北京版高考化學(xué)總復(fù)習(xí)專題十七化學(xué)與生活（講解練）教學(xué)講解

1、專題十七化學(xué)與生活化學(xué) 北京專用考點(diǎn)清單考點(diǎn)一基本營養(yǎng)物質(zhì)考點(diǎn)基礎(chǔ)一、糖類的組成、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)1.糖類的組成、物理性質(zhì)及用途(1)糖類:糖類是綠色植物光合作用的產(chǎn)物,是動植物所需能量的重要來源。糖類是由C、H、O(或碳、氫、氧)三種元素組成的。根據(jù)能否水解以及水解后的產(chǎn)物,糖類可分為單糖、低聚糖和多糖。其中單糖不能水解成更簡單的糖,代表物是葡萄糖、果糖;低聚糖以二糖為主,二糖是指1 mol該物質(zhì)能水解成2 mol單糖的糖,代表物是蔗糖、麥芽糖;多糖是指1 mol該物質(zhì)能水解成很多摩爾單糖的糖,代表物是淀粉、纖維素。大多數(shù)糖類化合物可用通式Cn(H2O)m表示。(2)糖類的物理性質(zhì)1)葡萄糖是無色

2、晶體,有甜味,易溶于水,存在于葡萄和其他帶甜味的水果里。正常人的血液里約含質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%的葡萄糖,叫血糖。2)蔗糖是白色晶體,易溶于水,存在于大多數(shù)植物體內(nèi),以甘蔗和甜菜中的含量最高。3)麥芽糖是白色晶體,易溶于水,有甜味。4)淀粉是無氣味、無味道的粉末狀物質(zhì),不溶于冷水。在熱水里淀粉顆粒會膨脹破裂,一部分溶于水,另一部分懸浮于水中,形成膠狀淀粉糊(糊化作用)。淀粉主要存在于植物的種子或塊根里,其中谷類含淀粉較多。5)纖維素是白色、無氣味、無味道的具有纖維狀結(jié)構(gòu)的物質(zhì),一般不溶于水和有機(jī)溶劑。纖維素是構(gòu)成植物細(xì)胞壁的基礎(chǔ)物質(zhì)。(3)糖類的用途1)葡萄糖用于制鏡業(yè)、糖果制造業(yè),還可用于醫(yī)藥工

3、業(yè)等。2)麥芽糖可用作甜味食物。3)淀粉除在體內(nèi)能被酶水解成葡萄糖供機(jī)體利用外,還是一種重要的食品工業(yè)原料,可用于釀酒、制醋、制葡萄糖等。4)纖維素主要用于制造纖維素硝酸酯、纖維素醋酸酯、黏膠纖維和造紙等。2.葡萄糖的分子結(jié)構(gòu)和化學(xué)性質(zhì)(1)分子結(jié)構(gòu)葡萄糖的分子式:C6H12O6,最簡式:CH2O。符合該最簡式的有機(jī)物還有甲醛、乙酸、甲酸甲酯、乳酸等。結(jié)構(gòu)簡式:CH2OH(CHOH)4CHO。結(jié)構(gòu)特點(diǎn):1個葡萄糖分子中含有5個醇羥基、1個醛基。(2)化學(xué)性質(zhì)1)葡萄糖分子中含有 CHO,能被還原成醇,反應(yīng)的化學(xué)方程式為CH2OH(CHOH)4CHO+H2 CH2OH(CHOH)4CH2OH。2

4、)葡萄糖分子中含有 CHO,故葡萄糖能發(fā)生銀鏡反應(yīng),也能與新制的Cu(OH)2反應(yīng)。a.銀鏡反應(yīng)葡萄糖與銀氨溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為CH2OH(CHOH)4CHO+2Ag(NH3)2OH CH2OH(CHOH)4COONH4+3NH3+2Ag+H2O。b.葡萄糖被新制的Cu(OH)2氧化的化學(xué)方程式為CH2OH(CHOH)4CHO+2Cu(OH)2+NaOH Cu2O+3H2O+CH2OH(CHOH)4COONa。3)葡萄糖分子中含有醇羥基,故葡萄糖在一定條件下能發(fā)生酯化反應(yīng),1 mol葡萄糖最多能與5 mol乙酸發(fā)生酯化反應(yīng)。4)葡萄糖是一種重要的營養(yǎng)物質(zhì),它在人體組織中進(jìn)行氧化反應(yīng),放出熱量

5、,以維持人體生命活動所需要的能量。3.蔗糖和麥芽糖的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)類別蔗糖麥芽糖分子式C12H22O11C12H22O11物理性質(zhì)白色晶體,易溶于水,甜味僅次于果糖白色晶體,易溶于水,有甜味結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分子中無醛基分子中有醛基1.不與銀氨溶液、新制的Cu(OH)2反應(yīng)2.在酸性條件下水解,反應(yīng)方程式為C12H22O11+H2OC6H12O6+C6H12O6蔗糖 葡萄糖果糖1.能與銀氨溶液、新制的Cu(OH)2反應(yīng)2.在硫酸等催化劑作用下水解,反應(yīng)方程式為C12H22O11+H2O 2C6H12O6麥芽糖 葡萄糖用途重要的甜味食物可用作甜味食物4.淀粉和纖維素的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)類別淀粉纖維素分子組成(C6H1

6、0O5)n(C6H10O5)n(n與淀粉分子式中的n是不同的值,故二者不是同分異構(gòu)體)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)幾百個到幾千個單糖單元構(gòu)成的高分子化合物。有直鏈及支鏈結(jié)構(gòu)幾千個葡萄糖單元構(gòu)成的高分子化合物化學(xué)性質(zhì)1.不與銀氨溶液發(fā)生銀鏡反應(yīng),不顯還原性2.在酸或酶的作用下發(fā)生水解,最終產(chǎn)物是葡萄糖;在人體內(nèi)也水解為葡萄糖。反應(yīng)方程式為(C6H10O5)n+nH2O nC6H12O6 淀粉 葡萄糖3.淀粉遇碘顯藍(lán)色1.不與銀氨溶液發(fā)生銀鏡反應(yīng),不顯原性2.在酸的作用下水解,最終產(chǎn)物是葡萄糖?？梢园l(fā)生水解,但比淀粉水解困難,反應(yīng)方程式為:(C6H10O5)n+nH2OnC6H12O6 纖維素 葡萄糖二、油脂的組成、

7、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)1.油脂的概念油脂是油和脂肪的統(tǒng)稱。從化學(xué)成分上講油脂都是高級脂肪酸與甘油形成的酯,屬于酯類化合物。通常將常溫下呈液態(tài)的油脂稱為油,如豆油等植物油;呈固態(tài)的油脂稱為脂肪,如牛脂等動物油脂。2.油脂的性質(zhì)(1)水解反應(yīng)在酸、堿或酶等催化劑的作用下,油脂均可發(fā)生水解反應(yīng)。1 mol油脂完全水解的產(chǎn)物是1 mol甘油和3 mol高級脂肪酸(或鹽)。油脂在堿性溶液中的水解反應(yīng)又稱皂化反應(yīng)。+3NaOH+3C17H35COONa硬脂酸甘油酯甘油硬脂酸鈉(2)油脂的氫化由液態(tài)的油轉(zhuǎn)變?yōu)榘牍虘B(tài)的脂肪的過程,稱為油脂的氫化,也稱油脂的硬化。油酸甘油酯通過氫化反應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)橛仓岣视王サ幕瘜W(xué)方程式為油酸甘

8、油酯硬脂酸甘油酯+3H23.油脂和礦物油的比較三、蛋白質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)1.蛋白質(zhì)的組成和結(jié)構(gòu)(1)蛋白質(zhì)含有C、H、O、N等元素。(2)蛋白質(zhì)是由氨基酸組成的,蛋白質(zhì)水解的最終產(chǎn)物是氨基酸。所以說氨基酸是組成蛋白質(zhì)的基石,蛋白質(zhì)屬于有機(jī)高分子化合物。(3)常見的幾種氨基酸甘氨酸:H2NCH2COOH丙氨酸:谷氨酸:2.蛋白質(zhì)的性質(zhì)(1)鹽析:向蛋白質(zhì)溶液中加入某些濃的無機(jī)鹽溶液后,可以使蛋白質(zhì)凝聚而從溶液中析出,這種作用叫鹽析,鹽析是一個可逆過程。鹽析可用于分離、提純蛋白質(zhì)。(2)變性:蛋白質(zhì)在受熱,紫外線、X射線,強(qiáng)酸、強(qiáng)堿,重金屬鹽(如鉛、銅、汞鹽)以及一些有機(jī)物(如甲醛、酒精、苯甲酸

9、等)的作用下會凝固,這種凝固是不可逆的,即凝固后不能在水中重新溶解,這種變化叫變性。蛋白質(zhì)變性后,不僅喪失了原有的可溶性,同時也失去了生理活性。變性原理可用于消毒,但使用不當(dāng)也會引起中毒。(3)顏色反應(yīng):含苯環(huán)的蛋白質(zhì)跟濃硝酸作用會呈黃色。(4)灼燒:蛋白質(zhì)在灼燒時有燒焦羽毛的特殊氣味。(5)水解:蛋白質(zhì)在酸、堿或酶的作用下水解,最終生成氨基酸。考點(diǎn)二化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展一、資源綜合利用1.地球資源之一煤(1)煤的干餾將煤隔絕空氣加強(qiáng)熱使之分解的過程,工業(yè)上也叫煤的焦化。煤的干餾是一個復(fù)雜的物理變化和化學(xué)變化過程。煤干餾的主要產(chǎn)品和用途(2)煤的氣化煤的氣化是將其轉(zhuǎn)化為可燃性氣體的過程,主要反應(yīng)是

10、碳與水蒸氣反應(yīng)生成水煤氣等。C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)(3)煤的液化煤的液化是將其轉(zhuǎn)化為液體燃料的過程。1)直接液化煤+氫氣 液體燃料2)間接液化煤+水 CO+H2 甲醇等2.地球資源之二石油(1)石油的分餾利用原油中各組分沸點(diǎn)的不同進(jìn)行分離的過程叫做分餾。其主要目的是得到汽油、煤油、柴油等輕質(zhì)油。(2)石油的裂化在一定條件下,將相對分子質(zhì)量較大、沸點(diǎn)較高的烴分解為相對分子質(zhì)量較小、沸點(diǎn)較低的烴的過程,叫裂化。C16H34 C8H18+C8H16C8H18 C4H8+C4H10裂化的主要目的是提高輕質(zhì)燃料油的產(chǎn)量。裂化所得輕質(zhì)油和直接分餾所得輕質(zhì)油的區(qū)別是前者含有不飽和烯烴,

11、因此裂化汽油可使溴水、酸性KMnO4溶液褪色。(3)石油的裂解石油在更高的溫度(7001 000 )下發(fā)生的深度裂化,使長鏈的烴斷裂成乙烯、丙烯、丁烯等短鏈烴的過程叫裂解。C4H10 CH4+C3H6C4H10 C2H4+C2H6裂解的目的是獲得重要化工原料乙烯等氣態(tài)不飽和烯烴。二、環(huán)境保護(hù)與綠色化學(xué)1.環(huán)境污染與綠色化學(xué)(1)大氣污染當(dāng)大氣中某些有毒、有害物質(zhì)的含量超過正常值或大氣的自凈能力時,就發(fā)生了大氣污染。1)污染物的種類:主要有顆粒物、硫的氧化物(SO2和SO3)、氮的氧化物(NO和NO2)、CO、碳?xì)浠衔?以及氟氯代烷等。2)主要危害:既危害人體健康,又影響動植物的生長,嚴(yán)重時會

12、影響地球的氣候。3)防治措施:立法,綜合治理。(2)水污染排放的污染物使水和水體的物理、化學(xué)性質(zhì)發(fā)生變化,或使生物群落發(fā)生變化,從而降低了水體的使用價值。1)污染物的種類:重金屬、酸、堿、鹽等無機(jī)化合物;耗氧物質(zhì)、石油和難降解的有機(jī)物以及洗滌劑等。2)防治措施:控制污水的排放,用物理、化學(xué)、生物等方法綜合治理。(3)土壤污染進(jìn)入土壤中的污染物的數(shù)量超過了土壤的凈化能力,就會引起土壤質(zhì)量下降,這種現(xiàn)象就稱為土壤污染。1)污染物:城市污水、工業(yè)廢水、生活垃圾及工礦業(yè)固體廢棄物、化肥、農(nóng)藥、大氣沉降物、牲畜的排泄物、生物殘體等。2)防治的措施:控制和減少污染物的排放,加強(qiáng)工礦企業(yè)固體廢棄物及城市垃圾

13、的處理和利用。(4)幾種常見的環(huán)境污染食品污染污染成因飄塵CO2排放量過大,造成全球氣溫上升食品污染大量富含N、P等物質(zhì)的廢水的排放,造成水體富營養(yǎng)化飄塵硫氧化物、氮氧化物的大量排放,造成雨水酸度過大食品污染氟氯代烷等的大量排放使臭氧層大量損耗飄塵氮氧化物(主要指NO2)和碳?xì)浠衔锏拇罅颗欧攀称肺廴敬罅縼G棄難降解的廢棄塑料類制品食品污染人類在動物飼養(yǎng)和植物種植過程中使用大量的生長激素、農(nóng)藥、化肥等飄塵煙霧、塵埃、煤灰或冷凝汽化物的固體長時間懸浮于空氣中(5)綠色化學(xué)1)核心:利用化學(xué)原理從源頭上減少和消除工業(yè)生產(chǎn)對環(huán)境造成的污染。2)特征:采用無毒、無害的原料;在無毒、無害的條件(包括催化劑

14、、溶劑)下進(jìn)行;產(chǎn)品應(yīng)該是環(huán)境友好的;具有理想的“原子經(jīng)濟(jì)性”,即反應(yīng)具有高選擇性、極少副產(chǎn)物,甚至實(shí)現(xiàn)“零排放”。3)原子經(jīng)濟(jì)性:原子經(jīng)濟(jì)性可用原子利用率來衡量。原子利用率=100%CH2 CH2+Br2 CH2BrCH2Br;CH4+Cl2 CH3Cl+HCl上述兩反應(yīng)的原子利用率為100%的是,其特點(diǎn)為反應(yīng)物中的原子全部轉(zhuǎn)化到期望的產(chǎn)物中。原子經(jīng)濟(jì)性反應(yīng)有兩個顯著優(yōu)點(diǎn):一是最大限度地利用原料,二是最大限度地減少廢物的排放。2.幾種污水處理的化學(xué)方法方法原理設(shè)備或原材料處理對象混凝法向污水中加入混凝劑,使細(xì)小的懸浮顆粒聚集成較大的顆粒而沉淀混凝劑有明礬、聚羥基氯化鋁、聚丙烯酰胺等含油廢水、

15、染色廢水、煤氣站廢水、洗毛廢水等中和法酸堿中和熟石灰、H2SO4、CO2等鋼鐵廠、電鍍廠等產(chǎn)生的酸性廢水;堿性廢水氧化還原法投加氧化(或還原)劑,將廢水中有害物質(zhì)轉(zhuǎn)化為無毒物質(zhì)、難溶物質(zhì)或易除去的物質(zhì)氧化劑有空氣(O2)、漂白粉、氯氣、臭氧等含酚、氰化物、硫、鉻、汞的廢水,印染廢水,醫(yī)院廢水等電解法在廢水中插入電極板,通電后,廢水中帶電離子變?yōu)橹行栽与娫础㈦姌O板等含鉻廢水,毛紡廢水等吸附(包含離子交換)法廢水通過固體吸附劑,使廢水中溶解的有機(jī)物或無機(jī)物吸附在吸附劑上,通過的廢水得到處理吸附劑有活性炭、煤渣、土壤等染色、顏料廢水,還可吸附酚、汞、鉻、氰以及除色、除臭、除味等考點(diǎn)三生活中的材料一

16、、金屬材料1.幾種常見合金的組成、性質(zhì)和用途2.開發(fā)利用金屬礦物冶煉金屬由于金屬的化學(xué)活動性不同,金屬離子得到電子生成金屬原子的能力也就不同,因此必須采用不同的冶煉方法。(1)熱分解法適用于冶煉金屬活動性較差的金屬。如汞和銀。2HgO 2Hg+O22Ag2O 4Ag+O2(2)熱還原法用還原劑(C、CO、H2、Al等)還原金屬氧化物,適合于金屬活動性介于ZnCu之間的大多數(shù)金屬的冶煉。例如Fe2O3+3CO 2Fe+3CO22CuO+C 2Cu+CO22Al+Cr2O3 2Cr+Al2O3WO3+3H2 W+3H2O若金屬以硫化物或碳酸鹽形式存在時,要先將其轉(zhuǎn)化成氧化物后再還原。例如2ZnS+

17、3O22ZnO+2SO22ZnO+C 2Zn+CO2(3)電解法適合冶煉金屬活動性很強(qiáng)的金屬(一般是在金屬活動性順序中排在鋁前邊的金屬)。例如2Al2O3(熔融) 4Al+3O2MgCl2(熔融)Mg+Cl2二、三大合成材料1.塑料(1)塑料的成分:主要是合成樹脂,含有少量使其具有某些特定性能的加工助劑,如能提高塑性的增塑劑、防止塑料老化的防老化劑等。(2)塑料的種類2.合成纖維(1)化學(xué)纖維的分類化學(xué)纖維有人造纖維和合成纖維。人造纖維是用木材、草類的纖維經(jīng)化學(xué)加工制成的;合成纖維是利用石油、天然氣、煤和農(nóng)副產(chǎn)品作原料制成的。(2)合成纖維的種類類型特征和舉例合成纖維具有強(qiáng)度高、彈性好、耐磨、耐化學(xué)腐蝕、不發(fā)霉、不怕蟲蛀、不縮水等優(yōu)點(diǎn)。如滌綸、錦綸、腈綸、丙綸、維綸和氯綸等特種合成纖維具有某些特殊性能