第九章生命中基础有机化学物质
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第四章生命中的基础有机化学物质本章要览内容提要糖类、油脂、蛋白质是生命的基础有机化学物质,是人体需要的主要营养素,也是重要的工业原料。
本章是联系生物学、生理学、营养学和医学的重要纽带,其学习内容与人的生命和社会活动息息相关。
要通过本章的学习,提高我们的科学素养,丰富我们的生活常识,正确地认识和处理有关饮食营养、卫生健康等日常生活问题,体验“化学”就是“身边的化学”“生命的化学”。
从知识的内在联系来看,本章是烃的衍生物知识的延续和发展,即从单官能团的化合物延续和发展到多官能团的化合物,从小分子延续和发展到高分子。
同时本章又是第五章合成高分子化合物的前期知识准备,通过淀粉、纤维素、蛋白质等天然高分子的学习,为学习合成高分子作好铺垫。
学法指导1.重视对本章的学习切忌认为本章是小章,草草了之。
糖类、油脂和蛋白质是人类重要的营养物质,本章知识较好地体现了“身边化学”“生命化学”。
从学科之间的相互渗透,从高考新方案的实施来看,本章的重要性也是不可低估的。
2.科学思维,顺利过渡学习中要以旧带新,并进行类推、递进、延伸、替代、变换、重组、迁移等思维方式的教育,使思维对象由单官能团的化合物、小分子的化合物能自然地过渡到多官能团的化合物、大分子的化合物。
3.重视实验,做好实验要通过实验加强科学方法、科学态度的教育,加强能力和技能的培养。
对教师的课堂演示实验和学生的动手实验,都要积极主动地参加。
4.发挥主体作用对本章的“阅读”“选学”和“资料”等辅助教材,应主动地、尽可能地学习,并联系生活实际,借以加深对主干内容的理解和掌握。
对教材中安排的“问题和讨论”进行认真的思考和研讨,使感性认识上升为理性认识。
生物化学生命基础的化学组成生物化学是研究生物系统中分子和化学反应的科学领域。
生物化学研究的核心是探索生命的基本单位细胞中的化学组成和相互作用。
生命的基础是细胞,而细胞的活动则是由不同种类的分子组成的。
本文将介绍生命体的化学组成以及其中的重要分子和反应。
1. 水是生命的基础生物体中最常见和最重要的分子是水。
水是一种极为重要的溶剂,几乎所有生物分子在水中溶解或者在水中进行反应。
此外,水还参与许多重要的生物过程,如代谢、运输和细胞结构的维持。
2. 碳水化合物碳水化合物是生物体中最常见的有机分子之一。
它们由碳、氧和氢原子组成,且它们的分子结构多样。
碳水化合物在能量供应、结构支持以及信息传递等方面起着重要的作用。
常见的碳水化合物包括单糖(如葡萄糖)、双糖(如蔗糖)和多糖(如淀粉和纤维素)。
3. 脂质脂质是生物体中的另一类重要分子。
它们通常不溶于水,但可以溶解于有机溶剂。
脂质在生物体中起到构建细胞膜、储存能量和传递信号等关键作用。
常见的脂质包括甘油三酯、磷脂和类固醇。
4. 蛋白质蛋白质是生物体中最重要的大分子之一,其由氨基酸组成。
蛋白质在生物体中扮演了许多关键角色,包括酶催化反应、结构支持、传递信号和运输分子等。
蛋白质的结构多样,其功能与结构密切相关。
5. 核酸核酸是生物体中存储和传递遗传信息的关键分子。
RNA和DNA是两种最重要的核酸。
RNA通过转录形成,参与蛋白质的合成和调控。
DNA则携带着生物体的遗传信息,并在细胞分裂时起到重要作用。
6. 微量元素的重要性生物体还需要一些微量元素来维持生命活动。
这些微量元素包括铁、镁、钾、钙等。
微量元素是许多生物分子的组成部分,同时也参与了多种酶的催化反应。
在生物化学中,以上提到的分子和反应只是冰山一角。
生命的化学组成非常复杂,有很多其他的重要分子和反应,这些化学组成是生物体能够存活和繁衍的基础。
了解生物化学对于理解生命的起源、发展以及疾病的发生机制都具有重要意义。
是生物学、化学和医学等科学领域的交叉学科。
2598 含氮及杂环化合物内容提要本章主要讲述含C 、H 、O 、N 、X 等原子的化合物,着重阐述硝基化合物,胺类化合物以及胺的衍生物。
一些简单实用的杂环化合物也是本章学习的重点。
从结构上理解它们的性质,且掌握这些化合物的应用价值。
有机化合物除了含C 、H 外,还可含O 、N 、X 等杂原子。
前面讨论了含O ,X 的有机化合物,本章着重介绍有机含氮及杂环化合物。
前面章节中学过了腈、酰胺等含氮化合物,本章重点讨论硝基化合物、胺、季銨盐、重氮化合物、偶氮化合物和叠氮化合物。
它们的一般结构通式为:R-NO 2(Ar-NO 2) R-NH 2(Ar-NH 2) R 4N X ArN 2X(RN 2X) Ar-N=N-Ar(Ar')硝基化合物胺季銨盐类重氮化合物偶氮化合物由结构通式可知它们是不同氧化态的含氮有机物,因此,它们的性质和制备方法既有区别又有关联。
此外,本章还讨论C 与杂原子(如O 、N 、S)组成的环状化合物,即杂环化合物。
8.1 硝基化合物8.1.1 硝基化合物的命名和结构特征分子中含有硝基-NO 2的化合物称为硝基化合物,结构通式为:R-NO 2(Ar-NO 2)。
硝基化合物从结构上可看作烃的一个或多个氢原子被硝基取代的产物,可分为脂肪族硝基化合物和芳香族硝基化合物,脂肪族硝基化合物又可分为伯、仲、叔硝基化合物。
硝基化合物的命名类似于卤代烃,即以硝基为取代基命名,例如:CH 3NO 2CH 3CHCH 3NO 2CH 3O 2N硝基甲烷 2-硝基丙烷 对硝基甲苯在硝基化合物中,N 原子为sp 2杂化态,形成三个共平面的σ键,未参加杂化的具有一孤对电子的p 轨道与两个氧原子的p 轨道形成π43共轭体系。
两个N=O 键是等价的。
但习惯上写成R NO, 也有的写成R NO O 。
硝基甲烷分子的键长和键角为:H 3C N OC -N 147pm ,N -O 122pm ,∠ONO 为 127°两个N -O 键的键长相等,说明它们没有区别。
第九章有机化合物第一讲认识有机化合物——主要的烃考点1主要烃的结构和性质一、有机化合物1.有机化合物:是指含碳元素的化合物,但含碳化合物CO、CO2、碳酸及碳酸盐属于无机物。
2.烃:仅含有碳、氢两种元素的有机物。
3.烷烃:碳原子与碳原子以单键构成链状,碳的其余价键全部被氢原子饱和,这种烃称为饱和链烃,也称为烷烃。
二、甲烷、乙烯和苯的结构与物理性质比较三、甲烷、乙烯和苯的化学性质比较下面从几种常见的有机反应类型角度认识三种主要烃:1.取代反应有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所替代的反应。
(1)甲烷与Cl2的取代反应(2)苯的取代反应(填化学方程式)2.加成反应有机物分子中的不饱和碳原子与其他原子或原子团直接结合生成新的化合物的反应。
(1)乙烯的加成反应(填化学方程式)(2)苯的加成反应苯与H2发生加成反应的化学方程式3.加聚反应乙烯合成聚乙烯塑料的化学方程式为四、烷烃1.烷烃的结构与性质2.烷烃的习惯命名法(1)当碳原子数n≤10时,用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸表示;当n>10时,用汉字数字表示。
(2)当碳原子数n相同时,用正、异、新来区别。
例如:CH3CH2CH2CH2CH3称为正戊烷,(CH3)2CHCH2CH3称为异戊烷,C(CH3)4称为新戊烷。
考点2同系物与同分异构体一、有机物中碳原子的成键特征1.碳原子的最外层有4个电子,可与其他原子形成4个共价键,而且碳碳原子之间也能相互形成共价键。
2.碳原子不仅可以形成单键,还可以形成双键或三键。
3.多个碳原子可以相互结合形成碳链,也可以形成碳环,碳链或碳环上还可以连有支链。
二、同系物1.定义:结构相似,在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互称为同系物。
2.烷烃同系物:分子式都符合C n H2n+2(n≥1),如CH4、CH3CH3、互为同系物。
3.同系物的化学性质相似,物理性质呈现一定的递变规律。
三、同分异构体1.概念:具有相同的分子式,不同结构的化合物互称为同分异构体。
生命中的基础有机物及有机合成一、选择题1.(2018·山西大同学情调研)下列关于有机化合物的说法正确的是( )A.将(NH4)2SO4、CuSO4溶液分别加入蛋白质溶液中,都出现沉淀,表明二者均可使蛋白质变性B.糖类、油脂和蛋白质均可发生水解反应C.若两种二肽互为同分异构体,则二者的水解产物不一致D.甲醛、氯乙烯和乙二醇均可作为合成聚合物的单体答案:D解析:选D。
A项,(NH4)2SO4不是重金属盐,只能使蛋白质变性;B项中单糖不能发生水解反应;C项,水解产物可以是同一种物质;D项中,甲醛与苯酚可形成酚醛树脂,氯乙烯加聚生成聚氯乙烯,乙二醇与二元羧酸缩聚可形成高分子化合物。
2.油脂的以下性质和用途与其含有的不饱和碳碳双键有关的是( )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答案:C解析:选C。
A项利用的是维生素易溶于油脂的性质;B项利用的是油脂中酯基的水解;C项是碳碳双键的催化剂加氢。
3.酚醛树脂材料具有绝缘、隔热、难燃等性能,合成酚醛树脂反应如下:( )下列说法正确的是( )A.方程式中水的化学计量数是 2n-1B.常温下更难溶于水C.1 mol HCHO与银氨溶液反应最多可以生成2 mol Ag答案:D4.聚甲基丙烯酸甲酯的()缩写代号为PMMA。
俗称有机玻璃。
下列说法中错误的是( )A.合成PMMA的单体是甲基丙烯酸和甲醇B.聚甲基丙烯酸甲酯的分子式可表示为(C5H8O2)nC.聚甲基丙烯酸甲酯属于有机高分子合成材料D.甲基丙烯酸甲酯[CH2=C(CH3)COOCH3]中碳原子可能都处于同一平面答案:A解析:A、聚甲基丙烯酸甲酯的单体为CH2=C(CH3)COOCH3,故A错误;B、结构可知,聚甲基丙烯酸甲酯的分子式为(C5H8O2)n,故B正确;C、聚甲基丙烯酸甲酯的相对分子质量在10000以上属于有机高分子合成材料,故C正确;D、聚甲基丙烯酸甲酯中碳碳双键、C=O 均为平面结构,且直接相连则碳原子可能都处于同一平面,故D正确;故选A。
第9章 重要的有机化合物 第1节 认识有机化合物 石油和煤 重要的烃考纲 考情三年20考 高考指数:★★★★★1.了解有机化合物中碳的成键特征,了解有机化合物的同分异构现象。
2.了解甲烷、乙烯、苯等有机化合物的主要性质。
【知识梳理】一、有机化合物、甲烷及烷烃的结构和性质。
1.有机化合物:有机化合物是指含_______的化合物,仅含有_____两种元素的有机物称为烃。
2.甲烷的结构和性质: (1)组成和结构。
分子式电子式结构式空间构型CH 4(2)物理性质。
颜色 状态 溶解性 密度 _____ 气态___溶于水比空气(3)化学性质。
①稳定性:及强酸、强碱和强氧化剂等一般不发生化学反应。
②燃烧反应:化学方程式为_____________________。
③取代反应:在光照条件下及Cl2发生取代反应,第一步反应的方程式为_________________________,继续反应依次又生成了二氯甲烷、三氯甲烷和四氯甲烷。
3.取代反应的概念:取代反应是指有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所_____的反应。
4.烷烃:(1)通式:______(n≥1)。
(2)结构特点:每个碳原子都达到价键饱和。
①碳原子之间以碳碳_____结合成链状。
②剩余价键全部及_______结合。
(3)物理性质:随分子中碳原子数的增加,呈规律性的变化。
①常温下的状态由气态到液态到固态。
②熔沸点逐渐_____。
③密度逐渐_____。
(4)化学性质:类似甲烷,通常较稳定,在空气中能燃烧,光照下及氯气发生取代反应。
如烷烃完全燃烧的通式为____________________________________。
【微点拨】(1)甲烷及氯气的取代反应是逐步进行的,反应过程中往往4步反应同时进行,得到的有机产物是混合物;所有有机产物都不溶于水,常温下,一氯甲烷是气体,其他三种均为液体。
(2)烷烃及Cl2的取代反应,每取代1 mol氢原子,需要消耗1 mol Cl2。
第九章有机基础第1讲有机物的分类、结构与命名[基础全扫描]1.按碳的骨架分类错误!未定义书签。
错误!未定义书签。
(2)烃:烃错误!未定义书签。
2.按官能团分类(1)官能团:决定合物特殊性质的原子或原子团。
(2)有机物主要类别、官能团:[认知无盲区](1)芳香合物、芳香烃和苯及其同系物的关系可表示为如图:(2)醇和酚的结构差别就是羟基是否直接连在苯环上,如属于醇类,则属于酚类。
(3)注意碳碳双键、碳碳三键结构简式的写法,前者为“”,而不能写成“===”,后者为,而不能写成“”。
[练习点点清]1.下列有机合物的分类不.正确的是( )2.将下列有机物中所含的官能团用短线连接起。
A.丙烯①B.乙酸乙酯②—OH.苯酚③D.乙醛④—OOH E.醋酸⑤—HO解析:分别写出题目中有机物的结构简式,即可确定所含的官能团,H3H===H2、H 3OOH2H3、、H3HO、H3OOH。
答案:A—③,B—①,—②,D—⑤,E—④[基础全扫描] 1.有机合物中碳原子的成键特点2.有机物结构的表示方法3.有机合物的同分异构现象H 3和H3—H===H结构相似,分子组成上相差一个或若干个H2原子团的合物互称同系物。
如H3H3和H3H2H3,H2===H2和H2===H—H3。
[认知无盲区](1)同分异构体的相对分子质量相同,最简式相同,但相对分子质量相同的合物不一定是同分异构体,最简式相同的合物也不一定是同分异构体。
(2)同系物具有相同的通式,但通式相同的合物不一定是同系物。
(3)同系物中官能团的种类和目一定相同。
[练习点点清]3.下列叙述中,正确的是( )A.相对分子质量相同、结构不同的合物一定互为同分异构体B.含不同碳原子的烷烃一定互为同系物.结构对称的烷烃,其一氯取代产物必定只有一种D .分子通式相同且组成上相差一个或几个H 2原子团的物质互为同系物 解析:选 B 互为同分异构体的物质必须满足“分子式相同、结构不同”的条件,互为同系物的物质必须满足“结构相似、分子组成相差一个或若干个H 2原子团”的条件,相对分子质量相同的有机物,其分子式不一定相同,分子通式相同的有机物,其结构不一定相似;结构对称的烷烃,分子中氢原子不一定完全等效,其一氯代物不一定只有一种,如丙烷。