第7章有机化合物章末核心素养整合 课件 2024-2025学年高一化学人教版（2019）必修第二册

第四节 基本营养物质 第七章 有机化合物 1 01 学习目标 CONTENT 糖类和蛋白质、油脂的组成 02 03 糖类和蛋白质、油脂的性质 糖类和蛋白质、油脂的用途 2 一、基本营养物质——糖类 类别 特点 代表物 代表物分子式 单糖 二糖 多糖 葡萄糖、果糖 C6H12O6 蔗糖、麦芽糖 C12H22O11 淀粉、纤维素 (C6H10O5)n 不能水解 可水解为单糖 可水解为单糖 天然有机高分子 互为同分异构体 互为同分异构体 不互为同分异构体 CH2 CH CH CH CH CHO OH OH OH OH OH 葡 萄 糖： 醛基 可简写为： CH2OH (CHOH)4 CHO 多羟基醛 果 糖： 多羟基酮 1、葡萄糖 CH2OH (CHOH)4 CHO 【实验7-7】 葡萄糖与新制的Cu(OH)2溶液反应 现象： 生成砖红色沉淀 向2mL10%NaOH溶液，滴加5滴5%CuSO4溶液，再加入2mL 10%葡萄糖溶液，加热，观察现象 （氧化亚铜Cu2O） 医疗上用于 检查 糖尿病 等 应用： 1、葡萄糖 CH2OH (CHOH)4 CHO 【实验7-7】 葡萄糖与新制的银氨溶液反应 向1mL 2% AgNO3溶液逐滴加入2%稀氨水，边加边振荡试管， 直到沉淀恰好溶解，得到银氨溶液。再加入1mL10%葡萄糖溶液，振荡，然后放在水浴中加热。 试管内壁形成光亮的银镜 现象： 应用： 工业制镜 或 热水瓶胆镀银 等 2、淀粉 方志敏同志在监狱中写给鲁迅的信是用米汤写的，问鲁迅是如何看到信的内容的？ 【实验7-8】 淀粉与 碘溶液 的反应 变蓝 现象： 淀粉遇碘变蓝 结论： 2、淀粉 【实验7-8】 淀粉的 水解 现象： 向0.5g淀粉中加入4 mL 2mol/L H2SO4溶液，加热。待溶液冷却后向其中加入NaOH溶液，将溶液调至碱性，再加入少量新制的Cu(OH)2加热。 生成砖红色沉淀 淀粉在稀硫酸并加热的条件下发生水解，产物含有醛基 结论： （C6H10O5)n+nH2O nC6H12O6 催化剂 淀粉（或纤维素） 葡萄糖 做淀粉的水解实验，如何检验淀粉的水解程度？ 【思考】 现象A 现象B或现象C 结论 ① ② ③ 溶液呈蓝色 溶液呈蓝色 溶液不呈蓝色 未产生 砖红色沉淀和银镜 产生砖红色沉淀和银镜 未水解 部分水解 产生砖红色沉淀和银镜 完全水解 C12H22O11+H2O C6H12O6 + C6H12O6 蔗糖 葡萄糖 果糖 催化剂 C12H22O11+H2O 2C6H12O6 催化剂 麦芽糖 葡萄糖 （C6H10O5)n+nH2O nC6H12O6 催化剂 淀粉（或纤维素） 葡萄糖 糖类的水解： 糖类的用途 1、淀粉为人体提供能量 2、纤维素刺激肠道蠕动，有助于消化和排泄 3、淀粉和纤维素是重要的化工原料 以水解生成的葡萄糖为原料生产燃料乙醇、酿酒 二、基本营养物质——蛋白质 1、蛋白质 在酸、碱、或酶等催化剂的作用下能够水解，最终产物是氨基酸。 甘氨酸 苯丙氨酸 【思考与讨论】 2、蛋白质的性质 1）．溶解性 天然有机高分子 有的溶于水 有的难溶于水 鸡蛋清 丝、毛等 二、基本营养物质——蛋白质 2、蛋白质的性质 3）两性 存在羧基和氨基，因而蛋白质既能跟酸反应，又能跟碱反应 2）水解反应 在酸、碱、或酶等催化剂的作用下水解， 最终产物是氨基酸 天然有机高分子 知识精讲 2、蛋白质的性质 【实验7-9】 4）变性 向盛有鸡蛋清溶液的试管中加入几滴酷酸铅溶液，观察现象 鸡蛋清凝结成固体 现象： 变性是不可逆过程 蛋白质 重金属盐、强酸、强碱、乙醇、甲醛等 变性 (失去生理活性) 加热、紫外线 等 5)显色反应 2、蛋白质的性质 现象： 【实验7-9】 向鸡蛋清溶液中滴入几滴浓硝酸，加热，观察现象 鸡蛋清沉淀，并变黄 结论： 浓硝酸使蛋白质颜色变黄 特征反应，可用于检验蛋白质 6)灼烧 2、蛋白质的性质 现象： 有烧焦羽毛的气味 7)盐析 2、蛋白质的性质 加 Na2SO4 加水 蛋白质 轻金属盐 （Na2SO4、NaCl等） 蛋白质析出 （溶解度降低） 加水 溶解 盐析是可逆的 3、蛋白质的应用 三、基本营养物质——油脂 1、油脂的分类 脂肪（动物油） 固态 油（植物油） 液态 混合物，无固定熔、沸点 ——饱和 ——不饱和 高沸点 低沸点 碳链为碳碳单键 碳链含碳碳双键 2、油脂的定义 高级脂肪酸 与 甘油（丙三醇）通过酯化反应生成的酯 表示烃基，可相同，也可不同 22 常见的油脂 密度比水小，黏度比较大，触摸时有明显的油腻感；难溶于水，易溶于有机溶剂 3、油脂的化学性质 1）加成反应 植物油在一定条件下与氢气发生加成反应，生成固态的氢化植物油。 油脂的氢化 3、油脂的化学性质 2）水解反应 ① 酸性条件下： 3C17H35COOH 硬脂酸 CH2—OH + CH—OH CH2—OH 丙三醇(俗称甘油) 稀H2SO4 △ C17H35COO—CH2 C17H35COO—CH C17H35COO—CH2 + 3H2O 硬脂酸甘油酯（脂肪） 可逆反应,水解不完全 3、油脂的化学性质 2）水解反应 ② 碱性条件下： 完全水解 3C17H35COONa 硬脂酸钠(肥皂) CH2—OH + CH—OH CH2—OH 丙三醇(俗称甘油) △ C17H35COO—CH2 C17H35COO—CH C17H35COO—CH2 + 3NaOH 硬脂酸甘油酯（脂肪） 油脂在碱性条件下的水解 叫 皂化反应 3、油脂的化学性质 2）水解反应 ③ 酶作用水解 【总结】 第七章有机化合物： 章末核心素养整合 构建·知识网络 总结·专题提升 专题一 有机物的检验、鉴别方法  1.根据溶解性: 通常是向有机物中加水,观察其是否分层。如鉴别乙酸与乙酸乙酯、甘油与油脂等。 2.根据与水的密度差异: 观察不溶于水的有机物在水中的浮沉情况可知其密度比水的密度是大还是小。如鉴别植物油与四氯化碳等。 3.根据有机物的燃烧: (1)观察是否可燃(大部分有机物可燃,四氯化碳和多数无机物不可燃)。 (2)燃烧时冒出黑烟的多少(可区分乙烷和乙烯)。 (3)燃烧时的气味(如识别聚氯乙烯、蛋白质)。 4.根据官能团的性质: 【典型例题1】在3支试管中分别放有:①1 mL乙酸乙酯和3 mL水,②1 mL四氯化碳和3 mL水,③1 mL乙酸和3 mL水。下图中3支试管从左到右的排列顺序为(　　)。 A.①②③ B.①③② C.②①③ D.②③① 答案:D 解析:几种液体的密度:ρ(四氯化碳)>ρ(水)>ρ(乙酸乙酯);四氯化碳和乙酸乙酯与水混合分层,而乙酸与水混溶,据此可得出答案。 专题二 烃的燃烧规律  1.烃完全燃烧前后气体体积的变化。 y=4时,ΔV=0,体积不变,对应有机物有CH4、C2H4等。 y>4时,ΔV>0,体积增大。 (2)燃烧后温度低于100 ℃,水为液态: ,体积总是减小。 (3)无论水为气态,还是液态,燃烧前后气体体积的变化都只与烃分子中的氢原子数有关,而与烃分子中的碳原子数无关。 2.烃完全燃烧时消耗氧气的量的规律。 (3)1 mol有机物每增加一个CH2,耗O2量增加1.5 mol。 (4)1 mol含相同碳原子数的烃完全燃烧时,烷烃耗O2量比烯烃要大。 【典型例题2】等质量的下列烃完全燃烧时,消耗氧气最多的是(　　)。 A.CH4 B.C2H6 C.C3H6 D.C6H6 答案:A 解析:分子组成为CnHm的烃,m∶n的值越大,即含氢的质量分数越大,在质量相同时耗氧量越多。在四种烃中,CH4中m(H)∶m(C)的值最大,故其完全燃烧消耗氧气最多。 【典型例题3】某气态烃20 mL完全燃烧时消耗同温同压下的氧气100 mL,则该烃是(　　)。 A.C2H4 B.C3H8 C.C4H8 D.C5H10 答案:B 1．几种特殊的同分异构体 (1)C8H10：乙苯和邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯。 (2)C6H12O6：葡萄糖和果糖。 (3)C12H22O11：蔗糖和麦芽糖。 同分异构体 2．同分异构体数目的判断方法 (1)识记常见分子或基团的同分异构体数：甲烷、乙烷、C2H4等分子无同分异构体，其一卤代物只有一种(新戊烷一卤代物也只有一种)；丁烷有2种同分异构体，戊烷、二甲苯(含苯环的)有3种同分异构体。 (2)基元法：例如丁基(C4H9—)有4种，则丁醇(C4H9—OH)、一氯丁烷(C4H9—Cl)都有4种同分异构体(均指同类有机物)。 (3)替代法：例如二氯苯C6H4Cl2有3种同分异构体，四氯苯也有3种，二硝基苯也有3种。 (4)等效氢的判断方法。 ①同一碳原子上的氢原子是等效的。 ②同一碳原子上所连甲基上的氢原子是等效的。 ③处于镜面对称位置或轴对称位置上的氢原子是等效的。 【典型例题4】 (2019·全国卷Ⅱ)分子式为C4H8BrCl的有机物共有(不含立体异构)(　　) A．8种　　 B．10种　　 C．12种　　 D．14种 【答案】C 专题四 重要的有机化学反应类型  【典型例题5】下列反应(反应条件略)属于取代反应的是 (　　)。 答案:B 典练·素养提升 1．(证据推理与模型认知)下列说法错误的是(　　) A．蔗糖和麦芽糖均为双糖，互为同分异构体，均能水解 B．油脂为天然高分子化合物，水解产物之一是甘油 C．植物油含不饱和键，能使溴的四氯化碳溶液褪色 D．淀粉和纤维素水解的最终产物均为葡萄糖 【答案】B 【解析】蔗糖和麦芽糖均为双糖，互为同分异构体，能水解，A正确；油脂不是天然高分子化合物，B错误；植物油中含碳碳不饱和键，能使溴的四氯化碳溶液褪色，C正确；淀粉、纤维素水解的最终产物均为葡萄糖，D正确。 2．(证据推理与模型认知)下列各组烃的混合物，只要总质量一定，无论按何比例混合，完全燃烧后生成的CO2和H2O都是恒量的是(　　) A．C2H2、C2H4　　　　 B．C2H4、C3H6 C．C3H8、C3H6 D．C6H6、C7H8 【答案】B 【解析】只要总质量一定，无论按什么比例混合，完全燃烧后生成的CO2和H2O都是恒量的，则混合物中各烃的最简式相同。 【答案】D 【答案】C 5．(科学探究与创新意识)已知数据： 物质 熔点/℃ 沸点/℃ 密度/g·cm－3 乙醇 －117.3 78.5 0.789 乙酸 16.6 117.9 1.05 乙酸乙酯 －83.6 77.5 0.90 浓硫酸(98%) － 338.0 1.84 5．(科学探究与创新意识)已知数据： 物质 熔点/℃ 沸点/℃ 密度/g·cm－3 乙醇 －117.3 78.5 0.789 乙酸 16.6 117.9 1.05 乙酸乙酯 －83.6 77.5 0.90 浓硫酸(98%) － 338.0 1.84 实验室制取乙酸乙酯的主要步骤如下：①在30 mL的大试管A中按体积比1∶4∶4的比例配制浓硫酸、乙醇和乙酸的混合溶液；②按图1连接好装置(装置气密性良好)，用小火均匀地加热装有混合液的大试管3～5 min；③待试管B收集到一定量产物后停止加热，撤去试管B并用力振荡，然后静置分层；④分离出乙酸乙酯层、洗涤和干燥。 请根据题目要求回答下列问题： (1)写出制取乙酸乙酯的化学方程式： _____________________________________。 (2)上述实验中饱和碳酸钠溶液的作用是________(填字母代号)。 A．反应掉乙酸和乙醇 B．反应掉乙酸并吸收部分乙醇 C．乙酸乙酯在饱和碳酸钠溶液中的溶解度比在水中的更小，有利于分层析出 D．加速酯的生成，提高其产率 (3)步骤②中需要用小火均匀加热，其主要原因是 ____________________________。 (4)某化学课外小组设计了图2所示的制取乙酸乙酯的装置(铁架台、铁夹、加热装置均已略去)，与图1所示装置相比，此装置的主要优点有____________________________________。 6．(证据推理与模型认知、科学探究与创新意识)一切植物中均含有天然有机高分子化合物A，它是构成植物细胞壁的基础物质，不溶于水，也不溶于一般有机溶剂，能发生如下图所示变化(A～F分别代表一种物质，框图中部分产物已被略去，如B生成C的同时还有CO2生成)。 (1)由A生成B的化学方程式为_______________。 (2)B、C均含有的官能团是________(填名称)。 (3)从A到F发生的反应类型有________(填字母)。 A．氧化反应　 B．酯化反应 C．加成反应　 D．水解反应 (4)F有多种同分异构体，请写出与它具有相同官能团的所有同分异构体：_____________________________。 (5)设计实验，检验(1)中所得到的溶液中是否含有B物质： ____________________________________________。 对话·命题专家 考查角度 通过给出陌生有机物的结构简式，推测该有机物的结构与性质等 考查目的 考查有机物分子的空间构型(甲烷的正四面体、乙烯和苯的平面结构、乙炔的直线型等)、有机物的同分异构体、有机物可能具有的性质等。培养证据推理与模型认知的核心素养 考查形式 在高考中主要以选择题形式考查，难度系数较小 考查角度 烯烃的加成反应、同分异构体等 考查目的 烯烃发生加成反应的原理与应用。培养证据推理与模型认知的核心素养 考查形式 此类题目多以选择题形式考查，难度中等 解题策略：抓住关键条件，一分子该物质与两分子溴发生加成反应；复习烯烃的加成反应。 答案：C 物质 试剂与方法 现象与结论 饱和烃与 不饱和烃 加入溴水或酸性KMnO4溶液 褪色的是不饱和烃 乙酸 加NaHCO3溶液 产生无色气泡 葡萄糖 加入银氨溶液并用水浴加热 产生光亮的银镜 加入新制的Cu(OH)2,加热至沸腾 产生砖红色沉淀 物质 试剂与方法 现象与结论 淀粉 加碘水 显蓝色 蛋白质 加浓硝酸微热(或灼烧) 显黄色(或有烧焦羽毛的特殊气味) CxHy+O2xCO2+H2O (1)燃烧后温度高于100 ℃时,水为气态:ΔV=V后-V前=-1, ΔV=V前-V后=1+ CxHy+O2xCO2+H2O (1)相同条件下等物质的量的烃完全燃烧时,值越 大,耗O2量越大。 (2)质量相同的有机物,其含氢百分率越大,则耗 O2量越大。 (5)质量相同的烃CxHy,越大,则生成的CO2越多;若两种烃 的相等,质量相同时,则生成的CO2和H2O均相等。 类别 含义 实例 反应物类属 取代 反应 有机物分子里某些原子或原子团被其他原子或原子团所替代的反应 卤代:CH4+Cl2CH3Cl+HCl 烷烃,卤 素单质 酯化:CH3COOH+ CH3CH2OH CH3COOCH2CH3+H2O 羧酸,醇 类别 含义 实例 反应物类属 加成 反应 有机物分子中的不饱和碳原子与其他原子或原子团直接结合生成新的化合物的反应 加氢:CH2CH2+H2CH3CH3 烯烃 加卤素: CH2CH2+Cl2CH2ClCH2Cl 烯烃 加水: CH2CH2+H2OCH3CH2OH 烯烃 加卤化氢: CH2CH2+HClCH3CH2Cl 烯烃 类别 含义 实例 反应物类属 氧化 反应 有机物得氧或失氢的反应 催化氧化:2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O 醇 葡萄糖能发生银镜反应,可被新制的Cu(OH)2氧化 糖类 燃烧:CH4+2O2CO2+2H2O 烃、烃的 衍生物 A.(NH4)2SO4+BaCl2BaSO4↓+2NH4Cl B.CH3—OH+HClCH3—Cl+H2O C.CH2CH2+Br2CH2Br—CH2Br D.2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O 3．(2019·上海等级考)(证据推理与模型认知)下列分子中所有原子都处在同一平面上的是(　　) 4．(证据推理与模型认知)有机物四联苯()的一氯代物有(　　) A．3种 B．4种 C．5种 D．6种 INCLUDEPICTURE"20BHZ21.TIF" 　 　　　　　图1　　　　　　　　　　　　　图2 【答案】(1)CH3COOH＋C2H5OHeq \o(,\s\up16(浓硫酸),\s\do16(△))CH3COOC2H5＋H2O (2)BC (3)减少原料损失，减少副产物 (4)①增加了温度计，有利于控制发生装置中反应液的温度；②增加了分液漏斗，有利于及时补充反应物，以提高乙酸乙酯的产量；③增加了冷凝装置，有利于收集产物乙酸乙酯 【答案】(1)( eq \o(C6H10O5n,\s\do24(纤维素))＋nH2Oeq \o(——→,\s\up16(催化剂),\s\do16(△))neq \o(C6H12O6,\s\do24(葡萄糖)) (2)羟基　(3)ABD (4)HCOOCH2CH2CH3、HCOOCH(CH3)2、C2H5COOCH3 (5)取一支洁净的试管，向其中加入适量(1)中得到的溶液，向其中加入NaOH溶液，将溶液调至碱性，再加入新制的Cu(OH)2，加热，看是否有砖红色沉淀出现，若出现则含有B物质，反之，则没有B物质(或其他合理答案) 下列关于有机物( A．该分子中的5个碳原子可能共面 B．与该有机物含相同官能团的同分异构体只有3种 C．通过加成反应可分别制得烷烃、醇、卤代烃 D．鉴别该有机物与戊烷可用酸性高锰酸钾溶液 (2019·甘肃兰州第一中学月考)β－月桂烯的结构为 A．2种　　 B．3种　　 C．4种　　　 D．6种 $$