搜索
1EvaluationWarning:ThedocumentwascreatedwithSpire.Docfor.NET.第四单元生活中常见的有机化合物合成有机高分子学习任务1糖类、油脂、蛋白质一、糖类1．糖类的概念及分类(1)概念：从分子结构上看，糖类可以定义为多羟基醛、多羟基酮和它们的脱水缩合物。糖类由C、H、O三种元素组成，大多数符合通式Cn(H2O)m，故又叫碳水化合物。[说明]①大多数糖的组成可用通式Cn(H2O)m表示，Cn(H2O)m只表示糖类中氢、氧原子个数比为2∶1，并不代表其中有水分子。②能够用Cn(H2O)m表示的物质不一定是糖类，如甲醛(HCHO)、乙酸(CH3COOH)等均可写为Cn(H2O)m形式，但它们不属于糖类。③中学化学中常见的最简式为CH2O的有机物有甲醛(HCHO)、甲酸甲酯(HCOOCH3)、乙酸(CH3COOH)、葡萄糖(C6H12O6)和果糖(C6H12O6)。(2)分类定义元素组成代表物的名称、分子式、相互关系单糖不能水解的糖C、H、O低聚糖1mol糖水解生成2～10mol单糖的糖，其中以二糖最为重要C、H、O多糖1mol糖水解生成很多摩尔单糖的糖C、H、O2.单糖——葡萄糖与果糖(1)组成和分子结构2分子式结构简式官能团二者关系葡萄糖C6H12O6CH2OH(CHOH)4CHO羟基、醛基同分异构体果糖CH2OH(CHOH)3COCH2OH羟基、酮羰基(2)葡萄糖的物理性质白色晶体，易溶于水，有甜味。正常人的血液中葡萄糖的质量分数约为0.1%。(3)葡萄糖的化学性质3．二糖——蔗糖与麦芽糖蔗糖麦芽糖相同点分子式均为C12H22H11性质都能发生水解反应差异性结构差异不含醛基，是非还原型糖含有醛基，是还原型糖性质差异不显还原性，不发生银镜反应有还原性，能发生银镜反应1mol蔗糖可水解生成1mol果糖和1mol葡萄糖：C12H22O11蔗糖＋H2O――→催化剂C6H12O6果糖＋C6H12O6葡萄糖1mol麦芽糖可水解生成2mol葡萄糖：C12H22O11麦芽糖＋H2O――→催化剂2C6H12O6葡萄糖有甜味，白色晶体，易溶于水有甜味，但不如蔗糖甜，白色晶体，易溶于水4.多糖——淀粉与纤维素类别淀粉和纤维素3分子组成分子通式均可表示为(C6H10O5)n，n值为几百到几千物理性质①淀粉是白色、无嗅无味的粉末状物质，不溶于冷水，在热水中形成胶状的淀粉糊；②纤维素是白色、无嗅无味的具有纤维状结构的物质，一般不溶于水和有机溶剂，但在一定条件下，某些酸、碱和盐的水溶液可使纤维素溶胀或溶解在人体中的作用①淀粉在体内能被酶水解成葡萄糖供机体利用；②纤维素不能被人体吸收，但能刺激肠道蠕动，促进消化和排泄化学性质(水解反应)(C6H10O5)n淀粉(或纤维素)＋nH2O――→催化剂nC6H12O6葡萄糖__淀粉的特征反应淀粉遇碘变为蓝色，此性质可用于检验淀粉或碘单质的存在（1）淀粉和纤维素具有相同的最简式，都含有单糖单元，但由于单糖单元的数目不相n（2）书写二糖、多糖水解反应的化学方程（3）糖类物质不都具有甜味，如纤维素没有甜味；有甜味的不一定都属于糖类物质，（4）利用银镜反应或与新制Cu（OH）2（5二、油脂1．组成和结构油脂是高级脂肪酸与甘油经酯化反应形成的酯，由C、H、O三种元素组成，其结构简式可表示为，官能团为，有的烃基中还含有碳碳双键。2．分类4[说明]①油脂结构式中的R、R′、R″代表饱和烃基或不饱和烃基，它们可以相同，也可以不同。②油脂的相对分子质量很大，但不能称其为高分子化合物，因为高分子化合物的相对分子质量一般成千上万，甚至几十万。3．物理性质性质特点密度密度比水小溶解性难溶于水，易溶于有机溶剂状态含有不饱和脂肪酸成分较多的甘油酯，常温下一般呈液态；含有饱和脂肪酸成分较多的甘油酯，常温下一般呈固态熔、沸点天然油脂都是混合物，没有固定的熔、沸点4.化学性质(1)油脂的氢化(油脂的硬化)烃基上含有碳碳双键，能与H2发生加成反应，如油酸甘油酯与H2发生加成反应的化学方程式为。经硬化制得的油脂叫人造脂肪，也称硬化油。(2)水解反应①酸性条件下如硬脂酸甘油酯的水解反应的化学方程式为。②碱性条件下——皂化反应如硬脂酸甘油酯的水解反应的化学方程式为5，其水解程度比酸性条件下水解程度大。（1）油脂的氢化反应是加成反应，也是还原反应。（2）液态的油脂烃基中含有不饱和键，能使溴水褪色。三、氨基酸和蛋白质1．氨基酸的结构与性质(1)组成与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，组成蛋白质的氨基酸几乎都是α氨基酸。α氨基酸的结构简式可表示为。(2)几种重要的α氨基酸甘氨酸：；丙氨酸：苯丙氨酸：；谷氨酸：。(3)化学性质①两性(以为例)6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。与盐酸反应的化学方程式：；与NaOH溶液反应的化学方程式：。②成肽反应两分子氨基酸脱水缩合形成二肽。例如：。多种氨基酸分子间脱水以酰胺基()相互结合，可形成蛋白质。2．蛋白质的结构与性质(1)组成与结构蛋白质含有C、H、O、N、S等元素，由氨基酸通过缩聚反应产生，属于天然有机高分子化合物。在天然状态下，任何一种蛋白质均具有独特而稳定的结构。(2)性质7两性蛋白质分子中含有未被缩合的羧基(—COOH)和氨基(—NH2)，具有两性，可与碱或酸作用生成盐水解在酸、碱或酶的催化作用下，蛋白质可发生水解反应，水解时酰胺基断裂，最终生成氨基酸。各种天然蛋白质水解的最终产物都是α氨基酸盐析向蛋白质溶液中加入某些浓的无机盐溶液(如食盐、硫酸铵、硫酸钠)等，可使蛋白质的溶解度降低而从溶液中析出，为可逆过程，用于分离提纯蛋白质续表变性在加热、强酸、强碱、重金属盐、某些有机物(乙醇等)、紫外线等作用下，蛋白质可发生变性，溶解度下降，并失去生理活性，为不可逆过程，是杀菌、消毒的原理颜色反应某些含有苯环的蛋白质遇浓硝酸在加热条件下会变为黄色，此性质可用于检验蛋白质特性灼烧蛋白质会产生类似烧焦羽毛的气味，可用于鉴别合成纤维与蛋白质3.酶(1)绝大多数酶是一种蛋白质，具有蛋白质的性质。(2)酶是一种生物催化剂，催化作用具有以下特点：①条件温和，不需加热；②具有高度的专一性；③具有高效催化作用。四、糖类、油脂、蛋白质的用途1．糖类物质是绿色植物光合作用的产物，是动、植物所需能量的重要来源；葡萄糖是重要的工业原料，主要用于食品加工、医疗输液、合成补钙药物及维生素C等；淀粉用于制葡萄糖和酒精等；纤维素可用于造纸，制造纤维素硝酸酯、纤维素乙酸酯、黏胶纤维等。2．油脂为人体提供所需要的能量，等质量的糖类、油脂、蛋白质完全氧化时，油脂放出的热量最多；油脂可用于生产高级脂肪酸(盐)和甘油，增加食物的风味。3．蛋白质是人体必需的营养物质，在工业上有很多用途，动物的毛、皮、蚕丝可制作服装。判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。(1)(2019·高考江苏卷改编)糖类是人体所需的重要营养物质。淀粉分子中不含氮元素。()(2)(2017·高考全国卷Ⅱ)蛋白质是仅由碳、氢、氧元素组成的物质。()8(3)用灼烧的方法可以区分蚕丝和人造纤维。()(4)油脂皂化反应得到高级脂肪酸盐与甘油。()(5)淀粉、纤维素和油脂都属于天然高分子化合物。()(6)“一带一路”是现代丝绸之路，丝绸的主要成分是蛋白质，属于天然高分子化合物。()(7)淀粉和纤维素的通式相同，水解的最终产物都是葡萄糖。()(8)天然蛋白质水解的最终产物是α氨基酸。()(9)将(NH4)2SO4、CuSO4溶液分别加入蛋白质溶液，都出现沉淀，表明二者均可使蛋白质变性。()答案：(1)√(2)×(3)√(4)√(5)×(6)√(7)√(8)√(9)×提升一糖类、油脂、蛋白质的组成、性质及应用1．(双选)下列有关糖类、油脂和蛋白质的说法正确的是()A．油脂水解的共同产物是丙三醇B．从混合物中分离提纯蛋白质可采用过滤的方法C．淀粉、油脂和蛋白质都能在NaOH溶液中发生水解D．糖类、油脂和蛋白质中一定都含有碳、氢、氧三种元素解析：选AD。B项，分离提纯蛋白质常利用盐析；C项，淀粉在酸或酶作用下发生水解，在碱性条件下一般不水解。2．(2020·青岛高三质检)下列说法正确的是()A．HCOOH是一元羧酸，对应的酸根是COOH－B．CH2(NH2)CH2COOH不是α氨基酸，但它可以和甘氨酸反应形成酰胺基C．葡萄糖溶液中加入新制的Cu(OH)2悬浊液可看到有红色沉淀生成D．纤维素的水解和油脂的皂化反应都是由高分子生成小分子的过程解析：选B。A项，HCOOH是一元羧酸，对应的酸根是HCOO－，错误；B项，CH2(NH2)CH2COOH不是α氨基酸，但同样能和甘氨酸反应形成酰胺基，正确；C项，葡萄糖分子结构中含有醛基，其水溶液中加入新制的Cu(OH)2悬浊液，加热后可看到有红色沉淀生成，错误；D项，油脂不是有机高分子化合物，错误。3．下列关于蛋白质的叙述中，不正确的是()①蛋白质溶液里加入饱和硫酸铵溶液，有沉淀析出，再加入蒸馏水，沉淀不溶解②人工合成的具有生命活力的蛋白质——结晶牛胰岛素是我国科学家在1965年首次合成的③重金属盐能使蛋白质变性，所以误食重金属盐会中毒④浓硝酸溅在皮肤上，使皮肤呈黄色是由于浓硝酸与蛋白质发生了颜色反应9⑤蛋白质溶液里的蛋白质能透过半透膜A．①④B．①④⑤C．①⑤D．④⑤解析：选C。①属于蛋白质的盐析，再加蒸馏水沉淀溶解；⑤蛋白质溶液属于胶体，蛋白质分子不能透过半透膜。4．(2020·嘉峪关校级调研)现有三个实验方案，用以检验淀粉的水解情况：方案甲：淀粉液――→稀硫酸△