高二--选修5 第四章 生命中的物质基础
- 格式:doc
- 大小:426.00 KB
- 文档页数:14
第四章生命中的基础有机物课表要求1.了解糖类的组成和性质特点,能举例说明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。
了解氨基酸和人体健康的关系。
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。
要点精讲一、糖类1.糖类的结构:分子中含有多个羟基、醛基的多羟基醛,以及水解后能生成多羟基醛的由C、H、O组成的有机物。
糖类根据其能否水解以及水解产物的多少,可分为单糖、二糖和多糖等。
2.糖类的组成:糖类的通式为Cn(H2O)m,对此通式,要注意掌握以下两点:①该通式只能说明糖类是由C、H、O三种元素组成的,并不能反映糖类的结构;②少数属于糖类的物质不一定符合此通式,如鼠李糖的分子式为C6H l205;反之,符合这一通式的有机物不一定属于糖类,如甲醛CH2O、乙酸C2H402等。
3.单糖一一葡萄糖(1)自然界中的存在:葡萄和其他带甜味的水果中,以及蜂蜜和人的血液里。
(2)结构:分子式为C6H l2O6(与甲醛、乙酸、乙酸乙酯等的最简式相同,均为CH2O),其结构简式为:CH20H—(CHOH) 4—CHO,是一种多羟基醛。
(3)化学性质:兼有醇和醛的化学性质。
①能发生银镜反应。
②与新制的Cu (OH) 2碱性悬浊液共热生成红色沉淀。
③能被H2还原④酯化反应:(4)用途:①是一种重要的营养物质,它在人体组织中进行氧化反应,放出热量,以供维持人体生命活动所需要的能量;②用于制镜业、糖果制造业;③用于医药工业。
体弱多病和血糖过低的患者可通过静脉注射葡萄糖溶液的方式来迅速补充营养。
4.二糖一一蔗糖和麦芽糖高中化学5.6.多糖一一淀粉和纤维素(1)多糖:由许多个单糖分子按照一定的方式,通过分子间脱水缩聚而成的高分子化合物。
淀粉和纤维素是最重要的多糖。
(2)高分子化合物;即相对分子质量很大的化合物。
从结构上来说,高分子化合物通过加聚或缩聚而成。
通过人工合成的高分子化合物属于合成高分子化合物,而淀粉、纤维素等则属于天然高分子化合物。
人教版高中化学 选修5 第四章《生命中的基础有机化学物质》主干知识回扣1.认识糖类的组成和性质特点,能举例说明糖类在食品加工和生物能源开发上的应用。
2. 能说出氨基酸的组成、结构特点和主要化学性质,查阅资料了解氨基酸、蛋白质与人体健康的关系。
3. 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,体会化学科学在生命科学发展中所起的重要意义。
第一节 油脂一、油脂的组成和结构 1. 油脂的概念油脂是油和脂肪的统称。
从化学成分上讲油脂都是高级脂肪酸和甘油生成的酯,属于酯类类化合物。
常见的形成油脂的高级脂肪酸有:⎩⎪⎨⎪⎧饱和脂肪酸⎩⎪⎨⎪⎧硬脂酸:C 17H 35COOH软脂酸:C 15H 31COOH 不饱和脂肪酸⎩⎪⎨⎪⎧油酸:C 17H 33COOH 亚油酸:C 17H 31COOH 2.分类通常将常温下呈液态的油脂称为油,如花生油、芝麻油等植物油;呈固态的油脂称为脂肪,如牛脂、羊脂(习惯上也称为牛油、羊油)等动物油脂。
2. 结构,官能团:有的可能含有若R 、R′、R″相同,称为简单甘油酯;若R 、R′、R″不同,称为混合甘油酯。
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、沸点。
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。
4. 化学性质①油脂的氢化(油脂的硬化)经硬化制得的油脂叫人造脂肪,也称硬化油。
如油酸甘油酯与H 2发生加成反应的化学方程式为:②水解反应硬脂酸甘油酯在酸性条件下水解:二、肥皂的主要成分和生产原理 1. 肥皂的主要成分是高级脂肪酸钠盐。
2. 肥皂的生产原理★ 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,属于物理变化。
这里的盐析是指加 入食盐使肥皂析出的过程。
3. 肥皂及合成洗涤剂的去污原理①亲水基:肥皂在水溶液中电离出RCOO -,++在RCOO-原子团中,极性的—COO-部分易溶于水,具有亲水性。
第四章生命中的基础有机物课标要求1.了解糖类的组成和性质特点,能举例说明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。
了解氨基酸和人体健康的关系。
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。
要点精讲一、糖类1.糖类的结构:分子中含有多个羟基、醛基的多羟基醛,以及水解后能生成多羟基醛的由C、H、O组成的有机物。
糖类根据其能否水解以及水解产物的多少,可分为单糖、二糖和多糖等。
2.糖类的组成:糖类的通式为Cn(H2O)m,对此通式,要注意掌握以下两点:①该通式只能说明糖类是由C、H、O三种元素组成的,并不能反映糖类的结构;②少数属于糖类的物质不一定符合此通式,如鼠李糖的分子式为C6H12O5;反之,符合这一通式的有机物不一定属于糖类,如甲醛CH2O、乙酸C2H4O2等。
3.单糖——葡萄糖(1)自然界中的存在:葡萄和其他带甜味的水果中,以及蜂蜜和人的血液里。
(2)结构:分子式为C6H12O6(与甲醛、乙酸、乙酸乙酯等的最简式相同,均为CH2O),其结构简式为:CH2OH-(CHOH)4-CHO,是一种多羟基醛。
(3)化学性质:兼有醇和醛的化学性质。
①能发生银镜反应。
②与新制的Cu(OH)2碱性悬浊液共热生成红色沉淀。
③能被H2还原④酯化反应:(4)用途:①是一种重要的营养物质,它在人体组织中进行氧化反应,放出热量,以供维持人体生命活动所需要的能量;②用于制镜业、糖果制造业;③用于医药工业。
体弱多病和血糖过低的患者可通过静脉注射葡萄糖溶液的方式来迅速补充营养。
4.二糖——蔗糖和麦芽糖5.食品添加剂6.多糖——淀粉和纤维素(1)多糖:由许多个单糖分子按照一定的方式,通过分子间脱水缩聚而成的高分子化合物。
淀粉和纤维素是最重要的多糖。
(2)高分子化合物;即相对分子质量很大的化合物。
从结构上来说,高分子化合物通过加聚或缩聚而成。
通过人工合成的高分子化合物属于合成高分子化合物,而淀粉、纤维素等则属于天然高分子化合物。
第四章生命中的基础有机化学物质0401油酯说明:油脂是人类主要食物之一,也是重要的工业原料,属于酯类。
通过对油脂组成和结构的学习,区分“酯”和“脂”的概念,了解“油”和脂肪的区别。
由酯的性质延伸到油脂的水解,由不饱和烃的性质迁移到油脂的氢化,完成简单到复杂,由低级到高级的认知规律。
并结合生活实际了解洗涤剂的去污原理及油脂在人体中的消化过程。
本节重点是油脂的氢化和水解反应,难点是油脂的组成和结构。
一、油脂(1)组成:多种高级脂肪酸与甘油生成的酯。
O(2)结构:R 1—C —O —C H 2R 2—C —O —C HR 3——O —C H 2OOR 1、R 2、R 3代表饱和烃基或不饱和烃基,它们可以相同,也可以不同。
R 1、R 2、R 3相同称为单甘油脂;不同称为混甘油酯。
天然油脂都是混甘油酯。
二、性质 1、物理性质密度比水小,不溶于水,易溶于有机溶剂。
状态: 油脂⎩⎨⎧------脂不饱和高级脂肪酸甘油油植物油脂液态饱和高级脂肪酸甘油酯脂肪动物油脂固态)()(2、化学性质 ①油脂的氢化:C 17H 33C O O —C H 2C 17H 33C O O —C H C 17H 33C O O —H 2+ 3H 2C 17H 35C O O —C H 2C 17H 35C O O —C H 油酸甘油酯(油)硬脂酸甘油酯(脂肪)催化剂加热、加压C 17H 35C O O —H 2这个反应可以使植物油(液态)转化成固态的人造脂肪,即硬化油。
②油脂的水解 C 17H 35C O O —C H 2C 17H 35C O O —C H + 3H 2O硬脂酸甘油酯3C 17H 35C O O H ++ 3N aO H 3C 17H 35C O O N a +浓H 2SO 4C H 2—O HC H —O HC H 2—O H硬脂酸甘油硬脂酸钠C 17H 35C O O —C H 2C 17H 35C O O —H 2C 17H 35C O O —C H C 17H 35C O O —C H 2C H 2—O HC H —O HC H 2—O H硬脂酸钠是肥皂的有效成份,因此,油脂在碱性条件下的水解反应叫做皂化反应。
三、肥皂和洗涤剂的结构及去污原理肥皂与合成洗涤剂的分子结构由两部分组成,一是亲水基,一是憎水基。
憎水基具有亲油的性质,亲水基插入水中,这样将污垢中的油脂代入水中,形成乳浊液,从而达到了洗涤的目的。
例题分析:例1、下列物质的主要成份不属于酯类的是( ) A .菜籽油B .硝基苯C .酚醛树脂D .硝化甘油解析:酸和醇生成的化合物为酯类,其中酸也包括HNO 3、H 2SO 4等无机酸。
答案:B 、C例2、下列叙述中正确的是( ) A .牛油是纯净物 B .牛油是高级脂肪酸的高级醇酯 C .牛油可以在碱性条件下加热水解D .工业上将牛油加氢制造硬化油解析:油脂是人类的主要食物之一,也是一种重要的工业原料。
油脂是多种高级脂肪酸的甘油酯,是混合物。
作为酯类,构成油脂的是高级脂肪酸而不是高级醇,因此A 、B 两选项都不对。
牛油属酯类,在碱性条件下水解生成高级脂肪酸钠和丙三醇。
故C 选项正确。
液态油催化加氢可制得硬化油。
而牛油并不是液态油,而是固态脂,一般酯饱和高级脂肪酸与甘油生成的酯。
D 不正确。
答案:C例3、某饱和高级脂肪酸284g,恰好和4mol/L的NaOH溶液250mL完全反应,求这种高级脂肪酸的分子式。
解析:设284g饱和高级脂肪酸物质的量为nC n H2n O2+NaOH →C n H2n-1O2Na+H2O1mol 1moln 0.25×4n=1 摩尔质量为284g/mol。
分子式C18H36O2答:这种高级脂肪酸的分子式C18H36O2练习一、选择题1、下列叙述中,错误的是()A.油脂属于混合物B.油脂有固定的熔点C.油脂属于酯类D.油脂都不能使溴水褪色2、难溶于水且比水轻的含氧有机物是()A.硝基苯B.甲苯C.植物油D.乙酸乙酯3、下列变化中属于加成反应的是()A.油酸→硬脂酸B.溴溶于苯C.油→脂肪D.苯酚使溴水棕红色褪去4、下列各组物质中,前者为附着在容器内壁的物质,后者为选用的洗涤剂。
其中搭配合适的是()A.银镜,氨水B.油脂,热碱液C.石蜡,汽油D.硫磺,酒精二、填空题5、制造合成洗涤剂的主要原料是______。
合成洗涤剂的使用,不受水质限制,但随着合成洗涤剂的大量使用,含有合成洗涤剂的废水排放到江河中,会造成水体污染,原因是有的洗涤剂______,难于被______分解,污水积累,使水质变坏。
有的洗涤剂含有______,造成水体______,促使______大量繁殖,水中的______降低,也使水质变坏。
6、甘油的用途很广,大量用来制造硝化甘油[C3H5(ONO2)3]。
写出由氨气、空气、油脂(主要成分是硬脂酸甘油脂)、水和氢氧化钠为原料制取硝化甘油的化学反应方程式______________________________。
7、将肥皂液分装在两支试管中,往第一支试管中加入稀硫酸,有______产生,往第二支试管中加入CaCl2溶液,则有______产生,有关的离子方程式为____________。
8、将11.5吨硬脂酸甘油酯进行皂化,若有质量分数为85%的硬脂酸甘油酯发生反应,所生成的硬脂酸钠可制成含硬脂酸钠质量分数为60%的肥皂多少吨?同时可分离出多少甘油?参考答案:1、BD2、CD3、AC4、BC5、石油;十分稳定;细菌;磷元素;富营养化;水生藻类;溶氧量4N O2 + 6H2O催化剂高温、高压4N H3 + 5O26、C H2—O HC H—O HC H2—O H3C17H35C O O N a ++ 3N aO HC17H35C O O—C H2C17H35C O O—C HC17H35C O O—H22NO + O22NO2,3NO2+H2O2HNO3+NO,C H2—O HC H—O HC H2—O H+ 3H O—N O2C H2—O—N O2C H—O—N O2浓H2SO4C H2—O—N O2+ 3H2O7、解析:肥皂的主要成分是高级脂肪酸钠,加入稀硫酸,生成不溶于水的高级脂肪酸沉淀;加入CaCl2,产生不溶于水的高级脂肪酸钙沉淀。
答:白色沉淀;白色沉淀;H++C17H35COO-=C17H35COOH↓Ca2++2C17H35COO-=(C17H35COO)2Ca↓8、分析:设生成硬脂酸钠的质量为x,生成甘油的质量为yCH2—O HCH—O HCH2—O HC17H35CO O—CH2C17H35CO O—CHC17H35CO O—CH23C17H35CO O N a ++ 3N aO H890 306×3 9211.5吨×85% x ytx08.10890%855.113306=⨯⨯⨯=t8.16%6008.10=ty01.1890%855.1192=⨯⨯=答案:可生成含硬脂酸钠60%的肥皂16.8t;可分离出甘油1.01t。
第一节油脂练习题一、选择题1、下列关于糖类的正确说法是()A.糖类是具有甜味、有碳、氢、氧三种元素组成的有机物B.糖类具有C n(H2O)n的通式C.糖类可分为单糖、二糖和多糖等几类D.糖类是具有可溶性和还原性的一类有机物2、下列物质中相对分子质量最大的是()A.麦芽糖B.蔗糖C.纤维素D.淀粉3、下列关于单糖和多糖的叙述中,不正确的是()A.单糖可溶于水,多糖不易溶于水B.单糖比多糖甜C.多糖和单糖的实验式相同D.多糖可水解单糖则不能4、工业上葡萄糖来源是依靠()A.乙醇氧化B.淀粉水解C.利用石油产品人工合成D.由绿色植物通过光合作用生成5、下列关于淀粉的说法不正确的是()A.淀粉易溶于水B.淀粉属于高分子化合物C.淀粉在人体内能够水解,生成葡萄糖,经肠壁吸收进血液D.淀粉与碘水作用呈现蓝色6、下列关于纤维素的说法中,不正确的是()A.纤维素是白色无臭无味的物质B.纤维素是不显示还原性的物质C.纤维素不溶于水和一般的有机溶剂D.纤维素可以发生水解,水解的最后产物是麦芽糖7、淀粉和纤维素都可以用(C6H10O5)n表示分子组成,所以它们是()A.同分异构体B.同一种物质C.同系物D.多糖类物质8、现有以下有机物A.甲酸B.苯酚C.葡萄糖D.淀粉(1)能发生银镜反应的有机物是()(2)能与NaOH水溶液发生反应的是()(3)遇FeCl3溶液变紫色的是()(4)在一定条件下能发生酯化反应的是()(5)遇碘变蓝色的是()9、下列物质中,在稀酸作用下水解最终只能得到一种产物的化合物是()A.乙酸乙酯B.麦芽糖C.蔗糖D.淀粉10、下列有机物中没有羟基的是()①苯甲酸,②乙酸乙酯,③蔗糖,④纤维素,⑤葡萄糖,⑥纤维素三硝酸酯A.①②B.④⑤C.②⑥D.③⑤11、下列反应中不属于酯化反应的是()A.CH3CH2OH + HO—NO2→CH3CH2ONO2 + H2OD·B·C·C H3+ 3H O—N O2浓H2SO4O2N——N O2N O2+ 3H2OC H3C H2—O HC H—O HC H2—O N O2C H—O N O2C H2—O H浓H2SO4+ 3H O—N O2C H2—O N O2+ 3H2OnO N O2[(C6H7O2)—O N O2]nO HO H(纤维素三硝酸酯)(纤维素)浓H2SO4+3n H2OO N O2+3 n H O—N O2[(C6H7O2)—O H]12、下列式子中不能用来表示纤维素分子组成的是()A.C6H10O5 B.(C6H10O5)n[(C6H7O2)—O H]O HO HnC·[C6H7O2(O H)3]nD·13、青苹果汁遇碘溶液显蓝色,熟苹果能还原银氨溶液,这说明()A.青苹果只含淀粉不含单糖B.熟苹果中只含单糖不含淀粉C.苹果转熟时淀粉水解为单糖D.苹果转熟时单糖聚为淀粉14、若1mol有机物A在稀酸作用下水解生成2molB,下列物质中符合题意的物质A可能是()①蔗糖,②麦芽糖,③葡萄糖,④淀粉⑤C H3—C H⑥⑦C H—C H3C—OO—CO==C C H2H2C C=OC H2—C H2C H2— OOOOC H2OOA.①②③B.④⑦C.②⑤D.①⑥⑦15、下列实验操作正确的是()A.在蔗糖与稀H2SO4共热后的溶液中,滴加银氨溶液,检验产物中的葡萄糖B.淀粉中加入20%硫酸溶液加热,使其水解C.棉花中加入90%硫酸并用玻璃棒把棉花掏烂,在酒精灯上大火加热,使其水解D.向淀粉水解后的溶液中加入碘水,溶液变蓝,证明淀粉尚未水解16、下列有机物在空气中燃烧时,只生成CO2和H2O的是()①胶棉,②火棉,③醋酸纤维,④人造丝,⑤硝基苯,⑥苯磺酸A.①②B.③④C.⑤⑥D.②③17、下列物质的主要成分是纤维素的是()A.电影胶片B.胶棉C.滤纸D.粘胶纤维18、下列物质中最易燃烧的是()A.棉花B.粘胶纤维C.硝酸纤维D.醋酸纤维19、葡萄糖的分子式为C6H12O6,通过缩合反应把10个葡萄糖分子连接起来所形成的链状化合物的分子式为()A.C60H120O60B.C60H100O52C.C60H102O51D.C60H112O5120、有机物A和B只由C、H、O中的2种或3种元素组成,等物质的量的A与B完全燃烧时,消耗相等物质的量的氧气。