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文档简介
第五节生物大分子合成高分子
1.能对单体和高分子进行相互推断,能分析有机高分子化合物的合成路线,能写出典型的加聚反应和缩聚反应的化学方程式。2.能列举典型的糖类物质,能说明单糖、二糖及多糖的区别和联系,能探究葡萄糖的化学性质,能描述淀粉、纤维素的典型性质。3.能辨识蛋白质结构中的肽键,能说明蛋白质的基本结构特点,能判断氨基酸的缩合产物、多肽的水解产物,能分析说明氨基酸、蛋白质与人体健康的关系。4.能举例说明塑料、橡胶、纤维的组成和分子结构特点,能列举重要的有机高分子化合物,说明它们在材料领域的应用。目录CONTENTS1.夯实·必备知识2.突破·关键能力3.形成·学科素养4.体现·核心价值5.评价·核心素养01夯实·必备知识
考点一
糖类的组成、结构和性质1.糖类
(1)概念从分子结构上看,糖类可以定义为多羟基醛、多羟基酮和它们的脱水缩合物。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。Cn(H2O)m
(2)分类2.单糖——葡萄糖葡萄糖[多羟基醛CH2OH(CHOH)4CHO]与果糖[多羟基酮
]互为
同分异构体
。同分异构体
3.二糖——蔗糖与麦芽糖比较项目蔗糖麦芽糖相同点分子式均为
C12H22O11
性质都能发生
水解反应
不同点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4.多糖——淀粉与纤维素(1)相似点①都属于天然有机高分子,属于多糖,分子式都可表示为
(C6H10O5)n
。C12H22O11
水解反应
葡萄糖和果糖
葡萄糖
(C6H10O5)n
②都能发生水解反应,如淀粉水解的化学方程式为蓝色
蓝色
蓝色
蓝色
。③都不能发生银镜反应。(2)不同点①通式中n值不同。②淀粉溶液遇碘显
蓝色
。
蓝色
1.正误判断(正确的打“√”,错误的打“×”)。(1)糖类都属于高分子化合物。(
)答案:×
(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。(
)答案:×
(3)葡萄糖和果糖互为同系物。(
)答案:×
(4)蔗糖是一种二糖,它的相对分子质量是葡萄糖的两倍。(
)答案:×
(6)蔗糖和麦芽糖都是还原糖。(
)答案:×
(7)淀粉和纤维素在人体内最终都水解为葡萄糖。(
)答案:×(5)蔗糖和麦芽糖、淀粉和纤维素都互为同分异构体。(
)答案:×2.某化学活动小组在探究葡萄糖分子的组成和结构时,设计并完成了一组实验:分别取下列四种液体2mL加入2mL新制的Cu(OH)2中,充分振荡。实验现象记录如表格所示:液体实验现象葡萄糖溶液氢氧化铜溶解,溶液呈绛蓝色乙醇溶液氢氧化铜不溶解,颜色无明显变化甘油(丙三醇)
溶液氢氧化铜溶解,溶液呈绛蓝色水氢氧化铜不溶解,颜色无明显变化根据上述实验及现象能够得出的正确结论是(
)A.葡萄糖分子中含有醛基B.葡萄糖分子中含有多个羟基C.葡萄糖的分子式是C6H12O6D.葡萄糖分子中碳链呈锯齿形解析:B
乙醇是一元醇,不能与新制的氢氧化铜反应,氢氧化铜也不溶于水中;而甘油是三元醇,能溶解氢氧化铜并得到绛蓝色溶液,当向葡萄糖溶液中加入新制的氢氧化铜时,也得到了相同的现象,故可得出结论:在葡萄糖的结构中含有多个羟基,B项正确;实验中未加热,没有砖红色沉淀生成,不能证明醛基的存在。3.为了检验淀粉的水解程度,甲、乙、丙三位同学分别设计并完成了如下三个实验,得出了相应的结论。甲:淀粉液
水解液
中和液
溶液不变蓝结论:淀粉完全水解。乙:淀粉液
水解液
无银镜现象结论:淀粉没有水解。丙:
结论:淀粉完全水解。请分别判断以上三位学生的结论是否正确?说明理由。答案:甲的结论不正确,因为加入NaOH溶液呈碱性后,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;乙的结论不正确,乙实验方案中未用碱中和作催化剂的酸,银镜反应须在碱性条件下才能发生;丙的结论正确,该方案中,中和液能发生银镜反应,说明淀粉已经水解,水解液加入碘水无现象,说明已无淀粉存在,故淀粉已完全水解。1.氨基酸的结构与性质(1)概念羧酸分子烃基上的氢原子被氨基取代得到的化合物。蛋白质水解后得到的几乎均为α-氨基酸,其通式为
,官能团为
—NH2
和
—COOH
。
—NH2
—COOH
考点二
氨基酸和蛋白质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,发生成肽反应。(2)氨基酸的性质①两性
2.蛋白质的结构与性质(1)蛋白质的组成与结构①蛋白质主要由
C、H、O、N、S
等元素组成。②蛋白质是由氨基酸通过缩聚反应生成的,蛋白质属于天然有机高分子化合物。C、H、O、N、S
(2)蛋白质的性质(3)酶:大部分酶是蛋白质,具有蛋白质的性质。酶是一种生物催化剂,其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。1.正误判断(正确的打“√”,错误的打“×”)。(1)氨基酸分子中的—COOH能电离出H+显酸性,—NH2
能结合H+显碱性。(
)答案:√
(2)氨基酸分子、烃分子中的氢原子数均为偶数。(
)答案:×
(3)氨基酸能发生酯化反应、成肽反应和水解反应。(
)答案:×
(5)蛋白质遇浓硝酸都会显黄色。(
)答案:(5)×(6)医疗器械的高温消毒的实质是蛋白质的变性。(
)答案:(6)√
(7)酶的催化作用是温度越高越好。(
)答案:(7)×(4)向两份蛋白质溶液中分别加入饱和NaCl溶液和CuSO4
溶液,均有固体析出,两者原理相同。(
)答案:×
2.(1)向鸡蛋清溶液中,加入下列哪些溶液可以使蛋白质发生盐析:
(填字母,下同);加入下列哪些溶液可以使蛋白质发生变性:
。
A.HCl溶液 B.CuSO4溶液C.(NH4)2SO4溶液 D.甲醛溶液E.酒精溶液 F.NaOH溶液G.Na2SO4溶液 H.Pb(Ac)2溶液(2)请比较蛋白质的盐析和变性的区别有哪些?举例说明盐析和变性的作用。答案:(1)CG
ABDEFH
(2)盐析是物理变化,是可逆的,加水可以溶解;变性是化学变化,是不可逆的,加水不溶解。盐析可用于分离、提纯蛋白质,而变性可用于消毒、杀菌。3.(1)下面是一个蛋白质部分水解生成的四肽分子结构示意图,它可以看作是4个氨基酸缩合去掉3个水分子而得。式中,R、R'、R″、R‴可能是相同的或不同的烃基。—NH—CO—称为肽键,现有一个“多肽”,其分子式是C55H70O19N10。蛋白质完全水解的产物类别是
,该多肽是
(填汉字)肽。
答案:氨基酸
十(2)取1~5号五支试管,分别加入2.0mL3.0%的过氧化氢溶液,实验如下:编号往试管中加入物质实验结果11mL唾液无气泡2锈铁钉少量气泡3两小块新鲜猪肝大量气泡4两小块新鲜猪肝,0.5mL1.0mol·L-1的盐酸无气泡5两小块新鲜猪肝,0.5mL1.0mol·L-1的NaOH溶液无气泡注:新鲜猪肝中含较多的过氧化氢酶。①能说明酶催化具有专一性的试管编号是什么?②能说明酶催化具有高效性的试管编号是什么?③4、5号试管中无气泡的原因是什么?答案:①1和3
②2和3
③在强酸或强碱性条件下,过氧化氢酶(蛋白质)发生变性。1.核酸的组成核酸可以看作磷酸、戊糖和碱基通过一定方式结合而成的生物大分子。(1)戊糖:分为
核糖
和
脱氧核糖
,对应的核酸分别是
核糖核酸
(RNA)和
脱氧核糖核酸
(DNA)。分子式环式结构简式核糖C5H10O5
脱氧核糖C5H10O4
核糖
脱氧核糖
核糖核酸
脱氧核糖核酸
考点三
核酸(2)碱基:具有碱性的杂环有机化合物,RNA中的碱基和DNA中的碱基不同,共同的类别有3种。如图所示:
DNA
RNA胸腺嘧啶(T)腺嘌呤(A)鸟嘌呤(G)胞嘧啶(C)尿嘧啶(U)(3)水解及产物的缩合过程
核苷酸
核酸2.核酸的结构(1)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,碱基排列在内侧;两条链上的碱基通过
氢键
作用,腺嘌呤与
胸腺嘧啶
配对,鸟嘌呤与
胞嘧啶
配对,遵循碱基互补配对原则。(2)RNA分子:与DNA类似,RNA也是以核苷酸为基本构成单位,其中的戊糖由
核糖
替代了脱氧核糖、碱基由
尿嘧啶
替代了胸腺嘧啶,RNA分子一般呈单链状结构,比DNA分子小得多。3.生物功能DNA分子具有一定碱基排列顺序的DNA片段含有特定的遗传信息,决定生物体的一系列性状RNA分子主要负责传递、翻译和表达DNA分子所携带的遗传信息平行
脱氧核糖
磷酸
氢键
胸腺嘧啶
胞嘧啶
核糖
尿嘧啶
1.正误判断(正确的打“√”,错误的打“×”)。(1)根据组成,核酸分为DNA和RNA。(
)答案:√
(2)DNA大量存在于细胞质和细胞壁中。(
)答案:×
(3)DNA的两条脱氧核苷酸链之间通过磷酸二酯键连接。(
)答案:×
(4)DNA和RNA的碱基组成相同,戊糖不同。(
)答案:×
(5)细胞中的DNA一定有氢键,RNA一定没有氢键。(
)答案:×2.组成DNA的结构的基本成分是(
)①核糖
②脱氧核糖
③磷酸
④腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶
⑤胸腺嘧啶
⑥尿嘧啶A.①③④⑤B.①②④⑥C.②③④⑤D.②③④⑥解析:C
DNA的基本组成单位是脱氧核糖核苷酸,脱氧核糖核苷酸由一分子含氮碱基、一分子脱氧核糖和一分子磷酸组成,含氮碱基有腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)、胸腺嘧啶(T)四种。3.将用放射性同位素标记的某种物质注入金丝雀体内后,经检测,新产生的细胞的细胞核具有放射性。注入的物质可能是(
)A.脱氧核糖核苷酸B.核糖核苷酸C.脱氧核糖核酸D.核糖核酸解析:A
根据题意判断,这种物质被用作产生新细胞时合成细胞核内某种成分的原料,所以只能在A、C两项中选择。如果注射的是脱氧核糖核酸,它一般情况下是不能被细胞直接吸收的,如果注射的是脱氧核糖核苷酸,它可以被吸收进细胞,在细胞分裂过程中DNA复制时被用来合成脱氧核糖核酸。考点四
合成有机高分子化合物1.有关高分子化合物的几个概念把下列概念的标号填写在化学方程式中的横线上:①低分子化合物 ②高分子化合物 ③单体④链节 ⑤聚合度聚合物的平均相对分子质量=链节的相对质量×n2.合成高分子的两个基本反应(1)加聚反应:由含有
不饱和
键的化合物分子以
加成反应
的形式结合成高分子的反应。(2)缩聚反应:单体分子间缩合
脱去小分子(如H2O、HX等)
生成高分子的反应。不饱和
加成反应
脱去小分子(如H2O、HX等)
3.高分子的分类及性质特点(1)高分子化合物
1.正误判断(正确的打“√”,错误的打“×”)。(1)天然橡胶聚异戊二烯
为纯净物。(
)答案:×
(2)聚氯乙烯塑料可用于包装食品。(
)答案:×
(3)酚醛树脂和聚氯乙烯都是热固性塑料。(
)答案:×
(4)缩聚反应生成的小分子的化学计量数为(n-1)。(
)答案:×
(5)加聚反应单体有一种,而缩聚反应的单体应该有两种。(
)答案:×
(6)用热水可以洗涤做过酚醛树脂实验的试管。(
)答案:×2.完成下列方程式。
。
答案:(1)
(2)
(3)
(4)nHOCH2—CH2OH+nHOOC—COOH
;
;
。
(6)nHCHO+n
。
答案:(4)
+(2n-1)H2O
+(n-1)H2O(5)
+(n-1)H2O
+(2n-1)H2O(6)(n-1)H2O+
(1)加聚反应方程式的书写①单烯烃型单体加聚时,“断开双键,键分两端,添上括号,右下写n”。②二烯烃型单体加聚时,“单变双,双变单,破两头,移中间,添上括号,右下写n”。③含有一个双键的两种单体聚合时,“双键打开,中间相连,添上括号,右下写n”。(2)缩聚物结构简式的书写书写缩合聚合物(简称缩聚物)结构简式时,与加成聚合物(简称加聚物)结构简式写法有点不同,缩聚物结构简式要在方括号外侧写出链节余下的端基原子或原子团,而加聚物的端基不确定,通常用横线“—”表示。(3)缩聚反应方程式的书写①各单体物质的量与缩聚物结构简式的下角标一般要一致。②注意生成的小分子的物质的量:由一种单体进行缩聚反应,生成的小分子物质的量一般为n-1;由两种单体进行缩聚反应,生成的小分子物质的量一般为2n-1。3.(1)工程塑料ABS树脂的结构简式为
,合成时用了3种单体,这3种单体的结构简式分别是
、
、
。
。
(2)如图是一种线型高分子化合物结构的一部分:由此分析,这种高分子化合物的单体至少有
种,它们的结构简式分别为
。
解析:由题给高分子化合物的部分结构可知其为缩聚产物,将其结构中的酯基断开,两端分别加氢原子或羟基,可得其单体为HOCH2CH2OH、HOOCCOOH、
、
、HOOCCH2COOH,共5种。答案:5
HOCH2CH2OH、HOOC—COOH、
、
、HOOC—CH2—COOH物质类别高分子化合物方法单体加聚物
简单高分子化合物单体的判断方法物质类别高分子化合物方法单体缩聚物
和HOCH2CH2OH
和
02突破·关键能力1.化学物质与生命过程密切相关,下列说法错误的是(
)A.维生素C可以还原活性氧自由基B.蛋白质只能由蛋白酶催化水解C.淀粉可用CO2为原料人工合成D.核酸可视为核苷酸的聚合产物解析:B
维生素C具有还原性,可以还原活性氧自由基,A正确;蛋白质在酸、碱的作用下也能发生水解,B错误;将二氧化碳先转化为葡萄糖,再转化为淀粉,实现用CO2为原料人工合成淀粉,C正确;核苷酸通过聚合反应可得到核酸,D正确。
生物大分子的性质和应用2.高分子材料在生产生活中应用广泛。下列说法错误的是(
)A.芦苇可用于制造黏胶纤维,其主要成分为纤维素B.聚氯乙烯通过加聚反应制得,可用于制作不粘锅的耐热涂层C.淀粉是相对分子质量可达几十万的天然高分子物质D.大豆蛋白纤维是一种可降解材料解析:B
芦苇的主要成分是纤维素,可用于制造黏胶纤维,A正确;聚氯乙烯有毒,不能用于制作不粘锅的耐热涂层,不粘锅的耐热涂层是聚四氟乙烯等耐热材料,B错误;淀粉是天然高分子物质,其相对分子质量可达几十万,C正确;大豆蛋白纤维可降解,D正确。
1.常见有机物在生产、生活中的应用性质应用医用酒精中乙醇的体积分数为75%,能使蛋白质变性医用酒精用于消毒一定条件下,葡萄糖与银氨溶液反应生成银镜工业制镜一定条件下,葡萄糖与新制的氢氧化铜反应生成砖红色沉淀检测尿糖蛋白质受热变性加热杀死流感病毒蚕丝灼烧有烧焦羽毛的气味灼烧法可以区别蚕丝和人造丝性质应用聚乙烯
性质稳定,无毒生产食品包装袋聚氯乙烯(
)有毒不能生产食品包装袋,可用于生产雨衣、桌布等食用油反复加热会产生稠环芳香烃等有害物质食用油不能反复加热淀粉遇碘水显蓝色鉴别淀粉与蛋白质、木纤维等油脂在碱性条件下水解为高级脂肪酸盐和甘油制肥皂2.能水解的常见有机物类别条件水解通式NaOH的水溶液,加热
+NaOH
R—OH+NaX酯在酸溶液或碱溶液中,加热类别条件水解通式酸或酶酸或酶类别条件水解通式油脂酸、碱或酶蛋白质或多肽酸、碱或酶
+H2O
R—COOH+H2N—R'
1.下列说法错误的是(
)A.淀粉和纤维素均可水解产生葡萄糖B.油脂的水解反应可用于生产甘油C.氨基酸是组成蛋白质的基本结构单元D.淀粉、纤维素和油脂均是天然高分子解析:D
天然高分子的相对分子质量上万,淀粉和纤维素都是天然高分子,而油脂的相对分子质量还不到1
000,故油脂不属于高分子,D错误。2.下列说法正确的是(
)A.淀粉和蔗糖在人体内的水解产物相同,都为葡萄糖B.棉花和羊毛的主要成分均属于高分子化合物且都能发生水解反应C.长途运输,可以使用乙烯来延长果实或花朵的成熟期D.医学上,浓度为95%的酒精比75%的酒精消毒效果好解析:B
蔗糖的水解产物为葡萄糖和果糖,A项错误;棉花的主要成分是纤维素,羊毛的主要成分是蛋白质,两种物质均属于高分子化合物且都能发生水解反应,B项正确;可以使用浸泡过高锰酸钾溶液的硅藻土吸收果实或花朵产生的乙烯,延长果实或花朵的成熟期,C项错误;酒精能够吸收细菌蛋白质的水分,使其脱水变性凝固,从而杀灭细菌;高浓度的酒精与细菌接触时,使菌体表面迅速凝固,形成一层薄膜,阻止了酒精继续向菌体内部渗透,故75%的酒精消毒效果更好,D项错误。3.化学与生活密切相关,下列有关说法中正确的是(
)A.聚丙烯可使酸性高锰酸钾溶液褪色B.福尔马林可用于食品的防腐保鲜C.医用酒精可用于饮用水消毒D.淀粉、油脂、蛋白质可提供营养解析:D
聚丙烯分子中没有碳碳双键,不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,A项错误;福尔马林能使蛋白质变性,因而具有杀菌、防腐性能,福尔马林常用来浸制生物标本,作消毒剂,因其有毒,不能用于食品的防腐保鲜,B项错误;75%(体积分数)的乙醇溶液为医用酒精,可用于杀菌消毒,乙醇可与水以任意比例互溶,若将医用酒精溶于饮用水,浓度改变,不具备杀菌消毒能力,故不能用于饮用水消毒,C项错误;淀粉、油脂、蛋白质可提供人体所需的营养物质和能量,属于基本营养物质,D项正确。4.以脱脂棉为材质的化妆棉,吸水效果优于普通棉花,其主要成分为纤维素,结构如图。下列说法错误的是(
)A.纤维素的吸水性较强与其结构中含羟基有关B.纤维素能与醋酸发生酯化反应制得人造纤维C.淀粉和纤维素都属于多糖,且二者互为同分异构体D.棉花脱脂时加入2%~5%的NaOH目的是促进酯的水解解析:C
羟基是亲水基团,纤维素的吸水性较强与其结构中含羟基有关,A正确;纤维素含有羟基,可以和醋酸发生酯化反应制得人造纤维,B正确;淀粉和纤维素都属于多糖,但是二者n值不同,且都为混合物,二者不互为同分异构体,C错误;酯水解生成酸性物质,加入碱性溶液可以促进酯的水解,D正确。03形成·学科素养
1.玉米芯、花生壳、木屑等农林副产品是生物质资源,人们曾将其作为燃料直接燃烧,造成了大气污染。为综合利用资源,保护环境,目前人们可以用化学方法使其中的木聚糖转化为木糖等物质,得到一系列食品、医药和化工原料。(1)木糖的分子式为C5H10O5,属于醛糖,其分子结构中无支链,与葡萄糖的结构类似。木糖的结构简式为
(不考虑立体异构)。
解析:木糖分子无支链,又属于醛糖,所以其结构简式为CH2OH(CHOH)3CHO。答案:CH2OH(CHOH)3CHO(2)木糖经催化加氢可以生成木糖醇,木糖醇的结构简式为
(不考虑立体异构)。木糖醇是一种常用的甜味剂,可用于口香糖和糖尿病患者专用食品等的生产,下列有关木糖醇的叙述正确的是
(填字母)。
a.木糖醇与葡萄糖类似,属于单糖b.木糖醇与核糖类似,属于戊糖c.木糖醇与丙三醇(甘油)类似,属于多元醇d.木糖醇不易溶于水解析:木糖加氢将醛基还原为羟基,木糖醇的结构简式为CH2OH(CHOH)3CH2OH,木糖醇中不含醛基或酮羰基,所以不属于糖类,由于其含有多个羟基,水溶性强。答案:CH2OH(CHOH)3CH2OH
c(3)木糖在一定条件下脱水缩合生成的糠醛是一种重要的化工原料,可用于合成材料、药物等的生产。糠醛的结构简式为
,请写出由木糖生成糠醛的化学方程式
。
答案:CH2OH(CHOH)3CHO
+3H2O2.白色污染是对废弃塑料污染环境现象的一种形象称谓,是指用聚苯乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等高分子制成的包装袋、农用地膜、一次性餐具、塑料瓶等塑料制品使用后被弃置成为固体废物,由于随意乱丢乱扔,难以降解处理,给生态环境造成的污染。我国研制成功的一种可降解塑料,结构如下:A.
B.
C.
该塑料有良好的生物适应性和分解性,能自然腐烂分解。试回答下列问题:(1)这种可降解塑料的A、B、C链节所对应的三种单体依次是
、
、
。
解析:由
A、B、C的结构即可推出对应的三种单体分别是
、
、
。答案:(2)可降解塑料A、B、C在自然界可通过
(填反应类型)对应降解为a、b、c三种小分子有机物。
解析:由于上述高分子属于聚酯类,能发生水解反应,因此在自然界中的降解是通过水解反应完成的。答案:水解反应
+
+2H2O。(3)单体a和c各1mol在浓硫酸和加热条件下,可生成含有六元环的环状化合物,写出有关反应的化学方程式
。
解析:单体a、c的结构简式分别为
、
,两者在浓硫酸、加热条件下生成六元环的环状化合物的化学方程式为答案:(3)
+
+2H2O(4)单体b在浓H2SO4加热条件下可发生消去反应生成不饱和羧酸,此不饱和羧酸的结构简式是
。此不饱和羧酸属于链状羧酸的同分异构体还有
种(考虑立体异构)。
构体为
、
、
。
04体现·核心价值1.(2022·山东高考)下列高分子材料制备方法正确的是(
)A.聚乳酸
由乳酸经加聚反应制备B.聚四氟乙烯(
)由四氟乙烯经加聚反应制备C.尼龙-66[
]由己胺和己酸经缩聚反应制备D.聚乙烯醇(
)由聚乙酸乙烯酯(
)经消去反应制备解析:B
聚乳酸是由乳酸[HOCH(CH3)COOH]分子间脱水缩聚而得,即发生缩聚反应,A错误;尼龙-66是由己二胺和己二酸经过缩聚反应制得,C错误;聚乙烯醇由聚乙酸乙烯酯发生水解反应制得,D错误。2.(2022·湖南高考)聚乳酸是一种新型的生物可降解高分子材料,其合成路线如下:下列说法错误的是(
)A.m=n-1B.聚乳酸分子中含有两种官能团C.1mol乳酸与足量的Na反应生成1molH2D.两分子乳酸反应能够生成含六元环的分子解析:B
由质量守恒知m=n-1,A项正确;聚乳酸分子中链节内有酯基,两端有羟基、羧基,共有3种官能团,B项错误;乳酸分子中的羟基与羧基均可与Na反应生成H2,C项正确;2个乳酸分子成环时,可形成
,D项正确。3.(2022·浙江6月选考)下列说法不正确的是(
)A.植物油含有不饱和高级脂肪酸甘油酯,能使溴的四氯化碳溶液褪色B.向某溶液中加入茚三酮溶液,加热煮沸出现蓝紫色,可判断该溶液含有蛋白质C.麦芽糖、葡萄糖都能发生银镜反应D.将天然的甘氨酸、丙氨酸、苯丙氨酸混合,在一定条件下生成的链状二肽有9种解析:B
植物油含不饱和高级脂肪酸甘油酯,含有碳碳双键,能使溴的四氯化碳溶液褪色,A项正确;茚三酮是检验氨基酸的试剂,向某溶液中加入茚三酮溶液,加热煮沸出现蓝紫色,可判断该溶液中含有氨基酸,B项错误;麦芽糖、葡萄糖都含有醛基,都能发生银镜反应,C项正确;将天然的甘氨酸、丙氨酸、苯丙氨酸混合,在一定条件下自身两两缩合生成的链状二肽有三种,甘氨酸和丙氨酸、苯丙氨酸形成两种链状二肽,苯丙氨酸和丙氨酸、甘氨酸形成两种链状二肽,丙氨酸和甘氨酸、苯丙氨酸形成两种链状二肽,共9种,D项正确。4.(2022·北京高考)高分子Y是一种人工合成的多肽,其合成路线如下。下列说法不正确的是(
)A.F中含有2个酰胺基B.高分子Y水解可得到E和GC.高分子X中存在氢键D.高分子Y的合成过程中进行了官能团保护解析:B
由结构简式可知,F中含有2个酰胺基,A正确;高分子Y一定条件下发生水解反应生成
和
,B错误;高分子X中含有的酰胺基能形成氢键,C正确;E分子和高分子Y中都含有氨基,则高分子Y的合成过程中(E→F)进行了官能团氨基的保护,D正确。5.(2021·北京高考)可生物降解的高分子材料聚苯丙生(L)的结构片段如图。聚苯丙生(L)
Xm—Yn—Xp—Yq
(
表示链延长)X为
Y为
已知:
+H2O下列有关L的说法不正确的是(
)A.制备L的单体分子中都有两个羧基B.制备L的反应是缩聚反应C.L中的官能团是酯基和醚键D.m、n、p和q的大小对L的降解速率有影响解析:C
合成聚苯丙生的单体为
、
,每个单体都含有2个羧基,A正确;合成聚苯丙生的反应过程中发生了羧基间的脱水反应,除了生成聚苯丙生,还生成了水,属于缩聚反应,B正确;聚苯丙生中含有的官能团为
、
,不含酯基,C错误;聚合物的分子结构对聚合物的降解有本质的影响,因此m、n、p、q的值影响聚苯丙生的降解速率,D正确。05评价·核心素养一、选择题:本题包括12个小题,每小题仅有1个选项符合题意。1.我国科学家在实验室中首次实现用二氧化碳合成淀粉,成为当今世界的一项颠覆性技术。下列相关说法正确的是(
)A.淀粉在人体内代谢后转化成果糖B.这种合成淀粉和天然形成的淀粉化学性质不同C.此项技术可能有助于我国在未来实现“碳中和”D.淀粉与纤维素均可用(C6H10O5)n来表示,二者互为同分异构体解析:C
A项,淀粉可在人体内代谢后转化成葡萄糖,错误;B项,合成淀粉和天然形成的淀粉是一种物质,化学性质相同,错误;D项,淀粉和纤维素均可用(C6H10O5)n表示,但n不确定,二者的分子式不同,不是同分异构体,错误。
2.科学佩戴口罩对防控流感病毒有重要作用。生产一次性医用口罩的主要原料为聚丙烯树脂。下列说法错误的是
(
)A.聚丙烯的结构简式为
B.由丙烯合成聚丙烯的反应类型为缩聚反应D.聚丙烯在自然环境中不容易降解C.聚丙烯为热塑性合成树脂解析:B
A项,聚丙烯由丙烯(CH2
CHCH3)通过加聚反应制得,聚丙烯的结构简式为
,正确;B项,聚丙烯由丙烯通过加聚反应制得,错误;C项,由聚丙烯的结构可知聚丙烯为线型结构,具有热塑性,正确;D项,聚丙烯结构中的化学键为单键,不易被氧化、不能水解,因此聚丙烯在自然环境中不容易降解,正确。3.DNA指纹法在案件侦破工作中有着重要作用,从案发现场提取DNA样品,可为案件侦破提供证据,其中的生物学原理是(
)A.不同人体内的DNA所含的碱基种类不同B.不同人体内的DNA所含的戊糖和磷酸不同C.不同人体内的DNA的空间结构不同D.不同人体内的DNA所含的脱氧核苷酸排列顺序不同解析:D
DNA是由4种脱氧核苷酸构成的,DNA所含的脱氧核苷酸排列顺序就是遗传信息,不同的人体内的遗传信息不同。4.链状高分子化合物
可由有机化工原料R和其他有机试剂,通过加成、水解、氧化、缩聚反应得到,则R是(
)A.1-丁烯B.乙烯C.1,3-丁二烯D.2-丁烯解析:B
合成高分子化合物
的反应为缩聚反应,需要HOOCCOOH、HOCH2CH2OH两种原料发生酯化反应制取。乙二醇连续氧化生成乙二酸,乙二醇可由二卤代烃水解制取;二卤代烃可由乙烯与卤素单质加成制取,则R应为乙烯。5.下列说法不正确的是(
)A.葡萄糖、蔗糖、纤维素都是糖类物质,都可发生水解反应B.天然植物油中不饱和脂肪酸甘油酯含量高,常温下呈液态C.氨基酸、二肽、蛋白质均既能与强酸又能与强碱反应D.淀粉水解液加足量碱后,再加新制氢氧化铜悬浊液,加热,产生砖红色沉淀解析:A
葡萄糖为单糖,不能水解,A错误;植物油为不饱和高级脂肪酸甘油酯,为液态,B正确;二肽、氨基酸、蛋白质的结构中都是既含有羧基,又含有氨基,则它们都既能与酸反应,又能与碱反应,C正确;淀粉水解液加过量氢氧化钠溶液后,加新制氢氧化铜悬浊液,加热,若有砖红色沉淀生成,说明淀粉发生了水解且生成了具有还原性的葡萄糖,D正确。6.今有高聚物
。对此分析正确的是(
)A.它是一种网状高分子化合物C.其链节是D.其单体是解析:D
该高聚物为线型高分子,其链节为
,是
的加聚产物,据此进行判断。7.某同学进行蔗糖水解实验,并检验产物中的醛基,操作如下:向试管Ⅰ中加入1mL20%蔗糖溶液,加入3滴稀硫酸,水浴加热5分钟。打开盛有10%NaOH溶液的试剂瓶,将玻璃瓶塞倒放,取1mL溶液加入试管Ⅱ,盖紧瓶塞;向试管Ⅱ中加入5滴2%CuSO4溶液。将试管Ⅱ中反应液加入试管Ⅰ,用酒精灯加热试管Ⅰ并观察现象。实验中存在的错误有几处(
)A.1B.2C.3D.4解析:B
第1处错误:利用新制的氢氧化铜悬浊液检验蔗糖水解生成的葡萄糖中的醛基时,溶液需保持弱碱性,否则作水解催化剂的酸会与氢氧化铜反应,导致实验失败,题干实验过程中蔗糖水解后溶液未冷却并碱化;第2处错误:NaOH溶液具有强碱性,不能用玻璃瓶塞,否则NaOH与玻璃塞中SiO2反应生成具有黏性的Na2SiO3,会导致瓶盖无法打开,共2处错误。8.凯夫拉是一种高强度、耐腐蚀的芳纶纤维,军事上称为“装甲卫士”,但长期浸渍在强酸或强碱中其强度有所下降。下表中是凯夫拉的两种结构:名称结构简式芳纶1313
芳纶1414
A.“芳纶1313”和“芳纶1414”互为同分异构体B.“芳纶1313”“芳纶1414”中数字表示苯环上取代基的位置C.凯夫拉在强酸或强碱中强度下降,可能与“”的水解有关下列说法不正确的是(
)D.以
和
为原料制备芳纶1414的反应为缩聚反应解析:A
“芳纶1313”和“芳纶1414”都是高分子,n值不一定相同,所以它们不互为同分异构体,A项错误;“芳纶1313”是指苯环上1、3位置被取代,“芳纶1414”是指苯环上1、4位置被取代,B项正确;
可水解成—COOH、—NH2,在强酸或强碱中水解程度增大,故芳纶纤维的强度在强酸或强碱中下降,C项正确;
和
反应生成
和HX,属于缩聚反应,D项正确。9.如图表示不同化学元素所组成的生命大分子及其水解产物,以下说法错误的是(
)A.若①为某种大分子的组成单位,则①最可能是氨基酸B.若②是人体中重要的储能物质,则②可能是蛋白质C.若③为能储存遗传信息的大分子物质,则③不一定是DNAD.若④能够作为医疗注射物,则④可能是葡萄糖解析:B
根据氨基酸、蛋白质、DNA、RNA、葡萄糖等物质的元素组成及生物功能进行分析判断。B项中②只含C、H、O三种元素,不可能是蛋白质;C项中能储存遗传信息的大分子物质也可能是RNA。10.聚维酮碘的水溶液是一种常用的碘伏类缓释消毒剂,聚维酮通过氢键与HI3形成聚维酮碘,其结构表示如下:(图中虚线表示氢键)下列说法不正确的是(
)A.聚维酮的单体是
B.聚维酮分子由(m+n)个单体聚合而成D.聚维酮在一定条件下能发生水解反应C.聚维酮碘是一种水溶性物质解析:B
由聚维酮碘的分子结构知,聚维酮由加聚反应制得,其单体为
,A项正确;由聚维酮碘的分子结构知,聚维酮分子中左侧链节由2个单体构成,因此,聚维酮分子由(2m+n)个单体聚合而成,B项错误;由题干信息“聚维酮碘的水溶液”知,聚维酮碘可溶于水,C项正确;聚维酮分子中含有
,因此聚维酮在一定条件下能够发生水解反应,D项正确。11.以淀粉为基本原料可制备许多物质,如:下列有关说法中不正确的是(
)A.反应③的条件是浓硫酸、170℃,反应④是加聚反应,反应⑤是氧化反应B.淀粉是糖类物质,反应①是水解反应C.乙烯、聚乙烯分子中均含有碳碳双键,均可被酸性KMnO4溶液氧化D.在加热条件下,可用新制的氢氧化铜将葡萄糖、乙醇区别开解析:C
由流程可知,①为淀粉水解生成葡萄糖,②为葡萄糖发生酒化反应生成乙醇,③为乙醇发生消去反应生成乙烯,④为乙烯发生加聚反应生成聚乙烯,⑤为乙醇氧化生成乙醛,⑥为乙醛氧化生成乙酸,以此解答该题。12.为了减少白色污染,科学家合成了PLA塑料,其结构片段如图所示(图中
表示链延长)。下列说法不正确的是(
)A.PLA聚合物的链节为
B.PLA的单体可以发生消去、氧化、酯化等反应类型D.PLA相比于聚氯乙烯塑料的优点是易降解C.PLA制取过程中可能生成副产物解析:C
PLA是聚酯类高聚物,通过分子间形成酯基的缩聚反应制得,链节为
,因此该高聚物的单体为
,单体含羟基,可以发生消去、氧化、酯化等反应类型,A、B正确;PLA制取过程中可能生成副产物,两个单体(
)之间相互发生酯化反应形成环,结构简式为
,C错误;PLA结构中主要官能团为酯基,具有酯类的性质,在碱性条件下易发生水解反应而降解,而聚氯乙烯塑料不易降解,D正确。二、非选择题:本题包括3个小题。13.利用常见有机物A(CH3OH)合成吸水材料与聚酯纤维的合成路线如下:已知:①
②RCOOR'+R″OH
RCOOR″+R'OH(R、R'、R″代表烃基)回答下列问题:(1)B中含氧官能团的名称是
。D和E的结构简式分别是
、
。
答案:酯基
CH3Br
(2)C的结构简式是
,
D
E的反应类型是
。
答案:
取代反应(3)F+A
G的化学方程式是
。
答案:
+2CH3OH
+2H2O
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