微专题11糖类蛋白质核酸高二化学期中期末复习微专题（人教版2019选择性必修3）

微专题10糖类蛋白质核酸考点1常见糖类的比较[典例1]有A、B、C三种无色溶液，它们分别是葡萄糖溶液、蔗糖溶液、淀粉溶液中的一种，经实验可知：①B能发生银镜反应；②A遇碘水变蓝色；③A、C均能发生水解反应，水解液均能发生银镜反应。试判断它们各是什么物质，并写出相关化学反应方程式。(1)A是________，B是________，C是________。(2)写出C的水解的化学反应方程式：________________________________________________________________。[解析]A遇碘水变蓝，则A为淀粉溶液；B能发生银镜反应，则B为葡萄糖溶液；C为蔗糖溶液。[答案](1)淀粉溶液葡萄糖溶液蔗糖溶液(2)C12H22O11＋H2Oeq\o(→,\s\up15(稀H2SO4))C6H12O6＋C6H12O6蔗糖葡萄糖果糖[典例2]下列有关糖类的说法中，正确的是()①在糖类中有高分子化合物，也有小分子化合物②有甜味的物质不一定是糖，糖类也不一定都有甜味③糖类分子组成不一定都符合通式Cm(H2O)n，符合Cm(H2O)n的物质不一定都是糖类④能发生银镜反应的糖类，结构中不一定都有醛基⑤淀粉、纤维素有相同的分子通式(C6H10O5)n，但它们不是同分异构体⑥淀粉、纤维素都属于混合物⑦淀粉与纤维素通式相同，蔗糖与麦芽糖分子式相同，但单糖的分子式不完全相同A．只有①②B．只有③④C．只有⑤⑥⑦D．全部正确[解析]单糖、低聚糖属于小分子化合物，多糖属于高分子化合物；糖精、甘油等有甜味，但不属于糖类，淀粉、纤维素是糖类，但没有甜味；鼠李糖分子式是C6H12O5，不符合Cm(H2O)n的通式，甲醛(HCHO)、乙酸(CH3COOH)的分子式符合Cm(H2O)n的通式，但不是糖类；果糖能发生银镜反应，但结构中没有醛基；淀粉、纤维素没有固定的分子式，所以它们不是同分异构体，也不属于纯净物；核糖、脱氧核糖等单糖的分子式与葡萄糖、果糖的分子式不相同。[答案]D[关键能力]常见糖类的比较类别结构特征主要性质重要用途单糖葡萄糖C6H12O6多羟基醛无色晶体，溶于水，有甜味；既有氧化性，又有还原性，还可发生酯化反应，并能发酵生成乙醇营养物质、制糖果、作还原剂果糖C6H12O6葡萄糖的同分异构体无色晶体，易溶于水，有甜味食品二糖蔗糖C12H22O11无醛基无色晶体，易溶于水，有甜味；无还原性，能水解生成葡萄糖和果糖食品麦芽糖C12H22O11有醛基，蔗糖的同分异构体无色晶体，溶于水，有甜味，能发生银镜反应，能水解生成葡萄糖食品多糖淀粉多糖(C6H10O5)n由葡萄糖单元构成的天然高分子化合物白色粉末，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，淀粉遇碘变成蓝色制葡萄糖、酿醋、酿酒纤维素(C6H10O5)n白色无味固体，不溶于水，也不溶于一般有机溶剂；无还原性，能水解生成葡萄糖，并能发生酯化反应造纸、制炸药、醋酸纤维素、硝酸纤维素[特别提醒]1.所有单糖及麦芽糖为还原糖，非还原糖也能发生氧化反应，如燃烧。2．二糖和多糖均可水解，水解条件为对应的酶或稀H2SO4加热。3．多糖即使化学式相同，也不属于同分异构体。考点2糖类的水解实验[典例3]某学生设计了四个实验方案，用以检验淀粉的水解情况。方案甲：淀粉液eq\o(→,\s\up15(稀硫酸),\s\do14(加热))水解液eq\o(→,\s\up15(氢氧化钠溶液))中和液eq\o(→,\s\up15(碘水))溶液变蓝。结论：淀粉完全没有水解。方案乙：淀粉液eq\o(→,\s\up15(稀硫酸),\s\do14(加热))水解液eq\o(→,\s\up15(银氨溶液),\s\do14(微热))无银镜现象。结论：淀粉完全没有水解。方案丙：淀粉液eq\o(→,\s\up15(稀硫酸),\s\do14(加热))水解液eq\o(→,\s\up15(氢氧化钠溶液))中和液eq\o(→,\s\up15(银氨溶液),\s\do14(微热))有银镜现象。结论：淀粉已经水解。方案丁：淀粉液eq\o(→,\s\up15(稀硫酸),\s\do14(加热))结论：淀粉部分水解。根据上述操作现象，回答设计、结论是否正确。然后简要说明理由。(1)甲方案________________________________________________________________。(2)乙方案________________________________________________________________。(3)丙方案________________________________________________________________。(4)丁方案________________________________________________________________。[解析]在设计具体实验时，要注意两点：一是在检验葡萄糖存在时，加银氨溶液之前，要加碱中和溶液中的硫酸，否则银氨络离子要被破坏；二是检验淀粉存在时，不能是碱性溶液，因为碘能与NaOH反应，因此水解液可以直接加碘水检验，不必先中和。若淀粉水解完全时，则在溶液中加入碘水，溶液不会出现蓝色；若淀粉尚未水解时，则加入银氨溶液，水浴加热，溶液不会出现银镜反应；若淀粉正在水解中，则既要用碘水检验淀粉的存在，又要用银氨溶液检验有无葡萄糖的存在。[答案](1)设计和结论都不正确。设计不正确是因加入NaOH溶液呈碱性后，加入I2，I2与NaOH溶液发生反应，没有I2存在，不能证明淀粉是否存在；结论不正确是若淀粉部分水解，溶液中也会有淀粉存在(2)设计和结论都不正确。因为在酸性条件下，加入的银氨溶液被破坏，不能与葡萄糖发生银镜反应。按方案乙的设计，无银镜现象，淀粉可能是完全水解，也可能是部分水解或完全未水解(3)设计和结论都正确。按设计的方案进行实验，有银镜现象，说明淀粉已水解生成了葡萄糖(4)设计和结论都正确。按设计方案进行实验，淀粉变蓝又有银镜现象，说明既有淀粉又有葡萄糖，淀粉部分水解[规律方法]检验淀粉水解程度的方法[典例4]某同学称取9g淀粉溶于水，测定淀粉水解的百分率，其程序如下：淀粉溶液eq\o(→,\s\up15(加A),\s\do14(加热))混合液eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(取很少量混合液\o(→,\s\up15(加碘水))溶液变蓝色,\o(→,\s\up15(加B))混合液\o(→,\s\up15(加银氨溶液))单质沉淀))提示：所取少量溶液计算时可忽略不计。则：(1)各步所加试剂为：A________，B________。(2)只加A，不加B是否可以？其理由是________________________________________________________________。(3)当析出2.16g金属单质时，淀粉的水解百分率是________。[解析](1)淀粉在酸性条件下水解，故A可选稀硫酸，加热条件下淀粉的水解产物是葡萄糖。葡萄糖含有醛基，可与银氨溶液反应生成单质银。但银镜反应必须在碱性条件下进行，故B为NaOH溶液。(2)遇碘变蓝是淀粉的特性，混合液加碘水溶液变蓝，说明其中还有淀粉存在；混合液和银氨溶液发生反应，则证明淀粉已经部分水解生成葡萄糖。(3)2.16g银的物质的量为eq\f(2.16g,108g·mol－1)＝0.02mol，由～2Ag可知，水解生成0.01mol的葡萄糖，即发生水解的淀粉的质量为0.01mol×162g·mol－1＝1.62g。故淀粉的水解百分率为eq\f(1.62g,9g)×100%＝18%。[答案](1)稀硫酸NaOH溶液(2)不可以，银镜反应必须在碱性条件下进行(3)18%[关键能力]淀粉的水解程度及水解产物的检验1．实验原理淀粉在酸作用下发生水解反应最终生成葡萄糖，反应物淀粉遇碘变蓝色，不能发生银镜反应；产物葡萄糖遇碘不变蓝，能发生银镜反应。2．淀粉水解的化学方程式(C6H10O5)n＋nH2Oeq\o(→,\s\up15(酸或酶))nC6H12O6(淀粉)(葡萄糖)3．实验步骤4．实验现象及结论现象A现象B结论1未出现银镜溶液变蓝色淀粉尚未水解2出现银镜溶液变蓝色淀粉部分水解3出现银镜溶液不变蓝色淀粉完全水解5.淀粉水解的产物淀粉水解程度不同时得到溶液中的物质也不同，不水解时是淀粉；部分水解时是淀粉、葡萄糖；完全水解时是葡萄糖。[特别提醒](1)验证水解产物时，首先要加入NaOH溶液中和后再进行实验。(2)要验证混合液中是否还有淀粉应直接取水解后的混合液加碘水，而不能在加入NaOH溶液中和后再加碘水，因碘水与NaOH溶液反应。考点3氨基酸的特征反应——成肽反应[典例5](1)α­氨基酸能与HNO2反应得到α­羟基酸。如：H2NCH2COOH＋HNO2→α­氨基乙酸HOCH2COOH＋N2↑＋H2Oα­羟基乙酸试写出下列变化中A、B、C、D四种有机物的结构简式：A________、B________、C________、D________。(2)下列物质中，既能与NaOH反应，又能与硝酸反应，还能水解的是________。(填字母)①Al2O3②Al(OH)3③氨基酸④二肽⑤HOCOONa⑥(NH4)2CO3⑦NaHCO3⑧纤维素⑨蛋白质A．①②③④B．④⑤⑥⑦⑨C．③④⑤⑥⑧⑨D．全部[解析](1)生成A的反应显然是中和反应；生成B的反应是题给信息的应用，只要把—NH2改写成—OH即可；生成C的反应是氨基酸分子间成环的脱水缩合反应。生成D的反应从B的结构容易推得是酯化反应。(2)Al2O3、Al(OH)3、氨基酸与NaOH、HNO3均能发生反应，但三者均不能发生水解反应；二肽和蛋白质分子结构中均含有—NH2、—COOH及，因此与NaOH、HNO3均能发生反应，且均能发生水解反应；中含有—OH和—COONa，酚羟基能与NaOH反应，—COONa能与HNO3反应，且—COONa能水解；纤维素与NaOH不反应。[答案](2)B[典例6]根据下图所示的化合物的结构，分析回答下列问题。(1)该化合物中，①表示________，④表示________，⑦表示________。(2)该化合物由________个氨基酸失去________个水分子而形成。(3)该化合物称为__________，含__________个肽键，编号是__________。[解析]—NH2为氨基，—CH3为甲基，—COOH为羧基，化合物中有n个肽键，就由n＋1个氨基酸失去n个水分子而形成，也叫n＋1肽。[答案](1)氨基甲基羧基(2)43(3)四肽3③⑤⑥[关键能力]氨基酸的特征反应——成肽反应1．定义：两个氨基酸分子(可以相同，也可以不同)，在酸或碱的存在下加热，通过一分子的氨基与另一分子的羧基间脱去一分子水，缩合形成含有肽键(CONH)的化合物，称为成肽反应。2．反应规律：反应方式举例两分子间缩合分子间或分子内缩合成环2RCHNH2COOH→CHRCONHCHR＋2H2ONHCOCH缩聚反应nCH3CHNH2COOH一定条件3.氨基酸的缩合机理——羧脱羟基氨脱氢COOH＋HNH，脱去一分子水后形成肽键。肽键可简写为“—CONH—”，不能写成“—CNHO—”，两者的连接方式不同。[规律方法]成肽规律：a.由n个氨基酸分子发生成肽反应，生成一个肽链时，会生成(n－1)个水分子和(n－1)个肽键。b．在成肽反应与酯化反应中，羧基的断键位置是相同的，都是断开的碳氧单键。 考点4蛋白质的性质[典例7](1)从鸡蛋白的溶液中提取蛋白质的方法有________和________。(2)鸡蛋变质时，常闻到有刺激性气味的气体，该气体主要是________，说明蛋白质中含有________元素。(3)蛋白质溶液中含杂质Cl－，有人用滴加AgNO3溶液的方法除Cl－，这样操作错误的原因是________________________________________________________________。(4)浓HNO3溅到皮肤上，使皮肤呈________色，这是由于浓HNO3和蛋白质发生了________反应的缘故。(5)鉴定一种物质的成分是真丝还是人造丝，可取一小块进行________，这是因为________________________________________________________________。(6)现有淀粉和蛋白质胶体的混合液，要把蛋白质和淀粉分离开，可进行的操作是________________________________________________________________，要检验其中蛋白质的存在，可取混合液体少许，向其中加入1mL________，加热至沸腾，溶液中生成________________，说明有蛋白质存在。[解析](1)提取蛋白质的方法有两种：盐析和渗析。(2)蛋白质变质分解放出H2S气体，H2S有臭鸡蛋气味。(3)Ag＋能使蛋白质变性凝结，且Ag＋与Cl－结合成AgCl沉淀，二者无法分离。(4)蛋白质与浓HNO3发生显色反应。(5)人造丝属于人造纤维，采用灼烧法区别真丝和人造丝。(6)利用颜色反应鉴别蛋白质，利用盐析法分离蛋白质和淀粉溶液。[答案](1)盐析渗析(2)H2S硫(3)Ag＋能使蛋白质变性凝结，无法与AgCl沉淀分离(4)黄显色(5)灼烧真丝的主要成分是蛋白质，灼烧有烧焦羽毛的气味(6)向溶液中加入适量(NH4)2SO4或Na2SO4溶液，使蛋白质盐析变成沉淀，过滤，分离出蛋白质浓硝酸黄色沉淀[典例8]在澄清的蛋白质溶液中加入以下几种物质：加入大量饱和食盐水，现象为_____________________________________________________________，此过程叫做________。(2)加入甲醛溶液，现象为________________________________________________________________，此过程称为蛋白质的________。(3)加入浓硝酸并微热，现象为________________________________________________________________，这是由于浓硝酸与蛋白质发生了________反应的缘故。(4)加热煮沸，现象为________________________________________________________________，此过程称为蛋白质的________。