2012高考化学总复习精品课件:11-1生命活动的基础物质(苏教版).ppt
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- 2012 高考 化学 复习 精品 课件 11 生命 活动 基础 物质 苏教版
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1、2025/10/282025/10/28第一单元 生命活动的基础物质2025/10/281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。2025/10/281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
2、,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。2025/10/28一、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
3、单糖的糖为二糖;能水解成许多分子单糖的糖为多糖。2025/10/28(3)糖类可分为单糖、低聚糖、多糖,它们相互转化的关系为:2025/10/282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2025/10/282025/10/28(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。2025/10/283二糖(C12H22O11)(1)蔗糖和麦芽糖的相似之处分子式相同
4、,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。2025/10/28(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。2025/10/284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
5、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。2025/10/282025/10/28(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。
6、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。2025/10/28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。2025/10/283)酯化反应(制硝化纤维)2025/10/28二、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。2025/10/28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
7、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。2025/10/282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)2025/10/28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
8、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。2025/10/28(2)水解:可在酸性或碱性条件下水解。2025/10/28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。2025/10/28三、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:2025/10/28(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
9、液中存在的形态不同:2025/10/28()成肽反应两分子氨基酸缩水形成二肽2025/10/282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。2025/10/28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
10、、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。2025/10/283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。2025/10/28一、酯、油脂和矿物油的比较酯油脂矿物油油脂肪组成有机酸或无机酸与醇类反应
11、的生成物高级不饱和脂肪酸甘油酯高级饱和脂肪酸甘油酯多种烃的混合物状态常温下呈液态或固态常温下呈液态常温下呈固态常温下呈液态性质一般比水轻,都能发生水解反应,烃基不饱和的酯兼有烯烃的性质一般比水轻,具有烃的性质,不能水解2025/10/28酯油脂矿物油油脂肪存在花草或动植物体内油料作物的籽粒中动物脂肪中石油分馏产物实例CH3COOC2H5C3H5(ONO2)3(C17H33COO)3C3H5(C17H35COO)3C3H5 汽油、煤油等联系油和脂肪统称油脂,均属于酯类2025/10/28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、
12、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。2025/10/28(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。2025/10/282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:2025/10/28实验现象及结论:现象A现象B
13、结论未出现银镜溶液变蓝色淀粉尚未水解出现银镜溶液变蓝色淀粉部分水解出现银镜溶液不变蓝色淀粉完全水解2025/10/28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I22OH=IIOH2O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。2025/10/282025/10/282025/10/282025/10/282025/10/282025/10/28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
14、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:2025/10/28戊醛糖CH2OHCHOHCHOHCHOHCHO。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(CH2OHCHOHCHOHCH2CHO)可看成是一个氧化过程2025/10/28【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
15、式,并判断所含官能团,从而推断物质的属类及性质。选项内容指向联系分析结论A二者的分子式均为C5H10O5,但结构不同正确B二者分子结构中均存在羟基,因此能发生酯化反应 正确C戊醛糖不能发生水解,因此属于单糖正确D戊醛糖(C5H10O5)脱氧核糖(C5H10O4),少了一个氧原子,应为还原过程错误2025/10/28【答案】D2025/10/28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
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