内容正文:
第5讲 生物大分子 合成高分子 有机合成
[复习目标] 1.能列举典型糖类物质,能说明单糖、二糖和多糖的区别与联系,能探究葡萄糖的化学性质,能描述淀粉、纤维素的典型性质。2.能辨识蛋白质结构中的肽键,能说明蛋白质的基本结构特点,能判断氨基酸的缩合产物、多肽的水解产物。能分析说明氨基酸、蛋白质与人体健康的关系。3.能对单体和高分子进行相互推断,能分析高分子的合成路线,能写出典型的加聚反应和缩聚反应的反应方程式。4.能举例说明塑料、合成橡胶、合成纤维的组成和结构特点,能列举重要的合成高分子,说明它们在材料中的应用。5.能综合应用有关知识完成推断有机化合物、检验官能团,设计有机合成路线等任务。
一、糖类
1.糖类的组成、结构和分类
(1)组成与结构
①组成:主要包括C、H、O三种元素。大多数糖类化合物的通式用Cn(H2O)m表示,所以糖类也叫碳水化合物。
②结构:多羟基醛、多羟基酮及它们的脱水缩合物。
(2)分类
2.单糖——葡萄糖与果糖
(1)组成和分子结构
分子式
结构简式
官能团
二者关系
葡萄糖
C6H12O6
CH2OH(CHOH)4CHO
—OH、—CHO
互为同分异构体
果糖
C6H12O6
CH2OH(CHOH)3
COCH2OH
、—OH
(2)葡萄糖的化学性质
写出葡萄糖与新制氢氧化铜反应的化学方程式CH2OH(CHOH)4CHO+2Cu(OH)2+NaOHCu2O↓+CH2OH(CHOH)4COONa+3H2O。
(3)核糖与脱氧核糖
核糖与脱氧核糖分别是生物体的遗传物质核糖核酸(RNA)与脱氧核糖核酸(DNA)的重要组成部分,它们都是含有5个碳原子的单糖——戊糖。
核糖的结构简式:
CH2(OH)CH(OH)CH(OH)CH(OH)CHO;
脱氧核糖的结构简式:
CH2(OH)CH(OH)CH(OH)CH2CHO。
3.二糖——蔗糖与麦芽糖
比较项目
蔗糖
麦芽糖
分子式
C12H22O11
性质
都能发生水解
是否含醛基
否
是
水解产物
葡萄糖和果糖
葡萄糖
相互关系
互为同分异构体
4.多糖——淀粉与纤维素
(1)相似点
①都属于天然有机高分子,属于多糖,分子式都可表示为(C6H10O5)n。
②都能发生水解反应,水解的最终产物都是C6H12O6(葡萄糖)。
③都不能发生银镜反应。
(2)不同点
①纤维素比淀粉更难水解。
②常温下,淀粉遇单质碘变蓝色,可用于检验淀粉的存在。
5.用途
(1)糖类物质可给一切生物体维持生命活动提供能量。
(2)葡萄糖是重要的工业原料,主要用于食品加工、医疗输液、合成药物等。
(3)淀粉可作食物,可用于生产葡萄糖和酒精。
(4)纤维素可用于纺织工业、造纸,制造纤维素硝酸酯、纤维素乙酸酯、黏胶纤维等。
判断正误。正确的打“√”,错误的打“×”并指明错因。
(1)分子组成符合Cn(H2O)m的化合物不一定属于糖类。(√)
错因:________________________________________________________
(2)淀粉和纤维素水解的最终产物都是葡萄糖,故二者都是人体所需的能源物质。(×)
错因:纤维素不能被人体吸收,故不属于人体所需的能源物质。
(3)木材纤维和土豆淀粉遇碘均显蓝色。(×)
错因:木材纤维的主要成分是纤维素,遇碘不变蓝。
(4)向淀粉水解后所得水解液中滴加碘水,溶液未变蓝色,说明淀粉没有发生水解。(×)
错因:加入碘水不变蓝,说明无淀粉存在,故淀粉已水解完全。
(5)蔗糖与麦芽糖互为同分异构体,二者水解产物均为葡萄糖。(×)
错因:蔗糖的水解产物为葡萄糖和果糖。
(6)向食盐中加入淀粉溶液,检验食盐中是否含有碘元素。(×)
错因:加碘盐中含有碘酸钾而不是碘单质。
二、蛋白质和核酸
1.氨基酸的结构与性质
(1)氨基酸的组成与结构
氨基酸是羧酸分子中烃基上的氢原子被氨基取代后的产物。天然蛋白质水解后得到的均为α氨基酸,其通式为 ,官能团为—NH2和—COOH。
(2)氨基酸的化学性质
①两性
氨基酸分子中既含有酸性基团—COOH,又含有碱性基团—NH2,因此,氨基酸是两性化合物。
甘氨酸与HCl、NaOH反应的化学方程式分别为+HCl―→ ;
+NaOH―→+H2O。
②成肽反应
两个氨基酸分子在一定条件下,通过氨基与羧基间缩合脱去水,形成含肽键的化合物,发生成肽反应。
多种氨基酸分子间脱水以肽键等相互结合,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
①蛋白质含有C、H、O、N、S等元素。
②蛋白质是由氨基酸通过缩聚反应产生的,蛋白质属于天然有机高分子。
(2)蛋白质的性质
3.酶
大多数酶是一类特殊的蛋白质,是生物体内重要的催化剂,其催化作