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第四单元生命活动的物质基础考点1:糖类、油脂一、糖类(a、b、c)1.糖类的概念和分类(1)概念:从分子结构上看,糖类可定义为多羟基醛、多羟基酮以及它们的脱水缩合物。(2)分类。2.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类别葡萄糖__________________________________多羟基醛果糖________________________多羟基酮C6H12O6CH2OH(CHOH)4CHO—OH、—CHOC6H12O6CH2OH(CHOH)3COCH2OH(2)葡萄糖的化学性质。①氧化反应。a.与银氨溶液反应,生成银镜。b.与新制Cu(OH)2悬浊液反应,生成红色沉淀。c.人体内催化氧化,生成CO2和H2O。②加成反应。葡萄糖可与H2发生加成反应生成己六醇:③发酵成醇。3.二糖——蔗糖与麦芽糖(1)蔗糖与麦芽糖的比较。蔗糖麦芽糖分子式________________结构特点无醛基有醛基互为___________化学性质能发生_________能发生_________和_________水解产物____________________C12H22O11C12H22O11同分异构体水解反应水解反应银镜反应葡萄糖和果糖葡萄糖(2)主要化学反应。①水解反应。a.蔗糖的水解反应。在稀硫酸催化作用下,蔗糖水解生成一分子葡萄糖和一分子果糖。b.麦芽糖的水解反应。②麦芽糖分子中含有醛基,能发生_________和与新制_______________反应。银镜反应氢氧化铜悬浊液4.多糖——淀粉与纤维素:(1)相似点。①都属于高分子化合物,属于多糖,分子式都可表示为_________。(C6H10O5)n②都能发生_____反应,反应方程式分别为水解③都_____发生银镜反应。(2)不同点。①通式中n不同,淀粉和纤维素不是同分异构体;②淀粉遇碘呈现特殊的蓝色。不能二、油脂(a、c)1.概念:一分子_____与三分子___________脱水形成的酯。2.结构特点结构通式:甘油高级脂肪酸3.物理性质(1)油脂一般_____于水,密度比水___。(2)天然油脂都是混合物,没有恒定的沸点、熔点。含不饱和脂肪酸成分较多的甘油酯,常温下一般呈___态,含饱和脂肪酸成分较多的甘油酯,常温下一般呈___态。难溶小液固4.化学性质(1)水解反应。①酸性条件下水解。如硬脂酸甘油酯的水解反应方程式为②碱性条件下水解——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其水解程度比酸性条件下水解程度___。(2)油脂的氢化。油酸甘油酯与氢气反应的方程式为大油脂的氢化也称为___________,为加成反应,同时也是还原反应。油脂的硬化【强化训练】1.思维诊断(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)天然油脂都是混合物且都属于酯类。()提示:√。油脂是多种高级脂肪酸的甘油酯的混合物。脂肪酸是一类有机物的统称,它们各自的分子式并不相同,所以它们的甘油酯也各不相同。(2)加工后具有吸水性的植物纤维可用作食品干燥剂。()提示:√。植物纤维疏松多孔,有较大表面积,具有较强的吸水性,无毒、无味、无腐蚀性,可用作食品干燥剂。(3)玉米制醇、蛋白质变性和盐析都是化学变化。()提示:×。蛋白质盐析,没有生成新物质,属于物理变化。(4)1mol葡萄糖和足量的钠反应可产生6molH2。()提示:×。因为1mol葡萄糖有5mol—OH,所以1mol葡萄糖和足量的钠反应可以得到2.5molH2。(5)地沟油和矿物油的主要化学成分相同。()提示:×。地沟油是油脂,矿物油的成分是烃,二者化学成分不同。(6)甲醛、乙酸、葡萄糖、果糖的最简式均为CH2O,它们的化学性质相似。()提示:×。甲醛、乙酸、葡萄糖、果糖的化学性质不相似。(7)“绿蚁新醅酒,红泥小火炉”,“新醅酒”即新酿的酒,在酿酒的过程中,葡萄糖发生了水解反应。()提示:×。在酿酒的过程中,葡萄糖发生了分解反应,转化为乙醇和CO2。2.(1)蔗糖在稀硫酸催化下水解生成葡萄糖,加碱中和稀硫酸后与新制Cu(OH)2悬浊液反应生成Cu2O红色沉淀。写出上述实验中发生的化学方程式是____________________________________________________。(2)淀粉经过下列变化:淀粉→单糖→酒精→乙烯→……→草酸,在该系列变化过程中,所发生的反应类型依次是______________________________。(3)油酸的化学式为C17H33COOH,结构中含有CC和—COOH两种官能团,通过实验检验CC的方法是_______________。通过实验检验—COOH的方法是_______________________________________________________。【解析】(1)蔗糖水解后,加碱中和过量的酸后,再与新制Cu(OH)2悬浊液反应。(2)淀粉水解生成葡萄糖,葡萄糖在酒化酶作用下得乙醇,然后乙醇→乙烯→1,2-二溴乙烷→乙二醇→乙二醛→草酸,所发生的反应类型依次是水解反应、分解反应、消去反应、加成反应、水解反应、氧化反应。(3)利用碳碳双键能使溴水或酸性KMnO4溶液褪色来进行检验;利用—COOH能与碱发生中和反应进行检验。(2)水解反应、分解反应、消去反应、加成反应、水解反应、氧化反应。(3)向油酸中加入溴水,溴水褪色向油酸中加入含酚酞的NaOH溶液,红色变浅3.下列说法正确的是()A.糖类化合物都具有相同的官能团B.酯类物质是形成水果香味的主要成分C.油脂的皂化反应生成脂肪酸和丙三醇D.蛋白质的水解产物都含有羧基和羟基【解析】选B。糖类是多羟基醛或多羟基酮以及水解能生成它们的物质,A错误;水果有香味主要是酯类物质造成的,B正确;油脂的皂化反应生成高级脂肪酸钠盐,C错误;蛋白质的水解产物都含有氨基和羧基,D错误。4.(2019·陕西高新模拟)糖类、蛋白质、油脂是食物中的基本营养物质,下列有关说法中错误的是()A.淀粉除了做食物外,可以用于水解生产葡萄糖B.纤维素和淀粉都可以用(C6H10O5)n表示,两者互为同分异构体C.利用盐析的方法可以分离、提纯蛋白质D.液态植物油通过催化氢化可以变为固态脂肪【解析】选B。A.淀粉除了做食物外,可以用于水解生产葡萄糖,A正确;B.纤维素和淀粉都可以用(C6H10O5)n表示,两者聚合度不同,所以不是同分异构体,B不正确;C.溶液中的微粒可以透过半透膜,而蛋白质分子不能,所以可以利用盐析的方法可以分离、提纯蛋白质,C正确;D.液态植物油分子中有碳碳双键,通过催化氢化可以变为固态脂肪,D正确。5.维生素A1的结构如下,下列说法错误的是()世纪金榜导学号A.维生素A1易溶于NaOH溶液B.1mol维生素A1与足量金属钠反应,放出0.5mol氢气C.1mol维生素A1能与5molH2发生加成反应D.维生素A1能使酸性高锰酸钾溶液褪色【解析】选A。维生素A1中含碳碳双键、羟基两种官能团,不溶于NaOH溶液,A错误;1mol维生素A1含1mol—OH,与足量的金属钠反应,放出0.5mol氢气,B正确;1mol维生素A1含5mol碳碳双键,能与5molH2发生加成反应,C正确;维生素A1中含碳碳双键、羟基能使酸性高锰酸钾溶液褪色,D正确。【归纳总结】一、油脂及糖类注意点1.淀粉、蔗糖的水解实验是用稀硫酸作催化剂,而银镜反应或与新制Cu(OH)2反应的实验必须在碱性条件下进行,所以检验淀粉或蔗糖的水解产物前应先加入NaOH溶液至溶液呈碱性。2.油是不饱和高级脂肪酸与丙三醇形成的酯,在常温下呈液态;脂肪是饱和高级脂肪酸与丙三醇形成的酯,在常温下呈固态。3.油脂中的“三化”:是指氢化、硬化、皂化,氢化是指不饱和油脂与氢气发生加成反应生成饱和油脂的反应;通过氢化反应后,不饱和的液态油转化为常温下为固态的脂肪的过程称为硬化;皂化是指油脂在碱性条件下发生水解生成高级脂肪酸盐与甘油的反应。二、淀粉水解产物的检验及水解程度的判断淀粉水解程度的判断,应注意检验产物中是否生成葡萄糖,同时还要确定淀粉是否还存在,可以用银氨溶液和碘水来检验淀粉在水溶液中是否发生了水解及水解是否已进行完全,实验步骤如下:实验现象及结论:现象A现象B结论①未出现银镜溶液变蓝色淀粉尚未水解②出现银镜溶液变蓝色淀粉部分水解③出现银镜溶液不变蓝色淀粉完全水解考点2:氨基酸、蛋白质1.氨基酸的结构与性质(b)(1)氨基酸的组成与结构羧酸分子中烃基的氢原子被_____取代后的产物。蛋白质水解后得到的几乎都是α-氨基酸,其通式为_______,官能团为_____________。氨基—NH2和—COOH(2)氨基酸的化学性质①两性氨基酸分子中既含有酸性基团_______,又含有碱性基团_____,因此,氨基酸是两性化合物。如甘氨酸与HCl、NaOH反应的化学方程式分别为—COOH—NH2②成肽反应氨基酸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叫做成肽反应。两分子氨基酸缩水形成二肽,如:多种氨基酸分子间脱水以肽键相互结合,可形成蛋白质。2.蛋白质的结构与性质(b)(1)组成与结构①蛋白质含有C、H、O、N、S等元素。②蛋白质是由_______通过_____反应生成的,蛋白质属于天然有机高分子化合物。氨基酸缩聚(2)性质3.酶(b)(1)酶是一种蛋白质,具有蛋白质的性质。(2)酶是一种生物催化剂,催化作用具有以下特点:①条件温和,不需加热。②具有高度的专一性。③具有高效催化作用。【典例精析】【典例】(2015·浙江10月选考)下列说法正确的是()A.棉花和蚕丝的主要成分都是纤维素B.蛋白质在一定条件发生水解反应生成葡萄糖、纤维素C.煤的气化是在高温下煤和水蒸气作用转化为可燃性气体的过程D.食用植物油的主要成分是不饱和高级脂肪酸甘油酯,属于高分子化合物【解析】选C。棉花的主要成分是纤维素,蚕丝的主要成分是蛋白质,A错误;蛋白质在一定条件发生水解反应生成氨基酸,B错误;C正确;食用植物油的主要成分是不饱和高级脂肪酸甘油酯,属于油脂,不是高分子化合物,D错误。【强化训练】1.思维诊断(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)糖类、油脂、蛋白质均可发生水解反应。()提示:×。单糖不能水解,如葡萄糖等。(2)磨豆浆的大豆富含蛋白质,豆浆煮沸后蛋白质变成了氨基酸。()提示:×。豆浆煮沸后蛋白质发生了变性。(3)氨基酸是高分子化合物。()提示:×。氨基酸是蛋白质水解产生的小分子,不是高分子化合物。(4)氨基酸和蛋白质分子中都含有氨基和羧基,二者均有两性。()提示:√。氨基酸和蛋白质分子中都含有氨基和羧基,二者均有两性。(5)氨基乙酸和CH3CH2NO2是同分异构体。()提示:√。二者分子式均为C2H5NO2,结构不同,互为同分异构体。2.(2017·全国卷Ⅲ改编题)下列说法不正确的是()世纪金榜导学号A.油脂的皂化反应属于取代反应B.木材纤维和土豆淀粉遇碘水均显蓝色C.用灼烧的方法鉴别纤维制品和蚕丝制品D.果糖不含醛基,葡萄糖含醛基,但二者不能用新制Cu(OH)2悬浊液鉴别【解析】选B。油脂的皂化反应是在碱性条件下的水解反应,属于取代反应,A正确;纤维素遇碘水不显蓝色,B错误;蚕丝属于蛋白质,灼烧后有烧焦的羽毛气味,C正确;果糖不含醛基,但仍能发生银镜反应,也能被新制Cu(OH)2悬浊液氧化,这是因为在碱性条件下,果糖可异构化为葡萄糖,因此可用溴水鉴别葡萄糖和果糖,葡萄糖含醛基可使溴水褪色而果糖不能,D正确。3.(新题预测)下列关于营养物质的说法正确的是()A.淀粉液加稀H2SO4后加热,然后水解液加NaOH溶液中和液,再加碘液,若溶液变蓝,证明淀粉没水解B.鉴别矿物油和植物油的正确的方法是加水振荡,观察是否有分层现象C.纤维素在人体内最终水解为葡萄糖之后被细胞利用D.腐败的鱼、肉、蛋有硫化氢气体产生,说明蛋白质中含有硫元素【解析】选D。淀粉可能部分水解,没水解的淀粉也与碘液反应使溶液变蓝,A错误;植物油与矿物油都不溶于