生命中重要的有机物及材料高三复习PPT课件

一、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_或多羟基酮以及它们的脱水缩合物。(2)分类(从能否水解及水解后的产物分),多羟基醛,2葡萄糖与果糖(1)组成和分子结构,CHO,(2)葡萄糖的化学性质还原性：能发生银镜反应,能与新制_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。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,Cu(OH)2,己六醇,3蔗糖与麦芽糖,C12H22O11,葡萄糖和果糖,4.淀粉与纤维素(1)相似点都属于天然高分子化合物，属于多糖，分子式都可表示为(C6H10O5)n。都能发生水解反应，反应的化学方程式分别为_;都不能发生银镜反应。,(2)不同点通式中n值不同，淀粉与纤维素不是同分异构体。淀粉溶液遇碘变_。(3)淀粉水解产物的检验及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有葡萄糖，同时还要确定是否还存在淀粉，可以用银氨溶液和碘水来检验淀粉是否发生了水解及水解是否完全，实验步骤如下：,蓝色,实验现象及结论：,二、油脂1概念油脂是一分子_与三分子高级脂肪酸脱水形成的酯，称为甘油三酯。常见的形成油脂的高级脂肪酸有：硬脂酸：C17H35COOH；软脂酸：C15H31COOH；油酸：C17H33COOH。亚油酸：C17H31COOH,甘油,小,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油脂在碱性条件下的水解反应称为_。,皂化反应,6油脂与矿物油比较,三、蛋白质和氨基酸1氨基酸的结构与性质(1)氨基酸的组成和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_。氨基酸的结构简式可表示为。,NH2,(2)氨基酸的化学性质两性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_化合物。甘氨酸与HCl、NaOH反应的化学方程式分别为,两性,成肽反应两分子氨基酸缩水形成二肽，如：多种氨基酸分子间脱水以肽键相互结合，可形成蛋白质。,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C、H、O、N、S等元素。蛋白质是由氨基酸组成的，通过缩聚反应产生，蛋白质属于天然有机高分子化合物。(2)蛋白质的性质水解：在酸、碱或酶的作用下最终水解生成_。两性：具有氨基酸的性质。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，此过程为_过程，可用于分离和提纯蛋白质。,氨基酸,可逆,变性：加热、加压、紫外线、X射线、强酸、强碱、重金属盐、一些有机物(甲醛、酒精、苯甲酸、三氯乙酸、丙酮等)等会使蛋白质变性，此过程属于_过程。颜色反应：含有苯环的蛋白质遇浓HNO3变黄色，该性质可用于某些蛋白质的检验。蛋白质灼烧有烧焦羽毛的特殊气味，可用此法检验毛、丝纺织品。3酶(1)酶是一种蛋白质，易变性(与蛋白质相似)。(2)酶是一种生物催化剂，催化作用具有以下特点：条件温和，不需加热；具有高度的专一性；具有高效催化作用。,不可逆,四、有机高分子材料1高分子化合物的组成能够进行聚合反应形成高分子化合物的低分子化合物称为单体，重复出现的最小单位称链节,含有链节的数目称聚合度。,.,21,（1）结构简式：它们是由若干个重复结构单元组成的。（2）链节：高分子化合物中化学组成相同、可重复的最小单位，也称重复结构单元。叫做链节。（3）聚合度：高分子里含有链节的数目。通常用n表示。（4）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，叫做单体。（5）聚合物的平均相对分子质量=链节的相对分子质量n,.,22,高分子化合物与低分子化合物有什么不同？,1、相对分子质量的大小不同：2、基本结构不同：3、物理、化学性质不同：,低分子1000以下（准确值），高分子10000以上（平均值）。,高分子化合物由若干个重复的结构单元组成。小分子没有重复结构单元,各方面性质差别较大。,.,23,【学与问】,通过聚合物的链节，可以看出聚合物的单体，你知道下面两个聚合物由何种单体聚合而成的吗？,CH2=CHCl,氯乙烯,苯乙烯,.,24,二、加成聚合反应,1、概念：由含有不饱和键的化合物分子以加成反应的方式结合成高分子化合物的反应叫加成聚合反应；简称加聚反应。2、加聚反应方程式书写：,单体,链节,聚合度,.,25,3、加聚反应的特点:,（1）单体含不饱和键：（2）没有副产物生成；（3）链节和单体的化学组成相同。(聚合物相对分子质量为单体相对分子质量的整数倍)。,如烯烃、二烯烃、炔烃、醛等。,一块高分子材料是由若干n值不同的高分子材料组成的混合物。,.,26,4、加聚反应生成高聚物的单体的判断,.,27,（1）凡链节的主碳链为两个碳原子，其单体必为一种。将链节的两个半键闭合即为单体。,.,28,（2）凡链节中主碳链为4个碳原子，无碳碳双键结构，其单体必为两种，从主链中间断开后，再分别将两个半键闭合即得单体。,.,29,（3)凡链节中主碳链为4个碳原子，含有碳碳双键结构，单体为一种，属二烯烃：,.,30,5、常见的加聚反应含一个碳碳双键的单体的加聚：如聚丙烯含共轭双键的单体的加聚：如聚1，3-丁二烯不同烯烃的共聚：如乙烯与丙烯加聚含碳氧双键的单体的加聚：如聚甲醛含碳碳三键的单体的加聚：如聚乙炔,.,31,P.100思考与交流,有何特征？,.,32,【例1】人造象牙中，主要成分的结构是,它是通过加聚反应制得的，则合成人造象牙的单体是（）A.(CH3)2OB.HCHOC.CH3CHOD.CH3OCH3,【例2】有机玻璃（聚丙烯酸甲酯）的结构简式可用下式表示。设聚合度n为3000。回答下列问题：（1）指出有机玻璃的单体和链节；（2）求有机玻璃的相对分子质量；,B,丙烯酸甲酯,丙烯酸甲酯的分子量3000,.,33,【例3】聚四氟乙烯可以作为不粘锅的内衬，其链节是（）A.,B.,C.,D.,B,.,34,【例4】下列单体中，在一定条件下能发生加聚反应生成,的是（）,B.,C.CH3CH=CH2和CH2=CH2D.CH3CH=CH2,2,A,C,.,35,【思考】请写出下列反应的化学方程式，并说明断成键的特点,1、乙酸与乙醇酯化反应,2、两个甘氨酸分子形成二肽,.,36,聚酯,缩合聚合反应,该反应与加聚反应不同，在生成聚合物的同时，还伴有小分子副产物（如：H2O等）的生成。这类反应我们称之为“缩聚反应”。,二元酸和二元醇间,.,37,三、缩合聚合反应,1、概念：有机小分子单体间反应生成高分子化合物，同时产生小分子副产物的反应，叫缩合聚合反应；简称缩聚反应。（酯化、成肽）2、缩聚反应方程式的书写：（1）缩聚物结构式要在方括号外侧写出链节余下的端基原子或原子团。（这与加聚物不同，而加聚物的端基不确定，通常用横线“”表示。）,.,38,（2）单体物质的量与缩聚产物结构式的下角标要一致；由一种单体进行缩聚时生成小分子的物质的量应为（n-1）；由两种单体进行缩聚反应生成小分子的物质的量应为（2n-1）。,.,39,nHOOC(CH2)4COOH+nHOCH2CH2OH,催化剂,单体,链节,聚合度,M聚合物=单体的相对质量n-(2n-1)18,+(2n-1)H2O,端基原子,端基原子团,.,40,3、缩聚反应的特点：*缩聚反应的单体往往是具有双官能团（如OH、COOH、NH2、X及活泼氢原子等）或多官能团的小分子；*单体和聚合物的组成不同；*反应除生成聚合物外，还有小分子生成（如H2O、NH3、HCl等）。*书写方式不同；*含有两个官能团的单体缩聚后生成的聚合物呈线型结构。,.,41,含有两个官能团的单体缩聚后生成的缩合聚合物呈现为线型结构，含有三个或多个官能团的单体缩聚后生成的缩聚物会呈现什么样的结构？,体型结构,.,42,4、由缩聚反应生成高聚物的单体的判断,常用“切割法”，如下图示：,.,43,从酯基中间断开，在羰基上加羟基，在氧原子上加氢原子得到羧酸和醇。,如已知涤纶树脂的结构简式为,.,44,凡链节为HOH结构的，其单体必为一种，在链节的-NH上加氢原子、羰基上加羟基，所得氨基酸为单体。,如HOH的单体是,.,45,和HOOC(CH2)mCOOH。,如HOH的单体是,凡链节为HOH结构的单体必是两种，可从上断开，在-NH上加氢原子，在羰基上加羟基，得到二胺和二酸即为单体。,.,46,由一种单体,nmol单体中含COOH官能团（或OH）的物质的量为：nmol，而在反应中，有一个端基（COOH）是没有参与反应的，故生成水的物质的量为：（n-1）mol,聚6羟基己酸,5、缩聚反应类型,.,47,由两种单体：,nmol,和,进行缩聚反应，nmol,单体含COOH的物质的量为2nmol，而在反应中，有一个端基（COOH）是没有参与反应的，故生成水的物质的量为：（2n-1）mol。,nmol,.,48,按官能团分类：醇酸缩聚：羟酸缩聚：如聚乳酸氨基与羧基缩聚：氨基酸缩聚：醛酚缩聚：如酚醛树脂,.,49,【例1】下列化合物中,b.,c.,d.,e.,f.,(1)可发生加聚反应的化合物是，加聚物的结构式为。（2）自身可发生缩聚反应的化合物是，缩聚物的结构式为。（3）两分子间可发生缩聚反应的化合物是和，缩聚物的结构式为。,a.,b或d,a,f,c,.,50,【练习】写出由下列单体发生聚合反应的化学方程式。（1）苯丙氨酸（2）对苯二乙酸和1,3-丙二醇,.,51,加聚反应与缩聚反应特点对比,相同或不同单体,相同或不同单体,含有不饱和键,含有特征官能团,聚合物与单体具有相同的组成,主链上一般只有碳原子,聚合物与单体组成有所不同,主链上除有碳原子外还有其他,只有聚合物,有聚合物和小分子,.,52,有机高分子化合物制成的材料就是有机高分子材料。,一、有机高分子的分类及命名,【按来源分类】,.,53,合成材料,【按用途和性能分类】,合成高分子材料,功能高分子材料,复合材料,塑料,合成纤维,合成橡胶,黏合剂,涂料,高分子分离膜,液晶高分子,导电高分子,医用高分子,高吸水性树脂,三大合成材料,.,54,二、高分子化合物的结构特点,1、高分子化合物通常结构并不复杂，往往由简单的结构单元重复连接而成；如聚乙烯中：,.,55,【按结构分类】,高分子化合物,线型高分子,支链型高分子,体型高分子,网状结构(体型),.,56,2、根据结构中链节连接方式分类，可以有线型结构和体型结构，线性结构又可分为带支链和不带支链的结构。,.,57,高分子结构示意图,由于高分子化合物大部分是由小分子聚合而成的，所以也常被称为聚合物。当小分子连接构成高分子时，有的形成很长的链状，有的由链状结成网状。,线型结构,网状结构(体型),.,58,实验2：橡胶的溶解实验目的：探究体形结构的有机高分子在有机溶剂中的溶解性。实验用品：废轮胎粉末、汽油，试管。实验步骤：取废轮胎粉末0.5g放入试管中，加入10mL汽油，振荡试管。观察轮胎粉末是否溶解及其他现象。实验现象：几分钟后废轮胎粉末只是有一定程度的胀大，但未溶解。实验结论：橡胶不溶于有机溶剂汽油。,探究活动,.,59,【有机高分子化合物溶解性的小结】有机高分子化合物都不溶于水；线型结构的有机高分子能溶解在适当的有机溶剂中，但溶解过程比小分子缓慢；而体型结构的高分子在有机溶剂中也不易溶解，有的只是有一定程度的胀大。,.,60,【生活实例】市场上出售的香油等各种食用油，包装瓶用塑料材质，瓶塞用塑料材质就是这个原理。农贸市场出售香油使用玻璃瓶、橡胶塞，仔细观察：橡胶塞用一层塑料纸包裹，就是防止橡胶与油品接触发生溶胀现象而不易打开或塞紧瓶塞。,.,61,实验3：塑料的热塑性试验实验目的：探究塑料是否具有热塑性。实验用品：聚乙烯塑料碎片，试管、试管夹、酒精灯、火柴。实验步骤：在一支试管中放入聚乙烯塑料碎片约3g，用酒精灯缓缓加热，观察塑料碎片软化和熔化的情况。等熔化后立即停止加热以防分解。等冷却固化后再加热，观察现象。实验现象：加热后，聚乙烯塑料变软熔为粘稠状、流动的液体，该液体经冷却后又变为固体，该固体再被加热后又熔为粘稠、流动的液体。实验结论：聚乙烯塑料有热塑性。,探究活动,实验探究高分子材料在不同温度下的性能,.,62,【说明】：线型结构的高分子具有热塑性。根据这一性质制成的高分子材料具有良好的可塑性，能制成薄膜、拉成丝或压制成各种形状，用于工业、农业、日常生活等。有些体型高分子一经加工成型就不会受热熔化，因而具有热固性。,.,63,合成高分子,按结构分类,线型,支链型,热固型,热塑型,加工成型后受热不再熔化,可反复加工，多次使用,能溶解在适当的有机溶剂里,不易溶解，只有一定程度的胀大,网状结构,体型,.,64,三、高分子合成材料塑料,1、分类：热塑性塑料如聚乙烯高分子链间无永久性的化学交联，只有微弱的分子间作用力以及由于链间纠缠所造成的暂时性物理交联，此交联会随加工过程而有纠缠及去缠的现象；因此热塑性塑料会随加热而有软化变形乃至于流动的现象：随温度下降则有固化变硬的情形，为可逆过程。,适用于高分子化合物,.,65,常见的热固性塑料包括环氧树脂、酚醛树脂、聚酯树脂。,热固性塑料：如酚醛树脂塑料在加工过程中受热发生聚合反应，透过交联剂(或称做架桥剂)的作用分子链间产生化学交联，形成紧密的网状结构。交联反应本身是不可逆的化学反应，因此热固性塑料在加工后并不会如热塑性塑料会受热软化，若温度过高则发生裂解而不会有软化变形的现象。,.,66,常见的塑料按受热可分为:,可反复加热熔融加工，多次使用（线型结构）,不能加热熔融只能一次成型（体型结构),聚乙烯,酚醛树脂,.,67,【理解】,树脂是指未经加工处理的、没有与各种添加剂混合的聚合物塑料树脂添加剂树脂的本性决定了塑料的主要基本性能，添加剂也起重要作用,塑料一般由合成树脂及增塑剂、防老化剂、润滑剂、色料等添加剂组成，它的主要成分是合成树脂。,.,68,3.常见塑料：例如：聚乙烯,高压高温引发剂,较低压力催化剂,线型,支链型,少有或没有,相对较长,相对较短,相对较小,相对较大,.,69,低密度,相对较低,相对较小,相对较小,相对较高,高密度,相对较大,相对较大,高或低密度的聚乙烯均可溶解于适当的有机溶剂中,低密度聚乙烯LDPE,高密度聚乙烯HDPE,食品包装袋等薄膜制品,瓶、桶、板、管、棒材等,.,70,低压聚乙烯比高压聚乙烯链更长，而且支链少得多,低压、高密度、高熔点、较硬管材、桶、瓶,高压、低密度、低沸点、较软塑料薄膜、食品包装袋,.,71,酚醛树脂P108,烹饪器具的手柄,宇宙飞船的外壳,电器部件,主要用作绝缘、隔热、难燃、隔音器材和复合器材。,.,72,酚醛树脂,反应物：酚类醛类,苯酚甲醛,酚醛树脂,（电木）,酸催化线型,碱催化网状结构（体型）,具热塑性，能溶于一些有机溶剂中,具热固性，不溶于任何溶剂,.,73,2.酚醛树脂的制取和性质,水浴加热15min,洗净、烘干,粉红色固体,软化（热塑性）,不软化（热固性）,溶解,不溶解,线型结构,网状结构,.,74,酚醛塑料,单体：,苯酚、甲醛,水浴加热,酚醛树脂的制备.,酸性条件下线性结构,.,75,碱性条件下生成三羟甲基苯酚,.,76,酚醛树脂局部结构,.,77,用有机高分子化合物制成的材料就是有机高分子材料。棉花、羊毛、天然橡胶等都属于天然有机高分子材料。,天然纤维,.,78,合成纤维,.,79,四、合成纤维,1、纤维分类,人造丝、人造棉,【区别】纤维与纤维素一样吗?,.,80,合成纤维包括聚酯（涤纶）、聚酰胺