2024鲁教版高中化学选择性必修3同步
第2章 官能团与有机化学反应 烃的衍生物
第4节 羧酸 氨基酸和蛋白质
第3课时 氨基酸和蛋白质
基础过关练
题组一 氨基酸的结构和性质
1.(2022江苏连云港期中)对于反应 ,下列说法正确的是( )
A.固态甘氨酸以内盐形式存在,易溶于有机溶剂
B.在强碱性溶液中氨基酸主要以阳离子形式存在
C.甘氨酸是两性化合物,既能与酸反应,又能与碱反应
D.当甘氨酸以两性离子的形态存在时,在水中的溶解度最大
2.(2022江西上饶月考)谷氨酸有生发防脱、治疗皱纹等功效,工业上利用谷氨酸制备味精(主要成分为谷氨酸钠)。下列有关说法正确的是( )
A.谷氨酸分子式为C5H8NO4
B.谷氨酸分子中有1个手性碳原子
C.谷氨酸能与NaOH、NaHCO3溶液反应,不能与盐酸反应
D.谷氨酸溶于热水不可能存在
3.(2023湖南衡阳一中月考)慕尼黑工业大学和莱布尼茨食品系统生物学研究所的一项新研究表明,榴梿中的“乙硫氨酸”()是其散发出特殊气味的原因。下列有关该物质的叙述错误的是( )
A.能与盐酸反应
B.在一定条件下能生成二肽
C.乙硫氨酸的分子式为C6H12NSO2
D.1 mol该物质与足量NaHCO3溶液充分反应得到44 g CO2
题组二 蛋白质的结构和性质
4.能正确表示蛋白质分子由简到繁的结构层次的是( )
①氨基酸 ②C、H、O、N等元素 ③氨基酸分子相互结合 ④多肽 ⑤形成一定的空间结构
A.①②③④⑤
B.②①③④⑤
C.②①③⑤④
D.②①④③⑤
5.下列关于蛋白质的叙述中,不正确的是( )
A.蛋白质溶液里加入饱和硫酸铵溶液,蛋白质析出,再加水,也不再溶解
B.人工合成的具有生命活性的蛋白质——结晶牛胰岛素是我国科学家在1965年首次合成的
C.重金属盐能使蛋白质变性,所以误食重金属盐会中毒
D.浓硝酸溅在皮肤上,使皮肤呈黄色是由于浓硝酸和含有苯环的蛋白质发生了显色反应
6.(2022河南南阳六校期中联考)“新型冠状病毒”由蛋白质外壳和单链核酸组成,怕酒精,不耐高温。在下列相关的认识中,你认为符合科学的是( )
A.病毒仅由碳、氢、氧三种元素组成
B.核酸属于烃类有机物
C.医用酒精能用于消毒是因为它具有强氧化性
D.高温可使病毒的蛋白质发生变性
7.(2022江苏南通模拟)用鸡蛋清进行如下实验:
步骤1:在试管中加入鸡蛋清溶液5 mL,用激光笔照射,溶液内出现一条光亮的通路。
步骤2:在试管中加入鸡蛋清溶液2 mL,接着加入饱和(NH4)2SO4溶液1 mL,试管中出现白色沉淀。
步骤3:在试管中加入鸡蛋清溶液2 mL,接着滴加2滴1%(CH3COO)2Pb溶液,试管中出现白色沉淀。
步骤4:在试管中加入鸡蛋清溶液2 mL,加热,试管中出现白色沉淀。
下列说法正确的是( )
A.步骤1说明鸡蛋清分散到水中形成了胶体
B.步骤2说明鸡蛋清发生了变性
C.步骤3说明鸡蛋清发生了盐析
D.步骤4说明鸡蛋清发生了水解
题组三 酶
8.(2023北京通州高三统考)如图所示是某酶的结构简式,下列说法不正确的是( )
A.该酶属于烃
B.该酶的分子式为C19H29N7O6
C.该酶能发生水解反应、加成反应
D.该酶能与碳酸钠反应生成CO2气体
9.大多数酶属于蛋白质,因而具有蛋白质的特性;酶是生物体内产生的催化剂,能在许多有机反应中发挥作用。在下面表示反应速率v与温度T之间关系的曲线中,有酶参加的是( )
题组四 重要的营养物质
10.下列说法错误的是( )
A.淀粉和纤维素均可水解产生葡萄糖
B.油脂的水解反应可用于生产甘油
C.氨基酸是组成蛋白质的基本结构单元
D.淀粉、纤维素和油脂均是天然高分子
11.(2022重庆缙云教育联盟期末)糖类、油脂、蛋白质都是与生命息息相关的物质,下列有关说法正确的是( )
A.葡萄糖和蔗糖是同系物,淀粉和纤维素是同分异构体
B.淀粉、纤维素、油脂、蛋白质都是高分子化合物,都能发生水解反应
C.“春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干”中的“丝”“泪”分别是纤维素和酯类物质
D.宋代《千里江山图》的材质为麦青色的蚕丝织品——绢,蚕丝的主要成分为蛋白质
能力提升练
题组一 氨基酸和多肽
1.某抗结肠炎药物的有效成分的结构简式如图所示,下列有关该分子的说法错误的是( )
A.既能与强酸反应,又能与强碱反应
B.含有4种不同的官能团
C.能发生取代反应、加成反应,但不能发生消去反应
D.既能使Br2的CCl4溶液褪色,又能使酸性KMnO4溶液褪色
2.青霉素是医学上一种常用的抗生素,在人体内经酸性水解后,得到青霉氨基酸,青霉氨基酸的结构简式如图所示(分子中的—SH与—OH具有类似性质):
下列关于青霉氨基酸的推断合理的是( )
A.青霉氨基酸分子中所有碳原子均在同一直线上
B.青霉氨基酸不能与酸反应
C.多个青霉氨基酸分子能形成多肽
D.1 mol青霉氨基酸与足量的金属钠反应生成0.5 mol H2
3.(2022广东模拟)脑啡肽分子的结构如下图,下列有关脑啡肽分子的说法错误的是( )
A.分子间可形成氢键
B.分子中含有3个手性碳原子
C.由五种氨基酸分子缩合生成
D.能发生取代反应、氧化反应
题组二 物质间的相互转化
4.某天然氨基酸M是人体必需的氨基酸之一,其合成路线如图:
已知:
①;
②。
(1)A→B的反应条件和试剂是 。
(2)I→J的反应类型是 。
(3)写出G与NaOH水溶液在加热条件下反应的化学方程式: 。
(4)化合物M缩聚生成高分子化合物N的化学方程式为 。
(5)符合下列条件的化合物M的同分异构体共有 种(不考虑立体异构)。
①含有苯甲酸结构 ②含有一个甲基 ③苯环上只有2个取代基
其中核磁共振氢谱峰面积之比为1∶1∶2∶2∶2∶3的分子的结构简式为 (任写一种)。
(6)请写出以丙酸和上述流程中出现的物质为原料经三步合成丙氨酸()的路线。
5.氧化白藜芦醇W具有抗病毒等作用。下面是利用Heck反应合成W的一种方法:
回答下列问题:
(1)A的化学名称为 。
(2)中的官能团名称是 。
(3)反应③的类型为 ,W的分子式为 。
(4)不同条件对反应④产率的影响见下表:
实验 碱性试剂 溶剂 催化剂 产率/%
1 KOH DMF Pd(OAc)2 22.3
2 K2CO3 DMF Pd(OAc)2 10.5
3 Et3N DMF Pd(OAc)2 12.4
4 六氢吡啶 DMF Pd(OAc)2 31.2
5 六氢吡啶 DMA Pd(OAc)2 38.6
6 六氢吡啶 NMP Pd(OAc)2 24.5
上述实验探究了 和 对反应产率的影响。此外,还可以进一步探究 等对反应产率的影响。
(5)X为D的同分异构体,写出满足如下条件的X的结构简式: 。
①含有苯环;②有三种不同化学环境的H,个数比为6∶2∶1;③1 mol的X与足量金属Na反应可生成 2 g H2。
(6)利用Heck反应,由苯和溴乙烷为原料制备,写出合成路线。(无机试剂任选)
答案与分层梯度式解析
第2章 官能团与有机化学反应 烃的衍生物
第4节 羧酸 氨基酸和蛋白质
第3课时 氨基酸和蛋白质
基础过关练
1.C 2.B 3.C 4.B 5.A 6.D 7.A 8.A
9.D 10.D 11.D
1.C 固态甘氨酸中的氨基与羧基反应生成内盐,易溶于水,难溶于有机溶剂,A错误;由转化关系可知,在强碱性溶液中氨基酸主要以阴离子形式存在,B错误;甘氨酸分子中含有能与酸反应的氨基和能与碱反应的羧基,是典型的两性化合物,C正确;当甘氨酸以两性离子的形态存在时,两性离子间相互吸引力最大,在水中的溶解度最小,D错误。
2.B 谷氨酸的分子式为C5H9NO4,A错误;谷氨酸分子中与氨基相连的碳原子为手性碳原子,B正确;谷氨酸中含有羧基、氨基,羧基能与NaOH、NaHCO3溶液反应,氨基能与盐酸反应,C错误;谷氨酸溶于热水可能存在,D错误。
3.C 该物质中含有氨基,能与盐酸反应,A正确;该物质属于α-氨基酸,可发生分子间取代生成二肽,B正确;乙硫氨酸的分子式为C6H13NSO2,C错误;1 mol乙硫氨酸中含有1 mol —COOH,能与1 mol NaHCO3反应,生成1 mol CO2(质量为44 g),D正确。
4.B 蛋白质分子由简到繁的结构层次的顺序:②C、H、O、N等元素→①氨基酸→③氨基酸分子相互结合→④多肽→⑤形成一定的空间结构。故选B。
5.A 蛋白质溶液中加入饱和(NH4)2SO4溶液,蛋白质析出,再加水会溶解,盐析是可逆的,故A不正确。
6.D “新型冠状病毒”由蛋白质外壳和单链核酸组成,蛋白质中含有碳、氢、氧、氮、硫等元素,A错误;核酸不属于烃类,B错误;医用酒精能用于消毒是因为医用酒精能使蛋白质变性,C错误;高温可使病毒的蛋白质发生变性,D正确。
7.A 步骤1:用激光笔照射,溶液内出现一条光亮的通路,说明鸡蛋清分散到水中形成了胶体,A正确;步骤2:加入饱和(NH4)2SO4溶液1 mL,试管中出现白色沉淀,说明鸡蛋清发生了盐析,B错误;(CH3COO)2Pb溶液属于重金属盐溶液,鸡蛋清发生了变性,C错误;步骤4:加热,试管中出现白色沉淀,鸡蛋清发生了变性,D错误。
8.A 该酶中含有O、N元素,不属于烃,A错误;根据题图酶的结构可知其分子式为C19H29N7O6,B正确;该酶中含有,能发生水解反应,含有苯环能发生加成反应,C正确;该酶中含有羧基,能与碳酸钠反应生成二氧化碳气体,D正确。
9.D 大多数酶属于蛋白质,在一定范围内随温度升高活性增大,温度过高,酶变性而失去催化活性。
10.D A项,淀粉、纤维素水解的最终产物均为葡萄糖,正确;B项,油脂水解的产物之一是甘油,正确;C项,氨基酸通过缩聚反应可以合成蛋白质,正确;D项,油脂不是天然高分子,错误。
11.D 葡萄糖的分子式为C6H12O6,蔗糖的分子式为C12H22O11,二者不互为同系物,淀粉和纤维素的组成通式均为(C6H10O5)n,但它们的n值不同,因此不互为同分异构体,故A错误;油脂不属于高分子化合物,故B错误;“丝”指的是蚕丝,蚕丝的主要成分是蛋白质,故C错误;蚕丝的主要成分为蛋白质,故D正确。
能力提升练
1.B 2.C 3.C
1.B 该分子中含有羧基和氨基,既能与强酸反应,又能与强碱反应,故A正确;该分子中含有氨基、羧基和酚羟基三种官能团,故B错误;氨基、羧基和酚羟基都能发生取代反应,苯环能发生加成反应,但该有机物不能发生消去反应,故C正确;一定条件下,苯环上酚羟基的邻位氢原子能和Br2发生取代反应而使溴的四氯化碳溶液褪色,酚羟基能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应,使酸性高锰酸钾溶液褪色,故D正确。
2.C 青霉氨基酸分子中碳原子间均为碳碳单键,所有碳原子不在同一直线上,A错误;青霉氨基酸分子中含有—NH2,能与酸反应生成盐,B项错误;青霉氨基酸分子中含有氨基和羧基,多个青霉氨基酸分子能形成多肽,C项正确;青霉氨基酸分子中—COOH、—SH均可以与Na反应,所以1 mol青霉氨基酸与足量的金属钠反应生成1 mol H2,D项错误。
3.C 由结构可知,脑啡肽分子中含有羧基、羟基和氨基,分子间可形成氢键,A正确;一个脑啡肽分子中含有3个连有不同原子或原子团的手性碳原子,B正确;脑啡肽分子由4种氨基酸分子缩合而成,C错误;脑啡肽分子中含有羧基、羟基、酰胺基和氨基,能发生取代反应、氧化反应,D正确。
4.答案 (1)光照、Cl2 (2)取代反应
(3)+2NaOH+NaCl+H2O
(4)n+(n-1)H2O
(5)9 (或、)
(6)CH3CH2COOH
解析 对比A、C的结构可知B为;C发生取代反应生成D,D发生催化氧化反应生成的E为;由H、J的结构简式,结合I的分子式及信息①,可推知I为;由G、K、M的结构简式,结合信息②,可推知L为。(1)A为甲苯,B为,A和氯气在光照条件下发生取代反应生成B,故A→B的反应条件和试剂是光照、Cl2。(2)I→J的反应类型是取代反应。(3)G与NaOH水溶液在加热条件下反应的化学方程式为+2NaOH+NaCl+H2O。(4)化合物M缩聚生成高分子化合物N的化学方程式为n+(n-1)H2O。(5)M的同分异构体符合条件:①含有苯甲酸结构,②含有一个甲基,③苯环上只有2个取代基,即其中一个取代基是—COOH,另一个取代基为—CH(NH2)CH3、—CH2NHCH3或—NHCH2CH3,2个取代基在苯环上有邻、间、对三种位置关系,所以符合条件的M的同分异构体有9种,其中核磁共振氢谱峰面积之比为1∶1∶2∶2∶2∶3的结构简式为、、。(6)丙酸先与PCl3反应生成,再与反应生成,最后在碱性条件下水解、酸化得到,其合成路线为CH3CH2COOH。
5.答案 (1)间苯二酚(1,3-苯二酚)
(2)羧基、碳碳双键
(3)取代反应 C14H12O4
(4)不同碱性试剂 不同溶剂 不同催化剂(或温度等)
(5)、
(6)
解析 (1)A中两个酚羟基处于间位,所以A的名称为间苯二酚或1,3-苯二酚。
(2)丙烯酸中含有两种官能团:碳碳双键和羧基。
(3)反应③中D中两个甲基被两个氢原子取代,为取代反应。
(4)题表6组实验中,碱性试剂与溶剂均为变量,探究了不同碱性试剂和不同溶剂对反应产率的影响。另外,催化剂具有选择性,不同的催化剂也可能对反应产率有影响,还可以进一步探究催化剂对反应产率的影响。
(5)由条件②可知X分子中应含有两个甲基且结构高度对称;由条件③可知X分子中应含有两个酚羟基。
(6)结合题中W的合成方法可知,要合成,需合成和;结合A→B,由合成;结合原料和CH3CH2Br,利用取代反应与消去反应合成,据此写出合成路线。
精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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