第 第 4 4 节
基本营养物质
有 机合成
备考要点 素养要求 1 1.了解糖类、油脂、氨基酸和蛋白质的组成、结构特点、主要化学性质及应用。
2 2.了解糖类、氨基酸和蛋白质在生命过程中的作用。
3 3.根据信息能设计有机化合物的合成路线。
4 4.了解合成高分子的组成与结构特点。能依据简单的合成高分子的结构分析其链节和单体。了解加聚反应和缩聚反应的含义。
5 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。
1 1.宏观辨识与微观探析:能从官能团角度认识生命中的基础有机化合物的组成、结构、性质和变化,形成“结构决定性质”的观念,并能从宏观和微观相结合的视角分析与解决实际问题。
2 2.证据推理与模型认知:具有证据意识,能对生命中的基础有机化合物的组成、结构及其变化提出可能的假设,并能解释某些化学现象,揭示现象的本质和规律。
考点一 糖类、油脂、蛋白质的组成、结构和性质 必备知识自主预诊
知识梳理 1 1.糖类 (1)糖类的定义和分类。
①定义:从分子结构上看,糖类可定义为
、多羟基酮和它们的脱水缩合物。
②组成:含
三种元素。大多数糖类化合物符合通式 C n (H 2 O) m ,所以糖类也叫碳水化合物。
③分类:
物质 定义 元素 组成 代表物的名称、分子 式及相互关系 单糖 不能水解的糖 C、H、O
续 表 物质 定义 元素 组成 代表物的名称、分子 式及相互关系 二糖 1 mol糖水解后生成2 mol单糖的糖 C、H、O
多糖 1 mol 糖水解后生成 10 mol 以上单糖的糖 C、H、O
(2)单糖——葡萄糖、果糖。
①组成和分子结构:
名称 分子式 结构简式 官能团 葡萄糖 C 6 H 12 O 6
—OH、—CHO 果糖 C 6 H 12 O 6
、—OH
②葡萄糖的化学性质:
(3)二糖——蔗糖和麦芽糖。
比较项目 蔗糖 麦芽糖 相同点 分子式 均为
化学性质 都能发生
不同点 是否含醛基
能否发生 银镜反应
水解产物
(4)多糖——淀粉与纤维素。
①相似点: a.都属于高分子化合物,属于多糖,分子式都可表示为(C 6 H 10 O 5 ) n ; b.都能发生水解反应; c.都不能发生银镜反应。
②不同点: a.结构不同;通式中 n 值不同; b.淀粉遇碘呈现特殊的蓝色。
2 2.油脂 (1)定义:油脂属于
,是
和
形成的酯。
(2)结构。
,官能团:
,有的可能含有 。
(3)物理性质。
①油脂一般
溶于水,易溶于有机溶剂,其密度比水的密度
。
②天然油脂都是混合物,
固定的熔、沸点。
(4)化学性质。
①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 H 2 发生加成反应的化学方程式为 +3H 2 。
②水解反应: a.酸性条件下,硬脂酸甘油酯发生水解反应的化学方程式为 +3H 2 O + 3C 17 H 35 COOH。
b.碱性条件下(即皂化反应),硬脂酸甘油酯在 NaOH 溶液中发生水解反应的化学方程式为 +3NaOH + 3C 17 H 35 COONa,其水解程度比在酸性条件下水解程度大。
3 3.氨基酸、蛋白质 (1)氨基酸的结构与性质。
①定义。
羧酸分子中烃基上的氢原子被氨基取代后的产物。α-氨基酸的通式为
,官能团为
和
。
②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: 氨基酸在酸或碱存在的条件下加热,通过一分子的氨基与一分子的羧基间脱去一分子水,缩合形成含肽键的化合物叫做成肽反应。
两分子氨基酸脱水形成二肽,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)蛋白质的组成、结构与性质。
①组成与结构: a.蛋白质主要含有 C、H、O、N、S 等元素。
b.蛋白质是由多种氨基酸分子按不同的排列顺序通过
相互结合形成的天然有机高分子化合物。
②性质:
自我诊断 1 1.符合通式 C n (H 2 O) m 的有机化合物都属于糖类吗?
2 2.判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)淀粉水解制葡萄糖不属于取代反应。
(
) (2)油脂与浓 NaOH 溶液反应制高级脂肪酸钠不属于取代反应。
(
) (3)磨豆浆的大豆富含蛋白质,豆浆煮沸后蛋白质变成了氨基酸。
(
) (4)食用花生油和鸡蛋清都能发生水解反应。
(
) (5)油脂经过皂化反应得到高级脂肪酸盐与甘油。
(
) 3 3.甘氨酸与丙氨酸在一定条件下反应,可以形成的二肽的结构简式是
。
关键能力考向突破
考向 1 1 基本营养物质的组成、结构和性质 【典例 1 1】(2020 天津化学,3)下列说法错误的是(
) A.淀粉和纤维素均可水解产生葡萄糖 B.油脂的水解反应可用于生产甘油 C.氨基酸是组成蛋白质的基本结构单元 D.淀粉、纤维素和油脂均是天然高分子 易错警示(1)检验淀粉水解的产物能否发生银镜反应,首先要加碱中和为催化剂的酸,然后再加银氨溶液。
(2)蛋白质的盐析是可逆的,蛋白质的变性是不可逆的。
(3)油脂在碱性条件下的水解反应属于皂化反应,在酸性条件下的水解反应不属于皂化反应;小分子的酯在碱性条件下的水解反应不属于皂化反应。
对点演练 1 1 下列说法正确的是(
) A.在紫外线、饱和 Na 2 SO 4 溶液、CuSO 4 溶液、福尔马林等作用下,蛋白质均会发生变性 B.油脂属于高分子化合物,是混合物 C.在一定条件下,氨基酸之间能发生反应,合成更加复杂的化合物 D.检验淀粉在稀硫酸催化条件下水解产物的方法是:取适量水解液于试管中,加入少量新制 Cu(OH) 2 悬浊液,加热,观察是否有砖红色沉淀 深度指津 1 1.氨基酸的缩合反应 (1)氨基酸的缩合机理。
氨基酸的缩合类似于酯化反应,如 + H—NH—脱去一分子水形成肽键 ,当多肽和蛋白质水解时断裂肽键中的“C—N”键。
(2)分子间或分子内脱水成环。
+2H 2 O +H 2 O (3)氨基酸分子缩聚成高分子化合物。
+ n H 2 O 2 2.有机化合物的水解小结
类别 条件 水解通式 卤代烃 NaOH 的水溶液,加热 RX+NaOH ROH+NaX
酯 酸或碱溶液,加热 RCOOR"+H 2 O RCOOH+R"OH RCOOR"+NaOH RCOONa+R"OH 二糖 酸或酶 C 12 H 22 O 11蔗糖+H 2 O C 6 H 12 O 6葡萄糖+ C 6 H 12 O 6果糖 C 12 H 22 O 11麦芽糖+H 2 O 2C 6 H 12 O 6葡萄糖 多糖 酸或酶 (C 6 H 10 O 5 ) 相关热词搜索： 有机合成 高考 有机化学