北京版高考化学总复习专题十七化学与生活（讲解练）教学讲解

1、专题十七化学与生活化学 北京专用考点清单考点一基本营养物质考点基础一、糖类的组成、结构与性质1.糖类的组成、物理性质及用途(1)糖类:糖类是绿色植物光合作用的产物,是动植物所需能量的重要来源。糖类是由C、H、O(或碳、氢、氧)三种元素组成的。根据能否水解以及水解后的产物,糖类可分为单糖、低聚糖和多糖。其中单糖不能水解成更简单的糖,代表物是葡萄糖、果糖;低聚糖以二糖为主,二糖是指1 mol该物质能水解成2 mol单糖的糖,代表物是蔗糖、麦芽糖;多糖是指1 mol该物质能水解成很多摩尔单糖的糖,代表物是淀粉、纤维素。大多数糖类化合物可用通式Cn(H2O)m表示。(2)糖类的物理性质1)葡萄糖是无色

2、晶体,有甜味,易溶于水,存在于葡萄和其他带甜味的水果里。正常人的血液里约含质量分数为0.1%的葡萄糖,叫血糖。2)蔗糖是白色晶体,易溶于水,存在于大多数植物体内,以甘蔗和甜菜中的含量最高。3)麦芽糖是白色晶体,易溶于水,有甜味。4)淀粉是无气味、无味道的粉末状物质,不溶于冷水。在热水里淀粉颗粒会膨胀破裂,一部分溶于水,另一部分悬浮于水中,形成胶状淀粉糊(糊化作用)。淀粉主要存在于植物的种子或块根里,其中谷类含淀粉较多。5)纤维素是白色、无气味、无味道的具有纤维状结构的物质,一般不溶于水和有机溶剂。纤维素是构成植物细胞壁的基础物质。(3)糖类的用途1)葡萄糖用于制镜业、糖果制造业,还可用于医药工

3、业等。2)麦芽糖可用作甜味食物。3)淀粉除在体内能被酶水解成葡萄糖供机体利用外,还是一种重要的食品工业原料,可用于酿酒、制醋、制葡萄糖等。4)纤维素主要用于制造纤维素硝酸酯、纤维素醋酸酯、黏胶纤维和造纸等。2.葡萄糖的分子结构和化学性质(1)分子结构葡萄糖的分子式:C6H12O6,最简式:CH2O。符合该最简式的有机物还有甲醛、乙酸、甲酸甲酯、乳酸等。结构简式:CH2OH(CHOH)4CHO。结构特点:1个葡萄糖分子中含有5个醇羟基、1个醛基。(2)化学性质1)葡萄糖分子中含有 CHO,能被还原成醇,反应的化学方程式为CH2OH(CHOH)4CHO+H2 CH2OH(CHOH)4CH2OH。2

4、)葡萄糖分子中含有 CHO,故葡萄糖能发生银镜反应,也能与新制的Cu(OH)2反应。a.银镜反应葡萄糖与银氨溶液反应的化学方程式为CH2OH(CHOH)4CHO+2Ag(NH3)2OH CH2OH(CHOH)4COONH4+3NH3+2Ag+H2O。b.葡萄糖被新制的Cu(OH)2氧化的化学方程式为CH2OH(CHOH)4CHO+2Cu(OH)2+NaOH Cu2O+3H2O+CH2OH(CHOH)4COONa。3)葡萄糖分子中含有醇羟基,故葡萄糖在一定条件下能发生酯化反应,1 mol葡萄糖最多能与5 mol乙酸发生酯化反应。4)葡萄糖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

5、,以维持人体生命活动所需要的能量。3.蔗糖和麦芽糖的结构和性质类别蔗糖麦芽糖分子式C12H22O11C12H22O11物理性质白色晶体,易溶于水,甜味仅次于果糖白色晶体,易溶于水,有甜味结构特点分子中无醛基分子中有醛基1.不与银氨溶液、新制的Cu(OH)2反应2.在酸性条件下水解,反应方程式为C12H22O11+H2OC6H12O6+C6H12O6蔗糖 葡萄糖果糖1.能与银氨溶液、新制的Cu(OH)2反应2.在硫酸等催化剂作用下水解,反应方程式为C12H22O11+H2O 2C6H12O6麦芽糖 葡萄糖用途重要的甜味食物可用作甜味食物4.淀粉和纤维素的结构和性质类别淀粉纤维素分子组成(C6H1

6、0O5)n(C6H10O5)n(n与淀粉分子式中的n是不同的值,故二者不是同分异构体)结构特点几百个到几千个单糖单元构成的高分子化合物。有直链及支链结构几千个葡萄糖单元构成的高分子化合物化学性质1.不与银氨溶液发生银镜反应,不显还原性2.在酸或酶的作用下发生水解,最终产物是葡萄糖;在人体内也水解为葡萄糖。反应方程式为(C6H10O5)n+nH2O nC6H12O6 淀粉 葡萄糖3.淀粉遇碘显蓝色1.不与银氨溶液发生银镜反应,不显原性2.在酸的作用下水解,最终产物是葡萄糖。可以发生水解,但比淀粉水解困难,反应方程式为:(C6H10O5)n+nH2OnC6H12O6 纤维素 葡萄糖二、油脂的组成、

7、结构与性质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与甘油形成的酯,属于酯类化合物。通常将常温下呈液态的油脂称为油,如豆油等植物油;呈固态的油脂称为脂肪,如牛脂等动物油脂。2.油脂的性质(1)水解反应在酸、碱或酶等催化剂的作用下,油脂均可发生水解反应。1 mol油脂完全水解的产物是1 mol甘油和3 mol高级脂肪酸(或盐)。油脂在碱性溶液中的水解反应又称皂化反应。+3NaOH+3C17H35COONa硬脂酸甘油酯甘油硬脂酸钠(2)油脂的氢化由液态的油转变为半固态的脂肪的过程,称为油脂的氢化,也称油脂的硬化。油酸甘油酯通过氢化反应转变为硬脂酸甘油酯的化学方程式为油酸甘

8、油酯硬脂酸甘油酯+3H23.油脂和矿物油的比较三、蛋白质的组成、结构与性质1.蛋白质的组成和结构(1)蛋白质含有C、H、O、N等元素。(2)蛋白质是由氨基酸组成的,蛋白质水解的最终产物是氨基酸。所以说氨基酸是组成蛋白质的基石,蛋白质属于有机高分子化合物。(3)常见的几种氨基酸甘氨酸:H2NCH2COOH丙氨酸:谷氨酸:2.蛋白质的性质(1)盐析:向蛋白质溶液中加入某些浓的无机盐溶液后,可以使蛋白质凝聚而从溶液中析出,这种作用叫盐析,盐析是一个可逆过程。盐析可用于分离、提纯蛋白质。(2)变性:蛋白质在受热,紫外线、X射线,强酸、强碱,重金属盐(如铅、铜、汞盐)以及一些有机物(如甲醛、酒精、苯甲酸

9、等)的作用下会凝固,这种凝固是不可逆的,即凝固后不能在水中重新溶解,这种变化叫变性。蛋白质变性后,不仅丧失了原有的可溶性,同时也失去了生理活性。变性原理可用于消毒,但使用不当也会引起中毒。(3)颜色反应:含苯环的蛋白质跟浓硝酸作用会呈黄色。(4)灼烧:蛋白质在灼烧时有烧焦羽毛的特殊气味。(5)水解:蛋白质在酸、碱或酶的作用下水解,最终生成氨基酸。考点二化学与可持续发展一、资源综合利用1.地球资源之一煤(1)煤的干馏将煤隔绝空气加强热使之分解的过程,工业上也叫煤的焦化。煤的干馏是一个复杂的物理变化和化学变化过程。煤干馏的主要产品和用途(2)煤的气化煤的气化是将其转化为可燃性气体的过程,主要反应是

10、碳与水蒸气反应生成水煤气等。C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)(3)煤的液化煤的液化是将其转化为液体燃料的过程。1)直接液化煤+氢气 液体燃料2)间接液化煤+水 CO+H2 甲醇等2.地球资源之二石油(1)石油的分馏利用原油中各组分沸点的不同进行分离的过程叫做分馏。其主要目的是得到汽油、煤油、柴油等轻质油。(2)石油的裂化在一定条件下,将相对分子质量较大、沸点较高的烃分解为相对分子质量较小、沸点较低的烃的过程,叫裂化。C16H34 C8H18+C8H16C8H18 C4H8+C4H10裂化的主要目的是提高轻质燃料油的产量。裂化所得轻质油和直接分馏所得轻质油的区别是前者含有不饱和烯烃,

11、因此裂化汽油可使溴水、酸性KMnO4溶液褪色。(3)石油的裂解石油在更高的温度(7001 000 )下发生的深度裂化,使长链的烃断裂成乙烯、丙烯、丁烯等短链烃的过程叫裂解。C4H10 CH4+C3H6C4H10 C2H4+C2H6裂解的目的是获得重要化工原料乙烯等气态不饱和烯烃。二、环境保护与绿色化学1.环境污染与绿色化学(1)大气污染当大气中某些有毒、有害物质的含量超过正常值或大气的自净能力时,就发生了大气污染。1)污染物的种类:主要有颗粒物、硫的氧化物(SO2和SO3)、氮的氧化物(NO和NO2)、CO、碳氢化合物,以及氟氯代烷等。2)主要危害:既危害人体健康,又影响动植物的生长,严重时会

12、影响地球的气候。3)防治措施:立法,综合治理。(2)水污染排放的污染物使水和水体的物理、化学性质发生变化,或使生物群落发生变化,从而降低了水体的使用价值。1)污染物的种类:重金属、酸、碱、盐等无机化合物;耗氧物质、石油和难降解的有机物以及洗涤剂等。2)防治措施:控制污水的排放,用物理、化学、生物等方法综合治理。(3)土壤污染进入土壤中的污染物的数量超过了土壤的净化能力,就会引起土壤质量下降,这种现象就称为土壤污染。1)污染物:城市污水、工业废水、生活垃圾及工矿业固体废弃物、化肥、农药、大气沉降物、牲畜的排泄物、生物残体等。2)防治的措施:控制和减少污染物的排放,加强工矿企业固体废弃物及城市垃圾

13、的处理和利用。(4)几种常见的环境污染食品污染污染成因飘尘CO2排放量过大,造成全球气温上升食品污染大量富含N、P等物质的废水的排放,造成水体富营养化飘尘硫氧化物、氮氧化物的大量排放,造成雨水酸度过大食品污染氟氯代烷等的大量排放使臭氧层大量损耗飘尘氮氧化物(主要指NO2)和碳氢化合物的大量排放食品污染大量丢弃难降解的废弃塑料类制品食品污染人类在动物饲养和植物种植过程中使用大量的生长激素、农药、化肥等飘尘烟雾、尘埃、煤灰或冷凝汽化物的固体长时间悬浮于空气中(5)绿色化学1)核心:利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境造成的污染。2)特征:采用无毒、无害的原料;在无毒、无害的条件(包括催化剂

14、、溶剂)下进行;产品应该是环境友好的;具有理想的“原子经济性”,即反应具有高选择性、极少副产物,甚至实现“零排放”。3)原子经济性:原子经济性可用原子利用率来衡量。原子利用率=100%CH2 CH2+Br2 CH2BrCH2Br;CH4+Cl2 CH3Cl+HCl上述两反应的原子利用率为100%的是,其特点为反应物中的原子全部转化到期望的产物中。原子经济性反应有两个显著优点:一是最大限度地利用原料,二是最大限度地减少废物的排放。2.几种污水处理的化学方法方法原理设备或原材料处理对象混凝法向污水中加入混凝剂,使细小的悬浮颗粒聚集成较大的颗粒而沉淀混凝剂有明矾、聚羟基氯化铝、聚丙烯酰胺等含油废水、

15、染色废水、煤气站废水、洗毛废水等中和法酸碱中和熟石灰、H2SO4、CO2等钢铁厂、电镀厂等产生的酸性废水;碱性废水氧化还原法投加氧化(或还原)剂,将废水中有害物质转化为无毒物质、难溶物质或易除去的物质氧化剂有空气(O2)、漂白粉、氯气、臭氧等含酚、氰化物、硫、铬、汞的废水,印染废水,医院废水等电解法在废水中插入电极板,通电后,废水中带电离子变为中性原子电源、电极板等含铬废水,毛纺废水等吸附(包含离子交换)法废水通过固体吸附剂,使废水中溶解的有机物或无机物吸附在吸附剂上,通过的废水得到处理吸附剂有活性炭、煤渣、土壤等染色、颜料废水,还可吸附酚、汞、铬、氰以及除色、除臭、除味等考点三生活中的材料一

16、、金属材料1.几种常见合金的组成、性质和用途2.开发利用金属矿物冶炼金属由于金属的化学活动性不同,金属离子得到电子生成金属原子的能力也就不同,因此必须采用不同的冶炼方法。(1)热分解法适用于冶炼金属活动性较差的金属。如汞和银。2HgO 2Hg+O22Ag2O 4Ag+O2(2)热还原法用还原剂(C、CO、H2、Al等)还原金属氧化物,适合于金属活动性介于ZnCu之间的大多数金属的冶炼。例如Fe2O3+3CO 2Fe+3CO22CuO+C 2Cu+CO22Al+Cr2O3 2Cr+Al2O3WO3+3H2 W+3H2O若金属以硫化物或碳酸盐形式存在时,要先将其转化成氧化物后再还原。例如2ZnS+

17、3O22ZnO+2SO22ZnO+C 2Zn+CO2(3)电解法适合冶炼金属活动性很强的金属(一般是在金属活动性顺序中排在铝前边的金属)。例如2Al2O3(熔融) 4Al+3O2MgCl2(熔融)Mg+Cl2二、三大合成材料1.塑料(1)塑料的成分:主要是合成树脂,含有少量使其具有某些特定性能的加工助剂,如能提高塑性的增塑剂、防止塑料老化的防老化剂等。(2)塑料的种类2.合成纤维(1)化学纤维的分类化学纤维有人造纤维和合成纤维。人造纤维是用木材、草类的纤维经化学加工制成的;合成纤维是利用石油、天然气、煤和农副产品作原料制成的。(2)合成纤维的种类类型特征和举例合成纤维具有强度高、弹性好、耐磨、耐化学腐蚀、不发霉、不怕虫蛀、不缩水等优点。如涤纶、锦纶、腈纶、丙纶、维纶和氯纶等特种合成纤维具有某些特殊性能