新人教版高中化学选择性必修三第4章生物大分子课时分层作业含解析

PAGE4-糖类(建议用时：25分钟)[合格过关练]1．下列说法正确的是()A．有甜味的有机物属于糖类B．糖类都含有酮羰基，对氢氧化铜等弱氧化剂表现出还原性C．糖类都是高分子化合物D．糖类是多羟基醛、多羟基酮及其脱水缩合物[答案]D2．下列说法中错误的是()A．通常蔗糖和淀粉都不显还原性B．用大米酿的酒在一定条件下密封保存，时间越长越香醇C．纤维素、蔗糖、葡萄糖和脂肪在一定条件下都可发生水解反应D．纤维素分子是由葡萄糖单元组成的，可以表现出一些多元醇的性质C[纤维素、蔗糖和脂肪在一定条件下均能发生水解反应，但葡萄糖不能，故C错。]3．下列实验操作和结论错误的是()A．用新制的Cu(OH)2可鉴别麦芽糖和蔗糖B．用银镜反应可证明蔗糖是否转化为葡萄糖，但不能证明是否完全转化C．浓硫酸可使蔗糖脱水变黑，证明蔗糖含C、H、O三种元素D．向蔗糖溶液中滴加几滴稀硫酸，加热几分钟，然后加入银氨溶液，水浴加热，不能发生银镜反应，证明蔗糖不水解D[麦芽糖属于还原糖，而蔗糖是非还原糖，利用新制的Cu(OH)2可鉴别，A项正确；产生银镜只能说明蔗糖水解生成了葡萄糖，但蔗糖是否水解完全则无法确定，B项正确；浓硫酸使蔗糖脱水变黑，蔗糖中H、O元素以水的形式脱出，只剩下C，则证明蔗糖含C、H、O三种元素，C项正确；银镜反应要在碱性条件下进行，故应先在蔗糖水解液中加入碱性溶液中和作催化剂的稀硫酸，D项错误。]4．生活中的一些问题常涉及化学知识，下列叙述正确的是()A．棉花的主要成分是纤维素B．过多食用糖类物质如淀粉等不会导致人体发胖C．淀粉在人体内直接水解生成葡萄糖，为人体组织提供营养D．纤维素在人体消化过程中起重要作用，纤维素可以作为人类的营养物质[答案]A5．有关葡萄糖与果糖的下列说法中，不正确的是()①二者互为同分异构体②二者都易溶于水③二者都能发生银镜反应、都能与新制Cu(OH)2反应生成砖红色沉淀④葡萄糖能发生酯化反应，而果糖不能⑤都能与H2发生加成反应生成六元醇⑥果糖是最甜的糖，而葡萄糖并不甜A．①②③ B．④⑤C．④⑥ D．⑥C[二者分子式相同，结构不同，①正确。二者都易溶于水，②正确。果糖虽无醛基，但仍能同葡萄糖一样发生银镜反应、与新制Cu(OH)2反应，所以③正确。二者都含有羟基，所以都能发生酯化反应，④错误。二者都能与H2发生加成反应，⑤正确。葡萄糖也有甜味，⑥错误。]6．已知蔗糖的相对分子质量为342，而其水溶液的发酵可用下列反应式表示：C12H22O11＋H2O→4C2H5OH＋4CO2↑取蔗糖3.42g，溶于水后，加酵母使其发酵。假设只考虑蔗糖变为酒精的发酵，且蔗糖的发酵只完成50%，则在此发酵过程中，所产生的二氧化碳的体积(标准状况)是()A．224mL B．336mLC．448mL D．896mLC[由反应方程式可知：C12H22O11与CO2的物质的量之比为1∶4。3.42g蔗糖完成50%发酵所产生的CO2在标准状况下的体积为eq\f(3.42g,342g·mol－1)×50%×4×22.4L·mol－1＝0.448L，即448mL。]7．淀粉经过下列变化：淀粉→单糖→酒精→乙烯→……→草酸(HOOC—COOH)，在该变化过程中，下列反应类型一定没有发生的是()①加成反应②氧化反应③还原反应④消去反应⑤取代反应⑥水解反应⑦酯化反应⑧加聚反应A．①③④ B．⑦⑧C．④⑤⑥ D．①④⑥B[淀粉→单糖(葡萄糖)，水解反应(取代反应)；葡萄糖→酒精(C6H12O6→C2H5OH)，还原反应；酒精→乙烯，消去反应；乙烯→1,2­二溴乙烷，加成反应；1,2­二溴乙烷→乙二醇，水解反应(取代反应)；乙二醇→乙二醛→乙二酸，氧化反应。]8．甘蔗是我们生活中较为常见的经济作物。(1)B的分子式是________。(2)向试管中加入甘蔗渣经浓硫酸水解后的混合液，先加NaOH溶液，再加新制氢氧化铜，加热，可观察到的现象为_____________。(3)写出B→C的化学方程式：___________________________________________________________________________________。[解析]甘蔗的主要成分是蔗糖，水解生成葡萄糖和果糖，葡萄糖在酒化酶作用下生成的C为CH3CH2OH，则A和B分别是果糖和葡萄糖，D为乙酸乙酯。(1)B为葡萄糖，其分子式为C6H12O6。(2)蔗糖水解生成葡萄糖和果糖，葡萄糖在碱性条件下和新制氢氧化铜悬浊液反应生成砖红色氧化亚铜，即看到有砖红色沉淀生成。(3)葡萄糖在酒化酶作用下生成CH3CH2OH和CO2，其化学方程式为C6H12O6eq\o(→,\s\up8(酒化酶))2CH3CH2OH＋2CO2↑。[答案](1)C6H12O6(2)产生砖红色沉淀(3)C6H12O6eq\o(→,\s\up8(酒化酶))2CH3CH2OH＋2CO2↑[素养培优练]9．核糖是合成核酸的重要原料，常见的两种核糖的结构简式为戊醛糖：CH2OH—CHOH—CHOH—CHOH—CHO下列关于核糖的叙述不正确的是()A．戊醛糖和D­核糖互为同分异构体B．它们都能发生酯化反应C．戊醛糖属于单糖，能发生银镜反应D．戊醛糖→脱氧核糖[CH2OH(CHOH)2CH2—CHO]可看成是氧化过程D[A项，它们的分子式相同，都为C5H10O5，但结构不同，故互为同分异构体；B项，它们的分子结构中都含有羟基，能发生酯化反应；C项，戊醛糖属于单糖，分子中含有醛基，能发生银镜反应；D项，戊醛糖(C5H10O5)→脱氧核糖(C5H10O4)，分子中少了一个氧原子，应为还原过程。]10．(素养题)为检验淀粉水解的情况，进行如图所示的实验，试管甲和丙均用60～80℃的水浴加热5～6min，试管乙不加热。待试管甲和丙中的溶液冷却后再进行后续实验。实验1：取少量甲中溶液，加入新制氢氧化铜悬浊液，加热，没有砖红色沉淀出现。实验2：取少量乙中溶液，滴加几滴碘水，溶液变为蓝色，但取少量甲中溶液做此实验时，溶液不变蓝色。实验3：取少量丙中溶液加入NaOH溶液调节至碱性，再滴加碘水，溶液颜色无明显变化。(1)设计甲和乙是为了探究________对淀粉水解的影响，设计甲和丙是为了探究________对淀粉水解的影响。(2)实验1失败的原因是______________________________________________________________________________________。(3)实验3中溶液的颜色无明显变化的原因是_____________________________________________________________________。[解析](1)甲与乙的反应物、催化剂均相同，但甲加热，乙未加热，所以甲、乙实验是探究温度对淀粉水解的影响；甲中有稀硫酸，而丙中无稀硫酸，其他条件相同，所以甲、丙实验是探究催化剂对淀粉水解的影响。(2)淀粉在酸性条件下水解生成葡萄糖，而加入新制氢氧化铜悬浊液验证水解产物时应在碱性条件下进行，所以应先加入过量氢氧化钠溶液中和酸，再加入新制氢氧化铜悬浊液。(3)加入的碘与氢氧化钠反应，导致碘无法与淀粉发生显色反应，所以实验3中溶液颜色无明显变化。[答案](1)温度催化剂(2)没有加入碱中和作为催化剂的稀硫酸(3)氢氧化钠与碘反应

蛋白质(建议用时：40分钟)[合格过关练]1．下列关于氨基酸的叙述中，不正确的是()A．天然的氨基酸都是晶体，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α­氨基酸、β­氨基酸等多种氨基酸D[天然的氨基酸均为晶体，一般能溶于水而难溶于乙醇、乙醚；氨基酸分子间能发生成肽反应，但氨基酸都不能发生水解反应；氨基酸是两性化合物，能与酸、碱反应生成盐；天然蛋白质水解的最终产物是多种α­氨基酸。]2．下列物质中既能与盐酸反应，又能与NaOH溶液反应的是()①NaHCO3②(NH4)2S③Al(OH)3④NH4Cl⑤H2N—CH2—COOH⑥CH3COOHA．①②③ B．①②④⑤C．⑤⑥ D．①②③⑤D[①NaHCO3是酸式盐，既能和NaOH反应，又能和盐酸反应，故符合题意；②(NH4)2S能和盐酸反应生成硫化氢，和氢氧化钠反应生成氨气，故符合题意；③Al(OH)3是两性氢氧化物，既能跟酸反应又能跟碱反应，故符合题意；④只能跟碱反应生成氨气，故不符合题意；⑤—COOH显酸性，—NH2显碱性，符合题意；⑥只能和碱反应生成盐，故不符合题意。]3．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—SH与—OH具有类似性质)。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．1mol青霉氨基酸与足量的金属钠反应生成0.5molH2C[分子中含有—NH2，所以有碱性，除了—COOH外，还有—SH可以与Na反应，所以生成的H2为1mol。]4．在蛋白质溶液中分别进行下列操作或加入下列物质，其中一种与其他三种变化有本质不同的是()A．加热 B．加浓硝酸C．加硫酸铵的浓溶液 D．加硫酸铜溶液C[加热、加浓硝酸、加CuSO4溶液，蛋白质均变性；加(NH4)2SO4发生盐析。]5．有一分子式为C8H14N2O5的二肽，经水解得丙氨酸和另一种氨基酸X，则X的分子式可能是()A．C3H7NO3 B．C5H9NO4C．C5H11NO5 D．C5H7NO4B[水解方程式为C8H14N2O5＋H2O→，根据原子守恒可得X的分子式。]6．生命中无时无刻不在进行着许许多多的化学反应，这些反应要根据环境的变化和身体的需要而灵活控制、自动调节，以维持生命活动的持续，所有这一切都离不开酶。下列有关酶的叙述错误的是()A．酶是具有催化功能的有机物，其中绝大多数是蛋白质B．酶的催化作用具有高度的专一性C．高温或紫外线的照射会降低酶的活性D．酶通常在强酸或强碱的条件下发挥作用D[酶是具有高效催化作用的一类有机物，其中绝大多数是蛋白质，酶的催化作用具有高度的专一性，在高温或紫外线、强酸、强碱等作用下蛋白质会变性，酶会失去活性，故D项错误。]7．下列分子中指定的碳原子(用*标记)不属于手性碳原子的是()B[手性碳原子连接4个不同的原子或原子团，B项中指定的C连有2个H，不是手性碳原子，B项符合题意。]8．下列有机物水解时，断键位置不正确的是()[答案]D9．下列说法正确的是()A．酒精能使蛋白质变性，可用于杀菌消毒B．若2种二肽互为同分异构体，则二者的水解产物不一致C．丙氨酸和苯丙氨酸脱水，最多可生成3种二肽D．淀粉、油脂和蛋白质都是高分子化合物A[酒精能使病毒、细菌中的蛋白质变性失去生理活性，A项正确；B项可以用反例法解题，2种不同的氨基酸可以形成2种二肽，且这2种二肽互为同分异构体，例如，1分子H2NCH2COOH和1分子H2NCH2CH2COOH可以形成2种二肽：和，这2种二肽互为同分异构体，但是它们的水解产物相同，B项错误；丙氨酸和苯丙氨酸脱水生成二肽，有4种脱水方式：丙氨酸的氨基与苯丙氨酸的羧基脱水；丙氨酸的羧基与苯丙氨酸的氨基脱水；丙氨酸分子间脱水；苯丙氨酸分子间脱水，故最多生成4种二肽，C项错误；油脂不是高分子化合物，D项错误。]10．(1)蛋白质溶液中含有氯离子，有人用滴加AgNO3溶液再过滤的方法除去氯离子，这种做法是错误的。理由是______________________________________________________。(2)某有机高分子化合物的结构简式可表示为写出其完全水解后所得产物的结构简式：______________________________________________________________________________________________________。[解析](1)AgNO3为可溶性重金属盐，会使蛋白质变性而成为沉淀，很难与AgCl沉淀分离。(2)将题给中的C—N键断开，加—OH，—NH—加—H，即可得到相应的氨基酸。[答案](1)Ag＋能使蛋白质变性凝结而无法与AgCl沉淀分离11．营养品和药品都是保证人类健康不可缺少的物质，其性质和制法是化学研究的主要内容。已知酪氨酸是一种生命活动不可缺少的氨基酸，它的结构简式是。(1)酪氨酸能发生的化学反应类型有________。A．取代反应 B．加成反应C．酯化反应 D．中和反应(2)在酪氨酸的同分异构体中，同时满足如下三个条件的，除酪氨酸外还有________种。①属于氨基酸且“碳骨架”与酪氨酸相同；②羟基直接连在苯环上；③氨基(—NH2)不与苯环直接相连。(3)已知氨基酸能与碱反应，写出酪氨酸与足量的NaOH溶液反应的化学方程式：___________________________________________________________________________________________________________。[解析](1)—COOH能发生酯化反应、中和反应，含有苯环可发生取代反应和加成反应。(2)符合条件的同分异构体包括：5种。[答案](1)ABCD(2)5[素养培优练]12．现有一个多肽分子，分子式为CxHyN12Od(x、y、d为正整数)，将它完全水解后只得到下列三种氨基酸：丙氨酸()、天门冬氨酸()、苯丙氨酸()，该多肽分子水解后得到天门冬氨酸的分子个数为()A．d－12 B．d－13C．(d－12)/2 D．(d－13)/2D[由题给信息并结合多肽的分子式可知，该多肽是十二肽。设丙氨酸、天门冬氨酸和苯丙氨酸的个数分别是a、b、c，则根据氮原子守恒可知a＋b＋c＝12，氧原子守恒可知2a＋4b＋2c＝d＋11，解得b＝(d－13)/2。]13．某天然蛋白质充分水解后，能分离出有机物R，R可与等物质的量的KOH或盐酸完全反应，4.45gR可与50mL1mol·L－1的NaOH溶液完全中和，则R的结构简式为()B[有机物R可与等物质的量的KOH或盐酸完全反应，说明R分子中含有一个氨基(—NH2)和一个羧基(—COOH)。n(R)＝n(NaOH)＝1mol·L－1×0.05L＝0.05mol，M(R)＝eq\f(mR,nR)＝eq\f(4.45g,0.05mol)＝89g·mol－1，即此有机物的相对分子质量为89。因R是天然蛋白质水解的产物，故R是α­氨基酸，分子结构中应含有“”，结合其相对分子质量可求得其烃基的式量为89－74＝15，显然只能是甲基(—CH3)，从而确定有机物R的结构简式为。]14．某有机物含碳、氢、氧、氮四种元素。如图是该有机物的分子结构(其中黑点表示原子，短线表示原子之间的共价键)：(1)则该有机物的分子式为___________________________，结构简式为_________________________________________。(2)该有机物可能发生的化学反应有________(填编号)。①水解反应②加聚反应③取代反应④消去反应⑤酯化反应(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_________________________________________________。[解析](1)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。(4)所写物质为天然蛋白质水解产物即为α­氨基酸，故可表示为。由题意知，—C3H7中应含有一个，故只能为。[答案](1)C5H11O2NCH3CH2CONHCH2CH2OH(2)①③④⑤(3)CH3CH2CONHCH2CH2OH＋H2O→CH3CH2COOH＋H2NCH2CH2OH15．(素养题)α­氨基酸能与HNO2反应得到α­羟基酸。如：试写出如图所示变化中A、B、C、D四种有机物的结构简式：A___________________________________________________，B___________________________________________________，C___________________________________________________，D___________________________________________________，E____________________________________________________.[解析]生成A的反应显然是中和反应；生成B的反应是题给信息的应用，只要把—NH2改写成—OH即可；生成C的反应是氨基酸分子间成环的脱水缩合反应；生成D的反应从B的结构容易推出是酯化反应。[答案]16．有机化合物A和B都是天然蛋白质的水解产物。(1)A的相对分子质量为89，其中碳、氢、氧元素的质量分数分别为40.4%、7.9%、35.9%。A的核磁共振氢谱显示有4组峰，峰面积比为1∶1∶2∶3。则A的分子式为___________，结构简式为___________。(2)B是A的同系物，其相对分子质量比A的少14，请写出B的结构简式________________________。[解析]根据A、B都是天然蛋白质的水解产物，故A、B为α­氨基酸。(1)A分子中：C：eq\f(89×40.4%,12)≈3，H：eq\f(89×7.9%,1)≈7，O：eq\f(89×35.9%,16)≈2，N：eq\f(89－3×12－7－2×16,14)＝1，故A的分子式为C3H7O2N，结构简式为(2)B是A的同系物，其相对分子质量比A的少14，故B的结构简式为。[答案]

核酸(建议用时：25分钟)[合格过关练]1．下列物质不属于生物大分子的是()A．淀粉 B．蛋白质C．DNA D．核苷[答案]D2．下列关于水解的说法不正确的是()A．蛋白质水解的最终产物为氨基酸B．淀粉的最终水解产物为葡萄糖C．核酸的最终水解产物为戊糖和碱基D．核苷酸的水解产物为核苷和磷酸C[核酸的最终水解产物有戊