高考化学总复习 111生命活动的基础物质精品课件 苏教版.ppt

第一单元生命活动的基础物质 1 理解 酯 与 脂 了解油脂的组成 结构 性质和主要用途 2 了解糖类的组成和分类 了解葡萄糖的还原性 蔗糖和麦芽糖的水解反应以及葡萄糖 蔗糖 麦芽糖的用途 3 了解淀粉 纤维素的重要性质和主要用途 4 了解氨基酸的组成 结构和性质 了解蛋白质的组成 结构和性质 了解酶 核酸 5 认识生命中的基础有机化学物质在生命活动中的作用及在生产 生活中的应用 1 命题特点近几年的高考命题主要考点有 一是考查基本营养物质的组成 如葡萄糖与蔗糖是否互为同系物 纤维素与淀粉是否互为同分异构体等 二是考查水解反应 如糖类中葡萄糖是否水解 油脂与蛋白质是否水解及产物等 主要以选择题形式出现 2 预测展望本部分知识与人类生活及健康 工农业生产 新型高分子化合物等联系密切 从发展方向来看 高考对本部分内容将有所加强 糖类 蛋白质的相关考点在高考中的比重将会加大 形式也将更加灵活 一 糖类1 糖类概述 1 概念 糖类一般是多羟基醛或多羟基酮 以及能水解生成它们的化合物 可用通式cn h2o m表示 该通式只能说明糖类由c h o三种元素组成 并不反映糖类的结构 该通式的应用是有限度的 少数属于糖类的物质不一定符合通式 而少数物质符合通式又不是糖类 2 分类 不能水解的糖为单糖 能水解成二分子单糖的糖为二糖 能水解成许多分子单糖的糖为多糖 3 糖类可分为单糖 低聚糖 多糖 它们相互转化的关系为 2 单糖葡萄糖 1 结构简式 ch2oh choh 4cho 特点 多羟基醛 2 化学性质 还原性 能发生银镜反应和与新制cu oh 2反应 3 制法 淀粉水解 4 用途 作营养物质和还原剂 5 果糖与葡萄糖的鉴别果糖与葡萄糖互为同分异构体 且均能发生银镜反应 但葡萄糖能使溴水褪色 而果糖不能 果糖在碱性条件下可转化成葡萄糖 3 二糖 c12h22o11 1 蔗糖和麦芽糖的相似之处 分子式相同 分子式均为c12h22o11 互为同分异构体 都属于二糖 水解都生成两分子单糖 水解的生成物都能还原银氨溶液和新制的cu oh 2悬浊液 2 蔗糖和麦芽糖的区别 麦芽糖分子中含有 cho 是还原性糖 蔗糖分子中无 cho 不能还原银氨溶液和新制的cu oh 2悬浊液 水解生成物不同 麦芽糖水解生成两个分子葡萄糖 蔗糖水解生成一分子葡萄糖 一分子果糖 存在 甘蔗和甜菜中含蔗糖 淀粉在酶作用下水解可以得到麦芽糖 4 淀粉 纤维素 1 淀粉多糖是能水解生成多个分子单糖的糖类 淀粉和纤维素是最重要的多糖 它们的通式是 c6h10o5 n 但它们的分子里所包含的单糖单元 c6h10o5 的数目不同 即n值不同 且它们的结构也不相同 组成和结构 分子组成为 c6h10o5 n 是由几百至几千个葡萄糖单元构成的高分子化合物 分子结构有直链结构和支链结构两种 物理性质 白色粉末状物质 不溶于冷水 在热水里淀粉颗粒会膨胀破裂 有一部分淀粉会溶解在水里 另一部分悬浮在水里 形成胶状淀粉糊 2 纤维素 组成与结构 分子组成为 c6h10o5 n 是由几千个葡萄糖单元构成的高分子化合物 与淀粉相比 虽然分子组成单元相同 但由于结构 或n值 不同 一般纤维素大于淀粉 所以两者并非同分异构体 纤维素分子的一个结构单元含有三个醇羟基 物理性质 白色 无臭 无味的物质 不溶于水 也不溶于一般的有机溶剂 化学性质1 没有 cho 不与银氨溶液和新制的cu oh 2反应 不是还原性 2 在90 的h2so4和水浴加热的条件下能发生水解 最终产物也是葡萄糖 但比淀粉水解困难 3 酯化反应 制硝化纤维 二 油脂1 油脂的组成和结构油脂是由多种高级脂肪酸跟甘油生成的酯 其结构如下 结构式里r1 r2 r3为同一种烃基的油脂称为单甘油酯 r1 r2 r3为不同种烃基的油脂称为混甘油酯 油 不饱和高级脂肪酸与甘油所形成的酯 在常温下呈液态 如植物油 脂 饱和高级脂肪酸与甘油所形成的酯 在常温下呈固态 如动物油 油脂 油和脂肪 统称为油脂 它们属于酯类 油脂是混合物 无固定的熔点 沸点 酯 酯是由醇与酸 有机酸和无机含氧酸 相互作用失去水分子而成的一类化合物的总称 2 油脂的化学性质由于油脂是多种高级脂肪酸甘油酯的混合物 而在高级脂肪酸中 既有饱和的 又有不饱和的 因此 油脂兼有酯类和烯烃的化学性质 1 油脂的氢化 还原反应 这个反应叫油脂的氢化 也叫油脂的硬化 这样制得油脂叫硬脂酸甘油酯 通常又叫脂肪 油脂氢化的目的 一是使油变为脂肪后性质稳定 不易变质 便于储存 运输 二是提高油脂的熔点 可用于制肥皂 生产肥皂要消耗大量的动物脂肪 如牛油和猪油等 用人造脂肪能弥补动物油脂的不足 2 水解 可在酸性或碱性条件下水解 酸性水解的目的 制高级脂肪酸 甘油 油脂在碱性条件下的水解又称为皂化反应 其目的是制肥皂和甘油 三 氨基酸 蛋白质 核酸1 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 官能团为 cooh和 nh2 氨基酸结构简式可表示为 2 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 随着水溶液的ph不同 氨基酸在溶液中存在的形态不同 成肽反应两分子氨基酸缩水形成二肽 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c h o n s等元素 蛋白质是由氨基酸通过肽键等相互连接而形成的一类具有特定结构和一定生物学功能的生物大分子 属于天然有机高分子化合物 2 蛋白质的性质 水解 在酸 碱或酶的作用下最终水解生成氨基酸 两性 与氨基酸的性质相似 盐析 向蛋白质溶液中加入某些浓的无机盐 如 nh4 2so4 na2so4等 溶液后 可以使蛋白质的溶解度降低而从溶液中析出 为可逆过程 可用于分离和提纯蛋白质 变性 加热 紫外线 x射线 强酸 强碱 重金属盐 一些有机物 甲醛 酒精 苯甲酸等 会使蛋白质变性 属于不可逆过程 颜色反应 含有苯环的蛋白质遇浓hno3变黄色 蛋白质遇双缩脲试剂呈现紫玫瑰色 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 3 酶 1 酶是活细胞产生的一类具有催化功能的生物分子 绝大多数酶是蛋白质 2 酶催化作用具有以下特点 条件温和 不需加热 具有高度的专一性 具有高效催化作用 4 核酸 1 脱氧核糖核酸 dna 生物遗传信息的载体 蛋白质的合成模板 2 核糖核酸 rna 参与蛋白质的合成 一 酯 油脂和矿物油的比较 酯化反应中的酸可以是无机含氧酸或有机羧酸 醇可以是任意醇 酸 特指高级脂肪酸 和醇 特指丙三醇 生成油脂 二 糖类的水解1 糖类水解的条件 1 蔗糖 稀h2so4作催化剂并水浴加热 2 淀粉 稀h2so4作催化剂 水浴加热 淀粉酶 唾液中存在 室温 适宜温度36 酶催化具有专一性 催化效率高 3 纤维素 催化剂为90 的浓h2so4 小火微热 防止大火加热使纤维素被浓h2so4脱水碳化 加热至溶液呈亮棕色为止 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 实验现象及结论 注意 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 用银氨溶液或新制cu oh 2悬浊液检验水解产物葡萄糖时 必须在碱性条件下进行 因此预先必须用naoh溶液将水解液中的h2so4中和 并将溶液转化为碱性溶液 考点1糖类的结构和性质 典例1 2006年诺贝尔化学奖 医学和生理学奖分别授予在研究dna rna方面有突出成就的美国科学家 核酸有两种 含核糖的是核糖核酸 rna 含脱氧核糖的是脱氧核糖核酸 dna 人们的基因组通过从细胞核里的dna向蛋白质的合成机制发出生产蛋白质的指令动作 这些指令通过mrna传送 核糖是合成核酸的重要原料 常见的两种核糖结构简式为 戊醛糖ch2oh choh choh choh cho 下列关于核糖的叙述不正确的是 a 戊醛糖和d 核糖互为同分异构体b 它们都能发生酯化反应c 戊醛糖属于单糖d 由戊醛糖 脱氧核糖 ch2oh choh choh ch2 cho 可看成是一个氧化过程 解析 解答本题时应先根据两种物质的结构简式写出各自的分子式 并判断所含官能团 从而推断物质的属类及性质 答案 d 针对训练1某白色粉末a 难溶于冷水 在热水中形成糊状物 滴入碘水呈蓝色 在一定条件下与水作用生成b 经测定知b分子中氢 氧原子数之比为2 1 氢原子数比碳原子数多10个 b的相对分子质量为342 b能溶于水并能发生银镜反应 b经过一系列变化得到c c能发生银镜反应但不能发生酯化反应 且c o原子总数为3 则a是 b是 c是 解析 根据遇碘水呈蓝色 很容易判断a是淀粉 根据b列式 m c2n 10h2non 342 得n 11 结合b是淀粉水解的产物 所以b是麦芽糖 根据c能发生银镜反应 可以知道c中存在醛基 同时满足有醛基和c o原子总数为3的有机物只有乙醛和甲酸 但是甲酸可以发生酯化反应 答案 淀粉麦芽糖乙醛 考点2油脂的结构和性质 典例2 下列关于油脂的叙述中 不正确的是 a 油脂没有固定的熔 沸点 因而油脂是混合物b 油脂都不能使溴水褪色c 油脂在酸性或碱性条件下的水解反应都称为皂化反应d 常温下呈液态的油脂都可以催化加氢转变为固态的脂肪 解析 油脂是混合物 因而没有固定的熔 沸点 选项a说法正确 油脂中混有不饱和高级脂肪酸的甘油酯时 可与溴水发生加成反应而使溴水褪色 选项b说法不正确 油脂在碱性条件下的水解反应才称为皂化反应 选项c说法也不正确 液态油脂可通过催化加氢转变为固态的脂肪 以利用储存和运输 选项d说法正确 答案 bc 针对训练2某天然油脂10g 需1 8gnaoh才能完全皂化 又知该油脂1kg进行催化加氢 耗氢12g才能完全硬化 试推断1mol该油脂平均含碳碳双键数为 a 2molb 3molc 4mold 5mol 所以可以得出naoh与氢气的比例关系 3naoh nh2120g2ng180g12g解得 n 4 答案 c 考点3蛋白质 氨基酸的结构和性质 典例3 有一个多肽 其分子式是c55h70o19n10 已知将它水解后只得到下列四种氨基酸 1 这个多肽是几肽 有几个肽键 2 该多肽水解后有几个谷氨酸 几个苯丙氨酸 解析 理解氨基酸缩合反应形成肽的实质 即一个分子中的氨基提供氢原子 另一个分子中的羧基提供羟基 脱去一个水分子并连接成肽键 即可顺利解答 1 因这几种氨基酸均只有1个氮原子 多肽的分子式中有10个氮原子 则有10个氨基酸参加反应 故为十肽 10个氨基酸之间可脱去9分子水 则有9个肽键 答案 1 该多肽是十肽 有9个肽键 2 该多肽水解后有4个谷氨酸 3个苯丙氨酸 针对训练3下面是蛋白质水解得到的一条肽链 下列叙述不正确的是 解析 该肽链是四肽 有3个肽键 水解得到4个 氨基酸 答案 a 根据上述操作和现象 首先回答结论是否正确 然后简要说明理由 1 方案甲 2 方案乙 3 方案丙 解析 淀粉水解的酸性条件和银镜反应的碱性条件之间必须要加碱中和 只要淀粉没有完全水解就会遇碘水变蓝 答案 1 结论不正确 因为淀粉可能部分水解 而未水解的残留部分会与碘水反应而使溶液变蓝 2 结论不正确 因为淀粉可能部分水解或完全水解 但是在酸性条件下 生成的葡萄糖不能与银氨溶液发生银镜反应 3 结论正确 说明淀粉水解 生成了葡萄糖 并在碱性条件下发生了银镜反应 针对训练4将淀粉水解并用cu oh 2碱性悬浊液检验水解产物的实验中 要进行的主要操作有 加热 滴入稀硫酸 加入新制的cu oh 2悬浊液 加入naoh溶液中和 以上各步操作的先后顺序的正确排列是 a b c d 解析 加热既是淀粉在酸催化作用下水解反应的条件 也是其水解产物葡萄糖与新制cu oh 2发生反应的条件 滴入稀硫酸用来催化淀粉水解 加入naoh溶液是为了中和用作催化剂的硫酸 答案 b 1 2010 宁夏检测 光滑大米十分耐看 但在购买时要慎重 因为市场上曾出现过不法商贩利用石蜡等工业用油给大米进行 抛光 处理后冒充优质米以牟取暴利的现象 食用油与石蜡油虽然都称为油 但从化学组成和分子结构上看 它们是完全不同的 下列叙述中正确的是 a 食用油属于有机物 石蜡属于无机物b 食用油属于纯净物 石蜡属于混合物c 食用油属于酯类物质 石蜡属于烃类d 食用油属于高分子化合物 石蜡属于小分子化合物 解析 食用油是高级脂肪酸的甘油酯 属于酯类 是混合物 不是高分子化合物 如硬脂酸甘油酯的相对分子质量为890 石蜡 石油分馏产品 是多种烃的混合物 答案 c 2 下图表示一个反应过程 图中的黑球表示两个相同的单糖 则图中的a b c分别表示 a 麦芽糖 麦芽糖酶 葡萄糖b 蔗糖 蔗糖酶 果糖c 乳糖 乳糖酶 葡萄糖d 淀粉 淀粉酶 葡萄糖 解析 据图示 b在反应前后未变化 应为催化剂即酶 a是水解后生成两个相同的单糖分子的二糖 1mol麦芽糖水解生成2mol葡萄糖 1mol蔗糖水解生成1mol葡萄糖和1mol果糖 乳糖水解生成葡萄糖和半乳糖 淀粉属于多糖 答案 a 3 下列说法正确的是 a 辨别固体石蜡和脂肪的方法是加热熔化后 滴入naoh溶液共煮 看是否分层b 酯 油脂和矿物油完全燃烧后 得到的产物均为co2和h2o 说明三者的构成元素完全相同c 酯 油脂和矿物油均能与溴水中的br2发生反应而使其褪色d 酯和油脂均能发生水解反应 生成相应的酸和一元醇 解析 酯 油脂和矿物油的主要区别是前二者结构中含有 能水解 后者只是由烃组成的混合物 联系酯和烃的性质 进行解答 石蜡是固态的烃 不能发生水解反应 滴入热的naoh溶液后 混合液分层 而脂肪滴入热的naoh溶液后水解 液体不分层 a正确 b中烃只含c h两种元素 而酯和油脂还含有氧元素 c中当酯和油脂不含有碳碳双键时 不能与br2发生反应而使之褪色 d项中油脂发生水解反应 生成的是丙三醇 而不是一元醇 故b c d均错 答案 a 4 下列有关蛋白质的叙述中正确的是 蛋白质溶液里加入饱和硫酸铵溶液 有沉淀析出 再加入水 也不溶解 温度越高 酶催化的化学反应越快 天然蛋白质的水解最终产物均为 氨基酸 重金属盐能使蛋白质凝结 所以误食重金属盐会中毒 氨基酸和蛋白质均是既能与酸反应又能与碱反应的两性物质 通常用酒精消毒是利用酒精使细菌中的蛋白质变性而失去生理活性 鉴别织物是蚕丝还是人造丝 可用灼烧闻气味的方法 a b c d 解析 具体分析如下 中盐析过程是可逆的 析出的蛋白质能重新溶解于水中 酶是一种蛋白质 温度高会使酶变性 反应速率反而降低 天然蛋白质的水解产物最终均为 氨基酸 重金属盐能使蛋白质变性 氨基酸和蛋白质均含有氨基和羧基 是两性物质 酒精消毒是利用酒精使细菌中的蛋白质变性 蚕丝主要成分为蛋白质 灼烧时有烧焦羽毛的气味 人造丝没有 答案 d 5 当含有下列结构片段的蛋白质在胃液中水解时 不可能产生的氨基酸是 答案 d 6 下列实验能达到预期目的的是 a 可以用热的浓naoh溶液来区分植物油和矿物油b 向经唾液充分作用后的苹果汁中滴入碘水检验淀粉的存在c 将纤维素和稀h2so4加热水解后的液体取出少许 加入新制的cu oh 2并加热 有红色沉淀生成 证明水解生成了葡萄糖d 蛋白质溶液中加入丙酮可以使蛋白质从溶液中析出 再加水又能溶解 解析 选项a中植物油水解生成易溶于水的物质 溶液不分层 矿物油与naoh不反应 溶液分为两层 因而可以区分之 选项b中的苹果汁不再含有淀粉 选项c未加naoh中和多余的h2so4 选项d是蛋白质的变性 变性后的蛋白质加水不溶解 答案 a 7 下列物质中 既能与naoh反应 又能与硝酸反应 还能水解的是 答案 b 8 下列各组物质中 一定互为同分异构体的是 淀粉和纤维素 蔗糖和麦芽糖 乙醇和乙醚 丙烷和环丙烷 硝基乙烷和氨基乙酸 氰酸铵 nh4cno 和尿素a b c d 全不是解析 本题考查的是有关化合物的结构 进而判断是否互为同分异构体 关键是注意淀粉和纤维素虽都写成 c6h10o5 n 但n值不同 答案 b 9 某学生称取9g淀粉直接溶于水 测定淀粉水解的百分率 其程序如下 1 各步所加试剂为 a b c 2 只加a溶液 不加b溶液是否可以 理由是 3 当析出2 16g金属单质时 淀粉的水解率是 解析 淀粉水解用稀硫酸作催化剂 用银氨溶液或新制的氢氧化铜检验水解生成的葡萄糖 加入银氨溶液或新制的氢氧化铜前要先加碱中和作催化剂用的酸 葡萄糖与银氨溶液或新制的氢氧化铜反应必须在碱性条件下进行 用碘检验淀粉是否存在 通过加入c生成单质沉淀 可以判断生成的为银 通过银的量可以求得葡萄糖的量 进一步求得淀粉的水解率 答案 1 稀硫酸氢氧化钠ag nh3 2oh 2 不可以 银镜反应必须在碱性条件下进行 3 18 10 如下图所示 淀粉水解可产生某有机化合物a a在不同的氧化剂作用下 可以生成b c6h12o7 或c c6h10o8 b和c都不能发生银镜反应 a b c都可以被强还原剂还原成为d c6h14o6 b脱水可得到五元环的酯类化合物e或六元环的酯类化合物f 已知 相关物质被氧化的难易次序是 请在下列空格中填写a b c d e f的结构简式 a b c d e f 解析 a是淀粉水解的产物 不难确定a是葡萄糖 hoch2 choh 4 cho b是氧化 cho为 cooh