选修五第二章第四节生命中的基础有机化学物质.ppt

一、油脂 1概念 油脂是由一分子 与三分子 脱水形成的酯 常见的形成油脂的高级脂肪酸有：硬脂酸： 、软脂酸： 、油酸： .,甘油,高级脂肪酸,C17H35COOH,C15H31COOH,C17H33COOH,3分类,4物理性质 (1)油脂一般 溶于水，密度比水 (2)天然油脂都是混合物，没有恒定的 含不饱和脂肪酸成分较多的甘油酯，常温下一般呈 态，含饱和脂肪酸成分较多的甘油酯，常温下一般呈 态,不,小,熔沸点,液,固,5化学性质 (1)油脂的氢化(油脂的硬化) 油酸甘油酯与H2发生加成反应的化学方程式为：,(2)水解反应 酸性条件下 如硬脂酸甘油酯的水解反应方程式为：,碱性条件下皂化反应 如硬脂酸甘油酯的水解反应方程式为：,碱性条件下水解程度比酸性条件下水解程度大,1乙酸乙酯在碱性条件下的水解是皂化反应吗？,提示：不是只有油脂即高级脂肪酸甘油酯在碱性条件下的水解反应才是皂化反应,二、糖类 1糖的概念与分类 (1)概念：从分子结构上看，糖类可定义为 、 和它们的 (2)分类(从能否水解及水解后的产物分)：,多羟基醛,多羟基酮,脱水缩合物,2葡萄糖与果糖 (1)组成和分子结构,C6H12O6,CH2OH(CHOH)4CHO,OH、CHO,(2)葡萄糖的化学性质 还原性：能发生银镜反应，能与新制Cu(OH)2悬浊液反应 加成反应：与H2发生加成反应生成 酯化反应：葡萄糖含有醇羟基，能与羧酸发生酯化反应,己六醇,发酵成醇：由葡萄糖发酵制乙醇的化学方程式为： 生理氧化反应的化学方程式为： ,3蔗糖与麦芽糖 (1)相似点 组成相同，分子式均为 ，二者互为 都属于二糖，能发生 反应 (2)不同点 官能团不同 不含醛基， 分子中含有醛基，能发生银镜反应，能还原新制Cu(OH)2.,C12H22O11,同分异构,体,水解,蔗糖,麦芽糖,水解产物不同 蔗糖和麦芽糖发生水解反应的化学方程式分别为： ；,4淀粉与纤维素 (1)相似点 都属于 ，属于多糖，分子式都可表示为 . 都能发生 反应，反应的化学方程式分别为： ； . 都 发生银镜反应,高分子化合物,(C6H10O5)n,水解,不能,(2)不同点 通式中 不同 遇碘呈现特殊的蓝色,n,淀粉,2淀粉和纤维素互为同分异构体吗？,提示：不是虽然淀粉和纤维素的分子式都可表示为(C6H10O5)n，但是n值不同，即两者的分子式不同，不是同分异构体关系,三、蛋白质和核酸 1氨基酸的结构和性质 (1)概念：羧酸分子中与羧基相连碳原子上的氢原子被氨 基取代后的产物通式为 . (2)官能团 氨基(NH2)：与酸反应生成盐 羧基(COOH)：与碱反应生成盐,(3)氨基酸的性质 两性： 甘氨酸与盐酸、NaOH溶液反应的化学方程式分别为：,成肽反应,2蛋白质的结构与性质 (1)蛋白质的组成与结构 蛋白质含有 等元素 蛋白质是由 组成的，通过 (填“缩聚”或“加聚”)反应产生，蛋白质属于天然有机高分子化合物,C、H、O、N,氨基酸,缩聚,(2)蛋白质的性质 水解：在 的作用下最终水解生成 两性：蛋白质分子中含有未缩合的NH2和COOH，因此具有两性 盐析 向蛋白质溶液中加入某些浓的无机盐(如 、 等)溶液后，可以使蛋白质的溶解度降低而从溶液中析出，该过程为 过程，可用于 ,酸、碱或酶,氨基酸,Na2SO4,(NH4)2SO4,可逆,提纯蛋白质,变性 、紫外线、X射线、 、 、 、一些 有机物(甲醛、酒精、苯甲酸等)会使蛋白质变性，属于 过程 颜色反应：具有苯环结构的蛋白质遇浓HNO3显 色 灼烧：灼烧蛋白质有 的气味,加热,强酸,强碱,重金属盐,不可逆,黄,烧焦羽毛,3酶 (1)酶是一类蛋白质，性质与蛋白质相似 (2)酶是一种高效生物催化剂，其催化作用有以下特点： 高度的 性 高效的 作用 条件 、不需 ,专一,催化,温和,加热,4核酸 (1)分类 核酸是一类含 的生物高分子化合物；核酸分为 (DNA)和 (RNA) (2)作用 核酸在生物体的生长、繁殖、遗传、变异等生命现象中起着决定性作用,磷,脱氧核,糖核酸,核糖核酸,1“水过鸭背不留珠”指的是鸭子的羽毛不会被水浸湿， 这与鸭子羽毛表面的某种有机物有关，该种有机物可能是 ( ) A油脂 B葡萄糖 C蔗糖 D甘油,解析：由题意可知，该有机物难溶于水，油脂符合题意,答案： A,2下列过程不属于化学变化的是 ( ) A在蛋白质溶液中加入饱和(NH4)2SO4溶液，有沉淀 析出 B皮肤不慎沾上浓硝酸而呈现黄色 C在蛋白质溶液中加入CuSO4溶液，有沉淀析出 D用稀释的福尔马林溶液(0.1%0.5%)浸泡植物种子,.,解析： A项在蛋白质溶液中加入饱和(NH4)2SO4溶液，是盐析过程，发生的是物理变化；B项皮肤不慎沾上浓硝酸显黄色属于蛋白质的颜色反应，是化学变化过程；C项在蛋白质溶液中加入CuSO4溶液，析出沉淀是蛋白质变性，是化学变化；D项用稀释的福尔马林溶液杀灭种子上的细菌和微生物，即使这些生物体的蛋白质发生变性，是化学变化,答案： A,3(2011北京西城区模拟)下列叙述中，正确的是 ( ) A甲烷、乙烯和苯都可通过石油分馏得到 B只用淀粉溶液即可检验食盐是否为加碘盐 C利用油脂在碱性条件下的水解反应可以制肥皂 D利用变性后可以再溶解的性质可分离提纯蛋白质,解析：乙烯等短链不饱和烃主要是石油裂解过程中得到的产品；食盐中加的碘为碘酸钾而不是单质碘，不能用淀粉来检验食盐是否为加碘盐；油脂在碱性条件下的水解反应又叫皂化反应，可以用来制造肥皂；蛋白质的变性属于不可逆变化，变性后加水不再溶解,答案： C,4(2011皖南八校联考)下列过程中有机物发生取代反应的 是 ( ) A工业上用油脂和烧碱溶液在加热条件下制取肥皂 B生活中用灼烧时的特殊气味鉴别真假羊毛衫 C交警用酸性重铬酸钾检查司机是否饮酒过量 D医生用新制的氢氧化铜悬浊液检验病人尿液中的葡 萄糖,解析：油脂的水解是取代反应，A项正确；B、C、D中的反应均为氧化反应,答案： A,5如右图所示为硬脂酸甘油酯在碱性条件下水 解的装置图进行皂化反应时的步骤如下： (1)在圆底烧瓶中装入78 g硬脂酸甘油酯， 然后加入2 g3 g的氢氧化钠、5 mL水和10 mL酒精，加入酒精的作用为_ _ (2)隔着石棉网给反应混合物加热约10 min，皂化反应基本完成，所得的混合物为_(填“悬浊液”、“乳浊液”、“溶液”或“胶体”),(3)可以判断油脂皂化反应基本完成的现象是_ A反应液使红色石蕊试纸变蓝色 B反应液使蓝色石蕊试纸变红色 C反应后，静置，反应液分为两层 D反应后，静置，反应液不分层,(4)向所得混合物中加入_，静置一段时间，溶液分为上下两层，肥皂在_层，这个操作称为_ (5)图中长玻璃导管的作用为_ (6)写出该反应的化学方程式_ _.,解析：由于油脂不溶于水，为了加快反应，选用乙醇溶解油脂，由于乙醇能溶于NaOH溶液，这样就能保证油脂和NaOH溶液充分混合接触油脂皂化反应前后溶液均呈碱性，故不可用石蕊试纸判断，B叙述错误反应前油脂不溶于水而分层，完全反应后其产物溶于水，反应液不分层同时该实验用到了胶体的知识和分离硬酯酸钠和甘油的知识,答案：(1)溶解硬脂酸甘油酯 (2)胶体 (3)D (4)NaCl 上层 盐析 (5)导气兼冷凝回流,6A、B、C是大家熟悉的与生命运动密切相关的三种化合 物，它们所含元素不超过三种，并有如下图所示关系：,回答下列问题： (1)A、B、C、D的化学式分别为： A_、B_、C_、D_. (2)在常温下，A、B通过_转化为C，而人体内的蛋白质是由各种_通过缩聚而成,(3)工业上制备D有两种方法，一是乙烯合成法，二是农副产品发酵法，请写出有关的化学反应方程式及反应类型 _ _. (4)油脂水解生成的醇与D是否互为同系物？_(填“是”或“否”)，请写出硬脂酸甘油酯在碱性条件下发生皂化反应的化学方程式_ (5)目前，化合物B在自然界中的含量呈上升趋势，对环境产生了不良影响发生这种变化的主要原因是_,解析：据信息“与生命运动密切相关的三种化合物”，可以联想到生活中的基本营养物质，如糖类、蛋白质等，再结合(3)的信息便易推知D为CH3CH2OH，所以C为葡萄糖，B为CO2，继而知A为H2O，单质甲为O2，因此CO2与H2O通过光合作用转化为葡萄糖，而人体内的蛋白质是由各种氨基酸缩聚而成，油脂水解生成的丙三醇与CH3CH2OH不是同系物因绿色植物减少及工厂排放CO2等因素导致温室效应,(5)绿色植物减少、汽车尾气排放、工厂排放大量CO2、森林失火等,1糖类水解的条件 (1)蔗糖：稀H2SO4作催化剂，水浴加热 (2)淀粉 稀H2SO4作催化剂，加热 淀粉酶(唾液中存在)，室温(适宜温度36),(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脱水炭化 加热至溶液呈亮棕色为止,实验现象及结论：,分别讨论以上三种方案的设计及结论是否正确_ _， 如不正确，简述理由_ _ _ _.,名师精析 方案甲只检验了淀粉，只能证明溶液中含有淀粉，但不能证明淀粉没有水解方案乙没有检验出葡萄糖是因为没有中和作催化剂的H2SO4，葡萄糖和Cu(OH)2悬浊液只有在碱性条件下加热才能反应因此不能证明淀粉是否水解,答案 (1)甲方案操作正确，但结论错误这是因为淀粉也可能部分水解，而未水解的残留淀粉也会使碘水变蓝，故不能得出淀粉尚未水解的结论 (2)乙方案操作错误，结论也错误淀粉完全水解后用稀碱中和水解液中的H2SO4，然后再与Cu(OH)2悬浊液反应本方案中无红色沉淀出现，淀粉可能尚未水解，也可能完全或部分水解 (3)丙方案操作正确，结论正确按设计方案有红色沉淀生成说明有葡萄糖，即淀粉已水解,(1)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 (2)用银氨溶液或新制Cu(OH)2检验水解产物葡萄糖时， 必须在碱性条件下进行，因此必须先用过量NaOH溶液将水溶液中的H2SO4中和，使溶液转化为碱性溶液,1某学生进行蔗糖的水解实验，并检验水解产物是否含 有葡萄糖他的操作如下：取少量蔗糖加适量水配成溶液；在蔗糖溶液中加入35滴稀硫酸；将混合液煮沸几分钟，冷却；在冷却后的溶液中加入银氨溶液，水浴加热实验结果没有银镜发生其原因是( ) A蔗糖尚未水解 B加热时间不够 C煮沸后的溶液中没有加碱中和作催化剂的酸 D蔗糖水解的产物中没有葡萄糖,解析：银镜反应需要在碱性条件下进行，而蔗糖水解的催化剂为稀H2SO4，故在检验水解产物葡萄糖之前要先用NaOH溶液中和至溶液呈碱性,答案：C,2(2011西城区高三期末)与淀粉相关的物质间转化关系 如下图所示其中B的分子中含有一个甲基，B与羧酸和醇均能发生酯化反应；C的催化氧化产物既是合成酚醛树脂的原料之一，又是常见的居室污染物；E能使Br2的CCl4溶液褪色,(1)B的结构简式是_ (2)EF的化学方程式是_ (3)某同学欲验证淀粉完全水解的产物A，进行如下实验操作：在试管中加入少量淀粉溶液 加热34 min 加入少量新制的Cu(OH)2悬浊液 加入少量稀硫酸 加热 待冷却后，滴加NaOH溶液至溶液呈碱性则以上操作步骤正确的顺序是(填选项序号)_ a b c d,解析：淀粉水解产物为葡萄糖，则A为葡萄糖(1)B与羧酸和醇均能发生酯化反应，则B含有羧基和羟基，又B中含有1个甲基，则其结构简式为 .(2)C的 催化氧化产物既是合成酚醛树脂的原料之一，又是常见的居室污染物，则C为CH3OH，因此D为B和C发生酯化反应的产物，其结构简式为 ，E为D发 生消去反应的产物，其结构简式为CH2 = CHCOOCH3. EF为E的加聚反应，其化学方程式为nCH2 =,CHCOOCH3 .(3)检验 淀粉水解产物葡萄糖时，加入新制氢氧化铜前应先加 入NaOH中和用作催化剂的稀硫酸，因此操作步骤正确 的顺序为c.,答案：(1)CH3CH(OH)COOH (2)nCH2 = CHCOOCH3 (3)c,1油脂和酯的比较,2油脂和矿物油的比较,例2 下列关于油脂的叙述中，不正确的是 ( ) A油脂没有固定的熔点和沸点，所以油脂是混合物 B油脂是高级脂肪酸和甘油所生成的酯 C油脂是酯的一种 D油脂都不能使溴水褪色,.,名师精析 油脂是混合物，没有固定的熔、沸点，A项正确；B项正确；油脂是酸与醇作用的产物，具有酯的官能团，属于酯类，C项正确；油脂结构中的烃基有些是不饱和的，含有碳碳双键，可以使溴水褪色，D项不正确,答案 D,(1)天然油脂是混合物而不是纯净物 (2)油脂的相对分子质量较大，但不是高分子化合物 (3)油脂是一种特殊的酯，具有酯的性质，油脂的特殊性 表现在： 相应羧酸的烃基中碳原子数较多； 相应羧酸的烃基中有的含有碳碳双键； 相应的醇是三元醇,3生活中，各种各样的“油”随处可见下列油中全部属 于酯类的是 ( ),解析：汽油、重油、柴油、石油的主要成分是多种烃的混合物；油酸是一种羧酸；地沟油、菜籽油、牛油、黄油，全部属于酯类,答案：D,4下列关于油脂的叙述错误的是 ( ) A从溴水中提取溴可用植物油做萃取剂 B用热的碱溶液可区别植物油和矿物油 C硬水使肥皂去污能力减弱是因为形成了沉淀 D生产盐酸和人造脂肪必须用氢气做原料,解析：植物油由不饱和的羧酸(油酸)和甘油形成，其中含有 ，可与溴发生加成反应，故不可用植物油作萃取剂，A错植物油为油脂，在热碱溶液中水解，生成溶于水的羧酸盐和甘油；矿物油为烃类，密度比水小，且不溶于水，故会出现分层，B正确肥皂的主要成分为C17H35COONa，可溶于水，硬水中含Ca2、Mg2较多，遇C17H35COO形成不溶于水的硬脂酸钙和硬脂酸镁，使肥皂去污能力减弱，C正确工业上生产盐酸用H2和Cl2反应；人造脂肪是将不饱和油脂与H2加成形成饱和油脂脂肪，D正确,答案：A,1氨基酸与蛋白质的比较,2蛋白质盐析和变性的比较,例3 下列关于蛋白质的叙述中，不正确的是 ( ) 蛋白质溶液里加入饱和硫酸铵溶液，有沉淀析出，虽再加入蒸馏水，也不溶解 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 重金属盐能使蛋白质凝结，所以误食重金属盐会中毒 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显色反应 蛋白质溶液里的蛋白质能透过半透膜 A B C D,.,名师精析 中盐析是可逆过程，析出的蛋白质能重新溶解于水中；蛋白质是高分子化合物，它的分子直径在107 m109 m之间，所以蛋白质具有胶体的性质，它能透过滤纸，但不能透过半透膜，叙述均正确,答案 C,(1)稀的无机盐溶