第16讲7.4糖油脂和蛋白质-寒假版高一化学教材知识点精讲练（沪科版2020）

第十六讲糖、油脂和蛋白质知识梳理考点一、糖类化合物糖类的结构：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．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：①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；②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．1、葡萄糖和果糖单糖的典型代表（1）葡萄糖①分子式C6H12O6②结构简式CH2OH—(CHOH)4—CHO③④结构特点：属多羟基醛。含有羟基（—OH）、醛基（—CHO）两种官能团⑤性质：通常为无色晶体，有甜味，易溶于水，广泛存在于各种水果中。A、还原性，具有醛类性质a.银镜反应：与银氨溶液水浴加热产生光亮的银镜（制镜、生产热水瓶胆）b.与新制氢氧化铜悬浊液加热产生红色沉淀（应用于检查糖尿病）2NaOH+CuSO4→Cu(OH)2↓+Na2SO4(NaOH过量)CH2OH(CHOH)4CHO+2Cu(OH)2CH2OH(CHOH)4COOH+Cu2O↓+2H2OB、加成反应：加氢时还原为六元醇C、具有醇羟基，能起酯化反应D、发酵生成酒精C6H12O62CH3CH2OH+2CO2↑E、生理氧化：C6H12O6+6O2→6CO2+6H2O+热为生命活动提供能量⑥制法：淀粉水解⑦用途：a、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；b、用于制镜业、糖果制造业；c、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．（2）果糖分子式：C6H12O6,无色晶体，比葡萄糖甜，存在于多种水果中，与葡萄糖互为同分异构体。2、蔗糖、麦芽糖二糖的典型代表蔗糖麦芽糖分子式C12H22O11C12H22O11结构特点不含醛基含有醛基相互关系都属于二糖，且互为同分异构体存在和来源存在于不少植物体内，以甘蔗和甜菜中的含量最多淀粉水解产生物理性质无色晶体，溶于水，有甜味白色晶体，易溶于水，有甜味。（不如蔗糖甜）化学性质1．无还原性，不发生银镜反应，不与新制氢氧化铜反应。2．在硫酸的催化作用下，蔗糖水解生成一分子葡萄糖和一分子果糖：C12H22O11+H2OC6H12O6+C6H12O6葡萄糖果糖1．有还原性，可发生银镜反应，可与新制氢氧化铜反应。2．在硫酸等的催化下，麦芽糖发生水解反应，生成两分子葡萄糖：3、淀粉、纤维素多糖的典型代表淀粉纤维素通式（C6H10O5)n（C6H10O5)n结构分子中约含有几百个到几千个单糖单元，它的分子量从几万到几十万。不含醛基。分子中大约含有几千个单糖单元，它的分子量约为几十万。不含醛基。相互关系都属于多糖、非还原性糖、天然高分子化合物，但不是同分异构体。（n值不是一个固定值，结构也不同）物理性质白色、无气味、无味道粉末状的物质，能部分溶解于热水。白色、无气味、无味道的物质，不溶于水，也不溶于一般的有机溶剂。化学性质在稀酸或酶的作用下，发生水解，经过糊精、麦芽糖转化为葡萄糖。(C6H10O5)n+nH2O→nC6H12O6(淀粉)(葡萄糖)2．跟碘作用呈现蓝色1．在一定条件下长时间加热，可发生水解生成葡萄糖，但较淀粉困难。(C6H10O5)n+nH2O→nC6H12O6(纤维素)(葡萄糖)2．酯化反应：如与HNO3生成纤维素硝酸酯(或三硝酸纤维素酯)，与CH3COOH生成纤维素醋酸酯用途淀粉是食物的一种重要成分。它也是一种工业原料，可以用来制葡萄糖和酒精等。棉麻纤维素大量用于纺织工业，纤维素常用于制造纤维素硝酸酯、纤维素乙酸酯、粘胶纤维和造纸等等。纤维素乙酸酯俗名醋酸纤维，用于制电影胶片片基和纺织工业1．下列说法正确的是A．烷烃名称为3，5二甲基4乙基己烷B．涤纶是由对苯二甲酸(PTA)和乙二醇(EG)通过加聚反应得到的C．有机物CH3CH2CH(CH3)2的一氯代物有4种D．葡萄糖可以进一步水解成两分子乳酸【答案】C【解析】A．根据烷烃命名原则，从离支链近的一端给主链碳原子编号，烷烃名称为2，4﹣二甲基﹣3﹣乙基己烷，故A错误；B．对苯二甲酸(PTA)和乙二醇(EG)分别含有2个羧基、2个羟基，可发生缩聚反应，涤纶是由对苯二甲酸(PTA)和乙二醇(EG)通过缩聚反应得到的，故B错误；C．有机物CH3CH2CH(CH3)2含有4种不同的H，则氯代物有4种，故C正确；D．葡萄糖为单糖，不能水解，故D错误；答案选C。2．葡萄糖的结构简式为CH2OH—CHOH—CHOH—CHOH—CHOH—CHO，下列有关葡萄糖的叙述不正确的是A．1mol葡萄糖最多可以与5mol金属钠反应放出氢气B．1mol葡萄糖最多可以与5mol乙酸发生酯化反应C．可与新制氢氧化铜悬浊液反应产生砖红色沉淀D．可与小苏打溶液反应冒出汽泡【答案】D【解析】A．每个葡萄糖分子中含有5个羟基，故1mol葡萄糖最多可以与5mol金属钠反应放出氢气，A项正确；B．每个葡萄糖分子中含有5个羟基，故1mol葡萄糖最多可以与5mol乙酸发生酯化反应，B项正确；C．葡萄糖中含有醛基，可与新制氢氧化铜悬浊液反应产生砖红色沉淀，C项正确；D．葡萄糖中不含羧基，与小苏打溶液不反应，D项错误；故选D。考点二、油脂油脂的水解油脂的水解反应和酯的水解反应一样可分两种情况讨论，即在酸性条件下进行的水解和在碱性条件下进行的水解。我们先学习在酸性条件下进行的水解。酸性条件下：油脂在酸性条件下进行水解生成什么?反应能否进行到底?油脂在酸性条件下进行水解生成相应的高级脂肪酸和甘油。由于此反应是一个可逆反应，因此反应不能进行到底。工业上根据这一反应原理，可用油脂为原料来制取高级脂肪酸和甘油。碱性条件下油脂在碱性条件下进行水解生成什么?反应能否进行到底?油酯在碱性条件下进行水解生成相应的高级脂肪酸盐和甘油。由于此反应是不可逆反应，故反应能进行到底。因高级脂肪酸钠是肥皂的主要成分，故我们把油脂在碱性条件下进行的水解反应也叫皂化反应。皂化反应(saponification)：油脂在碱性条件下的水解反应。油脂可以发生氢化反应，也叫油脂的硬化。这样制得的油脂叫人造脂肪，通常又叫硬化油。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。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.3．下列物质中属于电解质且能导电的是A．冰醋酸 B．液态AlCl3 C．石墨 D．熔化的高级脂肪酸钠【答案】D【分析】在水溶液或熔融状态下能够导电的化合物属于电解质，自由移动的电子或离子的物质可导电，据此分析解答。【解析】A．冰醋酸在水中可发生部分电离，属于电解质，但本身不导电，A不符合题意；B．液态AlCl3没有自由移动的电子或离子，不能导电，B不符合题意；C．石墨虽导电，但属于为单质，不属于电解质，C不符合题意；D．熔化的高级脂肪酸钠有自由移动阴阳离子，可导电，在水溶液中和熔融状态下均能导电，符合电解质的定义，D符合题意；故选D。4．可以判断油脂的皂化反应基本完成的现象是A．反应后的液体使红色石蕊试纸变蓝色B．反应后的液体使蓝色石蕊试纸变红色C．反应后静置，液体分为两层D．反应后静置，液体不分层【答案】D【解析】A．无论反应是否基本完成，反应后的液体都呈碱性，都能使红色石蕊试纸变蓝色，A项不选；B．无论反应是否基本完成，反应后的液体都呈碱性，都不能使蓝色石蕊试纸变色，B项不选；C．油脂难溶于水，油脂发生皂化反应后的生成物甘油和高级脂肪酸盐都溶于水，反应后静置，液体分为两层，说明反应没有完成，C项不选；D．油脂难溶于水，油脂发生皂化反应后的生成物甘油和高级脂肪酸盐都溶于水，反应后静置，液体不分层，说明油脂基本完全反应，能说明反应基本完成，D项选；答案选D。5．人体中发生的以下变化属于物理变化的是A．汗水的挥发 B．蛋白质的水解C．葡萄糖的氧化 D．油脂的消化吸收【答案】A【解析】A．汗水挥发是状态改变，属于物理变化，A正确；B．蛋白质水解生成新的化学物质氨基酸，是化学变化，B错误；C．葡萄糖的氧化生成新的物质二氧化碳和水，是化学变化，C错误；D．油脂消耗吸收有新物质高级脂肪酸和甘油生成，是化学变化，D错误；故选A。6．糖类、脂肪和蛋白质是维持人体生命活动所需的三大营养物质。下列有关基本营养物质的说法不正确的是A．蛋白质水解的最终产物为氨基酸B．常温下淀粉溶液遇碘变蓝C．制备肥皂是利用油脂的水解D．油脂由C、H、O、N四种元素组成【答案】D【解析】A．蛋白质含CONH，水解产生COOH和NH2，蛋白质水解的最终产物是氨基酸，故A正确；B．淀粉遇碘单质变蓝，则常温下淀粉溶液遇碘变蓝，故B正确；C．油脂在碱性条件下水解反应为皂化反应，制备肥皂是利用油脂在碱性条件下的水解，故C正确；D．油脂为高级脂肪酸甘油酯，只含C、H、O元素，不含N元素，故D错误；故选D。7．下图为硬脂酸甘油酯在碱性条件下水解的装置图。进行皂化反应的步骤如下：(1)在圆底烧瓶中装入7～8g硬脂酸甘油酯，然后加入2～3g氢氧化钠、5mL水和10mL酒精；加入酒精的作用为。(2)隔着石棉网给反应混合物加热约10min，皂化反应基本完成，所得混合物为(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，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。【答案】(1)溶解硬脂酸甘油酯(2)胶体(3)食盐上盐析(4)冷凝回流【解析】（1）加入酒精的作用为溶解硬脂酸甘油酯；（2）皂化反应完成后所得混合物为胶体；（3）混合物为胶体，向混合液中加入食盐，静置一段时间，溶液分为上下两层，肥皂在上层，这个操作称为盐析；（4）油脂的沸点较低，加热易挥发，长导管的作用是冷凝回流。考点三、蛋白质1、氨基酸氨基酸：羧酸分子中烃基上的氢原子被氨基取代的的产物叫氨基酸。若氨基取代在α碳原子上，叫α氨基酸。结构特点：分子中同时含有氨基和羧基，氨基酸具有两性（既可与酸反应又可与碱反应）。α－氨基酸结构简式可表示为：物理性质：常温下，氨基酸是晶体，可溶于水，但不溶于乙醚。（2）几种重要的α－氨基酸：|甘氨酸（氨基乙酸）H－CHCOOH|NH2丙氨酸（α－氨基丙酸）|谷氨酸（α－氨基戊二酸）HOOC－CH2－CH2－CH－COOH|NH2（3）化学性质：两性：氨基酸分子中既含有酸性基团—COOH，又含有碱性基团—NH2，因此它既可以跟酸反应，又可以跟碱反应，生成盐。R－CHCOOH+HClR－CHCOOHNH2NH3C1R—CHCOOH+NaOHR－CHCOONa+H2ONH2NH2②缩合反应由两个α－氨基酸经缩合生成的产物叫二肽，由多个α－氨基酸缩合的产物叫多肽。2、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α－氨基酸通过发生缩聚反应而成的天然高分子化合物．（3）性质：①水解：蛋白质在酸、碱或酶的作用下发生水解反应：蛋白质多肽α—氨基酸通过蛋白质的水解，可制备氨基酸。人摄入蛋白质后，在体内水解成氨基酸，氨基酸被人体利用再重新形成人体蛋白质。②盐析：加入某些浓的无机盐（NH4）2SO4、Na2SO4可以使蛋白质凝聚而从溶液中析出。盐析是可逆过程，主要属于物理变化，可用于分离、提纯蛋白质。④变性：蛋白质在热、强酸、强碱、重金属盐、某些有机物（如甲醛、酒精等）、强氧化剂、紫外线等因素的作用下失去生理活性的过程，叫做蛋白质的变性。变性会产生凝结现象，变性是不可逆过程，主要属于化学变化。变性原理用于解毒、消毒、防腐等。⑤灼烧：蛋白质灼烧时具有烧焦羽毛的气味。用于鉴别真丝、毛织物与其它织物。⑥颜色反应：一般含有苯环的蛋白质遇浓硝酸颜色变黄（又称黄蛋白反应），用于鉴别蛋白质。用途：蛋白质是人类必需的营养物质；重要的纺织材料；制革；制胶；制酪素。酶属于蛋白质，是重要的催化剂。【教学参考】1、蛋白质水解的最终产物为各种α—氨基酸。2、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30℃～50C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)具有高效催化作用．酶催化的化学反应速率，比普通催化剂高107～1013倍．8．下列说法正确的是A．制取乙酸乙酯时，乙酸分子中的氢原子被乙基(-C2B．在鸡蛋清溶液中分别加入饱和Na2SO4C．油脂不是高分子化合物，1mol油脂完全水解生成1mol甘油和3mol高级脂肪酸或盐D．乙烯能使酸性高锰酸钾溶液和溴水褪色，二者反应原理相同【答案】C【解析】A．制取乙酸乙酯时，“酸脱羟基醇去氢”，乙酸分子中的羟基被乙氧基(-OC2H5B．在鸡蛋清溶液中分别加入饱和Na2SO4、CuSO4溶液，前者发生盐析，后者发生变性，B错误；C．油脂是高级脂肪酸的甘油酯，不是高分子化合物，1mol油脂完全水解生成1mol甘油和3mol高级脂肪酸(盐)，C正确；D．乙烯含有碳碳双键，能使酸性高锰酸钾溶液和溴水褪色，二者反应原理不相同，前者是氧化反应，后者是加成反应，D错误；答案选C。9．能使蛋白质变性的是①硫酸钾②甲醛③氯化钠④硝酸汞⑤氯化铵⑥氢氧化钠A．②④⑥ B．①③⑤ C．①②③ D．④⑤⑥【答案】A【解析】①硫酸钾③氯化钠⑤氯化铵都是普通的盐，只会使蛋白质盐析，而不会变性；②甲醛为化学试剂，能使蛋白质变性，④硝酸汞是重金属盐，能使蛋白质变性，⑥氢氧化钠是强碱，能使蛋白质变性，故选A。10．下列有关蛋白质的说法正确的是①蛋白质、氨基酸、淀粉均属于高分子化合物②蛋白质是结构复杂的高分子化合物，分子中都含有C、H、O、N等元素③若两种二肽互为同分异构体，则二者的水解产物一定不一致④用甘氨酸()和丙氨酸()缩合最多可形成四种二肽A．②④ B．②③ C．①② D．②【答案】A【解析】①氨基酸不属于高分子化合物，①错误；②