内容正文:
第5讲 生物大分子 合成高分子
复习目标
知识构建
1.了解糖类、氨基酸和蛋白质、核酸的组成、结构特点、主要化学性质及应用。
2.了解糖类、氨基酸和蛋白质、核酸在生命过程中的作用。
3.了解合成高分子的组成与结构特点,能依据简单合成高分子的结构分析其链节和单体。
4.了解加聚反应和缩聚反应的含义。
考点一 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醛、多羟基酮和它们的脱水缩合物。
(2)组成:含碳、氢、氧三种元素。大多数糖类化合物符合通式Cm(H2O)n,所以糖类也叫碳水化合物。
糖类不一定都符合该通式,如脱氧核糖(C5H10O4),符合该通式的不一定是糖,如乙酸(C2H4O2)。
(3)分类:
2.单糖——葡萄糖、果糖、核糖与脱氧核糖
(1)组成和分子结构
名称
分子式
结构简式
官能团
葡萄糖
C6H12O6
CH2OH(CHOH)4CHO
—OH、—CHO
果糖
C6H12O6
CH2OH(CHOH)3COCH2OH
、—OH
核糖
C5H10O5
CH2OH(CHOH)3CHO
—OH、—CHO
脱氧
核糖
C5H10O4
CH2OH(CHOH)2CH2CHO
—OH、—CHO
(2)葡萄糖的化学性质
选择性必修3·P104资料卡片
回答问题:
(1)葡萄糖分子中有几个手性碳原子?
(2)果糖分子在催化剂作用下与足量的氢气反应,反应后的产物中有几个手性碳原子?
提示:(1)4个。
(2)4个。
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C12H22O11
化学性质
都能发生水解反应
不同点
是否含醛基
不含有
含有
能否发生
银镜反应
不能
能
水解产物
葡萄糖和果糖
葡萄糖
4.多糖——淀粉与纤维素
(1)相似点
①都属于高分子化合物,属于多糖,分子式都可表示为(C6H10O5)n;
②都能发生水解反应,如淀粉水解的化学方程式为
③都不能发生银镜反应。
(2)不同点
①结构不同;通式中n值不同;
②淀粉遇碘显蓝色。
正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)糖类的分子组成都可以用Cn(H2O)m来表示,组成符合Cn(H2O)m的有机化合物一定属于糖类。(×)
(2)葡萄糖分子中含有醛基和醇羟基,可发生氧化、加成、酯化等反应。(√)
(3)蔗糖是一种二糖,它的相对分子质量是葡萄糖的两倍。(×)
(4)淀粉和纤维素的分子通式相同,但是二者不属于同分异构体。(√)
(5)向淀粉水解后的水解液中直接加入银氨溶液并加热,没有银镜出现,说明淀粉尚未水解。(×)
题组一 糖类的性质
1.淀粉在人体内的变化过程如图:
下列说法不正确的是( )
A.n<m
B.麦芽糖属于二糖
C.③的反应是水解反应
D.④的反应为人体提供能量
解析:A 淀粉在酸或淀粉酶作用下发生水解时,大分子的淀粉首先转化成为小分子的中间物质糊精,则n>m,A不正确;1 mol麦芽糖在一定条件下水解为2 mol单糖,属于二糖,B正确;过程③为麦芽糖生成葡萄糖的反应,是水解反应,C正确;④的反应为葡萄糖被氧化为二氧化碳和水的过程,并释放大量的能量,为人体提供能量,D正确。
2.(2022·南通一模)下列物质间有如图转化关系,请按要求填空。
(1)在制镜工业和热水瓶胆镀银时,常利用上述反应________(填序号)。
(2)反应⑤可用于检验糖尿病病人尿液中的含糖量,该反应的化学方程式为_______________。
(3)葡萄糖在细胞内彻底氧化分解的化学方程式为___________________。
解析:(1)制镜工业和热水瓶胆镀银都利用了葡萄糖中含有醛基,与银氨溶液反应还原出单质银,所以反应为反应④。
答案:(1)④
(2)CH2OH(CHOH)4CHO+2Cu(OH)2+NaOHCH2OH(CHOH)4COONa+Cu2O↓+3H2O (3)C6H12O6+6O26CO2+6H2O
题组二 糖类的水解
3.(2021·山东卷,7)某同学进行蔗糖水解实验,并检验产物中的醛基,操作如下:向试管Ⅰ中加入1 mL 20%蔗糖溶液,加入3滴稀硫酸,水浴加热5分钟。打开盛有10% NaOH溶液的试剂瓶,将玻璃瓶塞倒放,取1 mL溶液加入试管Ⅱ,盖紧瓶塞;向试管Ⅱ中加入5滴2% CuSO4溶液。将试管Ⅱ中反应液加入试管Ⅰ,用酒精灯加热试管Ⅰ并观察现象。实验中存在的错误有几处( )
A.1 B.2
C.3 D.4
解析:B 第1处错误:利用新制氢氧化铜溶液检验蔗糖水解生成的葡萄糖中的醛基时,溶液需保持弱碱性,否则作水解催化剂的酸会与氢氧化铜反应,导致实验失败,题干实验过程中蔗糖水解后溶液未冷