高中化学选修一知识点总结.docx

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高中化学选修一知识点总结

高中化学选修1《化学与生活》知识点归纳总结

第一章关注营养平衡

1.1生命的基础能源－糖类

糖类在以前叫做碳水化合物，曾经用一个通式来表示：

Cn（H2O）m；因为在最初发现的糖类都是有C、H、O三种元素组成，并且分子中的H原子和O原子的个数比恰好是2:

1，当时就误认为糖是由碳和水组成的化合物。

现在还一直在沿用这种叫法。

注意：

1）通式并不反映结构：

H和O并不是以结合成水的形式存在的。

2）并不是所有糖都符合此通式，如：

鼠李糖C6H12O5 。

3）符合此通式的化合物并不都是糖，如：

甲醛（HCHO）、乙酸（CH3COOH）、乳酸等。

糖类物质：

是多羟基（2个或以上）的醛类（aldehyde）或酮类（Ketone）化合物，在水解后能变成以上两者之一的有机化合物。

在化学上，由于其由碳、氢、氧元素构成，在化学式的表现上类似于“碳”与“水”聚合，故又称之为碳水化合物。

一、糖的分类

糖类物质是多羟基醛或酮，据此可分为醛糖（aldose）和酮糖（ketose）。

糖还可根据碳原子数分为丙糖（triose），丁糖（terose），戊糖（pentose）、己糖（hexose）。

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。

如：

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

注意事项：

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：

（C6H10O5）n（纤维素）+nH2OnC6H12O6（葡萄糖）

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