专题6 第2单元 第2课时 核酸的结构及生物功能 常见有机物的水解反应-【新课程学案】2025-2026学年高中化学选择性必修3配套课件PPT（苏教版）

该高中化学课件聚焦核酸的结构及生物功能、常见有机物的水解反应，从核酸的生物功能切入，先解析其组成、结构与分类，再延伸至水解产物，进而系统梳理卤代烃、酯等有机物的水解规律，构建知识递进支架。 其亮点是通过题点多维训练、典例分析及“水解断键部位判断”思维建模，培养科学思维与化学观念，如结合核酸水解产物推导组成、辨析不同有机物水解断键位置。助力学生形成结构决定性质的认知，提升解题能力，为教师提供丰富教学素材与训练资源。

第2课时　核酸的结构及生物功能　 常见有机物的水解反应 目录 新知探究——核酸的结构及生物功能 命题热点——常见有机物的水解反应 课时跟踪检测 2 新知探究 核酸的结构及生物功能 1.核酸的组成与结构 (1)核酸分子的组成 碱基与戊糖通过脱水缩合形成______,核苷分子中戊糖上的羟基与磷酸脱水,通过磷酯键结合形成________,不同的核苷酸按一定的顺序通过磷酯键连接成一条很长的链,称为核酸。 核苷 核苷酸 (2)核酸的空间结构 核苷酸 空间结构 双螺旋结构 2.核酸的分类及生物功能 3.核酸的水解产物 1.以下关于核酸的论述正确的是 (　　) A.核酸是核蛋白的非蛋白部分,也是由氨基酸残基组成的 B.核酸水解产物中含有磷酸、葡萄糖和碱基 C.核酸、核苷酸都是高分子化合物 D.核酸有核糖核酸和脱氧核糖核酸两类,对蛋白质的合成和生物遗传起重要作用 [题点多维训练] √ 解析:核酸是由磷酸、戊糖和碱基通过一定的方式结合而成的,故A、B错误;核酸是高分子化合物,但核苷酸不是高分子化合物,故C错误。 2.如图1是脱氧核糖核酸(DNA)的结构片段,它的碱基中胞嘧啶的结构如图2,下列说法正确的是 (　　) A.脱氧核糖核酸中含有的化学键都是不同原子形成的极性共价键 B.2⁃脱氧核糖(C5H10O4)能发生银镜反应 C.胞嘧啶的分子式为C4H5N3O,含有的官能团是氨基和酰胺基 D.脱氧核糖核酸由磷酸、2⁃脱氧核糖和碱基通过一定方式结合而成 √ 解析:根据脱氧核糖核酸的结构可知,其中含有的化学键既有不同原子间形成的极性共价键,也有碳原子之间形成的非极性共价键,A错误;2⁃脱氧核糖(C5H10O4)无醛基,不能发生银镜反应,B错误;胞嘧啶的分子式为C4H5N3O,含有的官能团不仅仅有酰胺基、氨基,还有碳氮双键和碳碳双键,C错误;图1为脱氧核糖核酸的结构片段,由其结构判断可知脱氧核糖核酸由磷酸、2⁃脱氧核糖和碱基通过一定方式结合而成,D正确。 3.如图表示的是组成某种核酸的基本单元,下列有关叙述错误的是 (　　) A.该物质是组成RNA的基本单元 B.该物质仅含有C、H、O、N、P五种元素 C.图中碱基可能是腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶或胸腺嘧啶 D.该物质组成的核酸参与遗传信息的传递过程 √ 解析:题图中物质含有磷酸、核糖和碱基,为核糖核苷酸,是组成RNA的基本单元,A正确;核糖核苷酸的组成元素是C、H、O、N、P,B正确;核糖核苷酸中不含胸腺嘧啶,C错误;RNA参与遗传信息的传递过程,D正确。 命题热点 常见有机物的水解反应 1.卤代烃的水解(碱性介质中) CH3CH2Br+NaOH __________________。 2.酯类的水解 (1)在酸性介质中生成酸和醇 RCOOCH2R'+H2O RCOOH+HOCH2R'。 CH3CH2OH+NaBr (2)在碱性介质中生成盐和醇 RCOOCH2R'+NaOH RCOONa+HOCH2R'。 (3)油脂的水解 ①油脂+3H2O 甘油+3高级脂肪酸; ②油脂+3NaOH 甘油+3高级脂肪酸钠。 3.酰胺的水解 (1)在酸性介质中生成羧酸和铵盐 RCONH2+H2O+HCl RCOOH+NH4Cl。 (2)在碱性介质中生成羧酸盐和氨 RCONH2+NaOH RCOONa+NH3↑。 4.糖类的水解 (1)二糖的水解 C12H22O11+H2O 2C6H12O6; 　麦芽糖　　　　　　 葡萄糖 C12H22O11+H2O C6H12O6+C6H12O6。 　蔗糖　　　　 果糖　 葡萄糖 (2)多糖的水解 (C6H10O5)n+nH2O nC6H12O6; 　淀粉　　　　　　　　 葡萄糖 (C6H10O5)n+nH2O nC6H12O6。 　 纤维素　　　　　　　葡萄糖 5.多肽、蛋白质的水解 在酸、碱或酶的作用下最终水解得到氨基酸。天然蛋白质水解的最终产物都是α⁃氨基酸。 6.核酸的水解 核酸在酶的作用下水解生成核苷酸。若在强酸或强碱条件下加热,可水解生成磷酸、碱基和戊糖(核糖或脱氧核糖)。 [典例]　下列有机物水解时,键断裂处不正确的是 (　　) A. B. C. D. √ 　[解析]　卤代烃水解时断开C—X(X为卤素原子),A项正确; RCOOCH3水解时断开酯基上的 C—O,B项正确;多肽水解时断开肽键上的C—N,C项正确,D项错误。 |思维建模|水解断键部位的判断 　 各类物质的水解主要抓住断键的部位,水解反应是指有机物与水反应时分解为两部分,水中的H加到负电性的一端,而羟基(—OH)加到正电性的一端,从而得到两种新的化合物的反应过程。 1.下列说法不正确的是 (　　) A.溴乙烷与氢氧化钠溶液混合,加热,可发生水解反应 B.有机物的水解反应都属于取代反应 C.麦芽糖、淀粉、纤维素水解的最终产物相同 D.乙酸乙酯和油脂在碱溶液中的水解都是皂化反应 [题点多维训练] √ 解析:只有油脂在碱性条件下的水解才称为皂化反应,D项错误。 2.下列各组二糖中,互为同分异构体且水解产物相同的是 (　　) A.蔗糖和麦芽糖 B.蔗糖和乳糖 C.麦芽糖和纤维二糖 D.乳糖和纤维二糖 √ 解析:蔗糖、麦芽糖、乳糖、纤维二糖的分子式都是C12H22O11, 所以任意两者之间均满足互为同分异构体的要求,但是只有麦芽糖和纤维二糖水解产物完全相同,都是葡萄糖。 3.某种甜味剂A的甜度是蔗糖的200倍,由于它热值低、口感好、副作用小,已在90多个国家广泛使用。A的结构简式为 已知:①在一定条件下,羧酸酯或羧酸与含—NH2的化合物反应可以生成酰胺,如: → ②酯比酰胺容易水解。 请填写下列空白: (1)在稀酸条件下加热,化合物A首先生成的水解产物是: 和_________。  CH3OH 解析:题给信息中酯比酰胺容易水解,在稀酸条件下加热,化合物A首先发生的是酯基的水解,则水解产物为 和CH3OH。 (2)在较浓酸和长时间加热条件下,化合物A可以水解生成: _________________________、_______________和_________。  HOOCCH2CH(NH2)COOH CH3OH 解析:在较浓酸和长时间加热条件下,化合物A可发生酰胺和酯的水解,最终水解产物为HOOCCH2CH(NH2)COOH、 、 CH3OH。 (3)化合物A分子内的官能团之间也可以发生反应,再生成一个酰胺 键,产物是甲醇和________________________________。 (填写结构简式,该分子中除苯环以外,还含有一个6原子组成的环) 解析:化合物A分子内的官能团之间也可以发生反应,再生成一个酰胺键,结合信息①可以知道应为—COOH与—NH2或—COO—与 —NH2的取代反应,生成产物有甲醇,则应为—COO—与—NH2的取代 反应,另一种生成物为 。 课时跟踪检测 14 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 13 15 √ 12 1.下列有关核酸的叙述正确的是 (　　) A.除病毒外,一切生物都有核酸存在 B.核酸是由C、H、O、P、N等元素组成的小分子有机物 C.核酸是遗传物质的载体 D.组成核酸的基本单位是脱氧核苷酸 一、选择题 14 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 13 15 12 解析:一般地说,病毒由核酸和蛋白质组成,A不正确;核酸是由C、H、O、N、P等元素组成的有机高分子化合物,B不正确;核酸按戊糖的不同分为核糖核酸(RNA)和脱氧核糖核酸(DNA)两大类,其中DNA的基本单位是脱氧核苷酸,D不正确。 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 2.下列说法不正确的是 (　　) A.RNA和DNA均具有酸性,分子中核苷酸之间通过磷酯键连接 B.RNA和DNA分类的主要依据是所含碱基不同 C.抗某病毒疫苗需要冷藏保存是防止其发生变性 D.蛋白质、核酸都是生物大分子 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 3.我国在核酸的研究中取得了卓越成绩。下列有关核酸的叙述不正确的是 (　　) A.RNA中含磷酯键 B.DNA两条链上的碱基通过化学键作用相连接 C.可通过分析核酸水解的产物推测其组成与结构 D.根据组成中所含戊糖的不同分为RNA和DNA 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 解析:核糖核酸和脱氧核糖核酸都是链状结构,都有磷酯键,故A正确;DNA两条链上的碱基通过氢键相连,不是化学键,故B错误;核酸经水解可得到很多核苷酸,可通过分析核酸水解的产物推测其组成与结构,故C正确;根据戊糖的不同将核酸分为DNA和RNA,故D正确。 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 4.下列有关核酸的叙述正确的是 (　　) A.核酸对生物体的生长、繁殖、遗传、变异等起着决定性作用,是生命活动的控制者,大量存在于细胞核中 B.核酸指挥控制着蛋白质的合成、细胞的分裂,主要存在于细胞质中 C.生物体遗传信息的载体DNA,大量存在于细胞核中,决定蛋白质的合成 D.生物体遗传信息的载体RNA,大量存在于细胞质中,控制蛋白质的合成 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 解析:核酸根据戊糖的不同分为DNA和RNA,DNA是遗传信息的携带者,对于生物的遗传变异及蛋白质的生物合成具有重要作用,大量存在于细胞核中,RNA主要存在于细胞质中,根据DNA提供的遗传信息控制体内蛋白质的合成,C正确。 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 5.如图表示DNA分子结构中的一部分,其中连接碱基A与T的是 (　　) A.肽键 B.氢键 C.磷酯键 D.二硫键 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 6.DNA指纹法在案件侦破工作中有着重要作用,从案发现场提取DNA样品,可为案件侦破提供证据,其中的生物学原理是 (　　) A.不同人体内的DNA所含的脱氧核苷酸排列顺序不同 B.不同人体内的DNA所含的戊糖和磷酸不同 C.不同人体内的DNA所含的碱基种类不同 D.不同人体内的DNA的空间结构不同 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 解析:遗传信息储存在碱基对的排列顺序中,也就是所含的脱氧核苷酸的排列顺序,DNA指纹法可为案件侦破提供证据的原理是人与人之间的遗传信息不同,故A正确;不同人体内的DNA所含的戊糖、磷酸和碱基种类相同,DNA的空间结构都是双螺旋结构,故B、C、D错误。 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 12 11 13 14 15 3 7.腺嘌呤核苷酸是生产核酸类药物的中间体,其分子结构如图所示。 下列有关说法正确的是(　　) A.能发生消去反应和加成反应 B.所有中心原子均采取sp3杂化 C.水解生成的碱基的分子式为C5H4N5 D.水解生成的戊糖的核磁共振氢谱有7组峰 1 2 4 5 6 7 8 9 10 12 11 13 14 15 3 解析:分子中含有羟基且与羟基相连的碳原子的邻位碳上有氢原子,可以发生消去反应,含有大π键,可以发生加成反应,A正确;部分C、N原子采取sp2杂化,B错误;腺嘌呤核苷酸水解生成的碱基是腺嘌呤,分子式为C5H5N5,C错误;腺嘌呤核苷酸水解生成的戊糖是核糖,核磁共振氢谱有9组峰,D错误。 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 8.向淀粉溶液中加少量稀H2SO4,加热使淀粉水解,为测其水解程度,需要的试剂是 (　　) ①NaOH溶液 ②银氨溶液 ③新制的Cu(OH)2 ④碘水 A.④ B.②④ C.①③④ D.③④ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 解析:淀粉的水解程度应分为3种情况:①完全水解,②部分水解,③没有水解。完全水解:证明无淀粉,用碘水;部分水解:证明仍有淀粉,用碘水,证明已有葡萄糖,用银氨溶液或新制Cu(OH)2,在此之前应先用NaOH溶液中和剩余的酸;没有水解:证明无葡萄糖,用银氨溶液或新制Cu(OH)2。 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 9.下列物质中,水解的最终产物可以发生银镜反应的是 (　　) A.蔗糖 B.乙酸乙酯 C.油脂 D.蛋白质 解析:发生银镜反应说明含醛基,蔗糖水解产物含葡萄糖,故可以发生银镜反应,A正确;乙酸乙酯水解生成乙醇、乙酸或乙酸盐,不能发生银镜反应,B错误;油脂水解生成高级脂肪酸或高级脂肪酸盐、甘油,不能发生银镜反应,C错误;蛋白质水解生成氨基酸,不能发生银镜反应,D错误。 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 √ 10.(2025·黑吉辽蒙卷)人体皮肤细胞受到紫外线(UV)照射可能造成DNA损伤,原因之一是脱氧核苷上的碱基发生了如下反应。下列说法错误的是 (　　) A.该反应为取代反应 B.Ⅰ和Ⅱ均可发生酯化反应 C.Ⅰ和Ⅱ均可发生水解反应 D.乙烯在UV下能生成环丁烷 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 解析:由反应Ⅰ→Ⅱ可知,2分子Ⅰ通过加成得到1分子Ⅱ,该反应为加成反应,A错误;Ⅰ和Ⅱ中都存在羟基,可以发生酯化反应,B正确;Ⅰ和Ⅱ中都存在酰胺基,可以发生水解反应,C正确;根据反应Ⅰ→Ⅱ可知,2分子Ⅰ通过加成得到1分子Ⅱ,双键加成形成环状结构,乙烯在UV下能生成环丁烷,D正确。 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 11.人类的基因组通过从细胞核里的DNA向蛋白质的合成机制发出生产蛋白质的指令运作,这些指令通过mRNA传送。核糖是合成核酸的重要原料,常见的两种核糖结构简式为D⁃核糖: ;戊醛糖:CH2OH—CHOH—CHOH—CHOH—CHO。下列关于核糖的叙述不正确的是(　　) 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 A.戊醛糖和D⁃核糖互为同分异构体 B.它们都能发生酯化反应 C.戊醛糖属于单糖 D.由戊醛糖→脱氧核糖 (CH2OH—CHOH—CHOH—CH2—CHO)可看成是一个氧化过程 √ 解析:A项,它们的分子式相同,结构不同,互为同分异构体;B项,分子结构中都有羟基,能发生酯化反应;C项,戊醛糖不能再水解,属于单糖;D项,戊醛糖(C5H10O5)→脱氧核糖(C5H10O4)少一个氧,应为还原过程。 12 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 14 15 3 12.如图是脱氧核糖核酸的结构片段,下列说法错误的是(　　) A.脱氧核糖核酸属于高分子化合物 B.环式2⁃脱氧核糖(C5H10O4)与葡萄糖互为同系物 C.脱氧核糖核酸的结构片段中存在极性共价键和非极性共价键 D.脱氧核糖核酸在一定条件下可以发生水解反应 √ 12 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 14 15 3 解析:脱氧核糖核酸属于大分子聚合物,因此属于高分子化合物,一定条件下可以发生水解反应,A、D正确;环式2⁃脱氧核糖(C5H10O4)含有的羟基个数与葡萄糖不同,二者不互为同系物,B错误;脱氧核糖核酸的结构片段中存在C—H极性共价键和C—C非极性共价键,C正确。 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 13.(2024·湖南卷)组成核酸的基本单元是核苷酸,如图是核酸的某一结构片段,下列说法错误的是 (　　) A.脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA) 结构中的碱基相同,戊糖不同 B.碱基与戊糖缩合形成核苷,核苷与磷酸缩合形成核苷酸,核苷酸缩合聚合得到核酸 C.核苷酸在一定条件下,既可以与酸反应,又可以与碱反应 D.核酸分子中碱基通过氢键实现互补配对 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 解析:脱氧核糖核酸(DNA)的戊糖为脱氧核糖,碱基为腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶、胸腺嘧啶,核糖核酸(RNA)的戊糖为核糖,碱基为腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶、尿嘧啶,两者的碱基不完全相同,戊糖不同,A错误;碱基与戊糖缩合形成核苷,核苷与磷酸缩合形成了组成核酸的基本单元——核苷酸,核苷酸缩合聚合可以得到核酸,B正确;核苷酸中的磷酸基团能与碱反应,碱基能与酸反应,因此核苷酸在一定条件下,既可以与酸反应,又可以与碱反应,C正确;核酸分子中碱基通过氢键实现互补配对,DNA中腺嘌呤(A)与胸腺嘧啶(T)配对,鸟嘌呤(G)与胞嘧啶(C)配对,RNA中尿嘧啶(U)替代了胸腺嘧啶(T),结合成碱基对,遵循碱基互补配对原则,D正确。 10 1 2 4 5 6 7 8 9 11 12 13 14 15 3 二、非选择题 14.(10分)核酸是细胞内重要的化合物,请回答下列有关核酸的问题: (1)核酸的基本组成单元是________,请写出图中字母M、N、Q所表示的物质名称:M______、N______、Q______。  核苷酸 磷酸 戊糖 碱基 解析:核酸的基本组成单元是核苷酸,是由一分子磷酸M和一分子戊糖N和一分子碱基Q组成的。 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 (2)核酸种类的不同是由于上图中N的不同,N有____种。组成DNA的N为__________。  2 脱氧核糖 解析:核酸由DNA和RNA组成,它们的主要区别是戊糖不同,有脱氧核糖和核糖2种,组成DNA的是脱氧核糖。 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 (3)上图中的Q共有____种。组成DNA的Q是______________。  (4)绝大多数生物体的遗传物质是______,病毒的遗传物质是_____________。  5 A、G、C、T DNA DNA或RNA 解析: (3) Q是碱基,在DNA和RNA中各有4种,但A、G、C是相同的,加上特有的T和U共5种。组成DNA的碱基是A、G、C、T。 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 15.(10分)糖类、油脂、蛋白质是人体重要的能源物质,请根据它们的性质回答以下问题: (1)油脂在酸性和碱性条件下水解的共同产物是_______________　　 　　 (写名称)。  甘油(或丙三醇) (2)蛋白质的水解产物具有的官能团是___________________(写结构简式)。  —NH2、—COOH 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 (3)已知A是人体能消化的一种天然高分子,B和C分别是A在不同条件下的水解产物,它们有如下转化关系,回答下列问题。 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 ①下列说法不正确的是____(填字母)。  A.1 mol C完全水解可生成2 mol B B.工业上常利用反应⑦给热水瓶胆镀银 C.用A进行酿酒的过程就是A的水解反应过程 D.A的水溶液可以产生丁达尔效应 E.反应③属于吸热反应 BC 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 ②请设计实验证明A通过反应①已经全部水解,写出操作方法、现象和结论:___________________________________________________ ______________________。  取少量淀粉水解后的溶液,向其中加入碘水,若溶液不变蓝 证明淀粉已经全部水解 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 解析:根据转化关系图可以推断出A为淀粉,B为葡萄糖,而C为麦芽糖,1 mol C完全水解可生成2 mol B,故A正确;工业上常利用反应⑤的原理给热水瓶胆镀银,故B错误;A的水解反应过程生成了葡萄糖,而不是乙醇,故C错误;A为淀粉,其溶液为胶体,所以可以产生丁达尔效应,故D正确;反应③属于吸热反应,故E正确。 本课结束 更多精彩内容请登录：www.zghkt.cn $