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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C6H12O6CH2OH(CHOH)4CHO—OH、—CHO互为同分异构果糖C6H12O6CH2OH(CHOH)3COCH2OH、—OH体(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．①②⑤B．①②③C．①③⑤D．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4～5min，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：②④⑥①③⑤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、消毒课后达标检测[学生用书P128(单独成册)]一、选择题1．下列有关物质水解的说法不正确的是()A．蛋白质水解的最终产物是多肽B．蔗糖水解的产物是葡萄糖和果糖C．纤维素能水解成葡萄糖D．油脂水解产物之一是甘油解析：选A。A.蛋白质先水解成多肽，多肽再水解成最终产物氨基酸，故蛋白质水解的最终产物是各种氨基酸，A错误；B.蔗糖水解的产物是葡萄糖和果糖，B正确；C.纤维素属于多糖，水解的最终产物是葡萄糖，C正确；D.油脂是高级脂肪酸与甘油形成的酯，在酸性条件下水解生成高级脂肪酸与甘油，在碱性条件下，完全水解生成高级脂肪酸盐(肥皂)与甘油，D正确。2．下列叙述正确的是()A．变质的油脂有难闻的特殊气味，是由于油脂发生了水解反应B．高温或日常用的消毒剂可使禽流感病毒蛋白质变性C．棉花、羊毛、木材和草类的主要成分都是纤维素D．误食重金属盐引起人体中毒，可喝大量的食盐水解毒解析：选B。油脂因发生氧化反应而变质，生成具有难闻的特殊气味的物质，A项错误；羊毛的成分是蛋白质，C项错误；误服重金属盐后，可以喝含大量蛋白质的牛奶解毒，D项错误。3．(2019·台州高三选考模拟)下列叙述正确的是()A．盐析可提纯蛋白质并保持其生理活性B．淀粉是热值最高的营养物质，在人体内直接水解生成葡萄糖C．氨基酸在人体中构成新的蛋白质属于加聚反应D．油脂的水解反应叫作皂化反应解析：选A。蛋白质的盐析是可逆过程，发生盐析时蛋白质的活性不变，所以盐析可提纯蛋白质并保持其生理活性，A项正确；淀粉在人体内淀粉酶的催化作用下先水解成麦芽糖，最终变成葡萄糖，B项错误；氨基酸在人体中构成新的蛋白质属于缩聚反应，C项错误；油脂在碱性条件下的水解反应叫作皂化反应，D项错误。4．(2019·湖州选考模拟)化学与生活密切相关。下列说法正确的是()A．酒历久弥香与酯化反应有关B．人民币一元硬币的材质是纯净物C．聚酯纤维和光导纤维都是无机非金属材料D．淀粉和纤维素在人体内水解的最终产物均为葡萄糖解析：选A。酒中含有的乙醇被氧化生成乙醛，乙醛被氧化生成乙酸，乙醇和乙酸反应生成乙酸乙酯，乙酸乙酯具有香味，A项正确；人民币一元硬币的材质是合金，是混合物，B项错误；聚酯纤维是含碳元素的有机物，不是无机非金属材料，C项错误；因为人体内有淀粉酶，能将淀粉水解为葡萄糖，而人体内没有水解纤维素的纤维素酶，故不能将其转化为葡萄糖供人体吸收，D项错误。5．(2018·浙江11月选考，T16)下列说法正确的是()A．分馏石油可以得到植物油、柴油、润滑油B．在酒化酶的作用下葡萄糖水解为乙醇和二氧化碳C．乙酸、汽油、纤维素均能和氢氧化钠溶液反应D．在大豆蛋白溶液中，加入硫酸铜溶液，蛋白质会发生变性解析：选D。A项，石油是混合物，经分馏后可得到汽油、煤油、润滑油和柴油等，植物油属于油脂，在分馏石油中得不到，故A错误；B项，葡萄糖不能水解，在酒化酶的作用下由葡萄糖发酵制乙醇的化学方程式为C6H12O6(葡萄糖)――→酒化酶2C2H5OH＋2CO2↑，故B错误；C项，汽油不能和氢氧化钠溶液反应，故C错误；D项，蛋白质遇热、重金属盐、紫外线、醛类、酒精、强酸、强碱等会生成沉淀，这时蛋白质分子的结构已经改变，称为变性，硫酸铜属于重金属盐，加入硫酸铜溶液，蛋白质会发生变性，故D正确。6．下列说法不正确的