生命中的基础有机化学物质
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第34讲生命中的基础有机化学物质合成有机高分子考纲要求 1.了解糖类、油脂、氨基酸和蛋白质的组成、结构特点和主要性质,认识化学科学在生命科学发展中的重要作用。
2.知道简单合成高分子的单体、链节和聚合度。
了解合成高分子的性能及其在高新技术领域中的应用。
3.能利用不同类型有机化合物之间的转化关系设计合理路线合成简单有机化合物。
4.认识有机物在生产、生活中的作用和对环境、健康产生的影响。
考点一糖类、油脂、蛋白质的组成、结构和性质1.糖类(1)分类定义元素组成代表物的名称、分子式、相互关系单糖不能再水解生成其他糖的糖C、H、O葡萄糖←――――――→互为同分异构体果糖(C6H12O6)(C6H12O6)二糖1 mol 糖水解生成2 mol 单糖的糖C、H、O蔗糖←―――――――――→互为同分异构体麦芽糖(C12H22O11)(C12H22O11)多糖1 mol 糖水解生成多摩尔单糖的糖C、H、O淀粉←――――――――→不是同分异构体(n值不同)纤维素(C6H10O5)n(C6H10O5)n(2)性质①葡萄糖:多羟基醛CH2OH(CHOH)4CHO②二糖在稀酸催化下发生水解反应,如蔗糖水解生成葡萄糖和果糖。
③多糖在稀酸催化下发生水解反应,水解的最终产物是葡萄糖。
2.油脂 (1)组成和结构油脂是高级脂肪酸与甘油反应所生成的酯,由C 、H 、O 三种元素组成,其结构可表示为。
(2)性质①油脂的水解(以硬脂酸甘油酯为例) a .酸性条件下+3H 2O稀H 2SO 4△3C 17H 35COOH +b .碱性条件下——皂化反应+3NaOH ――→△3C 17H 35COONa +②油脂的氢化烃基上含有,能与H 2发生加成反应。
3.蛋白质和氨基酸 (1)蛋白质的组成蛋白质由C 、H 、O 、N 等元素组成,蛋白质分子是由氨基酸分子连接成的高分子化合物。
(2)氨基酸的结构与性质①氨基酸的组成和结构:氨基酸是羧酸分子烃基上的氢原子被氨基取代的化合物。
[学与问天然油脂大都为混甘油R1R2R3硬脂酸甘油酯硬脂酸钠甘油这里的盐析是指加入食盐使肥皂析出的过程。
憎水基亲水基学与问] 1.用肥皂洗衣服应该用热水还是用冷水?用热水好。
由于硬脂酸钠易与硬水中Mg2+反应生成不溶性的硬脂酸钙]]基皂化反应:油脂在碱性条件下的水解反应叫皂硬脂酸甘油酯硬脂酸钠甘油[讲]单糖是不能水解的糖,一般为多羟基醛或多羟基酮,如葡萄糖、果糖、核糖、脱氧核糖[讲]葡萄糖分子中含有醛基和醇羟基,可以发生氧化、加成、酯化等反应。
(C6H10O5>n + nH2O C6H12O6 (s>+ 6O2(g>∴果糖也是还原性糖。
]果糖在酸性条件下不能发生异构化,不能自动由酮式转变为醛式,所以果糖不被溴水氧化而褪色。
手性分子的两种构型,在生理活性等方面有很大差别。
能够通过化学反应获得手性分子的一种构型称为不对称合成,无论是在理论上还是生产上都具有极其重要的意义。
葡萄糖虽然是人体很重要的供能物质,但在日常生活中并不多见,而常见的是白糖、红塘、冰糖。
白糖、红塘和冰糖虽然外观、颜色不同,但它们的主要成分都是蔗糖。
下面我们来学习两种二糖的性质。
请同学们观察砂糖、冰糖等蔗糖晶体,并配制实验用的蔗糖溶液。
)分别取半匙砂糖、冰糖于试管中,加入水,振荡,观察溶解性。
结论:蔗糖无还原性,(麦芽糖具有还原性);蔗糖水解有葡萄糖生成[归纳总结]实验结果表明,蔗糖不具有还原性,为非还原糖。
所以蔗糖分子结构中不含醛C12H22O11 + H2O( C6H10O5>n + nH2O2C2H5OH + 2CO2自然界中的纤维素主要存在于那些植 (C6H10O5>n + nH2O(C6H10O5>n + nH2OC6H12O6 (s>+ 6O2(g> 6CO2(g> +C12H22O11 + H2OnC6H12O6、赖氨酸的结构简式:<1)丙氨酸<α-氨基丙酸)[观察、思考,得出氨基酸的性质][讲]氨基酸在酸或碱的存在下加热,通过一分三级结构一级二级蛋白质四级结构[讲]请同学们回忆胶体性质的本质特征是什水解原理:注意:不同的蛋白质水解最终生成各种氨基酸,但只有天然蛋白质水解均生成α-氨基酸HO H[讲]这里我们需要注意的是,不同的蛋白质水解最终生成各种氨基酸,但只有天然蛋白质水解均生成α-氨基酸4-2] 1.取20mL[板书]5.蛋白质的颜色反应[讲]蛋白质的颜色反应是检验蛋白质的方法之一,反应的实质就是硝酸作用于含有苯环的蛋白质使它变成黄色的硝基化合物。
第四章生命中的基础有机化学物质第一节油脂学习目标核心素养1.了解油脂的概念。
2.理解油脂的组成和结构,了解油脂的物理性质和用途。
3.理解油脂的化学性质,油脂的皂化反应和氢化反应。
1.通过油和脂的宏观状态,结合油和脂的结构区别,从微观化学键的角度认识油和脂区别的本质原因。
(宏观辨识与微观探析)2.通过油脂的皂化和氢化反应,认识油脂在生产生活中的重要应用,感受化学对社会发展的重大贡献。
(科学态度与社会责任)3.通过油脂的结构特点,依据结构决定性质的理论模型,分析和预测油脂的化学性质。
(证据推理与模型认知)一、油脂的组成与结构1.组成(1)油脂是高级脂肪酸与甘油形成的酯,属于酯类化合物。
(2)组成元素:C、H、O。
2.结构油脂的结构可表示为。
3.分类4.常见的高级脂肪酸【判一判】判断下列说法是否正确。
①油脂属于酯类,对应的醇不一定是丙三醇 ( × )提示:油脂是酯类的一种,特点为对应的酸和醇分别为高级脂肪酸和丙三醇。
②天然油脂都是混合物,没有固定的熔、沸点 ( √ )提示:天然油脂大多为混合物。
③同种简单甘油酯可组成纯净物,同种混合甘油酯也可以组成纯净物 ( √ ) 提示:无论简单甘油酯还是混合甘油酯,只要只有一种成分,就是纯净物。
【微思考】油脂和乙酸乙酯是否为同系物?提示:否。
油脂为高级脂肪酸的甘油酯,含有3个酯基,乙酸乙酯含有1个酯基,不是同系物。
二、油脂的性质 1.物理性质:色、味、态纯净的油脂是无色、无味的,但一般油脂因溶有维生素和色素等而有颜色和气味 密度密度比水的小,为0.9~0.95 g·cm -3 熔、沸点天然油脂是混合物,无固定的熔、沸点 溶解性 难溶于水,易溶于有机溶剂,工业上根据这一性质,常用有机溶剂来提取植物种子里的油。
油脂本身也是一种较好的溶剂2.化学性质:(1)油脂的水解反应(以硬脂酸甘油酯为例)——油脂的共性:1 mol 油脂完全水解的产物是1 mol 甘油和3 mol 高级脂肪酸(或盐)。
第四章《生命中的基础有机化学物质》测试题一、单选题(每小题只有一个正确答案)1.下列叙述中正确的是()A.聚乙烯、植物油都是混合物,都能使溴的四氯化碳溶液褪色B.向氯乙烷中加入硝酸银溶液,可以鉴定其中的氯原子C.将等体积的苯、汽油和水在试管中充分振荡后静置,现象如图所示:D.可用灼烧的方法鉴别蛋白质和纤维素2.下列与有机物的结构、性质有关的叙述正确的是()A.乙烷和乙烯分别与C12反应均有二氯乙烷生成,反应类型相同B.纤维素葡萄糖CO2和H2O(释放能量维持人体生命活动)C.乙醇、乙酸和乙酸乙酯能用饱和Na2CO3溶液鉴别D.汽油、水煤气、石蜡和纤维素的主要成分都是碳氢化合物3.下列说法正确的是()A.苯、油脂均不能使酸性KMnO4溶液褪色B.乙烯和1,3-丁二烯互为同系物,它们均能使Br2水褪色C.葡萄糖、果糖的分子式均为C6H12O6,二者互为同分异构休D.乙醇、乙酸均能与Na反应放出H2,二者分子中官能团相同4.自然界为人类提供了多种多样的营养物质,下列有关营养物质的说法正确的是()A.葡萄糖、淀粉、纤维素都可以发生水解反应B.氨基酸和蛋白质遇重金属离子均能变性C.油脂是热量最高的营养物质,也可制造油漆D.纤维素、蛋白质、油脂都是高分子化合物5.下列说法正确的是()A.在加热、甲醛、饱和(NH4)2SO4溶液、X射线作用下,蛋白质都会发生变性B.氨基酸、蛋白质、油脂都含有C、H、O、N四种元素C.生活中食用的食醋、植物油、动物蛋白等物质都是混合物D.乙烯、聚乙烯、甲苯均能使酸性高锰酸钾溶液褪色6.糖类、脂肪和蛋白质是维持人体生命活动所必需的三大营养物质。
以下叙述正确的是()A.植物油不能发生水解反应 B.淀粉水解的最终产物是葡萄糖C.葡萄糖能发生氧化反应和水解反应 D.蛋白质水解的产物为纯净物试卷第1页,总6页试卷第2页,总6页7.下列有关物质的性质或应用的说法不正确...的是( ) A .石油的分馏主要是获得芳香烃B .蛋白质溶液具有丁达尔效应,说明该蛋白质分子直径约1nm ~100nmC .肥皂是油脂在碱性条件下水解生成的D .甲醛是合成树脂的常见原料之一8.用下列实验方案及所选玻璃容器就能实现相应实验目的的是( )A .AB .BC .CD .D9.下列说法正确的是( )A .油脂、煤油和汽油都属于油类,具有相同的组成B .油脂是天然的高分子化合物C .油脂是高级脂肪酸与甘油所生成的酯D .人体内的脂肪并没有保持体温的作用 10.下列说法不正确的是( ) A .葡萄糖可用于合成补钙药物 B .油脂有保护内脏器官的作用C .非必需氨基酸可以在人体中利用氮元素合成D .通过石油裂化可使链状烃转化为环状烃11.下列实验中操作及现象与结论对应关系正确的一组是( )该溶液中一定含有NA.A B.B C.C D.D12.化学与生活密切相关。
高二化学生命中的基础有机化学物质人教实验版【本讲教育信息】一. 教学内容:生命中的基础有机化学物质1、油脂2、糖类3、蛋白质和核酸二. 重点、难点:1、了解油脂的组成、结构和性质。
2、认识糖类的组成和性质特点。
3、了解氨基酸的组成、结构特点和主要化学性质。
4、了解蛋白质的组成、结构和性质,认识人工合成多肽、蛋白质、核酸等的意义。
三. 教学过程:(一)油脂1、油脂的组成和结构(1)油脂的概念:油脂是由多种高级脂肪酸如硬脂酸、软脂酸或油酸等跟甘油生成的甘油酯。
(2)油脂的结构:①R1、R2、R3代表饱和烃基或不饱和烃基。
②R1、R2、R3可以相同,也可以不同。
当R1、R2、R3相同为单甘油酯,R1、R2、R3不同为混甘油酯,天然甘油大多数为混甘油酯。
③“油”所含“烃基”的饱和度低,则其熔点低,常温下呈液态。
“脂肪”所含“烃基”的饱和度高,则其熔点高,常温下呈固态。
2、油脂的化学性质:(1)油脂的氢化:油脂由于分子中有不饱和双键,能发生加成反应和氧化反应,故易变质。
为了便于运输和储存,通常改变油脂的结构。
①这个反应叫做油脂的氢化(或硬化),属于加成反应、还原反应。
②工业上常利用油脂的氢化反应把多种植物油转变成硬化油。
(2)油脂的水解反应:①酸性条件下水解:工业上以油脂为原料制高级脂肪酸和甘油。
②碱性条件下水解:油脂在碱性条件下的水解反应叫皂化反应。
工业上就是利用皂化反应来制取肥皂的。
肥皂的主要成分是高级脂肪酸钠。
小结:油脂的结构决定其性质:(1)油脂是高级脂肪酸的甘油酯,所以具有酯的性质——能在催化剂存在条件下水解,得到高级脂肪酸或高脂肪酸盐以及甘油。
由不饱和高级脂肪酸所生成的油脂还具有烯烃的性质。
(2)油脂中高级脂肪酸的饱和程度越大,其熔点越高,影响着油脂的存在状态。
3、肥皂的制取原理(1)工业制皂流程简述:思考:①如何判断油脂和氢氧化钠溶液已经完全发生皂化反应?反应后静置,反应液不分层。
②油脂皂化后,如何使肥皂和甘油从混合液里充分分离?盐析(加入无机盐使某些有机物降低溶解度,从而析出的过程。
有机化学基础知识专题三、生命的基础有机化学物质一、知识框架二、糖类1、糖类的分类根据所含碳原子数目分类单糖醛糖或酮糖糖低聚糖——不到二十个单糖缩合而成的糖类,常见的为二糖多糖——含有几百个甚至更多葡萄糖单元的天然高分子物质2、各类糖中常见糖的结构及性质(1)、单糖① 葡萄糖分子式:C 6H 12O 6结构简式:CH 2OHCH OH4CHO所属类型:己糖、醛糖物理性质:白色固体,有甜味,易溶于水 化学性质:A 能发生银镜反应B 能与菲林试剂反应 ②果糖分子式:C 6H 12O 6 与葡萄糖互为同分异构体结构简式:CH 2OHCH OH3C OCH 2OH所属类型:己糖、酮糖 果糖也能发生银镜反应(2)低聚糖——不到二十个单糖缩合而成的糖类,常见的为二糖 常见的二糖:蔗糖、麦芽糖、乳糖、纤维二糖 分子式:都是C 12H 22O 11,它们互为同分异构体化学性质:二糖在稀硫酸催化下都能发生水解反应(3)多糖多糖在自然界中分布广泛,是生物体的重要组成部分。
常见的多糖有:淀粉和纤维素 ① 淀粉物理性质:淀粉是一种白色常温下难溶于水的粉末,没有甜味。
分子式:(C 6H 10O 5)n化学性质:本身不能发生银镜反应,能在无机酸或酶的催化下,发生水解反应(C 6H 10O 5)n + nH 2O n C 6H 12O 6 淀粉 葡萄糖② 纤维素自然界中的存在:构成植物细胞壁的基础物质 分子式:(C 6H 10O 5)n 化学性质及用途:稀H 2SO 4 △A 本身不能发生银镜反应,能在无机酸或酶的催化下,发生水解反应(C 6H 10O 5)n + nH 2O n C 6H 12O 6纤维素 葡萄糖B 制备硝化纤维硝化纤维的制备:硝化纤维是纤维素与浓硝酸在一定条件下发生酯化反应的产物+ 3nHNO 3 + 3nH 2O硝化纤维俗称火棉,是一种烈性炸药。
C 制备醋酸纤维纤维素还能与乙酸酐作用生成纤维素乙酸酯(俗称醋酸纤维),醋酸纤维常用于生产电影胶片片基。
第四章生命中的基础有机化学物质一、单选题1.有关生活中常见的有机物的说法正确的是()A.汽油、苯、乙醇都属于烃类物质B.油脂皂化后可用盐析的方法使高级脂肪酸钠和甘油分离C.乙醇能被氧化成乙酸,两者都能与氢氧化钠溶液反应D.煤的干馏可得煤油,甲烷、乙烯和苯能从石油分馏得到2.化学与生活、生产、环境等社会实际密切相关.下列叙述正确的是()A.稀的食盐水能杀死H7N9禽流感病毒B.涤纶、塑料、光导纤维都是有机高分子材料C.用电镀厂的废水直接灌溉农田,可提高水的利用率D.外形似海绵、密度小、有磁性的碳与石墨互为同素异形体3.下面关于蛋白质的说法不正确的是 ()A.氨基酸脱水形成多肽长链,经过复杂的盘曲折叠形成蛋白质B.生命活动离不开蛋白质,没有蛋白质就没有生命,所以蛋白质是生命活动的控制者C.蛋白质功能的多样性取决于其结构的多样性D.具有催化作用的蛋白质—唾液淀粉酶,是在附着核糖体上合成的4.下列说法正确的是()A.蛋白质在氧气中完全燃烧转化为水和二氧化碳B.淀粉和纤维素分子式均可表示成(C6H l0O5)n,它们互为同分异构体C.与碱反应生成盐和水的氧化物均为酸性氧化物D.离子化合物中可能含有共价键5.下列说法正确的是()A.淀粉在人体内能水解成葡萄糖B.纤维素和淀粉遇碘水均呈蓝色C.葡萄糖和淀粉均属于高分子化合物D.凡含有食品添加剂的食物均不可食用6.下列说法正确的是()A.天然油脂的分子中含有酯基,属于酯类B.煤经处理变为气体燃料的过程属于物理变化C. Al2O3可以与水反应得到其对应水化物Al(OH)3D.可以用加热使蛋白质变性的方法分离提纯蛋白质7.化学与生活密切相关,下列用途、性质或变化对应正确的是()A.利用粮食酿酒的化学过程包含:淀粉→葡萄糖→己醇B.在月饼包装袋中放人生石灰:防止食物氧化变质C.焰火的绚丽:说明只有金属单质能发生焰色反应D.氢氧化铝用于治疗胃酸过多氢氧化铝碱性强8.下列说法正确的是()A.油脂饱和程度越大,熔点越低B.氨基酸、二肽、蛋白质均既能跟强酸反应又能跟强碱反应C.蔗糖、麦芽糖、硬脂酸甘油酯酸性水解都能得到2种物质D.麻黄碱()的催化氧化产物能发生银镜反应9.化学反应经常伴随着颜色变化,下列关于颜色的叙述中正确的是()①鸡蛋白溶液遇到浓硝酸——黄色②淀粉溶液遇到碘离子——蓝色③热的氧化铜遇乙醇——红色④新制氯水在空气中久置——无色⑤过氧化钠在空气中久置——淡黄色⑥石蕊试液中通二氧化硫气体——无色.A.②③⑥B.①③④C.②③④⑥D.①③④⑥10.下列叙述不正确的是()A.油脂含C,H,O三种元素,属于酯类B.蛋白质、糖类物质都能发生水解反应C.石油是混合物,其分馏产品汽油也是混合物D.用溴水可以将甲烷和乙烯区分开11.下列说法正确的是()A.可食用植物油含有的高级脂肪酸甘油酯是人体的营养物质B.石油的分馏、煤的液化和气化都是物理变化,石油的裂化、裂解都是化学变化C.淀粉、蛋白质、葡萄糖都是高分子化合物D.甲烷、汽油、生物柴油、酒精都是碳氢化合物,都可作燃料12.下列说法不正确的是()A.贝采里乌斯提出了有机化学概念,维勒打破了无机物和有机物的界限,范特霍夫提出了有机化合物的三维结构B.同位素示踪法、红外光谱法都是科学家经常使用的研究化学反应历程的手段之一C.分光光度计通过测定溶液颜色分析反应物(或生成物)浓度变化,从而确定化学反应速率D.科学家将蛋白质的结构层次分为四级进行研究,蛋白质的二级结构主要依靠肽链中﹣NH﹣上的氢原子与羰基上的氧原子形成氢键而实现的13.下面的说法正确的是()A.蔗糖与麦芽糖水解产物均能与新制氢氧化铜悬浊液反应B.蔗糖与麦芽糖均能发生银镜反应C.用溴水不能鉴别苯酚溶液、2,4-已二烯和甲苯D.在酸性条件下,CH3COO18C2H5的水解产物是CH3COO18H和C2H5OH14.下列说法错误的是()A.麦芽糖属于还原型二糖B.一种塑化剂的结构为,该物质属于油脂C.氨基酸是两性化合物,能与酸、碱反应生成盐D.用浸泡过高锰酸钾溶液的硅土吸收水果释放出的乙烯,可达到水果保鲜的目的15.下列说法正确的是()A.地沟油和矿物油都属于酯类物质B.在食品袋中放人盛有硅胶和铁粉的透气小袋,可防止食物受潮、氧化变质C.为测定熔融氢氧化钠的导电性,将氢氧化钠固体放在石英坩埚中加热熔化D.电解从海水中得到的氯化镁溶液可获得金属镁二、双选题16.(多选)下列有关物质水解的说法正确的是()A.蛋白质水解的最终产物是多肽B.淀粉水解的最终产物是葡萄糖C.纤维素不能水解成葡萄糖D.油脂水解产物之一是甘油17.(多选)下列有关实验原理、方法和结论都正确的是()A.向溴水中滴入植物油,振荡后,油层显无色,说明溴不溶于油脂B.向蛋白质溶液中加入硫酸铜溶液,将得到的沉淀分离出来,再加水可重新溶解C. pH都为3的酸HA和HB分别与足量Mg反应,HA放出的H2多,说明酸性HA<HBD.淀粉在稀硫酸的作用下水解后,加入氢氧化钠使溶液呈碱性,再加入新制Cu(OH)2后加热,若有砖红色沉淀生成,则淀粉已经开始水解18.(多选)氨基酸分子间相互结合成高分子化合物时,必定存在的结构片段是()A.B.C.D.19.(多选)由甘氨酸(分子式:C2H5NO2)、丙氨酸(C3H7NO2)、苯丙氨酸(C9H11NO2)、谷氨酸(C5H9NO4)各若干,通过分子间脱去9分子水缩合而生成的十肽,其分子式为C48H64N10O19,则对参加反应的各氨基酸分子数的分析正确的是()A.有不止一组数据B.谷氨酸为4分子C.苯丙氨酸不能为3分子D.丙氨酸为3分子三、填空题20.糖类、油脂、蛋白质都是人体必需的营养物质。
第32讲生命中的基础有机化学物质基础考点梳理最新考纲1.了解油脂和糖类的组成和性质特点,能举例说明油脂和糖类在食品加工和生物能源开发上的应用。
2.了解氨基酸的组成、结构特点和主要性质,氨基酸与人体健康的关系。
3.了解蛋白质的组成、结构和性质。
4.了解化学科学在生命科学发展中所起的重要作用。
自主复习一、油脂1.概念油脂是甘油与高级脂肪酸脱水形成的酯。
常见的形成油脂的高级脂肪酸有:硬脂酸C17H35COOH、软脂酸C15H31COOH、油酸C17H33COOH。
3.分类(1)按状态分⎩⎪⎨⎪⎧ 油:常温下呈液态脂肪:常温下呈固态4.物理性质(1)油脂一般不溶于水,密度比水小。
(2)天然油脂都是混合物,没有恒定的沸点、熔点。
含不饱和脂肪酸成分较多的甘油酯,常温下一般呈液态,含饱和脂肪酸成分较多的甘油酯,常温下一般呈固态。
5.化学性质(1)油脂的氢化(油脂的硬化)油酸甘油酯与H 2发生加成反应的化学方程式为:(2)水解反应①酸性条件下如硬脂酸甘油酯的水解反应方程式为:②碱性条件下——皂化反应如硬脂酸甘油酯的水解反应方程式为:其水解程度比酸性条件下水解程度大。
二、糖类1.糖类的概念和分类(1)概念:多羟基醛、多羟基酮和它们的脱水缩合物。
(2)分类①单糖:不能发生水解的糖。
如葡萄糖、果糖、核糖等。
②低聚糖:1 mol糖能水解生成2~10 mol单糖的糖,以二糖最为重要,常见的二糖有麦芽糖、乳糖和蔗糖等。
③多糖:1 mol糖能水解生成很多摩尔单糖的糖。
如淀粉、纤维素(它们属于天然高分子化合物)等。
2.葡萄糖与果糖(2)葡萄糖的化学性质①还原性:能发生银镜反应和与新制Cu(OH)2悬浊液反应。
②加成反应:与H2发生加成反应生成己六醇。
③酯化反应:葡萄糖含有醇羟基,能与羧酸发生酯化反应。
④发酵成醇:由葡萄糖发酵制乙醇的化学方程式为:C6H12O6(葡萄糖)――→酒化酶2C2H5OH+2CO2↑。
⑤生理氧化反应的化学方程式为:C6H12O6(s)(葡萄糖)+6O2(g)―→6CO2(g)+6H2O(l)。
糖脱水形成的相互关系互为同分异构体物理性质无色晶体,易溶于水,有甜味白色晶体,易溶于水,有甜味蔗糖比麦芽糖甜淀粉纤维素通式(C6H10O5)n(C6H10O5)n结构几百到几千个单糖单元几千个单糖单元,每个单元有3个醇羟基相对几万到几十万几十万到几百万分子质量物理性质白色、无臭、无味的粉末状物质,不溶于冷水白色、无臭、无味的具有纤维状的结构,不溶于水和有机溶剂注意:①糖类可用通式C m(H2O)n表示,但符合C m(H2O)n的不一定是糖类。
如C2H4O2为乙酸或甲酸甲酯。
②书写糖类水解的化学方程式时,化学式下面一般要注名称,因为糖类有同分异构体。
③淀粉和纤维素通式相同,但不属于同分异构体,因为其n值不同。
三、蛋白质和核酸1.氨基酸的结构和性质(1)概念:羧酸分子中与羧基相连的碳原子上的氢原子被氨基取代后的产物。
通式为:(2)官能团①氨基(—NH2):与酸反应生成盐。
②羧基(—COOH):与碱反应生成盐。
(3)氨基酸的性质2.蛋白质(1)蛋白质的组成和结构①蛋白质的成分里含有碳、氢、氧、氮、硫等元素。
②蛋白质是由不同氨基酸按不同排列顺序相互结合而构成的高分子化合物。
③蛋白质分子中含有未缩合的羧基(—COOH)和氨基(—NH2)。
④蛋白质溶液是一种胶体。
(2)蛋白质的性质①两性:因为有—NH2和—COOH。
②水解:在酸、碱或酶作用下天然蛋白质水解为肽类化合物,天然蛋白质最终水解产物为α氨基酸。
③盐析:少量Na2SO4、(NH4)2SO4可促进蛋白质的溶解,浓的上述无机盐溶液可降低蛋白质的溶解度,而使蛋白质析出。
④变性:使蛋白质变性的物理因素有加热、加压、搅拌、振荡、紫外线照射、超声波等。
使蛋白质变性的化学因素有强酸、强碱、重金属盐、三氯乙酸、乙醇、丙酮等。
⑤颜色反应:具有苯环结构的蛋白质遇浓HNO3显黄色。
⑥灼烧:灼烧蛋白质有烧焦羽毛的气味。
3.酶(1)酶是一类蛋白质,性质与蛋白质相似。
(2)酶是一种高效生物催化剂,其催化作用有以下特点:①高度的专一性。
②高效的催化作用。
③条件温和、不需加热。
4.核酸(1)分类核酸是一类含磷的生物高分子化合物;核酸分为脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)。
(2)作用核酸在生物体的生长、繁殖、遗传、变异等生命现象中起着决定性作用。
注意:轻金属盐如Na2SO4、(NH4)2SO4使蛋白质盐析,而重金属如Cu2+、Ag+、Hg2+等可使蛋白质变性,前者是可逆的物理过程,后者则是不可逆的化学变化。
网络构建生命中的基础有机化学物质生命中的基础有机化学物质热点典例突破热点考向1.油脂、糖类、蛋白质的结构及主要性质。
2.根据油脂的性质推测油脂的分子结构。
3.淀粉、纤维素水解产物及蛋白质的检验。
4.油脂、糖类、氨基酸同分异构体的判断。
5.油脂、糖类、蛋白质与人体健康的关系。
热点探究热点1油脂1.概念由多种高级脂肪酸跟甘油生成的酯。
常见的形成油脂的高级脂肪酸有硬脂酸:C17H35COOH、软脂酸:C15H31COOH、油酸:C17H33COOH。
2.结构3.物理性质(1)油脂一般不溶于水,密度比水小。
(2)天然油脂都是混合物,没有固定的熔点、沸点。
不饱和脂肪酸甘油酯,常温下一般呈液态,饱和脂肪酸甘油酯,常温下一般呈固态。
4.化学性质(1)油脂的氢化油酸甘油酸(油)氢化的化学方程式为:油脂的氢化也叫油脂的硬化,属于还原反应,也属于加成反应;所得油脂又称为人造脂肪或硬化油。
(2)水解反应①酸性条件下如硬脂酸甘油酯的水解:②碱性条件下如硬脂酸甘油酯的水解:油脂碱性条件下的水解反应,也叫皂化反应,其水解程度比酸性条件下水解程度大。
【例1】Ⅰ.某天然油脂A的分子式为C57H106O6。
1摩尔该油脂水解可得到1摩尔甘油、1摩尔不饱和脂肪酸B 和2摩尔直链饱和脂肪酸C。
经测定B 的相对分子质量为280,原子个数比为C:H:O=9:16:1。
(1)写出B的分子式:__________________________。
(2)写出C的结构简式:________________________;C的名称是__________________________________。
(3)写出含5个碳原子的C同系物的同分异构体的结构简式:__________________________________ ______。
Ⅱ.RCH===CHR′与碱性KMnO4溶液共热后酸化,发生双键断裂生成羧酸:RCH===CHR′―――――――――――→①碱性KMnO 4溶液,△②酸化RCOOH +R ′COOH ,常利用该反应的产物反推含碳碳双键化合物的结构。
在催化剂存在下,1摩尔不饱和脂肪酸B 和1摩尔氢气反应后经处理得到D 和E 的混合物,D 和E 互为同分异构体。
当D 和E 的混合物与碱性KMnO 4溶液共热后酸化,得到如下四种产物:HOOC —(CH 2)10—COOHCH 3—(CH 2)7—COOHHOOC —(CH 2)7—COOHCH 3—(CH 2)4—COOH(4)写出D 和E 的结构简式:____________________________________________________________________。
(5)写出B 的结构简式:__________________________________________。
(6)写出天然油脂A 的一种可能结构简式:__________________________________________。
[解析]Ⅰ.“根据B的相对分子质量为280、原子个数比为C:H:O=9:16:1”知B的分子式为C18H32O2;已知甘油的碳原子数为3,则由题意可知C的碳原子数为57-3-182=18(C原子数守恒)。
由于C为饱和脂肪酸,所以C的分子式为C18H36O2,结构简式为CH3(CH2)16COOH;5个碳原子的C的同系物分子式为C5H10O2,其同分异构体分别为:CH3(CH2)3COOH,(CH3)3CCOOH;Ⅱ.根据题给信息双键断裂后在其断键后的碳上产生羧基,1molB与1molH2反应后产生的D、E只含一个双键,因此根据题目给出“四种产物”不难推出D和E的结构简式分别为:CH3(CH2)7-CH===CH-(CH2)7-COOH,CH3(CH2)4-CH===CH-(CH2)10-COOH。
由D、E的结构简式不难推出B的结构简式和A的可能结构简式。
[答案](1)C18H32O2(2)CH3-(CH2)16-COOH硬脂酸(或十八烷酸,十八酸)(3)CH3CH2CH2CH2COOH、(4)CH3(CH2)7-CH===CH-(CH2)7COOHCH3(CH2)4-CH===CH-(CH2)10COOH(5)CH3(CH2)4-CH===CH-CH2-CH===CH-(CH2)7-COOH[点评]此题Ⅰ是通过计算和分析推导有机物分子结构的题目,主要考查计算、分析推理能力和考查分子式、结构简式、同分异构体等概念的掌握情况;此题Ⅱ属于信息给予题,主要考查学生的阅读能力,自学能力、综合分析能力及思维迁移和发散能力。
变式1油脂是油与脂肪的总称,它是多种高级脂肪酸的甘油酯。
油脂既是重要的食物,又是重要的化工原料。
油脂的以下性质和用途与其含有的不饱和双键()有关的是( )A .适量摄入油脂,有助于人体吸收多种脂溶性维生素和胡萝卜素B .利用油脂在碱性条件下的水解,可以生产甘油和肥皂C .植物油通过氢化可以制造植物奶油(人造奶油)D .脂肪是有机体组织里储存能量的重要物质解析:解答本题的关键是注意审题,与含有不饱和双键()有关的油脂的性质是油脂的氢化,C 选项符合题意。
答案:C热点2糖类 C C C C1.糖的概念与分类(1)概念:从分子结构上看,糖类可定义为多羟基醛、多羟基酮和它们的脱水缩合物。
(2)分类(从能否水解及水解产物分) ①单糖:不能水解成更简单的糖,如葡萄糖、果糖。
②低聚糖:1 mol 糖水解生成2~10 mol 单糖,最重要的为二糖,如蔗糖、麦芽糖。
③多糖:1 mol 多糖水解生成多摩尔单糖,如淀粉、纤维素。
2.葡萄糖和果糖(1)组成和分子结构葡萄糖和果糖分子式均为C 6H 12O 6,最简式为:CH 2O ,葡萄糖结构简式为:CH 2OH(CHOH)4CHO ,官能团为:—CHO 、—OH ,果糖结构简式为:CH 2OH(CHOH)3COCH 2OH ,官能团的、—OH ,二者互为同分异构体。
—C — O(2)葡萄糖的化学性质①还原性:能发生银镜反应和与新制Cu(OH)2反应,生成红色沉淀,反应的化学方程式分别为CH2OH(CHOH)4CHO+2Ag(NH3)2OH――→△CH2OH(CHOH)4COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O,CH2OH(CHOH)4CHO+2Cu(OH)2――→△CH2OH(CHOH)4COOH+Cu2O↓+2H2O。