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有机专题三——人类三大营养物质


有机专题三——人类三大营养物质 人类三大营养物质 有机专题三

[知识指津 知识指津] 知识指津 1.单糖、二糖、多糖的比较
类 单 糖 别 葡萄糖 C6H12O6 蔗糖 二 糖 C12H22O11 麦芽糖 C12H22O11 淀粉 多 糖 有醛基 无醛基 结构特征 多羟基醛 主要性质 重要用途

白色晶体,溶于水,有甜味,既有氧化性,又有还原性,营养物质、制糖 还可以发生酯化反应,并能发酵生成乙醇 无色晶体,易溶于水,有甜味,无还原性,能水解生成 葡萄糖和果糖 白色晶体,溶于水,有甜味,能发生银镜反应,能水解 生成葡萄糖 果、作还原剂 食品

食品

由单糖单元构成的天 白色粉末,不溶于冷水,部分溶于热水,无还原性,能 水解,最终生成葡萄糖,碘遇淀粉变蓝色

(C6H10O5)n 然高分子化合物 纤维素

制葡萄糖、乙醇

单糖单元含 3 个醇羟 无色无味固体,不溶于水及有机溶剂,无还原性,能水 造纸、制炸药、人 解生成葡萄糖,并能发生酯化反应 造纤维

(C6H10O5)n 基

2.单糖、二糖、多糖的转化:

3.“酯”与“脂”的区别: 酯:酯是由醇与酸(包括有机酸和无机含氧酸)相互作用失去水分子而生成的一类化合物的总称。从结构上看,酯是含



O-的一类化合物。 脂:指动物体内和植物体内的油脂。动物体内的油脂是固态或半固态,一般称为脂肪。植物的油脂呈液态,一般称

为油。油和脂肪统称为油脂,它们属于酯类。油脂是由多种高级脂肪酸(C17H35COOH)、软脂酸(C15H31COOH)和油酸

(C17H33COOH)等跟甘油生成的甘油酯,它的结构可表示为:
1

4.油脂和矿物油的比较
油脂 物质 脂肪 组成 含饱和烃基多 固态或半固态 性质 具有酯的性质能水解,并兼有烯烃的性质 鉴别 加含酚酞的 NaOH 溶液,加热,红色变浅 加含酚酞的 NaOH 溶液,加热无变化 含不饱和烃基多 液态 具有烃的性质,不能水解 油 多种烃(石油及其分馏产品) 多种高级脂肪酸的甘油酯 矿物油

5.蛋白质是由 C、H、O、N、S 等元素组成的结构复杂的化合物,属于天然有机高分子化合物。氨基酸是蛋白质水 解的最后产物,是蛋白质的基石。 6.鉴别蛋白质的依据主要有:①有些蛋白质分子中有苯环存在,这样的蛋白质跟浓硝酸作用时呈黄色;②蛋白质被 灼烧时,有烧焦羽毛的气味(常以此来区别毛纺物和棉纺物)。 7.常用盐析来分离提纯蛋白质,因为盐析是可逆的,在蛋白质溶液中加入某些浓的盐溶液,蛋白质的溶解度降低而 从溶液中析出,析出的蛋白质又能重新溶于水中,并不影响它原来的性质。 8.蛋白质和酶
结构特 点

定义

主要化学性质 1.具有两性,与氨基酸相似; 2.可发生水解(在酸、碱或酶的作用下)经过多肽,最后得到多种 α—氨基酸。即水

蛋白质 是由不 同的氨 基酸(天 然蛋白 蛋 白 质 质所含 的都是 α—氨 基酸)经 缩聚后 而形成 的高分 子化合 物 具有蛋 白质的 结构特 点,也 有自己 分子中

存在着 解时肽键 氨基和 羧基, 与氨基 酸相

中的 C—N 键断裂。

3.溶

似,也 于水具有胶体的性质; 是两性 4.加某些浓的盐溶液于蛋白质溶液中,使蛋白质发生凝聚而析出(称盐析),继续加 物质。 水,蛋白质能重新溶解。即盐析是可逆过程; 还含有 5.蛋白质的变性:在热、酸、碱、重金属盐、紫外线等作用下产生变性作用而凝结, 肽键 这种凝结不可逆,加水不能重新变为蛋白质; 6.颜色反应:蛋白质(具有苯环结构的蛋白质)与硝酸加热时变黄色; 7.灼烧含蛋白质的物质具有烧焦羽毛味

酶是蛋 酶 白质 RNA 除 外

1.变性(与蛋白质相似); 2.具有自己的特性,是生物催化剂;酶的催化作用条件温和、反应快,具有专一性。

2

的特性

[范例点击 范例点击] 范例点击 例1 有关糖类的说法错误的是( ) A.在糖类中有高分子化合物,也有低分子化合物 B.有甜味的物质不一定是糖,糖类也不一定都有甜味 C.糖类分子组成一定都符合通式 Cn(H2O)m,符合 Cn(H2O)m 的物质不一定都是糖类 D.能发生银镜反应的糖类,不一定结构中都有醛基 解析 单糖、二糖等属于小分子,多糖属于高分子;甘油有甜味但不是糖,纤维素是糖类物质但没有甜味;有些糖类如脱 氧核糖分子不符合通式 Cn(H2O)m,有些糖不含醛基,但却能发生银镜反应。 答案 例2 C 将蔗糖溶于水,配成 10%的溶液,分装在两支试管中。在第一支试管中加入银氨溶液,在水浴中加热,没有

变化,原因是蔗糖分子中______________;在第二支试管中,加入几滴稀硫酸,再在水浴中加热,加 NaOH 中和酸后也 加入银氨溶液,现象是________________;原因是________________。稀硫酸的作用是________________。 解析 无醛基;有光亮的银镜产生;蔗糖在稀 H2SO4 和加热的条件下发生水解生成了葡萄糖;催化剂。 例3 某学生设计如下三个实验方案,用以检验淀粉的水解程度。 水解液 水解液 中和液 溶液变蓝。结论:淀粉尚未水解。

甲方案;淀粉液 乙方案:淀汾

无银镜现象。结论:淀粉尚未水解。

丙方案:淀粉液

水解液

中和液-

。结论:淀粉水解完全。

上述三方案操作是否正确?说明理由。上述三方案结论是否正确?说明理由。 解析 甲方案操作正确,但结论错误。结论应为完全没有水解或部分水解。 乙方案的操作和结论均错误。操作中应该用稀碱液中和水解液中的 H2SO4,再做银镜反应的实验。所以本方案中无银 镜现象出现,说明淀粉尚未水解,也可能完全或部分水解。 丙方案的操作,结论均正确。 例4 由纤维素、水、空气及必需的催化剂制取乙酸乙酯,主要的化学方程式是:

________________、________________、________________、________________。 解析 (C6H10O5)n+nH2O nC6H12O6, C6H12O6
3

2C2H5OH+2CO2

2C2H5OH+O2

2CH3CHO+2H2O, 2CH3CHO+O2

2CH3COOH

CH3COOH+C2H5OH

CH3-

-O-C2H5+H2O

例5

某白色晶体分子中氢原子和氧原子的个数比为 2:1,氢原子比碳原子多 10 个。该物质的相对分子质量为 342,

易溶于水,水溶液能发生银镜反应。在该晶体的水溶液中加稀硫酸,水浴加热,加 NaOH 中和酸后再加银氨溶液,水浴 加热,有银析出。试推断该物质的分子式和名称。 解析 C12H22011,麦芽糖

例6

下列关于油脂结构

的说法中,不正确的是(

)

A.油脂是多种高级脂肪酸跟甘油反应生成的酯类物质 B.若 R1、R2、R3 相同,该油脂称为单甘油酯 C.若 R1、R2、R3 不相同,该油脂称为混甘油脂 D.R1、R2、R3 必须是饱和链烃的烃基 解析 本题主要考查油脂相关概念和学生对识记内容掌握的程度。 答案 例7 D 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,生成的高级脂肪酸钠、甘油和水形成混合液 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.甘油和食盐的混合溶液可以通过分液的方法分离 解析 皂化反应后的混合液加入食盐发生盐析,上层为高级脂肪酸钠,可通过蒸馏的方法分离甘油和食盐的混合液。 答案 例8 C、D 将肥皂液(设主要成分是硬脂酸钠)分装在两支试管中,往第一支试管中加入稀硫酸,有____________产生,往

第二支试管中加入 MgCl2 溶液,则有___________产生,有关反应的离子方程式为____________________。 解析 白色沉淀;白色沉淀。 C17H35COO-+H+ 2C17H35COO +Mg
2+

C17H35COOH↓ (C17H35COO)2Mg↓

4

例9

参考下列 a~c 项回答问题。

a.皂化值是使 1g 油脂皂化所需要的氢氧化钾的毫克数 b.碘值是使 100g 油脂加成碘的克数 c.各种油脂的皂化值、碘值列表如下:
花生油 皂化值 碘 值 190 90 亚麻仁油 180 182 牛油 192 38 黄油 226 38 硬化大豆油 193 3 大豆油 193 126

(1)单纯由(C17H33COO)3C3H5(相对分子质量 884)形成的油,用氢氢化钾皂化时,反应的化学方程式为 ________________。 (2)在下列①~③的空格上填人适当的词句。 ①亚麻仁油比花生油所含的________________多。 ②黄油比牛油所含的________________多。 ③硬化大油的碘值小的原因是________________。 (3)为使碘值为 180 的鱼油 100g 硬化,需标准状况下氢气的体积为________________L。 (4)用下列结构简式所代表的酯,若皂化值为 430,则 n 值等于多少?

CnH2n-1 解析

OC2H5

(1)

+3KOH

3C17H35COOK+

(2)亚麻仁油碘值最高,说明碳碳双键最多;黄油与牛油相比,碘值相等,但皂化值大,说明碳原子个数少的烃基多; 硬化大豆油的碳碳双键少。

(3)

(4)由 1mol 酯需 1mol KOH 皂化,得:

例 10 出氨气。

己知盐 A 的化学式是 C2H8N2O2,盐 B 的化学式是 C2H4NO2Na,A 跟苛性钠溶液共热时,可转化为 B,并放

(1)A 的结构式为________________,名称为________________。 (2)A 与苛性钠溶液反应的化学方程式________________。 (3)B 与足量盐酸反应的化学方程式________________。
5

解析

盐 A 不含金属元素可得出为铵盐,

名称为氨基乙酸铵与氢氧化钠反应:

B为 例 11

,B 与盐酸反应: 化学式为 C7H7NO2 的有机物 A、B、C、D、E、F 分子内均含有苯环。

(1)A、B、C 三种有机物既能溶于强酸又能溶于强碱,则 A、B、C 的结构简式分别为: ________________________________________________, ________________________________________________, ________________________________________________。 (2)D、E、F 既不溶于强酸又不溶于强碱,则 D、E、F 的结构简式分别为: ________________________________________________, ________________________________________________, ________________________________________________。 解析 由该有机物的组成元素,及其结构含有苯环以及它们的化学性质可推断 A、B、C 为氨基酸;D、E、F 为硝基化合物。

则 A、B、C 为:





D、E、F 为: [专题训练 专题训练] 专题训练





1.对于淀粉和纤维素的下列叙述正确的是( A.互为同分异构体 B.化学性质相同 C.碳、氢、氧元素的质量比相同 D.属于同一类有机物 答案 CD

)

2.葡萄糖在一定条件下可发生下列反应,试写出其化学方程式。
6

(1)葡萄糖在酵母菌存在下,生成乙醇和二氧化碳:________________ (2)葡萄糖在乳酸菌存在时生成乳酸[CH3CH(OH)COOH]:________________ (3)葡萄糖在厌氧菌存在时生成甲烷和二氧化碳:________________ 以上各反应的共同点是________________。 答案 (1)C6H12O6 2C2H5OH+2CO2

(2)C6H12O6 (3)C6H12O6

2CH3-

-COOH 葡萄糖在缺氧或无氧环境中被细菌分解发生生物降解。

3CH4↑+3CO2↑

3.环氧乙烷( 用下,与氧气加成而制得。

)是一种应用很广的基本有机原料,常用于合成涤纶、洗涤剂等。它可用乙烯在催化剂作

(1)写出以淀粉为主要原料(无机试剂、催化剂可自选),制备环氧乙烷的各步反应的化学方程式: ①________________; ②________________; ③________________; ④________________。 (2)环氧乙烷的同分异构体的结构简式为________________。 答案 (1)(C6H10O5)n+nH2O nC6H12O6 nC6H12O6 2nC2H5OH+2nCO2

CH3CH2OH (2)CH3CHO

CH2=CH2↑+H2O

2CH2=CH2+O2

2

4.18g 某有机物 A,完全燃烧产物依次通过无水氯化钙和碱石灰后,它们增加的质量分别为 10.8g 和 26.4g。求: (1)A 的最简式________________。 (2)若常温下 A 为气体,则 A 的电子式________________。 (3)若 A 在低于 16℃时为无色晶体,且有酸性。则 A 的分子式________________。 (4)若 A 能与 NaOH 溶液作用,又具有香味,则 A 的结构简式________________。 (5)若 1molA 含有 32mol 电子,且既能发生银镜反应又能发生酯化反应。用离子反应式表示 A 还原银氨溶液的反应 ________________。 (6)若 0.1molA 含 9.6g 氧,则 A 的结构简式可能是________________。
7

答案 (1)CH2O (2) (3)C2H4O2

(4)H

O-CH3

(5)

H+2Ag(NH3)2++2OH-

HO-CH2

O-+NH4++2Ag↓+3NH3↑+H2O

(6)HO-CH2-(CHOH)4CHO 5.下列关于油脂的叙述不正确的是( A.油脂属于酯类 B.油脂没有固定的熔、沸点 C.油脂是高级脂肪酸的甘油酯 D.油脂都不能使溴水褪色 答案 D ) )

6.从植物的种子或花里提取油,宜采用的方法是( A.加 NaOH 溶液溶解后分液 B.加盐酸溶解后蒸馏 C.加水溶解后分液 D.加有机溶剂溶解后分液 答案 D )

7.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蓝色 B.反应液使蓝色石蕊试纸变红色 C.反应后静置,反应液分成两层 D.反应后静置,反应液不分层 答案 A

8.某天然油脂 1g 需 0.24gNaOH 才能完全皂化,又知该油脂 100g 完全催化加氢,需氢气 1.2g,则油脂分子中含的碳 碳双键数为( A.3 B.4 C.5 D.6 答案 A
8

)

9.若某酯的结构可表示如下: R 表示烃基,当 R 表示不同基团时(1)R1=R2=R3=C17H35;(2)R1=R2=R3=C17H33;(3)R1=R2=C17H35,R3=C17H33; (4)R1=C17H35,R2=R3=C17H33。则酯的熔点由低到高排列的正确顺序是( A.(2)<(4)<(3)<(1) B.(1)<(2)<(3)<(4) C.(2)<(3)<(4)<(1) D.(2)<(1)<(4)<(3) 答案 A )

10.由磷酸形成的磷脂及其化合物(如酶)是细胞的重要组成部分,对调节也起积极的作用。缺少了它,即使氮、磷再 多也不会被植物吸收。磷酸吡醛素能有效地促进植物对氮的吸收。试回答:

(1)细胞膜的化学成分是________________。 (2)磷酸吡醛素的分子式是________________,此物质具有的性质是(填序号)________________。 A.能跟金属钠反应 B.能发生银镜反应 C.能跟氯化铁溶液反应 D.能使紫色石蕊试液变红 (3)写出磷酸吡醛素跟足量氢氧化钠反应的化学方程式:________________。 答案 (1)蛋白质和磷脂 (2)C8H10O6NP A、B、D

(3)

+4NaOH

Na3PO4+

+2H2O

11.甘油大量用于制造硝化甘油[C3H5(ONO2)3]。写出由氨气、空气、油脂(主要成分是硬脂酸甘油酯)、水和 NaOH 为原料,制取硝化甘油的化学方程式。 答案
9

4NH3+5O2

4NO+6H2O

2NO+O2=2NO2 3NO2+2H2O=2HNO3+NO

+3NaOH

3C17H35COONa+

+3HO-NO2

+3H2O )

12.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.火焰上灼烧 答案 D )

13.下列说法中错误的是(

A.在豆浆中加少量石膏,能使浆凝结为豆腐 B.误服可溶性重金属盐,立即服用大量牛奶或蛋清、豆浆可解毒 C.用灼烧的方法鉴别毛织物和棉织物 D.温度越高,酶对某些化学反应的催化效率越高 答案 D

14.α-氨基酸能与 HNO2 反应得到 α-羟基酸。

如 R-

COOH+HNO2

R-

-COOH+N2+H2O

试用有机物的结构简式填充

A._____________ 答案

B._____________

C._____________

D._____________

E._____________

A
10

B

C

D

E

15.对牛奶中蛋白质进行下列实验:取 30mL 牛奶,用盖尔达法分解蛋白质,把氮完全转化为氨,用 0.5molL-1H2SO4 溶液 50.0mL 吸收后,剩余的酸用 1molL-1NaOH 溶液中和,需 NaOH 溶液 38.0mL。 盖尔达法:蛋白质 求: (1)30.0mL 牛奶中含有多少克氮? (2)如果蛋白质中含氮 16.0%(质量),牛奶中含蛋白质的质量分数为多少?(已知牛奶的密度是 1.03gmL-1) 答案 (1) 0.168g (2)3.4% 硫酸铵 氨

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