第四章生命中的基础有机化学物质

1、第四章 生命中的基础有机化学物质一、糖类1、糖类的结构：分子中含有多个羟基、醛基的多羟基醛，以及水解后能生成多羟基醛的由C、H、O组成的有机物。糖类根据其能否水解以及水解产物的多少，可分为单糖、二糖和多糖等。2、糖类的组成：糖类的通式为Cn（H2O）m，对此通式，要注意掌握以下两点：该通式只能说明糖类是由C、H、O三种元素组成的，并不能反映糖类的结构；少数属于糖类的物质不一定符合此通式，如鼠李糖的分子式为C6H12O5；反之，符合这一通式的有机物不一定属于糖类，如甲醛CH2O、乙酸C2H4O2等。3、单糖葡萄糖（1）自然界中的存在：葡萄和其他带甜味的水果中，以及蜂蜜和人的血液里。（2）结构：分

2、子式为C6H12O6（与甲醛、乙酸、乙酸乙酯等的最简式相同，均为CH2O），其结构简式为：CH2OH（CHOH）4CHO，是一种多羟基醛。（3）化学性质：兼有醇和醛的化学性质。能发生银镜反应。与新制的Cu（OH）2碱性悬浊液共热生成红色沉淀。能被H2还原酯化反应：（4）用途：是一种重要的营养物质，它在人体组织中进行氧化反应，放出热量，以供维持人体生命活动所需要的能量；用于制镜业、糖果制造业；用于医药工业。体弱多病和血糖过低的患者可通过静脉注射葡萄糖溶液的方式来迅速补充营养。4、二糖蔗糖和麦芽糖5、食品添加剂6、多糖淀粉和纤维素（1）多糖：由许多个单糖分子按照一定的方式，通过分子间脱水缩聚而成的

3、高分子化合物。淀粉和纤维素是最重要的多糖。（2）高分子化合物；即相对分子质量很大的化合物。从结构上来说，高分子化合物通过加聚或缩聚而成。通过人工合成的高分子化合物属于合成高分子化合物，而淀粉、纤维素等则属于天然高分子化合物。（3）淀粉和纤维素的比较（4）判断淀粉水解程度的实验方法说明 在用稀H2SO4作催化剂使蔗糖、淀粉或纤维素水解而进行银镜反应实验前，必须加入适量的NaOH溶液中和稀H2SO4，使溶液呈碱性，才能再加入银氨溶液并水浴加热。二、油脂1、油脂的组成和结构：油脂属于酯类，是脂肪和油的统称。油脂是由多种高级脂肪酸（如硬脂酸、软脂酸等）与甘油生成的甘油酯。它的结构式表示如下：在结构式中

4、，R1、R2、R3代表饱和烃基或不饱和烃基。若RlR2R3，叫单甘油酯；若R1、R2、R3不相同，则称为混甘油酯。天然油脂大多数是混甘油酯。2、油脂的物理性质：状态：由不饱和的油酸形成的甘油酯（油酸甘油酯）熔点较低，常温下呈液态，称为油；而由饱和的软脂酸或硬脂酸生成的甘油酯（软脂酸甘油酯、硬脂酸甘油酯）熔点较高，常温下呈固态，称为脂肪。油脂是油和脂肪的混合物。溶解性：不溶于水，易溶于有机溶剂（工业上根据这一性质，常用有机溶剂来提取植物种子里的油）。（3）油脂的化学性质：油脂的氢化（又叫做油脂的硬化）。油酸甘油酯分子中含CC键，具有烯烃的性质。例如，油脂与H2发生加成反应，生成脂肪：油酸甘油酯（

5、油）硬脂酸甘油酯（脂肪）油脂和酯的比较油脂和矿物油的比较说明 工业上常利用油脂的氢化反应把多种植物油转变成硬化油（人造脂肪）。硬化油性质稳定，不易变质，便于运输，可用作制造肥皂、脂肪酸、甘油、人造奶油等的原料。油脂的水解。油脂属于酯类的一种，具有酯的通性。a.在无机酸做催化剂的条件下，油脂能水解生成甘油和高级脂肪酸（工业制取高级脂肪酸和甘油的原理）。 b.皂化反应。在碱性条件下，油脂水解彻底，发生皂化反应，生成甘油和高级脂肪酸盐（肥皂的有效成分）。3.肥皂和合成洗涤剂（1）肥皂的生产流程：动物脂肪或植物油+NaOH溶液高级脂肪酸盐、甘油和水、盐析（上层：高级脂肪酸钠；下层：甘油、水的混合液）高

6、级脂肪酸钠。（2）肥皂与合成洗涤剂的比较。三、蛋白质1、存在：蛋白质广泛存在于生物体内，是组成细胞的基础物质。动物的肌肉、皮肤、发、毛、蹄、角等的主要成分都是蛋白质。植物的种子、茎中含有丰富的蛋白质。酶、激素、细菌、抵抗疾病的抗体等，都含有蛋白质。2、组成元素：C、H、O、N、S等。蛋白质是由不同的氨基酸通过发生缩聚反应而成的天然高分子化合物。3、蛋白质的性质 说明 ：a.蛋白质的盐析是物理变化。b.蛋白质发生盐析后，性质不改变，析出的蛋白质加水后又可重新溶解。因此，盐析是可逆的。c.利用蛋白质的盐析，可分离、提纯蛋白质。变性。在热、酸、碱、重金属盐、紫外线、有机溶剂的作用下，蛋白质的性质发生

7、改变而凝结。说明：蛋白质的变性是化学变化。蛋白质变性后，不仅丧失了原有的可溶性，同时也失去了生理活性。因此，蛋白质的变性是不可逆的，经变性析出的蛋白质，加水后不能再重新溶解。颜色反应。含苯环的蛋白质与浓HNO3作用后，呈黄色。灼烧蛋白质时，有烧焦羽毛的味。利用此性质，可用来鉴别蛋白质与纤维素（纤维素燃烧后，产生的是无味的CO2和H2O）。4、酶催化作用的特点（1）条件温和，不需加热。在接近体温和接近中性的条件下，酶就可以起作用。在3050C之间酶的活性最强，超过适宜的温度时，酶将失去活性。（2）具有高度的专一性。如蛋白酶只能催化蛋白质的水解反应；淀粉酶只对淀粉起催化作用；等等。（3）具有高效催

8、化作用。酶催化的化学反应速率，比普通催化剂高1071013倍。单元检测一 选择题（共17题，51分；每小题只有一个正确答案。）1.下列物质中不属于糖的是( )A蔗糖 B淀粉 C纤维素 D糖精2下列说法中，正确的是( )A多糖是很多个单糖分子按照一定的方式，通过分子内脱水而结合成的B淀粉和纤维素都是重要的多糖，它们的通式都是(C6H10O5)n，二者互为同分异构体C多糖在性质上跟单糖、双糖不同，一般不溶于水，没有甜味，没有还原性D淀粉在稀H2SO4作用下水解最后生成葡萄糖和果糖3可以说明果糖是单糖的理由是( )A它是糖类中相对分子质量最小的糖 B不能水解生成更简单的糖C它是和葡萄糖互为同分异构体

9、的糖 D它是易溶于水且比蔗糖甜的糖4.下列是一些制取物质的设计或设想，其中违背科学原理的是( )A用玉米、植物秸秆等作原料制造乙醇，用作汽车的燃料B用动物的骨或皮作原料制造中药，用作滋补品C用淀粉作原料提取淀粉酶，用作催化剂D用植物油或动物脂肪作原料制造人造金刚石5.下列说法正确的是()A.糖类、油脂、蛋白质都能发生水解反应B.糖类、油脂、蛋白质都是由C、H、O三种元素组成的C.糖类、油脂、蛋白质都是高分子化合物D.油脂有油和脂肪之分，但都属于酯6. 可以判断油脂皂化反应基本完成的现象是 ( )A.反应液使红色石蕊试纸变成蓝色 B.反应液使蓝色石蕊试纸变成红色C.反应后静置，反应液分为两层 D

10、.反应后，静置，反应液不分层7硫酸在下列反应中，只起催化作用的是( ) 乙酸和乙醇的酯化反应 苯的硝化反应 油脂的水解反应 淀粉的水解反应A B C D8.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( )A滴加浓硝酸 B滴加浓硫酸 C滴加酒精 D点火灼烧9葡萄糖和淀粉的混合物中氢的质量分数为6.5，则混合物中氧的质量分数为 ( )A13.0 B39.0 C45.5 D52.010.某物质在酸性条件下可以发生水解反应生成两种物质A、B，且A和B的相对分子质量相等，该物质可能是( )A.甲酸乙酯(HCOOC2H5) B.硬脂酸甘油酯 （ ）C.葡萄糖(C6H12O6) D.淀

11、粉(C6H10O5)n11.下列物质中既能与盐酸反应，又能与NaOH反应的是H2NCH2COOH NaHCO3，(NH4)2S，Al(OH)3，NH4Cl， ，CH3COOHA B C D12. 玻璃器皿上沾有一些用水洗不掉的残留物，其洗涤方法正确的是（ ）残留在试管内壁上的碘，用酒精洗涤盛放过苯酚的试剂瓶中残留的苯酚，用酒精洗涤做银镜反应后试管壁上银镜，用稀氨水洗涤沾附在试管内壁上的油脂，用热碱液洗涤A、B、C、D、13难溶于水而且比水轻的含氧有机物是（ ）硝基苯甲苯溴苯植物油蚁酸乙酸乙酯硬脂酸甘油酯A B C D14. “茶倍健”牙膏中含有茶多酚，但茶多酚是目前尚不能人工合成的纯天然、多功

12、能、高效能的抗氧化剂和自由基净化剂。其中没食子儿茶素（EGC）的结构如下图所示。关于EGC的下列叙述中不正确的是（ ）OOHOHOHOHA、分子中所有的原子共面 B、1molEGC与3molNaOH恰好完全反应 C、易发生氧化反应和取代反应，难发生加成反应D、遇FeCl3溶液发生显色反应15下列物质中，最简式相同，但不互为同分异构体的是（ ）A淀粉和葡萄糖 B蔗糖和纤维素 C乙酸和葡萄糖 D果糖和葡萄糖16蛋白质在胃蛋白酶和胰蛋白酶的作用下变成氨基酸的反应属于（ ）A消去反应 B水解反应 C取代反应 D聚合反应17.下列叙述正确的是（ ）A酶具有很强的催化作用，胃蛋白酶只能催化蛋白质的水解，3

13、48K时活性更强B医疗上的血液透析利用胶体的性质，而上壤保肥与胶体的性质无关C为保证加酶洗衣粉洗涤效果，应使用沸水先冲泡洗衣粉 DC60是由60个碳原子构成的形似足球的分子，结构对称，稳定性好二 非选择题 （共4题，30分）18（9分）蛋白质在 条件下发生水解，水解的最终产物是 ，产物中官能团名称为 和 。最简单的氨基酸称为 ，结构简式为 。使蛋白质发生可逆的凝聚现象，叫 ；发生不可逆的凝聚现象，叫 。使蛋白质发生不可逆凝结的条件是：加热；加酸、碱；加某些有机物；加 。19.（8分）写出4种有机物，它们完全燃烧产生CO2和H2O(g)的体积比均为1：1且能被新制的Cu(OH)2氧化的有机物的结

14、构简式。A ，B ，C ，D 。H2O(H+)H2O(H+)发酵玉米C12H22O11化合物X酒精20（8分）能源紧缺、替代能源、绿色能源是当今社会能源面临的新问题。将玉米经深加工提炼出酒精，再与汽油按一定比例混合成乙醇汽油，在我国正得到广泛的应用。乙醇汽油正逐步成为新的替代能源。以玉米(主要成分是淀粉)为原料提炼酒精的过程如下：(1)玉米的主要成分的化学式可表示为 。(2)写出的化学方程式 。(3)经上述流程得到的发酵液中含有大量水和其他有机杂质，酒精的质量分数约为6%10%，欲将酒精和水分离，应采取的操作是 。(从下列选择：过滤 蒸馏 蒸发 升华)(4)根据我国国情，说明推广使用乙醇汽油的优越性_。21.（5分）(1)青苹果遇碘酒变蓝色，红苹果汁能发生银镜反应，是因为_。(2)大豆里含有丰富的蛋白质和脂肪，我们每天都应吃些豆制品。我们食用的大豆，最终补充给人体的主要成分是_，理由_。 三推断题（12分）22. （12分） 有一种广泛用于汽车、家电产品上