【步步高】2015-2016学年高中化学 第四章 第1-3节学案（打包4套）新人教版选修5
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【步步高】2015-2016学年高中化学 第四章 第1-3节学案（打包4套）新人教版选修5,步步高,学年,高中化学,第四,节学案,打包,新人,选修
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1 第一节 油 脂 学习目标定位 成和结构特点。 书写油脂皂化、水解的化学方程式。 1营养素是食物中能够被人体 消化吸收和利用 的各种成分。人体需要的营养素主要有： 蛋白质 、 脂类 、 糖类 、 无机盐 、 维生素 和 水 等六类，统称为六大营养素。 每日摄取的主要食物及其提供的主要营养成分： 有机物 面食 蔬菜 肉类 油类 蛋类 主要成分 糖类 维生素、无机盐 蛋 白质 脂类 蛋白质 物种子 、 动物的组织和器官 中，特别是 油料作物的种子 和 动物皮下的脂肪组织 ，油脂含量丰富。常温下，植物油呈液态，称为 油 ，动物油呈固态，称为 脂肪 ，两者合称为油脂。 3完成下列实验，观察实验现象，推测油脂的物理性质： 实验操作 实验现象 实验结论 (1)向盛有 2 的试管中滴入 1 滴豆油，振荡 油和水迅速分层且豆油漂浮在水面上 油脂不溶于水，且油脂的密度比水小 (2)向盛有 2 油的试管中滴入 1 滴豆油，振荡 液体不分层 油脂易溶于有机溶剂 (3)分别向两支平 放的试管口滴 2 滴豆油和水，将试管慢慢竖直 豆油滴落的慢 油脂的粘度比水大 2 探究点一 油脂的组成和结构 1自然界中的油脂是多种物质的 混合物 ，其主要成分是一分子甘油 ( )与三分子高级脂肪酸脱水形成的酯，称为 甘油三酯 。其结构可以表示为 ， (1)结构式中， 同一种烃基的油脂称为 简单甘油酯 ； 不同种烃基的油脂称为 混合甘油酯 。天然油脂大多数都是 混合甘油酯 。 (2)酯和油脂的区别 酯是由 酸 (有机羧酸或无机含氧酸 )与醇相互作 用 失去水分子形成的一类化合物的总称。而油脂仅指 高级脂肪酸与甘油 所生成的酯，因而它是酯中特殊的一类物质。 2组成油脂的高级脂肪酸种类较多，但多数是含有 16 18 个碳原子的直链高级脂肪酸。常见的有： (1)饱和脂肪酸：如硬脂酸，结构简式为 脂酸，结构简式为 (2)不饱和脂肪酸：如油酸，结构简式为 油酸，结构简式为 3脂肪酸的饱和程度对油脂熔点的影响 植物油为含较多 不饱和脂肪酸 成分的甘油酯，常温下一般呈 液 态；动物油为含较多 饱和脂肪酸 成分的甘油酯，常温下一般呈 固 态。 归纳总结 3 活学活用 1下列关于油脂的叙述不正确的是 ( ) A油脂属于酯类 B天然油脂没有固定的熔、沸点 C油脂是高级脂肪酸的甘油酯 D简单甘油酯是纯净物，有固定的熔、沸点，混合甘油酯是混合物，没有固定的熔、沸点 答案 D 解析 油脂是高级脂肪酸的甘油酯， A、 C 正确；天然油脂为混合物，没有固定的熔、沸点，B 正确；由同种简单甘油酯分子组成的油脂或由同种混合甘油酯分子组成的油脂都是纯净物，都有固定的熔、沸点。 2下列属于油脂的是 ( ) 答 案 C 解析 探究点二 油脂的化学性质 1水解反应 油脂属于酯类，能发生水解反应，水解用到的催化剂为 酸 、 碱 或 酶 。 1 脂完全水解的产物是 1 油 和 3 级脂肪酸 (或其盐 )。 4 (1)硬脂酸甘油酯在酸性条件下水解反应的化学方程式为 (2)硬脂酸甘油酯在 液中发生水解反应的化学方程式为 (3)油脂在碱性溶液中的水解反应又称为 皂化 反应，工业上常用来制取 肥皂 ， 高级脂肪酸钠是肥皂的有效成分。肥皂的生产流程如下： 其中盐析 的作用是：加入的 降低高级脂肪酸钠的溶解度 ，使混合液分成上下两层，经分离得到 高级脂肪酸钠盐 及其副产品 甘油 。 2油脂的氢化 由于形成油脂的高级脂肪酸有饱和的，也有不饱和的，因此许多油脂兼有 烯烃 的化学性质，可以发生 加成 反应。如油酸甘油酯通过氢化发生转变的化学方程式为 这一过程又称为油脂的 氢化 ，也可称为油脂的 硬化 。这样制得的油脂叫 人造脂肪 ，通常又称为 硬化油 。 归纳总结 5 油脂是多种高级脂肪酸的甘油酯，具有酯的化学性质，能够发生 水解反应 。而高级脂肪酸中有饱和的，也有不饱和的。因此，许多油脂兼有烯烃的 化学性质，可以发生 加成 反应和 氧化反应，能使溴水、酸性高锰酸钾溶液褪色。 活学活用 3下列关于油脂的叙述中错误的是 ( ) A从溴水中提取溴可用植物油作萃取剂 B用热的纯碱溶液去油污效果更好 C硬水使肥皂去污能力减弱是因为发生了沉淀反应 D用热的纯碱溶液可区别植物油和矿物油 答案 A 解析 植物油中含碳碳双键，可与溴发生加成反应；温度越高， 的水解程度越大，溶液碱性越强，油污水解的程度越大；硬水中钙 (镁 )离子易与肥皂反应生成难溶于水的高级脂肪酸钙 (镁 )；植物油为 油脂，在热的纯碱溶液中水解，产物均溶于水，而矿物油主要为烃类，不与纯碱溶液反应，液体分为两层。 4下列关于皂化反应的说法中错误的是 ( ) A油脂经皂化反应后，生成高级脂肪酸钠、甘油和水的混合液 B加入食盐可以使肥皂析出，这一过程叫盐析 C加入食盐搅拌后，静置一段时间，溶液分成上下两层，下层是高级脂肪酸钠 D发生盐析后的混合物可以通过过滤的方法分离得到高级脂肪酸钠 答案 C 解析 油脂发生皂化反应，能生成高级脂肪酸钠、甘油和水的混合物，加入食盐后，可发生分层，此过程叫盐析，此时高级脂肪酸钠浮在上层 。因此， A、 B 正确， C 错误。甘油是极易溶于水的物质，因此它与食盐溶液形成一个整体。 物质 油脂 矿物油 脂肪 油 组成 多种高级脂肪酸的甘油酯 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 液态 具有酯的性质，能水解，有的油脂兼有烯烃的性质 具有烃的性质，不能水解 鉴别 加含酚酞的 液，加热，红色变浅不再分层 加含酚酞的 液，加热，无变化 6 用途 营养素可食用，化工原料如制肥 皂、甘油 燃料、化工原料 1下列物质中，不属于油脂的是 ( ) A牛油 B花生油 C棉子油 D润滑油 答案 D 解析 润滑油属于矿物油，是多种烃的混合物，不属于油脂。 2食品店出售的冰激凌是硬化油，它是以多种植物油为原料制得的，此过程中发生的反应类型是 ( ) A水解反应 B加聚反应 C加成反应 D取代反应 答案 C 解析 植物油分子结构中含有 ， 能与 3下列属于油脂的用途的 是 ( ) 人类的营养物质 制取肥皂 制取甘油 制备高级脂肪酸 制备汽油 A B C D 答案 D 解析 油脂不能制备汽油。 4下列有关说法不正确的是 ( ) A苏丹红、三聚氰胺、地沟油、生石灰粉都属于对人体有害的有机物 B地沟油经过提炼可作为化工原料 C地沟油是一种品质较差的动植物油脂，由于混有一些对人体有害的杂质而不能食用 D工业上可通过煅烧贝壳制得生石灰粉 答案 A 解析 生石灰是 于无机物。 5 (1)2 酸、 1 脂酸与 1 油完全反应，只生成一种甘油酯 A， A 可能的结构有 _种。硬化 1 需标准状况下的 ，反应的化学方程式为_(A 用其中一种结构表示，下同 )。 (2)A 在 液 中 加 热 发 生 _ 反 应 ， 反 应 的 化 学 方 程 式 为_。 答案 (1)2 7 解析 由 2 酸和 1 脂酸与 1 油形成的甘油酯可能有两种结构，即： 6下列区分植物油和矿物油的方法中，正确的是 ( ) A加入水中，浮在水面上的为植物油 B尝一尝，能食用的为植物油 C点燃，能燃烧的为矿物油 D加入足量的 液共热，不再分层的为植物油 答案 D 解析 植物油与矿物油都不溶于水，密度都比水小，加入水中后都浮在水面上；植物油与矿物油味道不佳，特别是矿物油对人体还有一定的毒害，故不能用尝味道的办法区分；植物油与矿物油点燃时都可燃烧；加足量 液共热，矿物油不反应，溶液分层，而植物油皂化为高级脂肪酸钠和甘油，这些产物都易溶于水，不分层，故 D 正确。基础过关 一、油脂的组成和结构 1关于油脂的叙述中，不正确的是 ( ) A天然油脂没有固定的熔点和沸点，所以天然油脂是混合物 8 B 甘油形成的酯属于油脂 C油脂和石油都是有机化合物，但不属于同类物质 D油都是由不饱和高级脂肪酸甘油酯组成的， 脂肪都是由饱和高级脂肪酸甘油酯组成的 答案 D 解析 天然油脂大多数都是混合物，没有固定的熔、沸点。油脂是由高级脂肪酸和甘油形成的酯，所以由 甘油形成的酯属于油脂，且为混合甘油酯。油脂属于酯类，而石油是属于烃类物质的混合物，属于不同类的物质。油和脂肪都是既含不饱和高级脂肪酸甘油酯也含有饱和高级脂肪酸甘油酯，只是在油中前者的含量较高。 2下列关于油脂的结构 的说法正确的是 ( ) A油脂是高级脂肪酸与甘油生成的酯 B若 为简单甘油酯 C若 为混合甘油酯 D某油脂分子中，所含烃基有三种，但每一个油脂分子中所含这三种烃基都相同，而且排列结构也相同，则该油脂为混合物 答案 A 解析 油脂是多种高级脂肪酸跟甘油生成的甘油酯，在油脂的结构中， 可以不同。若 为简单甘油酯；若 为混合甘油酯，此时 可能是不饱和烃基。油脂分子所连三个烃基均相同，且排列结构也相同，即这些油脂分子均为同一分子，应为纯净物。 3 “ 脑黄金 ” 可谓是家喻户晓，其实脑黄金 (是从深海鱼油中提取出的不饱和程度很高的脂肪酸，它的分子中有 6 个 ，称为二十六碳六烯酸，则其甘油酯的结构简式为 ( ) A ( B ( ( D (案 B 解析 首先根据该不饱和脂肪酸的名称及其分子中所含有碳碳双键数目，求出其分子式，然后再推断其甘油酯的结构简式。因该不饱和脂肪酸分子中含有 6 个 ，其烃基组成符合通式 11， n 25,2n 11 39。 9 二、油脂的性质 4下列叙述中正确的是 ( ) A植物油能使溴的四氯化碳溶液褪色 B向与 液充分反应的氯乙烷中加入硝酸银溶液，可以鉴定其中的氯原子 C将等体积的苯、汽油和水在试管中充分振荡后静置，现象如图 D天然油脂属于纯净物，油脂的硬化又叫油脂的氢化 答案 A 解析 B 项，在加入硝酸银溶液之前，须加入硝酸中和掉多余的碱液； C 项，因苯、汽油的密度小于水的密度，故它们在试管中的情况与图相反； D 项，天然油脂属于混合物而不是纯净物。 5关于油脂的说法中， 不正确的是 ( ) A所有的油脂都能发生皂化反应 B为了便于油脂的运输，工业上常常把液态油进行氢化 C油脂都比水轻，浮在水面上 D纯净的花生油不饱和度高，具有固定的熔、沸点 答案 D 解析 油脂属于酯类物质，都可以发生水解反应，其中在碱性条件下的水解又称为皂化反应。对于不饱和度较高的液态油脂，可以通过氢化反应，转化为半固态的油脂，便于运输、贮存。油脂的密度都比水小，且难溶于水，可浮在水面上。天然的油脂都是混合物，无固定的熔、沸点。 6要证明硬脂酸具有酸性，可采用的正确方法是 ( ) A把硬脂酸溶 于汽油，向溶液中加入石蕊试液，溶液变红 B把纯碱加入硬脂酸并微热，产生泡沫 C把硬脂酸加热熔化，加入金属钠，产生气泡 D把滴有酚酞试剂的稀烧碱溶液加入硬脂酸中，微热，红色变浅甚至消失 答案 D 解析 硬脂酸的酸性较弱，比碳酸弱的多，不能使指示剂变色。要证明硬脂酸具有酸性，可以将它与碱反应，把滴有酚酞试剂的稀烧碱溶液加入硬脂酸中，微热，红色变浅甚至消失即可说明。 7下列说法中正确的是 ( ) A天然油脂大多是由简单甘油酯组成的混合物，没有固定的熔、沸点 B油脂中烃基所含的碳原子数越多，油脂的熔点越 高 C油脂中饱和烃基的相对含量越大，油脂的熔点越高 10 D熔点高低顺序：硬脂酸甘油酯 油酸甘油酯 软脂酸甘油酯 答案 C 解析 天然油脂大多是由混合甘油酯组成的混合物，因而没有固定的熔、沸点；油脂的熔点高低主要取决于油脂中所含烃基的饱和程度，而不是所含烃基的碳原子数，一般地，油脂中的烃基全部是饱和烃基时在室温下呈固态，全部是不饱和烃基时在室温下呈液态，含饱和烃基越多，油脂的熔点越高；常见油脂熔点的高低顺序是硬脂酸甘油酯 软脂酸甘油酯 油酸甘油酯。 三、关于油脂的简单计算 8 22.5 g 某油脂皂化时需要 3 g 该油脂的相对分子质量为 ( ) A 450 B 600 C 900 D 300 答案 C 解析 油脂水解消耗的 3 g40 g 1 以油脂的物质的量为 脂的摩尔质量为 22.5 g 900 g 1。 四、油脂的实际应用 9油脂是油与脂肪的总称，它是多种高级脂肪酸的甘油酯。油脂既是重要的食物，又是重要的化工原料。油脂的以下性质和用途中与其含有不饱和键有关的是 ( ) A适量摄入油脂，有助 于人体吸收多种脂溶性维生素和胡萝卜素 B利用油脂在碱性条件下的水解，可以生产甘油和肥皂 C植物油通过氢化可以制造植物奶油 (人造奶油 ) D脂肪是有机体组织里储存能量的重要物质 答案 C 解析 A、 B、 D 三选项是油脂的共性，与结构中是否含有不饱和键无关； C 项中的氢化实际上就是与氢气的加成反应，是不饱和键的性质。 10植物油中的脂肪酸能使皮肤滋润有光泽，若人体长期摄入油脂不足，体内缺乏脂肪，会导致营养不良 ，体力不佳，体重减轻，甚至丧失劳动能力等。下列有关油脂的说法正确的是 ( ) A油脂是人体必不可少 的营养物质，在饮食中应尽可能多地食用 B油和脂肪属于酯类，二者互为同系物 C油脂一般具有酯类和烯烃的一些性质 D油脂都可以在酸性条件下发生皂化反应生成甘油和高级脂肪酸 答案 C 解析 油脂虽是人体必不可少的基本营养物质，但也不是食用越多越好，故 A 错误；油和脂肪中烃基种类不同，油的分子组成中含有不饱和键，而脂肪中多为饱和烃基，二者不是同系物关系， B 错误；油脂在碱性条件下水解又称皂化反应， D 错误。 11 能力提升 11一种有机物的结构简式为 试回答下列问题： (1)该化合物的种类是 ( ) A烯烃 B酯 C油脂 D高分子化合物 (2)该化合物的密度 ( ) A比水大 B比水小 (3)该化合物常温下的状态为 ( ) A液体 B固体 C气体 (4)能与该物质反应的物质有 ( ) A B碘水 C乙醇 D乙酸 E 出该有机物与选出的物质反应的化学方程式 (任写一个 )： _。 答案 (1)2)B (3)A (4)2 (1)某油酸的化学式为 构中含有 和 两种官能团，通过实验检验 的方法是 _， 检验 方法是 _。 (2)一种油脂 g 完全催化加氢，需标准状况下氢气 134.4 物质的量的该油脂氢 12 化后，皂化消耗 g，若该油脂是简单甘油酯，写出它的结构简式：_。 答案 (1)向油酸中加入溴水， 溴水褪色 向油酸中加入含酚酞的 液，红色变浅 解析 (1)证明油酸烃基中的不饱和键可采用向其中加入溴水，利用溴与不饱和键的加成使溴水褪色来进行检验；羧基可与 液发生中和反应，向其中加入含酚酞的 液，红色变浅，说明含有羧基。 (2)物质的量为 1 油脂的物质的量为 g 1 13以每摩尔该物质中含有碳碳双键的数目 为 3 脂 ) 884 g 1，设该油脂结构简式为 ( 1则 (14n 43)3 41 884 ， n 17 ， 故 其 结 构 简 式 行皂化反应时的步骤如下： (1)在圆底烧瓶中加入 8 g 硬脂酸甘油酯，然后加入 2 g 氢氧化钠、 5 和10 精，加入酒精的作用是 _。 (2)隔着石棉网给反应物加 热约 10 分钟，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 _，静置一段时间后，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) 日 常 生 活 中 用 加 热 的 纯 碱 溶 液 来 洗 涤 粘 有 油 脂 的 器 皿 的 原 因 是_。 答案 (1)溶解硬脂酸甘油酯 (2)胶体 13 (3)颗粒 上 盐析 (4)导气，冷凝回流 (5)热的纯碱溶液碱性较强，能使油脂发生水解反应，生成易溶于水的高级脂肪酸钠和甘油 解析 硬脂酸甘油酯在碱性条件下水解的化学方程式为 3验时为了便于硬脂酸甘油酯和 液充分混合，使反应彻底，常加入一定量的乙醇作溶剂。题图中的长导管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 颗粒，进行盐析。静置后反应液分为两层，由于高级脂肪酸钠的密度比较小，处 于上层，而 油、水、酒精的混合溶液处于下层。 拓展探究 14 A、 B、 C、 D、 E 均为有机物，相互间可发生如图所示的转化： 试回答下列问题： (1)图中丙烯和 500 时发生的反应属于 _反应，由 A 生成 B 的反应属于_反应。 E 和 液的反应在工业中称为 _反应。 (2)B 分子中含有的官能团是 _。 (3)写出 D 可能的结构简式： _。 答案 (1)取代 加成 皂化 (2) 析 醇分子中每有一个羟基与乙酸发生酯化反应，所得产物的相对分子质量就比相应的醇大 42。甘油的相对分子质量为 92， D 的相对分子质量为 176，增加 84，可知甘油分子中有 2个羟基与乙酸发生酯化反应。 1 第三节 蛋白质和核酸 第 1 课时 氨基酸的结构与性质 学习目标定位 氨酸、丙氨酸、苯丙氨酸和谷氨酸。 肽反应；认识人工合成多肽的意义。 1蛋白质是重要的营养物质 它由不同 氨基酸 按不同的排列顺序互相结合而构成的 高分子 化合物。因此可以说氨基酸是蛋白质的基石。蛋白质分子里含有未缩合的 羧基 ( 氨基 ( 2迄今人类在自然界已发现数百种 氨基酸 ，但是从蛋白质水解得到的氨基酸，最常见的大约 有 20 种，并且绝大多数是 氨基酸 ，举出几种常见的氨基酸： 甘氨酸 (氨基乙酸 )、丙氨酸 ( 氨基丙酸 )、苯丙氨酸 ( 氨基苯丙酸 )。 探究点一 氨基酸的结构 1写出下列氨基酸的结构简式 甘氨酸： ；丙氨酸： ； 苯丙氨酸： ； 谷氨酸： 。 (1)氨基酸分子中含有的官能团是 氨基 和 羧基 ，属于取代羧酸。 (2)从结构上看，氨基酸可以看作是羧酸分子中烃基上的 H 被 氨基 取代的产物。 2 2天然氨基酸均为 氨基酸 ，结构简式可表示为 。下列氨基酸的系统名称是： 甘氨酸 氨基乙酸 ；丙氨酸 氨基丙酸 ；苯丙氨酸 氨基苯丙酸 ；谷氨酸 2氨基 1,5戊二酸 。 归纳总结 (1)组成蛋白质的氨基酸几乎都是 氨基酸 。 (2)氨基酸分子中共有的官能团是 活学活用 1某期刊封面上有如图所示的一个分子的球棍模型图，图中 “ 棍 ” 代表单键或双键或三键，不同颜色的球代表不同元素的原子，该模型图可代表一种 ( ) A卤代羧酸 B酯 C氨基酸 D醇钠 答案 C 解析 从左边绿 球出发，它与 4 个原子成键，故可推测其为碳原子， 4 个键为单键，且白球为氢原子 (一价 )；再考虑右侧，绿球即碳原子与 1 个绿球及 2 个红球成键，据碳四价原则知，2 个红球必定以 1 个单键和 1 个双键成键，而右侧红球又连接有 1 个氢原子，因此推测红球为氧原子。同理可推测蓝球 (三价 )为氮原子。故该分子模型代表了一种氨基酸( 2分子式为 于氨基酸的同分异构体数目为 ( ) A 2 种 B 3 种 C 4 种 D 5 种 答案 D 解析 于氨基酸的有 3 探究 点二 氨基酸的性质 1天然的氨基酸均为 无色 晶体，熔点 较高 ，能溶于 强酸 或 强碱 溶液中，大部分 能 溶于水，难 溶于乙醇、乙醚。 2氨基酸分子中含有酸性官能团 性官能团 基酸既能跟酸反应生成盐，又能跟碱反应生成盐。 (1)甘氨酸与盐酸反应的化学方程式是 。 (2)甘氨酸与 液反应的化学方程式是 。 3羧基与氨基可以发生像酯化反应那样的脱水反应，形成肽键 “ ” 。 (1)两分子的丙氨酸在酸或碱的作用下，脱去一分子的水。其化学方程式是 该反应中，羧基的断键位置是 碳氧单键 。 (2)氨 基酸在酸或碱的条件下加热，通过一分子的氨基与另一分子的羧基间脱去一分子水，缩合形成含有 肽键 ( )的化合物，叫做 成肽反应 ，成肽反应是分子间脱水反应，属于 取代 反应。 (3)由两个氨基酸分子缩合而成的含有 一个肽键 的化合物叫二肽。由三个或三个以上氨基酸分子缩合而成的含 多个肽键 的化合物称为多肽。 (4)分析下图多肽链属于 四 肽，形成该化合物的氨基酸有 4 种，含有肽键的数目是 3。 4 归纳总结 (1)多种氨基酸分子按不同的排列顺序以肽键相互结合，可以形成千百万种具有不同的理化性质和生理活性的多肽链。相对分子质量在 10 000 以上的，并具有一定空间结构的多肽，称为蛋白质。 (2)由 n 个氨基酸分子发生成肽反应，生成一个肽链时，会生成 n 1 个水分子和 n 1 个肽键。 活学活用 3甘氨酸和丙氨酸混合，在一定条件下发生缩合反应生成二肽的化合物共有 ( ) A 4 种 B 3 种 C 2 种 D 1 种 答案 A 解析 甘氨酸和甘氨酸、丙氨酸和丙氨酸自身形成的二肽各一种，两者交叉形成的二肽有两种，总共四种。 4 L多巴是一种有机物，分子式为 可用于帕金森综合症的治疗，其结构简式为。下列关于 L多巴 的叙述不正确的是 ( ) A它属于 氨基酸，既具有酸性，又具有碱性 B它能与 溶液发生显色反应 C它可以两分子间缩合形成分子式为 化合物中有 3 个六元环 D它既与酸反应又与碱反应，等物质的量的 L多巴最多消耗 物质的量之比为 11 答案 D 解析 此分子中既含 含羧基，且 位上，属于 氨基酸，故 A 项正确；结构中含酚羟基，遇 发生显色反应， B 项正确；两分子间发生缩合反应，可形成环状有机物： 5 ，分子式为 C 项正确；等物质的量的此分子，最多消耗 物质的量之比为 31 ， D 项错误。 1关于 的酸碱性，下列说法正确的是 ( ) A既有酸性，也有碱性 B只有酸性 C只有碱性 D既没有酸性，也没有碱性 答案 A 解析 氨基酸结构中 含有氨基和羧基，所以既有酸性，又有碱性。 2四种化合物： 、 H) 3、 ()2S、 H 2N 中跟盐酸和 ) A只有 B只有 C只有 D 答案 D 3一种二肽的结构简式为 ，合成这种二肽的氨基酸是 ( ) 6 答案 D 解析 本题主要是考查成肽反应的断键、成键位置： 所 以 ， 合 成 这 种 二 肽 的 氨 基 酸 应 该 是。 4右图是某只含有 C、 H、 O、 N 的有机物的简易球棍模型。下列关于该有机物的说法错误的是 ( ) A该有机物的分子式为 在一定条件下该有机物可以发生缩合反应，生成高分子化合物 C该有机物不能和盐酸反应 D该有机物能和 案 C 解析 根据模型和价键规律可知该化合物的结构简式为 可知其分子式为是一种氨基酸，可以发生缩合反应生成蛋白质；其分子式中既含有氨基又含有羧基，故既能与盐酸反应，又能与 7 5酪氨酸是一种 生命活动不可缺少的氨基酸，它的结构简式为 (1)酪氨酸能发生的化学反应类型有 _(填字母 )。 A取代反应 B还原反应 C酯化反应 D中和反应 (2)已知氨基不能与碱反应，写出酪氨酸与足量的 液反应的化学方程式：_。 答案 (1)基础 过关 一、氨基酸的结构与性质 1关于氨基酸的下列叙述，不正确的是 ( ) A氨基酸都是晶体，一般能溶于水 B氨基酸都不能发生水解反应 C氨基酸是两性化合物，能与酸、碱反应生成盐 D天然蛋白质水解最终可以得到 氨基酸、 氨基酸等多种氨基酸 答案 D 2氨基酸不能发生的反应是 ( ) A酯化反应 B中和反应 C成肽反应 D水解反应 答案 D 3下列物质中，有的属于构成人体的氨基酸，有的不是。若将其中构成人体的氨基酸脱水缩合形成一种多肽化合物 A， A 中含有的氨基、 羧基和肽键的数目依次是 ( ) 8 A 7、 5、 4 B 4、 4、 2 C 2、 2、 2 D 3、 2、 3 答案 C 解析 根据氨基酸的基本知识可知 不是氨基酸；构成人体蛋白质的氨基酸应该是 氨基酸， 不是 氨基酸；将挑出的 脱水缩合成三肽，并写出化合物的结构简式： 经计算，此三肽中氨基数为 2，羧基数为 2，肽键数为 2。 4已知某氨基酸的相对分子质量小于 200，且氧的质量分数约为 其分子中碳的个数最多为 ( ) A 5 个 B 6 个 C 7 个 D 8 个 答案 B 解析 该氨基酸的相对分子质量小于 200，且氧的质量分数约为 一个该氨基酸分子中最多含氧原子的个数为 6，即为 3 个羧基，氨基酸的分子量约为 192，若使分子中碳的个数最多，则只能含有一个氨基，通过计算，最多含有 6 个碳。 5有一分子式为 水解得到丙氨酸 和另一种氨基酸 X，则 X 的化学式可能是 ( ) A B D 案 B 解析 水解方程式为 9 ，根据质量守恒可得 X 的化学式。 二、根据有机物的结构推断其性质 6扑热息痛是一种优良的解热镇痛药，其结构简式为 下列说法不正确的是 ( ) A它能与烧碱溶液反应 B它能与溴水发生取代反应 C它不能被氧化剂氧化 D它遇 答案 C 解析 有机物发生什么样的反应，要看它有什么样的结构及官能团。在此化合物中，含有酚羟基和肽键。酚羟基可与烧碱溶液反应，酚羟基的邻、对位上的氢原子可与溴水发生取代反应，酚羟基易被氧化，遇到 色反应。 7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 (分子中的 有类似性质 )。下列关于青霉氨基酸的推断合理 的是 ( ) A青霉氨基酸分子中所有碳原子均在同一直线上 B青霉氨基酸只有酸性，没有碱性 C青霉氨基酸分子间能形成多肽 D 1 霉氨基酸与足量的金属钠反应生成 0.5 2 答案 C 解析 分子中含有 以有碱性，除了 ，还有 以与 应，所以生成的 8根据最近的美国 农业研究杂志报道，美国科学家发现半胱氨酸能增强艾滋病病毒感染者的免疫力，对控制艾滋病病毒的蔓延有奇效。已知半胱氨酸的结构简式为 10 ，则下列说法不正确的是 ( ) A半胱氨酸属于 氨基酸 B半胱氨酸是一种两性化合物 C两分子半胱氨酸脱水形成的二肽的结构简式为 D 与 液加热时可放出一种碱性气体 答案 C 解析 由题目给出的半胱氨酸的结构简式可知，氨基在羧基邻位碳原子上，所以属于 氨基酸；因为氨基为碱性基团，羧基为酸性基团，所以半胱氨酸是一种两性化合物；两分子半胱氨酸脱水形成二肽应是氨基 与羧基反应的结果： 因为 是氨基酸的铵盐，电离生成的铵根离子与氢氧根离子在加热条件下反应会放出氨气。 能力提升 9蛋白质是构成生命的基础物质，而氨基酸又是构成蛋白质的基石，最简单的氨基酸的结构简式是 _；该氨基酸形成的二肽的结构简式是 _；将该氨基酸溶于酸性溶液形成的微粒的结构简式是 _；将该氨基酸溶于碱性溶液形成的微粒的结构简式是_。 解析 最简单的氨基酸是甘氨酸 ( )，分子中含有一个 具有酸性又具有碱性，可与酸或碱 发生中和反应生成对应的盐，也可在分子间发生反应生成 11 二肽、多肽等。 10某有机物含碳、氢、氧、氮四种元素。如图是该有机物的球棍模型 (其中黑点表示原子，短线表示原子之间的共价键 )： (1)则该有机物的化学式为 _，结构简式为 _。 (2)该有机物可能发生的化学反应有 _(填编号 )。 水解 加聚 取代 消去 酯化 (3)该有机物发生水解反应的化学方程式： _ _。 (4)写出该有机物的一种同分异构体，它的分子中含有两个 ，且是天然蛋白质水解的最终产物之一，则该同分异构体的结构简式为 _。 答案 (1)2) 解析 形成一个共价键的为氢 原子，形成两个共价键的为氧原子，形成三个共价键的为氮原子，形成四个共价键的为碳原子。 所写物质为天然蛋白质水解产物即为 氨基酸，故可表示为 。由题意知， 故只能为 。 的分子式为 机物 B 的分子式为 两种有机物分子中都有一个与碳原子连接的甲基，它们都能与 液反应，也都能与盐酸反应。 有机物 A、 B 的结构简式为 A ， B 。 、 B 分 别 与 液 反 应 的 化 学 方 程 式 为_ _。 12 解析 既与 3为氨基酸，则含有 外仅剩 ，故只能为 ；若为铵盐，除 外，应为羧酸根离子，结合碳原子数知，只 能为 。 12根据下图所示化合物的结构分析回答下列问题。 (1)该化合物中， 表示 _， 表示 _。 (2)该化合物由 _个氨基酸失去 _个水分子而形成。 (3)该化合物称为 _，含 _个肽键，其编号是 _。 答案 (1)氨基 氢原子 (2)4 3 (3)四肽 3 拓展探究 13实验室用燃烧法测定某种氨基酸 (分子组成。 取 W g 该种氨基酸放在纯氧中充分燃烧，生成 按下图所示装置进行实验。 请回答下列有关问题： (1)实验开始时，首先要通入一段时间的氧气，其理由是 _。 (2)装置图中需要加热的仪器有 _(用字母填空，下同 )，操作时应先点燃 _处 13 的酒精灯。 (3)A 装 置 中 发 生 反 应 的 化 学 方 程 式 是_ _。 (4)D 装 置 的 作 用 是_。 (5) 读取 体 积 时 ， 应 注 意 ：_ _， _ 。 (6)实验中测得 折算为标准状况 )。为确定此氨基酸的分子式，还需要的有关数据有 _(用字母填空 )。 A生成二氧化碳气体的质量 B生成水的质量 C通入氧气的体积 D 氨基酸的相对分子质量 答案 (1)排除体系中的 2)A 和 D D (4)吸收未反应的 证最终收集的气体为纯净的 5)量筒内液面与广口瓶中液面在同一水平线上 视线与凹液面最低处相切 (6) 1 第 2 课时 蛋白质 酶 核酸 学习目标定位 酸等的意义。 1蛋白质是一类非常重要的 含氮生物高分子化合物 ，其相对分子质量从几万到几千万。它是由 C、 O、 H、 N、 些蛋白质中含有 P，少量蛋白质还含有微量 2蛋白质在生产、生活中的作用 (1)蛋白质存在于一切细胞中，组成人体蛋白质的氨基酸有必需和非必需之分，必需氨基酸共 8种，非必需氨 基酸共 12种。 (2)蛋白质是人类必需的营养物质。 (3)蛋白质在工业上也有广泛的用途。动物的毛和蚕丝的成分都是 蛋白质 ，它们是重要的纺织原料。 探究点一 蛋白质的结构和性质 1蛋白质的结构 (1)任何一种蛋白质分子在天然状态下均具有 独特而稳定 的结构。 (2)蛋白质分子特定的空间结构：蛋白质分子中各种氨基酸的 连接方式和排列顺序 ，称为蛋白质的一级结构。多肽链 卷曲盘旋和折叠的空间结构 ，称为蛋白质的二级结构。蛋白质分子在二级结构基础上进一步 盘曲折叠 形成 的三维结构，称为蛋白质的三级结构，进一步形成蛋白质的四级结构。 (3)蛋白质的性质不仅取决于多肽链氨基酸的 种类 、 数目 及 排列顺序 ，还与其 特定的空间结构 有关。 2蛋白质的化学性质 (1)蛋白质的特征反应 颜色反应：取一小块鸡皮，置于蒸发皿中，滴加 3 5 滴浓硝酸，在酒精灯上微热，观察到的现象是 鸡皮遇浓硝酸变黄色 。实验结论： 浓硝酸可使某些蛋白质显黄色 ，常用此反应来鉴别蛋白质。 蘸取少量鸡蛋清或取一根头发，放在酒精灯火焰上灼烧，可闻到 烧焦羽毛的特殊气味 。常 2 用此反应区分毛料纤维与合成纤维。 (2)蛋白质的两性 形 成蛋白质的多肽是由多个氨基酸发生 成肽反应 形成的，在多肽链的两端存在着自由的 氨基和 羧基 ，侧链中也有酸性或碱性基团，所以蛋白质与氨基酸一样具有 两性 ，能与酸或碱反应。 (3)蛋白质的水解 蛋白质 酶、酸或碱 水解 多肽 酶、酸或碱 逐步水解 氨基酸 天然蛋白质水解的产物为 氨基酸 ，蛋白质水解时，多肽链中的 C N 键断裂，碳原子上连接 羟基 ，形成 原子上连接 氢原子 ，形成 (4)蛋白质的盐析 按下列实验操作完成实验： 实验现象：加入饱和 (管内蛋白质均 产生沉淀 ，加蒸馏水后沉淀溶解 。 结论：少量的盐 如 (能 促进 蛋白质溶解，但当盐溶液浓度较大时，则会使蛋白质溶解度 降低 而从溶液中 析出 ，这种作用称为 盐析 。 蛋白质的盐析是一个 可逆 过程，采用 多次盐析 和 溶解 可分离提纯蛋白质。 (5)蛋白质的变性 按下列实验操作完成实验： 实验操作 ： 实验操作 ： 实验现象：加热及加入醋酸铅溶液， 、 两支试管内蛋白质均 产生沉淀 ；加入蒸馏水后 3 沉淀 不溶解 。 结论：在某些物理因素或化学因素的影响下，蛋白质的 理化性质 和 生理功能 发生改变的现象，称为蛋白质的变性。能使蛋白质变性的因素有： 物理因素： 加热 、加压、搅拌、振荡、 紫外线照射 、超声波等； 化学因素： 强酸 、 强碱 、 重金属盐 、三氯乙酸、乙醇、丙酮、甲醛等有机物。 蛋白质的变性是一个 不可逆 过程，变性后的蛋白质 在水中 不溶解 ，同时也会失去 原有的生理活性 。利用蛋白质的变性，可用于杀菌消毒，而疫苗等生物制剂的保存则要防止变性。 归纳总结 蛋白质的盐析和变性的不同 盐析 变性 变化条件 浓的轻金属盐 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 (蛋白质性质改变 ) 变化过程 可逆 不可逆 用途 分离、提纯蛋白质 杀菌、消毒 活学活用 1下列关于蛋白质的叙述中，不正确的是 ( ) A蚕丝、羊毛、病毒等主要成分都是蛋白质 B蛋白质溶液中加入饱和 (白质析出，虽再加水，也不溶解 C重金属盐能使蛋白质凝结 D浓硝酸溅到皮肤上能使皮肤呈黄色是由于浓硝酸与蛋白质发生了颜色反应 答案 B 解析 蛋白质溶液中加入饱和 (生盐析现象，该过程为可逆的，加水，蛋白质又可溶解。 2下列结构片断的蛋白质在胃中水解时，不可能产生的氨基酸是 ( ) 答案 C 4 解析 蛋白质水解时化学键断裂的部位是肽键 ( )中的碳氮键： 然后在羰基的部位补充 原子的部位补充氢原子。 探究点二 酶和核酸 1酶是一类由 细胞 产生的、对生物体内 的化学反应具有 催化 作用的有机物，其中绝大多数是蛋白质。酶对于许多有机化学反应和生物体内进行的复杂的反应具有很强的催化作用，酶的催化具有以下特点： (1)条件温和 ，不需加热。在接近体温和接近中性的条件下，酶就可以起催化作用。 (2)具有 高度的专一性 。例如，蛋白酶只能催化蛋白质的水解，淀粉酶只对淀粉起催化作用。 (3)具有 高效催化作用 。酶催化的化学反应速率，比普通的催化剂高 107 1013倍。 2核酸是一类 含磷 的生物 高分子 化合物。它在生物体的生长、 繁殖 、 遗传 、变异等生命现象中起着决定性的作用。其类别如下表所示 ： 分类 脱氧核糖核酸 (核糖核酸 (存在 大量存在于 细胞核 中 主要存在于 细胞质 中 生理作用 生物遗传信息的载体；还指挥着蛋白质的合成、细胞的分裂和制造新的细胞 根据 归纳总结 酶本身所具有的性质可以结合蛋白质的性质来掌握，酶的催化作用要与工业催化剂比较记忆，从而更好地掌握酶的催化特点。 活学活用 3近年来克隆技术快速发展，各国先后克隆出了羊、牛、猪、猴等多种动物。克隆技术的关键是找到一些特殊的酶，这些酶能激活普通体细胞，使之能像生殖细胞 一样发育成个体。下列有关酶的叙述中错误的是 ( ) A酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，大多数酶是蛋白质 B酶的催化作用具有专一性 C高温或重金属盐能降低酶的活性 D酶只有在强酸或强碱的条件下才能发挥作用 答案 D 解析 酶是一类具有催化作用的有机物。酶的催化作用具有专一性、高效性及条件温和等特点。由于大多数酶是蛋白质，所以，高温、重金属盐、强酸、强碱等条件能使酶发生变性而 5 失去催化活性。所以选项中 4下列说法中不正确的是 ( ) A组成天然蛋白质的氨基酸几乎都是 氨基酸 B利用盐析可以分离和提纯蛋白质 C 白质合成的模板 D 根据 答案 D 解析 据 供的信息控制体内蛋白质的合成； 要存在于细胞核中，它是生物体遗传信息的载体，蛋白质合成的模板；盐析不改变蛋白质的生理活性，只是蛋白质暂时失去溶解性，利用多次盐析和溶解可分离和提纯蛋白质。 1下列不属于天然高分子化合物的是 ( ) A淀粉 B氨基酸 C纤维素 D蛋白质 答案 B 2下列变化肯定属于不可逆过程的是 ( ) A电离 B水解 C盐析 D蛋白质变性 答案 D 解析 蛋白质的变性属于不可逆过程。 3下列关于蛋白质的说法不正确的是 ( ) A蛋白质是由多种 氨基酸加聚而生成的天然高分子化合物 B通常用酒精消毒，其原理是酒精使细菌中的蛋白质变性而失去生理活性 C浓的 水 后析出的蛋白质又溶解 D鉴别织物成分是蚕丝还是 “ 人造丝 ” 可采用灼烧闻气味的方法 答案 A 解析 氨基酸生成蛋白质发生的是脱去水分子的缩聚反应而不是加聚反应，故 6 论何种形式的消毒，其原理都是使细菌中的蛋白质变性而失去原有的生理活性 (死亡 )，故 析不能使蛋白质变性，故 “ 人造丝 ” 的成分是纤维素，灼烧时没有烧焦羽毛的气味，故 4下列关于酶的叙述中，不正确的是 ( ) A酶是一种糖类物质 B酶是一种蛋白质 C酶是生物体内产生的催化剂 D酶受到高温或重金属盐作用时会变 性 答案 A 解析 酶是一种蛋白质，而不是糖类物质。酶具有蛋白质的性质，当受到高温或重金属盐作用时会变性；酶还是生物体内产生的高效催化剂，其催化作用具有条件温和、不需加热，高度专一，催化效率高等特点。 5在澄清的蛋白质溶液中加入以下几种物质： (1)加入大量饱和食盐水，现象为 _，此过程叫做 _。 (2)加入甲醛溶液，现象为 _，此过程称为蛋白质的 _。 (3)加入浓硝酸并微热，现象为 _，这是由于浓硝酸与蛋白质发生了_反应的缘故。 (4)加热煮沸，现象为 _，此过程称为蛋白质的 _。 答案 (1)产生白色沉淀 盐析 (2)产生白色沉淀 变性 (3)蛋白质变为黄色 颜色 (4)产生白色沉淀 变性 基础过关 一、蛋白质的结构和性质 1下图表示蛋白质分子结构的一部分，图中标出了分子中不同的键，当蛋白质发 生水解反应时，断裂的键是 ( ) A B C D 答案 C 解析 氨基酸形成肽键时，它是由羧基 ( 羟基 ( 氨基 ( 氢原子结合而成的。因此，水解时断裂的键为蛋白质分子中 的 C 7 2诺贝尔化学奖曾授予以色列的 及美国的 名科学家。三人因在蛋白质控制系统方面的重大发现而共同获得该奖项。下列有关蛋白质的说法正确的是 ( ) A人工方法不能合成具有生命活力的蛋白质 B蛋白质的变性是可逆过程 C蛋白质的盐析是可逆过程 D分离蛋白质和氯化钠的混合液常采用过滤的方法 答案 C 3下列过程不属于化学变化的是 ( ) A在蛋白质溶液中，加入饱和硫酸铵溶液，有沉淀析出 B皮肤不慎沾上浓硝酸而呈现黄色 C在蛋白质溶液中，加入硫酸铜溶液，有沉淀析出 D用稀释的福尔马林溶液 ( 浸泡植物种子 答案 A 4下列关于蛋白质的叙述正确的是 ( ) A鸡蛋黄的主要成分是蛋白质 B 鸡蛋生食营养价值更高 C鸡蛋白遇碘变蓝色 D蛋白质水解的最终产物是氨基酸 答案 D 二、蛋白质的典型应用 5流感病毒为蛋白质病毒，在 75 时加热数分钟，可杀死流感病毒。上述方法是利用了蛋白质性质中的 ( ) A盐析 B变性 C水解 D颜色反应 答案 B 解析 加热可以使蛋白质变性。 6下列说法中错误的是 ( ) A在豆浆中加少量石膏，能使豆浆凝结为豆腐 B误服可溶性重金属盐，立即服用大量牛奶、蛋清或豆浆解毒 C用灼烧的方法可鉴别毛织物 D温度越高，酶对某 些化学反应的催化效率越高 答案 D 7下列过程与蛋白质变性无关的是 ( ) 8 A用煮沸的方法可消毒医疗器械 B用福尔马林保存生物标本 C鸡蛋白加入 (以观察到有沉淀析出 D鸡蛋白溶液里加入少量乙酸铅溶液，可以观察到有沉淀生成 答案 C 解析 蛋白质溶液加入轻金属盐或铵盐溶液，产生盐析现象，而与变性无关。 8为了鉴别某白色纺织品的成分是蚕丝还是 “ 人造丝 ” ，通常选用的方法是 ( ) 滴加浓硝酸 灼烧 滴加浓硫酸 滴加酒精 A B C D 答案 C 解析 本题考查了蛋白质的特性： (1)遇浓硝酸变黄； (2)灼烧有烧焦羽毛的气味。蚕丝的成分是蛋白质， “ 人造丝 ” 的主要成分是纤维素，因此可利用蛋白质的特征反应：颜色反应和灼烧后闻气味的方法加以鉴别。 三、酶的性质及应用 9市场上有一种加酶洗衣粉，即在洗衣粉中加入少量的碱性蛋白酶，它的催化活性很强，衣服上的汗渍、血迹以及人体排放出来的蛋白质、油脂等遇到它，皆能水解而除去。在洗涤下列衣料时，不能或不宜使用该洗衣粉的是 ( ) 棉织品 毛织品 腈纶织品 蚕丝织品 涤纶织品 锦纶织品 A B C D 答案 B 解析 根据信息知，洗衣粉中的酶可以使蛋白质发生水解。毛织品、蚕丝织品的主要成分是蛋白质，不能用该洗衣粉洗涤。 10为保证加酶洗衣粉的效果，应注意 ( ) A用沸水冲泡洗衣粉 B用含氯较高的自来水 C室温时，用软水溶解洗衣粉 D和其他洗涤剂混合使用 答案 C 解析 酶是一种具有催化作用的蛋白质，具有蛋白质的一切性质。高温易使蛋白质变性，含氯 (高的自来水也会使蛋白质变性。不同洗涤剂的酸碱性不同，不能混合使用。 能力提升 11 (1)从鸡蛋白的溶液中提纯蛋白质的方法有 _和 _。 (2)鸡蛋腐烂时，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。 9 (3)误食重金属盐会中毒，这是因为 _。 (4)浓硝酸溅到皮肤上，使皮肤呈 _色，这是由于浓硝酸与蛋白质发生了 _反应的缘故。 (5)鉴定一种物质的成分是真丝还是人造丝，可取一小块进行 _，这是因为_。 答案 (1)盐析 渗析 (2) (3)重金属盐会使蛋白质变性 (4)黄 颜色 (5)灼烧 真丝是蛋白质，灼
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