化學(xué)高考一輪復(fù)習(xí)選修生命中的基礎(chǔ)有機(jī)化學(xué)物質(zhì)剖析

化學(xué)高考一輪復(fù)習(xí)選修生命中的基礎(chǔ)有機(jī)化學(xué)物質(zhì)剖析第1頁/共85頁第四章生命中的基礎(chǔ)有機(jī)化學(xué)物質(zhì)第2頁/共85頁2013高考導(dǎo)航考綱要求1.了解糖類的組成和性質(zhì)特點(diǎn)，能舉例說明糖類在食品加工和生物質(zhì)能源開發(fā)上的應(yīng)用。第3頁/共85頁2.了解氨基酸的組成、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和主要化學(xué)性質(zhì)。了解氨基酸與人體健康的關(guān)系。3.了解蛋白質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。4.了解化學(xué)科學(xué)在生命科學(xué)發(fā)展中所起的重要作用。第4頁/共85頁命題熱點(diǎn)1.糖類、油脂、蛋白質(zhì)的特性及檢驗(yàn).2.糖類、油脂、蛋白質(zhì)的組成及所含官能團(tuán)的性質(zhì)。第5頁/共85頁考點(diǎn)串講深度剖析考點(diǎn)一油脂1．概念油脂的主要成分是一分子甘油與三分子高級(jí)脂肪酸脫水形成的酯。常見的形成油脂的高級(jí)脂肪酸有：第6頁/共85頁第7頁/共85頁2．結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：官能團(tuán)：

有的可能含有

若R、R′、R″相同，第8頁/共85頁稱為簡(jiǎn)單甘油酯；若R、R′、R″不同，稱為混合甘油酯。3．分類第9頁/共85頁4．物理性質(zhì)(1)油脂一般不溶于水，密度比水小。(2)天然油脂大多數(shù)都是混合物，沒有固定的熔、沸點(diǎn)。第10頁/共85頁①油：含不飽和脂肪酸成分較多的甘油酯，常溫下一般呈液態(tài)；②脂肪：含飽和脂肪酸成分較多的甘油酯，常溫下一般呈固態(tài)。第11頁/共85頁5．化學(xué)性質(zhì)(1)油脂的氫化(油脂的硬化)經(jīng)硬化制得的油脂叫人造脂肪，也稱硬化油。如油酸甘油酯與H2發(fā)生加成反應(yīng)的化學(xué)方程式為：第12頁/共85頁第13頁/共85頁(2)水解反應(yīng)①酸性條件下如硬脂酸甘油酯的水解反應(yīng)方程式為:第14頁/共85頁②堿性條件下——皂化反應(yīng)如硬脂酸甘油酯的水解反應(yīng)方程式為:第15頁/共85頁其水解程度比酸性條件下水解程度大.特別提醒(1)油脂的相對(duì)分子質(zhì)量雖較大，但比高分子化合物的相對(duì)分子質(zhì)量小的多,故油脂不屬于高分子化合物。第16頁/共85頁(2)利用油脂堿性水解時(shí)消耗NaOH的多少，可以計(jì)算出油脂的物質(zhì)的量，再利用油脂氫化時(shí)消耗H2的多少可計(jì)算出油脂分子中雙鍵的個(gè)數(shù)。第17頁/共85頁

某天然油脂A的分子式為C57H106O6。1mol該油脂水解可得到1mol甘油、1mol不飽和脂肪酸B和2mol直鏈飽和脂肪酸C。經(jīng)測(cè)定B的相對(duì)分子質(zhì)量為280，原子個(gè)數(shù)比為N(C)∶N(H)∶N(O)＝9∶16∶1。例1第18頁/共85頁(1)寫出B的分子式：__________________。(2)寫出C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：________________________________________________________________________，C的名稱是____________________。第19頁/共85頁(3)寫出含5個(gè)碳原子的C的同系物的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：_____________________________________________________________?！窘馕觥扛鶕?jù)B的相對(duì)分子質(zhì)量為280及原子個(gè)數(shù)比可知分子式為C18H32O2。第20頁/共85頁【答案】

(1)C18H32O2(2)CH3—(CH2)16—COOH硬脂酸(十八酸)(3)第21頁/共85頁即時(shí)應(yīng)用1．油脂是主要食物之一，也是一種重要的化工原料，下列說法中，正確的是(

)A．油脂在酸性條件下水解生成甘油和肥皂第22頁/共85頁B．植物油氫化后可用作人造脂肪C．植物油不能使溴的四氯化碳溶液褪色D．判斷油脂皂化反應(yīng)是否完成的方法是靜置反應(yīng)混合物觀察其是否分層解析：選B。油脂在堿性條件下水解可生成甘油和肥皂，所以A不正確；第23頁/共85頁植物油氫化后變?yōu)楣虘B(tài)的人造脂肪，B正確；植物油中含有不飽和的碳碳雙鍵，故可以使溴的四氯化碳溶液褪色，所以選項(xiàng)C不正確；油脂皂化后的生成物是硬脂酸鈉和甘油，不加食鹽是不可能看到分層現(xiàn)象的，所以不能由此判斷皂化反應(yīng)是否完成。第24頁/共85頁考點(diǎn)二糖類1．糖的概念與分類(1)概念：從分子結(jié)構(gòu)上看，糖類可定義為多羥基醛、多羥基酮和它們的脫水縮合物。(2)分類(從能否水解及水解后的產(chǎn)物分)第25頁/共85頁第26頁/共85頁2．葡萄糖與果糖(1)組成和分子結(jié)構(gòu)分子式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式官能團(tuán)二者關(guān)系葡萄糖C6H12O6CH2OH(CHOH)4CHO—OH、—CHO同分異構(gòu)體果糖C6H12O6CH2OH(CHOH)3COCH2OH—OH第27頁/共85頁(2)葡萄糖的化學(xué)性質(zhì)①還原性：能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，能與新制Cu(OH)2懸濁液反應(yīng)。②加成反應(yīng)：與H2發(fā)生加成反應(yīng)生成己六醇。③發(fā)酵成醇：由葡萄糖發(fā)酵制乙醇的化學(xué)方程式為：第28頁/共85頁④生理氧化反應(yīng)的化學(xué)方程式為：第29頁/共85頁(3)葡萄糖在生產(chǎn)、生活中的作用①是一種重要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。②廣泛應(yīng)用于制鏡業(yè)、糖果制造業(yè)、醫(yī)藥工業(yè)。3．蔗糖與麥芽糖第30頁/共85頁蔗糖麥芽糖相同點(diǎn)(1)組成相同，分子式均為C12H22O11，二者互為同分異構(gòu)體。(2)都屬于二糖，能發(fā)生水解反應(yīng)。不同點(diǎn)官能團(tuán)不同不含醛基含有醛基水解產(chǎn)物不同葡萄糖和果糖葡萄糖第31頁/共85頁4.淀粉與纖維素(1)相似點(diǎn)①都屬于天然有機(jī)高分子化合物，屬于多糖，分子式都可表示為(C6H10O5)n。②都能發(fā)生水解反應(yīng)，反應(yīng)的化學(xué)方程式分別為：第32頁/共85頁③都不能發(fā)生銀鏡反應(yīng)。(2)不同點(diǎn)①通式中n值不同，不能互稱同分異構(gòu)體。第33頁/共85頁②淀粉遇碘呈現(xiàn)特殊的藍(lán)色。(3)淀粉水解產(chǎn)物的檢驗(yàn)及水解程度的判斷淀粉水解程度的判斷，應(yīng)注意檢驗(yàn)產(chǎn)物中是否生成葡萄糖，同時(shí)還要確定淀粉是否還存在，可以用銀氨溶液和碘水來檢驗(yàn)淀粉在水溶液中是否發(fā)生第34頁/共85頁了水解及水解是否已進(jìn)行完全，實(shí)驗(yàn)步驟如下：第35頁/共85頁實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)論：現(xiàn)象A現(xiàn)象B結(jié)論①未出現(xiàn)銀鏡溶液變藍(lán)色淀粉尚未水解②出現(xiàn)銀鏡溶液變藍(lán)色淀粉部分水解③出現(xiàn)銀鏡溶液不變藍(lán)色淀粉完全水解第36頁/共85頁特別提醒(1)葡萄糖、麥芽糖屬還原性糖，能發(fā)生銀鏡反應(yīng)和與新制氫氧化銅懸濁液反應(yīng)，蔗糖、淀粉、纖維素均屬于非還原性糖，不能與銀氨溶液或新制氫氧化銅懸濁液反應(yīng)。第37頁/共85頁(2)用銀氨溶液或新制Cu(OH)2懸濁液檢驗(yàn)水解產(chǎn)物葡萄糖時(shí)必須在堿性條件下進(jìn)行，因此必須預(yù)先用NaOH溶液將水解液中的硫酸中和，并將溶液轉(zhuǎn)化為堿性溶液。第38頁/共85頁

(2012·北京西城區(qū)抽樣)與淀粉相關(guān)的物質(zhì)間轉(zhuǎn)化關(guān)系如下圖所示。其中B的分子中含有一個(gè)甲基，B與羧酸和醇均能發(fā)生酯化反應(yīng)；C的催化氧化產(chǎn)物既是合成酚醛樹脂的原料之一，又是常見的居室污染物；E能使Br2的CCl4溶液褪色。例2第39頁/共85頁第40頁/共85頁(1)B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是__________。(2)E→F的化學(xué)方程式是________________________________________________________________________。第41頁/共85頁(3)某同學(xué)欲驗(yàn)證淀粉完全水解的產(chǎn)物A，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)操作：①在試管中加入少量淀粉②加熱3～4min

③加入少量新制的Cu(OH)2

④加入少量稀硫酸⑤加熱⑥待冷卻后，滴加NaOH溶液至溶液呈堿性。則以上操作步驟正確的順序是________(填選第42頁/共85頁項(xiàng)序號(hào))。a．①②④⑤③⑥

b．①④②③⑤⑥c．①④②⑥③⑤

d．①⑤③④⑥②第43頁/共85頁【解析】淀粉水解產(chǎn)物為葡萄糖，則A為葡萄糖。(1)B與羧酸和醇均能發(fā)生酯化反應(yīng)，則B含有羧基和羥基，又B中含有1個(gè)甲基，則其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為

第44頁/共85頁(2)C的催化氧化產(chǎn)物既是合成酚醛樹脂的原料之一，又是常見的居室污染物，則C為CH3OH，因此D為B和C發(fā)生酯化反應(yīng)的產(chǎn)物，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為

E為D發(fā)生消去反應(yīng)的產(chǎn)物，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為第45頁/共85頁CH2===CHCOOCH3。E→F為E的加聚反應(yīng)，其化學(xué)方程式為nCH2===CHCOOCH3第46頁/共85頁(3)檢驗(yàn)淀粉水解產(chǎn)物葡萄糖時(shí)，加入新制Cu(OH)2前應(yīng)先加入NaOH中和用作催化劑的稀硫酸,因此操作步驟為c.第47頁/共85頁【答案】

(1)CH3CH(OH)COOH(2)nCH2===CHCOOCH3(3)c第48頁/共85頁即時(shí)應(yīng)用2．(2012·廣州高三調(diào)研)向淀粉溶液中加少量稀H2SO4，加熱使淀粉水解，為測(cè)其水解程度，需要的試劑是(

)①NaOH溶液②銀氨溶液③新制的Cu(OH)2懸濁液④碘水第49頁/共85頁A．④

B．②④C．①③④ D．③④解析：選C。測(cè)定淀粉的水解程度應(yīng)分為三種情況：①完全水解：證明無淀粉了，用碘水;②部分水解：證明有淀粉——用碘水第50頁/共85頁(變藍(lán))，證明有葡萄糖——用銀氨溶液或新制Cu(OH)2懸濁液；③沒有水解：證明無葡萄糖產(chǎn)生即可,用銀氨溶液或新制Cu(OH)2懸濁液來證明。第51頁/共85頁1．氨基酸的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(1)氨基酸的組成和結(jié)構(gòu)氨基酸是羧酸分子烴基上的氫原子被氨基取代的化合物。官能團(tuán)為—COOH和—NH2?？键c(diǎn)三蛋白質(zhì)和核酸第52頁/共85頁α-氨基酸的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可表示為：(2)幾種重要的α-氨基酸甘氨酸：第53頁/共85頁丙氨酸：苯丙氨酸：谷氨酸：第54頁/共85頁(3)氨基酸的化學(xué)性質(zhì)①兩性氨基酸分子中既含有酸性基團(tuán)—COOH，又含有堿性基團(tuán)—NH2，因此，氨基酸是兩性化合物。甘氨酸與HCl、NaOH反應(yīng)的化學(xué)方程式分別為：第55頁/共85頁②成肽反應(yīng)兩分子氨基酸縮水形成二肽：第56頁/共85頁第57頁/共85頁多種氨基酸分子間脫水以肽鍵相互結(jié)合，可形成蛋白質(zhì)。2．蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(1)蛋白質(zhì)的組成與結(jié)構(gòu)①蛋白質(zhì)含有C、H、O、N、S等元素第58頁/共85頁②蛋白質(zhì)是由氨基酸通過縮聚反應(yīng)產(chǎn)生，蛋白質(zhì)屬于天然高分子化合物。(2)蛋白質(zhì)的性質(zhì)①水解：在酸、堿或酶的作用下最終水解生成氨基酸。②兩性：具有氨基酸的性質(zhì)。第59頁/共85頁③鹽析向蛋白質(zhì)溶液中加入某些濃的無機(jī)鹽[如(NH4)2SO4、Na2SO4等]溶液后，可以使蛋白質(zhì)的溶解度降低而從溶液中析出，此過程為可逆過程，可用于分離和提純蛋白質(zhì)。第60頁/共85頁④變性加熱、紫外線、超聲波、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、重金屬鹽、一些有機(jī)物(甲醛、酒精、丙酮等)等會(huì)使蛋白質(zhì)變性，此過程為不可逆過程。第61頁/共85頁⑤顏色反應(yīng)含有苯環(huán)的蛋白質(zhì)遇濃HNO3變黃色，該性質(zhì)可用于某些蛋白質(zhì)的檢驗(yàn)。⑥蛋白質(zhì)灼燒有燒焦羽毛的氣味。3．酶(1)酶是一種蛋白質(zhì)，易變性。第62頁/共85頁(2)酶是一種生物催化劑，催化作用具有以下特點(diǎn)：①條件溫和，不需加熱；②具有高度的專一性；③具有高效催化作用。4．核酸核酸是含磷的生物高分子化合物，相第63頁/共85頁對(duì)分子質(zhì)量可達(dá)十幾萬至幾百萬。(1)脫氧核糖核酸(DNA)：生物體遺傳信息的載體，同時(shí)還指揮著蛋白質(zhì)的合成、細(xì)胞的分裂、產(chǎn)生新的細(xì)胞。(2)核糖核酸(RNA)：根據(jù)DNA提供的信息控制體內(nèi)蛋白質(zhì)的合成。第64頁/共85頁特別提醒鹽溶液與蛋白質(zhì)作用時(shí)，要特別注意無機(jī)鹽溶液的濃度及所含金屬離子對(duì)蛋白質(zhì)性質(zhì)的影響：(1)稀的鹽溶液能促進(jìn)蛋白質(zhì)的溶解。第65頁/共85頁(2)濃的無機(jī)鹽溶液能使蛋白質(zhì)發(fā)生鹽析。(3)鹽溶液中含有重金屬離子時(shí)，不論其濃度大小，均能使蛋白質(zhì)發(fā)生變性.第66頁/共85頁

(2012·江西八校高三聯(lián)考)(1)α-氨基酸能與HNO2反應(yīng)得到α-羥基酸.如:例3第67頁/共85頁試寫出下列變化中A、B、C、D四種有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：第68頁/共85頁A________、B________、C________、D________。(2)下列物質(zhì)中，既能與NaOH反應(yīng)，又能與硝酸反應(yīng)，還能水解的是________。(填選項(xiàng)編號(hào)，下同)①Al2O3

②Al(OH)3

③氨基酸④二肽第69頁/共85頁⑤

⑥(NH4)2CO3

⑦NaHCO3

⑧纖維素⑨蛋白質(zhì)⑩NH4IA．①②③④

B．④⑤⑥⑦⑨⑩C．③④⑤⑥⑧⑨D．全部第70頁/共85頁(3)下列有關(guān)蛋白質(zhì)的敘述中正確的是________。①蛋白質(zhì)溶液里加入飽和硫酸銨溶液,有沉淀析出，再加入水，也不溶解;②溫度越高，酶催化的化學(xué)反應(yīng)速率越快；第71頁/共85頁③天然蛋白質(zhì)的水解最終產(chǎn)物均為α氨基酸；④重金屬鹽能使蛋白質(zhì)變性，所以誤食重金屬鹽會(huì)中毒；⑤氨基酸和蛋白質(zhì)均是既能與酸反應(yīng)又能與堿反應(yīng)的兩性物質(zhì)；第72頁/共85頁⑥通常用酒精消毒是因?yàn)榫凭苁辜?xì)菌中的蛋白質(zhì)變性而失去生理活性；⑦鑒別織物是蠶絲還是人造絲，可用灼燒聞氣味的方法。第73頁/共85頁【解析】

(1)生成A的反應(yīng)顯然是中和反應(yīng)。生成B的反應(yīng)是題給信息的應(yīng)用，只要把NH2改寫成OH即可。生成C的反應(yīng)從題目容易知道是氨基酸的縮合反應(yīng)。生成D的反應(yīng)從B的結(jié)構(gòu)容易推得是普通的酯化反應(yīng)。第74頁/共85頁(2)Al2O3、Al(OH)3、氨基酸與NaOH、HNO3均能發(fā)生反應(yīng)，但三者均不能發(fā)生水解反應(yīng)；二肽和蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)中均含有—

NH2、

—

COOH及

因此與NaOH、HNO3均能發(fā)生反應(yīng),且均能發(fā)生水解反應(yīng):第75頁/共85頁(NH4)2CO3為弱酸弱堿鹽，既能水解,又能與NaOH、HNO3反應(yīng)；HCO可水解，也與NaOH、HNO3反應(yīng)；

中含有OH和COONa，OH與NaOH反應(yīng)，COONa與HNO3反應(yīng),且COONa能發(fā)生水解;纖維素與NaOH不反應(yīng)；第