第十二章 學(xué)案61 基本營養(yǎng)物質(zhì) 合成有機(jī)高分子化合物

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1、word 學(xué)案61　基本營養(yǎng)物質(zhì)　合成有機(jī)高分子化合物 [考綱要求]　1.了解糖類的組成和性質(zhì)特點，能舉例說明糖類在食品加工和生物能源開發(fā)上的應(yīng)用。2.了解氨基酸的組成、結(jié)構(gòu)特點和主要性質(zhì)。了解氨基酸與人體健康的關(guān)系。3.了解蛋白質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。4.了解化學(xué)科學(xué)在生命科學(xué)發(fā)展中所起的重要作用。5.了解合成高分子的組成與結(jié)構(gòu)特點，能依據(jù)簡單合成高分子的結(jié)構(gòu)式分析其鏈節(jié)和單體。6.了解加聚、縮聚等有機(jī)反應(yīng)的特點。7.了解新型高分子材料的性能及其在高分子技術(shù)領(lǐng)域中的應(yīng)用。8.了解合成高分子化合物在發(fā)展經(jīng)濟(jì)、提高生活質(zhì)量方面的貢獻(xiàn)。9.關(guān)注有機(jī)化合物的安全和科學(xué)使用，認(rèn)識有機(jī)化合物在生產(chǎn)

2、、生活中的作用和對環(huán)境、健康產(chǎn)生的影響。 知識點一　油脂 1．油脂的結(jié)構(gòu) ________________________________________________________________________。 2．油脂的物理性質(zhì) 密度比水____，____溶于水，____溶于汽油、乙醚等有機(jī)溶劑，____色、____嗅、____味。 3．油脂的化學(xué)性質(zhì) (1)在酸、堿或酶等催化劑作用下，油脂可發(fā)生水解反應(yīng)。如硬脂酸甘油酯在酸性條件下的水解化學(xué)方程式為： _____________________________________________________

3、___________________ ________________________________________________________________________。 (2)硬脂酸甘油酯發(fā)生皂化反應(yīng)的化學(xué)方程式： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)油脂的氫化 油酸甘油酯氫化的化學(xué)方程式

4、： ________________________________________________________________________。 問題思考 1．油脂和酯是什么關(guān)系？ 知識點二　糖類 1．葡萄糖與果糖 (1)葡萄糖的分子結(jié)構(gòu) 葡萄糖的分子式為________，結(jié)構(gòu)簡式： ________________________________________________________________________。 (2)葡萄糖的化學(xué)性質(zhì) ①能與H2加成生成________。 ②能與銀氨溶液發(fā)生________反應(yīng)。 ③能與新制Cu(OH)2

5、懸濁液反應(yīng)生成________沉淀。 ④發(fā)酵成醇。由葡萄糖發(fā)酵生成乙醇的化學(xué)方程式： ________________________________________________________________________。 ⑤生理氧化放出熱量 (3)果糖 果糖的分子式為C6H12O6，結(jié)構(gòu)簡式： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________

6、________。 2．蔗糖與麥芽糖 (1)相似點 ①組成相同，分子式均為____________________，二者互為__________。 ②都屬于二糖，能發(fā)生________反應(yīng)。 (2)不同點 ①官能團(tuán)不同 蔗糖中不含________。麥芽糖分子中含有________。 ②水解產(chǎn)物不同 蔗糖和麥芽糖發(fā)生水解反應(yīng)的化學(xué)方程式分別為： ________________________________________________________________________； ________________________________________

7、________________________________。 3．淀粉與纖維素 (1)相似點 ①都屬于天然有機(jī)高分子化合物，屬于多糖，分子式都可表示為______________。 ②都能發(fā)生水解反應(yīng)，反應(yīng)的化學(xué)方程式分別為： ________________________________________________________________________； ________________________________________________________________________。 (2)不同點：通式中n值不同，不能互稱為____

8、________。 問題思考 2．如何檢驗淀粉的水解程度？ 知識點三　氨基酸與蛋白質(zhì) 1．氨基酸 (1)組成蛋白質(zhì)的氨基酸幾乎都是______________，其結(jié)構(gòu)簡式可以表示為 __________________。 (2)氨基酸的化學(xué)性質(zhì) 兩性：氨基酸分子中既含有酸性基團(tuán)________，又含有堿性基團(tuán)______________，因此，氨基酸是兩性化合物。 2．蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì) (1)蛋白質(zhì)的組成與結(jié)構(gòu) ①蛋白質(zhì)含有____________等元素。 ②蛋白質(zhì)是由氨基酸通過__________產(chǎn)生，蛋白質(zhì)屬于功能高分子化合物。 (2)蛋白質(zhì)的性質(zhì) ①

9、水解：在酸、堿或酶的作用下最終水解生成 ________________________________________________________________________。 ②兩性：具有__________的性質(zhì)。 ③鹽析 向蛋白質(zhì)溶液中加入某些濃的無機(jī)鹽[如(NH4)2SO4、Na2SO4等]溶液后，可以使蛋白質(zhì)的溶解度降低而從溶液中析出，此過程為__________過程，可用于分離和提純蛋白質(zhì)。 ④變性 加熱、紫外線、超聲波、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、重金屬鹽、一些有機(jī)物(甲醛、酒精、丙酮等)等會使蛋白質(zhì)變性，此過程為________過程。 ⑤顏色反應(yīng) 含有________

10、的蛋白質(zhì)遇濃HNO3變黃色，該性質(zhì)可用于蛋白質(zhì)的檢驗。 ⑥蛋白質(zhì)灼燒有燒焦羽毛的氣味。 3．酶 (1)酶是一種蛋白質(zhì)，易變性。 (2)酶是一種生物催化劑，催化作用具有以下特點： ①條件溫和，不需加熱； ②具有高度的專一性； ③具有高效的________作用。 知識點四　合成高分子化合物 1．加聚反應(yīng) 不飽和單體通過__________生成高分子化合物的反應(yīng)，如生成聚乙烯的化學(xué)方程式為：________________________________________________________________________ ______________________

11、__________________________________________________。 2．縮聚反應(yīng) 有機(jī)小分子單體間聚合生成高分子的同時還有________生成的反應(yīng)，如生成＋(2n－1)H2O的單體為 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 3．應(yīng)用廣泛的高分子材料 (1)塑料 工業(yè)生產(chǎn)聚氯乙烯的化學(xué)方程式為：

12、 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)合成纖維 合成滌綸的化學(xué)方程式為： ________________________________________________________________________ __________________________________________________

13、______________________。 (3)合成橡膠 一、氨基酸、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 1．氨基酸顯兩性，試寫出甘氨酸與HCl、NaOH反應(yīng)的化學(xué)方程式。 2．多種氨基酸分子間以肽鍵相互結(jié)合，可形成蛋白質(zhì)，試用化學(xué)方程式表示出形成二肽的過程。 3．中學(xué)化學(xué)中常見的既能與強(qiáng)酸反應(yīng)又能與強(qiáng)堿反應(yīng)的物質(zhì)有哪些？ 典例導(dǎo)悟1　(1)α-氨基酸能與HNO2反應(yīng)得到α-羥基酸。如： ＋N2↑＋H2O 試寫出下列變化中A、B、C、D四種有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡式： A_____________________________________

14、___________________________________、 B________________________________________________________________________、 C________________________________________________________________________、 D________________________________________________________________________。 (2)下列物質(zhì)中，既能與NaOH反應(yīng)，又能與硝酸反應(yīng)，還

15、能水解的是__________(填選項號)。 ①Al2O3②Al(OH)3③氨基酸?、芏? ⑥(NH4)2CO3 ⑦NaHCO3⑧纖維素?、岬鞍踪|(zhì)?、釴H4I A．①②③④B．④⑤⑥⑦⑨⑩ C．③④⑤⑥⑧⑨D．全部 (3)下列有關(guān)蛋白質(zhì)的敘述中正確的是 ________________________________________________________________________。 ①蛋白質(zhì)溶液里加入飽和硫酸銨溶液，有沉淀析出，再加入水，也不溶解； ②溫度越高，酶催化的化學(xué)反應(yīng)越快； ③天然蛋白質(zhì)的水解最終產(chǎn)物均為α-氨基酸； ④重金屬鹽能使蛋白質(zhì)變性，所

16、以誤食重金屬鹽會中毒； ⑤氨基酸和蛋白質(zhì)均是既能與酸反應(yīng)又能與堿反應(yīng)的兩性物質(zhì)； ⑥通常用酒精消毒是因為酒精能使細(xì)菌中的蛋白質(zhì)變性而失去生理活性； ⑦鑒別織物是蠶絲還是人造絲，可用灼燒聞氣味的方法。 二、加聚反應(yīng)與縮聚反應(yīng) 1．根據(jù)加聚反應(yīng)與縮聚反應(yīng)的不同，填寫下列表格 類型 加聚反應(yīng) 縮聚反應(yīng) 反應(yīng)物特征 含不飽和鍵 (如) 至少含有____官能團(tuán) (如—OH，) 產(chǎn)物特征 聚合物和單體具有____的組成 聚合物和單體具有____的組成 產(chǎn)物種類 反應(yīng)種類 單烯加聚、雙烯加聚 酚醛類、酯類、肽鍵類 (1)根據(jù)下列實例，總結(jié)出加聚產(chǎn)

17、物單體的推斷方法。 ①的單體為：。 ②的單體為： CH3CH===CH2和。 ③的單體是 (2)根據(jù)下列實例，總結(jié)出縮聚產(chǎn)物單體的推斷方法。 ①如的單體是：H2NCH2COOH和H2NCH2CH2COOH。 ②如：單體為： H2NCH2COOH。 ③如：單體為HOOCCOOH和 HOCH2CH2OH。 典例導(dǎo)悟2　感光性高分子也稱為“光敏高分子”，是一種在彩電熒光屏及大規(guī)模集成電路制造中應(yīng)用較廣的新型高分子材料。其結(jié)構(gòu)簡式為： 試回答下列問題： (1)已知感光性高分子是由兩種物質(zhì)先酯化后聚合而成的，試推斷這兩種物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡式：___

18、_____________________________________________________________________、 ________________________。 (2)寫出在(1)中由兩種物質(zhì)生成高聚物的化學(xué)反應(yīng)方程式： ________________________________________________________________________， ________________________________________________________________________。 題組一　糖類、油脂、蛋白質(zhì)的組成

19、、結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 1．判斷正誤 (1)淀粉、油脂、蛋白質(zhì)都能水解，但水解產(chǎn)物不同(　　) (2010·某某理綜－12B) (2)淀粉、蛋白質(zhì)完全水解的產(chǎn)物互為同分異構(gòu)體(　　) (2010·某某理綜－6C) (3)油脂和蛋白質(zhì)都是能發(fā)生水解反應(yīng)的高分子化合物(　　) (2010·理綜－8D) (4)乙酸乙酯、油脂與NaOH溶液反應(yīng)，均有醇生成(　　) (2010·某某理綜－6D) (5)1 mol葡萄糖可水解生成2 mol乳糖(C3H6O3)(　　) (2010·理綜－8C) (6)葡萄糖和蔗糖都含有C、H、O三種元素，但不是同系物(　　) (2009·某某－4D)

20、 2．(2011·某某理綜，11)褪黑素是一種內(nèi)源性生物鐘調(diào)節(jié)劑，在人體內(nèi)由食物中的色氨酸轉(zhuǎn)化得到。 下列說法不正確的是(　　) A．色氨酸分子中存在氨基和羧基，可形成內(nèi)鹽，具有較高的熔點 B．在色氨酸水溶液中，可通過調(diào)節(jié)溶液的pH使其形成晶體析出 C．在一定條件下，色氨酸可發(fā)生縮聚反應(yīng) D．褪黑素與色氨酸結(jié)構(gòu)相似，也具有兩性化合物的特性 3．(2011·某某，14)某物質(zhì)的結(jié)構(gòu)為，關(guān)于該物質(zhì)的敘述正確的是(　　) A．一定條件下與氫氣反應(yīng)可以生成硬脂酸甘油酯 B．一定條件下與氫氣反應(yīng)可以生成軟脂酸甘油酯 C．與氫氧化鈉溶液混合加熱能得到肥皂的主要成分 D．與其互為同分

21、異構(gòu)且完全水解后產(chǎn)物相同的油脂有三種 題組二　常見合成材料的性質(zhì)及其用途 4．(2010·某某理綜，7)下列說法中，正確的是(　　) A．光導(dǎo)纖維、棉花、油脂、ABS樹脂都是由高分子化合物組成的物質(zhì) B．開發(fā)核能、太陽能等新能源，推廣甲醇汽油，使用無磷洗滌劑都可直接降低碳排放 C．紅外光譜儀、核磁共振儀、質(zhì)譜儀都可用于有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)的分析 D．陰極射線、α-粒子散射現(xiàn)象及布朗運動的發(fā)現(xiàn)都對原子結(jié)構(gòu)模型的建立作出了貢獻(xiàn) 5．(2010·某某，28)丁基橡膠可用于制造汽車內(nèi)胎，合成丁基橡膠的一種單體A的分子式為C4H8，A氫化后得到2-甲基丙烷。完成下列填空： (1)A可以聚合，寫

22、出A的兩種聚合方式(以反應(yīng)方程式表示)。 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ (2)A與某烷發(fā)生烷基化反應(yīng)生成分子式為C8H18的物質(zhì)B，B的一鹵代物只有4種，且 碳鏈不對稱。寫出B的結(jié)構(gòu)簡式： ___________________________________________________________________

23、_____。 (3)寫出將A通入下列兩種溶液后出現(xiàn)的現(xiàn)象。 A通入溴水： ________________________________________________________________________ A通入溴的四氯化碳溶液： ________________________________________________________________________ (4)烯烴和NBS作用，烯烴中與雙鍵碳相鄰碳原子上的一個氫原子被溴原子取代。分子式為C4H8的烴和NBS作用，得到的一溴代烯烴有________種。 題組一　基礎(chǔ)營養(yǎng)物質(zhì) 1．據(jù)統(tǒng)計，

24、截止2009年11月4日，我國內(nèi)地共發(fā)現(xiàn)19 589例甲型H1N1流感患者，根據(jù)你所學(xué)知識和有關(guān)信息做出判斷，下列說法不正確的是(　　) A．甲型H1N1病毒是一種氨基酸，進(jìn)入人體內(nèi)能合成對人體有害的蛋白質(zhì) B．高溫或使用消毒劑能有效殺滅甲型H1N1病毒 C．合理搭配飲食，保持營養(yǎng)平衡是提高人體免疫力的有效措施 D．并不是所有的蛋白質(zhì)都是對人體健康有利的 2．下列關(guān)于營養(yǎng)物質(zhì)的說法正確的是(　　) A．油脂的氫化屬于還原反應(yīng)，又屬于加成反應(yīng)，生成物為純凈物 B．1 mol蔗糖完全水解的產(chǎn)物是1 mol葡萄糖和1 mol果糖 C．淀粉溶液和稀硫酸共熱后發(fā)生水解反應(yīng)，冷卻后加少量銀

25、氨溶液，水浴加熱后會出現(xiàn)光亮的銀鏡 D．雞蛋白溶液中滴加飽和的硫酸銨溶液，出現(xiàn)白色沉淀，該過程叫做蛋白質(zhì)的變性 題組二　合成有機(jī)高分子化合物 3．“綠色化學(xué)”對化學(xué)反應(yīng)提出了“原子經(jīng)濟(jì)性(原子節(jié)約)”的新概念及要求，理想原子經(jīng)濟(jì)性反應(yīng)是原料分子中的原子全部轉(zhuǎn)化成所需要的產(chǎn)物，不產(chǎn)生副產(chǎn)物，實現(xiàn)零排放。下列反應(yīng)類型一定符合這一要求的是(　　) ①取代反應(yīng)?、诩映煞磻?yīng)　③消去反應(yīng)?、芩夥磻?yīng)?、菁泳鄯磻?yīng)?、蘅s聚反應(yīng)?、啧セ磻?yīng) A．①④B．②③C．⑤⑥D(zhuǎn)．②⑤ 4．(2011·某某模擬)ABS合成樹脂的結(jié)構(gòu)可表示為  則生成該樹脂的單體的種類和化學(xué)反應(yīng)所屬類型正確的是(　　)

26、A．1種　加聚反應(yīng)　　　　　　B．2種　縮聚反應(yīng) C．3種　加聚反應(yīng) D．3種　縮聚反應(yīng) 題號 1 2 3 4 答案 5.內(nèi)墻涂料以聚乙烯醇()為基料摻入滑石粉等制成，聚乙烯醇可由下列途徑合成： 試回答下列問題： (1)醋酸乙烯酯中所含官能團(tuán)的名稱為__________。 (2)上述反應(yīng)中原子利用率最高的反應(yīng)是________(填“①”、“②”或“③”)。 (3)可以循環(huán)使用的原料是__________(填結(jié)構(gòu)簡式)。 (4)反應(yīng)③可看作________反應(yīng)(填反應(yīng)類型)。 學(xué)案61　基本營養(yǎng)物質(zhì)　合成有機(jī)高分子化合物 【課前準(zhǔn)備區(qū)】

27、 知識點一 1． 2．小　難　易　無　無　無 知識點二 1．(1)C6H12O6　CH2OH—CHOH—CHOH—CHOH—CHOH—CHO或 CH2OH(CHOH)4CHO (2)①己六醇?、阢y鏡?、鄞u紅色?、蹸6H12O62C2H5OH＋2CO2↑ (3)CH2OH—CHOH—CHOH—CHOH—CO—CH2OH 2．(1)①C12H22O11　同分異構(gòu)體 ②水解 (2) ①醛基　醛基 3．(1)①(C6H10O5)n (2)同分異構(gòu)體 知識點三 1．(1)α-氨基酸　 (2)—COOH　—NH2 2．(1)①C、H、O、N、S?、诳s聚反應(yīng)

28、 (2)①氨基酸?、诎被帷、劭赡妗、懿豢赡妗、荼交? 3．(2)③催化 知識點四 問題思考 1．油脂是指天然的高級脂肪酸甘油酯，油脂是酯類的組成部分。 2．實驗操作： 實驗現(xiàn)象及結(jié)論： 現(xiàn)象A 現(xiàn)象B 結(jié)論 ① 未出現(xiàn)銀鏡 溶液顯藍(lán)色 淀粉未水解 ② 出現(xiàn)銀鏡 溶液顯藍(lán)色 淀粉部分水解 ③ 出現(xiàn)銀鏡 溶液不顯藍(lán)色 淀粉完全水解 【課堂活動區(qū)】 一、1. 3．多元弱酸的酸式鹽(如NaHCO3)、多元弱酸的銨鹽如(NH4)2CO3、Al、Al2O3、Al(OH)3、氨基酸等。 二、1.兩個　相同　不同　只產(chǎn)生聚合物　聚合物和小分子(

29、如H2O等) 2．(1)①凡鏈節(jié)的主鏈只有兩個碳原子(無其他原子)的高聚物，其合成單體為一種，將兩個半鍵閉合即可。 ②凡鏈節(jié)主鏈有四個碳原子(無其他原子)，且鏈節(jié)無雙鍵的高聚物，其單體為兩種，在正中央劃線斷開，然后兩個半鍵閉合即可。 ③凡鏈節(jié)主鏈中只有碳原子，并存在碳碳雙鍵結(jié)構(gòu)的高聚物，其規(guī)律是：“凡雙鍵，四個碳；無雙鍵，兩個碳”劃線斷開，然后將兩個半鍵閉合，即單雙鍵互換。 (2)①凡鏈節(jié)中間(不在端上)含有肽鍵的高聚物，從肽鍵中間斷開，兩側(cè)為不對稱性結(jié)構(gòu)的，其單體為兩種：在亞氨基上加氫，羰基碳原子上加羥基，即得高聚物單體。 ②凡鏈節(jié)為：結(jié)構(gòu)的高聚物，其合成單體必為一種。在亞氨基上加

30、氫，在羰基碳上加羥基，即得高聚物單體。 ③凡鏈節(jié)中間(不在端上)含有酯基結(jié)構(gòu)的高聚物，其合成單體為兩種，從中間斷開，羰基碳原子上加羥基，氧原子上加氫原子，即得高聚物單體。 典例導(dǎo)悟 (2)B (3)③④⑤⑥⑦ 2．(1)CH2===CH—OH 解析　該高分子可由 加聚產(chǎn)生，而 可由CH2===CH—OH和 通過酯化反應(yīng)而生成。 【課后練習(xí)區(qū)】 高考集訓(xùn) 1．(1)√　(2)×　(3)×　(4)√　(5)×　(6)√ 2．D　[由色氨酸和褪黑素結(jié)構(gòu)簡式分析，褪黑素分子內(nèi)不存在—NH2和—COOH，不具有兩性，因此D項錯誤。] 3．C 4．C　[光導(dǎo)纖維的

31、主要成分是SiO2，油脂屬于酯類化合物，一般相對分子質(zhì)量不是很大，二者均不屬于高分子化合物，故A項錯誤；使用無磷洗滌劑是為了降低磷元素的排放，防止水體的富營養(yǎng)化，與低碳排放無關(guān)，故B項錯誤；質(zhì)譜儀可用來測定相對分子質(zhì)量，紅外光譜儀和核磁共振儀可用來鑒定分子結(jié)構(gòu)，都可用于有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)的分析，故C項正確；布朗運動與原子結(jié)構(gòu)模型的建立無關(guān)，故D項錯誤。] (3)紅棕色褪去且溶液分層　紅棕色褪去 (4)3 考點集訓(xùn) 3．D　[產(chǎn)物只有一種的，一定符合綠色化學(xué)的要求。] 4．C 5．(1)碳碳雙鍵、酯基　(2)②　(3)CH3COOH　(4)水解(或取代) 16 / 16