高考化学 13.1 生命中的基础有机化学物质课件 新人教版.ppt

第一节生命中的基础有机化学物质 三年18考高考指数 1 了解糖类 油脂和蛋白质的组成和主要性质及重要应用 2 了解氨基酸的组成 结构特点和主要化学性质以及氨基酸与人体健康的关系 一 油脂1 油脂 1 形成 一分子 与三分子 脱水形成的酯 2 类别 甘油 高级脂肪酸 酯类 2 结构 油脂 结构简式 官能团 有的还含有 3 物理性质油脂的密度比水小 难溶于水 易溶于苯 汽油等有机溶剂 4 存在与状态 1 油脂是油和脂肪的统称 天然油脂都是混合物 没有固定的熔 沸点 2 油和脂肪的区别 液态 固态 5 化学性质 1 油脂的氢化 硬化 如油酸甘油酯与h2反应的方程式为 2 水解反应 酸性条件下如硬脂酸甘油酯的水解反应方程式为 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 碱性条件下水解程度比酸性条件下水解程度 大 6 油脂在生产 生活中的作用 1 人类的主要营养物质和主要食物之一 2 重要的化工原料 二 糖类1 糖的组成 结构和分类 1 组成和结构 组成 一般符合通式 结构 或 及它们的脱水缩合物 cn h2o m 多羟基醛 多羟基酮 2 分类 糖类 多糖 低聚糖 单糖 1mol糖水解后能生成多摩尔单糖的糖 如淀粉 纤维素 1mol糖水解后能生成2mol 10mol单糖的糖 如蔗糖 麦芽糖 不能水解的糖 如葡萄糖 果糖 水解 水解 2 单糖 葡萄糖与果糖 1 组成和分子结构 c6h12o6 ch2oh choh 4cho oh cho c6h12o6 ch2oh choh 3coch2oh oh 同分 异构体 2 葡萄糖的化学性质 还原性 能发生 能与 反应 加成反应 与h2发生加成反应生成 酯化反应 含有 能与羧酸发生酯化反应 发酵成醇 化学方程式为 生理氧化 化学方程式为 银镜反应 新制cu oh 2 己六醇 醇羟基 c6h12o62c2h5oh 2co2 葡萄糖 c6h12o6 s 6o2 g 6co2 g 6h2o l 葡萄糖 3 葡萄糖在生产 生活中的作用 重要的营养物质 化工原料 广泛应用于制镜业 糖果制造业 医药工业 3 二糖 蔗糖与麦芽糖比较项目蔗糖麦芽糖 均为c12h22o11 相同点 组成 性质 都能发生水解反应 不同点 是否含醛基 水解产物 不含 含有 葡萄糖和果糖 葡萄糖 相互关系 互为同分异构体 4 多糖 淀粉与纤维素 1 相似点 都属于高分子化合物 属于多糖 分子式都可表示为 都能发生水解反应 反应方程式分别为 都 发生银镜反应 c6h10o5 n c6h10o5 n nh2onc6h12o6淀粉葡萄糖 c6h10o5 n nh2onc6h12o6纤维素葡萄糖 不能 2 不同点 通式中n不同 淀粉和纤维素不是同分异构体 淀粉遇碘呈现特殊的蓝色 3 淀粉与纤维素在生产 生活中的作用 淀粉 在人体中水解为葡萄糖供机体利用 还是重要的食品工业原料 纤维素 大量用于纺织业 纤维素酯化后的产物 三 氨基酸 蛋白质1 氨基酸 1 氨基酸的概念 组成与结构 概念 羧酸分子烃基上的氢原子被 取代的化合物 官能团为 氨基酸的结构简式 氨基 cooh和 nh2 2 几种重要的 氨基酸 3 氨基酸的化学性质 两性氨基酸分子中既含有酸性基团 cooh 又含有碱性基团 nh2 因此 氨基酸是两性化合物 甘氨酸与hcl naoh反应的化学方程式分别为 成肽反应两分子氨基酸缩水形成二肽 多种氨基酸分子间脱水以肽键相互结合 可形成蛋白质 2 蛋白质的结构与性质 1 蛋白质的组成与结构 蛋白质含有 等元素 蛋白质是由 通过 填 缩聚 或 加聚 反应产生的 蛋白质属于天然有机高分子化合物 c h o n s 氨基酸 缩聚 2 蛋白质的性质 水解 在酸 碱或酶的作用下最终水解生成 两性 蛋白质中含有氨基和羧基 既有酸性又有碱性 盐析向蛋白质溶液中加入某些浓的无机盐 如 等 溶液后 可以使蛋白质的溶解度降低而从溶液中析出 为 过程 可用于分离和提纯蛋白质 氨基酸 nh4 2so4 na2so4 可逆 变性 紫外线 x射线 一些有机物 甲醛 酒精 苯甲酸等 会使蛋白质变性 属于 颜色反应含有 的蛋白质遇浓硝酸变 色 该性质可用于蛋白质的检验 蛋白质灼烧有烧焦羽毛的气味 加热 强酸 强碱 重金属盐 不可逆过 程 苯环 黄 3 酶 1 酶是一种蛋白质 易变性 2 酶是一种生物催化剂 酶催化作用有以下特点 条件温和 不需加热 具有高度的专一性 具有高效催化作用 1 淀粉 油脂 蛋白质都是有机高分子化合物 分析 油脂为小分子 淀粉 蛋白质为有机高分子化合物 2 糖类的分子式都符合cn h2o m的通式 所以糖类物质都是碳水化合物 分析 糖类的组成一般符合该通式 但有些糖不符合此通式 而符合该通式的也不一定是糖 碳水化合物是历史沿用名称 并不符合实际 3 蔗糖溶液中加入稀硫酸 水浴加热一段时间后 冷却加入少量新制氢氧化铜检验蔗糖水解产生的葡萄糖 分析 新制氢氧化铜和葡萄糖在碱性条件下发生反应 应先在冷却后的溶液中加入碱中和稀硫酸 再用新制氢氧化铜检验葡萄糖 4 蛋白质溶液中加入 nh4 2so4溶液会使蛋白质变性 分析 蛋白质溶液中加入重金属盐使蛋白质变性 加入轻金属盐和铵盐使蛋白质发生盐析 糖类的检验1 典型物质的检验方法 1 葡萄糖 与银氨溶液共热发生银镜反应或与新制的氢氧化铜共热产生红色沉淀 2 淀粉 遇碘变蓝色 2 淀粉水解产物的检验及水解程度的判断淀粉水解程度的判断 应注意检验产物中是否生成葡萄糖 同时还要确定淀粉是否还存在 可以用银氨溶液和碘水来检验淀粉在水溶液中是否发生了水解及水解是否已进行完全 实验步骤如下 淀粉溶液 水解液 中和液 现象a 碘水 现象b 实验现象及结论 高考警示钟 1 用碘水检验淀粉时 不能在碱性条件下进行 否则因发生i2 2oh i io h2o而使实验不能成功 2 用银氨溶液或新制氢氧化铜悬浊液检验水解产物葡萄糖时 必须在碱性条件下进行 因此必须预先用naoh溶液将水解液中的硫酸中和 才能加银氨溶液或新制氢氧化铜悬浊液进行检验 典例1 某学生设计了三个方案以检验淀粉的水解情况 方案甲 淀粉液水解液溶液变蓝 结论 淀粉完全没有水解 方案乙 淀粉液水解液无银镜产生 结论 淀粉完全没有水解 方案丙 淀粉液水解液中和液有银镜产生 结论 淀粉已经水解 以上三个方案的结论是否正确 并简述理由 甲 乙 丙 解题指南 解答本题时应注意以下两点 1 评价实验方案的依据是实验目的 2 检验物质时实验条件和实验现象的准确描述 解析 检验到淀粉有两种可能情况 淀粉未水解 淀粉部分水解 糖类水解使用无机酸做催化剂 检验水解生成的葡萄糖 无论是用银氨溶液还是新制的氢氧化铜 反应条件均需要碱性 所以在加入银氨溶液或新制的氢氧化铜前 先要加入碱中和掉做催化剂的硫酸 答案 不正确淀粉可能部分水解 未水解的淀粉与碘水反应使溶液变蓝不正确酸性条件下银氨溶液与酸反应正确有银镜现象 说明淀粉已水解生成了葡萄糖 互动探究 1 对于丙方案 欲进一步验证淀粉是否水解完全还应进行的实验是 提示 取少量淀粉的水解液加入碘水 若变蓝淀粉未水解完全 若不变蓝 淀粉已水解完全 2 对于丙方案 学生称取的淀粉为4克 加入足量的银氨溶液 实验所得银镜的质量为2 16克 则淀粉是否水解完全 提示 根据实验生成的银的质量为2 16克 可求得葡萄糖的量 进一步可求得水解的淀粉的质量为1 62克 小于4克 所以淀粉未水解完全 变式备选 将淀粉浆和淀粉酶混合充分反应后 分别取少量液体 各加入 碘水 新制氢氧化铜 加热至沸腾 浓硝酸 其现象依次是 a 显蓝色 无红色沉淀 显黄色b 不显蓝色 无红色沉淀 显黄色c 显蓝色 有红色沉淀 不显黄色d 不显蓝色 有红色沉淀 显黄色 解析 选d 在淀粉酶作用下 淀粉水解生成葡萄糖 葡萄糖与新制氢氧化铜加热至沸腾产生红色的氧化亚铜沉淀 淀粉酶是蛋白质 遇浓硝酸显黄色 氨基酸 肽 蛋白质的重要化学性质1 氨基酸的化学性质 1 两性 氨基酸分子中既含有酸性基团 cooh 又含有碱性基团 nh2 因此氨基酸是两性化合物 能与酸 碱反应生成盐 2 成肽反应 两个氨基酸 可以相同 也可以不同 在催化剂存在下加热 通过一分子的氨基与另一分子的羧基间脱去一分子水 缩合形成含肽键 的化合物 两个不同的氨基酸分子发生成肽反应 生成的含肽键的物质有两种 如 甘氨酸 与丙氨酸 缩合方式有两种 或 2 肽 蛋白质的水解反应肽 蛋白质中含有的肽键在一定条件下可水解天然蛋白质的水解产物为 氨基酸 氨基酸结构简式为 不同 氨基酸只有烃基r不同 3 蛋白质盐析和变性的比较 概念 变化条件 蛋白质溶液中加浓无机盐溶液 使蛋白质析出 蛋白质在某些条件作用下凝聚 丧生生理活性 浓无机盐溶液 受热 紫外线 强酸 强碱 重金属盐 某些有机物等 3 蛋白质盐析和变性的比较 变化过程 应用 可逆 不可逆 分离 提纯蛋白质 杀菌 消毒等 变化实质 物理变化 溶解度降低 化学变化 高考警示钟 1 常见的既能与盐酸反应又能与氢氧化钠溶液反应的物质有 铝 氧化铝 氢氧化铝 弱酸的酸式盐 如碳酸氢钠 弱酸的铵盐 如碳酸铵 氨基酸 蛋白质 2 无机盐不总使蛋白质发生盐析 稀的无机盐溶液能促进蛋白质的溶解 浓的无机盐溶液能使蛋白质发生盐析 典例2 化学式均为c7h7no2的有机物a b c d e f分子中均含有苯环 1 a b c三种有机物既能溶于强酸 又能溶于强碱 则a b c的结构简式为 a b c 2 d e f既不溶于强酸 又不溶于强碱 则d e f的结构简式为 d e f 解题指南 解答本题时应注意以下两点 1 既能溶于强酸又能溶于强碱的含氮有机物中含有氨基和羧基 2 既不溶于强碱也不溶于强酸的含氮有机物为硝基化合物 解析 化学式均为c7h7no2的有机物 均含有苯环 说明有机物中只有一个苯环 a b c三种有机物既能溶于强酸 又能溶于强碱 结合有机物分子式可知a b c中含有一个羧基和一个氨基 连在苯环上有邻 间 对三种结构 d e f既不溶于强酸 又不溶于强碱 应为硝基化合物 d e f中除含有1个苯环外 还含有1个硝基和1个甲基 硝基和甲基连在苯环上有邻 间 对三种结构 答案 1 顺序可颠倒 2 顺序可颠倒 互动探究 1 芳香族化合物g是天然蛋白质的水解产物 g的相对分子质量比a大14 则g的结构简式为 提示 g是天然蛋白质的水解产物 其结构应为 g的相对分子质量比a大14 g应比a多一个碳原子 g应为 2 两分子g在一定条件下脱水生成的有机物结构简式如何书写 提示 两分子g在一定条件下反应可以脱去一分子水 也可脱去两分子水 所得有机物结构简式分别为 1 下列说法中正确的是 a 淀粉和纤维素都是纯净物b 油脂不是高分子化合物c 植物油不能使溴的四氯化碳溶液褪色d 糖类物质均有甜味 解析 选b a项 淀粉和纤维素均为高分子化合物 不同分子中的n不同 二者均为混合物 a项错 b项 油脂相对分子质量较小 油脂为小分子 b项正确 c项 植物油中通常含有碳碳双键 可使溴的四氯化碳溶液褪色 c项错误 d项 糖类分为单糖 低聚糖 多糖 单糖和低聚糖有甜味 多糖一般没有甜味 d项错误 2 下列物质中 在一定条件下既能发生银镜反应 又能发生水解反应的是 a 乙酸甲酯b 蔗糖c 葡萄糖d 麦芽糖 解析 选d 能发生银镜反应要求有机物中含有醛基 乙酸甲酯能发生水解反应 但乙酸甲酯中没有醛基不能发生银镜反应 麦芽糖中含有醛基 蔗糖没有醛基 麦芽糖也能发生水解反应 葡萄糖不能发生水解反应 所以选d 3 下列说法正确的是 a 淀粉和纤维素互为同分异构体b 煤油属于油脂c 糖类和油脂都是人体重要的营养物质d 蛋白质变性是可逆过程 解析 选c a项 淀粉和纤维素分子式中的n不同 淀粉和纤维素不是同分异构体 a项错误 b项 煤油属于烃类 不属于油脂 b项错误 c项 糖类和油脂都是人体重要的营养物质 c项正确 d项 蛋白质变性是不可逆过程 d项错误 4 下列关于蛋白质的说法中不正确的是 a 蛋白质属于天然有机高分子化合物b nh4 2so4溶液能使蛋白质变性c 某些蛋白质跟浓硝酸作用会变黄d 可用盐析的方法分离 提纯蛋白质 解析 选b a项 蛋白质相对分子质量很大 属于天然有机高分子化合物 a项正确 b项 nh4 2so4溶液使蛋白质发生盐析 c项 含有苯环的蛋白质能与浓硝酸作用显黄色 d项 盐析时蛋白质沉淀析出 加水又重新溶解 盐析不影响蛋白质活性 可用于分离 提纯蛋白质 5 2012 蚌埠模拟 下列有关糖类 油脂和蛋白质的说法正确的是 a 油脂水解的共同产物是乙二醇b 从混合物中分离提纯蛋白质可采用过滤的方法c 淀粉 油脂和蛋白质都能在naoh溶液中发生水解d 糖类 油脂和蛋白质中一定都含有碳 氢 氧三种元素 解析 选d a项 油脂水解的共同产物是丙三醇 a项错误 b项 从混合物中分离提纯蛋白质可采用盐析 过滤的方法 b项错误 c项 淀粉在酸性条件下水解 c项错误 d项 糖类又称为碳水化合物 糖类一定含有碳 氢 氧三种元素 油脂和蛋白质中均含有碳元素 且油脂中有酯基 蛋白质中有肽键 所以油脂和蛋白质中一定含有碳 氢 氧三种元素 d项正确 6 2012 阜阳模拟 下列是一些制取物质的设计或设想 其中违背科学原理的是 a 用玉米 植物秸秆等作原料制造乙醇 用作汽车的燃料b 用动物的骨或皮作原料制造中药 用作滋补品c 用淀粉作原料提取淀粉酶 用作催化剂d 用植物油或动物脂肪作原料制造人造金刚石 解析 选c 植物的秸秆主要成分是纤维素 可以用来制取乙醇 动物的骨或皮中含有蛋白质 可用来制造中药 用作滋补品 淀粉酶 蛋白质 的组成元素是碳 氢 氧 氮等 淀粉