2020年高考化學(xué)一輪總復(fù)習(xí) 第十三章 第43講 基本營養(yǎng)物質(zhì)學(xué)案（含解析）.doc

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第43講　基本營養(yǎng)物質(zhì) 　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 1.糖類 (1)糖類的組成、結(jié)構(gòu)和分類 ①組成與結(jié)構(gòu) a．組成：包括C、H、O三種元素。大多數(shù)糖類化合物的通式用Cn(H2O)m表示，所以糖類也叫碳水化合物。 b．結(jié)構(gòu)：多羥基醛或多羥基酮及它們的脫水縮合物。 ②分類 (2)單糖——葡萄糖與果糖 ①組成和分子結(jié)構(gòu) ②葡萄糖的化學(xué)性質(zhì) 葡萄糖與銀氨溶液、新制氫氧化銅懸濁液的反應(yīng)如下： CH2OH(CHOH)4CHO＋2Ag(NH3)2OH CH2OH(CHOH)4COONH4＋2Ag↓＋3NH3＋H2O， CH2OH(CHOH)4CHO＋2Cu(OH)2＋NaOHCu2O↓＋CH2OH(CHOH)4COONa＋3H2O。 (3)二糖——蔗糖與麥芽糖 ①蔗糖和麥芽糖比較 ②蔗糖和麥芽糖的水解反應(yīng) a．蔗糖的水解反應(yīng) 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，反應(yīng)方程式為 b．麥芽糖的水解反應(yīng)方程式為 (4)多糖——淀粉與纖維素 ①相似點(diǎn) a．都屬于天然高分子化合物，屬于多糖，分子式都可表示為(C6H10O5)n。 b．都能發(fā)生水解反應(yīng)，反應(yīng)的化學(xué)方程式分別為 c．都不能發(fā)生銀鏡反應(yīng)。 ②不同點(diǎn) a．結(jié)構(gòu)不同，通式中n值不同。 b.淀粉遇碘呈現(xiàn)特殊的藍(lán)色。 2．油脂 (1)油脂的組成 油脂是油和脂肪的統(tǒng)稱，屬于酯類化合物，含有C、H、O元素。 油脂的主要成分是一分子甘油與三分子高級脂肪酸脫水形成的酯。常見的形成油脂的高級脂肪酸有： (2)油脂的結(jié)構(gòu) ，官能團(tuán)： (酯基)，有的可能含有 (碳碳雙鍵)，若R、R′、R″相同，稱為簡單甘油酯；若R、R′、R″不同，稱為混合甘油酯。 (3)油脂的物理性質(zhì) ①油脂一般難溶于水，密度比水小。 ②天然油脂都是混合物，沒有固定的沸點(diǎn)、熔點(diǎn)。含不飽和脂肪酸成分較多的甘油酯，常溫下一般呈液態(tài)，含飽和脂肪酸成分較多的甘油酯，常溫下一般呈固態(tài)。 (4)油脂的化學(xué)性質(zhì) ①油脂的氫化(油脂的硬化) 如油酸甘油酯與H2發(fā)生加成反應(yīng)的化學(xué)方程式為 屬于加成反應(yīng)，經(jīng)硬化制得的油脂叫人造脂肪，也稱硬化油。 ②水解反應(yīng) a．酸性條件下 如硬脂酸甘油酯的水解反應(yīng)方程式為 。 b．堿性條件下——皂化反應(yīng) 如硬脂酸甘油酯的水解反應(yīng)方程式為 3C17H35COONa。其水解程度比酸性條件下水解程度大。 3．氨基酸與蛋白質(zhì) (1)氨基酸的結(jié)構(gòu)與性質(zhì) ①氨基酸的組成與結(jié)構(gòu) 氨基酸是羧酸分子中烴基上的氫原子被氨基取代后的產(chǎn)物。蛋白質(zhì)水解后得到的幾乎都是α氨基酸，其通式為 ，官能團(tuán)為—NH2和—COOH。 ②氨基酸的化學(xué)性質(zhì) a．兩性 氨基酸分子中既含有酸性基團(tuán)—COOH，又含有堿性基團(tuán)—NH2，因此，氨基酸是兩性化合物。 甘氨酸與HCl、NaOH反應(yīng)的化學(xué)方程式分別為 b．成肽反應(yīng) 氨基酸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叫做成肽反應(yīng)。 氨基酸分子間脫水以肽鍵相互結(jié)合成高分子，可形成蛋白質(zhì)。 (2)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì) ①蛋白質(zhì)的組成與結(jié)構(gòu) a．蛋白質(zhì)含有C、H、O、N、S等元素。 b．蛋白質(zhì)是由氨基酸通過縮聚反應(yīng)產(chǎn)生的天然有機(jī)高分子化合物。 ②蛋白質(zhì)的性質(zhì) a．水解：在酸、堿或酶的作用下最終水解生成氨基酸。 b．兩性：—NH2有堿性，—COOH有酸性。 c．鹽析：向蛋白質(zhì)溶液中加入某些濃的無機(jī)鹽[如(NH4)2SO4、Na2SO4等]溶液后，可以使蛋白質(zhì)的溶解度降低而從溶液中析出，此過程為可逆過程，可用于分離和提純蛋白質(zhì)。 d．變性：加熱、加壓、紫外線、X射線、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、重金屬鹽、一些有機(jī)物(甲醛、酒精、苯甲酸、三氯乙酸、丙酮等)會使蛋白質(zhì)失去生理活性而變性，屬于不可逆過程——用于殺菌，消毒。 e．顏色反應(yīng)：含有苯環(huán)的蛋白質(zhì)遇濃HNO3變黃色——蛋白質(zhì)的檢驗(yàn)方法。 f．蛋白質(zhì)灼燒有燒焦羽毛的特殊氣味——檢驗(yàn)毛、絲紡織品的方法。 (3)酶 ①絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)。 ②酶是一種生物催化劑，催化作用具有以下特點(diǎn)： a．條件溫和，不需加熱。 b．具有高度的專一性。 c．具有高效催化作用。 1．判斷正誤，正確的畫“√”，錯誤的畫“”，并指明錯因。 (1)凡分子組成符合Cn(H2O)m的化合物都屬于糖類。() 錯因：甲醛(CH2O)、乙酸[C2(H2O)2]等分子組成符合Cn(H2O)m，不屬于糖類。 (2)油脂是高級脂肪酸的甘油酯，為天然高分子化合物。() 錯因：油脂為小分子化合物。 (3)油脂都不能使溴水和酸性高錳酸鉀溶液褪色。() 錯因：植物油中含有碳碳雙鍵，能使溴水和酸性高錳酸鉀溶液褪色。 (4)向淀粉水解后所得水解液中滴加碘水，溶液未變藍(lán)色，說明淀粉沒有發(fā)生水解。() 錯因：該現(xiàn)象說明淀粉水解完全。 (5)將(NH4)2SO4、CuSO4溶液分別加入蛋白質(zhì)溶液中，都出現(xiàn)沉淀，表明二者均可使蛋白質(zhì)變性。() 錯因：(NH4)2SO4使蛋白質(zhì)鹽析。 (6)蠶絲織物上沾有的血跡可以用加酶洗衣粉洗滌除去。() 錯因：加酶洗衣粉能使蠶絲織物(蛋白質(zhì))水解。 2．教材改編題 (據(jù)人教選修五P97 T18)寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式： (1)油脂在酸性條件下的水解反應(yīng)(以硬脂酸甘油酯為例)。 (2)麥芽糖的水解反應(yīng)。 (3)氨基酸的成肽反應(yīng)。 答案　 考點(diǎn)　糖類的組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì) [典例1]　(2016全國卷Ⅰ)秸稈(含多糖類物質(zhì))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線： 回答下列問題： (1)下列關(guān)于糖類的說法正確的是________。(填標(biāo)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(gòu)體的葡萄糖和果糖 c．用銀鏡反應(yīng)不能判斷淀粉水解是否完全 d．淀粉和纖維素都屬于多糖類天然高分子化合物 (2)B生成C的反應(yīng)類型為________。 (3)D中的官能團(tuán)名稱為______________，D生成E的反應(yīng)類型為__________。 (4)F的化學(xué)名稱是________，由F生成G的化學(xué)方程式為___________。 (5)具有一種官能團(tuán)的二取代芳香化合物W是E的同分異構(gòu)體，0.5 mol W與足量碳酸氫鈉溶液反應(yīng)生成44 g CO2，W共有________種(不含立體異構(gòu))，其中核磁共振氫譜為三組峰的結(jié)構(gòu)簡式為________。 (6)參照上述合成路線，以(反，反)2,4己二烯和C2H4為原料(無機(jī)試劑任選)，設(shè)計(jì)制備對苯二甲酸的合成路線________________________________________。 解析　(1)a項(xiàng)，如淀粉、纖維素沒有甜味，脫氧核糖的分子式為C5H10O4，不符合CnH2mOm的通式；b項(xiàng)，麥芽糖水解生成葡萄糖，蔗糖水解才生成葡萄糖和果糖。 (3)D生成E時只是在六元環(huán)狀結(jié)構(gòu)的碳原子上去掉了4個氫原子，符合消去反應(yīng)的特征，屬于消去反應(yīng)。 (5)0.5 mol W與足量的NaHCO3反應(yīng)生成1 mol CO2，說明W中含有兩個羧基，滿足要求的W有 答案　 名師精講 (1)糖類物質(zhì)不一定具有甜味，有甜味的物質(zhì)不一定屬于糖類。 (2)糖類中的氫原子和氧原子的個數(shù)比并不都是2∶1，也并不以水分子的形式存在，如鼠李糖(C6H12O5)。有些符合Cn(H2O)m通式的也不是糖類，如甲醛(HCHO)等。 (3)葡萄糖發(fā)生銀鏡反應(yīng)，與新制Cu(OH)2懸濁液的反應(yīng)都必須在堿性條件下進(jìn)行。 (4)淀粉遇“碘”變特殊的藍(lán)色，這里的“碘”指的是碘單質(zhì)。 (5)糖類水解反應(yīng)的條件 ①蔗糖：稀H2SO4作催化劑，水浴加熱。 ②淀粉 a．稀H2SO4作催化劑，加熱。 b．淀粉酶(唾液中存在)，適宜溫度36 ℃。 ③纖維素 a．催化劑為90%的濃H2SO4。 b．小火微熱，防止大火加熱使纖維素被濃H2SO4脫水炭化。 c．加熱至溶液呈亮棕色為止。 1．下列實(shí)驗(yàn)?zāi)苓_(dá)到預(yù)期目的的是(　　) A．向葡萄糖溶液中加入足量NaOH溶液后，再加入新制氫氧化銅懸濁液，加熱，可觀察到產(chǎn)生黑色沉淀 B．向米湯中加入含碘的食鹽，觀察是否有顏色的變化，檢驗(yàn)含碘食鹽中是否含碘酸鉀 C．向淀粉溶液中加入稀硫酸，加熱后再用NaOH溶液中和并做銀鏡反應(yīng)實(shí)驗(yàn)，檢驗(yàn)淀粉是否水解 D．向油脂中加入NaOH溶液再蒸餾，提純油脂 答案　C 解析　葡萄糖溶液與新制氫氧化銅懸濁液共熱生成磚紅色沉淀，A錯誤；遇淀粉變藍(lán)是碘單質(zhì)的性質(zhì)，不能用米湯檢驗(yàn)含碘食鹽中是否含碘酸鉀，B錯誤；向淀粉溶液中加入稀硫酸，加熱后再用NaOH溶液中和并做銀鏡反應(yīng)實(shí)驗(yàn)，若產(chǎn)生銀鏡則淀粉發(fā)生水解，C正確；油脂在NaOH溶液中完全水解生成高級脂肪酸鈉和甘油，D錯誤。 2．以淀粉為基本原料可制備許多物質(zhì)，如 下列有關(guān)說法中正確的是(　　) A．淀粉是糖類物質(zhì)，有甜味，反應(yīng)①是水解反應(yīng) B．反應(yīng)③是消去反應(yīng)，反應(yīng)④是加聚反應(yīng)，反應(yīng)⑤是取代反應(yīng) C．乙烯、聚乙烯分子中均含有碳碳雙鍵，均可被酸性KMnO4溶液氧化 D．在加熱條件下，可用銀氨溶液將葡萄糖、乙醇區(qū)分開 答案　D 解析　淀粉是糖類，但是沒有甜味，反應(yīng)①屬于淀粉的水解，故A錯誤；反應(yīng)③屬于消去反應(yīng)，反應(yīng)④屬于加聚反應(yīng)，反應(yīng)⑤屬于氧化反應(yīng)，故B錯誤；聚乙烯中不含碳碳雙鍵，不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，故C錯誤；葡萄糖能與新制銀氨溶液發(fā)生銀鏡反應(yīng)，但乙醇不具有此性質(zhì)，故D正確。 考點(diǎn)　油脂的組成、結(jié)構(gòu)與性質(zhì) [典例2]　油脂不僅是營養(yǎng)物質(zhì)和主要食物，也是一種重要的工業(yè)原料。下面是以油脂為主要原料獲得部分產(chǎn)品的合成路線： 已知： 回答下列問題： (1)下列關(guān)于油脂的說法正確的是________(填序號)。 a．油脂包括植物油和脂肪，屬于酯類 b．天然油脂是混合物，無固定的熔點(diǎn)和沸點(diǎn) c．油脂屬于天然高分子化合物 d．硬化油又叫人造脂肪，便于儲存和運(yùn)輸，但容易被空氣氧化而變質(zhì) (2)G中官能團(tuán)的名稱為________，反應(yīng)①的反應(yīng)類型為________。 (3)用系統(tǒng)命名法寫出A的名稱：________，C與F反應(yīng)生成G的化學(xué)方程式為_______________________________________________________。 解析　 答案　 名師精講 (1)油脂屬于酯類，但酯類物質(zhì)不一定是油脂，油脂一定是高級脂肪酸與甘油形成的酯。注意不能寫成“油酯”。油脂雖然相對分子質(zhì)量較大，但不屬于高分子化合物。 (2)液態(tài)的油脂烴基中含有不飽和鍵，能使溴水褪色。 3．下列有關(guān)油脂的敘述不正確的是(　　) A．油脂屬于酯類 B．油脂沒有固定的熔、沸點(diǎn) C．油脂是高級脂肪酸的甘油酯 D．油脂都不能使酸性KMnO4溶液褪色 答案　D 解析　油脂是高級脂肪酸與甘油形成的酯，屬于酯類，A、C正確；油脂屬于混合物，沒有固定的熔、沸點(diǎn)，B正確；油脂中的油是不飽和高級脂肪酸與甘油形成的酯，分子中含有不飽和鍵，可以使酸性KMnO4溶液褪色，D錯誤。 4．某物質(zhì)的結(jié)構(gòu)為，關(guān)于該物質(zhì)的敘述正確的是(　　) A．一定條件下與氫氣反應(yīng)可以生成硬脂酸甘油酯 B．一定條件下與氫氣反應(yīng)可以生成軟脂酸甘油酯 C．與氫氧化鈉溶液混合加熱能得到肥皂的主要成分 D．與其互為同分異構(gòu)體且完全水解后產(chǎn)物相同的油脂有三種 答案　C 解析　一定條件下與氫氣反應(yīng)生成，該物質(zhì)不是硬脂酸甘油酯，也不是軟脂酸甘油酯，A、B錯誤；其在NaOH溶液中水解得到高級脂肪酸鈉，為肥皂的主要成分，C正確；與其互為同分異構(gòu)體且完全水解后產(chǎn)物相同的油脂有兩種，分別為：和 ，D錯誤。 考點(diǎn)　蛋白質(zhì)和氨基酸的組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì) 解析　 答案　 名師精講 (1)在30～50 ℃酶的活性最強(qiáng)，超過適宜的溫度時，酶將失去生理活性。 (2)蛋白質(zhì)的鹽析和變性的比較 (3)氨基酸的成肽規(guī)律 ①2種不同氨基酸脫水可形成4種二肽(可以是相同分子之間，也可以是不同分子之間)，如甘氨酸與丙氨酸混合后可形成以下4種二肽： 5．由下列結(jié)構(gòu)片段組成的蛋白質(zhì)在胃液中水解，能產(chǎn)生的氨基酸是(　　) 答案　A 解析　 6．下列說法不正確的是(　　) A．毛巾、口罩等個人用品要經(jīng)常用開水蒸煮，被褥要放在太陽光下直射，其目的都是使病毒蛋白質(zhì)變性 B．用濃Na2SO4溶液使蛋清液發(fā)生鹽析，進(jìn)而分離、提純蛋白質(zhì) C．蛋白酶是蛋白質(zhì)，它不僅可以催化蛋白質(zhì)的水解反應(yīng)，還可以催化淀粉的水解反應(yīng) D．甘氨酸(H2N—CH2—COOH)既有酸性，又有堿性，是最簡單的氨基酸 答案　C 解析　毛巾、口罩用開水蒸煮，曬被褥等目的是使病毒、細(xì)菌在高溫或紫外線下發(fā)生蛋白質(zhì)變性，A正確；濃Na2SO4溶液使蛋清液發(fā)生鹽析，進(jìn)而分離、提純蛋白質(zhì)，B正確；酶具有專一性，蛋白酶只能催化蛋白質(zhì)的水解反應(yīng)，不能催化淀粉的水解反應(yīng)，C錯誤；甘氨酸(H2N—CH2—COOH)中的氨基(H2N—)有堿性、羧基(—COOH)有酸性，是最簡單的氨基酸，D正確。