高中化学选修5第四章糖类、油脂、氨基酸、蛋白质知识点难点重点考点汇总高考复习必备.pdf

1第 4 章糖类油脂氨基酸和蛋白质有机合成及其应用一、糖类一、糖类1.糖类的概念和分类：糖类的概念和分类：(1)概念：从分子结构上看，糖类可定义为多羟基醛、多羟基酮和它们的脱水缩合物。(2)组成：主要包含碳、氢、氧三种元素。大多数糖类化合物的通式为 Cn(H2O)m，所以糖类也叫碳水化合物。(3)分类。2.单糖单糖葡萄糖与果糖：葡萄糖与果糖：(1)组成和分子结构。分子式分子式结构简式结构简式官能团官能团类别类别葡萄糖葡萄糖_多羟基醛多羟基醛果糖果糖_ _多羟基酮多羟基酮(2)葡萄糖的化学性质。氧化反应。a.与银氨溶液反应的化学方程式为_。b.与新制 Cu(OH)2悬浊液反应的化学方程式为_。c.人体内催化氧化的化式为 C6H12O6(s)+6O2(g)6CO2(g)+6H2O(l)加成反应。葡萄糖可与 H2发生加成反应生成己六醇：催化剂CH2OH(CHOH)4CHO+H2 CH2OH(CHOH)4CH2OH。发酵。酒化酶C6H12O6 2CO2+2C2H5OH。3.双糖双糖蔗糖与麦芽糖：蔗糖与麦芽糖：(1)蔗糖与麦芽糖的比较。很多摩尔单糖很多摩尔单糖210 摩尔单糖摩尔单糖2蔗糖蔗糖麦芽糖麦芽糖分子式分子式_无醛基无醛基有醛基有醛基结构特点结构特点互为互为_化学性质化学性质能发生能发生_能发生能发生_和和_水解产物水解产物(2)主要化学反应。水解反应。a.蔗糖的水解反应在稀硫酸催化作用下，蔗糖水解生成一分子葡萄糖和一分子果糖，反应方程式为_。b.麦芽糖的水解反应方程式为_。麦芽糖分子中含有醛基，能发生_和与新制_反应。4.多糖多糖淀粉与纤维素：淀粉与纤维素：(1)相似点。都属于高分子化合物，属于多糖，分子式都可表示为_。都能发生_反应，反应方程式分别为_、_。都_发生银镜反应。(2)不同点。通式中 n 不同，淀粉和纤维素不是同分异构体；淀粉遇碘呈现特殊的蓝色。二、油脂二、油脂1.组成和结构。组成和结构。一分子_与三分子_脱水形成的酯。2.分类：分类：3.物理性质：物理性质：(1)油脂一般_于水，密度比水_。3(2)天然油脂都是混合物，没有恒定的沸点、熔点。含不饱和脂肪酸成分较多的甘油酯，常温下一般呈_态，含饱和脂肪酸成分较多的甘油酯，常温下一般呈_态。4.化学性质：化学性质：(1)水解反应。酸性条件下水解。如硬脂酸甘油酯的水解反应方程式为_。碱性条件下水解皂化反应。如硬脂酸甘油酯的水解反应方程式为_。碱性条件下其水解程度比酸性条件下水解程度_。三、氨基酸、蛋白质三、氨基酸、蛋白质1.氨基酸：氨基酸：(1)概念、组成与结构。(2)化学性质。两性。氨基酸分子中既含有酸性基团COOH，又含有碱性基团NH2，因此，氨基酸是两性化合物。甘氨酸与 HCl、NaOH 反应的化学方程式分别为；。成肽反应。两分子氨基酸缩水形成二肽4多种氨基酸分子间脱水以肽键相互结合，可形成蛋白质。2.蛋白质的结构与性质：蛋白质的结构与性质：(1)蛋白质的组成与结构。蛋白质含有 C、H、O、_等元素。蛋白质是由_通过_(填“缩聚”或“加聚”)反应产生的，蛋白质属于天然有机高分子化合物。变性：_、紫外线、X 射线、一些有机物(甲醛、酒精、苯甲酸等)会使蛋白质变性，属于不可逆过程。颜色反应：含有苯环的蛋白质遇浓硝酸变_色，该性质可用于蛋白质的检验。蛋白质灼烧有烧焦羽毛的气味。3.酶：酶：(1)酶是一种蛋白质，易变性。(2)酶是一种生物催化剂，酶催化作用有以下特点：条件温和，不需加热。具有高度的专一性。具有高效催化作用。4.核酸：核酸：核酸是一类含磷的生物高分子化合物，相对分子质量可达十几万至几百万。(1)脱氧核糖核酸(DNA)：生物体遗传信息的载体，同时还指挥着蛋白质的合成、细胞的分裂和制造新细胞。(2)核糖核酸(RNA)：根据 DNA 提供的信息控制体内蛋白质的合成。四、合成高分子化合物四、合成高分子化合物1.有关高分子化合物的几个概念：有关高分子化合物的几个概念：(1)单体：能够进行聚合反应形成高分子化合物的低分子化合物。(2)链节：高分子化合物中化学组成_、_的最小单位。(3)链节数：高分子链中含有_。如。2.合成高分子化合物的两个基本反应：合成高分子化合物的两个基本反应：(1)加聚反应：小分子物质以加成反应形式生成高分子化合物的反应，如氯乙烯合成聚氯乙烯的化学方程式为5。(2)缩聚反应：单体分子间缩合脱去小分子(如 H2O、HX 等)生成高分子化合物的反应。如己二酸与乙二醇发生缩聚反应的化学方程式为。3.高分子材料的分类：高分子材料的分类：五、有机合成五、有机合成1.有机合成的任务：有机合成的任务：2.有机合成的原则：有机合成的原则：(1)起始原料要_、_、低毒性、低污染。(2)应尽量选择步骤最少的合成路线。(3)原子经济性高，具有较高的产率。6(4)有机合成反应要操作简单、条件温和、能耗低、易于实现。3.有机合成题的解题思路：有机合成题的解题思路：4.逆推法分析合成路线：逆推法分析合成路线：(1)基本思路。逆推法示意图：在逆推过程中，需要逆向寻找能顺利合成目标分子的中间有机化合物，直至选出合适的起始原料。当得到几条不同的合成路线时，就需要通过优选确定最佳合成路线。(2)一般程序。(3)应用举例。利用“逆推法”分析由乙烯合成草酸二乙酯的过程()思维过程()具体步骤7考点一考点一有机化学反应的基本类型有机化学反应的基本类型1.取代反应取代反应“有进有出有进有出”：(1)取代反应：有机物分子中的某些原子或原子团被其他原子或原子团所代替的反应。(2)常见的取代反应：烃的卤代、芳香烃的硝化或磺化、卤代烃的水解、醇分子间的脱水反应、醇与氢卤酸的反应、酚的卤代、酯化反应、酯的水解以及蛋白质的水解等。2.加成反应加成反应“只进不出只进不出”：(1)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相互结合生成新化合物的反应。(2)常见的加成反应。氢气、卤素单质、氢卤酸、水等与分子中含碳碳双键、碳碳叁键的有机物发生加成反应。苯环可以与氢气加成。醛、酮可以与 H2、HCN 等加成。3.消去反应消去反应“只出不进只出不进”：(1)消去反应：在一定条件下，有机物脱去小分子物质(如 H2O、HX 等)生成分子中含双键或叁键不饱和化合物的反应。(2)常见的消去反应：醇分子内脱水、卤代烃分子内脱卤化氢是中学阶段必须掌握的消去反应。醇类发生消去反应的规律与卤代烃的消去规律相似，但反应条件不同，醇类发生消去反应的条件是浓硫酸、加热，而卤代烃发生消去反应的条件是 NaOH、醇、加热(或 NaOH 的醇溶液、加热)，要注意区分。4.氧化反应和还原反应：氧化反应和还原反应：氧化反应氧化反应(去去 H H 加加 O)O)还原反应还原反应(去去 O O 加加 H)H)特点特点有机物分子中得到氧原子或失去氢原有机物分子中得到氧原子或失去氢原子的反应子的反应有机物分子中得到氢原子或有机物分子中得到氢原子或失去氧原子的反应失去氧原子的反应常见反应常见反应(1)(1)有机物燃烧、被空气氧化、被酸性有机物燃烧、被空气氧化、被酸性高锰酸钾溶液氧化；高锰酸钾溶液氧化；(2)(2)醛基被银氨溶液或新制的醛基被银氨溶液或新制的 Cu(OH)2Cu(OH)2悬浊液氧化；悬浊液氧化；85.加聚反应和缩聚反应：加聚反应和缩聚反应：(1)加聚反应和缩聚反应比较。类类型型加聚反应加聚反应缩聚反应缩聚反应反应物特征反应物特征含不饱和键含不饱和键(如如 等等)含特征官能团含特征官能团(如如OHOH 或或NHNH2 2，COOH)COOH)产物特征产物特征聚合物与单体具有相同的组成聚合物与单体具有相同的组成聚合物和单体具有不同的组成聚合物和单体具有不同的组成产物种类产物种类只产生聚合物只产生聚合物聚合物和小分子聚合物和小分子(如如 H H(2)缩聚反应方程式的书写注意事项。注意单体的物质的量要与缩聚物结构简式的下角标一致。注意生成的小分子的物质的量：一种单体时为 n；两种单体时为 2n。【典题典题】(2015三亚模拟三亚模拟)有机物 A 为烃类化合物，质谱图表明其相对分子质量为 70，其相关反应如下图所示，其中 B、D、E 的结构中均含有 2 个CH3，它们的核磁共振氢谱中均出现 4个峰。请回答：(1)C 的分子式为；(2)A、E 中所含官能团的名称分别为、；(3)、的反应类型分别为、_(填字母序号)；a.消去反应b.加成反应c.氧化反应 d.取代反应(4)写出下列反应的化学方程式：；：。【针对训练针对训练】(2014天津高考改编天津高考改编)从薄荷油中得到一种烃 A(C10H16)，叫-非兰烃，与 A相关反应如下：已知：9(1)H 的分子式为。(2)B 所含官能团的名称为。(3)含两个COOCH3基团的 C 的同分异构体共有种(不考虑手性异构)，其中核磁共振氢谱呈现 2 类氢原子的异构体结构简式为。(4)BD，DE 的反应类型分别为、。(5)G 为含六元环的化合物，写出其结构简式：。(6)F 在一定条件下发生聚合反应可得到一种高吸水性树脂，该树脂名称为。【加固训练加固训练】1.Cyrneine A 对治疗神经系统疾病有着很好的疗效，可用香芹酮经过多步反应合成，下列说法正确的是()。A.香芹酮的化学式为 C9H12OB.Cyrneine A 可以发生加成反应、氧化反应，但不能发生消去反应C.香芹酮和 Cyrneine A 均能使酸性 KMnO4溶液褪色D.与香芹酮互为同分异构体，分子中有 4 种不同化学环境的氢原子的酚类化合物共有 4 种2.化合物 E(HOCH2CH2Cl)和 FHN(CH2CH3)2是药品普鲁卡因合成的重要中间体，普鲁卡因的合成路线如下：(已知：(1)甲的结构简式是。由甲苯生成甲的反应类型是。(2)乙中有两种含氧官能团，反应的化学方程式是 。(3)普鲁卡因有两种水解产物丁和戊。戊与甲互为同分异构体，戊的结构简式是。戊经聚合反应制成的高分子纤维广泛用于通讯、宇航等领域。该聚合反应的化学方程式是 。考点二考点二有机合成中的碳骨架有机合成中的碳骨架构建和官能团转化构建和官能团转化101.有机合成中碳骨架的构建：有机合成中碳骨架的构建：(1)链增长的反应。加聚反应；缩聚反应；酯化反应；利用题目信息所给的反应，如卤代烃的取代反应，醛酮的加成反应(2)链减短的反应。烷烃的裂化反应；酯类、糖类、蛋白质等的水解反应；利用题目信息所给的反应，如烯烃、炔烃的氧化反应，羧酸及其盐的脱羧反应(3)常见由链成环的方法。二元醇成环。羟基酸酯化成环。氨基酸成环。二元羧酸成环。2.官能团的引入：官能团的引入：(1)引入卤素原子的方法。烃与卤素单质(X2)发生取代反应；不饱和烃与卤素单质(X2)或卤化氢(HX)发生加成反应；醇与 HX 发生取代反应。(2)引入羟基(OH)的方法。烯烃与水发生加成反应；卤代烃碱性条件下发生水解反应；醛或酮与 H2发生加成反应；酯的水解；酚钠盐中滴加酸或通入 CO2。(3)引入碳碳双键或碳碳叁键的方法。11某些醇或卤代烃的消去反应引入或CC；炔烃与 H2、X2或 HX 发生加成反应引入。(4)引入CHO 的方法。某些醇的催化氧化(含有CH2OH 结构的醇)。(5)引入COOH 的方法。醛被 O2或银氨溶液或新制 Cu(OH)2悬浊液氧化；酯在酸性条件下水解；苯的同系物被酸性 KMnO4溶液氧化。3.官能团的消除：官能团的消除：(1)通过加成反应消除不饱和键(双键、叁键、苯环)；(2)通过消去、氧化、酯化反应消除羟基；(3)通过加成或氧化反应消除醛基；(4)通过水解反应消除酯基、肽键、卤素原子。4.官能团的转化：官能团的转化：(1)通过官能团之间的衍变关系改变官能团。(2)通过某些化学途径使一个官能团变成两个。如CH3CH2OHCH2CH2CH2XCH2XCH2OHCH2OH。CH2CHCH2CH3CH3CHXCH2CH3CH3CHCHCH3CH3CHXCHXCH3CH2CHCHCH2。(3)通过某些手段改变官能团的位置。如 CH3CHXCHXCH3H2CCHCHCH2CH2XCH2CH2CH2X。【典题典题】(2014新课标全国卷新课标全国卷改编改编)立方烷()具有高度对称性、高致密性、高张力能及高稳定性等特点，因此合成立方烷及其衍生物成为化学界关注的热点。下面是立方烷衍生物 I 的一种合成路线：回答下列问题：(1)C 的结构简式为，E 的结构简式为。(2)的反应类型为，的反应类型为。(3)化合物 A 可由环戊烷经三步反应合成：反应 1 的试剂与条件为；反应 2 的化学方程式为12；反应 3 可用的试剂为。(4)在 I 的合成路线中，互为同分异构体的化合物是(填化合物代号)。(5)立方烷经硝化可得到六硝基立方烷，其可能的结构有种。【针对训练针对训练】已知：一个碳原子上连多个羟基时不稳定，烃 A 有如图的转化关系：(1)写出物质 C 的结构简式：，指出反应的反应类型：。(2)D 中含氧官能团的名称为，(3)写出 C 与银氨溶液反应的化学方程式：。(4)与 G 具有相同官能团的同分异构体有四种，其中两种为请写出其他两种、。【加固训练加固训练】1.施安卡因(G)是一种抗心律失常药物，可由下列路线合成。(1)已知 A 是的单体，则 A 中所含官能团的名称是。(2)B 的结构简式为；用系统命名法给 C 命名为。(3)C 与足量 NaOH 醇溶液共热时反应的化学方程式为 。FG 的反应类型为。.H 是 C 的同系物，其相对分子质量是 167，核磁共振氢谱显示有 2 类氢原子。按如下路线，由H 可合成高聚物 V。(4)H 的结构简式为 。(5)QV 反应的化学方程式为 。2.以烯烃为原料，合成某些高聚物的路线如下：13(5)甲为烃，F 能与 NaHCO3反应产生 CO2。下列有关说法正确的是。a.有机物 Z 能发生银镜反应b.有机物 Y 与 HOCH2CH2OH 互为同系物c.有机物 Y 的沸点比 B 低d.有机物 F 能与己二胺缩聚成聚合物Y 的同分异构体有多种，写出分子结构中含有酯基的所有同分异构体的结构简式。ZW 的化学方程式是 。(6)高聚物 H 的结构简式是 。