高考化學(xué)復(fù)習(xí)課件：第8單元第36講豐富多彩的生活材料

歡迎進(jìn)入化學(xué)課堂 第36講生命活動的基礎(chǔ)物質(zhì) 一 糖類的性質(zhì)糖類是指多羥基醛或多羥基酮以及能水解生成它們的物質(zhì) 是由碳 氫 氧三種元素組成的 1 分類 1 單糖 一般是指多羥基醛或多羥基酮 不能進(jìn)一步水解 按照分子中所含碳原子數(shù)多少 單糖分為丙糖 丁糖 戊糖 如核糖 脫氧核糖 和己糖 如葡萄糖 半乳糖 果糖 等 按照與羰基連接的原子團(tuán)情況不同 單糖分為醛糖和酮糖 最簡單的醛糖是甘油醛 2 低聚糖由不到20個單糖縮合形成的糖類化合物 3 多糖 如淀粉和纖維素 2 單糖 葡萄糖 果糖 1 分子結(jié)構(gòu)葡萄糖和果糖的分子式為C6H12O6 葡萄糖屬于己醛糖 其結(jié)構(gòu)簡式可表示為CH2OH CHOH 4 CHO 果糖屬于己酮糖 其結(jié)構(gòu)簡式可表示為CH2OH CHOH 3 CO CH2OH 兩者互為同分異構(gòu)體 2 葡萄糖的化學(xué)性質(zhì) 燃燒 C6H12O6 6O26CO2 6H2O 葡萄糖與乙酸完全酯化的化學(xué)方程式為 點燃 葡萄糖發(fā)生銀鏡反應(yīng)的化學(xué)方程式為HOCH2 CHOH 4CHO 2Ag NH3 22OH HOCH2 CHOH 4COONH4 2Ag H2O 3NH3 水浴加熱 與氫氣的還原反應(yīng)的化學(xué)方程式為HOCH2 CHOH 4CHO H2HOCH2 CHOH 4CH2OH3 二糖 1 形成 由兩個單糖分子之間脫去一分子水形成 2 組成 常見的二糖有蔗糖 麥芽糖 乳糖 纖維二糖 互為同分異構(gòu)體 分子式為C12H22O11 3 性質(zhì) 銀鏡反應(yīng) 能發(fā)生銀鏡反應(yīng)的常見二糖有麥芽糖 乳糖 纖維二糖 水解反應(yīng)蔗糖在硫酸催化下會水解生成葡萄糖和果糖 化學(xué)方程式為麥芽糖 纖維二糖水解后都只得到葡萄糖 乳糖水解后則得到半乳糖和葡萄糖 麥芽糖 纖維二糖性質(zhì)存在明顯不同 麥芽糖有甜味且能被人體水解 而纖維二糖無甜味且不能被人體水解 4 多糖 1 組成 淀粉和纖維素組成都可以用 C6H10O5 n表示 淀粉分子中含有幾百到幾千個葡萄糖單元 纖維素分子所含的葡萄糖單元更多 2 性質(zhì) 水解反應(yīng)在無機(jī)酸和酶的催化下 淀粉和纖維素可以發(fā)生水解反應(yīng) 淀粉在淀粉酶催化下水解生成麥芽糖 大酸催化下水解則生成葡萄糖 寫出纖維素完全水解的化學(xué)方程式 纖維素的硝化纖維素在一定條件下可與濃硝酸發(fā)生酯化反應(yīng)得到纖維素硝酸酯 俗稱硝化纖維 化學(xué)方程式為 含氮量高的硝化纖維俗稱火棉 它是一種烈性炸藥 纖維素乙酸酯 常用于生產(chǎn)電影膠片片基 短的粘膠纖維稱為人造棉 長的粘膠纖維稱為人造絲 二 油脂的組成與結(jié)構(gòu)人類攝入的營養(yǎng)物質(zhì)中 油脂的熱能最高 1 油脂的組成油脂是由高級脂肪酸和甘油生成的酯 屬于酯類化合物 常溫下呈液態(tài)的稱為油 呈固態(tài)的稱為脂肪 2 油脂的結(jié)構(gòu)油脂的結(jié)構(gòu)可表示為 3 分類單甘油酯 R1 R2 R3相同 混甘油酯 R1 R2 R3不同 天然油脂是以混甘油酯為主要成分的混合物 4 油和脂肪 1 油 常溫下呈液態(tài)的油脂叫油 油水解得到的主要是不飽和脂肪酸 烴基中不飽和鍵較多 2 脂肪 常溫下呈固態(tài)的油脂叫脂肪 脂肪水解得到的主要是飽和脂肪酸 烴基為飽和烴基 5 油脂的性質(zhì)硬脂酸甘油脂在脂肪酶催化條件下水解方程式為 在堿性條件下油脂與堿作用生成高級脂肪酸鹽和甘油的反應(yīng)稱為皂化反應(yīng) 產(chǎn)物高級脂肪酸鹽可用于制造肥皂 含有不飽和鍵的油脂可以通過催化加氫的方法轉(zhuǎn)變?yōu)轱柡透呒壷舅岣视王?我們把此過程稱為 油脂的氫化 或 油脂的硬化 得到的產(chǎn)物稱為 氫化油 或 硬化油 可以用來制肥皂 也可以用來生產(chǎn)人造奶油 三 氨基酸1 物理性質(zhì)固態(tài)氨基酸主要以內(nèi)鹽形式存在 熔點較高 不易揮發(fā) 難溶于有機(jī)溶劑 常見的氨基酸均為無色結(jié)晶 2 化學(xué)性質(zhì)兩性 氨基酸既能與強(qiáng)酸反應(yīng)生成鹽 又能與強(qiáng)堿反應(yīng)生成鹽 可用化學(xué)方程式表示為 當(dāng)溶液中的氨基酸主要以兩性離子的形式存在時 它在水中的溶解度最小 所以可以通過控制溶液的pH分離氨基酸 四 蛋白質(zhì)1 結(jié)構(gòu)由氨基酸通過肽鍵等相互連接而形成的一類具有特定結(jié)構(gòu)和一定生物學(xué)功能的生物大分子 蛋白質(zhì)和多肽都是由氨基酸構(gòu)成的有機(jī)化合物 它們之間沒有嚴(yán)格的界限 2 性質(zhì) 1 溶解性 許多蛋白質(zhì)在水中有一定的溶解性 溶于水形成膠體 2 兩性 蛋白質(zhì)中往往有氨基酸殘基 所以有兩性 3 鹽析 向蛋白質(zhì)溶液中加入濃的無機(jī)鹽溶液 能夠破壞蛋白質(zhì)溶解形成的膠體結(jié)構(gòu)而降低蛋白質(zhì)的溶解性 使蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)槌恋砦龀?鹽析作用析出的蛋白質(zhì) 仍然具有原來的活性 加水后仍能溶解 4 變性 蛋白質(zhì)遇到重金屬鹽 強(qiáng)酸 強(qiáng)堿 甲醛 酒精等物質(zhì)時會產(chǎn)生沉淀 且加水不能重新溶解 蛋白質(zhì)失去原來的活性 其他條件有紫外線 X射線或加熱 5 顏色反應(yīng) 主要用于檢驗蛋白質(zhì)的存在 含苯環(huán)的蛋白質(zhì)遇濃硝酸顯黃色 3 存在和作用 1 存在 蛋白質(zhì)是細(xì)胞和組織結(jié)構(gòu)的重要組成部分 存在于一切生物體中 2 作用 蛋白質(zhì)負(fù)責(zé)輸送氧氣 激素或酶在新陳代謝中起調(diào)節(jié)或催化作用 抗體能預(yù)防疾病的發(fā)生 核蛋白與遺傳相關(guān) 4 蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu) 1 分類 按照蛋白質(zhì)中多肽鏈本身及其之間的空間結(jié)構(gòu)問題 將蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)層次分為四層 2 四級結(jié)構(gòu) 一級結(jié)構(gòu) 氨基酸殘基在蛋白質(zhì)肽鏈中的排列順序 其決定了蛋白質(zhì)的生物活性 二級結(jié)構(gòu) 蛋白質(zhì)分子中的肽鏈按一定的規(guī)律卷曲或折疊形成的特定的空間結(jié)構(gòu) 三級結(jié)構(gòu) 在二級結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上 肽鏈按照一定的空間結(jié)構(gòu)進(jìn)一步形成的更復(fù)雜的結(jié)構(gòu) 四級結(jié)構(gòu) 具有三級結(jié)構(gòu)的多肽鏈按一定的空間排列方式結(jié)合在一起形成的聚集體結(jié)構(gòu) 五 酶和核酸1 絕大多數(shù)的酶是蛋白質(zhì) 具有催化作用 其催化反應(yīng)具有條件溫和 效率高 高度專一等特點 2 核酸包括核糖核酸和脫氧核糖核酸兩大類 它們對遺傳信息的儲存 蛋白質(zhì)的生命合成起著決定作用 生物體內(nèi) 核酸主要以與蛋白質(zhì)結(jié)合成核蛋白的形式存在于細(xì)胞中 核蛋白水解后能得到核酸 它是核蛋白中的非蛋白部分 進(jìn)一步水解 得到由堿基 戊糖及磷酸組成的核苷酸 3 DNA是遺傳信息的儲存和攜帶者 雙螺旋結(jié)構(gòu)決定了生物合成蛋白質(zhì)的特定結(jié)構(gòu) RNA主要存在于細(xì)胞質(zhì)中 以DNA為模板形成 考點一糖類的結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 例1下列各組二糖中 互為同分異構(gòu)體且水解產(chǎn)物相同的是 A 蔗糖和麥芽糖B 蔗糖和乳糖C 麥芽糖和纖維二糖D 乳糖和纖維二糖 C 解析 蔗糖 麥芽糖 乳糖 纖維二糖的分子式都是C12H22O11 所以任意兩者之間均滿足同分異構(gòu)體的要求 但是只有麥芽糖和纖維二糖水解產(chǎn)物完全相同 都是葡萄糖 方法技巧點撥 教材上出現(xiàn)的二糖種類很多 而且絕大部分是同分異構(gòu)體的關(guān)系 很容易混淆 因此 平時的學(xué)習(xí)中應(yīng)注意對課本上出現(xiàn)的常見糖類物質(zhì)的分子式和水解產(chǎn)物進(jìn)行比較記憶 把握共性 突出差異 考點二糖類水解產(chǎn)物的檢驗及水解程度的判斷 例2根據(jù)下列變化關(guān)系 請?zhí)羁?1 A物質(zhì)的名稱是 B溶液為 作用為 葡萄糖 NaOH溶液 中和稀H2SO4 2 寫出 兩步反應(yīng)的化學(xué)方程式 在 號中標(biāo)明反應(yīng)類型 氧化反應(yīng) 酯化反應(yīng)或取代反應(yīng) 解析 淀粉在稀硫酸作用下水解生成葡萄糖 A 加堿 B 中和酸提供堿性環(huán)境 生成磚紅色沉淀 說明C為新制氫氧化銅溶液 葡萄糖在酒化酶作用下生成乙醇 乙酸催化氧化得乙醛 乙醛氧化得乙酸 乙酸和乙醇酯化得乙酸乙酯 方法技巧點撥 水解在酸做催化劑的條件下進(jìn)行的 檢驗水解產(chǎn)物之前 一定要加堿中和所用的酸 并將溶液調(diào)至堿性 考點三油脂結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 例3下列關(guān)于油脂的敘述不正確的是 A 油脂都可以發(fā)生水解反應(yīng)B 油脂沒有固定的熔 沸點C 油脂是高級脂肪酸甘油酯D 油脂都不能使溴水褪色 D 解析 從油脂的定義 結(jié)構(gòu)特點來分析 油脂是高級脂肪酸甘油酯 所以A C正確 油脂為混合物 沒有固定的熔 沸點 所以B也正確 油酸甘油酯與溴加成為使溴水褪色 所以D不正確 方法技巧點撥 關(guān)于油脂是混合物的問題 很多學(xué)生存在思維誤區(qū) 認(rèn)為油脂是油和脂肪的混合 天然的油脂都是混甘油酯 實際是因為天然油脂不可能只含一種分子 所以是混合物 纖維素 淀粉 蛋白質(zhì)也一樣是混合物 考點四氨基酸的組成和結(jié)構(gòu) 例4某種豆類植物所含的天然蛋白質(zhì)在酶的作用下發(fā)生水解 可得到甲 乙兩種氨基酸 已知甲的結(jié)構(gòu)簡式為 乙的分子式為C4H7O4N 1 由甲形成的三肽中氨基 羧基的數(shù)目依次為 2 若乙不能發(fā)生銀鏡反應(yīng) 其分子中沒有甲基 則乙的結(jié)構(gòu)簡式為 3 乙分子中的 NH2和 COOH發(fā)生分子內(nèi)縮合反應(yīng)脫去一分子水 所形成的含四元環(huán)結(jié)構(gòu)的化合物的結(jié)構(gòu)簡式為 解析 由 NH2和 COOH脫去一分子水而形成 CONH 的結(jié)構(gòu)為肽 三肽是由四個氨基酸分子間脫去三分子水而形成的 形成三肽中還有一個氨基 一個羧基 含有 CHO的物質(zhì)可發(fā)生銀鏡反應(yīng) 由題意 乙中不含 CHO 且乙為氨基酸 其中含 NH2和 COOH 經(jīng)試驗組合可知乙中應(yīng)含兩個 COOH和1個 NH2 分子內(nèi)脫水可形成環(huán)狀化合物 由于形成的是四元環(huán) 只要氨基與羧基之間脫水就可以了 答案 1 1個1個 方法技巧點撥 氨基酸分子之間通過 NH2和 COOH脫去一分子水生成肽鍵 例如2分子甘氨酸脫水的化學(xué)方程式為2H2N CH2 COOH H2N CH2 CONH CH2 COOH H2O 生成物稱為二肽 考點五蛋白質(zhì)的性質(zhì) 例5美國科學(xué)家馬丁 查非 MartinChalfie 美國華裔化學(xué)家錢永健 RogerTsien 以及日本科學(xué)家下村修 OsamuShimomura 因發(fā)現(xiàn)和研究綠色熒光蛋白 greenfluorescentprotein GFP 而獲2008年度諾貝爾化學(xué)獎 GFP在紫外線照射下會發(fā)出鮮艷綠光 下列有關(guān)說法正確的是 A 重金屬離子能使GFP變性B 天然蛋白質(zhì)屬于純凈物C GFP發(fā)出熒光是蛋白質(zhì)的顏色反應(yīng)D 蛋白質(zhì)通常用新制氫氧化銅檢驗 A 解析 蛋白質(zhì)是高分子化合物 n值不同 所以是混合物 由題可知研究綠色熒光蛋白 C不正確 新制Cu OH 2是檢驗醛的存在 方法技巧點撥 蛋白質(zhì)的性質(zhì)主要掌握鹽析與變性的區(qū)別 顏色反應(yīng)等 1 書法離不開文房四寶 筆 墨 紙 硯 做筆用的狼毫 研墨用的墨條 宣紙 即白紙 和做硯臺用的硯石的主要成分依次是 A 多糖 石墨 蛋白質(zhì) 無機(jī)鹽B 塑料 石墨 多糖 無機(jī)鹽C 蛋白質(zhì) 石墨 多糖 無機(jī)鹽D 蛋白質(zhì) 煤炭 多糖 有機(jī)機(jī)玻璃 C 解析 狼毫是狼的毛發(fā) 屬于蛋白質(zhì) 墨條是石墨 紙主要成分是纖維素 屬于多糖 硯石是石頭 無機(jī)鹽類 2 2011 濱州三模 下列有關(guān)生活中化學(xué)敘述正確的是 A 雙氧水可在醫(yī)療上做消毒殺菌劑B 提倡使用乙醇汽油主要是為了提高汽油的燃燒效率C 纖維素和蛋白質(zhì)水解的最終產(chǎn)物均為葡萄糖D 變質(zhì)的油脂具有難聞的特殊氣味 是由于油脂發(fā)生了水解反應(yīng) A 解析 本題考查化學(xué)與STSE知識 提倡乙醇汽油的目的是提高汽油的抗震性和降低汽車尾氣的排放 B不正確 纖維素的最終產(chǎn)物是葡萄糖 蛋白質(zhì)的水解產(chǎn)物是氨基酸 C項不正確 變質(zhì)油脂因為發(fā)生氧化反應(yīng)產(chǎn)生特殊氣味 D項錯誤 3 2011 儀征一模 結(jié)構(gòu)簡式如圖所示的物質(zhì)是藥物多巴的主要成分 下列對該物質(zhì)的描述不正確的是 C A 分別與氫氧化鈉和鹽酸反應(yīng) 均生成鹽B 能發(fā)生加成 取代 縮聚 酯化等反應(yīng)C 1mol該物質(zhì)最多能和3molNaHCO3反應(yīng)D 該物質(zhì)形成的蛋白質(zhì)遇硝酸變黃色 解析 該物質(zhì)中含有氨基 羧基 所以能與氫氧化鈉和鹽酸反應(yīng) 生成鹽 A正確 有苯環(huán)能發(fā)生加成 取代發(fā)應(yīng) 有氨基酸的結(jié)構(gòu) 能發(fā)生縮聚 酯化反應(yīng) B正確 酚羥基不能與NaHCO3溶液反應(yīng) 1mol羧基能與1molNaHCO3溶液反應(yīng) C錯誤 該物質(zhì)形成的蛋白質(zhì)遇硝酸變黃色 D正確 4 下列關(guān)于蛋白質(zhì)的說法不正確的是 A 蛋白質(zhì)是多種a 氨基酸加聚而生成的天然高分子化合物B 通常用酒精消毒 其原理是酒精使細(xì)菌中的蛋白質(zhì)變性而失去生理活性C 誤食硫酸鋇不會使人中毒D 鑒別織物成分是蠶絲還是 人造絲 可采用灼燒聞氣味的方法 A 解析 氨基酸生成蛋白質(zhì)發(fā)生的是縮去水分子的縮聚反應(yīng)而不是加聚反應(yīng) 故A項錯誤 無論何種形式的消毒 其原理都是使細(xì)菌中的蛋白質(zhì)變性而失去生理活性 死亡 故B項正確 硫酸鋇雖然是重金屬鹽 但是在人體內(nèi)不會溶解產(chǎn)生Ba2 所以不會使人中毒 人造絲 的成分是纖維素 灼燒沒有燒焦羽毛氣味 故D正確 5 由下列結(jié)構(gòu)片段組成的蛋白質(zhì)在胃液中水解 不可能產(chǎn)生的氨基酸是 D 解析 蛋白質(zhì)水解肽鍵斷裂 生成對應(yīng)的 NH2和 COOH 則該片段水解斷鍵位置如圖 生成氨基酸分別為 6 2011 浙江 褪黑素是一種內(nèi)源性生物鐘調(diào)節(jié)劑 在人體內(nèi)由食物中的色氨酸轉(zhuǎn)化得到 下列說法不正確的是 A 色氨酸分子中存在氨基和羧基 可形成內(nèi)鹽 具有較高的熔點B 在色氨酸水溶液中 可通過調(diào)節(jié)溶液的pH使其形成晶體析出C 在一定條件下 色氨酸可發(fā)生縮聚反應(yīng)D 褪黑素與色氨酸結(jié)構(gòu)相似 也具有兩性化合物的特性 D 解析 A項正確 氨基酸形成內(nèi)鹽的熔點較高 B項正確 氨基酸形成內(nèi)鹽時 溶解度較小 易析出晶體 C項正確 D項錯誤 褪黑素的官能團(tuán)為酰胺鍵 結(jié)構(gòu)不相似 不具有兩性化合物的性質(zhì) 7 a 氨基酸能與HNO2反應(yīng)得到a 羥基酸 如 試寫出下列變化中A B C D四種有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡式 A B C D 解析 生成A的反應(yīng)顯然是中和反應(yīng) 生成B的反應(yīng)是題給信息的應(yīng)用 只要把 NH2改寫成 OH即可 生成C的反應(yīng)從題目容易知道是氨基酸的縮聚 生成D的反應(yīng)從兩分子B失去兩分子水生成環(huán)酯的反應(yīng) 答案 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全