高考化學(xué) 實(shí)驗(yàn)全突破之有機(jī)實(shí)驗(yàn) 糖類、油脂、蛋白質(zhì)的重要實(shí)驗(yàn)1

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糖類、油脂、蛋白質(zhì)的重要實(shí)驗(yàn) 【知識(shí)梳理】 1．蔗糖水解實(shí)驗(yàn)探究 實(shí)驗(yàn) 步驟 取1 mL 20%的蔗糖溶液，加入3～5滴稀硫酸。水浴加熱5 min 后取少量溶液，加氫氧化鈉溶液，調(diào)溶液pH至堿性，再加入少量新制的氫氧化銅，加熱3～5 min，觀察現(xiàn)象并解釋其原因 現(xiàn)象 產(chǎn)生磚紅色沉淀 解釋 蔗糖(C12H22O11)分子中不含醛基。蔗糖溶液加酸并加熱后，水解產(chǎn)物中有葡萄糖生成 結(jié)論 雙糖、多糖可以在稀酸的催化作用下水解，最終生成葡萄糖或果糖。 C12H22O11＋H2OC6H12O6＋C6H12O6 蔗糖　　 　　　葡萄糖　 　果糖 (C6H10O5)n＋nH2OnC6H12O6 淀粉(或纖維素)　　　　　　葡萄糖 特別提醒] 與銀氨溶液反應(yīng)析出銀(銀鏡反應(yīng))，或與新制的Cu(OH)2反應(yīng)生成磚紅色沉淀是醛基(—CHO)官能團(tuán)的特征反應(yīng)。 2．淀粉水解程度的判斷 淀粉的特征反應(yīng)是其在常溫下遇碘(I2)變藍(lán)，淀粉水解一般是在H2SO4的催化作用下，其產(chǎn)物為葡萄糖。利用淀粉和葡萄糖的特征反應(yīng)可以判斷淀粉的水解程度。 (1) 反應(yīng)條件：銀鏡反應(yīng)、含醛基物質(zhì)與新制的Cu(OH)2的反應(yīng)必須在堿性條件下進(jìn)行，即要先用堿液中和水解液中作催化劑的H2SO4；而淀粉與碘水的反應(yīng)則不能在堿性條件下進(jìn)行，因?yàn)镮2遇堿會(huì)發(fā)生反應(yīng)生成含碘化合物，含碘化合物不能使淀粉變藍(lán)色。 (2) 判斷水解程度所依據(jù)的現(xiàn)象 ① 尚未水解：加銀氨溶液無(wú)銀鏡生成。 ② 部分水解：加銀氨溶液有銀鏡生成，加碘水變藍(lán)。 ③ 完全水解：加碘水不變藍(lán)。 典例1 某同學(xué)為了檢驗(yàn)淀粉的水解情況，設(shè)計(jì)了如下三個(gè)實(shí)驗(yàn)方案： 方案甲：淀粉溶液水解液中和液溶液未變藍(lán) 結(jié)論：淀粉全部水解 方案乙：淀粉溶液水解液無(wú)銀鏡生成 結(jié)論：淀粉未水解 方案丙：淀粉溶液水解液中和液紅色沉淀 結(jié)論：淀粉已完全水解 根據(jù)以上操作、現(xiàn)象判斷結(jié)論是否正確，若不正確，請(qǐng)說(shuō)明原因。 【知識(shí)梳理】 1.油脂的皂化反應(yīng) （性質(zhì)，工業(yè)應(yīng)用） （1）乙醇的作用： 酒精既能溶解NaOH，又能溶解油脂，使反應(yīng)物溶為均勻的液體。 （2）油脂已水解完全的現(xiàn)象是不分層 。 （3）食鹽的作用使肥皂發(fā)生凝聚而從混合液中析出，并浮在表面 。 典例1下列關(guān)于皂化反應(yīng)的說(shuō)法中錯(cuò)誤的是(　　)。 A．油脂經(jīng)皂化反應(yīng)后，生成高級(jí)脂肪酸鈉、甘油和水的混合液 B．加入食鹽可以使肥皂析出，這一過(guò)程叫鹽析 C．加入食鹽攪拌后，靜置一段時(shí)間，溶液分成上下兩層，下層是高級(jí)脂肪酸鈉 D．發(fā)生鹽析后的混合物可以通過(guò)過(guò)濾的方法分離得到高級(jí)脂肪酸鈉 2.氨基酸與蛋白質(zhì) ⑴蛋白質(zhì)的鹽析與變性（性質(zhì)，重點(diǎn)） ①鹽析是 物理 變化，鹽析不影響（影響/不影響）蛋白質(zhì)的活性，因此可用鹽析的方法來(lái)分離提純蛋白質(zhì)。 常見(jiàn)加入的鹽是　鉀鈉銨鹽的飽和溶液　。 ②變性是 變化，變性是一個(gè) 不可逆 的過(guò)程，變性后的蛋白質(zhì) 不能 在水中重新溶解，同時(shí)也失去 ⑵蛋白質(zhì)的顏色反應(yīng)（檢驗(yàn)） ①濃硝酸：條件 微熱 ，顏色 黃色 （重點(diǎn)） ②雙縮脲試劑：試劑的制備 同新制Cu(OH)2溶液 ，顏色 紫玫瑰色 （僅作參考） 蛋白質(zhì)受物理或化學(xué)因素的影響，改變其分子內(nèi)部結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的作用。一般認(rèn)為蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)和三級(jí)結(jié)構(gòu)有了改變或遭到破壞，都是變性的結(jié)果。能使蛋白質(zhì)變性的化學(xué)方法有加強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、重金屬鹽、尿素、乙醇、丙酮等；能使蛋白質(zhì)變性的物理方法有加熱(高溫)、紫外線及X射線照射、超聲波、劇烈振蕩或攪拌等。 ③結(jié)果：失去生理活性 顏色反應(yīng)：硝酸與蛋白質(zhì)反應(yīng)，可以使蛋白質(zhì)變黃。這稱為蛋白質(zhì)的顏色反應(yīng)，常用來(lái)鑒別部分蛋白質(zhì)，是蛋白質(zhì)的特征反應(yīng)之一。 蛋白質(zhì)黃色反應(yīng) 某些蛋白質(zhì)跟濃硝酸作用呈黃色，有這種反應(yīng)的蛋白質(zhì)分子一般都存在苯環(huán)。 1．（2014山東）下表中對(duì)應(yīng)關(guān)系正確的是 A CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl CH2=CH2+HClCH3CH2Cl 均為取代反應(yīng) B 由油脂得到甘油 由淀粉得到葡萄糖 均發(fā)生了水解反應(yīng) C Cl2+2Br￣=2Cl￣+Br2 Zn+Cu2+=Zn2++Cu 均為單質(zhì)被還原的置換反應(yīng) D 2Na2O2+2H2O+4NaOH+O2↑ Cl2+H2O=HCl+HClO 均為水作還原劑的氧化還原反應(yīng) 2．將淀粉水解，并用新制的氫氧化銅懸濁液檢驗(yàn)其水解產(chǎn)物的實(shí)驗(yàn)中，要進(jìn)行的主要操作有：①加熱；②滴入稀硫酸；③加入新制的氫氧化銅懸濁液；④加入足量的氫氧化鈉溶液。以上各步操作的先后順序的排列中正確的是(　　) A．①②③④① B．②①④③① C．②④①③① D．③④①②① 3．（2014浙江）(14分) 葡萄糖酸鈣是一種可促進(jìn)骨骼生長(zhǎng)的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。葡萄糖酸鈣可通過(guò)以下反應(yīng)制得： C6H12O6(葡萄糖)＋Br2＋H2O→C6H12O7(葡萄糖酸)＋2HBr 2C6H12O7＋CaCO3→Ca(C6H11O7)2(葡萄糖酸鈣)＋H2O＋CO2↑ 相關(guān)物質(zhì)的溶解性見(jiàn)下表： 物質(zhì)名稱 葡萄糖酸鈣 葡萄糖酸 溴化鈣 氯化鈣 水中的溶解性 可溶于冷水 易溶于熱水 可溶 易溶 易溶 乙醇中的溶解性 微溶 微溶 可溶 可溶 實(shí)驗(yàn)流程如下： C6H12O6溶液懸濁液Ca(C6H11O7)2 請(qǐng)回答下列問(wèn)題： （1）第①步中溴水氧化葡萄糖時(shí)，下列裝置最適合的是________。 制備葡萄糖酸鈣的過(guò)程中，葡萄糖的氧化也可用其它試劑，下列物質(zhì)中最適合的是________。 A．新制Cu(OH)2懸濁液 B．酸性KMnO4溶液 C．O2／葡萄糖氧化酶 D．Ag(NH3)2]OH溶液 （2）第②步充分反應(yīng)后CaCO3固體需有剩余，其目的是___________________________；本實(shí)驗(yàn)中不宜用CaCl2替代CaCO3，理由是________。 （3）第③步需趁熱過(guò)濾，其原因是________。 （4）第④步加入乙醇的作用是________。 （5）第⑥步中，下列洗滌劑最合適的是________。 A．冷水 B．熱水 C．乙醇 D．乙醇－水混合溶液 1.【答案】B 【解析】判斷和分析無(wú)機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)的反應(yīng)類型，無(wú)機(jī)化學(xué)中的置換反應(yīng)與氧化還原反應(yīng)的分析，有機(jī)化學(xué)中的取代反應(yīng)和水解反應(yīng)的判斷，應(yīng)根據(jù)具體化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行分析。A、CH2=CH2與HCl的反應(yīng)為加成反應(yīng)，錯(cuò)誤；B、由油脂得到甘油，為酯類的水解，由淀粉得到葡萄糖，為多糖的水解；正確；C、Zn+Cu2+=Zn2++Cu反應(yīng)中，Zn元素化合價(jià)升高，Zn單質(zhì)被氧化，錯(cuò)誤；D、這兩個(gè)反應(yīng)H2O既不作氧化劑，也不作還原劑，錯(cuò)誤。有機(jī)化學(xué)應(yīng)注意取代反應(yīng)和加成反應(yīng)的區(qū)別，對(duì)于氧化還原反應(yīng)的分析，應(yīng)以化合價(jià)的變化為核心，找出氧化劑和還原劑，然后進(jìn)行正確的分析。 2.【答案】　B 【解析】用新制的氫氧化銅懸濁液檢驗(yàn)淀粉水解產(chǎn)物，必須先中和稀硫酸 3. 【答案】（1）B；C； （2）想提高葡萄糖酸的轉(zhuǎn)化率；便于后面的分離；氧化鈣難以與葡萄糖酸直接反應(yīng)得到葡萄糖酸鈣； （3）葡萄糖酸鈣冷卻后會(huì)結(jié)晶析出，如不趁熱過(guò)濾會(huì)損失產(chǎn)品； （4）可降低葡萄糖酸鈣在溶劑中的溶解度，有利于葡萄糖酸鈣的析出 ； （5）D。 （2）要使葡萄糖酸完全轉(zhuǎn)化為葡萄糖酸鈣，則加入的碳酸鈣應(yīng)是過(guò)量的。由于鹽酸的酸性比葡萄糖酸的酸性強(qiáng)，因此根據(jù)較強(qiáng)酸制備較弱酸的原理可知，加入的氯化鈣與葡萄糖酸難以反應(yīng)，且易引入雜質(zhì)，不易分離，所以應(yīng)該用碳酸鈣。 （3）根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知葡萄糖酸鈣易溶在熱水中，溫度高時(shí)，葡萄糖酸鈣的溶解度較大，因此應(yīng)趁熱過(guò)濾，這樣可避免溫度降低是析出葡萄糖酸鈣晶體而造成葡萄糖酸鈣的損失。 （4）由表中數(shù)據(jù)可知，葡萄糖酸鈣微溶于乙醇，用乙醇洗滌可避免葡萄糖酸鈣溶解而損失，有利于葡萄糖酸鈣析出。 （5）洗滌沉淀，應(yīng)避免沉淀溶解，且能將沉淀吸附物沖洗去，可用乙醇-水混合溶液，如只用水，則造成葡萄糖酸鈣溶解而損失，只用乙醇，不能將雜質(zhì)全被洗去，而熱水會(huì)溶解大量的葡萄糖酸鈣，因此正確的答案為：D。