2020版高三化学总复习第4讲生命活动的物质基础合成有机高分子课件苏教版选修.pptx

第4讲 生命活动的物质基础 合成有机高分子,-2-,考纲要求:1.了解糖类、氨基酸和蛋白质的组成、结构特点、主要化学性质及应用。 2.了解糖类、氨基酸和蛋白质在生命过程中的作用。 3.了解合成高分子的组成与结构特点,能依据简单合成高分子的结构分析其链节和单体。 4.了解加聚反应和缩聚反应的含义。 5.了解合成高分子在高新技术领域的应用以及在发展经济、提高生活质量方面中的贡献。,-3-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,糖类、油脂、蛋白质的组成、结构和性质 导学诱思 以下物质中: 蔗糖 麦芽糖 淀粉 纤维素 油脂 蛋白质 氨基酸 葡萄糖 (1)属于高分子化合物的有 ,属于同分异构体的有 ; (2)属于糖类的物质有 ,属于酯类的有 ; (3)检验物质已水解的试剂是 ,检验物质部分水解的试剂是 ,检验物质已经完全水解的方法是 。,氢氧化钠溶液、新制的银氨溶液,碘水、氢氧化钠溶液、新制银氨溶液,取出少许水解液加水,看是否分层,-4-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,落实基础 1.油脂 (1)定义: 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,-5-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,(2)结构: 结构简式: 官能团: 有的可能含有 。,(3)物理性质: 油脂一般 溶于水,密度比水 。 天然油脂都是 ,没有固定的沸点、熔点。 a.含不饱和烃基成分较多的甘油酯,常温下一般呈 态; b.含饱和烃基成分较多的甘油酯,常温下一般呈 态。,不,小,混合物,液,固,-6-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,(4)化学性质: 油脂的氢化(油脂的硬化): 经硬化制得的油脂叫人造脂肪,也称硬化油。 如油酸甘油酯与H2发生加成反应的化学方程式为,-7-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,水解反应: a.酸性条件下,如硬脂酸甘油酯水解反应的化学方程式为 b.碱性条件下(即皂化反应),如硬脂酸甘油酯在NaOH溶液中发生水解反应的化学方程式为 其水解程度比在酸性条件下水解程度大。,-8-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,2.糖类 (1)糖类的定义和分类: 定义:糖是 、 或它们的脱水缩合物。 分类:,多羟基醛,多羟基酮,C6H12O6,C12H22O11,(C6H10O5)n,同分异构体,同分异构体,-9-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,(2)葡萄糖与果糖: 葡萄糖与果糖结构的比较:,CH2OH(CHOH)4CHO,OH、CHO,CH2OH(CHOH)3COCH2OH,-10-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,葡萄糖的化学性质:,银镜,砖红色沉淀,5,-11-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,(3)二糖蔗糖与麦芽糖:,C12H22O11,水解反应,-12-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,(4)淀粉与纤维素: 相似点: a.都属于天然 ,属于多糖,分子式都表示为 。 b.都能发生 反应,反应的化学方程式分别为: c.都 发生银镜反应。 不同点: a.通式中 不同。 b. 遇碘呈现特殊的蓝色。,高分子化合物,(C6H10O5)n,水解,不能,n值,淀粉,-13-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,3.氨基酸与蛋白质 (1)氨基酸的结构与性质: 定义:羧酸分子中烃基的氢原子被氨基取代后的产物。蛋白质水解后得到的均为-氨基酸,其通式为 ,官能团为 和 。,NH2,COOH,-14-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,氨基酸的性质: a.两性: 甘氨酸与盐酸、NaOH溶液反应的化学方程式分别为:,b.成肽反应: 氨基酸可以发生分子间脱水生成二肽或多肽。,-15-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,(2)蛋白质的结构与性质: 蛋白质的组成与结构: a.蛋白质含有 等元素。 b.蛋白质是由氨基酸通过缩聚反应生成的,蛋白质属于天然有机高分子化合物。,C、H、O、N,-16-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,蛋白质的性质: a.水解:在酸、碱或酶的作用下最终水解生成 。 b.盐析:向蛋白质溶液中加入某些浓的无机盐如(NH4)2SO4、Na2SO4等溶液后,可以使蛋白质的溶解度降低而从溶液中析出,盐析为可逆过程,可用于分离和提纯蛋白质。 c.变性:加热、紫外线、X射线、 、 、 、一些有机物(甲醛、酒精、苯甲酸等)会使蛋白质凝结而变性,变性属于不可逆过程。 d.颜色反应:含有苯环的蛋白质遇浓硝酸变 色,该性质可用于蛋白质的检验。 e.蛋白质灼烧有烧焦羽毛的气味。,氨基酸,强酸,强碱,重金属盐,黄,-17-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,易错辨析判断正误,正确的画“”,错误的画“”。 (1)油脂属于高分子化合物( ) (2)油脂的相对分子质量较大,故密度比水大( ) (3)植物油能使溴水褪色( ) (4)油脂硬化和水解的反应都属于取代反应( ) (5)糖类组成都符合通式Cm(H2O)n( ) (6)糖类都能发生水解反应( ) (7)淀粉和麦芽糖水解的最终产物相同( ) (8)氨基乙酸和CH3CH2NO2是同分异构体( ) (9)天然蛋白质水解的最终产物是-氨基酸( ) (10)蛋白质充分燃烧后的产物仅是CO2和H2O( ) (11)蛋白质溶液中加入(NH4)2SO4溶液会使蛋白质变性( ),-18-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考查角度一 油脂的组成与性质 例1在一定条件下,动植物油脂与醇反应可制备生物柴油,化学方程式如下:,-19-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,下列叙述错误的是( ) A.生物柴油由可再生资源制得 B.生物柴油是不同酯组成的混合物 C.动植物油脂是高分子化合物 D.“地沟油”可用于制备生物柴油,答案,解析,-20-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,方法指导 (1)油和脂肪的比较,-21-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,(2)油脂和矿物油的比较,-22-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考查角度二 糖类的组成与性质 例2下列关于糖类物质的说法中正确的是( ) A.蔗糖溶液在稀硫酸中是否已经水解可以直接加入新制氢氧化铜加热检验 B.麦芽糖和蔗糖水解产物完全相同 C.证明淀粉溶液完全水解需要在水解液中加入碘试剂即可 D.淀粉、纤维素结构不同,互为同分异构体,答案,解析,-23-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,方法指导 (1)糖类水解反应的条件总结 蔗糖:稀硫酸作催化剂,水浴加热。 淀粉:a.稀硫酸作催化剂,加热。 b.淀粉酶(唾液中存在),室温(适宜温度36 )。 纤维素:a.催化剂为90%的浓硫酸。 b.小火微热,防止大火加热使纤维素被浓硫酸脱水炭化。 c.加热至溶液呈亮棕色为止。,-24-,(2)淀粉水解程度的判断 淀粉水解程度的判断,应注意检验产物中是否生成葡萄糖,同时还要确定淀粉是否反应完全,可以用银氨溶液或新制Cu(OH)2和碘水来检验,实验步骤如下:,实验现象及结论:,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,-25-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考查角度三 蛋白质的组成与性质 例3绿色荧光蛋白被人称为生命体内蛋白质生物学过程的“直播剂”,而核糖体则被人们称为蛋白质的“合成工厂”。下列有关蛋白质的叙述中正确的是( ) A.病毒、核糖的主要成分都是蛋白质 B.向蛋白质溶液中加入饱和硫酸钠溶液,析出的沉淀不溶于水 C.由于重金属盐会使蛋白质变性,所以吞服“钡餐”会使人中毒 D.蛋白质与氨基酸一样,既能与酸反应,又能与碱反应,答案,解析,-26-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,方法指导 蛋白质盐析和变性的比较,-27-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考查角度四 生命中的基础有机化学物质的综合考查 例4下列说法错误的是( ) A.葡萄糖能水解成乙醇和二氧化碳 B.氨基乙酸、乙二醇均可发生聚合反应 C.麦芽糖及其水解产物均能与新制Cu(OH)2反应生成红色沉淀 D.在鸡蛋清溶液中分别加入饱和Na2SO4溶液、CuSO4溶液,都会产生沉淀,但产生沉淀的原理不同,答案,解析,-28-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,方法指导 能水解的营养物质总结,-29-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,-30-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,跟踪训练 1.化学与生产、生活密切相关。下列说法不正确的是 ( ) A.福尔马林可浸制标本,利用了其使蛋白质变性的性质 B.歼20飞机上使用的碳纤维是一种新型的有机高分子材料 C.将地沟油制成肥皂,可以提高资源的利用率 D.用CO2合成聚碳酸酯可降解塑料,实现碳的循环利用,答案,解析,-31-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,2.(2019广西陆川高三月考)本草纲目拾遗木部对丁香油有如下叙述:“丁香油出南番,乃用母丁香榨取其油,色紫,芳香辛烈。番人贮以琉璃器,盖偶不密,即香达于外。”下列关于该叙述的说法不正确的是( ) A.丁香油在水中溶解度可能较小 B.丁香油提取可以用适当的有机溶剂进行萃取 C.丁香油在实验室中保存时需密封在细口瓶中 D.丁香油易挥发说明其沸点一定很低,答案,解析,-32-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,3.下列说法正确的是( ) A.蔗糖、麦芽糖的分子式都是C12H22O11,二者的水解产物不完全相同 B.棉花和蛋白质都是高分子化合物,水解产物相同 C.油脂的皂化反应生成脂肪酸和丙醇 D.蛋白质的水解产物都含有羧基和羟基,答案,解析,-33-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,4.下列说法正确的是( ) A.丙三醇不是乙醇的同系物 B.硫酸铵和醋酸铅溶液均可使鸡蛋清溶液中的蛋白质变性 C.麦芽糖与蔗糖的水解产物均含葡萄糖,故二者均为还原性二糖 D.天然植物油常温下一般呈液态,难溶于水,有恒定的熔点、沸点,答案,解析,-34-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,5.现有:淀粉溶液、蛋清、葡萄糖溶液,鉴别它们时,下列试剂和对应现象依次是( ) 试剂:新制Cu(OH)2 碘水 浓硝酸 现象:a.变蓝色 b.砖红色沉淀 c.变黄色 A.a、c、b B.a、c、b C.a、c、b D.c、a、b,答案,解析,-35-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,合成有机高分子 导学诱思 完成表中未填写的空项。,加聚 反应,氯乙烯,加聚 反应,苯乙烯,加聚 反应,-36-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,苯乙烯 和1,3- 丁二烯,加聚 反应,缩聚 反应,-37-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,缩聚 反应,-38-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,落实基础 1.基本概念 (1)单体:能够进行聚合反应形成高分子化合物的低分子化合物。 (2)链节:高分子化合物中化学组成相同、可重复的最小单位。 (3)聚合度:高分子链中含有链节的数目。,单体,链节,聚合度,-39-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,2.合成高分子化合物的两个基本反应 (1)加聚反应:小分子物质以加成反应形式生成高分子化合物的反应,如氯乙烯合成聚氯乙烯的化学方程式为: (2)缩聚反应:单体分子间缩合脱去小分子(如H2O、HX等)生成高分子化合物的反应。 如己二酸与乙二醇发生缩聚反应的化学方程式为:,-40-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,易错辨析判断正误,正确的画“”,错误的画“”。 (1)糖类、油脂、蛋白质、有机合成材料都是有机高分子( ) (2)聚乙烯、聚氯乙烯都是混合物( ) (3)加聚反应和缩聚反应都是只得到高分子化合物( ) (4)乙烯与聚乙烯的最简式相同,性质相似,都能使溴水褪色( ),-41-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考查角度 有机合成反应及单体的判断 例(2018北京)一种芳纶纤维的拉伸强度比钢丝还高,广泛用作防护材料。其结构片段如下图。,下列关于该高分子的说法正确的是( ) A.完全水解产物的单个分子中,苯环上的氢原子具有不同的化学环境 B.完全水解产物的单个分子中,含有官能团COOH或NH2 C.氢键对该高分子的性能没有影响 D.结构简式为,B,-42-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,-43-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,-44-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,方法指导 (1)加聚反应与缩聚反应的区别。,-45-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,(2)加聚产物单体的判断方法。 凡链节的主链只有两个碳原子(无其他原子)的高聚物,其单体为一种,将两个半键闭合即可。 凡链节主链有四个碳原子(无其他原子),且链节无双键的高聚物,其单体为两种,在正中央划线断开,然后两个半键闭合即可。,-46-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,凡链节主链中只有碳原子,并存在碳碳双键结构的高聚物,其规律是“凡双键,四个碳;无双键,两个碳”划线断开,然后将两个半键闭合,即单双键互换。,-47-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,-48-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,凡链节中间(不在端上)含有肽键的高聚物,从肽键中间断开,两侧为不对称结构的,其单体为两种;在亚氨基上加氢,羰基碳原子上加羟基,即得高聚物单体。,-49-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,-50-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,答案,解析,-51-,必备知识自主预诊,