第四章生物大分子 全章复习 导学案 高中化学人教版（2019）选择性必修3

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《生物大分子》全章复习 ▪知识链接 本章学业要求： 1、认识糖类的组成和性质特点，能举例说明糖类在食品加工和生物质能源开发上的应用。通过单糖、双糖、多糖的探究实验，进一步体验对化学物质探究的过程； 2、了解氨基酸的组成、结构特点和主要化学性质，学会运用比较、分类、归纳、概括等方法对所得信息进行加工； 3、了解蛋白质的组成、结构和性质，认识人工合成多肽、蛋白质、核酸等的意义，体会化学学科在生命科学发展中所起的重要作用。 4、了解核酸的组成、结构和生物功能。 ▪复习任务 ▪（一） 试身手， 初露锋芒 让我们来试试下面的问题和小练习吧。 考点一、糖类 1.糖类的概念与分类 (1)概念:指分子有两个或两个以上羟基的醛或 以及水解后可以生成多羟基醛或 的有机化合物。 (2)分类(从能否水解及水解后的产物的多少分类) 多糖→1 mol多糖水解后能生成 的糖,如淀粉、纤维素 二糖→1 mol二糖水解后能生成 mol单糖的糖,如蔗糖、麦芽糖  单糖→不能水解的糖,如葡萄糖、 糖 2、分类 　　糖类根据能否水解以及水解的产物的多少，可分为单糖、低聚糖（如二糖）和多糖。 (2)葡萄糖的化学性质 ①还原性:能与新制Cu(OH)2悬浊液和银氨溶液反应。 发生化学反应分别是： ②加成反应:与H2发生 反应生成己六醇。 ③酯化反应:葡萄糖含有醇羟基,能与羧酸发生 反应。 ④发酵生成乙醇:由葡萄糖发酵制乙醇的化学方程式为 3.二糖——蔗糖与麦芽糖 (1)结构特点:组成相同,分子式均为 ,二者互为同分异构体,蔗糖中不含醛基,麦芽糖分子中 醛基。 (2)化学性质: 蔗糖和麦芽糖发生水解反应的化学方程式分别为 4.多糖——淀粉与纤维素 (1)结构特点:属于高分子化合物,属于多糖,分子式都可表示为 ,通式中n值不同。 (2)化学性质: ①都能发生水解反应,反应的化学方程式分别为 ②都不能发生银镜反应。 ③淀粉溶液遇碘呈现特殊的 色。 要点诠释： (1)糖类是由C、H、O三种元素组成的,大多数可用通式Cn(H2O)m表示,n与m可以相同,也可以是不同的正整数。但并非所有的糖都符合通式Cn(H2O)m,如鼠李糖(C6H12O5)。 (2)淀粉和纤维素具有相同的最简式,都含有单糖单元,但单糖单元的结构和数目不相同,两者不互为同分异构体。 (3)利用银镜反应或与新制的Cu(OH)2悬浊液反应可检验葡萄糖的存在。 考点二、氨基酸　蛋白质 1.氨基酸 (1)结构:α-氨基酸,其通式为 ,官能团为 和 。 (2)氨基酸的性质 ①两性 甘氨酸与盐酸、NaOH溶液反应的化学方程式分别为 ②成肽反应:氨基酸可以发生分子间脱水生成二肽或 肽。 多种氨基酸分子间脱水以肽键相互结合,可形成 。 2.蛋白质 (1)组成与结构 蛋白质由 、N、S(至少五种)等元素组成,蛋白质分子是由氨基酸分子连接成的 化合物。 (2)性质 要点诠释： 蛋白质的盐析是物理变化,蛋白质的变性是化学变化,两者均是一定条件下,蛋白质凝聚成固体的过程。 3.酶 (1)大多数酶是蛋白质,具有蛋白质的通性。 (2)酶是一种生物催化剂,催化作用具有以下特点: ①条件温和,不需 。 ②具有高度的 性。 ③具有高效 作用。 考点三、核酸 1．分类：核酸分为 和 ，绝大多数生物体的遗传物质是 。 2．组成： (1)核酸是一种生物大分子，是由许多 单体形成的聚合物。 (2)核苷酸水解得到磷酸和核苷，核苷水解得到 和 ，其中戊糖有脱氧核糖和核糖，在核酸中以 结构的形式存在。 3．定义：核酸可以看作 、戊糖和碱基通过一定方式结合而成的生物大分子。 4．两种核酸中的碱基(具有碱性的杂环有机化合物) (1)RNA中的碱基主要有 、 、胞嘧啶(C)和尿嘧啶(U)四种。 (2)DNA中的碱基主要有腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)和 四种。 5．核酸的合成与水解 。 练习1.下列说法不正确的是（ ）。 A．蔗糖不是淀粉水解的产物 B．蔗糖与麦芽糖互为同分异构体 C．蔗糖的水解产物能发生银镜反应 D．蔗糖是多羟基的醛类化合物 练习2.下列对淀粉、纤维素的叙述正确的是（ ） A．它们的组成都是(C6H10O5)n，但n值不同，因此淀粉、纤维素互为同系物 B．它们都不溶于水，在热水中颗粒会膨胀破裂，发生酯化反应 C．它们都属于高分子化合物，一定条件下都可以水解，最终产物都是葡萄糖 D．淀粉是还原性糖，纤维素是非还原性糖 （二）攻难关，自学检测 让我们来挑战吧！你一定是最棒的！ ☆1．下列有机物在酸性条件下发生水解，生成相对分子质量相等的两种不同的有机物，则该有机物可能是(　　) 　　A．蔗糖　　　　　　　　B．麦芽糖 　　C．甲酸乙酯 　　　　 　D．丙酸乙酯 ☆☆2．下列关于蛋白质的叙述中，不正确的是(　　) A．蚕丝、羊毛、病毒等主要成分都是蛋白质 B．糖、油脂、蛋白质都是只含有C、H、O元素的营养物质 C．天然蛋白质水解的最终产物都是α氨基酸 D．欲将蛋白质从水中析出而又不改变它的性质，可加入CuSO4溶液 （三）找规律，方法总结 中学化学常见的既能与强酸又能与强碱反应的物质。 我发现的规律是： 测一测，大显身手《生物大分子》全章复习 一、选择题（每小题只有1个选项符合题意） 1．下列物质中，属于还原性糖、能水解且水解的最终产物只有一种物质的是（ ）。 A．蔗糖 B．麦芽糖 C．果糖 D．纤维素 2．下列物质中，在一定条件下既能发生银镜反应，又能发生水解反应的是(　　) A．乙酸甲酯　　　　　　　　　 B．蔗糖 C．葡萄糖 D．麦芽糖 3．氨基酸分子间相互结合形成高分子化合物时，必然存在的结构是：（ ） A．R—— B．—COOH C． D．—NH—COOH— 4．不能使蛋白质变性的是(　 )。 　　A.硫酸铜　 　　B.硫酸铵　　C.甲醛　　D.加热 5．误食重金属盐会引起中毒，可用于急救的解毒方法是(　 )。 　　A.服用大量葡萄糖溶液 B.服用大量的牛奶或豆浆 　　C.服用适量白酒 　D.服用可溶性硫化物溶液 6．下列关于蛋白质的叙述，正确的是（ ）。 A．蛋白质溶液里加入(NH4)2SO4溶液可提纯蛋白质 B．重金属盐使蛋白质变性，所以吞服“钡餐”会引起中毒 c．温度越高，酶对某些反应的催化效率越高 D．任何结构的蛋白质遇到浓硝酸都会变成黄色 7．验证淀粉水解可生成葡萄糖，进行了下列实验，该实验中操作步骤的排列顺序正确的是(　　) ①取少量淀粉加水制成溶液　②加热煮沸　③加入Cu(OH)2悬浊液　④加入几滴稀硫酸　⑤再加热　⑥加入NaOH溶液，调pH至碱性 A．④②⑥③⑤ B．①⑤②⑥④③ C．①②④⑤③⑥ D．①④②⑥③⑤ 二、填空题 8．写出实现下列各步变化的化学反应方程式： （1）_________________________________ （2）_________________________________ （3）_________________________________ （4）_________________________________ 9．将蔗糖溶于水配成10%的溶液，分装在两个试管中．在第一个试管中加入几滴稀硫酸并水浴加热，然后再加入新制的Cu(OH)2并加热，没有红色沉淀产生，原因是__________________________________；在第二个试管中加入几滴稀硫酸，再放在水浴中加热，再加入足量的NaOH溶液并加入新制的Cu(OH)2，加热后的现象是_________________， 加入足量NaOH溶液的作用是______________________。上述实验中发生反应的化学方程式是__________________________________________。 参考答案 ▪（一） 试身手， 初露锋芒 考点一、糖类 1.糖类的概念与分类 (1)概念:指分子有两个或两个以上羟基的醛或酮以及水解后可以生成多羟基醛或多羟基酮的有机化合物。 (2)分类(从能否水解及水解后的产物的多少分类) 多糖→1 mol多糖水解后能生成很多mol单糖的糖,如淀粉、纤维素 二糖→1 mol二糖水解后能生成2__mol单糖的糖,如蔗糖、麦芽糖  单糖→不能水解的糖,如葡萄糖、果糖 2、分类 　　糖类根据能否水解以及水解的产物的多少，可分为单糖、低聚糖（如二糖）和多糖。 (2)葡萄糖的化学性质 ①还原性:能与新制Cu(OH)2悬浊液和银氨溶液反应。发生化学反应分别是 CH2OH(CHOH)4CHO+2Cu(OH)2+NaOH CH2OH(CHOH)4COONa+Cu2O↓+3H2O、 CH2OH(CHOH)4CHO+2Ag(NH3)2OH CH2OH(CHOH)4COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O。 ②加成反应:与H2发生加成反应生成己六醇。 ③酯化反应:葡萄糖含有醇羟基,能与羧酸发生酯化反应。 ④发酵生成乙醇:由葡萄糖发酵制乙醇的化学方程式为 3.二糖——蔗糖与麦芽糖 (1)结构特点:组成相同,分子式均为C12H22O11,二者互为同分异构体,蔗糖中不含醛基,麦芽糖分子中含有醛基。 (2)化学性质: 蔗糖和麦芽糖发生水解反应的化学方程式分别为 4.多糖——淀粉与纤维素 (1)结构特点:属于高分子化合物,属于多糖,分子式都可表示为(C6H10O5)n,通式中n值不同。 (2)化学性质: ①都能发生水解反应,反应的化学方程式分别为 ②都不能发生银镜反应。 ③淀粉溶液遇碘呈现特殊的蓝色。 要点诠释： (1)糖类是由C、H、O三种元素组成的,大多数可用通式Cn(H2O)m表示,n与m可以相同,也可以是不同的正整数。但并非所有的糖都符合通式Cn(H2O)m,如鼠李糖(C6H12O5)。 (2)淀粉和纤维素具有相同的最简式,都含有单糖单元,但单糖单元的结构和数目不相同,两者不互为同分异构体。 (3)利用银镜反应或与新制的Cu(OH)2悬浊液反应可检验葡萄糖的存在。 考点二、氨基酸　蛋白质 1.氨基酸 (1)结构:α-氨基酸,其通式为,官能团为—NH2和—COOH。 (2)氨基酸的性质 ①两性 甘氨酸与盐酸、NaOH溶液反应的化学方程式分别为 HOOC—CH2—NH2+HClHOOC—CH2—NH3Cl, +NaOH+H2O。 ②成肽反应:氨基酸可以发生分子间脱水生成二肽或多肽。 ++H2O 　　　　　　　　　 二肽 多种氨基酸分子间脱水以肽键相互结合,可形成蛋白质。 要点诠释： 氨基酸的成肽规律 (1)2种不同氨基酸脱水可形成4种二肽(可以是相同分子之间,也可以是不同分子之间),如甘氨酸与丙氨酸混合后可形成4种二肽。 (2)分子间或分子内脱水成环 +H2O (3)氨基酸分子缩聚成高分子化合物 +(n-1)H2O 2.蛋白质 (1)组成与结构 蛋白质由C、H、O、N、S(至少五种)等元素组成,蛋白质分子是由氨基酸分子连接成的高分子化合物。 (2)性质 要点诠释： 蛋白质的盐析是物理变化,蛋白质的变性是化学变化,两者均是一定条件下,蛋白质凝聚成固体的过程。 3.酶 (1)大多数酶是蛋白质,具有蛋白质的通性。 (2)酶是一种生物催化剂,催化作用具有以下特点: ①条件温和,不需加热。 ②具有高度的专一性。 ③具有高效催化作用。 考点三、核酸 1．分类：核酸分为脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)，绝大多数生物体的遗传物质是DNA。 2．组成： (1)核酸是一种生物大分子，是由许多核苷酸单体形成的聚合物。 (2)核苷酸水解得到磷酸和核苷，核苷水解得到戊糖和碱基，其中戊糖有脱氧核糖和核糖，在核酸中以环状结构的形式存在。 3．定义：核酸可以看作磷酸、戊糖和碱基通过一定方式结合而成的生物大分子。 4．两种核酸中的碱基(具有碱性的杂环有机化合物) (1)RNA中的碱基主要有腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)和尿嘧啶(U)四种。 (2)DNA中的碱基主要有腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)和胸腺嘧啶(T)四种。 5．核酸的合成与水解 练习1.【答案】D 【解析】淀粉水解先得到麦芽糖，然后在麦芽糖酶的作用下最终水解生成葡萄糖；蔗糖水解的产物是葡萄糖和果糖，其中葡萄糖能发生银镜反应；蔗糖与麦芽糖的分子式都是C12H22O11，但结构不同，两者互为同分异构体；蔗糖没有还原性，不是多羟基醛类物质。 练习2. 【答案】C 【解析】A项，淀粉和纤维素都用(C6H10O5)n表示，但由于n值不同，二者既不是同分异构体，也不是同系物。B项，具有糊化作用的是淀粉。D项，淀粉和纤维素本身均无还原性，均属于非还原性糖。 【总结升华】淀粉、纤维素都属于高分子化合物，在一定条件下都可以水解，最终产物都是葡萄糖。 （二）攻难关，自学检测 ☆1．【答案】AC 【解析】蔗糖在酸性条件下发生水解生成相对分子质量相等的葡萄糖和果糖；甲酸乙酯在酸性条件下发生水解生成相对分子质量相等的甲酸和乙醇． ☆☆2． 【答案】BD 【解析】糖、油脂都是只含C、H、O三种元素的物质，蛋白质除含有C、H、O元素外，还含有N、S等其他元素，B不正确；CuSO4溶液会使蛋白质变性析出，D不正确。 （三）找规律，方法总结 中学化学常见的既能与强酸又能与强碱反应的物质。 我发现的规律是： （1）金属：Al等。 （2）两性化合物：Al2O3、Al(OH)3等。 （3）弱酸的铵盐：(NH4)2CO3、(NH4)2SO3、(NH4)2S、CH3COONH4等。 如：(NH4)2CO3+2HCl==2NH4Cl+H2O+CO2↑ (NH4)2CO3+2NaOHNa2CO3+2NH3↑+2H2O （4）多元弱酸的酸式盐：NaHCO3、NaHSO3、NH4HCO3、NH4HSO4等。 如：NaHCO3+HCl==NaCl+H2O+CO2↑ NaHCO3+NaOH==Na2CO3+H2O （5）氨基酸、蛋白质 等。 测一测，大显身手《生物大分子》全章复习 【答案与解析】 1．B 【解析】麦芽糖、果糖都是还原性糖，且麦芽糖水解的最终产物是葡萄糖。果糖是单糖，不能水解。 2．D 【解析】乙酸甲酯和蔗糖能发生水解反应，但不能发生银镜反应；葡萄糖是单糖，不能发生水解反应，可发生银镜反应。 3．C　　 4．B 【解析】硫酸铵使蛋白质发生盐析，而非变性。 5．B 【解析】牛奶和豆浆中含有较多的蛋白质，蛋白质可以跟重金属盐形成不溶于水的化合物，可以减轻重金属盐类对胃肠黏膜的危害，起到缓解毒性的作用。 6．A 【解析】 (NH4)2SO4为非重金属盐，加入(NH4)2SO4溶液，蛋白质会发生盐析，但盐析是一个可逆过程，加水后蛋白质又会溶解；BaSO4虽然属于重金属盐，但它既不溶于水，也不溶于酸，吞服后不能被人体所吸收，不会引起中毒；酶是一种蛋白质，在高温下发生变性，而不再具有催化活性，属于不可逆过程；只有某些蛋白质遇到浓硝酸才发生颜色反应而变成黄色。并不是任何结构的蛋白质遇到浓硝酸都会变成黄色。 7．D 【解析】淀粉需要在稀硫酸作催化剂的条件下加热才能发生水解生成葡萄糖，加入Cu(OH)2悬浊液检验葡萄糖之前必须先加入NaOH溶液中和稀硫酸，并调pH至碱性。 二、填空题 8．【答案】（1） （2） （3） （4） 9．【答案】水解液中含有H2SO4，破坏Cu(OH)2而使其不能与葡萄糖发生反应； 生成红色沉淀；中和硫酸。 H2SO4＋2NaOH=Na2SO4＋2H2O， CH2OH(CHOH)4CHO+2Cu(OH)2+NaOHCH2OH(CHOH)4COONa+Cu2O↓+3H2O 【解析】蔗糖在稀H2SO4的催化作用下水解生成葡萄糖，但用新制Cu(OH)2检验醛基的存在时，要用NaOH溶液中和H2SO4。　代表物分子式能否水解还原性糖类单糖葡萄糖、果糖不能水解成更简单的糖的糖双糖蔗糖、麦芽糖每个分子水解得到两分子单糖多糖淀粉、纤维素能水解生成很多分子的单糖　代表物分子式能否水解还原性糖类单糖葡萄糖、果糖C6H12O6不能水解成更简单的糖的糖均有双糖蔗糖、麦芽糖C12H22O11每个分子水解得到两分子单糖麦芽糖有多糖淀粉、纤维素(C6H10O5)n能水解生成很多分子的单糖均无