资源简介 第60讲 生物大分子 合成高分子1.了解糖类、核酸、氨基酸和蛋白质的组成、结构特点、主要化学性质及应用。2.了解糖类、氨基酸和蛋白质在生命过程中的作用以及RNA、DNA的生物功能。3.能对单体和高分子进行相互推断,能写出典型的加聚反应和缩聚反应的化学方程式。4.能举例说明塑料、合成橡胶、合成纤维的组成和分子结构特点以及它们在材料领域的应用。考点一 糖类1.糖类的概念和分类(1)概念:从分子结构上看,糖类是多羟基醛、多羟基酮和它们的脱水缩合物。(2)组成:一般由碳、氢、氧三种元素组成。大多数糖类化合物的通式为Cm(H2O)n,所以糖类也被称为碳水化合物。(3)分类2.单糖(1)葡萄糖与果糖的比较单糖 葡萄糖 果糖分子式 C6H12O6 C6H12O6结构简式 CH2OH(CHOH)4CHO结构特点 多羟基醛 多羟基酮两者联系 互为同分异构体物理性质 无色晶体,易溶于水,微溶于乙醇,不溶于乙醚 无色晶体,不易结晶,易溶于水、乙醇和乙醚(2)葡萄糖中醛基的检验实验步骤 实验现象试管壁上有银镜生成试管中出现砖红色沉淀 写出上述实验中产生银镜、砖红色沉淀的化学方程式:①CH2OH(CHOH)4CHO+2[Ag(NH3)2]OHCH2OH(CHOH)4COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O。②CH2OH(CHOH)4CHO+2Cu(OH)2+NaOHCH2OH(CHOH)4COONa+Cu2O↓+3H2O。(3)核糖、脱氧核糖核糖与脱氧核糖分别是生物体的遗传物质核糖核酸(RNA)与脱氧核糖核酸(DNA)的重要组成部分。①核糖的结构简式:CH2OH—CHOH—CHOH—CHOH—CHO。②脱氧核糖的结构简式:CH2OH—CHOH—CHOH—CH2—CHO。3.二糖和多糖(1)二糖——蔗糖与麦芽糖二糖 蔗糖 麦芽糖分子式 均为C12H22O11性质 都能发生水解反应是否含醛基 不含 含有水解产物 葡萄糖和果糖 葡萄糖相互关系 互为同分异构体①蔗糖水解的化学方程式:。②麦芽糖水解的化学方程式:。(2)多糖——淀粉与纤维素①都是天然高分子,分子式都可表示为(C6H10O5)n,但n值不同,二者不互为同分异构体。②都能发生水解反应,如淀粉水解的化学方程式为。③都不能发生银镜反应。④淀粉溶液遇碘单质显蓝色,而纤维素不能。判断正误。(1)糖类都属于有机高分子。( × )(2)葡萄糖是单糖的主要原因是其分子结构中只有一个醛基。( × )(3)蔗糖是一种二糖,它的相对分子质量是葡萄糖的两倍。( × )(4)蔗糖和麦芽糖都属于还原糖。( × )(5)淀粉和纤维素在人体内最终都水解为葡萄糖。( × )1.(2025·山东泰安模拟)农村谚语“烟台苹果莱阳梨,甜不过潍县的萝卜皮”,苹果、梨和萝卜均含有丰富的碳水化合物[通式为Cm(H2O)n]和多种维生素。下列有关说法错误的是( B )A.蔗糖能在催化剂的作用下水解,生成葡萄糖和果糖B.淀粉和纤维素互为同分异构体C.维生素是维持人体生命活动必需的一类有机物质D.葡萄糖是还原糖,能与新制的氢氧化铜反应解析:蔗糖为二糖,能在催化剂的作用下水解,生成葡萄糖和果糖,A正确;同分异构体是分子式相同、结构不同的化合物,淀粉和纤维素的分子式都可表示为(C6H10O5)n,但二者n不同,分子式不同,不互为同分异构体,B错误;维生素是维持人体生命活动必需的一类有机物质,C正确;葡萄糖分子中含有醛基,是还原糖,能与新制的氢氧化铜反应,D正确。2.(2025·四川攀枝花模拟)某同学为了检验纤维素的水解产物是否为葡萄糖,他将纤维素与70%的硫酸共热后加入新制的Cu(OH)2并加热煮沸,无砖红色沉淀生成,下列解释正确的是( C )A.纤维素水解产物中无葡萄糖B.使用的硫酸过浓只发生了脱水反应C.由于水解后混合液中含有H2SO4,所以见不到砖红色沉淀D.加热时间不够长,所以见不到砖红色沉淀解析:葡萄糖与新制的Cu(OH)2反应必须在碱性环境下,因而纤维素水解后应先加入NaOH溶液中和硫酸,再和新制的Cu(OH)2反应,答案选C。3.某学生设计了以下四个实验方案,用以检验淀粉的水解情况。结论:淀粉部分水解。根据上述操作现象,回答设计、结论是否正确。然后简要说明理由。(1)甲方案:设计和结论都不正确。因为加入NaOH溶液后呈碱性,加入碘水,I2与NaOH溶液发生反应,没有I2存在,不能证明淀粉是否存在。(2)乙方案:设计和结论都不正确。因为在酸性条件下,加入的银氨溶液与酸反应,不能与葡萄糖发生银镜反应。按方案乙的设计,无银镜现象,淀粉可能是完全水解,也可能是部分水解或尚未水解。(3)丙方案:设计和结论都正确。按设计的方案进行实验,有银镜现象,说明淀粉已水解生成了葡萄糖。(4)丁方案:设计和结论都正确。按设计方案进行实验,溶液变蓝又有银镜现象,说明既有淀粉又有葡萄糖,淀粉部分水解。淀粉水解程度的判断考点二 蛋白质 核酸1.氨基酸的结构与性质(1)氨基酸的组成与结构羧酸分子烃基上的氢原子被氨基取代得到的化合物称为氨基酸。蛋白质水解后得到的主要是α-氨基酸,其通式为 。(2)氨基酸的化学性质①两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。如甘氨酸与HCl、NaOH反应的化学方程式分别为;。②成肽反应两个氨基酸分子(可以相同,也可以不同)在一定条件下,通过氨基与羧基间缩合脱去水,形成含有肽键()的化合物,称为成肽反应。两分子氨基酸脱水形成二肽,如:。甘氨酸与丙氨酸混合后,可形成4种二肽。2.蛋白质的存在、组成、结构与性质(1)存在:动物的肌肉、皮肤、血液、乳汁及毛、发、蹄、角等,或植物的种子里。(2)组成:蛋白质含有C、H、O、N、S等元素,是由多种氨基酸通过肽键等相互连接形成的一类生物大分子。(3)蛋白质的结构蛋白质的结构不仅取决于多肽链的氨基酸种类、数目及排列顺序,还与其特定的空间结构有关。(4)蛋白质的性质向鸡蛋清溶液中,加入CG(填字母,下同)可以使蛋白质发生盐析;加入ABDEFH可以使蛋白质发生变性。A.盐酸B.CuSO4溶液C.饱和(NH4)2SO4溶液D.甲醛溶液E.酒精溶液F.NaOH溶液G.饱和Na2SO4溶液H.Pb(Ac)2溶液(5)酶:酶是一种生物催化剂,绝大多数是蛋白质。酶的催化作用条件温和,具有专一性和高效性。3.核酸(1)核酸的水解和生成核苷酸核酸(2)脱氧核糖核酸戊糖种类 脱氧核糖碱基种类 腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)、胸腺嘧啶(T)结构特点 DNA分子由两条多聚核苷酸链组成,两条链平行盘绕,形成双螺旋结构;每条链中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,碱基通过氢键作用配对排列在内侧,其中A与T配对,G与C配对,遵循碱基互补配对原则生物功能 有一定碱基排列顺序的DNA片段含有特定的遗传信息,决定了生物体的一系列性状(3)核糖核酸戊糖种类 核糖碱基种类 腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)、尿嘧啶(U)结构特点 RNA也是以核苷酸为基本构成单位,分子一般呈单链状结构,链中的核糖和磷酸交替连接,排列在一侧,碱基排列在另一侧生物功能 负责传递、翻译和表达DNA分子所携带的遗传信息判断正误。(1)核酸是由含氮碱基、脱氧核糖和磷酸构成的。( × )(2)核酸是由核苷酸聚合而成的生物大分子。( √ )(3)核酸分为DNA和RNA,是一类含磷的生物大分子。( √ )(4)核酸的初步水解产物是含氮碱基、戊糖、磷酸。( × )(5)蛋白质的N元素主要存在于肽键中,核酸的N元素存在于碱基中。( √ )一、氨基酸和蛋白质的性质1.(2025·吉林四平模拟)已知半胱氨酸的结构简式为,则下列说法错误的是( D )A.半胱氨酸属于α-氨基酸B.半胱氨酸既能跟强酸反应又能跟强碱反应C.半胱氨酸不能与NaOH溶液反应放出碱性气体D.两分子半胱氨酸脱水形成的二肽结构简式为解析:半胱氨酸分子中—COOH和—NH2连在同一个碳原子上,是α-氨基酸,A项正确;半胱氨酸既含有羧基又含有氨基,既能跟强碱反应又能跟强酸反应,B项正确;半胱氨酸与NaOH溶液反应只能生成半胱氨酸钠,不能生成氨气,C项正确;两分子半胱氨酸脱水形成的二肽结构简式应为,D项错误。2.(2025·河北张家口模拟)2024年诺贝尔化学奖第一次颁给了“人工智能模型”,该模型能预测大约两亿种已知蛋白质的复杂结构。下列说法错误的是( A )A.蛋白质是由多种α-氨基酸加聚而生成的天然有机高分子B.通常用酒精消毒,其原理是酒精使细菌中的蛋白质变性而失去生理活性C.浓的Na2SO4溶液能使溶液中的蛋白质析出,加水后析出的蛋白质又溶解D.鉴别织物成分是蚕丝还是“人造丝”可采用灼烧闻气味的方法解析:氨基酸生成蛋白质发生的是分子间的脱水反应而不是加聚反应,故A项错误;无论何种形式的消毒,其原理都是使细菌中的蛋白质变性而失去原有生理活性,故B项正确;盐析不能使蛋白质变性,再加水后析出的蛋白质会继续溶解,故C项正确;“人造丝”的成分是纤维素,灼烧时没有烧焦羽毛的气味,故D项正确。二、核酸的结构和性质3.(2025·江西宜春模拟)核酸是生命的基础物质,是病毒的“身份证”,所以患者的确诊需要病毒的核酸检验。以下关于核酸的论述正确的是( D )A.核酸是核蛋白的非蛋白部分,也是由氨基酸残基构成的B.核酸水解产物中含有磷酸、葡萄糖和碱基C.核酸、核苷酸都是有机高分子D.核酸有核糖核酸和脱氧核糖核酸两类,对蛋白质的合成和生物遗传起重要作用解析:核酸是由磷酸、戊糖和碱基通过一定的方式结合而成的,故A错误;核酸水解的最终产物是磷酸、戊糖和碱基,故B错误;核酸是有机高分子,但核苷酸不是有机高分子,故C错误;核酸有核糖核酸和脱氧核糖核酸两类,分别是RNA和DNA,它们共同对蛋白质的合成和生物遗传起到重要作用,故D正确。4.(2024·湖南卷)组成核酸的基本单元是核苷酸,如图是核酸的某一结构片段,下列说法错误的是( A )A.脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)结构中的碱基相同,戊糖不同B.碱基与戊糖缩合形成核苷,核苷与磷酸缩合形成核苷酸,核苷酸缩合聚合得到核酸C.核苷酸在一定条件下,既可以与酸反应,又可以与碱反应D.核酸分子中碱基通过氢键实现互补配对解析:脱氧核糖核酸(DNA)的戊糖为脱氧核糖,碱基为腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶、胸腺嘧啶,核糖核酸(RNA)的戊糖为核糖,碱基为腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶、尿嘧啶,两者的碱基不完全相同,戊糖不同,故A错误;碱基与戊糖缩合形成核苷,核苷与磷酸缩合形成核苷酸,核苷酸缩合聚合可以得到核酸,故B正确;核苷酸中的磷酸基团能与碱反应,碱基能与酸反应,因此核苷酸在一定条件下,既可以与酸反应,又可以与碱反应,故C正确;DNA中腺嘌呤(A)与胸腺嘧啶(T)配对,鸟嘌呤(G)与胞嘧啶(C)配对,RNA中尿嘧啶(U)替代了胸腺嘧啶(T)与腺嘌呤配对,遵循碱基互补配对原则,各碱基对通过氢键连接,故D正确。考点三 合成高分子1.高分子的结构特点(1)单体:能够进行聚合反应形成高分子的小分子化合物。(2)链节:高分子中化学组成相同、可重复的最小结构单元。(3)聚合度:高分子链中含有链节的数目。2.高分子及其材料的分类及性质特点(1)3.合成高分子的两个基本反应基本反应 加聚反应 缩聚反应概念 由不饱和单体加成聚合生成高分子的反应 单体分子间通过缩合反应生成高分子的反应,生成缩聚物的同时,还伴有小分子的副产物(如水、氨、卤化氢等)的生成单体 特点 含有双键或三键的不饱和有机物 含有两个或两个以上的反应基团(如—OH、 —COOH、—NH2、—X等)产物 特征 高聚物与单体具有相同的组成,生成物一般为线型结构 生成高聚物和小分子,高聚物与单体有不同的组成完成下列聚合反应的化学方程式。(1)nCH2==CH—CH==CH2 (顺丁橡胶)。(2)nHOCH2—CH2—COOH +(n-1)H2O。(3)nH2NCH2COOH+(2n-1)H2O。(4)nHCHO+n。一、高分子材料1.(2025·广东揭阳模拟)在制备顺丁橡胶和高吸水性树脂时,都要加入交联剂。下列说法错误的是( D )A.加入交联剂可使线型结构变为网状结构B.橡胶工业中将线型结构连接为网状结构是为了增强橡胶的强度C.制备高吸水性树脂时将线型结构连接为网状结构是为了使它既吸水又不溶于水D.顺丁橡胶和高吸水性树脂都可溶于水解析:顺丁橡胶和高吸水性树脂都是网状结构,都不溶于水,故D错误。2.下列关于功能高分子材料的说法错误的是( C )A.硅橡胶属于生物非降解型的医用高分子材料B.软水的制备及工业废水的处理通常会用到离子交换树脂C.用于制造CPU芯片的良好半导体材料属于功能高分子材料D.高分子半导体材料可用于聚合物电致发光二极管中解析:硅橡胶是指主链由硅和氧原子交替构成,硅原子上通常连有两个有机基团的橡胶,属于生物非降解型的医用高分子材料,A正确;离子交换树脂可分为两大类:阴离子交换树脂和阳离子交换树脂,被广泛应用于水处理中,B正确;用于制造CPU芯片的半导体材料是单晶硅,属于传统的无机非金属材料,C错误。二、合成高分子3.(2025·安徽滁州模拟)今有高聚物,下列分析正确的是( C )A.其单体是CH2==CH2和B.它是缩聚反应的产物C.其单体是D.其链节是CH3CH2COOCH2CH3解析:从有机物的结构简式可知,该高聚物是由CH2==CHCOOCH2CH3经加聚反应生成的,其链节是,答案选C。4.(2025·广东韶关模拟)PBT是最坚韧的工程热塑性材料之一,它是半结晶材料,有非常好的化学稳定性、机械强度、电绝缘性和热稳定性,其结构简式为。下列叙述错误的是( A )A.PBT具有热固性,受热不熔化B.PBT的单体是对苯二甲酸和丁二醇C.由单体合成PBT的反应属于缩聚反应D.1 mol PBT与NaOH溶液反应时,最多可消耗2n mol NaOH解析:PBT属于线性高分子,具有热塑性,受热会熔化,A不正确;PBT的单体为和HOCH2—CH2—CH2—CH2OH,两者通过缩聚反应生成PBT,B、C正确;1 mol PBT与NaOH溶液发生水解反应生成n mol 和n mol HO(CH2)4OH,n mol 能与2n mol NaOH反应,D正确。高分子单体的判断方法高分子 判断方法 单体加 聚 物 CH2==CH2CH2==CH—CH3 和CH2==CH2缩 聚 物 和HOCH2CH2OH和可降解高分子【考题】 (2025·北京卷)一种生物基可降解高分子P合成路线如下。 下列说法正确的是( ) A.反应物A中有手性碳原子 B.反应物A与B的化学计量比是1︰2 C.反应物D与E生成P的反应类型为加聚反应 D.高分子P可降解的原因是C—O断裂 (1)根据B、E、P的结构简式推断出A、D的结构简式。 (2)根据A的结构简式判断其是否含有手性碳原子。 (3)根据D的结构简式确定A、B的计量关系。 (4)根据P的结构简式可判断D与E的反应类型及P水解时断键的位置。 【答案】 A【教材】 (人教版选择性必修3 P139科学·技术·社会) 废弃的塑料制品会危害环境,造成“白色污染”。这是因为它们在自然中降解非常慢,有人估计废弃的农用地膜在土壤中可长达100年不分解。为了根除“白色污染”,人们研究出微生物降解和光降解两类高分子材料。如聚乳酸()具有良好的生物相容性和生物可吸收性,可以用于手术缝合线、骨科固定材料、药物缓释材料等。近年来,我国科学工作者已成功研究出以CO2为主要原料生产可降解高分子材料的技术。 (1)可降解塑料可以解决“白色污染”问题。 (2)可降解塑料可作为手术缝合线、骨科固定材料、药物缓释材料等功能高分子材料。 (3)由小分子通过缩聚反应生成含有可水解的官能团(酯基、酰胺基等)的有机高分子。1.(2025·山西大同三模)塑料的循环利用有利于环境保护。研究人员利用小分子单体Y合成聚合物P,该聚合物在一定条件下能解聚为原来的小分子单体Y(如图所示)。下列说法正确的是( B )A.Y→P的转化为缩聚反应B.1 mol Y最多能与80 g NaOH反应C.可以用酸性KMnO4溶液检验P中是否有Y残留D.Y与P分子中均含有手性碳原子解析:Y→P是加聚反应(双键加成聚合),不是缩聚反应,A错误;1 mol Y含有2 mol酯基,最多与2 mol NaOH反应,2 mol NaOH的质量为80 g,B正确;Y和P都含有碳碳双键,都可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,C错误;Y中没有连接四个不同原子或原子团的手性碳原子,Y分子中不含手性碳原子,D错误。2.(2025·四川雅安二模)合成高分子材料T的反应如下:下列说法错误的是( D )A.合成T的反应属于缩聚反应B.T是可以降解的高分子材料C.M可以发生分子内的酯化反应D.1 mol N可与2 mol NaHCO3发生反应解析:M和N通过羟基和羧基发生缩聚反应,生成高分子材料T,A正确;T中含有酯基,能发生水解反应,所以T是可以降解的高分子材料,B正确;M分子含有羟基和羧基,在一定条件下,可以发生分子内的酯化反应,C正确;1个N分子中只含有1个羧基,1 mol N可与1 mol NaHCO3发生反应,D错误。1.(2025·北京卷)下列说法不正确的是( A )A.糖类、蛋白质和油脂均为天然高分子B.蔗糖发生水解反应所得产物互为同分异构体C.蛋白质在酶的作用下水解可得到氨基酸D.不饱和液态植物油通过催化加氢可提高饱和度解析:糖类中的单糖和低聚糖不是高分子,油脂也不是高分子,A错误;蔗糖水解生成葡萄糖和果糖,二者分子式相同、结构不同,互为同分异构体,B正确;蛋白质水解的最终产物是氨基酸,酶作为催化剂促进反应,C正确;植物油含不饱和高级脂肪酸甘油酯,催化加氢可减少不饱和键,提高饱和度,D正确。2.(2025·河北卷)高分子材料在生产、生活中得到广泛应用。下列说法错误的是( B )A.ABS高韧性工程塑料用于制造汽车零配件B.聚氯乙烯微孔薄膜用于制造饮用水分离膜C.聚苯乙烯泡沫用于制造建筑工程保温材料D.热固性酚醛树脂用于制造集成电路的底板解析:ABS高韧性工程塑料常用于制造汽车零配件,因其拥有良好的机械性能,A正确;聚氯乙烯含增塑剂等添加剂,部分增塑剂有毒,不适合用于制造饮用水分离膜,B错误;聚苯乙烯泡沫具有优良保温性能,广泛用于建筑工程保温材料,C正确;热固性酚醛树脂耐高温、绝缘性好,适合制造集成电路底板,D正确。3.(2025·湖南卷)天冬氨酸广泛应用于医药、食品和化工等领域。天冬氨酸的一条合成路线如下:下列说法正确的是( C )A.X的核磁共振氢谱有4组峰B.1 mol Y与NaOH水溶液反应,最多可消耗2 mol NaOHC.天冬氨酸是两性化合物,能与酸、碱反应生成盐D.天冬氨酸通过加聚反应可合成聚天冬氨酸解析:X的分子是对称结构,两个亚甲基等效,两个羧基等效,核磁共振氢谱有2组峰,A错误;1 mol Y含有的2 mol羧基以及1 mol碳溴键均能和NaOH溶液反应,最多可消耗3 mol NaOH,B错误;天冬氨酸含有羧基,能和碱反应生成羧酸盐,含有氨基,能和酸反应生成铵盐,属于两性化合物,C正确;天冬氨酸含有羧基和氨基,可通过缩聚反应合成聚天冬氨酸,D错误。4.(2025·全国卷)我国研究人员利用手性催化剂Bis(Salen)Al合成了具有优良生物相容性的PLGA。下列叙述正确的是( C )A.该反应为缩聚反应B.(R)-MeG分子中所有碳原子共平面C.聚合反应过程中,b键发生断裂D.PLGA碱性水解生成单一化合物解析:反应没有小分子生成,为加聚反应,故A错误;六元环中存在sp3杂化的碳原子且含有“”结构,所有碳原子不共平面,故B错误;根据PLGA结构可知,聚合反应过程中,b键发生断裂,故C正确;PLGA有酯基,水解可得到2种化合物,即乳酸和羟基乙酸,故D错误。5.(2025·江西卷)肽抑制剂X可抑制骨髓瘤,其作用机理是X与蛋白酶体片段的活性位点Y结合。下列说法正确的是( D )A.反应为缩合反应B.X在反应中显碱性C.与H+反应的活性:Z>YD.Z属于盐解析:缩合反应需脱去小分子(如水、氨等),该反应未观察到有小分子(如H2O)生成,不属于缩合反应,A错误;X中由于硼元素可以接受电子,可以看作酸,所以显酸性,B错误;Y中含游离氨基(—NH2),氨基易与H+结合生成—N,Z中氨基已质子化为—N,无法再结合H+,故与H+反应的活性:Y>Z,C错误;Z中同时存在带正电荷的—N(阳离子)和带负电荷的B-(阴离子),整体为电中性,属于盐,D正确。课时作业60(总分:55分)1.(4分)(2024·北京卷)下列说法不正确的是( C )A.葡萄糖氧化生成CO2和H2O的反应是放热反应B.核酸可看作磷酸、戊糖和碱基通过一定方式结合而成的生物大分子C.由氨基乙酸形成的二肽中存在两个氨基和两个羧基D.向饱和的NaCl溶液中加入少量鸡蛋清溶液会发生盐析2.(4分)(2024·安徽卷)D-乙酰氨基葡萄糖(结构简式如图)是一种天然存在的特殊单糖。下列有关该物质说法正确的是( B )A.分子式为C8H14O6NB.能发生缩聚反应C.与葡萄糖互为同系物D.分子中含有σ键,不含π键解析:由该物质的结构可知,其分子式为C8H15O6N,故A错误;该物质结构中含有多个醇羟基,能发生缩聚反应,故B正确;该物质与葡萄糖所含的官能团不完全相同,不互为同系物,故C错误;单键均为σ键,1个双键含有1个σ键和1个π键,该物质结构中含有C==O,即分子中σ键和π键均有,故D错误。3.(4分)(2025·黑吉辽蒙卷)一种强力胶的黏合原理如图所示。下列说法正确的是( C )A.Ⅰ有2种官能团B.Ⅱ可遇水溶解使黏合物分离C.常温下Ⅱ为固态D.该反应为缩聚反应解析:由Ⅰ的结构可知,其含有碳碳双键、酯基、氰基3种官能团,A错误;Ⅱ中酯基和氰基均为疏水基团,故Ⅱ不溶于水,遇水不能使黏合物分离,B错误;Ⅱ为高分子聚合物,相对分子质量较大,导致熔、沸点较高,常温下为固态,C正确;根据Ⅰ转化为Ⅱ的结构分析,双键断开,且没有小分子生成,发生加聚反应,D错误。4.(4分)(2024·广东卷)我国饮食注重营养均衡,讲究“色香味形”。下列说法不正确的是( B )A.烹饪糖醋排骨用蔗糖炒出焦糖色,蔗糖属于二糖B.新鲜榨得的花生油具有独特油香,油脂属于芳香烃C.凉拌黄瓜加醋使其具有可口酸味,食醋中含有极性分子D.端午时节用棕叶将糯米包裹成形,糯米中的淀粉可水解解析:蔗糖属于二糖,1 mol蔗糖水解可得到1 mol葡萄糖和1 mol果糖,故A正确;油脂主要是高级脂肪酸和甘油形成的酯,不属于芳香烃,故B错误;食醋中含有CH3COOH、H2O等多种物质,CH3COOH、H2O均为极性分子,故C正确;糯米中的淀粉可水解,淀粉水解的最终产物为葡萄糖,故D正确。5.(4分)下列对聚合物及其单体的认识中,正确的是( B )A.的单体属于二烯烃B.是由三种单体加聚得到的C.锦纶是由一种单体缩聚得到的D.的单体都不能发生银镜反应解析: 的单体是CH2==CF2、CF2==CFCF3,两者均不是二烯烃,故A错误;由“断键法”可知, 是由三种单体加聚得到的,三种单体分别为1,3-丁二烯、邻甲基苯乙烯和苯乙烯,故B正确;锦纶是由两种单体缩聚得到的,两种单体分别为H2N(CH2)6NH2和HOOC(CH2)4COOH,故C错误; 的单体是苯酚和甲醛,其中甲醛能发生银镜反应,故D错误。6.(4分)(2024·全国甲卷)我国化学工作者开发了一种回收利用聚乳酸(PLA)高分子材料的方法,其转化路线如下所示。下列叙述错误的是( C )A.PLA在碱性条件下可发生降解反应B.MP的化学名称是丙酸甲酯C.MP的同分异构体中含羧基的有3种D.MMA可加聚生成高分子解析:根据PLA的结构简式可知分子中含有酯基结构,可以在碱性条件下发生降解反应,A正确;根据MP的结构简式,MP可视为丙酸和甲醇发生酯化反应得到的产物,因此其化学名称为丙酸甲酯,B正确;MP的同分异构体中,含有羧基的有2种,分别为正丁酸和异丁酸,C错误;MMA中含有碳碳双键结构,可以发生加聚反应生成高分子,D正确。7.(4分)线型PAA{}具有高吸水性,网状PAA在抗压性、吸水性等方面优于线型PAA。网状PAA的制备方法:将丙烯酸用NaOH中和,加入少量交联剂a,再引发聚合。其部分结构片段如图所示,下列说法不正确的是( B )A.线型PAA的单体不存在顺反异构现象B.形成网状结构的过程发生了缩聚反应C.交联剂a的结构简式是D.PAA的高吸水性与—COONa有关解析:线型PAA的单体为CH2==CHCOONa,碳碳双键有一端的碳原子连接两个氢原子,故不存在顺反异构现象,故A正确;CH2==CHCOONa和交联剂a在一定条件下发生的加成聚合反应,形成网状结构,故B错误;分析结构可知交联剂a的结构简式是,故C正确;线型PAA{}具有高吸水性和—COONa易溶于水有关,故D正确。8.(4分)(2024·北京卷)CO2的资源化利用有利于实现“碳中和”。利用CO2为原料可以合成新型可降解高分子P,其合成路线如下。已知:反应①中无其他产物生成。下列说法不正确的是( B )A.CO2与X的化学计量比为1︰2B.P完全水解得到的产物的分子式和Y的分子式相同C.P可以利用碳碳双键进一步交联形成网状结构D.Y通过碳碳双键的加聚反应生成的高分子难以降解解析:结合已知信息,通过对比X、Y的结构可知CO2与X的化学计量比为1︰2,A正确;P完全水解得到的产物结构简式为,分子式为C9H14O3,Y的分子式为C9H12O2,二者分子式不相同,B错误;P的支链上有碳碳双键,可进一步交联形成网状结构,C正确;Y形成的聚酯类高分子主链上含有大量酯基,易水解,而Y通过碳碳双键加聚得到的高分子主链主要为长碳链,与聚酯类高分子相比难以降解,D正确。9.(4分)(2025·河南卷)可持续高分子材料在纺织、生物医用等领域具有广阔的应用前景。一种在温和条件下制备高性能可持续聚酯P的路线如图所示。下列说法错误的是( B )A.E能使溴的四氯化碳溶液褪色B.由E、F和G合成M时,有HCOOH生成C.P在碱性条件下能够发生水解反应而降解D.P解聚生成M的过程中,存在C—O的断裂与形成解析:E含有碳碳双键,能使溴的四氯化碳溶液褪色,A正确;由氧原子守恒推断,产物中没有甲酸生成,B错误;P中含有酯基,在碱性条件下,酯基会水解,导致高分子降解,C正确;P解聚过程中, 中虚线处C—O断开,然后a、b处相连即可得到M,D正确。10.(4分)(2025·青海海南一模)表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)、右旋精氨酸(D-Arg)与甲醛在水介质中的化学反应驱动自组装[曼尼希反应是指含有活泼氢的化合物(如醛、酮等)与甲醛(或其他醛)以及胺(伯胺、仲胺等)之间发生的缩合反应,反应示意图如图],制备了复合纳米粒子(E-DA NPs)。下列说法错误的是( A )A.n个EGCG与甲醛缩聚最多可消耗n个甲醛B.E-DA NPs可缓慢释放EGCG药物C.右旋精氨酸(D-Arg)属于α-氨基酸D.EGCG分子中C原子的杂化方式为sp2、sp3解析:1个EGCG分子中3个苯环上都含有酚羟基,因此它们都可以与甲醛发生缩聚反应产生酚醛树脂,结合苯酚与HCHO反应时,苯环脱去羟基的邻位或对位的H原子,苯酚与HCHO反应的物质的量的比是1︰1,可知n个EGCG与甲醛缩聚最多可消耗3n个甲醛,A错误;根据题意可知,题述发生的反应是缩合反应,缩聚产物E-DA NPs在一定条件下也会发生水解反应,产生原来的单体EGCG及D-Arg,故E-DA NPs可缓慢释放EGCG药物,B正确;根据右旋精氨酸(D-Arg)的分子结构,可知右旋精氨酸分子中含有氨基和羧基,且二者连接在同一个C原子上,因此右旋精氨酸属于α-氨基酸,C正确;根据EGCG分子结构可知,在EGCG分子中,苯环上的C原子及酯基中的C原子杂化方式为sp2,含氧原子的六元环中的饱和C原子采用sp3杂化,D正确。11.(15分)聚酯纤维F和维纶J都是性能优异的热塑性高分子材料,它们的合成路线如下。已知:①乙烯醇不稳定,会迅速转化为乙醛;②CH2==CH2+O2+CH3COOHCH2==CHOOCCH3+H2O;③RCHO++H2O。回答下列问题:(1)G中官能团的名称是碳碳双键、酯基。(2)C的结构简式是。(3)芳香烃D的一氯代物有两种,其结构简式是。(4)反应④的反应类型是取代反应(或水解反应)。(5)写出反应②和⑤的化学方程式。反应②: (2n-1)H2O。反应⑤: 。解析:A(乙烯)与Br2加成生成B,B为1,2-二溴乙烷,B在氢氧化钠水溶液中水解生成C,C为乙二醇;根据已知信息②,乙烯在氧气、乙酸存在时生成G,G为CH2==CHOOCCH3,根据维纶J的结构,结合已知信息①③可知,I为,H为。根据芳香烃D的一氯代物有两种可知,D的结构简式为,D在酸性高锰酸钾溶液中被氧化生成E,结合E的分子式可知E为对苯二甲酸,E与乙二醇发生缩聚反应生成F,F为。(共101张PPT)第十章 有机化学基础第60讲 生物大分子 合成高分子目录考点二 蛋白质 核酸考点三 合成高分子课时作业考点一 糖类真题演练 感悟高考复习目标1.了解糖类、核酸、氨基酸和蛋白质的组成、结构特点、主要化学性质及应用。2.了解糖类、氨基酸和蛋白质在生命过程中的作用以及RNA、DNA的生物功能。3.能对单体和高分子进行相互推断,能写出典型的加聚反应和缩聚反应的化学方程式。4.能举例说明塑料、合成橡胶、合成纤维的组成和分子结构特点以及它们在材料领域的应用。一考点一 糖类1.糖类的概念和分类(1)概念:从分子结构上看,糖类是多羟基醛、多羟基酮和它们的脱水缩合物。(2)组成:一般由___________三种元素组成。大多数糖类化合物的通式为___________,所以糖类也被称为碳水化合物。碳、氢、氧Cm(H2O)n(3)分类2～102.单糖(1)葡萄糖与果糖的比较单糖 葡萄糖 果糖分子式 C6H12O6 C6H12O6结构简式 CH2OH(CHOH)4CHO结构特点 多羟基醛 多羟基酮两者联系 互为同分异构体物理性质 无色晶体,易溶于水,微溶于乙醇,不溶于乙醚 无色晶体,不易结晶,易溶于水、乙醇和乙醚(2)葡萄糖中醛基的检验实验步骤 实验现象试管壁上有银镜生成试管中出现砖红色沉淀写出上述实验中产生银镜、砖红色沉淀的化学方程式:①______________________________________ ____________________________________________。②_______________________________________ ______________________________________CH2OH(CHOH)4CHO+2[Ag(NH3)2]OHCH2OH(CHOH)4COONH4+2Ag↓+3NH3+H2OCH2OH(CHOH)4CHO+2Cu(OH)2+NaOHCH2OH(CHOH)4COONa+Cu2O↓+3H2O(3)核糖、脱氧核糖核糖与脱氧核糖分别是生物体的遗传物质核糖核酸(RNA)与脱氧核糖核酸(DNA)的重要组成部分。①核糖的结构简式:__________________________________________。②脱氧核糖的结构简式:__________________________________________。CH2OH—CHOH—CHOH—CHOH—CHOCH2OH—CHOH—CHOH—CH2—CHO3.二糖和多糖(1)二糖——蔗糖与麦芽糖二糖 蔗糖 麦芽糖分子式 均为_________性质 都能发生______反应是否含醛基 不含 含有水解产物 _______________ _________相互关系 互为同分异构体C12H22O11水解葡萄糖和果糖葡萄糖①蔗糖水解的化学方程式:__________________________________。②麦芽糖水解的化学方程式:_______________________________。(2)多糖——淀粉与纤维素①都是天然高分子,分子式都可表示为____________,但n值不同,二者不互为同分异构体。②都能发生水解反应,如淀粉水解的化学方程式为__________________________________。③都不能发生银镜反应。④淀粉溶液遇碘单质显_____色,而纤维素不能。(C6H10O5)n蓝判断正误。(1)糖类都属于有机高分子。( )(2)葡萄糖是单糖的主要原因是其分子结构中只有一个醛基。( )(3)蔗糖是一种二糖,它的相对分子质量是葡萄糖的两倍。( )(4)蔗糖和麦芽糖都属于还原糖。( )(5)淀粉和纤维素在人体内最终都水解为葡萄糖。( )微点助学×××××1.(2025·山东泰安模拟)农村谚语“烟台苹果莱阳梨,甜不过潍县的萝卜皮”,苹果、梨和萝卜均含有丰富的碳水化合物[通式为Cm(H2O)n]和多种维生素。下列有关说法错误的是( )A.蔗糖能在催化剂的作用下水解,生成葡萄糖和果糖B.淀粉和纤维素互为同分异构体C.维生素是维持人体生命活动必需的一类有机物质D.葡萄糖是还原糖,能与新制的氢氧化铜反应B解析:蔗糖为二糖,能在催化剂的作用下水解,生成葡萄糖和果糖,A正确;同分异构体是分子式相同、结构不同的化合物,淀粉和纤维素的分子式都可表示为(C6H10O5)n,但二者n不同,分子式不同,不互为同分异构体,B错误;维生素是维持人体生命活动必需的一类有机物质,C正确;葡萄糖分子中含有醛基,是还原糖,能与新制的氢氧化铜反应,D正确。2.(2025·四川攀枝花模拟)某同学为了检验纤维素的水解产物是否为葡萄糖,他将纤维素与70%的硫酸共热后加入新制的Cu(OH)2并加热煮沸,无砖红色沉淀生成,下列解释正确的是( )A.纤维素水解产物中无葡萄糖B.使用的硫酸过浓只发生了脱水反应C.由于水解后混合液中含有H2SO4,所以见不到砖红色沉淀D.加热时间不够长,所以见不到砖红色沉淀解析:葡萄糖与新制的Cu(OH)2反应必须在碱性环境下,因而纤维素水解后应先加入NaOH溶液中和硫酸,再和新制的Cu(OH)2反应,答案选C。C3.某学生设计了以下四个实验方案,用以检验淀粉的水解情况。结论:淀粉部分水解。根据上述操作现象,回答设计、结论是否正确。然后简要说明理由。(1)甲方案:____________________________________________________________________________________________________________________。设计和结论都不正确。因为加入NaOH溶液后呈碱性,加入碘水,I2与NaOH溶液发生反应,没有I2存在,不能证明淀粉是否存在(2)乙方案:_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)丙方案:________________________________________________________________________________。(4)丁方案:_________________________________________________________________________________________________。设计和结论都不正确。因为在酸性条件下,加入的银氨溶液与酸反应,不能与葡萄糖发生银镜反应。按方案乙的设计,无银镜现象,淀粉可能是完全水解,也可能是部分水解或尚未水解设计和结论都正确。按设计的方案进行实验,有银镜现象,说明淀粉已水解生成了葡萄糖设计和结论都正确。按设计方案进行实验,溶液变蓝又有银镜现象,说明既有淀粉又有葡萄糖,淀粉部分水解淀粉水解程度的判断归纳总结二考点二 蛋白质 核酸1.氨基酸的结构与性质(1)氨基酸的组成与结构羧酸分子烃基上的氢原子被_______取代得到的化合物称为氨基酸。蛋白质水解后得到的主要是α-氨基酸,其通式为_________________。氨基(2)氨基酸的化学性质①两性氨基酸分子中既含有酸性基团__________,又含有碱性基团______,因此,氨基酸是两性化合物。如甘氨酸与HCl、NaOH反应的化学方程式分别为______________________________________________;__________________________________________________。—COOH—NH2②成肽反应两个氨基酸分子(可以相同,也可以不同)在一定条件下,通过氨基与羧基间缩合脱去水,形成含有肽键( )的化合物,称为成肽反应。两分子氨基酸脱水形成二肽,如:__________________________________。甘氨酸与丙氨酸混合后,可形成____种二肽。微点助学42.蛋白质的存在、组成、结构与性质(1)存在:动物的肌肉、皮肤、血液、乳汁及毛、发、蹄、角等,或植物的种子里。(2)组成:蛋白质含有C、H、O、N、S等元素,是由多种氨基酸通过______等相互连接形成的一类生物大分子。(3)蛋白质的结构蛋白质的结构不仅取决于多肽链的氨基酸种类、数目及排列顺序,还与其特定的空间结构有关。肽键(4)蛋白质的性质氨基酸—NH2—COOH可逆不可逆黄烧焦羽毛向鸡蛋清溶液中,加入____(填字母,下同)可以使蛋白质发生盐析;加入____________可以使蛋白质发生变性。A.盐酸B.CuSO4溶液C.饱和(NH4)2SO4溶液D.甲醛溶液E.酒精溶液F.NaOH溶液G.饱和Na2SO4溶液H.Pb(Ac)2溶液微点助学CGABDEFH(5)酶:酶是一种生物催化剂,绝大多数是蛋白质。酶的催化作用条件温和,具有专一性和高效性。3.核酸(1)核酸的水解和生成核苷酸(2)脱氧核糖核酸戊糖种类 脱氧核糖碱基种类 腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)、________________结构特点 DNA分子由两条多聚核苷酸链组成,两条链______盘绕,形成双螺旋结构;每条链中的__________和______交替连接,排列在外侧,碱基通过______作用配对排列在内侧,其中A与____配对,G与____配对,遵循碱基互补配对原则生物功能 有一定碱基排列顺序的DNA片段含有特定的遗传信息,决定了生物体的一系列性状胸腺嘧啶(T)平行脱氧核糖磷酸氢键TC(3)核糖核酸戊糖种类 核糖碱基种类 腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)、______________结构特点 RNA也是以核苷酸为基本构成单位,分子一般呈单链状结构,链中的______和______交替连接,排列在一侧,碱基排列在另一侧生物功能 负责传递、翻译和表达DNA分子所携带的遗传信息尿嘧啶(U)核糖磷酸判断正误。(1)核酸是由含氮碱基、脱氧核糖和磷酸构成的。( )(2)核酸是由核苷酸聚合而成的生物大分子。( )(3)核酸分为DNA和RNA,是一类含磷的生物大分子。( )(4)核酸的初步水解产物是含氮碱基、戊糖、磷酸。( )(5)蛋白质的N元素主要存在于肽键中,核酸的N元素存在于碱基中。( )微点助学×√√×√一、氨基酸和蛋白质的性质1.(2025·吉林四平模拟)已知半胱氨酸的结构简式为 ,则下列说法错误的是( )A.半胱氨酸属于α-氨基酸B.半胱氨酸既能跟强酸反应又能跟强碱反应C.半胱氨酸不能与NaOH溶液反应放出碱性气体D.两分子半胱氨酸脱水形成的二肽结构简式为D解析:半胱氨酸分子中—COOH和—NH2连在同一个碳原子上,是α-氨基酸,A项正确;半胱氨酸既含有羧基又含有氨基,既能跟强碱反应又能跟强酸反应,B项正确;半胱氨酸与NaOH溶液反应只能生成半胱氨酸钠,不能生成氨气,C项正确;两分子半胱氨酸脱水形成的二肽结构简式应为 ,D项错误。2.(2025·河北张家口模拟)2024年诺贝尔化学奖第一次颁给了“人工智能模型”,该模型能预测大约两亿种已知蛋白质的复杂结构。下列说法错误的是( )A.蛋白质是由多种α-氨基酸加聚而生成的天然有机高分子B.通常用酒精消毒,其原理是酒精使细菌中的蛋白质变性而失去生理活性C.浓的Na2SO4溶液能使溶液中的蛋白质析出,加水后析出的蛋白质又溶解D.鉴别织物成分是蚕丝还是“人造丝”可采用灼烧闻气味的方法A解析:氨基酸生成蛋白质发生的是分子间的脱水反应而不是加聚反应,故A项错误;无论何种形式的消毒,其原理都是使细菌中的蛋白质变性而失去原有生理活性,故B项正确;盐析不能使蛋白质变性,再加水后析出的蛋白质会继续溶解,故C项正确;“人造丝”的成分是纤维素,灼烧时没有烧焦羽毛的气味,故D项正确。二、核酸的结构和性质3.(2025·江西宜春模拟)核酸是生命的基础物质,是病毒的“身份证”,所以患者的确诊需要病毒的核酸检验。以下关于核酸的论述正确的是( )A.核酸是核蛋白的非蛋白部分,也是由氨基酸残基构成的B.核酸水解产物中含有磷酸、葡萄糖和碱基C.核酸、核苷酸都是有机高分子D.核酸有核糖核酸和脱氧核糖核酸两类,对蛋白质的合成和生物遗传起重要作用D解析:核酸是由磷酸、戊糖和碱基通过一定的方式结合而成的,故A错误;核酸水解的最终产物是磷酸、戊糖和碱基,故B错误;核酸是有机高分子,但核苷酸不是有机高分子,故C错误;核酸有核糖核酸和脱氧核糖核酸两类,分别是RNA和DNA,它们共同对蛋白质的合成和生物遗传起到重要作用,故D正确。4.(2024·湖南卷)组成核酸的基本单元是核苷酸,如图是核酸的某一结构片段,下列说法错误的是( )A.脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)结构中的碱基相同,戊糖不同B.碱基与戊糖缩合形成核苷,核苷与磷酸缩合形成核苷酸,核苷酸缩合聚合得到核酸C.核苷酸在一定条件下,既可以与酸反应,又可以与碱反应D.核酸分子中碱基通过氢键实现互补配对A解析:脱氧核糖核酸(DNA)的戊糖为脱氧核糖,碱基为腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶、胸腺嘧啶,核糖核酸(RNA)的戊糖为核糖,碱基为腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶、尿嘧啶,两者的碱基不完全相同,戊糖不同,故A错误;碱基与戊糖缩合形成核苷,核苷与磷酸缩合形成核苷酸,核苷酸缩合聚合可以得到核酸,故B正确;核苷酸中的磷酸基团能与碱反应,碱基能与酸反应,因此核苷酸在一定条件下,既可以与酸反应,又可以与碱反应,故C正确;DNA中腺嘌呤(A)与胸腺嘧啶(T)配对,鸟嘌呤(G)与胞嘧啶(C)配对,RNA中尿嘧啶(U)替代了胸腺嘧啶(T)与腺嘌呤配对,遵循碱基互补配对原则,各碱基对通过氢键连接,故D正确。三考点三 合成高分子1.高分子的结构特点单体链节聚合度(1)单体:能够进行___________________的小分子化合物。(2)链节:高分子中化学组成_____、可重复的_____结构单元。(3)聚合度:高分子链中含有链节的_____。聚合反应形成高分子相同最小数目2.高分子及其材料的分类及性质特点热塑热塑热固3.合成高分子的两个基本反应基本反应 加聚反应 缩聚反应概念 由不饱和单体________生成 ______的反应 单体分子间通过________生成高分子的反应,生成缩聚物的同时,还伴有小分子的副产物(如水、氨、卤化氢等)的生成单体 特点 含有__________的不饱和有 机物 含有______________的反应基团(如—OH、—COOH、—NH2、—X等)产物 特征 高聚物与单体具有相同的组 成,生成物一般为线型结构 生成高聚物和小分子,高聚物与单体有不同的组成加成聚合高分子缩合反应双键或三键两个或两个以上完成下列聚合反应的化学方程式。(1)nCH2==CH—CH==CH2 ________________(顺丁橡胶)。(2)nHOCH2—CH2—COOH _______________________________________。微点助学+(n-1)H2O(3)nH2NCH2COOH+ __________________________________________。(4)nHCHO+n ____________________________。微点助学(2n-1)H2O一、高分子材料1.(2025·广东揭阳模拟)在制备顺丁橡胶和高吸水性树脂时,都要加入交联剂。下列说法错误的是( )A.加入交联剂可使线型结构变为网状结构B.橡胶工业中将线型结构连接为网状结构是为了增强橡胶的强度C.制备高吸水性树脂时将线型结构连接为网状结构是为了使它既吸水又不溶于水D.顺丁橡胶和高吸水性树脂都可溶于水解析:顺丁橡胶和高吸水性树脂都是网状结构,都不溶于水,故D错误。D2.下列关于功能高分子材料的说法错误的是( )A.硅橡胶属于生物非降解型的医用高分子材料B.软水的制备及工业废水的处理通常会用到离子交换树脂C.用于制造CPU芯片的良好半导体材料属于功能高分子材料D.高分子半导体材料可用于聚合物电致发光二极管中解析:硅橡胶是指主链由硅和氧原子交替构成,硅原子上通常连有两个有机基团的橡胶,属于生物非降解型的医用高分子材料,A正确;离子交换树脂可分为两大类:阴离子交换树脂和阳离子交换树脂,被广泛应用于水处理中,B正确;用于制造CPU芯片的半导体材料是单晶硅,属于传统的无机非金属材料,C错误。C二、合成高分子3.(2025·安徽滁州模拟)今有高聚物 ,下列分析正确的是( )A.其单体是CH2==CH2和B.它是缩聚反应的产物C.其单体是D.其链节是CH3CH2COOCH2CH3C解析:从有机物的结构简式可知,该高聚物是由CH2==CHCOOCH2CH3经加聚反应生成的,其链节是 ,答案选C。4.(2025·广东韶关模拟)PBT是最坚韧的工程热塑性材料之一,它是半结晶材料,有非常好的化学稳定性、机械强度、电绝缘性和热稳定性,其结构简式为 。下列叙述错误的是( )A.PBT具有热固性,受热不熔化B.PBT的单体是对苯二甲酸和丁二醇C.由单体合成PBT的反应属于缩聚反应D.1 mol PBT与NaOH溶液反应时,最多可消耗2n mol NaOHA解析:PBT属于线性高分子,具有热塑性,受热会熔化,A不正确;PBT的单体为 和HOCH2—CH2—CH2—CH2OH,两者通过缩聚反应生成PBT,B、C正确;1 mol PBT与NaOH溶液发生水解反应生成n mol 和n mol HO(CH2)4OH,n mol 能与2n mol NaOH反应,D正确。高分子单体的判断方法方法点拨高分子 判断方法 单体加 聚 物 CH2==CH2CH2==CH—CH3和CH2==CH2方法点拨高分子 判断方法 单体缩 聚 物 和HOCH2CH2OH 和【考题】 (2025·北京卷)一种生物基可降解高分子P合成路线如下。下列说法正确的是( )A.反应物A中有手性碳原子B.反应物A与B的化学计量比是1︰2C.反应物D与E生成P的反应类型为加聚反应D.高分子P可降解的原因是C—O断裂真题展示可降解高分子(1)根据B、E、P的结构简式推断出A、D的结构简式。(2)根据A的结构简式判断其是否含有手性碳原子。(3)根据D的结构简式确定A、B的计量关系。(4)根据P的结构简式可判断D与E的反应类型及P水解时断键的位置。【答案】 A【教材】 (人教版选择性必修3 P139科学·技术·社会)废弃的塑料制品会危害环境,造成“白色污染”。这是因为它们在自然中降解非常慢,有人估计废弃的农用地膜在土壤中可长达100年不分解。为了根除“白色污染”,人们研究出微生物降解和光降解两类高分子材料。如聚乳酸( )具有良好的生物相容性和生物可吸收性,可以用于手术缝合线、骨科固定材料、药物缓释材料等。近年来,我国科学工作者已成功研究出以CO2为主要原料生产可降解高分子材料的技术。真题溯源(1)可降解塑料可以解决“白色污染”问题。(2)可降解塑料可作为手术缝合线、骨科固定材料、药物缓释材料等功能高分子材料。(3)由小分子通过缩聚反应生成含有可水解的官能团(酯基、酰胺基等)的有机高分子。1.(2025·山西大同三模)塑料的循环利用有利于环境保护。研究人员利用小分子单体Y合成聚合物P,该聚合物在一定条件下能解聚为原来的小分子单体Y(如图所示)。下列说法正确的是( )A.Y→P的转化为缩聚反应B.1 mol Y最多能与80 g NaOH反应C.可以用酸性KMnO4溶液检验P中是否有Y残留D.Y与P分子中均含有手性碳原子B解析:Y→P是加聚反应(双键加成聚合),不是缩聚反应,A错误;1 mol Y含有2 mol酯基,最多与2 mol NaOH反应,2 mol NaOH的质量为80 g,B正确;Y和P都含有碳碳双键,都可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,C错误;Y中没有连接四个不同原子或原子团的手性碳原子,Y分子中不含手性碳原子,D错误。2.(2025·四川雅安二模)合成高分子材料T的反应如下:下列说法错误的是( )A.合成T的反应属于缩聚反应B.T是可以降解的高分子材料C.M可以发生分子内的酯化反应D.1 mol N可与2 mol NaHCO3发生反应D解析:M和N通过羟基和羧基发生缩聚反应,生成高分子材料T,A正确;T中含有酯基,能发生水解反应,所以T是可以降解的高分子材料,B正确;M分子含有羟基和羧基,在一定条件下,可以发生分子内的酯化反应,C正确;1个N分子中只含有1个羧基,1 mol N可与1 mol NaHCO3发生反应,D错误。四真题演练 感悟高考1.(2025·北京卷)下列说法不正确的是( )A.糖类、蛋白质和油脂均为天然高分子B.蔗糖发生水解反应所得产物互为同分异构体C.蛋白质在酶的作用下水解可得到氨基酸D.不饱和液态植物油通过催化加氢可提高饱和度解析:糖类中的单糖和低聚糖不是高分子,油脂也不是高分子,A错误;蔗糖水解生成葡萄糖和果糖,二者分子式相同、结构不同,互为同分异构体,B正确;蛋白质水解的最终产物是氨基酸,酶作为催化剂促进反应,C正确;植物油含不饱和高级脂肪酸甘油酯,催化加氢可减少不饱和键,提高饱和度,D正确。A2.(2025·河北卷)高分子材料在生产、生活中得到广泛应用。下列说法错误的是( )A.ABS高韧性工程塑料用于制造汽车零配件B.聚氯乙烯微孔薄膜用于制造饮用水分离膜C.聚苯乙烯泡沫用于制造建筑工程保温材料D.热固性酚醛树脂用于制造集成电路的底板B解析:ABS高韧性工程塑料常用于制造汽车零配件,因其拥有良好的机械性能,A正确;聚氯乙烯含增塑剂等添加剂,部分增塑剂有毒,不适合用于制造饮用水分离膜,B错误;聚苯乙烯泡沫具有优良保温性能,广泛用于建筑工程保温材料,C正确;热固性酚醛树脂耐高温、绝缘性好,适合制造集成电路底板,D正确。3.(2025·湖南卷)天冬氨酸广泛应用于医药、食品和化工等领域。天冬氨酸的一条合成路线如下:下列说法正确的是( )A.X的核磁共振氢谱有4组峰B.1 mol Y与NaOH水溶液反应,最多可消耗2 mol NaOHC.天冬氨酸是两性化合物,能与酸、碱反应生成盐D.天冬氨酸通过加聚反应可合成聚天冬氨酸C解析:X的分子是对称结构,两个亚甲基等效,两个羧基等效,核磁共振氢谱有2组峰,A错误;1 mol Y含有的2 mol羧基以及1 mol碳溴键均能和NaOH溶液反应,最多可消耗3 mol NaOH,B错误;天冬氨酸含有羧基,能和碱反应生成羧酸盐,含有氨基,能和酸反应生成铵盐,属于两性化合物,C正确;天冬氨酸含有羧基和氨基,可通过缩聚反应合成聚天冬氨酸,D错误。4.(2025·全国卷)我国研究人员利用手性催化剂Bis(Salen)Al合成了具有优良生物相容性的PLGA。下列叙述正确的是( )A.该反应为缩聚反应B.(R)-MeG分子中所有碳原子共平面C.聚合反应过程中,b键发生断裂D.PLGA碱性水解生成单一化合物C解析:反应没有小分子生成,为加聚反应,故A错误;六元环中存在sp3杂化的碳原子且含有“ ”结构,所有碳原子不共平面,故B错误;根据PLGA结构可知,聚合反应过程中,b键发生断裂,故C正确;PLGA有酯基,水解可得到2种化合物,即乳酸和羟基乙酸,故D错误。5.(2025·江西卷)肽抑制剂X可抑制骨髓瘤,其作用机理是X与蛋白酶体片段的活性位点Y结合。下列说法正确的是( )A.反应为缩合反应B.X在反应中显碱性C.与H+反应的活性:Z>YD.Z属于盐D解析:缩合反应需脱去小分子(如水、氨等),该反应未观察到有小分子(如H2O)生成,不属于缩合反应,A错误;X中由于硼元素可以接受电子,可以看作酸,所以显酸性,B错误;Y中含游离氨基(—NH2),氨基易与H+结合生成—N,Z中氨基已质子化为—N,无法再结合H+,故与H+反应的活性:Y>Z,C错误;Z中同时存在带正电荷的—N(阳离子)和带负电荷的B-(阴离子),整体为电中性,属于盐,D正确。五课时作业601.(4分)(2024·北京卷)下列说法不正确的是( )A.葡萄糖氧化生成CO2和H2O的反应是放热反应B.核酸可看作磷酸、戊糖和碱基通过一定方式结合而成的生物大分子C.由氨基乙酸形成的二肽中存在两个氨基和两个羧基D.向饱和的NaCl溶液中加入少量鸡蛋清溶液会发生盐析C2.(4分)(2024·安徽卷)D-乙酰氨基葡萄糖(结构简式如图)是一种天然存在的特殊单糖。下列有关该物质说法正确的是( )A.分子式为C8H14O6NB.能发生缩聚反应C.与葡萄糖互为同系物D.分子中含有σ键,不含π键B解析:由该物质的结构可知,其分子式为C8H15O6N,故A错误;该物质结构中含有多个醇羟基,能发生缩聚反应,故B正确;该物质与葡萄糖所含的官能团不完全相同,不互为同系物,故C错误;单键均为σ键,1个双键含有1个σ键和1个π键,该物质结构中含有C==O,即分子中σ键和π键均有,故D错误。3.(4分)(2025·黑吉辽蒙卷)一种强力胶的黏合原理如图所示。下列说法正确的是( )A.Ⅰ有2种官能团B.Ⅱ可遇水溶解使黏合物分离C.常温下Ⅱ为固态D.该反应为缩聚反应C解析:由Ⅰ的结构可知,其含有碳碳双键、酯基、氰基3种官能团,A错误;Ⅱ中酯基和氰基均为疏水基团,故Ⅱ不溶于水,遇水不能使黏合物分离,B错误;Ⅱ为高分子聚合物,相对分子质量较大,导致熔、沸点较高,常温下为固态,C正确;根据Ⅰ转化为Ⅱ的结构分析,双键断开,且没有小分子生成,发生加聚反应,D错误。4.(4分)(2024·广东卷)我国饮食注重营养均衡,讲究“色香味形”。下列说法不正确的是( )A.烹饪糖醋排骨用蔗糖炒出焦糖色,蔗糖属于二糖B.新鲜榨得的花生油具有独特油香,油脂属于芳香烃C.凉拌黄瓜加醋使其具有可口酸味,食醋中含有极性分子D.端午时节用棕叶将糯米包裹成形,糯米中的淀粉可水解B解析:蔗糖属于二糖,1 mol蔗糖水解可得到1 mol葡萄糖和1 mol果糖,故A正确;油脂主要是高级脂肪酸和甘油形成的酯,不属于芳香烃,故B错误;食醋中含有CH3COOH、H2O等多种物质,CH3COOH、H2O均为极性分子,故C正确;糯米中的淀粉可水解,淀粉水解的最终产物为葡萄糖,故D正确。5.(4分)下列对聚合物及其单体的认识中,正确的是( )A. 的单体属于二烯烃B. 是由三种单体加聚得到的C.锦纶 是由一种单体缩聚得到的D. 的单体都不能发生银镜反应B解析: 的单体是CH2==CF2、CF2==CFCF3,两者均不是二烯烃,故A错误;由“断键法”可知, 是由三种单体加聚得到的,三种单体分别为1,3-丁二烯、邻甲基苯乙烯和苯乙烯,故B正确;锦纶 是由两种单体缩聚得到的,两种单体分别为H2N(CH2)6NH2和HOOC(CH2)4COOH,故C错误; 的单体是苯酚和甲醛,其中甲醛能发生银镜反应,故D错误。6.(4分)(2024·全国甲卷)我国化学工作者开发了一种回收利用聚乳酸(PLA)高分子材料的方法,其转化路线如下所示。下列叙述错误的是( )A.PLA在碱性条件下可发生降解反应B.MP的化学名称是丙酸甲酯C.MP的同分异构体中含羧基的有3种D.MMA可加聚生成高分子C解析:根据PLA的结构简式可知分子中含有酯基结构,可以在碱性条件下发生降解反应,A正确;根据MP的结构简式,MP可视为丙酸和甲醇发生酯化反应得到的产物,因此其化学名称为丙酸甲酯,B正确;MP的同分异构体中,含有羧基的有2种,分别为正丁酸和异丁酸,C错误;MMA中含有碳碳双键结构,可以发生加聚反应生成高分子 ,D正确。7.(4分)线型PAA{ }具有高吸水性,网状PAA在抗压性、吸水性等方面优于线型PAA。网状PAA的制备方法:将丙烯酸用NaOH中和,加入少量交联剂a,再引发聚合。其部分结构片段如图所示,下列说法不正确的是( )A.线型PAA的单体不存在顺反异构现象B.形成网状结构的过程发生了缩聚反应C.交联剂a的结构简式是D.PAA的高吸水性与—COONa有关B解析:线型PAA的单体为CH2==CHCOONa,碳碳双键有一端的碳原子连接两个氢原子,故不存在顺反异构现象,故A正确;CH2==CHCOONa和交联剂a在一定条件下发生的加成聚合反应,形成网状结构,故B错误;分析结构可知交联剂a的结构简式是 ,故C正确;线型PAA{ }具有高吸水性和—COONa易溶于水有关,故D正确。8.(4分)(2024·北京卷)CO2的资源化利用有利于实现“碳中和”。利用CO2为原料可以合成新型可降解高分子P,其合成路线如下。已知:反应①中无其他产物生成。下列说法不正确的是( )A.CO2与X的化学计量比为1︰2B.P完全水解得到的产物的分子式和Y的分子式相同C.P可以利用碳碳双键进一步交联形成网状结构D.Y通过碳碳双键的加聚反应生成的高分子难以降解B解析:结合已知信息,通过对比X、Y的结构可知CO2与X的化学计量比为1︰2,A正确;P完全水解得到的产物结构简式为 ,分子式为C9H14O3,Y的分子式为C9H12O2,二者分子式不相同,B错误;P的支链上有碳碳双键,可进一步交联形成网状结构,C正确;Y形成的聚酯类高分子主链上含有大量酯基,易水解,而Y通过碳碳双键加聚得到的高分子主链主要为长碳链,与聚酯类高分子相比难以降解,D正确。9.(4分)(2025·河南卷)可持续高分子材料在纺织、生物医用等领域具有广阔的应用前景。一种在温和条件下制备高性能可持续聚酯P的路线如图所示。下列说法错误的是( )A.E能使溴的四氯化碳溶液褪色B.由E、F和G合成M时,有HCOOH生成C.P在碱性条件下能够发生水解反应而降解D.P解聚生成M的过程中,存在C—O的断裂与形成B解析:E含有碳碳双键,能使溴的四氯化碳溶液褪色,A正确;由氧原子守恒推断,产物中没有甲酸生成,B错误;P中含有酯基,在碱性条件下,酯基会水解,导致高分子降解,C正确;P解聚过程中, 中虚线处C—O断开,然后a、b处相连即可得到M,D正确。10.(4分)(2025·青海海南一模)表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)、右旋精氨酸(D-Arg)与甲醛在水介质中的化学反应驱动自组装[曼尼希反应是指含有活泼氢的化合物(如醛、酮等)与甲醛(或其他醛)以及胺(伯胺、仲胺等)之间发生的缩合反应,反应示意图如图],制备了复合纳米粒子(E-DA NPs)。下列说法错误的是( )A.n个EGCG与甲醛缩聚最多可消耗n个甲醛B.E-DA NPs可缓慢释放EGCG药物C.右旋精氨酸(D-Arg)属于α-氨基酸D.EGCG分子中C原子的杂化方式为sp2、sp3A解析:1个EGCG分子中3个苯环上都含有酚羟基,因此它们都可以与甲醛发生缩聚反应产生酚醛树脂,结合苯酚与HCHO反应时,苯环脱去羟基的邻位或对位的H原子,苯酚与HCHO反应的物质的量的比是1︰1,可知n个EGCG与甲醛缩聚最多可消耗3n个甲醛,A错误;根据题意可知,题述发生的反应是缩合反应,缩聚产物E-DA NPs在一定条件下也会发生水解反应,产生原来的单体EGCG及D-Arg,故E-DA NPs可缓慢释放EGCG药物,B正确;根据右旋精氨酸(D-Arg)的分子结构,可知右旋精氨酸分子中含有氨基和羧基,且二者连接在同一个C原子上,因此右旋精氨酸属于α-氨基酸,C正确;根据EGCG分子结构可知,在EGCG分子中,苯环上的C原子及酯基中的C原子杂化方式为sp2,含氧原子的六元环中的饱和C原子采用sp3杂化,D正确。11.(15分)聚酯纤维F和维纶J都是性能优异的热塑性高分子材料,它们的合成路线如下。已知:①乙烯醇不稳定,会迅速转化为乙醛;②CH2==CH2+O2+CH3COOH CH2==CHOOCCH3+H2O;③RCHO+ +H2O。回答下列问题:(1)G中官能团的名称是_________________。(2)C的结构简式是______________。(3)芳香烃D的一氯代物有两种,其结构简式是_________________。(4)反应④的反应类型是______________________。碳碳双键、酯基取代反应(或水解反应)(5)写出反应②和⑤的化学方程式。反应②:___________________________________________________________________。反应⑤:______________________________________________________。(2n-1)H2O解析:A(乙烯)与Br2加成生成B,B为1,2-二溴乙烷,B在氢氧化钠水溶液中水解生成C,C为乙二醇;根据已知信息②,乙烯在氧气、乙酸存在时生成G,G为CH2==CHOOCCH3,根据维纶J的结构,结合已知信息①③可知,I为 ,H为 。根据芳香烃D的一氯代物有两种可知,D的结构简式为 ,D在酸性高锰酸钾溶液中被氧化生成E,结合E的分子式可知E为对苯二甲酸,E与乙二醇发生缩聚反应生成F,F为 。Thank you本课结束 展开更多...... 收起↑ 资源列表 第十章 第60讲 生物大分子 合成高分子.docx 第十章 第60讲 生物大分子 合成高分子.pptx
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