高中化学必修第二册第7章　第4节　第2课时

第七章第四节第2课时A组·基础达标1．（2022·四川巴州期末）2022年的冬奥会在北京开幕，全球新冠肺炎疫情防控形势依旧严峻复杂，科学防疫是关键。下列物质不能用于杀菌消毒的是()A．“84”消毒液 B．明矾C．75%酒精 D．漂白粉【答案】B2．下列有关糖类、油脂和蛋白质的叙述正确的是()A．油脂的水解反应又叫作皂化反应B．一定条件下，糖类都能发生水解反应C．蛋白质发生水解反应后直接生成葡萄糖D．通过灼烧时产生的气味可以鉴别蚕丝和棉纱【答案】D【解析】油脂在碱性条件下的水解反应叫作皂化反应，A错误；单糖如葡萄糖，不能发生水解反应，B错误；蛋白质发生水解反应，最终生成氨基酸，C错误；蚕丝的主要成分是蛋白质，灼烧时有烧焦羽毛的气味，棉纱的主要成分是纤维素，灼烧时不具有烧焦羽毛的气味，可以通过灼烧时产生的气味鉴别二者，D正确。3．棉花和羊毛都具有的特点是()A．遇浓硝酸都显黄色 B．灼烧后有类似烧焦羽毛的气味C．燃烧产物只有二氧化碳和水 D．在一定条件下都能发生水解【答案】D【解析】棉花的主要成分为纤维素，羊毛的主要成分为蛋白质。二者共同的性质是都能发生水解反应，D正确；遇浓硝酸显黄色、灼烧后有类似烧焦羽毛的气味是蛋白质的特性，蛋白质燃烧不仅生成二氧化碳和水，还有氮的化合物等，A、B、C均错误。4．化学与生活密切相关。下列有关说法错误的是()A．用灼烧的方法可以区分蚕丝和人造纤维B．食用油反复加热会产生稠环芳香烃等有害物质C．加热能杀死流感病毒是因为蛋白质受热变性D．医用消毒酒精中乙醇的体积分数为95%【答案】D【解析】医用消毒酒精中乙醇的体积分数为75%，D错误。5．下列有关糖类、油脂和蛋白质的说法正确的是()A．油脂水解的共同产物是乙二醇B．从混合物中分离、提纯蛋白质可采用蒸馏的方法C．淀粉、油脂和蛋白质都能在NaOH溶液中发生水解D．糖类、油脂和蛋白质中一定含有碳、氢、氧三种元素【答案】D【解析】油脂都是高级脂肪酸与甘油作用形成的酯，因此任何一种油脂水解的产物中都含有甘油（即丙三醇）而不是乙二醇，A错误；从混合物中分离、提纯蛋白质可采用盐析的方法，B错误；淀粉在酸作用下可发生水解，在碱溶液中不能水解，C错误；糖类、油脂和蛋白质中一定含有碳、氢、氧三种元素，在蛋白质中还一定含有N元素，可能含有S元素，D正确。6．下列实验中，没有颜色变化的是()A．葡萄糖溶液与新制的Cu(OH)2混合加热B．淀粉溶液中加入碘酒C．鸡蛋清中加入浓硝酸D．淀粉溶液中加入稀硫酸并加热【答案】D7．有一种有机物的结构简式为请回答下列问题：(1)该化合物属于（填字母，下同）。A．烯烃 B．酯C．蛋白质 D．高分子化合物(2)该化合物的密度。A．比水的大 B．比水的小C．与水的相同(3)该化合物常温下的状态为。A．液态B．固态C．气态(4)下列物质能与该物质反应的有。A．NaOH溶液B．溴的四氯化碳溶液C．乙醇D．乙酸E．H2【答案】(1)B(2)B(3)A(4)ABE【解析】(1)该物质含有碳碳双键、酯基，属于酯类。(2)酯类密度均小于水。(3)含碳碳双键的油脂常温下呈液态。(4)含酯基能在碱性条件下水解，含碳碳双键的物质能与Br2、H2在一定条件下发生加成反应。B组·能力提升8．下列说法正确的是()A．油脂、糖类和蛋白质都能发生水解反应B．油脂皂化反应可用硫酸作催化剂C．淀粉溶液中加入硫酸，加热4～5min，再加入少量银氨溶液，加热，有光亮银镜生成D．福尔马林能使蛋白质发生变性，可用于浸制动物标本【答案】D【解析】单糖不能发生水解反应，A错误；油脂在碱性条件下的水解反应为皂化反应，B错误；淀粉水解后，在加入银氨溶液前需要先加入碱中和硫酸，再加入少量银氨溶液，加热，才能发生银镜反应，C错误；福尔马林能使蛋白质发生变性，可用于浸制动物标本，D正确。9．下列说法不正确的是()A．棉花、花生油、蛋白质都属于有机高分子B．蔗糖、麦芽糖均为二糖，互为同分异构体C．油脂在热NaOH溶液中完全水解后加入饱和食盐水，可观察到液面上有固体析出D．分别向含鸡蛋清的溶液中加入(NH4)2SO4浓溶液和CuSO4溶液，都产生沉淀，但原理不同【答案】A【解析】花生油不属于有机高分子，A错误；蔗糖、麦芽糖均为二糖，分子式都是C12H22O11，分子结构不同，互为同分异构体，B正确；油脂在热氢氧化钠溶液中完全水解后产生高级脂肪酸盐和甘油，加入饱和食盐水，能够降低高级脂肪酸盐的溶解度，高级脂肪酸盐的密度比水小，在常温下为固体物质，因此可观察到液面上有固体析出，C正确；鸡蛋清属于蛋白质，向鸡蛋清的溶液中加入硫酸铵浓溶液，会降低蛋白质的溶解度而结晶析出，发生的是盐析作用；而向鸡蛋清的溶液中加入硫酸铜溶液，由于硫酸铜是重金属盐，会使蛋白质发生变性而产生沉淀，因此二者出现沉淀的原理不同，D正确。10．某氨基酸中含有C、N、H、O四种元素，已知除氢原子外，其他原子均达到最外层8个电子的稳定结构。如图为该氨基酸分子的球棍模型：(1)氨基酸是（填“淀粉”“纤维素”“蛋白质”或“油脂”）完全水解的产物，该氨基酸的结构简式为________________________。(2)该氨基酸中含氧官能团的名称是。(3)已知R—NO2为硝基化合物（R—表示烃基），碳原子数相同而结构相似的一元氨基酸与一元硝基化合物互为同分异构体。写出该氨基酸的所有硝基化合物类同分异构体的结构简式：________________________________________________。(4)一定条件下，该氨基酸能与乙醇发生反应，此反应类似于乙酸与乙醇的反应，写出此反应的化学方程式：__________________________________________。(5)互为同系物的有机物具有相同的官能团，与该氨基酸互为同系物且分子中少一个碳原子的氨基酸的结构简式为。【答案】(1)蛋白质(2)羧基(3)CH3CH2CH2NO2、(4)＋CH3CH2OHeq\o(⥬,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))H2O＋(5)H2N—CH2—COOH【解析】(1)氨基酸是蛋白质完全水解的产物。根据球棍模型及C、H、O、N原子的成键特点可知，表示氢原子，表示碳原子，表示氮原子，表示氧原子，据此即可得出题给氨基酸的结构简式。(3)该氨基酸分子中含有3个碳原子，先写出碳链C—C—C，再考虑硝基的位置，据此可知共有两种同分异构体。(4)根据乙酸与乙醇反应的化学方程式即可写出该氨基酸与乙醇反应的化学方程式。(5)氨基酸分子中含有羧基和氨基，分子中比该氨基酸分子少一个碳原子的氨基酸只能是H2N—CH2—COOH。课后测评一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.(河北衡水月考)下列说法正确的是()A.由开普勒第一定律可知,所有行星都在同一椭圆轨道上绕太阳运动B.由F=Gm1mC.引力常量G=6.67×10-11N·m2/kg2,是由英国物理学家卡文迪什利用扭秤实验测出的D.由开普勒第三定律可知,所有行星轨道半长轴的三次方与公转周期的二次方的比值都相等,即a3T2=k答案C解析由开普勒第一定律可知,所有行星各自绕太阳运行的轨道为椭圆,太阳在椭圆的一个焦点上,所以各行星不在同一椭圆轨道上,故A错误;万有引力定律的研究对象是质点,当物体间距离趋于零时物体不能被视为质点,万有引力定律不再适用,故B错误;引力常量G=6.67×10-11N·m2/kg2,是由卡文迪什利用扭秤实验测出的,故C正确;由开普勒第三定律可知,所有绕同一中心天体运行的行星轨道半长轴的三次方与公转周期的二次方的比值都相等,即a3T2=k,其中k与中心天体有关,与行星无关,2.(山东日照模拟)年7月23日,中国首次火星探测任务天问一号探测器发射成功,已知火星的质量约为地球质量的19,火星的半径约为地球半径的12。下列关于火星探测器的说法正确的是(选项中的宇宙速度均指地球的)(A.发射速度只要大于第一宇宙速度即可B.发射速度只有达到第三宇宙速度才可以C.发射速度应大于第二宇宙速度,小于第三宇宙速度D.火星探测器环绕火星运行的最大速度约为第一宇宙速度的1答案C解析根据三个宇宙速度的意义,可知选项A、B错误,选项C正确;已知m火=m地9,R火=R地2,则v火∶v地=Gm3.(三湘名校联考)年7月23日,天问一号火星探测器在中国文昌航天发射基地发射升空。天问一号探测器从地球上发射到抵达火星,运动轨道如图中椭圆所示。飞向火星过程中,只考虑太阳对探测器的引力,下列说法正确的是()A.天问一号在椭圆轨道上运动的周期小于地球公转的周期B.在抵达火星前,天问一号的加速度小于火星公转的加速度C.天问一号在无动力飞向火星的过程中,引力势能增大,动能减少,机械能守恒D.天问一号在地球上的发射速度需要大于第一宇宙速度但小于第二宇宙速度答案C解析天问一号运动的椭圆轨道半长轴大于地球公转半径,由开普勒第三定律可知,天问一号在椭圆轨道上运动的周期大于地球公转的周期,A项错误;由Gmr2=a可知,天问一号在抵达火星前位于火星与地球之间,与太阳的距离小于火星与太阳的距离,所以天问一号的加速度大于火星公转的加速度,B项错误;天问一号飞向火星过程中,即在椭圆轨道上,只有万有引力做负功,引力势能增大,动能减小,机械能守恒,C项正确;天问一号从地球上发射,需要脱离地球引力的束缚,则发射速度需要大于或等于第二宇宙速度4.假设如图所示为载着登陆舱的探测器经过多次变轨后登陆火星的轨迹图,其中轨道Ⅰ、Ⅲ为椭圆,轨道Ⅱ为圆。探测器在轨道Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ上运动后在Q点登陆火星,O点是轨道Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的交点,轨道上的O、P、Q三点与火星中心在同一直线上,O、Q两点分别是椭圆轨道Ⅲ的远火星点和近火星点。已知火星的半径为R,OQ=4R,探测器在轨道Ⅱ上经过O点时的速度为v。下列说法正确的是()A.相等时间内,在轨道Ⅰ上,探测器与火星中心的连线扫过的面积和在轨道Ⅱ上探测器与火星中心的连线扫过的面积相等B.探测器在轨道Ⅱ上运动时,经过O点的加速度等于vC.探测器在轨道Ⅰ上运动时,经过O点的速度小于vD.探测器在轨道Ⅱ上第一次由O点到P点与在轨道Ⅲ上第一次由O点到Q点运动的时间之比是3∶2答案B解析根据开普勒第二定律可知,在同一轨道上,探测器与火星中心的连线在相等的时间内扫过的面积相等,在两个不同的轨道上,不具备上述关系,故A错误;轨道Ⅱ是圆轨道,半径为3R,经过O点时的速度为v,根据圆周运动的规律可知,探测器经过O点的加速度a=v23R,故B正确;探测器在轨道Ⅰ上运动,经过O点时需减速才能变轨到轨道Ⅱ上,则探测器在轨道Ⅰ上运动时,经过O点的速度大于v,故C错误;轨道Ⅲ的半长轴为2R,根据开普勒第三定律可知,3R2R3=TⅡTⅢ2,解得TⅡTⅢ=364,则由对称性可知,探测器在轨道Ⅱ上第一次由O点到P点与在轨道Ⅲ5.某黑洞半径为R,质量m和半径R的关系满足:mR=c22G(其中c为光速,G为引力常量)。若天文学家观测到距黑洞中心距离为A.该黑洞质量为v2r2G C.该黑洞的半径为2v2rc2答案C解析黑洞的万有引力提供天体做圆周运动所需的向心力,则Gmm'r2=m'v2r,即有m=v2rG,故A、B错误;黑洞的质量m和半径R的关系满足mR=6.年5月15日17时18分,中国火星探测器天问一号携祝融号火星车成功在火星软着陆,为人类探测火星打开了新的一页。假如某航天员登上火星后将一小球从高h处以初速度v0水平抛出,测出小球的水平射程为L。已知火星半径为R,引力常量为G,不计空气阻力,不考虑火星自转,则下列说法正确的是()A.火星表面的重力加速度为ℎB.火星的第一宇宙速度为vC.火星的质量为2ℎvD.火星的平均密度为3答案B解析根据平抛运动的公式有L=v0t,h=12gt2,解得g=2ℎv02L2,故A错误;火星的第一宇宙速度为v1=gR=2ℎv02L2·R=v0L2ℎR,故B正确;7.假设两个质量分别为m1和m2(m1>m2)的星体A和B组成一双星系统,二者中心之间的距离为L,运动的周期为T,引力常量为G,下列说法正确的是()A.因为m1>m2,所以星体A对星体B的万有引力大于星体B对星体A的万有引力B.星体A做圆周运动的半径为m1C.星体B的线速度大小为2D.两星体的质量之和为4答案D解析二者之间的万有引力为相互作用力,等大反向,A错误;由Gm1m2L2=m1r12πT2,Gm1m2L2=m2r22πT2,r1+r2=L,联立可得,星体A、星体B的运动半径分别为r1=m2m1+m2L,r2=m1m1+m2L,两星体质量之和为二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)8.(大连高一检测)如图所示,我国发射神舟十一号飞船时,先将飞船发送到一个椭圆轨道上,其近地点M距地面200km,远地点N距地面340km。进入该轨道正常运行时,通过M、N点时的速率分别是v1和v2,加速度大小分别为a1和a2。当某次飞船通过N点时,地面指挥部发出指令,点燃飞船上的发动机,使飞船在短时间内加速后进入离地面340km的圆形轨道,开始绕地球做匀速圆周运动,这时飞船的速率为v3,加速度大小为a3,比较飞船在M、N、P三点正常运行时(不包括点火加速阶段)的速率和向心加速度大小,下列结论不正确的是()A.v1>v3>v2,a1>a3>a2B.v1>v2>v3,a1>a2=a3C.v1>v2=v3,a1>a2>a3D.v1>v3>v2,a1>a2=a3答案ABC解析由开普勒定律知v1>v2,由牛顿第二定律知,GMmr2=ma,所以有a1>a2=a3,所以A、C错误;由题意可知,GMmrN2=mv32rN,GMmrN2>mv22rN,GMmrM2<mv12rM,r9.(湘豫名校联考)一质量为m的物体静止放在北极与静止放在赤道对地面的压力差为ΔF,假设地球是质量分布均匀的球体,半径为R,则下列说法正确的是(设地球表面的重力加速度为g)()A.地球的自转周期为T=2πmRB.地球的自转周期为T=πmRC.地球同步卫星的轨道半径为mgΔFD.地球同步卫星的轨道半径为2mgΔF答案AC解析物体在北极处有FN1=Gm地mR2,物体在赤道处有Gm地mR2-FN2=m4π2T2R,根据题意有FN1-FN2=ΔF,联立解得T=2πmRΔF,选项A正确,B错误;万有引力提供同步卫星所需要的向心力,则Gm地m'r2=m'4π2rT2,10.我国在西昌卫星发射中心成功发射嫦娥五号探月卫星。已知月球的半径为R,月球表面的重力加速度为g,引力常量为G,嫦娥五号离月球中心的距离为r,绕月周期为T。根据以上信息可求出()A.嫦娥五号绕月运行的线速度为R2B.嫦娥五号绕月运行的线速度为rC.月球的平均密度为3πD.月球的平均密度为3答案AC解析月球表面物体的重力等于万有引力,则有mg=Gm月mR2,解得Gm月=gR2,嫦娥五号绕月运行时,万有引力提供向心力,则有Gm月m'r2=m'v2r,解得v=Gm月r,联立可得v=gR2r,A正确,B错误;嫦娥五号绕月运行时,根据万有引力提供向心力,有Gm三、非选择题(本题共5小题,共54分)11.(8分)(山东潍坊期中检测)年12月我国发射嫦娥五号探月卫星,执行月面取样返回任务。嫦娥五号从月球返回地球的过程可以简化成四步,如图所示,第一步将嫦娥五号发射至月球表面附近的环月圆轨道Ⅰ,第二步在环月轨道的A处进行变轨,进入月地转移轨道Ⅱ,第三步当接近地球表面附近时,又一次变轨,从B点进入绕地圆轨道Ⅲ,第四步再次变轨道后降落至地面。(1)将嫦娥五号发射至轨道Ⅰ时,所需的发射速度(选填“大于”“小于”或“等于”)7.9km/s。

(2)嫦娥五号从环月轨道Ⅰ进入月地转移轨道Ⅱ时需要,嫦娥五号在第四步变轨时需要。(均选填“加速”或“减速”)

(3)嫦娥五号从A点沿月地转移轨道Ⅱ到达B点的过程中其速率变化是先后。(均选填“减速”“匀速”或“加速”)

答案(1)小于(2)加速减速(3)减速加速解析(1)7.9km/s是地球的第一宇宙速度,也是将卫星从地面发射到近地轨道的最小发射速度,而月球的第一宇宙速度比地球的小得多,故将卫星发射到近月轨道Ⅰ上的发射速度比7.9km/s小得多。(2)嫦娥五号从环月轨道Ⅰ进入月地转移轨道Ⅱ时做离心运动,因此需要加速,嫦娥五号在第四步变轨时做近心运动,因此需要减速。(3)嫦娥五号从A点沿月地转移轨道Ⅱ到达B点的过程中,开始时月球的引力大于地球的引力,嫦娥五号做减速运动,当地球的引力大于月球的引力时,嫦娥五号开始做加速运动。12.(10分)一艘宇宙飞船飞近某一新发现的行星,并进入靠近该行星表面的圆形轨道绕行数圈后,着陆在行星上,宇宙飞船上备有以下实验仪器:A.弹簧测力计一个B.精确秒表一只C.天平一台(附砝码一套)D.物体一个为测定该行星的质量m和半径R,航天员在绕行及着陆后各进行一次测量,依据测量数据可以求出m和R(已知引力常量为G)。绕行时测量所用的仪器为(用仪器的字母序号表示),所测物理量及其字母为。

着陆后测量所用的仪器为(用仪器的字母序号表示),所测物理量及其字母为。

用测量数据求该行星质量m=,用测量数据求该星球半径R=。(用所测物理量字母表示)

答案B周期TA、C、D物体质量m'、重力FF解析根据Gmm'R2=m'g,Gmm'R2=m'2πT2R。绕行时,用秒表测得绕行星表面运动一周的时间即周期为T,在着陆后,用天平测得物体的质量为m',用弹簧测力计测得该物体的重力为F,则g=Fm'13.(10分)年5月15日中国祝融号火星车成功软着陆火星,开始对火星进行探测,已知火星的质量约为地球质量的19,半径为地球半径的12。若从地球表面高为答案90m解析在星球表面,物体的重力近似等于万有引力,有mg=Gm得g=G所以g火g地=平抛