糖类、油脂、蛋白质 合成材料

1、 珍惜现在所拥有的，远远比追求还没有的更重要 王尚 2009.4.5糖类、油脂、蛋白质、合成材料一.糖类（1）糖类：糖类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。糖类由碳、氢、氧三种元素组成的。糖类根据其能否水解以及水解的产物有多少可划分为单糖、二糖、多糖等。其中单糖是指不能水解成更简单糖的糖，代表物是葡萄糖、果糖；二糖是指1摩尔该物质能水解成2摩尔单糖的糖，代表物是麦芽糖、蔗糖；多糖是指该物质能水解成许多摩尔单糖的糖，代表物是淀粉、纤维素。糖类有的可用通式Cn(H2O)m表示，但有些糖不一定符合此通式，如鼠李糖、脱氧核糖；符合此通式的也不一定是糖类，如甲醛、乙酸、甲酸甲酯、乳酸等

2、。（2）糖类的物理性质葡萄糖是白色晶体，有甜味，能溶于水，存在于葡萄和其他带甜味的水果里。正常人的血液里约含0.1%的葡萄糖，称为血糖。蔗糖是无色晶体，能溶于水，存在于不少植物体内，以甘蔗和甜菜的含量最高。麦芽糖是白色晶体，易溶于水，有甜味。淀粉是无色、无气味、无味道的粉末状物质，不溶于冷水，在热水里淀粉颗粒会膨胀破裂，一部分溶于水，一部分悬浮于水中，形成胶状糊（糊化作用）。淀粉主要存在于植物的种子或块根里，其中谷类含淀粉较多。纤维素是白色、无气味、无味道具有纤维状结构的物质，不溶于水，也不溶于一般溶剂。纤维素是构成植物细胞壁的基础物质。（3）糖类的用途葡萄糖用于制镜业、糖果制造业，用作营养物

3、质等。麦芽糖可作甜味实物。淀粉是人类生活中三大营养物质之一，同时也是一种工业原料，可用于酿酒、制醋、制葡萄糖等。纤维素主要用于制造纤维素硝酸酯、火棉和胶棉、纤维素醋酸酯、黏胶纤维和用于造纸等。2.蔗糖和麦芽糖的比较类别蔗糖麦芽糖分子式C12H22O11C12H22O11物理性质无色晶体，溶于水，有甜味白色晶体，易溶于水，有甜味结构特点分子中无醛基分子中有醛基化学性质1.与银氨溶液、新制氢氧化铜悬浊液不反应2.在硫酸的催化作用下水解，方程式：催化剂C12H22O11+H2O 蔗糖 C6H12O6+C6H12O6葡萄糖 果糖1. 能与银氨溶液、新制氢氧化铜悬浊液反应2.在硫酸的催化作用下水解，方程

4、式：催化剂C12H22O11+H2O 麦芽糖 2C6H12O6 葡萄糖3.淀粉和纤维素的比较类别淀粉纤维素分子组成（C6H10O5）n（C6H10O5）n（n与淀粉分子式中的n是不同的值，故二者不是同分异构体）结构特点几百个到几千个葡萄糖单元构成的天然高分子化合物。有直链和支链结构几千个葡萄糖单元构成的天然高分子化合物，分子中的一个结构单元含三个醇羟基。化学性质1.不与银氨溶液发生银镜反应，不显还原性，是一种非还原性糖2.在稀硫酸作用下发生水解，最终产物为葡萄糖；反应方程式：催化剂(C6H10O5)n+nH2O淀粉 nC6H12O6 葡萄糖，在人体内也水解成葡萄糖3.淀粉遇碘变蓝1. 不与银氨

5、溶液发生银镜反应，不显还原性，是一种非还原性糖催化剂2.在酸的作用下水解，最终产物也是葡萄糖。可以发生水解，但比淀粉水解困难（需水浴加热，用90%的H2SO4催化），反应方程式：(C6H10O5)n+nH2O纤维素 nC6H12O6 葡萄糖*重点知识梳理关于糖类水解产物的检验 实验室中，淀粉、纤维素水解水解常在无机酸（一般为稀硫酸）催化作用下发生水解，生成葡萄糖，欲检验水解产物葡萄糖的生成，必须先加入氢氧化钠溶液中和作催化剂的硫酸，使之显碱性，再加入银氨溶液或新制氢氧化铜进行检验。关于淀粉水解过程的判断 淀粉在酸的作用下能够发生水解反应最终生成葡萄糖。反应物淀粉遇碘能变蓝色，不能发生银镜反应；

6、产物葡萄糖遇碘不能变蓝色，但能发生银镜反应。依据此性质可判断淀粉在水溶液中是否发生水解和水解是否已进行完全。4.葡萄糖的分子结构和化学性质（1）葡萄糖的分子式C6H12O6，最简式CH2O。符合该最简式的有机物还有甲醛、乙酸、甲酸甲酯、乳酸、羟基乙醛等。结构简式：CH2OH(CHOH)4CHO结构特点：葡萄糖分子中含有5个醇羟基，1个醛基。（2）化学性质葡萄糖分子中含有CHO，能被还原成醇，反应的化学方程式为：NiCH2OH(CHOH)4CHO+H2 CH2OH(CHOH)4CH2OH(己六醇)葡萄糖分子中含有CHO，故葡萄糖能发生银镜反应或与新制氢氧化铜悬浊液反应。a.银镜反应：CH2OH(

7、CHOH)4CHO+2Ag(NH3)2OH CH2OH(CHOH)4COONH4+3NH3+2Ag+H2Ob.葡萄糖被新制氢氧化铜氧化的化学方程式：CH2OH(CHOH)4CHO+2Cu(OH)2 CH2OH(CHOH)4COOH+Cu2O+2H2O葡萄糖分子中含有醇羟基，故葡萄糖在一定条件下能发生酯化反应，1摩尔葡萄糖最多能与5摩尔乙酸发生酯化反应，生成葡萄糖五乙酸酯。葡萄糖是一种重要的营养物质，它在人体组织内进行氧化反应，放出热量，以维持人体生命活动所需要的能量。1摩尔葡萄糖完全氧化成液态水时放出约2804千焦的热量，该反应的热化学方程式为：C6H12O6(s)+6O2(g) 6CO2(g

8、)+6H2O(l) H=2804kJ·mol-1发酵反应（制乙醇）催化剂C6H12O6 2C2H5OH+2CO2二.油脂（1）油脂的概念油：不饱和高级脂肪酸与甘油所形成的酯。在常温下成液态，如植物油。脂肪：饱和高级脂肪酸与甘油所形成的酯。在常温下成固态，如动物油。注意 矿物油不是脂肪，属烃类。油脂：油和脂肪统称为油脂，属酯类。（2）油脂的化学性质C17H35COOCH2C17H35COOCH2C17H33COOCH2油脂的氢化（硬化）C17H35COOCH|NiC17H33COOCH|C17H33COOCH2加热加压| +3H2油酸甘油酯（油） 硬脂酸甘油酯（脂肪）CH2OHC17H

9、35COOCH2C17H35COOCHC17H35COOCH2|酸性条件下的水解|CHOH稀H2SO4| CH2OH| +3H2O 3C17H35COOH+硬脂酸甘油酯 硬脂酸 甘油CH2OHC17H35COOCH2C17H35COOCHC17H35COOCH2碱性条件下的水解（皂化）|CHOH|CH2OH| +3NaOH 3C17H35COONa+硬脂酸甘油酯 硬脂酸钠 甘油（3）油脂与矿物油的比较物质油脂矿物油脂肪油组成多种高级脂肪酸的甘油酯多种烃含饱和烃基多含不饱和烃基多性质固态或半固态液态具有烃的性质，不能水解具有酯的性质，能水解，油兼有烯烃的性质鉴别可用氢氧化钠溶液鉴别油脂与矿物油（

10、4）酯与油脂的区别于联系类别酯油脂结构特点由酸与醇反应生成的一类有机物RCOORR2COOCHR3COOCH2R1COOCH2由高级脂肪酸与甘油反应生成的酯|化学性质可发生水解可以发生氢化、皂化反应（油脂在碱性条件下的水解反应又叫皂化反应）联 系油脂属于酯类2.肥皂(1)盐析工业上利用油脂在碱性条件下的水解生成高级脂肪酸的钠盐（肥皂的主要成分），反应完毕后要加食盐进行盐析，因为氯化钠能降低高级脂肪酸钠的溶解度，使混合液分为上下两层，上层为高级脂肪酸钠，下层为甘油和氯化钠的混合液。（2）去污原理肥皂和合成洗涤剂的去污原理相同。它们的结构中都有极性的亲水基和非极性的憎水基（亲油基）。洗涤时，肥皂或

11、洗涤剂的憎水基插入油污内，亲水基插入水中，再经摩擦或振荡，油污便从衣物上分离下来。（3）类比记忆肥皂和合成洗涤剂的有关知识物质肥皂洗涤剂结构特征RCOONa憎水基 亲水基CH3(CH2)nSO3Na憎水基 亲水基是否适宜在硬水中使用不适宜，在硬水中生成沉淀，从而丧失去污能力适宜，不生成沉淀原料油脂石油去污能力肥皂小于合成洗涤剂三.蛋白质1.蛋白质的组成和结构（1）蛋白质含有C、H、O、N、S等元素（2）蛋白质是由氨基酸组成的，天然蛋白质水解的最终产物是多种氨基酸。所以说氨基酸是蛋白质的基石，蛋白质属于天然高分子化合物。天然氨基酸都是氨基酸|NH2（3）几种常见的氨基酸甘氨酸：H2HCH2COO

12、H 丙氨酸：CH3CHCOOH2.蛋白质的性质和用途（1）盐析：向蛋白质溶液中加入某些轻金属盐如（NH4）2SO4、Na2SO4的浓溶液后，可以使蛋白质凝集而从溶液中析出，这种作用叫盐析。盐析是一个可逆过程。盐析可用于分离、提纯蛋白质。（2）变性：蛋白质在受热、紫外线、X射线、强酸、强碱、重金属盐（如铅、汞、铜盐）、一些有机物（如甲醛、酒精、苯甲酸、苯酚）等的作用下凝结，这种凝结是不可逆的，即凝结后不能在水中重新溶解，这种变化叫变性。蛋白质变性后，不仅丧失原有的可溶性，同时也失去了生理活性，变性原理可用于消毒，但也会引起中毒。（3）颜色反应：含苯环的蛋白质与浓硝酸作用后，呈黄色。例如，在使用浓

13、硝酸时，不慎将浓硝酸溅到皮肤上而使皮肤呈现黄色。（4）灼烧：蛋白质在灼烧时有烧焦羽毛的特殊气味，利用这一点可区分和鉴别蛋白质。（5）水解：蛋白质在酸、碱或酶的作用下水解，最终生成氨基酸。四、合成材料1.有机高分子化合物简介（1）有机高分子化合物相对分子质量很大的有机化合物成为高分子化合物，简称高分子。淀粉、蛋白质、聚乙烯等物质都属于高分子化合物，由于高分子化合物大部分都是小分子通过聚合反应制得的，所以又叫高聚物或聚合物。（2）高分子化合物中的链节、聚合度、单体物质含义 举例高分子化合物相对分子质量很大的有机化合物 CH2=CH2 n链节（结构单元）组成高分子的重复单位CH2CH2聚合度每个高分

14、子里链节的重复次数。n单体能聚合成高分子的低分子CH2=CH2注意：聚合度通常用n表示，n值越大，相对分子质量越大。对于单个高分子而言，n为一个确定数，所以其相对分子质量是确定的，但对于一块高分子材料来说，它是由许多n值相同或不同的高分子聚集起来构成的，因此，高聚物是一种混合物。（3）.有机高分子化合物的结构和性质结构线型结构：链与链之间没有交联；体型结构：链与链之间通过共价键形成三维空间的网状结构。高分子之间交联程度越大，高分子材料的强度越高。性质性质特点说明溶解性线型结构的有机高分子（如有机玻璃）能溶解在适当的溶剂里。而体型结构的有机高分子（如橡胶）则不能溶解，只是一定程度的膨大有些高分子

15、化合物具有耐腐蚀、耐热、耐油、耐磨、不透水等，但也有易燃烧、易老化、废弃后不易分解等缺点热塑性和热固性受热到一定程度时开始溶化至流动的液体，冷却后又变成固体，加热后又溶化，这称之为线型高分子化合物的热性有些体型高分子一经加工成型就不会受热溶化，因而具有热固性强度强度一般都比较大电绝缘性一般不易导电2.合成材料合成材料塑料合成纤维合成橡胶类型按受热时的特征：热塑性塑料、热固性塑料按应用范围：通用塑料（通用性强、用途广泛、产量大、价格低）、工程塑料（机械性能较高、高强度、可代替金属作工程结构材料）纤维有天然纤维、人造纤维和合成纤维，合成纤维和人造纤维统称为化学纤维 根据来源不同：橡胶有合成橡胶和天

16、然橡胶合成橡胶的分类：通用橡胶、特种橡胶举例热塑性塑料热固性塑料通用塑料工程塑料六大纶（涤纶、锦纶、腈纶、氯纶、维纶、丙纶）具有特殊性能的纤维：芳纶纤维、碳纤维、耐辐射纤维、光导纤维、防水纤维、防火纤维通用橡胶特种橡胶聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯酚醛树脂、氨基塑料聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯聚酯、聚碳酰、聚碳酸酯、聚氟塑料丁苯橡胶顺丁橡胶氯丁橡胶聚硫橡胶硅橡胶主要合成原料石油产品等石油、天然气、煤和农副产品等以石油、天然气为主要原料，以烯烃或二烯烃为单体聚合而成主要性能电绝缘性好，质轻，耐化学腐蚀，防水耐油性差，易老化强度高，弹性好，耐磨，不发霉，耐化学腐蚀，不怕虫蛀，不缩水高弹性，绝缘性，气密性，耐油，耐高（低）温用途日常生活用品，光学仪器，医疗器械日常生活用品，生产和国防上也有许多用途制造飞机、军舰、汽车、拖拉机、收割机、水利排灌器具、医疗器械3.新型有机高分子材料功能高分子材料复合材料有机高分子材料的发展趋势定义指既有传统高分子材料的机械性能，又有某些特殊功能的高分子材料由两种或两种以上材料组成的一种新型材料1.对于重要的有机高分子材料应继续改进和推广，使它们的性