流
10.(2022·长沙高一检测)实验室用燃烧法测定某种氨基酸(CxHyOzNp)的分子组成。取wg该氨基酸放在纯氧中充分燃烧,生成CO2、H2O和N2。现用如图所示装置进行实验(铁架台、酒精灯等未画出),回答下列问题:
(1)实验开始时,首先打开止水夹a,关闭止水夹b,通一段时间的纯氧,这样做的目的是________;之后则需关闭止水夹________________,打开止水夹____________。
(2)图示装置中需要加热的有(填装置代号)______________________。操作时应先点燃________处的酒精灯。
(3)装置D的作用是________。
(4)读取N2所排水的体积时,要注意:____________________。
(5)如果将装置中B、C连接顺序变为C、B,该实验的目的能否达到?简述理由:
___________________________________________________________________。
【解析】本实验的原理是通过测量氨基酸样品燃烧产生的CO2和H2O的质量,以及生成的氮气的体积,从而确定各元素的物质的量之比,进而确定分子式。在实验开始前通一段时间的纯氧,这样做的目的是排尽装置中的空气,避免对后续实验造成干扰,之后则需关闭止水夹a并打开止水夹b;氨基酸的燃烧需要加热,用铜网除去未完全反应的氧气也需加热,为减小误差应先加热铜网;浓硫酸的作用是吸收产生的水蒸气,碱石灰的作用是吸收产生的CO2,因为O2也不易溶于水,所以在用排水法收集N2之前应该用热的铜网将其除净;测量N2的体积时,必须要保证集气瓶中的N2的压强和外界大气压相等,所以一定要使量筒内的液面与广口瓶内的液面相平,以消除液体压强的影响,另外读数时视线要与凹液面最低处在同一水平线上;因碱石灰可同时吸收CO2和H2O,若B、C顺序颠倒将使实验结果缺少数据,无法确定其分子式,不能达到实验目的。
【答案】(1)将装置中的空气赶尽;a;b
(2)A、D;D(3)除去过量的O2,保证最终收集到的为N2(4)E、F液面相平;视线应与刻度线和凹液面最低处相平(5)不能。碱石灰可同时吸收CO2和H2O,将使实验结果缺少数据,无法确定其分子式
题组C 培优拔尖练
1.新型冠状病毒的组成成分中含有蛋白质。下列对蛋白质的理解正确的是( )。
A.蛋白质中只含C、H、O三种元素
B.用福尔马林来浸泡生物标本主要是利用蛋白质变性的性质
C.羊毛、头发、血液、细菌、病毒、抗体、棉花的主要成分都是蛋白质
D.若误服重金属盐引起中毒,可喝大量的水进行解毒
【解析】选B。蛋白质中含C、H、O、N等元素,故A错误;福尔马林的主要成分是甲醛,可使蛋白质变性,浸泡后久置不腐烂,故B正确;棉花的主要成分是纤维素,故C错误;水中不含有蛋白质,无解毒作用,故D错误。
2.(双选)糖类、油脂、蛋白质是重要的营养物质,下列说法正确的是( )。
A.糖类、油脂、蛋白质均可水解
B.戊糖(C5H10O5)与葡萄糖互为同系物
C.油脂在碱性条件下水解生成甘油和肥皂
D.向蛋白质溶液里加(NH4)2SO4溶液可提纯蛋白质
【解析】选C、D。单糖不能水解,二糖和多糖可以水解,故A错误;戊糖(C5H10O5)与葡萄糖(C6H12O6)相差一个CH2O,不符合同系物的概念,故B错误;油脂在碱性条件下水解生成甘油和肥皂,故C正确;蛋白质中加浓的无机轻金属盐及铵盐可使蛋白质发生盐析,然后过滤,从而可以分离提纯蛋白质,故D正确。
3.(2022·九江高一检测)可以判断油脂皂化反应基本完成的现象( )。
A.反应液使红色石蕊试液变蓝色
B.反应液使蓝色石蕊试纸变红色
C.反应后静置,反应液分为两层
D.反应后静置,反应液不分层
【解析】选D。因为油脂不溶于水,所以刚开始时,反应液会分为两层;当皂化反应基本完成时,生成可溶性的高级脂肪酸钠和甘油,反应液不分层。
4.(2022·江苏苏州高一下期末)某物质的结构为,关于该物质的叙述正确的是( )。
A.一定条件下与氢气反应可以生成硬脂酸甘油酯
B.一定条件下与氢气反应可以生成软脂酸甘油酯
C.与氢氧化钠溶液混合加热能得到肥皂的主要成分
D.与其互为同分异构且完全水解后产物相同的油脂有三种
【解析】选C。一定条件下与氢气反应可以生成,不是硬脂酸甘油酯,也不是软脂酸甘油酯,而硬脂酸和软脂酸形成的混甘油酯,故A和B错误;该油脂在碱性条件下水解得到高级脂肪酸钠,为肥皂的主要成分,故C正确;与其互为同分异构且完全水解后产物相同的油脂有两种,分别为:和,故D错误。
5.(2022•杭州高一检测)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的分子式为C57H106O6。1mol该天然油脂A经反应①可得到1molD、1mol不饱和脂肪酸B和2mol直链饱和脂肪酸C。经测定B的相对分子质量为280,原子个数比为C∶H∶O=9∶16∶1。
(1)写出B的分子式:________________。
(2)写出反应①的反应类型:________;C的名称(或俗称)是________。
(3)近日,电视媒体关于“氢化油危害堪比杀虫剂”的报道引发轩然大波,反应②为天然油脂的氢化过程。下列有关说法不正确的是________。
a.氢化油又称人造奶油,通常又叫硬比油
b.植物油经过氢化处理后会产生副产品反式脂肪酸甘油酯,摄入过多的氢化油,容易堵塞血管而导致心脑血管疾病
c.氢化油的制备原理是在加热植物油时,加入金属催化剂,通入氢气,使液态油脂变为半固态或固态油脂
d.油脂的氢化与油脂的皂化都属于加成反应
(4)D和足量金属钠反应的化学方程式________________________________。
【解析】(1)假设B的分子式为C9nH16nOn,有12×9n+1×16n+16×n=280,求得n=2,所以B的分子式为C18H32O2;(2)油脂的水解是取代反应,A的水解可以表示成:C57H106O6+3H2O→C3H8O3(甘油)+C18H32O2+2C,根据原子守恒可知C的分子式为:C18H36O2,结合C是直链饱和脂肪酸,可知C的结构简式为:CH3-(CH2)16-COOH,是硬脂酸;(3)氢化油又称人造奶油,故a正确;反式脂肪酸甘油酯摄人过多,容易堵塞血管而导致心脑血管疾病,故b正确;氢化油的制备原理是油脂中的双键与氢气发生加成反应生成半固态或固态油脂,故c正确;油脂的氢化属于加成反应,油脂的皂化属于取代反应,故d错误;(4)油脂是高级脂肪酸甘油酯,水解生成高级脂肪酸和甘油,甘油含有羟基,羟基能与钠反应:2C3H5(OH)3+6Na→2C3H5(ONa)3+3H2↑。
【答案】(1)C18H32O2(2)取代反应;硬脂酸
(3)d(4)2C3H5(OH)3+6Na→2C3H5(ONa)3+3H2↑
6.蛋白质在人体内变化过程可以简单的表示如下:
试回答下列问题:
(1)步骤①的反应类型是________________;
(2)经过步骤①得到的有机物半胱氨酸(A)的分子式为C3H7NO2S,结构测定:A中有5种不同化学环境的H原子,而且分子结构中含有巯基(-SH),巯基的酸性比较强。
①A的结构简式为________________。
②写出A燃烧生成CO2、H2O、SO2和N2的化学方程式______________________。
③写出A与强碱反应的离子方程式________________________________。
(3)尿素是人体蛋白质代谢的最终产物,已知某种蛋白质里氮元素的质量分数为15%,某成年人甲仅从食物中摄取蛋白质,经新陈代谢后,氮元素又完全变成尿素排出体外,测得甲每天排出尿素为25g,则甲每天需从食物里摄取的蛋白质至少有[尿素分子式:CO(NH2)2]______g。
(4)已知尿素的结构简式为H2N--NH2,请写出一种含有碳氧双键的尿素的同分异构体的结构简式____________________。
【解析】(1)蛋白质在胃蛋白酶和胰蛋白酶的作用下发生水解反应,生成各种氨基酸,生成的氨基酸被重新吸收发生缩聚反应又合成各种人体所需要的蛋白质,所以步骤①为水解反应,步骤②为缩聚反应。(2)含有巯基(-SH)的半胱氨酸分子中可能有如下两种结构:和HS-CH2-COOH,前者分子结构中有4种不同化学环境的H原子,后者有5种不同化学环境的H原子,所以半胱氨酸分子的结构应为后者。由于巯基具有较强酸性,所以1mol半胱氨酸能够和2mol NaOH反应。(3)设每天需从食物里摄取的蛋白质的质量至少为x,根据氮元素守恒则有:15%x=25g×,解得:x=77.8g。
【答案】(1)水解反应(或取代反应)
(2)①HS-CH2-COOH
②4C3H7NO2S+19O212CO2+14H2O+4SO2+2N2
③HS-CH2-COOH+2OH-→-S-CH2-CO-+2H2O
(3)77.8(4)H--NH-NH2或NH4N=C=O
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