内容正文:
专题6 生命活动的物质基础——糖类、油脂、蛋白质
考点1 糖类
1.糖类的概念和组成
(1)概念:糖类是指多羟基醛或多羟基酮以及能水解生成它们的物质。
(2)组成元素:由C、H、O三种元素组成。
(3)通式:Cm(H2O)n(n、m可以相同,也可以不同,有的糖类不符合通式)。
2.单糖
糖类可以分为单糖、低聚糖和多糖。低聚糖和多糖在一定条件下可以水解生成单糖。
(1)单糖一般就是多羟基醛或多羟基酮,不能进一步水解。
(2)单糖的分类:
按照分子中所含碳原子数的多少,单糖可以分为丙糖、丁糖、戊糖(如核糖、脱氧核糖)和己糖(如葡萄糖、半乳糖、果糖)等;
按照与羰基连接的原子或原子团的情况不同,单糖又可以分为醛糖和酮糖,最简单的醛糖是甘油醛,典型的醛糖是葡萄糖。
考点2 单糖的性质及应用
1.葡萄糖和果糖的分子组成和结构
分子式
结构简式
官能团
葡萄糖
C6H12O6
CH2OH(CHOH)4CHO
—OH、—CHO
果糖
C6H12O6
HOCH2(CHOH)3COCH2OH
—OH、
2.葡萄糖的结构特点
(1)与果糖分子式相同,但结构不同,两者互为同分异构体。
(2)属于多羟基醛,官能团有—OH、—CHO,既有醇的性质,又有醛的性质。
2.化学性质
(1)氧化反应
①生理氧化:C6H12O6(s)+6O2(g) 6CO2(g)+6H2O(l)。
②银镜反应:
CH2OH(CHOH)4CHO+2Ag(NH3)2OHCH2OH(CHOH)4COONH4(葡萄糖酸铵)+2Ag↓+3NH3+H2O
③与新制Cu(OH)2反应:
CH2OH(CHOH)4CHO+2Cu(OH)2CH2OH(CHOH)4COOH(葡萄糖酸)+Cu2O↓+2H2O
④葡萄糖也能被KMnO4(H+)溶液氧化。
(2)加成反应
CH2OH(CHOH)4CHO+H2 CH2OH(CHOH)4CH2OH(己六醇)
(3)酯化反应:分子中含有醇羟基,可与羧酸发生酯化反应。
(4)发酵反应:C6H12O62CH3CH2OH+2CO2↑。
考点3 低聚糖的性质及应用
1.低聚糖
(1)概念:通常把由不到20个单糖缩合形成的糖类化合物称为低聚糖,低聚糖彻底水解后将得到单糖。
(2)二糖:
①二糖由两个单糖分子之间脱去一分子水形成。
②常见的二糖:蔗糖、麦芽糖、乳糖、纤维二糖互为同分异构体,分子式都为 C12H22O11。
2.低聚糖的性质
(1)水解反应:
①蔗糖在硫酸催化作用下水解生成葡萄糖和果糖。
C12H22O11+H2OC6H12O6+ C6H12O6
蔗糖 葡萄糖 果糖
②麦芽糖、纤维二糖水解后都只得到葡萄糖,乳糖水解后则得到半乳糖和葡萄糖。
(2)麦芽糖、乳糖、纤维二糖能发生银镜反应和与新制氢氧化铜悬浊液反应。
考点4 淀粉和纤维素的性质及应用
1.淀粉和纤维素的组成
淀粉和纤维素组成都可以用(C6H10O5)n表示。都是高分子化合物,二者不互为同分异构体。
2.化学性质
(1)水解反应
淀粉在淀粉酶催化下水解生成麦芽糖,在酸催化下水解则生成葡萄糖。
纤维素完全水解得到葡萄糖。化学方程式为:
(C6H10O5)n+nH2OnC6H12O6
纤维素 葡萄糖
(2)纤维素的硝化
纤维素在一定条件下可与浓硝酸发生酯化反应得到纤维素硝酸酯(俗称硝化纤维),化学方程式为:
+3nHNO3+3nH2O
3.淀粉和纤维素的用途
(1)纤维素是构成植物细胞壁的基础物质,淀粉则是植物贮存能量的主要形式。
(2)人类对纤维素利用历史悠久,其中造纸术是杰出代表。
(3)硝化纤维是一种烈性炸药,醋酸纤维用于生产电影胶片片基,黏胶纤维用于生产人造丝或人造棉。
考点5 糖类水解的实验
1.蔗糖的水解实验
实验1:向两支洁净的试管中各加入1 mL 20%的蔗糖溶液,并向其中一支试管中加入3滴稀硫酸(1∶ 5)。把两支试管都放在水浴中加热5 min,然后向加入硫酸的试管中滴加氢氧化钠溶液,中和硫酸。
实验2:另取两支洁净的试管,分别加入新制的氢氧化铜悬浊液,将实验1所得溶液分别加入试管中,加热,观察现象。
实验现象:加入稀硫酸的试管中加入新制的氢氧化铜悬浊液,加热,有砖红色沉淀生成。另一支试管中无明显现象。
实验结论:蔗糖没有还原性,不能被新制氢氧化铜悬浊液氧化;蔗糖的水解产物有还原性,能被新制氢氧化铜悬浊液氧化。
2.淀粉和纤维素的水解实验
实验l:在两支洁净的试管中各加入约0.5 g淀粉,再向两支试管中分别加入20%的硫酸溶液和蒸馏水各5 mL,将两支试管放入沸水浴中加热5 min,然后向加入硫酸的试管中滴加氢氧化钠溶液,中和硫酸。
实验2:另取两支洁净的试管,分别加入新制的氢氧化铜悬浊液,将实验1所得溶液分别