(2016年高考化学一轮复习知识梳理+题组训练)115糖类油脂氨基酸和蛋白质

-1-第5讲糖类油脂氨基酸和蛋白质[考纲要求]1.了解糖类、油脂的组成和性质特点，能举例说明糖类、油脂在食品加工和生物质能源开发上的应用。2.了解氨基酸的组成、结构特点和主要化学性质；了解氨基酸与人体健康的关系。3.了解蛋白质的组成、结构和性质。4.认识化学科学在生命科学发展中所起的重要作用。考点一糖类的组成、结构和性质1．糖的组成、结构和分类(1)组成和结构①组成：一般符合通式Cn(H2O)m。②结构：多羟基醛或多羟基酮及它们的脱水缩合物。(2)分类2．葡萄糖与果糖(1)组成和分子结构分子式结构简式官能团二者关系葡萄糖C6H12O6CH2OH(CHOH)4CHO—CHO、—OH同分异构体果糖C6H12O6CH2OH(CHOH)3COCH2OH、—OH(2)葡萄糖的化学性质a．还原性：能发生银镜反应，能与新制Cu(OH)2反应。b．加成反应：与H2发生加成反应生成己六醇。c．酯化反应：葡萄糖含有醇羟基，能与羧酸发生酯化反应。d．发酵成醇：由葡萄糖发酵制乙醇的化学方程式为C6H12O6――→酒化酶2C2H5OH＋2CO2。(葡萄糖)3．二糖——蔗糖与麦芽糖-2-比较项目蔗糖麦芽糖相同点均为C12H22O11分子式性质都能发生水解反应不同点是否含醛基不含含有水解产物葡萄糖和果糖葡萄糖相互关系互为同分异构体4.淀粉与纤维素(1)相似点a．都属于高分子化合物，都属于多糖，分子式都可表示为(C6H10O5)n。b．都能发生水解反应，反应的化学方程式分别为(C6H10O5n,淀粉)＋nH2O――→酸或酶nC6H12O6葡萄糖；(C6H10O5n,纤维素)＋nH2O――→酸或酶nC6H12O6葡萄糖。c．都不能发生银镜反应。(2)不同点a．通式中n值不同；b.淀粉遇碘呈现特殊的蓝色。深度思考1．已知葡萄糖和果糖的分子式为C6H12O6，蔗糖和麦芽糖的分子式为C12H22O11，淀粉和纤维素的分子通式为(C6H10O5)n，都符合通式Cn(H2O)m。(1)糖类的通式都是Cn(H2O)m吗？(2)符合通式Cn(H2O)m的有机物都属于糖类吗？答案(1)不一定。糖类是由C、H、O三种元素组成的，大多数可用通式Cn(H2O)m表示，n与m可以相同，也可以是不同的正整数。但并非所有的糖都符合通式Cn(H2O)m，如鼠李糖(C6H12O5)。(2)不一定。例如甲醛(CH2O)、乙酸(C2H4O2)的分子式可分别改写为C(H2O)、C2(H2O)2，但它们不是糖，而分别属于醛和羧酸。2．用淀粉为原料酿酒的反应原理是什么？答案食品工业上用淀粉酿酒发生的反应方程式为(C6H10O5)n(淀粉)＋nH2O――→稀H2SO4△nC6H12O6(葡萄糖)，C6H12O6――→酒化酶2CH3CH2OH＋2CO2。-3-题组一糖类的概念、组成和性质1．下列关于糖类的说法中正确的是()A．糖类都能发生水解反应B．单糖都能发生银镜反应C．葡萄糖与果糖是同分异构体，淀粉与纤维素也是同分异构体D．单糖都能发生酯化反应答案D解析单糖不能水解，A错；果糖中不含醛基，不能发生银镜反应，B错；淀粉和纤维素不是同分异构体，C错；所有的单糖都含有羟基，故能发生酯化反应，D正确。2．将土豆切开，一段时间后可观察到切面变蓝，说明土豆中含有()A．淀粉和I－B．淀粉和I2C．淀粉和KIO3D．葡萄糖和I2答案A解析I－被空气中的氧气氧化成I2，遇淀粉显蓝色。3．核糖是合成核酸的重要原料，结构简式为CH2OH—CHOH—CHOH—CHOH—CHO，下列关于核糖的叙述正确的是()A．与葡萄糖互为同分异构体B．可与新制的Cu(OH)2悬浊液作用生成砖红色沉淀C．不能发生取代反应D．可以使紫色的石蕊溶液变红解题指导核糖为多羟基醛，具有—OH与—CHO的性质。答案B解析分析核糖的结构简式可知其化学式为C5H10O5，而葡萄糖的化学式为C6H12O6，故A项不正确；核糖分子中含有—CHO，故可与新制Cu(OH)2悬浊液反应生成砖红色沉淀，B项正确；核糖分子中含有—OH，可与酸发生取代反应，但没有—COOH，不显酸性，不能使紫色的石蕊溶液变红，C、D两项不正确。题组二可再生资源糖类的综合利用4．高分子材料W的结构简式为，有关W的信息如下，据此回答下列问题：-4-(1)葡萄糖的分子式为________，其所含官能团的名称为________________。(2)反应①的类型为________。(3)反应⑥的化学方程式为________________________________________________。(4)B分子有多种同分异构体，其中X的核磁共振氢谱如下图所示：则X的结构简式可能为_________________________________________________。实验室鉴别X可使用________________试剂。(5)指出W这种高分子材料的一种优点__________________________________________。答案(1)C6H12O6羟基、醛基(2)消去反应(3)(4)新制银氨溶液(或新制氢氧化铜悬浊液)(5)a.高分子材料W可以利用微生物降解生成对环境无害的二氧化碳和水，是一种“绿色材料”；b．原料来源充分而且可以再生产；c．机械性能及物理性能良好；d．生物相容性好(其他合理答案均可)解析本题主要考查了酯化反应、缩聚反应及同分异构体的书写。(1)葡萄糖的分子式为C6H12O6，是一种多羟基醛。-5-(2)由W的结构简式推知A为，B的分子式为C3H4O2，所以A―→B为消去反应。(3)反应⑥为两个分子间发生酯化反应，生成六元环内酯。(4)B的结构简式为CH2===CH—COOH，其同分异构体X分子中只有两种氢，则X分子的结构应对称，符合条件的X可以是，若为环状结构还可以是。(5)W的原料是淀粉，属于酯类，可降解。糖类的转化关系考点二油脂氨基酸和蛋白质1．油脂(1)油脂的组成油脂是油和脂肪的统称，都是高级脂肪酸和甘油形成的酯，属于酯类化合物，含C、H、O三种元素。(2)结构特点结构通式：(3)分类-6-按状态分油：常温下呈液态脂肪：常温下呈固态(按高级脂肪酸的种类分)简单甘油酯：R、R′、R″相同混合甘油酯：R、R′、R″不同(4)油脂的化学性质①油脂的氢化(硬化)如油酸甘油酯与H2反应的方程式为。②水解反应a．酸性条件下如硬脂酸甘油酯的水解反应方程式为。b．碱性条件下——皂化反应如硬脂酸甘油酯的水解反应方程式为。碱性条件下水解程度比酸性条件下水解程度大。2．氨基酸和蛋白质-7-(1)氨基酸的结构与性质①组成组成蛋白质的氨基酸几乎都是α­氨基酸，其结构简式可以表示为。②化学性质a．两性(以为例)与盐酸反应的化学方程式：。与NaOH溶液反应的化学方程式：。b．成肽反应氨基酸在酸或碱存在的条件下加热，通过一分子的氨基与另一分子的羧基间脱去一分子水，缩合形成含肽键的化合物叫做成肽反应。(2)蛋白质的结构与性质①蛋白质的组成与结构a．蛋白质含有C、H、O、N、S等元素。b．蛋白质是由氨基酸通过缩聚反应产生，蛋白质属于功能高分子化合物。②蛋白质的性质a．水解：在酸、碱或酶的作用下最终水解生成氨基酸。b．两性：具有氨基酸的性质。c．盐析向蛋白质溶液中加入某些浓的无机盐[如(NH4)2SO4、Na2SO4等]溶液后，可以使蛋白质的溶解度降低而从溶液中析出，此过程为可逆过程，可用于分离和提纯蛋白质。d．变性-8-加热、紫外线、超声波、强酸、强碱、重金属盐、一些有机物(甲醛、酒精、丙酮等)等会使蛋白质变性，此过程为不可逆过程。e．颜色反应含有苯基的蛋白质遇浓HNO3变黄色，该性质可用于蛋白质的检验。f．蛋白质灼烧有烧焦羽毛的气味。(3)酶①酶是一种蛋白质，易变性。②酶是一种生物催化剂，催化作用具有以下特点：a．条件温和，不需加热；b．具有高度的专一性；c．具有高效的催化作用。深度思考1．判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”(1)糖类、油脂、蛋白质均是由C、H、O三种元素组成的()(2)糖类、油脂、蛋白质均能水解()(3)淀粉、纤维素、油脂、蛋白质均属于天然高分子化合物()(4)糖类、油脂、蛋白质完全燃烧产物都是CO2和H2O()(5)油脂可分为油和脂肪，属于酯类，不能使溴水退色()答案(1)×(2)×(3)×(4)×(5)×2．油脂皂化后，要使肥皂和甘油从混合物里充分分离，可采用①分液②蒸馏③过滤④盐析⑤渗析中的_________________________________________________________。答案④③②解析油脂发生皂化反应后，向混合物中加入食盐细粒，高级脂肪酸钠便会析出，因它的密度比水小，所以浮在上层，可以用过滤的方法得到高级脂肪酸钠，而甘油留在滤液里，可采用蒸馏的方法得到甘油。题组一油脂、蛋白质的组成、结构与性质1．有关蛋白质的叙述正确的是()A．蛋白质溶液中，加入浓的硫酸铵溶液有沉淀析出，加水后沉淀不溶解B．蛋白质属于天然高分子化合物C．蛋白质的分子能透过半透膜D．蛋白质跟浓盐酸作用时呈黄色答案B-9-解析蛋白质中加入浓的铵盐产生沉淀，加水后能够溶解，A不正确；蛋白质为高分子化合物，分子直径较大，不能透过半透膜，C不正确；含苯环的蛋白质与浓硝酸能发生颜色反应，而不是浓盐酸，D不正确。2．直链型的不饱和油酸(C17H33COOH)与蔗糖反应可以制得非天然油脂，其反应示意图如下所示(注：图的反应式不完整)：则下列说法不正确的是()A．甘油和蔗糖在一定条件下都可以发生消去反应B．天然油脂、蔗糖、非天然油脂都能发生水解反应C．该非天然油脂与氢氧化钠溶液共热，可以发生皂化反应，水解后的产物可与溴的四氯化碳溶液反应D．植物油、非天然油脂都可以与H2发生加成反应答案C解析甘油和蔗糖的分子结构中都含有醇羟基，且至少有一个连接醇羟基的碳原子相邻的碳原子上都有氢原子，故二者都能发生消去反应，A选项正确；天然油脂、非天然油脂中都含有酯基，都能发生水解反应，蔗糖在稀硫酸作用下也能水解产生葡萄糖和果糖，B选项正确；皂化反应是仅限于油脂与氢氧化钠或氢氧化钾混合，得到高级脂肪酸的钠/钾盐和甘油的反应，非天然油脂水解产物中没有甘油，不属于皂化反应，C选项错误；植物油、非天然油脂中都含有碳碳双键，都可以与H2发生加成反应，D选项正确。3．下列有关蛋白质的说法正确的是()A．氨基酸、淀粉均属于高分子化合物B．蛋白质是结构复杂的高分子化合物，分子中都含有C、H、O、NC．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D．用甘氨酸()和丙氨酸()缩合最多可形成四种二肽答案BD解析A项，淀粉属于高分子化合物，氨基酸不属于高分子化合物，错误；B项，蛋白质是由氨基酸缩合而成的高分子化合物，都含有C、H、O、N，有的也含S，正确；C项，如甘氨酸和丙氨酸缩合形成的两种二肽互为同分异构体，但水解产物相同，错误；D项，两种物质自身缩-10-合可形成两种二肽，交叉缩合又可形成两种二肽，故最多能形成四种二肽，正确。1.在解与油脂相关的题目时要注意以下三点(1)油脂的相对分子质量虽然较大，但比高分子化合物的相对分子质量小得多，故油脂不属于高分子化合物，天然油脂是混合物而不是纯净物。(2)根据油脂在碱性条件下水解时消耗NaOH的物质的量，可以计算出油脂的物质的量，再利用油脂氢化时消耗H2的物质的量可计算出油脂分子中碳碳双键的个数。(3)皂化反应须具备的两个条件为一是水解产物为油脂；二是水解条件为碱性。2．聚焦盐析、变性异同盐析：在轻金属盐作用下，蛋白质从溶液中凝聚成固体析出，其实质是溶解度降低，是物理变化，此过程可逆，加水后仍可溶解，蛋白质仍保持原有的生理活性。变性：在重金属盐、受热、紫外线、甲醛、酒精等作用下蛋白质凝聚成固体析出，其实质是结构性质发生变化，是化学变化，此过程不可逆，蛋白质失去原有的生理活性。二者均是一定条件下，蛋白质凝聚成固体的过程。题组二氨基酸脱水规律4．已知氨基酸可发生如下反应：D、E的相对分子质量分别为162和144