糖類和核酸+學(xué)案 高二下學(xué)期化學(xué)魯科版（2019）+選擇性必修3

糖類和核酸學(xué)習(xí)目標(biāo)1.認(rèn)識糖類的組成和性質(zhì)。2.了解淀粉和纖維素及其與葡萄糖的關(guān)系,了解葡萄糖的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、主要性質(zhì)與應(yīng)用。3.知道糖類在食品加工和生物質(zhì)能源開發(fā)上的應(yīng)用。4.了解脫氧核糖核酸、核糖核酸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和生物功能。一、糖類單糖1.糖類(1)概念分子中有兩個或兩個以上羥基的以及水解后可以生成或多羥基酮的有機(jī)化合物。(2)組成與結(jié)構(gòu)糖類由C、H、O三種元素組成,官能團(tuán)為、—CHO或。(3)分類2.單糖(1)葡萄糖和果糖結(jié)構(gòu)與物理性質(zhì)的比較分子式結(jié)構(gòu)簡式官能團(tuán)物理性質(zhì)聯(lián)系葡萄糖(六碳醛糖)C6H12O6無色晶體,易溶于水,有甜味葡萄糖和果糖互為同分異構(gòu)體果糖(六碳酮糖)C6H12O6無色晶體,容易吸收水分,自然界中甜度最高的單糖(2)葡萄糖的化學(xué)性質(zhì)葡萄糖分子中含有—CHO和—OH,具有醛和醇的性質(zhì),可以發(fā)生氧化反應(yīng)、還原反應(yīng)和酯化反應(yīng)。①氧化反應(yīng)a.被弱氧化劑氧化——銀鏡反應(yīng)、與新制氫氧化銅懸濁液反應(yīng)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象解釋或結(jié)論化學(xué)方程式用銀氨溶液檢驗(yàn)醛基水浴加熱后試管內(nèi)壁出現(xiàn)一層葡萄糖分子中含有,具有還原性,銀氨溶液被葡萄糖還原,有Ag生成用新制氫氧化銅懸濁液檢驗(yàn)醛基a試管中出現(xiàn)藍(lán)色絮狀沉淀,c試管中出現(xiàn)磚紅色沉淀Cu(OH)2被葡萄糖還原,有的Cu2O生成b.在人體中發(fā)生緩慢的氧化反應(yīng)在人體組織中,葡萄糖在酶的作用下進(jìn)行氧化反應(yīng)并放出熱量,提供人體所需要的能量。c.使溴水和酸性KMnO4溶液褪色②加成反應(yīng)(還原反應(yīng))葡萄糖分子中含有醛基,醛基中的碳氧雙鍵能夠與H2發(fā)生加成反應(yīng),葡萄糖可被催化加氫還原成己六醇。③酯化反應(yīng)1個葡萄糖分子中有5個羥基,故1mol葡萄糖可與5mol反應(yīng)生成相應(yīng)的酯。④在酒化酶的作用下產(chǎn)生乙醇的化學(xué)方程式:。1.從分子結(jié)構(gòu)上看,糖類是多羥基醛、多羥基酮和它們的脫水縮合物。據(jù)此分析下列物質(zhì)中屬于糖類的是()A.CH2OH(CHOH)2CHOB.CH3CH(OH)CH2CHOC.D.2.下列關(guān)于葡萄糖的敘述,錯誤的是()A.是無色晶體,能溶于水,有甜味B.是一種多羥基醛,有還原性C.能發(fā)生水解反應(yīng),生成酒精D.與果糖互為同分異構(gòu)體二、雙糖1.常見的雙糖蔗糖麥芽糖分子式分子結(jié)構(gòu)分子中醛基分子中醛基互為同分異構(gòu)體,都是雙糖2.蔗糖和麥芽糖的化學(xué)性質(zhì)(1)氧化反應(yīng)①與新制Cu(OH)2懸濁液的反應(yīng)(2)水解反應(yīng)操作②把蔗糖溶液換為麥芽糖溶液,重復(fù)實(shí)驗(yàn)操作現(xiàn)象加入銀氨溶液的試管中都產(chǎn)生;加入新制Cu(OH)2懸濁液的試管中都出現(xiàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)論蔗糖的水解產(chǎn)物分子中含有,具有還原性;麥芽糖的水解產(chǎn)物分子中含有,具有還原性化學(xué)方程式CC3.關(guān)于麥芽糖和蔗糖,下列說法中正確的是()A.它們都屬于雙糖,分子中都含有醛基B.分子中碳原子個數(shù)都是葡萄糖的2倍C.它們水解后都能生成2分子葡萄糖D.它們都能發(fā)生銀鏡反應(yīng)4.下列關(guān)于驗(yàn)證蔗糖屬于非還原糖而其水解產(chǎn)物具有還原性的實(shí)驗(yàn)方案的說法中,正確的是()A.驗(yàn)證蔗糖屬于非還原糖的操作順序:④③B.驗(yàn)證蔗糖屬于非還原糖的操作順序:③⑤C.驗(yàn)證蔗糖水解產(chǎn)物具有還原性的操作順序:①④⑤D.驗(yàn)證蔗糖水解產(chǎn)物具有還原性的操作順序:①⑤②⑤【題后歸納】檢驗(yàn)蔗糖和麥芽糖的注意點(diǎn)水解產(chǎn)物為葡萄糖時,一定要先加NaOH溶液中和做催化劑的稀硫酸,至溶液呈堿性后再加銀氨溶液或新制Cu(OH)2懸濁液,否則實(shí)驗(yàn)會失敗。三、多糖1.淀粉與纖維素的結(jié)構(gòu)與物理性質(zhì)淀粉纖維素通式關(guān)系①不互為同分異構(gòu)體(n值不等),也不互為同系物(結(jié)構(gòu)不同,且分子組成上也不相差n個CH2原子團(tuán));②都是天然有機(jī)高分子化合物結(jié)構(gòu)特征分子中含有數(shù)百個到數(shù)千個葡萄糖單元分子中含有數(shù)千個葡萄糖單元物理性質(zhì)白色、無味、固態(tài)粉末,不溶于冷水,在熱水中發(fā)生糊化作用白色、無味、具有纖維狀結(jié)構(gòu)的固體,一般不溶于水和有機(jī)溶劑存在植物光合作用的產(chǎn)物構(gòu)成細(xì)胞壁的主要成分用途制葡萄糖、釀造酒和醋,人體的能源之一紡織、造紙、制纖維素硝酸酯、纖維素乙酸酯等2.淀粉與纖維素的化學(xué)性質(zhì)(1)淀粉①水解反應(yīng)操作現(xiàn)象產(chǎn)生結(jié)論及解釋淀粉水解的最終產(chǎn)物為;化學(xué)方程式:②淀粉遇碘溶液顯色,利用這一特性可以檢驗(yàn)淀粉的存在。(2)纖維素①水解反應(yīng)操作現(xiàn)象試管內(nèi)壁產(chǎn)生光亮的結(jié)論及解釋纖維素水解的最終產(chǎn)物為;化學(xué)方程式:②酯化反應(yīng)纖維素與濃硝酸反應(yīng)制得纖維素硝酸酯(俗名硝酸纖維);纖維素與乙酸反應(yīng)制得纖維素乙酸酯(俗名醋酸纖維)。5.對于淀粉和纖維素[(C6H10O5)n]的敘述,正確的是()A.因?yàn)槎际嵌嗵?所以都具有甜味B.兩者互為同分異構(gòu)體C.兩者都能水解生成葡萄糖D.兩者都是人類的營養(yǎng)食物6.某學(xué)生設(shè)計了如下實(shí)驗(yàn)方案用以檢驗(yàn)淀粉水解的情況:下列結(jié)論正確的是()A.淀粉尚有部分未水解B.淀粉已完全水解C.淀粉沒有水解D.淀粉已發(fā)生水解,但不知是否完全水解【題后歸納】淀粉水解程度及水解產(chǎn)物的檢驗(yàn)(1)實(shí)驗(yàn)步驟流程(2)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)色淀粉完全水解四、五碳醛糖與核酸1.五碳醛糖種類核糖脫氧核糖分子式結(jié)構(gòu)式鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)環(huán)式結(jié)構(gòu)聯(lián)系均為核酸(生命遺傳物質(zhì))的重要組成部分區(qū)別核糖為四羥基五碳醛糖,脫氧核糖為三羥基五碳醛糖2.核酸(1)堿基符號結(jié)構(gòu)簡式特點(diǎn)腺嘌呤A雙環(huán)結(jié)構(gòu)鳥嘌呤G胞嘧啶C單環(huán)結(jié)構(gòu)胸腺嘧啶T尿嘧啶U(2)核糖核苷酸和脫氧核糖核苷酸核糖核苷酸脫氧核糖核苷酸組成環(huán)式核糖、堿基(主要有腺嘌呤、鳥嘌呤、胞嘧啶和尿嘧啶)、磷酸基團(tuán)脫氧核糖、堿基(主要有腺嘌呤、鳥嘌呤、胞嘧啶和胸腺嘧啶)、磷酸基團(tuán)形成一個核糖分子分別與一個磷酸分子、一個堿基分子通過分子間脫水連接而成一個脫氧核糖分子分別與一個磷酸分子、一個堿基分子通過分子間脫水連接而成3.兩種核酸的比較核糖核酸(RNA)脫氧核糖核酸(DNA)組成多個核糖核苷酸分子間脫水形成磷酯鍵后聚合而成的多個脫氧核糖核苷酸分子間脫水形成磷酯鍵后聚合而成的區(qū)別五碳醛糖是五碳醛糖是聯(lián)系參與構(gòu)成DNA的堿基除將U替換成T之外,其余堿基與RNA相同結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)性質(zhì)生物學(xué)特征7.(雙選)核糖是合成核酸的重要原料,結(jié)構(gòu)簡式為。下列關(guān)于核糖的敘述正確的是()A.與葡萄糖互為同分異構(gòu)體B.跟氯化鐵溶液作用顯色C.與銀氨溶液作用形成銀鏡D.不能使紫色石蕊溶液變紅8.下列關(guān)于核酸的說法不正確的是()A.有核糖核酸和脫氧核糖核酸兩類,對蛋白質(zhì)的合成和生物遺傳起重要作用B.核酸完全水解產(chǎn)物中,含有磷酸、五碳醛糖和堿基C.DNA雙螺旋的兩個螺旋鏈?zhǔn)峭ㄟ^氫鍵相結(jié)合的D.核酸、核苷酸都是高分子化合物微專題2有機(jī)物的檢驗(yàn)和分離、提純1.有機(jī)物的檢驗(yàn)(1)利用有機(jī)物的溶解性檢驗(yàn)通常是加水,觀察其能否溶于水。例如:用此法可以鑒別乙酸與乙酸乙酯、乙醇與氯乙烷、甘油與油脂等。(2)利用液態(tài)有機(jī)物的密度檢驗(yàn)觀察不溶于水的有機(jī)物與水混合時的分層情況,可知其與水的密度的大小關(guān)系。例如:用此法可以鑒別硝基苯與苯。(3)利用有機(jī)物的燃燒情況檢驗(yàn)觀察是否可燃(大部分有機(jī)物可燃,四氯化碳和多數(shù)無機(jī)物不可燃);燃燒時黑煙的多少(可區(qū)分乙烷、乙烯和乙炔,己烷和苯,聚乙烯和聚苯乙烯等);燃燒時的氣味(如識別聚氯乙烯與蛋白質(zhì))。(4)利用有機(jī)物官能團(tuán)的性質(zhì)檢驗(yàn)思維方式:官能團(tuán)→性質(zhì)→方法的選擇。物質(zhì)試劑與方法現(xiàn)象與結(jié)論飽和烴與不飽和烴加溴水或酸性KMnO4溶液褪色的是不飽和烴苯與苯的同系物加酸性KMnO4溶液褪色的是苯的同系物(苯的同系物必須是與苯環(huán)直接相連的碳原子上連有氫原子)醛基加銀氨溶液,水浴加熱;加新制Cu(OH)2懸濁液,加熱有銀鏡產(chǎn)生;有磚紅色沉淀生成羧酸加紫色石蕊溶液;加NaHCO3溶液顯紅色;有氣體逸出酚類加FeCl3溶液;加溴水顯紫色;有白色沉淀產(chǎn)生淀粉加碘水顯藍(lán)色2.有機(jī)物的分離、提純有機(jī)物的分離和提純方法很多。根據(jù)沸點(diǎn)的不同,可采用分餾和蒸餾的方法;根據(jù)溶解性的不同,可采取萃取、分液、結(jié)晶或過濾的方法;有時也可采用水洗、酸洗或堿洗的方法進(jìn)行有機(jī)物的分離、提純。例如:被提純物質(zhì)雜質(zhì)除雜試劑除雜方法甲烷乙烯或乙炔溴水洗氣苯苯酚NaOH溶液分液乙醇水CaO蒸餾乙酸乙酯乙醇和乙酸飽和Na2CO3溶液分液溴苯溴NaOH溶液分液硝基苯HNO3(或NO2)NaOH溶液分液乙醇乙酸NaOH或CaO蒸餾乙酸乙酯水無水CaCl2蒸餾苯酚苯甲酸NaHCO3蒸餾淀粉NaCl蒸餾水滲析苯甲苯酸性KMnO4溶液、NaOH溶液分液甲烷甲醛H2O洗氣乙炔H2SCuSO4溶液或NaOH溶液洗氣1.下列提純方法中正確的是()A.溴苯中混有溴,加入碘化鉀溶液后用汽油萃取B.乙醇中混有乙酸,加入NaOH溶液后用分液漏斗分液C.乙烷中混有乙烯,通過盛有酸性KMnO4溶液的洗氣瓶洗氣D.苯甲醛中混有苯甲酸,加入生石灰,再加熱蒸餾2.現(xiàn)有三組混合液:①乙酸乙酯和乙酸鈉溶液②乙醇和丁醇③溴化鈉和單質(zhì)溴的水溶液,其中提純方法正確的一組是()A.分液、萃取、蒸餾 B.萃取、蒸餾、分液C.分液、蒸餾、萃取 D.蒸餾、萃取、分液3.下列有關(guān)圖示實(shí)驗(yàn)的敘述正確的是()A.用裝置①來分離苯和乙醇的混合物B.用裝置②蒸餾工業(yè)乙醇可得到無水乙醇C.重結(jié)晶提純苯甲酸過程中要用到裝置③進(jìn)行分離操作D.裝置④為蒸發(fā)結(jié)晶裝置,蒸發(fā)時用玻璃棒不斷攪拌溶液,以促進(jìn)液體揮發(fā),燒杯底部墊上陶土網(wǎng),能讓容器受熱更加均勻1.下列關(guān)于糖類的說法正確的是()A.糖類物質(zhì)的組成都符合Cm(H2O)nB.單糖就是分子組成簡單的糖C.檢驗(yàn)?zāi)蛞褐惺欠窈衅咸烟?將尿液與新制氫氧化銅懸濁液混合后共熱,觀察是否有磚紅色沉淀生成D.淀粉、纖維素都是多糖,其分子式相同2.下列各項中,不屬于核酸功能的是()A.它是生物的遺傳物質(zhì)B.攜帶遺傳信息,對生物的遺傳有重要作用C.核酸分子的變化可能引起生物的變異D.貯存能量供應(yīng)生命活動3.進(jìn)行淀粉水解實(shí)驗(yàn)(包括檢驗(yàn)水解產(chǎn)物及水解是否完全)時,除淀粉外,還需下列試劑中的一種或幾種:①碘水②銀氨溶液③NaOH溶液④稀硫酸實(shí)驗(yàn)時所需上述試劑的順序依次是()A.①②③④ B.④①③②C.④①②③ D.①④③②4.下列核苷酸中,在DNA結(jié)構(gòu)中不可能具有的是()5.有A、B、C、D四種物質(zhì),它們分別是葡萄糖、蔗糖、淀粉、麥芽糖中的某一種。經(jīng)實(shí)驗(yàn)測得:①B、C均能發(fā)生銀鏡反應(yīng)②A遇碘水變藍(lán)色③A、C、D均能水解,水解液加堿后均能發(fā)生銀鏡反應(yīng)(1)試判斷它們各是什么物質(zhì)。A,B,C,D。(2)寫出實(shí)驗(yàn)③有關(guān)水解反應(yīng)的化學(xué)方程式。A水解:,C水解:,D水解:。糖類和核酸一、1.(1)醛或酮多羥基醛(2)—OH(3)葡萄糖果糖蔗糖麥芽糖2.(1)CH2OH(CHOH)4CHO—OH、—CHO—OH、(2)①a.光亮的銀鏡醛基CH2OH(CHOH)4CHO+2[Ag(NH3)2]OHCH2OH(CHOH)4COONH4+3NH3+2Ag↓+H2O磚紅色CH2OH(CHOH)4CHO+2Cu(OH)2+NaOHCH2OH(CHOH)4COONa+Cu2O↓+3H2O④C6H12O62C2H5OH+2CO2↑對點(diǎn)訓(xùn)練1.A[根據(jù)糖類的定義可知,A項是多羥基醛,屬于糖類;B項是單羥基醛,C、D項是多羥基酸,它們不屬于糖類。]2.C[葡萄糖屬于單糖,能溶于水,有甜味,A正確;葡萄糖的結(jié)構(gòu)簡式是CH2OH(CHOH)4CHO,含有醛基,具有還原性,B正確;葡萄糖屬于單糖,不能水解,C錯誤;葡萄糖、果糖的分子式都是C6H12O6,葡萄糖與果糖互為同分異構(gòu)體,D正確。]二、1.C12H22O11C12H22O11無有2.(1)①無磚紅色沉淀產(chǎn)生磚紅色沉淀(2)銀鏡磚紅色沉淀醛基醛基葡萄糖葡萄糖果糖對點(diǎn)訓(xùn)練3.B[麥芽糖和蔗糖都屬于雙糖,麥芽糖分子中含有醛基,能發(fā)生銀鏡反應(yīng),蔗糖分子中不含醛基,不能發(fā)生銀鏡反應(yīng),A、D錯誤;1個麥芽糖和1個蔗糖分子中碳原子個數(shù)都是12,1個葡萄糖分子中碳原子個數(shù)是6,B正確;1分子麥芽糖水解后能生成2分子葡萄糖,1分子蔗糖水解后生成1分子葡萄糖和1分子果糖,C錯誤。]4.D[向蔗糖的水解液中加入NaOH溶液至溶液呈堿性,再加銀氨溶液,水浴加熱,生成光亮的銀鏡,可說明水解產(chǎn)物具有還原性,則驗(yàn)證蔗糖水解產(chǎn)物具有還原性的操作順序?yàn)棰佗茛冖?蔗糖屬于非還原糖,不能發(fā)生銀鏡反應(yīng),則驗(yàn)證蔗糖屬于非還原糖的操作順序?yàn)棰堍?。]三、1.(C6H10O5)n2.(1)①磚紅色沉淀葡萄糖(C6H10O5)n淀粉+nH2對點(diǎn)訓(xùn)練5.C[淀粉和纖維素都是多糖,但二者都沒有甜味,故A錯誤;淀粉和纖維素的化學(xué)式都可表示為(C6H10O5)n,但二者聚合度n值不同,所以分子式不同,不屬于同分異構(gòu)體,故B錯誤;淀粉和纖維素水解的最終產(chǎn)物都是葡萄糖,故C正確;人體內(nèi)不含消化纖維素的消化酶,不能消化吸收纖維素,故D錯誤。]6.D[因?yàn)榛旌弦撼蕢A性,I2能與過量NaOH溶液反應(yīng),所以加碘水不變藍(lán),不能說明不含淀粉;加入新制Cu(OH)2加熱后生成磚紅色沉淀,說明其中含有葡萄糖。故結(jié)論應(yīng)為淀粉已水解,但不能判斷是否完全水解。]四、1.C5H10O5C5H10O43.核糖核苷酸鏈脫氧核糖核苷酸鏈核糖脫氧核糖螺旋狀雙鏈對點(diǎn)訓(xùn)練7.CD[核糖的分子式是C5H10O5,葡萄糖的分子式是C6H12O6,二者分子式不同,不互為同分異構(gòu)體,A錯誤;酚類物質(zhì)與氯化鐵溶液作用顯紫色,核糖分子中不含有酚羥基,不能跟氯化鐵溶液作用顯色,B錯誤;核糖分子中含有醛基,能夠與銀氨溶液發(fā)生銀鏡反應(yīng),形成銀鏡,C正確;核糖分子中不含有能使紫色石蕊溶液變紅的基團(tuán),D正確。]8.D[核糖核酸和脫氧核糖核酸統(tǒng)稱為核酸,對蛋白質(zhì)的合成和生物遺傳起重要作用,故A正確;核酸為高分子化合物,核苷酸不是高分子化合物,故D不正確。]微專題2有機(jī)物的檢驗(yàn)和分離、提純遷移應(yīng)用1.D[A項,不滿足萃取條件,應(yīng)加入NaOH溶液后分液;B項,加入NaOH溶液后,乙酸轉(zhuǎn)變?yōu)橐宜徕c,應(yīng)使