内容正文:
第34讲 生物大分子 合成高分子
课程标准 1.了解聚合物的组成与结构特点,认识单体和结构单元(链节)及其与聚合物结构的关系。了解加聚反应和缩聚反应的特点。2.认识糖类和蛋白质的组成和性质特点。了解淀粉和纤维素及其与葡萄糖的关系,了解葡萄糖的结构特点、主要性质与应用。知道糖类在食品加工和生物质能源开发上的应用。3.认识氨基酸的组成、结构特点和主要化学性质,知道氨基酸和蛋白质的关系,了解氨基酸、蛋白质与人体健康的关系。4.了解脱氧核糖核酸、核糖核酸的结构特点和生物功能。认识人工合成多肽、蛋白质、核酸等的意义,体会化学科学在生命科学发展中所起的重要作用。5.认识塑料、合成橡胶、合成纤维的组成和结构特点,了解新型高分子材料的优异性能及其在高新技术领域中的应用。
考点一 糖类
授课提示:对应学生用书第334页
1.糖的组成和分类
2.葡萄糖
3.果糖
(1)存在和应用:在水果和蜂蜜中含量较高,比蔗糖的甜度高,广泛应用于食品和医药的生产中。
(2)性质和结构:
①无色晶体,易溶于水,吸湿性强。
②分子式为C6H12O6。
③果糖是一种多羟基酮,属于酮糖。
特别提醒
(1)果糖和葡萄糖二者分子式相同,但是结构不同,属于同分异构体。
(2)果糖分子中并无醛基存在,但果糖在碱性条件下羰基可转化成醛基。所以果糖在碱性条件下能发生银镜反应或与新制的Cu(OH)2反应。
4.核糖与脱氧核糖
(1)作用:核糖和脱氧核糖分别是生物体的遗传物质核糖核酸(RNA)和脱氧核糖核酸(DNA)的重要组成部分。
(2)它们都是含有5个碳原子的单糖。
分子式
结构简式
环式结构简式
核糖
C5H10O5
CH2OHCH(OH)CH(OH)CH(OH)CHO
脱氧
核糖
C5H10O4
CH2OHCH(OH)CH(OH)CH2CHO
5.蔗糖
(1)存在:自然界中分布最广的二糖,在甘蔗和甜菜中含量最丰富。
(2)物理性质:无色晶体,有甜味,易溶于水。
(3)结构和性质
①分子式为C12H22O11。在酸或酶的作用下,蔗糖可水解生成葡萄糖和果糖。反应方程式如下:
C12H22O11+H2OC6H12O6+C6H12O6。
蔗糖 葡萄糖 果糖
②非还原糖,与银氨溶液或新制的Cu(OH)2不反应。
6.麦芽糖
(1)存在:主要存在于发芽的谷粒和麦芽中,是淀粉水解过程中的一种中间产物。
(2)物理性质:有甜味,易溶于水。
(3)结构与性质
①分子式为C12H22O11。在酸或酶催化下,麦芽糖发生水解反应生成葡萄糖。反应方程式如下:
C12H22O11+H2O2C6H12O6。
麦芽糖 葡萄糖
②还原糖,与银氨溶液或新制的Cu(OH)2反应。
特别提醒
蔗糖和麦芽糖二者分子式相同,但是结构不同,属于同分异构体。
7.淀粉与纤维素
都属于天然有机高分子化合物,属于多糖,分子式都可表示为(C6H10O5)n,因淀粉和纤维素中的n值不同,因此淀粉和纤维素均属于混合物。
(1)淀粉
物理
性质
溶解
性
不溶于冷水,在热水中形成胶状淀粉糊(糊化作用)
化学
性质
水解
反应
(C6H10O5)n+nH2OnC6H12O6
淀粉 葡萄糖
特征
反应
淀粉遇碘变蓝色,利用此反应可以检验淀粉的存在
用途
(1)淀粉是食物的重要成分,同时还是重要的工业原料;
(2)淀粉为酿酒的原料
食品工业上用淀粉酿酒发生反应的化学方程式为
(C6H10O5)n+nH2OnC6H12O6,
淀粉 葡萄糖
C6H12O62CH3CH2OH+2CO2↑
(2)纤维素
存在
参与构成植物的细胞壁,起着保护和支持作用
化学
性质
水解
反应
纤维素在酸或酶的催化下可发生水解反应,最终生成葡萄糖,化学方程式为
(C6H10O5)n+nH2OnC6H12O6
纤维素 葡萄糖
酯化
反应
纤维素中的葡萄糖单元含有醇羟基,可与硝酸、醋酸发生酯化反应
用途
纤维素可用于纺织工业、造纸等,还可以用来制备硝酸纤维、醋酸纤维、黏胶纤维等化工原料
特别提醒
(1)淀粉和纤维素只是分子通式相同,但n值不同,分子式不同,因此淀粉和纤维素不属于同分异构体。
(2)淀粉和纤维素因分子内无醛基,均属于非还原糖,但是其水解的最终产物为还原糖。
(3)因人体内无消化纤维素的酶,所以纤维素不属于人体的营养物质。
(4)因淀粉和纤维素分子内均含有羟基,所以均能被酸性KMnO4溶液等强氧化性的物质氧化。
判断下列对本考点内容的基本理解是否正确,若不正确,说明原因。
(1)糖类的分子组成都可以用Cm(H2O)n来表示,组成符合Cm(H2O)n的有机化合物一定属于糖类。
正确 不正确 不正确的原