第5讲 生命中的基础有机化学物质
[考纲解读] 1.了解糖类的组成和性质特点,能举例说明糖类在食品加工和生物能源开发上的应用。2.了解氨基酸的组成、结构特点和主要性质,了解氨基酸与人体健康的关系。3.了解蛋白质的组成、结构和性质。4.了解化学科学在生命科学发展中所起的重要作用。5.关注有机化合物的安全和科学使用,认识有机化合物在生产、生活中的作用和对环境、健康产生的影响。
考点一 油脂 1.油脂的组成
油脂是________和________的统称,都是____________和________形成的酯,属于____类物质,含____________三种元素。
特别提醒 (1)油脂的熔点与R、R′、R″有关,若R、R′、R″为饱和烃基,油脂呈固态;若为不饱和烃基,油脂呈液态。(2)油脂不属于高分子化合物。(3)天然油脂都是混合物。(4)天然油脂大多数都是混合甘油酯。 2.油脂的结构
油脂的主要成分是一分子________与三分子____________脱水形成的酯,称为甘油三酯,结构简式为____________________,高级脂肪酸的烃基R、R′、R″可以相同,也可以不同。如果R、R′、R″相同,称为______________;若R、R′、R″不同,则称为______________。天然油脂大多数都是________甘油酯。 归纳总结 高 级 脂 肪 酸
硬脂酸(十八酸)):
饱和 脂肪 酸
C17H35COOH
软脂酸(十六酸,棕榈酸): C15H31COOH
不饱 和脂 肪酸
油酸(9-十八碳烯酸): C17H33COOH 亚油酸(9,12-十八碳二 烯酸):C17H31COOH
3.油脂的物理性质
密度比水____,____溶于水,____溶于汽油、乙醚等有机溶剂,纯净的油脂____色、____嗅、____味。 4.油脂的化学性质
(1)在酸、碱或酶等催化剂作用下,油脂可发生水解反应。如硬脂酸甘油酯在酸性条件下的水解化学方程式:
________________________________________________________________________。 (2)硬脂酸甘油酯发生皂化反应的化学方程式:
________________________________________________________________________。 (3)油脂的氢化
油酸甘油酯氢化的化学方程式:_______________________________________________。
1.将下列物质分别注入水中,振荡后静置,能分层且浮于水面上的是 ①溴苯 ②乙酸乙酯 ③乙醇 ④甘油 ⑤油酸甘油酯 ⑥硝基苯 A.全部 C.②⑤
2.油脂A的通式为 (烃基R中不含碳碳三键)。0.1 mol A与
溶有96 g液溴的四氯化碳溶液恰好完全反应。0.1 mol A完全燃烧时生成CO2和H2O的物质的量之和为10.6 mol。写出油脂A的结构简式和油脂A氢化的化学方程式。 3.油脂皂化后,要使肥皂和甘油从混合物里充分分离,可采用 ①分液 ②蒸馏 ③过滤 ④盐析 ⑤渗析 A.①② 考点二 糖类 1.糖类的组成和分类
(1)糖类是由碳、氢、氧三种元素组成的一类有机化合物,大多数糖类的分子组成可用通式______________来表示(n、m可以相同,也可以不同)。 (2)从结构上看,糖类可定义为__________________。
(3)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(或将糖类分为单糖、二糖和多糖等三类)。
①单糖:不能水解的糖,如:葡萄糖、果糖、核糖及脱氧核糖等。
②低聚糖:1 mol糖能水解生成2~10 mol单糖,其中二糖最为重要,如:麦芽糖、乳糖和蔗糖等。
③多糖:1 mol糖能水解生成很多摩尔的单糖,如:淀粉、纤维素等。 2.葡萄糖与果糖
( )
B.①②⑤⑥ D.①⑥
( )
B.③④ C.④③② D.③②⑤
类别 分子式 结构简式 结构特点 两者联系 多元醇性质 化 学 性 质 氧化反应 a.与银氨溶液反应b.与新制Cu(OH)2悬浊液反应c.燃烧 a.与银氨溶液反应b.与新制Cu(OH)2悬浊液反应c.燃烧 酯化反应 酯化反应 葡萄糖 C6H12O6 CH2OH(CHOH)4CHO 多羟基醛 同分异构体 多羟基酮 果糖 C6H12O6 加成产物 发酵成醇 制法 己六醇 酒化酶己六醇 C6H12O6――→2C2H5OH+2CO2 工业上用淀粉水解制得 特别提醒 葡萄糖、果糖的最简式均为CH2O。此外最简式为CH2O的常见有机物还有甲醛(HCHO)、乙酸(CH3COOH)、甲酸甲酯(HCOOCH3)等。 3.蔗糖和麦芽糖 类别 分子组成和结构 蔗糖 分子式为C12H22O11,是由一分子葡萄糖与一分子果糖脱水形成的,分子结构中____________,是________________糖 水解反应:C12H22O11+蔗糖H2O――→________________ 稀硫酸麦芽糖 分子式为C12H22O11,与蔗糖互为同分异构体,是由两分子葡萄糖脱水形成的,分子中含有________和________,是________________ ①还原性:麦芽糖能发生银镜反应,能与化学性质 新制的Cu(OH)2悬浊液反应 ②水解反应:C12H22O麦芽糖11+H2O――→__________ 酸或酶4.淀粉和纤维素 类别 淀 分子组成 化学性质
(1)不与银氨溶液发生银镜反应,是一种非还原性糖; (2)在稀酸或酶的催化下发生水解,最终产物是粉 (C6H10O5)n 葡萄糖: (1)不与银氨溶液发生银镜反应,是一种非还原性糖; (2)在稀酸或酶的催化下发生水解,最终产物是纤维素 (C6H10O5)n 葡萄糖,但水解时比淀粉要困难(需要加热且用浓硫酸催化):
4.已知葡萄糖和果糖的分子式为C6H12O6,蔗糖和麦芽糖的分子式为C12H22O11,淀粉和纤维素的分子通式为(C6H10O5)n,都符合通式Cn(H2O)m。 (1)糖类的通式都是Cn(H2O)m吗?
(2)符合通式Cn(H2O)m的有机物都属于糖类吗? 5.有关葡萄糖的叙述,错误的是
B.是一种多羟基醛,有还原性 C.能发生水解反应,生成酒精 D.能使酸性KMnO4溶液褪色 6.下列关于二糖的说法中不正确的是
A.蔗糖与麦芽糖互为同分异构体 B.蔗糖与麦芽糖的分子式都是C12H22O11 C.蔗糖和麦芽糖的水解产物完全相同
D.麦芽糖能发生银镜反应,蔗糖不能发生银镜反应 7.某同学设计了如下3种方案,用以检测淀粉的水解程度。 甲方案:
淀粉液――→水解液――→中和液――→溶液变蓝 结论:淀粉尚未水解 乙方案:
淀粉液――→水解液水浴加热――→无银镜产生 结论:淀粉尚未水解
稀硫酸
银氨溶液
稀硫酸
NaOH溶液
碘水
( )
A.无色晶体,易溶于水,有甜味
( )
丙方案:
溶液变蓝 碘水
淀粉液――→水解液――→中和液水浴加热――→有银镜产生 结论:淀粉部分水解
上述3种方案的实验设计与结论是否正确?简要说明理由。
淀粉水解程度的检验
稀硫酸
NaOH溶液
银氨溶液
实验现象及结论: ① ② ③ 现象A 未出现银镜 出现银镜 出现银镜 现象B 溶液显蓝色 溶液显蓝色 溶液不显蓝色 结论 淀粉未水解 淀粉部分水解 淀粉完全水解 考点三 蛋白质和核酸 1.氨基酸的结构与性质 (1)组成
组成蛋白质的氨基酸几乎都是____________,其结构简式可以表示为________________。 (2)化学性质
①两性(以 为例)
与盐酸反应的化学方程式:
________________________________________________________________________。 与NaOH溶液反应的化学方程式:
________________________________________________________________________。 ②成肽反应
氨基酸在____或____存在的条件下加热,通过一分子的________与另一分子的________间脱去一分子水,缩合形成含肽键的化合物叫做成肽反应。 2.蛋白质的结构与性质 (1)蛋白质的组成与结构
①蛋白质含有________________等元素。
②蛋白质是由氨基酸通过____________产生,蛋白质属于功能高分子化合物。