第4章+生讲义物氧化
- 格式:ppt
- 大小:8.64 MB
- 文档页数:71
一、核酸的组成和分类1.核酸的分类天然的核酸根据其组成中所含戊糖的不同,分为脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)。
2.核酸的组成核酸是由许多核苷酸单体形成的聚合物。
核苷酸进一步水解得到磷酸和核苷,核苷继续水解得到戊糖和碱基。
因此,核酸可以看作磷酸、戊糖和碱基通过一定方式结合而成的生物大分子。
其中的戊糖是核糖或脱氧核糖,它们均以环状结构存在于核酸中,对应的核酸分别是核糖核酸(RNA)和脱氧核糖核酸(DNA)。
转化关系如图所示:3.戊糖结构简式4.碱基碱基是具有碱性的杂环有机化合物,RNA中的碱基主要有腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶和尿嘧啶(分别用字母A、G、C、U表示);DNA中的碱基主要有腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶和胸腺嘧啶(用字母T表示)。
结构简式分别可表示为:腺嘌呤(A):鸟嘌呤(G):胞嘧啶(C):尿嘧啶(U):胸腺嘧啶(T):二、核酸的结构及生物功能1.DNA分子的双螺旋结构具有以下特点:DNA分子由两条多聚核苷酸链组成,两条链平行盘绕,形成双螺旋结构;每条链中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧。
碱基排列在内侧;两条链上的碱基通过氢键作用,腺嘌呤(A)与胸腺嘧啶(T)配对,鸟嘌呤(G)与胞嘧啶(C)配对,结合成碱基对,遵循碱基互补配对原则。
2.RNA也是以核苷酸为基本构成单位,其中的戊糖和碱基与DNA中的不同,核糖替代了脱氧核糖,尿嘧啶(U)替代了胸腺嘧啶(T)。
RNA分子一般呈单链状结构,比DNA分子小得多。
3.基因核酸是生物体遗传信息的载体。
有一定碱基排列顺序的DNA片段含有特定的遗传信息,被称为基因。
4.DNA分子的生物功能DNA分子上有许多基因,决定了生物体的一系列性状。
在细胞繁殖分裂过程中,会发生DNA 分子的复制。
亲代DNA分子的两条链解开后作为母链模板,在酶的作用下,利用游离的核苷酸各自合成一段与母链互补的子链,最后形成两个与亲代DNA完全相同的子代DNA分子,使核酸携带的遗传信息通过DNA复制被精确地传递给下一代,并通过控制蛋白质的合成来影响生物体特定性状的发生和发育。
第三节金属的腐蚀与防护一、金属的腐蚀(一)定义:金属或合金与周围的气体或液体发生氧化还原反应而引起损耗的现象(二)特征:金属被腐蚀后,在外形,色泽以及机械性能方面会发生变化(三)本质:金属失电子变成阳离子发生氧化反应。
M-ne-=M n+(四)类型:化学腐蚀和电化学腐蚀1、化学腐蚀(1)定义:金属与其表面接触的一些物质(如O2、Cl2、SO2等)直接反应而引起的腐蚀(2)本质:金属失电子被氧化。
(3)举例:铁与氯气直接反应而腐蚀;输油、输气的钢管被原油、天然气中的含硫化合物腐蚀(4)特点:无电流产生,化学腐蚀的速度随温度升高而加快。
例如:钢材在高温下容易被氧化,表面生成由FeO、Fe2O3、Fe3O4组成的一层氧化物。
2、电化学腐蚀(1)定义:不纯的金属与电解质溶液接触时会发生原电池反应,比较活泼的金属发生氧化反应而被腐蚀,这种腐蚀叫做电化学腐蚀。
(2)本质:较活泼的金属失去电子被氧化(3)举例:钢铁制品在潮湿空气中的锈蚀就是电化学腐蚀(4)特点:有微弱的电流产生注:化学腐蚀与电化学腐蚀的联系:化学腐蚀和电化学腐蚀往往同时发生,但电化学腐蚀更普遍,危害更大,腐蚀速率更快3、钢铁的电化学腐蚀(1)原电池的组成:负极:铁正极:碳电解质:潮湿空气(2)种类:根据钢铁表面水膜的酸性强弱分为析氢腐蚀和吸氧腐蚀①析氢腐蚀:在酸性环境中,由于在腐蚀过程中不断有H2放出,所以叫做析氢腐蚀。
水膜酸性较强:负极:Fe—2e-=Fe2+正极:2H++2e-=H2↑总反应:Fe+2H+=Fe2++H2↑②吸氧腐蚀:钢铁表面吸附的水膜酸性很弱或呈中性,但溶有一定量的氧气,此时就会发生吸氧腐蚀水膜中溶有O2,呈弱酸性、中性或碱性:负极:Fe—2e-=Fe2+ 正极:O2+4e-+2H2O=4OH-总反应:2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)24Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)32Fe(OH)3 =Fe2O3·xH2O(铁锈)+(3-x)H2O注:I、只有位于金属活动性顺序中氢前的金属才可能发生析氢腐蚀,氢后的金属不能发生II、氢前和氢后的金属都可发生吸氧腐蚀III、吸氧腐蚀是金属腐蚀的主要形式,主要原因有两个,第一:水膜一般不显强酸性;第二:多数金属都可发生二、金属的防护(一)改变金属材料的组成1、方法:在金属中添加其他金属或非金属可以制成性能优异的合金。
第4章非金属及其化合物第1节碳、硅及无机非金属材料考试说明1.了解碳、硅单质及其化合物的主要性质及应用.2.了解碳、硅及其化合物对环境质量的影响。
3.了解常见无机非金属材料的性质和用途.命题规律碳、硅及其化合物的性质是高考的常考点,其考查方式有:结合原子结构、元素周期律以选择题型考查碳、硅及其化合物的性质及应用;以新材料、新技术为背景结合工艺流程图以填空题型考查碳、硅的化合物的性质及应用等。
考点1碳、硅单质及其氧化物的性质1.碳单质的存在、性质和用途2.硅单质的存在、性质和制备(1)结构及物理性质(2)化学性质硅的化学性质不活泼,常温下不能被浓硫酸、浓硝酸等强氧化剂氧化,只能与F2、氢氟酸、强碱溶液反应;在加热条件下,能与O2、Cl2等少数非金属单质化合.写出下列相关反应的化学方程式:(3)工业制备反应原理:①制粗硅SiO2+2C错误!Si+2CO↑,②粗硅的提纯Si+2Cl2错误!SiCl4、SiCl4+2H2错误!Si+4HCl。
3.碳和硅的氧化物(1)一氧化碳CO是无色无味的有毒气体,不溶于水,可用作气体燃料和冶金工业的还原剂。
(2)二氧化碳和二氧化硅(1)硅与碱溶液反应时,硅为还原剂,H2O为氧化剂.(2)不能依据反应2C+SiO2错误!Si+2CO↑来说明C的还原性比Si强,也不能依据反应SiO2+Na2CO3错误!Na2SiO3+CO2↑来说明SiO2水化物的酸性比H2CO3强。
(3)用于半导体材料的是高纯的晶体硅,用作光导纤维材料的是SiO2。
(4)SiO2是碱性氧化物,但能与HF反应,因此盛放氢氟酸不能用玻璃瓶,要用特制的塑料瓶。
盛放碱性溶液的试剂瓶不能用玻璃塞,因为SiO2与碱溶液反应生成具有黏性的Na2SiO3。
【基础辨析】判断正误,正确的画“√",错误的画“×”。
(1)硅单质广泛存在于自然界中,天然存在的单质硅叫硅石。
(×)(2)SiO2既可以和氢氟酸反应,又可以和NaOH溶液反应,是两性氧化物。
+第四章生物氧化【目的和要求】1.掌握生物氧化、氧化磷酸化的概念。
2.掌握线粒体呼吸链的组成、排列顺序、种类。
3.掌握氧化磷酸化的偶联部位,胞液中NADH的氧化,二条穿梭途径。
4.熟悉氧化磷酸化的基本过程、影响因素及其调节,P/O,ATP的生成和利用。
5.了解生物氧化的特点及方式,氧化磷酸化偶联机理,其他氧化体系。
【本章重难点】1.呼吸链组成、脱氢部位及产能部位,偶联机制。
2.氧化磷酸化概念,影响因素。
3.二种穿梭作用。
4.呼吸链组成、脱氢部位及产能部位。
5.氧化磷酸化偶联机制。
学习内容第一节概述第二节生成ATP的氧化体系第三节其他氧化体系第一节概述一、概述⒈生物氧化的概念生物氧化(Biological Oxidation)物质在生物体内氧化分解的过程称为生物氧化,主要是指糖、脂肪、蛋白质等有机物在生物体内分解时逐步释放能量,最终生成CO2和H2O的过程。
生物氧化的主要生理意义是为生物体提供能量.⒉生物氧化的过程⒊生物氧化的特点⑴相同点:体内氧化与体外氧化① 物质氧化方式:加氧、脱氢、失电子.②物质氧化时消耗的氧量、得到的产物和能量相同。
⑵不同点 :体内氧化 体外氧化 ①反应条件: 温和 剧烈 ②反应过程:分步反应,能量逐步释放 一步反应,能量突然释放 ③产物生成: 间接生成 直接生成 ④能量形式: 热能、ATP 热能、光能第二节 生成ATP 的氧化体系一、呼吸链 (Respiratory Chain)⒈呼吸链(respiratory chain ):一系列酶和辅酶按照一定的顺序排列在线粒体内膜上,可以将代谢物脱下的氢(H ++e )逐步传递给氧生成水同时释放能量,由于此过程与细胞摄取氧的呼吸过程有关,所以这一传递链称为呼吸链。
多糖 脂肪 蛋白质葡萄糖 甘油+脂肪酸 氨基酸HC O 2T A C乙酰C o AO 2H 2O能量⒉呼吸链的组成用胆酸、脱氧胆酸等反复处理线粒体内膜,可将呼吸链分离得到四种仍具有传递电子功能的酶的复合体。
离子键和共价键 【学习目标】1、通过NaCl 的形成过程,理解离子键的形成过程与形成条件,知道离子键、离子化合物的概念2、知道共价键、极性键的概念和实质3、能从化学键的角度理解化学反应的本质【主干知识梳理】一、离子键及离子化合物1、离子键的形成过程 (以NaCl 形成为例)钠可以在氯气中燃烧,反应的化学方程式为2Na +Cl 2=====点燃2NaCl根据钠原子和氯原子的核外电子排布,钠原子要达到8电子的稳定结构,就需要失去1个电子;而氯原子要达到8电子稳定结构则需获得1个电子。
钠个氯气反应时,钠原子的最外电子层上的1个电子转移到氯原子的在外电子层上,形成带正电荷的钠离子和带负电的氯离子。
带相反电荷的钠离子和氯离子,通过静电作用结合在一起,从而形成与单质钠和氯气性质完全不同的NaCl 。
2(1)概念:带相反电荷离子之间的相互作用叫做离子键(2)成键微粒:阳离子和阴离子(3)成键本质:阴离子和阳离子之间的静电作用。
这种静电作用不只是静电引力,而是指阴、阳离子之间的静电引力与电子之间、原子核之间斥力处于平衡时的总效应(4)成键条件①活泼金属(如:K 、Na 、Ca 、Ba 等,主要是ⅠA 和ⅡA 族元素)和活泼非金属(如:F 、Cl 、Br 、O 等,主要是ⅥA 族和ⅦA 族元素)相互结合时形成离子键。
ne n me m M M X X ---++-−−−→−−−→ −−−−→吸引、排斥达到平衡离子键 (有电子转移) ②酸根阴离子与金属阳离子(含NH 4+)之间形成离子键(5)成键的原因:离子键成键的原因是原子间相互得失电子达到稳定结构;体系的总能量降低(6)存在范围:只存在离子化合物中,常见的离子化合物:强碱(NaOH);绝大多数盐[NaCl 、Na 2SO 4,但AlCl 3、BeCl 2例外;金属氧化物(Na 2O 、Na 2O 2、K 2O 、CaO 、MgO)(7)成键元素:一般是活泼的金属和活泼的非金属元素(8)离子键强弱的判断:离子键的强弱决定于相互作用的阴、阳离子所带的电荷数的多少和其离子核间的距离(即阴、阳离子半径之和)大小。
第一节无机非金属材料的主角——硅课时1二氧化硅和硅酸目标与素养:1.了解硅的结构、存在形式及其制备。
(宏观辨识与微观探析)2.了解二氧化硅、硅酸的主要性质及应用。
(宏观辨识与变化观念)3.了解硅酸的制备和用途。
(科学探究与社会责任)一、二氧化硅1.硅元素的存在及原子结构2.SiO2的组成、结构、性质与用途(1)存在SiO2的存在形式有结晶形和无定形两大类,水晶、玛瑙的主要成分是结晶的二氧化硅。
(2)结构SiO 2晶体是由Si 和O 按原子数之比为1∶2的比例组成的立体网状结构的晶体。
每个硅原子周围结合4个O ,每个O 周围结合2个Si 。
(3)物理性质 熔点高;硬度大;溶解性:不溶于水。
(4)化学性质①具有酸性氧化物的通性a .可与NaOH 溶液反应,其反应方程式为SiO 2+2NaOH===Na 2SiO 3+H 2O 。
b .可与氧化钙反应,其反应方程式为SiO 2+CaO=====高温CaSiO 3。
②特性除氢氟酸外,SiO 2一般不与其他酸反应,SiO 2与HF 溶液反应,反应的化学方程式为SiO 2+4HF===SiF 4↑+2H 2O 。
(5)用途①沙子是基本的建筑材料。
②纯净的SiO 2是现代光学及光纤制品的基本原料,可以制作光导纤维。
③石英和玛瑙制作饰物和工艺品。
④实验室中使用石英坩埚。
二、硅酸1.物理性质颜色:白色;状态:胶状;溶解性:难溶于水。
2.化学性质3.制备1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)硅在自然界中既有游离态又有化合态。
()(2)SiO2是一种三原子分子,属于酸性氧化物。
()(3)SiO2与H2O反应可生成硅酸。
()(4)硅酸难溶于水,可溶于NaOH溶液。
() [答案](1)×(2)×(3)×(4)√2.下列关于碳和硅的比较,正确的是()A.碳和硅在自然界的存在形式都是既有游离态也有化合态B.碳和硅的最高正价都是+4价C.硅元素在地壳中的含量占第二位,碳元素占第一位D.硅与碳一样均含有两种常见价态的氧化物:SiO和SiO2[答案] B3.写出由SiO2制备H2SiO3的有关化学方程式____________________________________________________。
第1讲氯及其重要化合物[课程标准]1.结合真实情境中的应用实例或通过实验探究,了解氯及其重要化合物的主要性质,认识这些物质在生产中的应用和对生态环境的影响。
2.结合实例认识卤素及其化合物的多样性,了解通过化学反应可以探索物质性质、实现物质转化,认识物质及其转化在促进社会文明进步、自然资源综合利用和环境保护中的重要价值。
考点一氯及其重要化合物的性质和应用1.氯气的物理性质色、态气味密度毒性溶解性(25 ℃)特性黄绿色气体强烈刺激性气味比空气大有毒1体积水可溶解约2体积氯气易液化[点拨] 实验室里闻有毒气体及未知气体气味的方法用手在瓶口轻轻扇动,使极少量的Cl2飘进鼻孔。
(如图所示) 2.从氯的原子结构认识氯气的化学性质——氧化性3.从化合价的角度认识氯气的化学性质——歧化反应氯气与水或碱反应,氯元素的化合价既有升高又有降低,因而氯气既表现还原性又表现氧化性。
4.从平衡的角度理解氯水的成分和性质(1)氯水中存在三个平衡关系 ①Cl 2+H 2O HCl +HClO ②HClO H ++ClO -③H 2OH ++OH -(2)根据可逆反应的特点,可得出氯水中存在的各种微粒。
①三种分子:H 2O 、Cl 2、HClO 。
②四种离子:H +、Cl -、ClO -和OH -。
(3)氯水性质的多重性新制氯水的多种成分决定了它具有多重性质,在不同的化学反应中,氯水中参与反应的微粒不同。
[点拨] ①干燥的Cl 2没有漂白性,但Cl 2能使湿润的有色布条褪色,起漂白作用的是HClO 。
②1 mol Cl 2与强碱完全反应转移的电子数为N A ,而1 mol Cl 2与水充分反应转移的电子数小于N A (可逆反应)。
5.次氯酸和次氯酸盐的性质 (1)次氯酸次氯酸见光分解的化学方程式:2HClO=====光照2HCl +O 2↑。
(2)次氯酸盐①漂白液——“84”消毒液有效成分为NaClO ,它与洁厕灵(主要成分盐酸)混合会立即产生氯气,其离子方程式为ClO -+Cl -+2H +===Cl 2↑+H 2O 。
第二节电解池一、电解池(一)电解的定义:使电流通过电解质溶液(或熔融电解质)而在阳极、阴极引起氧化还原反应的过程。
(二)电解池的定义:将电能转变为化学能的装置,也称电解槽(三)构成条件:两极一液一电源,氧化还原是条件注:电解法是一种强氧化还原手段,可以完成一个不自发的氧化还原反应1、两极(1)阴极——负极——阳离子——还原反应(2)阳极——正极——阴离子——氧化反应注:阳极分为两种:(1)活性电极:电极自身放电即电极自身发生氧化反应,如:Fe、Cu、Ag(2)惰性电极:电极自身不反应,由电解质中的阴离子发生氧化反应。
如:Au、Pt、C2、电解质溶液3、外接电源4、能发生氧化还原反应:可以是自发的反应,也可以是非自发的反应(四)工作原理(以电解CuCl2溶液为例)电极名称阴极阳极电极材料石墨石墨电极反应Cu2++2e-=Cu 2Cl-—2e-=Cl2↑反应类型还原反应氧化反应总反应CuCl2Cu+ Cl2↑反应现象有红色物质产生有刺激性气味的气体,使湿润的淀粉KI试剂变蓝电子流向负极→阴极,阳极→正极电流流向正极→阳极,阴极→负极离子走向阳离子→阴极,阴离子→阳极注:放电:离子得失电子发生氧化还原反应的过程(五)电极的放电顺序1、阳极:(1)活性电极:Fe、Cu、Ag。
反应方式:M-ne-=M n+Fe-2e- =Fe2+、Cu-2e- =Cu2+、Ag-e- =Ag+(2)惰性电极:Au、Pt、C。
溶液中的阴离子放电常见放电顺序:活性电极>S2- >I- >Br- >Cl- >OH- >含氧酸根>F-2I-2e-=I2 2Br-2e-=Br22Cl-2e-=Cl22H2O—4e-=4H++O2↑2、阴极:常见阳离子放电顺序:金属活动性顺序的倒序Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+(酸)>Pb2+>Fe2+>Zn2+>H+(水)>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+ 最常见的阴极产物有Ag、Cu、H2Ag++e-= Ag Cu2++2e-=Cu 2H++2e-=H2↑或2H2O+2e-=H2↑+2OH-注:在电镀时,通过控制条件,Fe2+和Zn2+的得电子能力会强于酸中的H+,即浓度越大,得电子能力越强(六)电解方程式的书写看电极→找离子→分阴阳→排顺序→写反应注:1、必须在总反应方程式的“==”上标明“通电”或“电解”2、只是电解质被电解,电解化学方程式中只写电解质及电解产物,无关的不写注:常考的电解池反应式:惰性电极的情况下,电解强碱、含氧酸、活泼金属含氧酸盐(KNO3、Na2SO4)、HCl、CuCl2、NaCl、MgCl2、CuSO4、AgNO31、惰性电极的情况下,电解强碱、含氧酸、活泼金属含氧酸盐(KNO3、Na2SO4):阴极:2H2O+2e-=H2↑+2OH- 阳极:2H2O—4e-=4H++O2↑总反应:2H2O电解2H2↑+O2↑2、惰性电极的情况下,电解HCl:阴极:2H++2e-=H2↑阳极:2Cl--2e-=Cl2↑总反应:2HCl电解H2↑+Cl2↑3、惰性电极的情况下,电解CuCl2溶液:阴极:Cu2++2e-=Cu 阳极:2Cl--2e-=Cl2↑总反应:CuCl2电解Cu+ Cl2↑4、惰性电极的情况下,电解NaCl溶液:阴极:2H2O+2e-=H2↑+2OH- 阳极:2Cl--2e-=Cl2↑总反应:2H2O+2Cl-电解Cl2↑+H2↑+2OH-5、惰性电极的情况下,电解MgCl2溶液:阴极:2H2O+2e-=H2↑+2OH- 阳极:2Cl--2e-=Cl2↑总反应:Mg2++2H2O+2Cl-电解Cl2↑+H2↑+ Mg (OH)26、惰性电极的情况下,电解CuSO4溶液:阴极:Cu2++2e-=Cu 阳极:2H2O—4e-=4H++O2↑总反应:2Cu2++2H2O电解2Cu+4H++O2↑7、惰性电极的情况下,电解AgNO3溶液:阴极:Ag++e-= Ag 阳极:2H2O—4e-=4H++O2↑总反应:4Ag++2H2O电解4Ag +4H++O2↑(八)电解池与原电池的比较原电池电解池能量转化化学能→电能电能→化学能反应能否自发进行自发进行的氧化还原反应非自发进行的氧化还原反应构成装置两极、电解质、导线两极、电解质、电源电极名称负极正极阴极(与负极相连)阳极(与正极相连)电极反应失电子—氧化反应得电子—还原反应得电子—还原反应失电子—氧化反应电子流向负极→外电路→正极负极→阴极,阳极→正极电流流向正极→外电路→负极正极→阳极,阴极→负极离子流向阳离子→正极,阴离子→负极阳离子→阴极,阴离子→阳极小结:原电池与电解池的电极反应:负阳氧,正阴还原电池的离子走向:正向正,负向负;电解池的离子走向:阴阳相吸二、电解原理的应用(一)氯碱工业——电解饱和食盐水制烧碱和氯气1、原理:阴极:2H2O+2e-=H2↑+2OH-阳极:2Cl-—2e-=Cl2↑总反应:2Cl―+2H2O电解2OH―+Cl2↑+H2↑2、现象及检验:阴极:有无色、无味气泡产生,滴加酚酞——变红阳极:有黄绿色、刺激性气味的气体产生,使湿润的淀粉KI试纸变蓝3、阳离子交换膜的作用(1)将电解池隔成阳极室和阴极室,只允许阳离子(Na+、H+)通过,而阻止阴离子(Cl-、OH-)和气体通过(2)既能防止阴极产生的H2和阳极产生的Cl2相混合,而引起爆炸,又能避免Cl2和NaOH 作用生成NaClO而影响烧碱的质量(二)电镀1、定义:利用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的加工工艺2、目的:使金属增强抗腐蚀能力,增加美观和表面硬度3、电镀池的构成:阴极:待镀金属——镀件阳极:镀层金属(通常是一些在空气或溶液里不易起变化的金属(如Cr、Ni、Ag和合金(如黄铜)))电解质溶液:含有镀层金属阳离子的电解质溶液——电镀液4、实例:铁上镀铜5、特点:一多一少一不变一多:阴极上有镀层金属沉积一少:阳极上镀层金属溶解一不变:电解质溶液浓度不变(三)电解精炼铜1、装置:如图2、原理:阳极:Cu—2e-=Cu2+(Zn—2e-=Zn2+、Fe—2e-=Fe2+、Ni—2e-=Ni2+)阳极泥成分:Au、Ag阴极:Cu2++2e-=Cu(电解质溶液浓度减小,因为m Cu(溶解)< m Cu(析出))(四)电冶金1、金属冶炼:使矿石中的金属离子获得电子变成金属单质的过程。
本章知识体系构建与核心素养提升1.糖类(3)多糖错误!2.蛋白质(1)一般蛋白质错误!(2)酶⎩⎪⎨⎪⎧ 绝大多数酶是蛋白质催化作用⎩⎪⎨⎪⎧ 条件温和高度专一高效催化3.核酸1.证据推理与模型认知认知糖类、蛋白质、氨基酸、核酸等的官能团,推测糖类、蛋白质、氨基酸、核酸等的性质。
2.宏观辨识与微观探析从官能团角度认识氨基酸、蛋白质及核酸的结构、性质,形成“结构决定性质”的观念;并充分利用蛋白质、脱氧核糖核酸、核糖核酸的结构示意图或分子模型,能从宏观和微观相结合的视角分析与解决实际问题。
3.科学态度与社会责任通过实验探究相关物质的性质,培养实验能力与创新迁移能力。
通过对人工合成多肽、蛋白质、核酸等在生命科学发展中所起的重要作用的学习,深刻认识化学对创造更多物质财富和精神财富、满足人民日益增长的美好生活需要的重大贡献。
例1(北京,11)聚维酮碘的水溶液是一种常见的碘伏类缓释消毒剂,聚维酮通过氢键与HI3形成聚维酮碘,其结构表示如下:(图中虚线表示氢键)下列说法不正确的是( )A.聚维酮的单体是B.聚维酮分子由(m+n)个单体聚合而成C.聚维酮碘是一种水溶性物质D.聚维酮在一定条件下能发生水解反应答案 B解析A项,根据结构分析,可得聚维酮的单体是;B项,聚维酮分子左侧包括2m个链节,故其由(2m+n)个单体聚合而成;C项,聚维酮碘存在氢键,能够溶于水;D项,聚维酮含有肽键,在一定条件下能发生水解反应。
例2(全国卷Ⅱ,36)以葡萄糖为原料制得的山梨醇(A)和异山梨醇(B)都是重要的生物质转化平台化合物。
E是一种治疗心绞痛的药物。
由葡萄糖为原料合成E的路线如下:回答下列问题:(1)葡萄糖的分子式为________。
(2)A中含有的官能团的名称为________。
(3)由B到C的反应类型为________。
(4)C的结构简式为______________________________________________________________。
《氧化还原反应》讲义一、氧化还原反应的基本概念在化学世界中,氧化还原反应是一类极为重要的化学反应类型。
那什么是氧化还原反应呢?简单来说,氧化还原反应是指在反应过程中,元素的化合价发生变化的化学反应。
在氧化还原反应中,某些元素的化合价升高,被氧化;而另一些元素的化合价降低,被还原。
例如,铜与氧气反应生成氧化铜的这个过程,铜的化合价从 0 价升高到了+2 价,铜被氧化;氧的化合价从 0 价降低到了-2 价,氧被还原。
氧化反应和还原反应是同时发生的,就像一个硬币的两面,不可分割。
有物质被氧化,就必然有物质被还原。
氧化剂和还原剂是氧化还原反应中的重要角色。
氧化剂在反应中能够使其他物质氧化,自身被还原,其化合价降低;还原剂则能够使其他物质还原,自身被氧化,化合价升高。
比如在氢气还原氧化铜的反应中,氢气是还原剂,它使氧化铜中的铜元素被还原为铜单质,自身被氧化为水;氧化铜则是氧化剂,它使氢气被氧化。
二、氧化还原反应的特征氧化还原反应的特征是化合价的升降。
通过观察化学反应中元素化合价的变化,我们就能够判断一个反应是否为氧化还原反应。
化合价的升降是由于电子的转移引起的。
在氧化还原反应中,电子从还原剂转移到氧化剂。
例如,铁与硫酸铜溶液的反应,铁原子失去两个电子变成亚铁离子,铁的化合价从 0 价升高到+2 价;铜离子得到两个电子变成铜原子,铜的化合价从+2 价降低到 0 价。
三、氧化还原反应的实质氧化还原反应的实质是电子的转移。
电子转移包括电子的得失和电子的偏移。
在离子化合物中,电子的转移通常表现为电子的得失;在共价化合物中,电子的转移则表现为电子的偏移。
以氯化钠的形成过程为例,钠原子失去一个电子变成钠离子,氯原子得到一个电子变成氯离子,通过电子的得失形成了离子键,从而构成了氯化钠。
而在氯化氢的形成过程中,氢原子和氯原子通过共用电子对结合在一起,由于氯原子对电子的吸引力更强,共用电子对偏向氯原子,导致氢元素显+1 价,氯元素显-1 价,这就是电子的偏移。
第7-8节一、升华与凝华1、升华,物质直接从固态变成气态的过程。
————吸热。
升华现象:樟脑丸变小,干冰消失,冬季结冰的衣服变干,白炽灯用久了变细。
2、凝华,物质直接从气态变成固态的过程。
————放热。
凝华现象:针状雾凇(人造雪景)、冰棍外的“白粉”、发黑的灯泡、霜的形成。
3、自然现象的形成云:水蒸气上升至高空温度降低后液化成小水滴,小水滴聚集成云。
雨:云中小水滴变大降落到地面。
雪:当高空的温度很低时,小水珠就凝固成小冰晶,冰晶变大后就会下雪。
露:夜间空气中水蒸气在气温较低时液化在植物体和其他物体的表面形成露。
雾:无风时,暖湿气流(水汽)在地面附近遇冷液化成小水珠,形成雾。
霜:寒冷的冬天,地表附近的水蒸气,在夜间遇到温度很低的地表物体和植物时,凝华成霜。
4、严冬,冰冻衣服变干是的结果;严寒的冬季,北方地区玻璃窗上出现的“冰花”是水蒸气的结果,它往往出现在玻璃窗的表面;樟脑丸放入衣箱后会成杀虫的气体。
5、干冰是态的。
当将干冰粉喷洒到舞台上,迅速致冷,使空气中的水蒸气遇冷成小水珠来制造“白雾”以渲染气氛。
可以用来制造“舞台烟雾”、以及等。
补充:人工降雨原理:干冰一旦进入冷云层,就会很快升华,从周围吸收大量的热,使空气的温度急剧下降,于是高空中的水蒸气凝华成小冰粒,这些小冰粒逐渐变大而下落,遇到暖气流就熔化成雨点降落到地面上。
6、物态变化关系图7、试试看:判断下列物态变化过程和吸热放热情况?1)春天,冰封的湖面开始解冻:;2)夏天,打开冰棍纸看到“白气”:;3)洒在地上的水变干:;4)冬天,冰冻的衣服逐渐变干:;5)深秋,屋顶的瓦上结了一层霜:;6)冬天的早晨,北方房屋的玻璃窗内表面结冰花:;7)樟脑球过几个月消失了:;8)出炉的钢水变钢锭:;9)冬季带眼镜的人进入室内,镜片上会蒙上一层小水珠:;10)冬季人讲话时会有一团“白气”从口中呼出:。
例1、以下关于物态变化的说法中正确的是()A.严寒的冬天,一直冰冻的衣服也会变干,这是熔化现象B.放在衣橱里的樟脑丸最终“消失”了,这是蒸发现象C.寒冷的冬天,嘴上哈“白气”,这是液化现象D.用久的白炽灯泡内壁发黑,这是凝固现象例2、天气炎热,小明在吃冷饮时观察到一些现象,下列分析正确的是()A.将冷饮从冰箱里拿出时,感觉到“粘”手是凝固造成的B.包装盒外面的霜,是液化造成的C.打开冷饮包装纸,看到有“白气”生成是升华造成的D.吃冷饮时感到凉爽,主要是凝华造成的例3、用飞机向云层喷撒干冰(固态二氧化碳)是一种人工降雨的方法。
10 氧族元素1.氧族元素的递变规律(1)氧族元素概况包括氧(O)、硫(S)、硒(Se)、碲(Te)、钋(Po)、(Lv)六种元素。
常温下,单质除氧为气体外,其余均为固体,氧、硫、硒为典型的非金属元素,碲为类金属,钋、为金属。
(2)相似性和递变性 原子结构 最外层都有6个电子,在化学反应中可显-2、+4、+6价(氧无最高正价)化学性质 氢化物氧、硫、硒的单质可直接与氢气化合生成氢化物:2H 2+O 2=====点燃2H 2O 、H 2+S=====△H 2S ,碲不能直接与氢气化合,只能通过其他反应间接制取碲化氢。
单质和氢气化合的能力逐渐减弱;对应的气态氢化物的稳定性逐渐减弱 氧化物 硫、硒、碲均有二氧化物、三氧化物,且均是酸酐,其对应的水化物分别为H 2RO 3型和H 2RO 4型两种酸。
但所对应最高价氧化物的水化物的酸性逐渐减弱能与大多数金属直接化合如:Fe +S=====△FeS 、2Cu +S=====△Cu 2S 、3Fe +2O 2=====点燃Fe 3O 4、2Cu +O 2=====△2CuO提醒 ①除K +、Na +外,一般的金属硫化物难溶于水,如:FeS 、ZnS 、CuS 等。
②金属硫化物在空气中灼烧,生成金属氧化物和SO 2,如:2ZnS +3O 2=====△2ZnO +2SO 2。
2.臭氧(1)组成:臭氧的分子式为O 3,与O 2互为同素异形体。
(2)物理性质:常温常压下,臭氧是一种有特殊臭味的淡蓝色气体,密度比氧气大,比氧气易溶于水。
吸入少量臭氧对人体有益,吸入过量对人体健康有一定危害。
(3)化学性质不稳定性O 3不稳定,容易分解,反应的化学方程式为2O 3===3O 2,在放电条件下空气中的O 2可以转化为O 3,反应的化学方程式为3O 2=====放电2O 3强氧化性O 3容易使淀粉-KI 溶液变蓝色,反应的化学方程式为2KI +O 3+H 2O===I 2+2KOH +O 2 漂白性 O 3因其强氧化性能使有色物质褪色,可用作杀菌消毒剂(4)用途①可用作脱色剂和消毒剂;②臭氧层可以吸收来自太阳的紫外线,是人类和其他生物的保护伞。
中学生物奥林匹克讲义---生物氧化生物体需要的能量主要是通过代谢物在体内氧化而获得的。
物质在生物体内经过氧化最后生成水和CO2并释放能量的过程,称为生物氧化,由于这一过程是在组织细胞内进行的,表现为细胞摄取O2而释放CO2,因此生物氧化又称为组织呼吸或细胞呼吸。
虽然糖、脂肪及蛋白质等在体内外氧化分解,都产生水和CO2,并释放出等量的能量,但生物氧化与燃烧的过程有显著不同:生物氧化反应是在温和的条件下进行的酶促反应,所释放的能量,有一部分以化学能的形式储存在ATP分子中。
1.生物氧化的方式和酶类(1)生物氧化中二氧化碳生成的方式生物体内二氧化碳的生成并不是物质中所含的碳、氧原子的直接化合,而是来源于糖、脂肪等转变来的有机酸的脱羧。
根据脱去二氧化碳的羧基在有机酸分子中的位置,可将脱羧反应分为α–脱羧与β–脱羧两种类型。
有些脱羧反应不伴有氧化,称为单纯脱羧;有些则伴有氧化,称为氧化脱羧。
例如苹果酸的氧化脱羧:(2)生物氧化中物质氧化的方式在化学反应中,失电子、脱氢、加氧都属于氧化;得电子、加氢、脱氧都属于还原。
这种变化规律,无论在体内或体外,都是一样的。
不同的是,体内氧化都是酶促反应。
常见的氧化类型有脱电子、脱氢、加水脱氢和加氧反应。
生物体内并不存在游离的电子或氢原子,在上述氧化反应中脱下的电子或氢原子必须为另一物质所接受。
这种既能接受又能供出电子或氢原子的物质称为递电子体或递氢体。
(3)与生物氧化有关的酶类①氧化酶类:能直接利用氧分子作为受氢体,其中氧化酶含铜,反应产物是水,如细胞色素氧化酶。
②需氧脱氢酶类:通常以黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)为辅基,反应产物为过氧化氢。
习惯上有时将需氧脱氢酶不严格地称为氧化酶,如黄嘌呤氧化酶。
③不需氧脱氢酶:不能以氧分子而只能以体内某些辅酶为直接受氢体,这些辅酶包括尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸(NADP+)、尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NAD+)、黄素单核苷酸(FMN)或黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)等。