2025高中化学知识清单：选择性必修3 第四章 生物大分子

〔高中化学知识清单)选择性必修3第四章生

物大分子

一、糖类的组成和分类

1、结构与组成

(1)糖类是由碳、氢、氧三种元素组成的一类有机化合物。

(2)大多数糖类化合物的分子式可用通式Cm(H2O)n来表示,m

与n是可以相同、也可以不同的正整数。

(3)符合Cm(H2O)n通式的物质不肯定都是糖类化合物，如甲

醛CH2。、乙酸C2H4。2等;有些糖的分子式并不符合

Cm(H2O)n,如脱氧核糖C5H10O4。

(4)有甜味的不肯定是糖，如甘油、木糖醇等；没有甜味的也

可能是糖，如淀粉、纤维素等。因此，糖类物质不完全属于碳水

化合物，也不等于甜味物质。

(5)糖类化合物从分子结构上看，糖类是多羟基醛、多羟基酮

和它们的脱水缩合物。

2、分类

依据糖类能否水解以及水解后的产物，糖类可分为：

(1)单糖：但凡不能水解的糖称为单糖。如葡萄糖、果糖、核

糖及脱氧核糖等。

(2)寡糖：1mol糖水解后能产生2〜10mol单糖的称为寡糖或

低聚糖。假设水解生成2moi单糖，则称为二糖，重要的二糖有麦

芽糖、乳糖和蔗糖等。

(3)多糖：1mol糖水解后能产生10moi以上单糖的称为多

糖，如淀粉、纤维素和糖原等。

(二)葡萄糖与果糖

1、分子组成和结构特点

官

分子类

结构简式A

式H别

葡C6HCH20H(CHOH)4c单

羟基、

萄糖12。6HO糖

醛基

果C6H羟基、单

糖12。6酮珍糖

基

从组成和结构上看，葡萄糖和果糖互为同分异构体。

2、葡萄糖分子结构的探究

3

探究实验推理结论

骤

a1.80g葡萄0.01mol葡萄最简式

糖完全燃烧，得糖中，为CH2。

2.64gCO2和n(C)=0.06

1.08gH2Omol

n(H)=0.12

mol

n(0)=0.06

mol

经质谱法测

M(CHO)n=分子式

（1出葡萄糖的相对r2

180,得n=6为C6Hl2。6

分子质量为180

n（葡萄糖）=

0.01mol,lmol羟

肯定条件基与乙酸发生酯

下，1.80g葡萄化反响，生成酯1mol葡

d糖与乙酸完全酯的质量比原物质萄糖中有」

化，生成相应的的质量增加42mol羟基

酯3.90gg（即C2H2。）,现

增加2.10g,即含

有羟基0.05mol

葡萄糖可以分子中含

—

发生银镜反响有醛基

(i葡萄糖可以—葡萄糖分

被复原为直链己子为直链结构

六醇

3、葡萄糖的化学性质

葡萄糖分子中含有醛基和醇羟基，可发生氧化、加成、酯化

等反响。

(1)氧化反响

①生理氧化或燃烧

AH=-2804kJ-mol-1

②被弱氧化剂银氨溶液或新制的

(2)加成反响

(3)酯化反响

(4)发酵成醇

(三)二糖

1、蔗糖、麦芽糖的结构和化学性质的实验探究

实验现

实验步骤实验结论

象

试管内蔗糖分子中

无明显现象无醛基，是非

试管内复原性糖；麦芽

产生砖红糖分子中含

色沉淀有醛基，是复

原性糖

参加银

蔗糖的水解

氨溶液的试

产物分子中含

①管中都产

有醛基，具有

②把蔗糖生银镜；

复原性；

溶液换为麦芽参加新制的

麦芽糖的水

糖溶液，重复CU(OH)的

2解产物分子中含

实验操作试管中都出

有醛基，具有

现砖红色

复原性

沉淀

为保证上述实验成功，应注意:

①盛蔗糖或麦芽糖溶液的试管要预先洗净，可先用NaOH溶

液洗涤，再用清水洗净；

②蔗糖或麦芽糖水解实验需要用水浴加热；

③检验水解产物为葡萄糖时，肯定要先加NaOH溶液中和作

催化剂的稀硫酸，至溶液呈碱性后再加银氨溶液或新制的

CU(OH)2,否则实验会失败。

2、蔗糖和麦芽糖的结构与性质

蔗糖麦芽糖

分

C12H22O11Cl2H22011

子式

分分子中无醛基分子中有醛基

子结构互为同分异构体，都是二糖

水解生成葡萄水解生成葡萄

糖和果糖糖

化

非复原性糖，与复原性糖，与银

学性质

银氨溶液或新制的氨溶液或新制的

Cu(OH)2不反响Cu(OH)2反响

向其溶液中分别参加银氨溶液，水浴加

鉴热，能发生银镜反响的是麦芽糖，不能发

别方法生银镜反响的是蔗糖(也可用新制的氢氧化

铜鉴别)

3、蔗糖的水解反响

(1)蔗糖水解反响实验需用稀硫酸(1：5)作催化剂，水浴加热。

水解反响的化学方程式为

(2)水解产物中葡萄糖的检验：欲要检验水解产物中的葡萄

糖，必须先参加NaOH溶液中和多余的硫酸,再参加银氨溶液或

新制的CU(OH)2进行检验。

(四)淀粉和纤维素

1、糖类复原性的检验

糖类的复原性是指糖类能发生银镜反响或与新制的CU(OH)2

反响，假设糖不能发生银毓反响或不与新制的Cu(OH)2反响，则

该糖不具有复原性，为非复原性糖。

2、淀粉水解程度的推断

(1)实验原理

推断淀粉水解的程度时，要注意检验产物中是否生成葡萄

糖，同时还要确认淀粉是否水解完全。用银氨溶液或新制的

Cu(OH)2和碘水来检验淀粉是否发生了水解及水解是否完全。

(2)实验步骤

(3)实验现象和结论

现

现象B结论

象A

未

溶液变淀粉

出现银

成蓝色尚未水解

镜

出溶液变淀粉

现银镜成蓝色局部水解

出溶液不淀粉

现银镜变蓝色完全水解

3、纤维素性质探究实验

(1)实验步骤

在试管中放入少量脱脂棉，参加几滴蒸储水和几滴浓硫酸,

用玻璃棒将混合物搅拌成糊状。参加过量NaOH溶液中和至碱

性，再滴入3滴5%CuSO4溶液，加热，观察并解释实验现象。

（2）实验现象

有砖红色沉淀生成。

4、淀粉和纤维素的结构与性质

淀粉纤维素

通

(C6H10O5)n

式

①不是同分异构体（n值不等），也不是同系物

关

（结构不同且分子组成上也不相差n个CH2原子

系

团）；②都是天然有机高分子化合物

结

分子中含有几百个分子中含有几千个

构特

到几千个葡萄糖单元葡萄糖单元

征

白色、无味、具有

物白色、无味、固态

纤维状结构的固体，不

理性粉末，不溶于冷水，在

溶于水，也不溶于一般

质热水中发生糊化作用

的有机溶剂

化①无复原性①无复原性

学性②能水解生成葡②能水解生成葡

质萄糖萄糖(难)

③遇碘单质变③能发生酯化反

蓝响

存植物光合作用的产构成细胞壁的根底

在物物质

纺织、造纸、制纤

用制葡萄糖和酒精，

维素硝酸酯、纤维素乙

途人体的能源之一

酸酯等

第二节蛋白质

一、氨基酸的结构和性质

1、氨基酸的分子结构

(1)从结构上看，氨基酸可以看作是羚酸分子中煌基上的氢原

子被氨基取代的产物。

(2)官能团：分子中既含有一COOH(竣基)又含有一NH2(氨

基)。

(3)天然氨基酸主要是a-氨基酸，其结构简式可以表示为。

2、常见的氨基酸

俗名结构简式系统命名

甘氨

H2N—CH2COOH氨基乙酸

酸

丙氨

2-氨基丙酸

酸

谷氨2-氨基戊二

酸酸

苯丙2-氨基-3-苯基

氨酸丙酸

3、氨基酸的性质

(1)物理性质

游强酸或强乙醇、

水

剂碱乙醛

游大多数

能溶难溶

化性能溶

(2)化学性质

①两性

氨基酸分子中含有酸性基团一COOH,碱性基团一NH2。

②成肽反响

两个氨基酸分子(可以相同，也可以不同)在肯定条件下，通过

氨基与竣基间缩合脱去水,形成含有肽键的化合物,发生成肽反

响，该反响属于取代反响。如:

氨基酸二肽或多肽蛋白质。

③氨基酸缩合的反响规律

两分子间缩合：

分子间或分子内缩合成环:

二、蛋白质

1、蛋白质的组成和结构

(1)组成：蛋白质中主要含有C、H、O、N、S等元素,属于

天然有机高分子化合物。其溶液具有胶体的某些性质。

(2)四级结构

2、蛋白质的化学性质

(1)特征反响

①显色反响：分子中含有苯环的蛋白质遇浓硝酸变黄鱼。其

他一些试剂也可以与蛋白质作用呈现特定的颜色，可用于蛋白质

的分析检测。

②蛋白质灼烧，可闻到烧焦羽毛的特别气味。

(2)两性

形成蛋白质的多肽是由多个氨基酸缩合形成的，在多肽链的

两端必定存在着自由的氨基和羚基,侧链中也有酸性或碱性基

团，所以蛋白质与氨基酸一样具有两性，能与酸或碱反响。

(3)水解反响

(4)盐析

向蛋白质溶液中参加肯定浓度的盐(如硫酸铁、硫酸钠、氯化

钠等)溶液，会使蛋白质的溶化度降低而从溶液中析出的现象称为

蛋白质的盐析。盐析是一个可逆过程,可用于别离提纯蛋白质。

(5)变性

蛋白质在某些物理(如加热、加压、搅拌、振荡、紫外线照

耀、超声波等)或化学因素(如强酸、强碱、重金属盐、乙醇、福尔

马林、丙酮等)的影响下，蛋白质的性质和生理功能发生改变的现

象称为蛋白质的变性。蛋白质变性后在水中不能重新溶化，是丕

可逆过程,可用于杀菌消毒。

三、酶

酶具有生理活性，是对于许多有机化学反响和生物体内进行

的复杂的反响具有很强的催化作用的有机物，其中绝大多数酶是

蛋白质。酶的催化作用具有以下特点：

①条件和气,不需加热。

②具有高度的专一性。

③具有高效催化作用。

一、核酸的组成和分类

1、核酸的分类

天然的核酸依据其组成中所含戊糖的不同，分为脱氧核糖核

酸(DNA)和核糖核酸(RNA)o

2、核酸的组成

核酸是由许多核劣酸单体形成的聚合物。核甘酸进一步水解

得到磷酸和核昔,核昔继续水解得到戊糖和碱基。因此，核酸可

以看作磷酸、戊糖和碱基通过肯定方法结合而成的生物大分子。

其中的戊糖是核糖或脱氧核糖，它们均以环状结构存在于核酸

中，对应的核酸分别是核糖核酸(RNA)和脱氧核糖核酸(DNA)。转

化关系如下列图：

3、戊糖结构简式

4、碱基

碱基是具有碱性的杂环有机化合物，RNA中的碱基主要有腺

嘿吟、鸟嘿吟、胞喀咤和尿喀咤(分别用字母A、G、C、U表

示)；DNA中的碱基主要有腺嘿吟、鸟嘿吟、胞啥咤和胸腺喀咤

(用字母T表示)。结构简式分别可表示为：

二、核酸的结构及生物功能

1、DNA分子的双螺旋结构具有以下特点

DNA分子由两条多聚核聚酸链组成,两条链平行盘绕，形成

双螺旋结构；每条链中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外

侧。碱基排列在内侧;两条链上的碱基通过氢键作用,腺嘿