高中化学重要的有机化合物第3节饮食中的有机化合物第4课时糖类蛋白质学案鲁科版

高中化学重要的有机化合物第3节饮食中的有机化合物第4课时糖类蛋白质学案鲁科版

第4课时　糖类　蛋白质一、糖类1．2．葡萄糖(1)分子结构和性质(2)特征反应3．糖类的水解(1)蔗糖的水解反应实验操作实验现象最终有砖红色沉淀生成实验结论蔗糖水解有葡萄糖生成反应方程式C12H22O11＋H2OC6H12O6＋C6H12O6蔗糖　　　　　　　葡萄糖　　果糖n(2)淀粉的水解反应①淀粉水解反应的化学方程式为(C6H10O5)n＋nH2OnC6H12O6。淀粉　　　　　　　　葡萄糖②检验淀粉水解及水解程度的实验步骤实验现象及结论：情况现象A现象B结论Ⅰ溶液呈蓝色未产生银镜未水解Ⅱ溶液呈蓝色出现银镜部分水解Ⅲ溶液不呈蓝色出现银镜完全水解4.糖类在生产、生活中的应用(1)糖类水解规律①单糖不发生水解；②1mol双糖能水解，生成2mol单糖分子；③1mol多糖能水解，生成很多摩尔单糖分子。(2)糖类水解条件蔗糖、淀粉的水解均用稀硫酸做催化剂，并且水浴加热。(3)淀粉水解程度及其产物检验注意的问题：①检验淀粉时，必须直接取水解液加入碘水，不能取中和液，因为碘能与氢氧化钠溶液反应。②因反应是用硫酸做催化剂，而与新制Cu(OH)2悬浊液反应的溶液必须呈碱性，所以应先中和再检验。例1　(2017·北京西城区高一测试)葡萄糖的结构简式为CH2OH—CHOH—CHOH—CHOH—CHOH—CHO，其对应的性质中不正确的是(　　)A．与钠反应放出氢气B．可与乙酸发生酯化反应C．能发生银镜反应D．可使小苏打溶液冒出气泡n答案　D解析　葡萄糖含有羟基，故能与钠反应放出氢气，与乙酸发生酯化反应；含有醛基，能发生银镜反应；无羧基，所以不与NaHCO3反应。思维启迪——依据葡萄糖的官能团理解其性质(1)(2)例2　某同学设计了如下3个实验方案，用以检验淀粉的水解程度。甲方案：淀粉液水解液溶液变蓝结论：淀粉未水解乙方案：淀粉液水解液无砖红色沉淀产生结论：淀粉未水解结论：淀粉部分水解上述三种方案操作是否正确？结论是否正确？说明理由。甲________________________________________________________________________。乙________________________________________________________________________。丙________________________________________________________________________。答案　甲方案操作正确，但结论错误。加入碘水溶液变蓝有两种情况：①淀粉完全没有水解；②淀粉部分水解。故不能得出淀粉尚未水解的结论　乙方案操作错误，结论亦错误。应用稀碱溶液中和水解液中的稀硫酸，然后再做与新制Cu(OH)2悬浊液反应的实验。本方案中无砖红色沉淀出现，淀粉可能尚未水解，也可能完全水解或部分水解　丙方案操作正确，结论正确解析　淀粉水解已完全，则溶液中不再有淀粉存在，用碘水检验，溶液不会出现蓝色；淀粉尚未水解时，加入新制Cu(OH)2悬浊液煮沸，不会有砖红色沉淀产生。淀粉部分水解时，则既要用碘水检验有无淀粉的存在，又要用新制Cu(OH)2悬浊液检验有无葡萄糖的存在。二、蛋白质1．蛋白质的组成(1)由C、H、O、N、S等元素组成，是相对分子质量很大的一类天然高分子化合物。n(2)蛋白质的性质水解：①蛋白质氨基酸。②三种重要的氨基酸。名称结构简式甘氨酸H2NCH2COOH丙氨酸谷氨酸2.盐析概念浓无机盐溶液使蛋白质的溶解度降低而使蛋白质从溶液中析出的过程条件浓的盐溶液，少量的无机盐能促进蛋白质的析出特点是可逆过程，继续加水时能使沉淀溶解，不影响蛋白质的生理活性3.变性实验操作实验现象实验结论加热后，试管中出现沉淀，再加水，沉淀不溶解加热、紫外线照射，或加入某些有机物、酸、碱、重金属盐，能够使蛋白质失去生理活性而聚沉，而且不可逆，这叫蛋白质的变性加入CuSO4溶液后，试管中出现沉淀，再加水，沉淀不溶解加入乙醇水溶液，试管中出现沉淀，再加水，沉淀不溶解4.显色反应：部分蛋白质遇浓硝酸呈黄色。5．灼烧：灼烧蛋白质有烧焦羽毛的气味，常用此性质鉴别蛋白质。n蛋白质的盐析与变性比较盐析变性概念蛋白质在某些盐的浓溶液中因溶解度降低而析出蛋白质在加热、酸、碱等条件下性质发生改变而凝结起来特征可逆不可逆实质溶解度降低，物理变化性质上改变，化学变化条件碱金属、镁、铝等轻金属盐和铵盐的浓溶液加热、强酸、强碱、强氧化剂、紫外线、重金属盐、苯酚、甲醛、乙醇等用途分离和提纯蛋白质杀菌、消毒例3　下列各物质能使蛋白质变性的是(　　)①硫酸钾　②甲醛　③氯化钾　④硝酸汞　⑤氯化铵　⑥氢氧化钠A．②④⑥B．①③⑤C．①②③D．④⑤⑥答案　A解析　加热、强酸、强碱、强氧化剂、紫外线、重金属盐、苯酚、甲醛、乙醇等能使蛋白质变性。②④⑥能使蛋白质变性。易错警示(1)重金属盐不论是浓溶液还是稀溶液都会使蛋白质变性。(2)要分清轻金属无机盐溶液是浓溶液还是稀溶液，浓溶液使蛋白质析出，稀溶液促进其溶解。例4　下面关于蛋白质的叙述不正确的是(　　)A．可以通过灼烧时的特殊气味来鉴别蛋白质B．部分蛋白质遇浓硝酸变黄C．蛋白质在酶的作用下水解的最终产物是葡萄糖D．若误食重金属盐，可服用大量鲜牛奶或豆浆进行解救答案　C解析　蛋白质灼烧时有特殊的气味，蛋白质遇浓硝酸变黄为蛋白质的显色反应，蛋白质遇重金属盐会发生变性，服用鲜牛奶或豆浆可以缓解重金属盐对人体的伤害，故A、B、D三项均正确；蛋白质水解的最终产物是氨基酸。例5　有关天然物质水解的叙述不正确的是(　　)A．可用碘水检验淀粉水解是否完全B．油脂在酸性条件下水解与在碱性条件下水解产物完全相同C．蛋白质水解的最终产物为氨基酸nD．纤维素水解与淀粉水解得到的最终产物相同答案　B解析　A项中淀粉遇碘变蓝，可检验淀粉的水解程度；B项中油脂在酸性条件下水解生成高级脂肪酸和甘油，在碱性条件下水解生成高级脂肪酸盐和甘油，故B项错误；D项中纤维素与淀粉水解的最终产物均为葡萄糖。规律总结——能够水解的常见有机物(1)酯类酸(盐)＋醇(2)油脂高级脂肪酸(盐)＋甘油(3)蔗糖葡萄糖＋果糖(4)淀粉(纤维素)葡萄糖(5)蛋白质(多肽)氨基酸1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)糖类、油脂、蛋白质都是高分子化合物(　　)(2)糖类都能发生水解反应(　　)(3)糖类、油脂和蛋白质都只含有C、H、O三种元素(　　)(4)糖类都是有甜味的物质，具有甜味的化合物都属于糖类(　　)(5)糖类化合物都具有相同的官能团(　　)(6)淀粉和纤维素都可以用(C6H10O5)n表示分子组成，它们是同分异构体(　　)(7)用灼烧的方法可以鉴别毛织物和棉织物(　　)n(8)在蛋白质溶液中加入CuSO4溶液或饱和硫酸铵溶液有沉淀析出，加水沉淀均不溶解(　　)(9)向蛋白质溶液中加入浓硝酸出现黄色沉淀，浓硝酸使蛋白质变性且发生显色反应(　　)答案　(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×　(6)×　(7)√　(8)×　(9)√2．(2017·滨州高一月考)下列方法中能检验尿液中存在葡萄糖的是(　　)A．加金属钠，看是否有氢气放出B．与新制的Cu(OH)2悬浊液混合后加热，观察有无砖红色沉淀生成C．与醋酸和浓硫酸共热，看能否发生酯化反应D．加入饱和碳酸钠溶液，看是否分层答案　B解析　尿液中含有水，无论是否含葡萄糖，加入钠都会有氢气放出，A错误；检验葡萄糖可利用其分子结构中含有醛基，将其与新制的Cu(OH)2悬浊液共热，根据是否有砖红色沉淀生成来鉴定，B正确；因尿液中葡萄糖含量很低，与醋酸反应不明显，C错误；葡萄糖是五羟基醛，与饱和碳酸钠溶液互溶，不会分层，D错误。3．某学生做葡萄糖的还原性实验，将4mL0.5mol·L－1的CuSO4溶液和4mL0.5mol·L－1的NaOH溶液混合后，滴入1.0mL的10%的葡萄糖，加热煮沸，结果没有看到砖红色沉淀生成。这是因为(　　)A．葡萄糖浓度太大B．加热时间不够C．CuSO4溶液的量不够D．NaOH溶液的量不够答案　D解析　葡萄糖与新制Cu(OH)2反应时，NaOH必须过量，而本题中n(CuSO4)＝n(NaOH)＝2×10－3mol，NaOH的量不足，故看不到砖红色沉淀生成。4．中国酒文化源远流长，很多地方至今仍用传统工艺来制作米酒。家酿米酒的转化过程为(　　)A．淀粉→蔗糖→葡萄糖→酒B．淀粉→麦芽糖→葡萄糖→酒C．淀粉→麦芽糖→果糖→酒D．淀粉→蔗糖→果糖→酒答案　B解析　家酿米酒是以淀粉类物质为原料在酶的作用下逐步转化而成：淀粉麦芽糖葡萄糖酒(乙醇)。5．下列关于蛋白质性质的说法不正确的是(　　)A．蛋白质溶液中加入任何盐溶液，都会使蛋白质发生变性B．某些蛋白质遇到浓硝酸时(微热条件)会显示黄色nC．蛋白质被灼烧时，产生特殊的气味D．天然蛋白质水解的最终产物为多种氨基酸答案　A解析　蛋白质溶液中加入盐溶液时，有两种情况：当加入重金属盐溶液时，蛋白质会发生变性而失去蛋白质的生理活性，该过程是不可逆的，当加入高浓度的轻金属盐溶液时，蛋白质因在水中的溶解度降低而析出，该过程是可逆的，称为盐析，A错误；某些含有苯环的蛋白质遇到浓硝酸时(微热条件)会显示黄色，发生显色反应，B正确；蛋白质被灼烧时，产生烧焦羽毛的特殊的气味，C正确；天然蛋白质分子水解时，最终可得到多种氨基酸，D正确。6．棉花和羊毛都具有的特点是(　　)A．遇浓硝酸显黄色B．灼烧后有烧焦羽毛的气味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。“遇浓硝酸显黄色、灼烧后有烧焦羽毛的气味”是蛋白质的特征反应；蛋白质燃烧不仅生成二氧化碳和水，还生成含氮的物质、硫的氧化物等。7．富含淀粉的谷物、甘薯等可以酿酒。家庭制作的简单流程如图所示。请回答下列问题：(1)B的名称是__________。(2)写出反应B→F的化学方程式：________________________________________________________________________。(3)写出反应B→D的化学方程式：________________________________________________________________________。答案　(1)葡萄糖(2)C6H12O6＋6O26CO2＋6H2O(3)C6H12O62C2H5OH＋2CO2↑n[对点训练]题组一　糖类的组成、结构与性质1．对于葡萄糖的下列叙述中正确的是(　　)A．1mol葡萄糖与足量钠反应会生成3molH2B．葡萄糖在一定条件下能水解C．能与新制Cu(OH)2悬浊液反应D．可使小苏打溶液冒出气泡答案　C解析　葡萄糖含有羟基，能与钠反应放出氢气，C6H12O6～5Na～H2↑，A项错误；葡萄糖是单糖，不能水解，B项错误；能与新制Cu(OH)2悬浊液反应，C项正确；无羧基，不与NaHCO3反应，D项错误。2．(2017·广东揭阳惠来一中、揭东一中期末联考)把①蔗糖、②淀粉、③纤维素、④乙酸乙酯在稀硫酸存在下分别进行水解，最终产物只有1种的是(　　)A．①和②B．只有③C．只有④D．只有②和③答案　D解析　蔗糖的水解产物有葡萄糖和果糖两种；乙酸乙酯的水解产物也有两种。3．下列说法正确的是(　　)A．利用粮食酿酒经历了淀粉→葡萄糖→乙醇的化学变化过程B．纤维素在人体内可水解为葡萄糖，故可做人类的营养物质C．淀粉、纤维素和油脂都属于天然高分子化合物D．纤维素和淀粉遇碘水均显蓝色答案　A解析　纤维素在人体内不水解，不能作为营养物质；油脂属于小分子，淀粉和纤维素属于高分子化合物；淀粉遇碘水显蓝色，纤维素遇碘水不变蓝色。4．(2017·陕西宝鸡二模)根据如图所示转化关系判断下列说法正确的是(　　)A．(C6H10O5)n可以是淀粉或纤维素，二者均属于多糖，互为同分异构体B．可以利用银镜反应证明反应①的最终产物为葡萄糖C．酸性高锰酸钾溶液可将乙醇氧化为乙酸，将烧黑的铜丝趁热插入乙醇中也可得到乙酸D．向反应②得到的混合物中倒入饱和氢氧化钠溶液并分液可得到纯净的乙酸乙酯答案　B解析　淀粉和纤维素均属于多糖，但二者化学式中的nn值不同，不互为同分异构体，A项错误；淀粉和纤维素均不能发生银镜反应，葡萄糖可以发生银镜反应，B项正确；乙醇催化氧化得到的是乙醛而非乙酸，C项错误；乙酸乙酯在强碱性条件下能够水解，分离提纯乙酸乙酯应用饱和碳酸钠溶液，D项错误。题组二　糖类及其水解产物的检验5．(2017·秦皇岛高一检测)将蔗糖放入试管中，加水和稀硫酸振荡，水浴加热5分钟，取水解液3mL加入新制的Cu(OH)2悬浊液，加热后没有看到砖红色物质出现，这是因为(　　)A．加热时间不够B．蔗糖纯度不够C．Cu(OH)2的量不足D．水解液未用碱液中和答案　D解析　蔗糖在稀硫酸的催化作用下水解，水解液中有H2SO4，使Cu(OH)2溶解，不能得到Cu2O沉淀，在加入新制Cu(OH)2悬浊液前，应用碱中和做催化剂的稀硫酸，并调至碱性环境。6．(2018·山西怀仁一中高一月考)某学生设计了如下实验方案用以检验淀粉的水解情况。下列结论中正确的是(　　)A．淀粉尚有部分未水解B．淀粉已完全水解C．淀粉没有水解D．淀粉已发生水解，但不知是否完全水解答案　D解析　因为混合液呈碱性，所以加碘水不变蓝，不能说明不含淀粉；而加入新制Cu(OH)2悬浊液生成砖红色沉淀，说明其中含有葡萄糖。故结论应为淀粉已水解，但不知是否完全水解。7．(2017·连云港高一检测)只用一种试剂就可以鉴别乙酸、葡萄糖溶液、淀粉溶液，该试剂是(　　)A．NaOH溶液B．Na2CO3溶液C．碘水D．新制氢氧化铜悬浊液答案　D解析　NaOH溶液只能与乙酸发生反应，但是无明显现象，与另外两种物质不反应，因此不能鉴别，A错误；Na2CO3溶液与乙酸发生反应产生CO2n气体，与另外两种物质不能发生反应，因此不能鉴别，B错误；碘水与淀粉溶液混合会变为蓝色溶液，与另外两种物质不能发生反应，因此不能鉴别，C错误；新制氢氧化铜悬浊液与乙酸混合，发生反应，变为蓝色溶液，与葡萄糖混合，加热煮沸，产生砖红色沉淀，与淀粉溶液混合，无明显现象，三种溶液产生的现象各不相同，可以鉴别，D正确。题组三　蛋白质的组成、结构、性质和应用8．下列有关生活中的化学叙述不正确的是(　　)A．加热能杀死流感病毒是因为蛋白质受热变性B．用灼烧法鉴别毛织品和棉织品C．蚕丝、羊毛、棉花的主要成分都是蛋白质D．75%的酒精可用做医用消毒液答案　C解析　加热蛋白质会使其失去生理活性，因此可以用加热的方法杀死流感病毒，A项正确；毛织品的主要成分是蛋白质，棉织品的主要成分是纤维素，毛织品灼烧时有烧焦羽毛的气味，所以用燃烧的方法可以鉴别毛织品和棉织品，B项正确；蚕丝、羊毛的主要成分是蛋白质，棉花的主要成分是纤维素，C项错误；75%的酒精可用于医用消毒，D项正确。9．下列不属于蛋白质变性的是(　　)A．往蛋白质溶液里加入食盐使之变浑浊B．病人注射前用医用消毒酒精进行消毒C．往蛋白质溶液中加入浓硝酸会出现沉淀D．用福尔马林浸泡动物标本答案　A解析　盐析是指浓无机盐溶液使蛋白质的溶解度降低而使其从溶液中析出的过程，如A项；变性是指加热、强酸、强碱、强氧化剂、乙醇、甲醛等使蛋白质失去生理活性而聚沉的过程，如B、C、D三项。10．下列关于蛋白质的叙述正确的是(　　)A．向蛋白质溶液中分别加入NaCl溶液、CuSO4溶液，其过程均是不可逆的B．重金属盐使蛋白质分子变性，但是吞“钡餐”(主要成分是硫酸钡)不会引起中毒C．温度越高，酶对某些生化反应的催化效率就越高D．医疗上用75%的酒精杀菌消毒，是利用了酒精可以使蛋白质盐析的性质答案　B解析　向蛋白质溶液中加入NaCl溶液发生盐析，再加水能恢复，向蛋白质溶液中加CuSO4溶液，蛋白质变性，其过程是不可逆的；硫酸钡既不溶于水又不溶于酸，不能使蛋白质变性，对人无毒；温度太高，酶会变性；酒精可以使蛋白质变性。题组四　基本营养物质的相关综合n11．下列说法正确的是(　　)A．糖类、油脂、蛋白质都能发生水解反应B．糖类、油脂、蛋白质都是由C、H、O三种元素组成的C．糖类、油脂、蛋白质都是高分子化合物D．油脂有油和脂肪之分，但都属于酯答案　D解析　糖类中的单糖不能水解，A错误；糖类、油脂都是由C、H、O三种元素组成的，而蛋白质中除含C、H、O三种元素外，还含有N元素等，B错误；单糖、双糖以及油脂都不是高分子化合物，C错误。12．(2017·西安铁一中期中)下列关于有机物的叙述不正确的是(　　)A．油脂、淀粉、蔗糖和蛋白质在一定条件下都能发生水解反应B．淀粉水解的最终产物是葡萄糖C．糖类物质都能发生水解反应D．苯、乙醇、乙酸和油脂都能发生取代反应答案　C解析　本题的易错点是知道糖类物质大部分都能发生水解，但忽略了单糖不能水解的事实。葡萄糖是单糖，不能发生水解反应，C项错误。13．下列各组有机物的鉴别中所用试剂及现象与结论均正确的是(　　)选项有机物所用试剂现象与结论A葡萄糖与果糖钠有气体放出的是葡萄糖B蔗糖与蛋白质溴水退色的是蔗糖C油脂与蛋白质浓硝酸变蓝的是蛋白质D淀粉与蛋白质碘水变蓝的是淀粉答案　D解析　葡萄糖和果糖均含有羟基，都能与钠反应生成氢气，A项错误；蔗糖和蛋白质均不与溴水反应，无法鉴别，B项错误；某些蛋白质遇浓硝酸变黄色，C项错误；淀粉遇碘水变蓝，D项正确。[综合强化]14．(2017·聊城高一检测)要检验淀粉的水解程度，提供了以下实验操作过程：①取少量淀粉加水制成溶液　②加热(水浴)　③加入碱液，中和并呈碱性　④加入银氨溶液　⑤加入几滴稀硫酸　⑥再加热　⑦加入几滴碘水甲、乙、丙三个同学分别做了以下三个实验，指出他们的实验目的或现象：(1)甲：①→⑤→②→③→④→⑥，现象：无银镜产生。n甲同学的实验目的是_____________________________________________________________；(2)乙：①→⑤→②→③→④→⑥，现象：有银镜产生；①→⑤→②→⑦，现象：溶液变蓝。乙同学的实验目的是_____________________________________________________________；(3)丙：①→⑤→②→⑦，现象：_____________________________________________________。丙同学的实验目的是证明淀粉已完全水解。答案　(1)证明淀粉还没开始水解(2)证明淀粉已发生水解，但还有剩余(3)溶液不变蓝解析　(1)不存在能发生银镜反应的葡萄糖证明淀粉还没开始水解。(2)有银镜产生，证明淀粉已经水解；溶液变蓝，证明淀粉还有剩余。(3)淀粉已完全水解，加入碘水时溶液不变蓝。15．(2017·杭州高一检测)利用含多糖淀粉的物质可以生产醋酸。下面是生产醋酸的流程，根据流程回答下列问题：→→→B是日常生活中有特殊香味的常见有机物，在有些饮料中含有B。(1)C中官能团的名称是__________。(2)B→C的反应类型是________(填字母)。A．取代反应B．加成反应C．氧化反应D．还原反应(3)写出由醋酸制备醋酸甲酯的化学方程式：________________________________________。(4)实验室由B可制备乙烯气体，写出将乙烯气体通入溴水中出现的现象：_______________。答案　(1)醛基　(2)C(3)CH3COOH＋CH3OHCH3COOCH3＋H2O(4)橙黄色退去且溶液分层解析　淀粉在酸性条件下水解为葡萄糖，葡萄糖在酒化酶的作用下生成乙醇、乙醇氧化为乙醛、乙醛氧化为乙酸。所以A是葡萄糖，B是乙醇，C是乙醛。(1)C中官能团的名称是醛基。(2)乙醇→乙醛的反应类型是氧化反应。(3)由醋酸制备醋酸甲酯的化学方程式为CH3COOH＋CH3OHCH3COOCH3＋H2O。(4)将乙烯气体通入溴水中生成1,2二溴乙烷，出现的现象是溴水退色，且溶液分层。