高中化学选修一知识点总结文档格式.docx
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最简单的糖类就是丙糖(甘油醛和二羟丙酮)
糖还可根据结构单元数目多少分为
●单糖(monosaccharide):
不能被水解成更小分子的糖。
如:
葡萄糖、果糖
●寡糖(disaccharide):
2-6个单糖分子脱水缩合而成,以双糖(即二糖)最为普遍,意义也较大。
◆二糖:
能水解生成两个单糖分子的糖类。
蔗糖、麦芽糖。
●多糖(polysaccharide):
水解为多个单糖分子的糖类。
◆均一性多糖:
淀粉、糖原、纤维素、半纤维素、几丁质(壳多糖)
◆不均一性多糖:
糖胺多糖类(透明质酸、硫酸软骨素、硫酸皮肤素等)。
●结合糖(复合糖,糖缀合物,glycoconjugate):
糖脂、糖蛋白(蛋白聚糖)、糖-核苷酸等。
●糖的衍生物:
糖醇、糖酸、糖胺、糖苷eshiwei其化学式为C6H12O6。
★分类标准:
据糖类能否水解以及水解产物的多少
★葡萄糖、果糖的化学式都是C6H12O6、它们互为同分异构体;
★蔗糖、麦芽糖的化学式都是C12H22O11,它们互为同分异构体;
★淀粉、纤维素的化学式都是(C6H10O5)n,它们不互为同分异构体。
二、糖的物理性质
1、葡萄糖和果糖:
分子式C6H12O6,葡萄糖为己醛糖,果糖为己酮糖
(1)葡萄糖是一种白色晶体,有甜味,能溶于水,是最重要、最简单的单糖。
●结构简式:
CH2OH-CHOH-CHOH-CHOH-CHOH-CHO
●用途:
生物培养基。
金属还原剂。
滴定硼酸的络合物形成剂。
微量分析。
测定全血葡萄糖。
可直接被人体吸收。
(2)果糖:
一种最为常见的己酮糖。
纯净的果糖为无色晶体,熔点为103~105℃,它不易结晶,通常为黏稠性液体,易溶于水、乙醇和乙醚。
果糖是最甜的单糖。
以游离状态大量存在于蜂蜜、水果的浆汁中。
●葡萄糖的同分异构体:
果糖CH2OH(CHOH)3(C=O)CH2OH
●果糖和葡萄糖结合构成日常食用的蔗糖。
2、蔗糖和麦芽糖:
C12H22O11,
蔗糖是无色晶体,溶于水,是重要的甜味食物。
是一种二糖。
日常生活中的白糖、红糖、冰糖等都是蔗糖。
甘蔗、甜菜中含量最高。
由葡萄糖和果糖通过异头体羟基缩合而形成的非还原性二糖。
麦芽糖是两个葡萄糖分子以α-1,4-糖苷键连接构成的二糖。
为淀粉经β淀粉酶作用下得到的产物。
白色针状结晶。
易溶于水,有甜味(不及蔗糖)(与蔗糖同分异构)
3、淀粉和纤维素:
(C6H10O5)n
淀粉是一种重要的多糖,是一种相对分子质量很大的天然高分子有机化合物,没有甜味,是一种白色粉末,不溶于冷水,但在热水中一部分淀粉溶解在水中,一部分悬浮在水里,长时间或高温可产生糊化。
纤维素是绿色植物通过光合作用生成的,是构成植物细胞的基础物质,它是白色,无色无味的物质,是一种多糖,属于天然有机高分子化合物。
纤维素不能作为人类的营养食物,但在人体内不可或缺,如:
能刺激肠道蠕动和分泌消化液,有助于食物和废物的排泄……。
三、糖的化学性质
1、葡萄糖化学性质:
(1)葡萄糖具有还原性,是一种多羟基醛,-C(=O)-H是醛基,葡萄糖的还原性是其中的醛基具有还原性。
葡萄糖和银氨溶液的银镜反应:
加热还原生成的银附着在试管壁上,形成银镜,所以也叫银镜反应。
CH2OH(CHOH)4CHO+2Ag(NH3)2OH→(水浴加热)CH2OH(CHOH)4COONH4(葡萄糖酸铵)+2Ag↓+3NH3↑+H2O
(2)分子中有多个羟基,能与酸发生酯化反应
(3)葡萄糖在生物体内发生氧化反应,放出热量。
C6H12O6(s)+6O2(g)→6CO2(g)+6H2O(l)
(4)葡萄糖能用淀粉在酶或硫酸的催化作用下水解反应制得
(5)植物光合作用:
6CO2+6H2O=C6H12O6+6O2
葡萄糖的检验:
1.葡萄糖溶液与新制氢氧化铜悬浊液反应生成砖红色沉淀(浓度高时生成黄色沉淀)
CH2OH(CHOH)4CHO+2Cu(OH)2→(加热)CH2OH(CHOH)4COOH+Cu2O↓+2H2O
注意事项:
①新制2Cu(OH)2悬浊液要随用随配、不可久置;
②配制Cu(OH)2悬浊液时,NaOH溶液必须过量;
③反应液必须直接加热至沸腾;
④葡萄糖分子中虽然含有醛基,但是d-葡萄糖中不含有醛基。
2.葡萄糖溶液与银氨溶液反应有银镜反应
CH2OH(CHOH)4CHO+2Ag(NH3)2OH→(水浴加热)CH2OH(CHOH)4COONH4+2Ag↓+3NH3↑+H2O
①试管内壁必须洁净;
②银氨溶液随用随配不可久置;
③水浴加热,不可用酒精灯直接加热;
④乙醛用量不宜太多,一般加3滴;
⑤银镜可用稀HNO3浸泡洗涤除去;
2、果糖的化学性质
果糖无醛基而具活性酮基,能发生银镜反应,氧化产物为羟基乙酸和三羟基丁酸。
与石灰水可形成果糖钙沉淀,但通入二氧化碳又可复出果糖。
果糖的检验:
原理:
果糖是典型的还原性糖,含有还原性基团(游离酮基)
方法:
1.果糖+斐林试剂/班氏试剂→砖红色沉淀
2.果糖+银氨溶液(碱性环境、水浴加热)→银镜反应
3、蔗糖和麦芽糖的化学性质
(1)蔗糖和麦芽糖的水解:
C12H22O11(蔗糖)+H2O→(酶)C6H12O6(葡萄糖)+C6H12O6(果糖)
C12H22O11(麦芽糖)+H2O→(酶)2C6H12O6(葡萄糖)
(2)蔗糖不能发生银镜反应,因为其无醛基,无还原性。
4、淀粉和纤维素的水解
(1)淀粉的水解:
它能水解。
淀粉在人体内的水解过程可表示为
(C6H10O5)n(淀粉)→(C6H10O5)m(糊精)→C12H22O11(麦芽糖)→C6H12O6(葡萄糖)
也可以在酸催化作用下逐步水解,最终转化为葡萄糖:
(C6H10O5)n(纤维素)+nH2OnC6H12O6(葡萄糖)
●淀粉稀硫酸 淀粉水解液 新制Cu(OH)2悬浊液检验淀粉是否水解
●淀粉稀硫酸淀粉水解液碘水检验淀粉是否水解
(2)纤维素的水解:
纤维素在酶或浓硫酸催化下发生水解:
人体必须的六大营养素
糖类
脂肪
蛋白质
维生素
矿物质
水
1
单糖
C6H12O6
葡萄糖
多羟基醛
有多元醇和醛的性质,能发生银镜反应,红色Cu2O
果糖
多羟基酮
有多元醇和酮的性质
2
双糖
C12H22O11
麦芽糖
有醛基
C12H22O11+H2O→C6H12O6+C6H12O6 葡萄糖+葡萄糖
蔗糖
无醛基
C12H22O11+H2O→C6H12O6+C6H12O6 葡萄糖+果糖
3
多糖
(C6H10O5)n
淀粉
无醛基,属高分子化合物
遇碘变蓝(C6H10O5)n+nH2O→nC6H12O6
纤维素
(C6H10O5)n+nH2O→nC6H12O6
4
葡萄糖★
光合作用
6CO2(g)+6H2O(l)→C6H12O6(s)+6O2(g)
呼吸作用
有氧呼吸
C6H12O6(s)+6O2(g)→6CO2(g)+6H2O(l)
无氧呼吸
C6H12O6→2C3H6O3(乳酸)→2CO2+2C2H5OH
和新制氢氧化铜反应(糖尿病检测)★
CH2OH(CHOH)4CHO+2Cu(OH)2→(加热)
CH2OH(CHOH)4COOH+Cu2O↓+2H2O
(碱性环境)
1.2重要的体内能源-油脂
一、油脂的含义及其成分
1、油脂的含义:
油脂是油和脂肪的统称,是高级脂肪酸和甘油形成的酯类物质。
●油是不饱和高级脂肪酸甘油酯,脂肪是饱和高级脂肪酸甘油酯,都是高级脂肪酸甘油酯。
●在室温下呈液态的称为油(植物油),呈固态的称为脂肪(动物脂肪),二者合称为油脂。
●
甘油三脂的结构图
油脂均为混合物,无固定的熔沸点。
天然油脂为混甘油酯,属于混合物。
油脂的主要成分是甘油三脂。
结构如右图。
R表示饱和烃基或不饱和烃基。
单甘油酯:
R1、R2、R3相同的甘油酯,称为单甘油酯。
混甘油酯:
R1、R2、R3不同的甘油酯叫混甘油酯。
2、油脂的成分:
油脂中的碳链含碳碳双键时(即不饱和脂肪酸甘油酯),主要是低沸点的植物油;
碳链为碳碳单键时(即饱和脂肪酸甘油酯),主要是高沸点的动物脂肪。
形成油脂的脂肪酸的饱和程度,直接影响油脂的熔点,油脂分子烃基里所含的不饱和键越多,熔点越低,反之,饱和键越多,熔点越高(动物油呈固态)
二、油脂的性质
1、物理性质:
密度比水小,不溶于水,溶于有机溶剂。
黏度大,有油腻感。
熔点较低,且随着碳原子个数增多熔点增高;
不饱和度加大,熔点降低。
2、化学性质:
水解反应:
根据结构特点,油脂兼有酯类和不饱和烃类物质的性质。
油脂在酸性环境和碱性环境都能水解,在酸性环境中的水解是可逆的(人体内油脂主要在小肠中被消化吸收,消化过程实质上是在酶的催化作用下水解为高级脂肪酸和甘油):
在碱性环境中的水解由于生成的高级脂肪酸可以继续和碱反应,故不可逆,油脂在碱性条件下的水解反应又叫皂化反应:
+3NaOH→高级脂肪酸钠(肥皂)+丙三醇(甘油)
3、常见高级脂肪酸:
硬脂酸C17H35COOH、软脂酸C15H31COOH、油酸C17H33COOH
4、脂肪酸在人体内的四大主要功能:
供给人体热量、储存能量、合成人体所需物质的原料、必需脂肪酸在体内有多种生理功能。
油脂是人类的主要营养物质和主要食物之一,也是重要工业原料。
【训练】——判断正误:
1、单甘油酯是纯净物,混甘油酯是混合物。
(×
)
2、油脂没有固定的熔沸点(√)
3、油脂都不能使溴水退色(×
4、食用油属于酯类,石蜡油属于烃类(√)
5、精制的牛油是纯净物(×
)
1、下列物质的主要成分不属于酯类的是()。
A.菜籽油B.胶棉C.硝化甘油D.酚醛树脂
2、取少量某有机物分别进行如下实验,结果是①能使酸性高锰酸钾溶液褪色;
②与水混合静置后分层;
③加入滴有酚酞试液的强碱共热后酚酞变无色。
此有机物是()。
A.乙酸钠B.油酸甘油酯C.乙酸乙酯D.甲苯
3、某种混甘油酯酸性水解后得到硬脂酸、软脂酸、油酸和甘油,此混合甘油酯的结构简式__________。
4、某天然油脂10g,需1.8gNaOH才能完全皂化,又知该油脂1Kg进行催化氧化加氢,耗氢气12g才能完全硬化。
试推断1mol该油脂平均含碳碳双键数为()。
A.2molB.3molC.4molD.5mol
油脂
植物油
液态
含不饱和烃基多
—C
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