微专题(四)　生物大分子与合成高分子

微专题(四)

生物大分子与合成高分子目录目录12提能点(一)糖类、蛋白质、核酸提能点(二)合成高分子的基本方法、高分子材料3专题验收评价提能点(一)糖类、蛋白质、核酸011．糖类、蛋白质、核酸种类代表性物质结构特征重要化学性质单糖葡萄糖C6H12O6既含有醛基，又含有多个羟基还原性：能发生银镜反应和使新制的Cu(OH)2还原成Cu2O二糖蔗糖、麦芽糖C12H22O11蔗糖：不含醛基麦芽糖：含醛基蔗糖：①水解生成两分子单糖；②无还原性麦芽糖：①水解生成两分子单糖；②有还原性多糖淀粉、纤维素(C6H10O5)n由多个葡萄糖单元构成的天然高分子化合物淀粉：①水解最终生成葡萄糖；②淀粉遇I2变蓝；③无还原性纤维素：①水解最终生成葡萄糖；②能发生酯化反应；③无还原性续表蛋白质—由多种不同的氨基酸相互结合而形成的高分子化合物，分子中有羧基和氨基①具有两性；②在酸、碱或酶作用下水解，最终得多种α-氨基酸；③盐析；④变性；⑤变色：有些蛋白质遇浓硝酸呈黄色；⑥燃烧产生烧焦羽毛的气味续表核酸核糖核酸(RNA)、脱氧核糖核酸(DNA)—续表2．生物大分子水解(1)糖类的水解在酸性条件中，蔗糖水解生成葡萄糖和果糖，麦芽糖、淀粉、纤维素水解的最终产物都是葡萄糖。(2)蛋白质的水解在酸、碱或酶的作用下生成氨基酸。天然蛋白质水解的最终产物都是α-氨基酸。(3)核酸的水解[集训冲关]1．下列关于核酸的结构和性质的说法正确的是(

)A．核酸是一种无机酸B．核酸的性质与蛋白质相似，最终水解产物均只有1种C．组成核酸的元素是C、H、OD．天然的核酸根据其组成中戊糖的不同可分为两类答案：D

解析：核酸是由许多核苷酸单体形成的聚合物，不是无机酸，A项错误；核酸的最终水解产物有多种，蛋白质的最终水解产物为多种α-氨基酸，B项错误；组成核酸的元素有C、H、O、N、P，C项错误；天然的核酸根据其组成中戊糖的不同，可分为脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)，D项正确。2．(2023·浙江嘉兴二模)下列说法不正确的是(

)A．乙烯是无色、无味的气态烃，能使酸性KMnO4褪色B．蚕丝织成的丝绸灼烧时会产生烧焦羽毛气味C．新鲜土豆片中含有淀粉，遇碘水出现蓝色D．DNA分子的双螺旋结构中，两条链上的碱基通过氢键作用实现配对答案：A

解析：乙烯是无色的稍有香甜气味的气体，乙烯具有碳碳双键，能被酸性KMnO4氧化生成二氧化碳而使溶液褪色，A错误；蚕丝主要成分是蛋白质，灼烧时会产生烧焦羽毛气味，B正确；土豆片含淀粉，淀粉遇碘变蓝，则将碘水滴在土豆片上，可观察到土豆片变蓝色，C正确；DNA分子的两条多聚核苷酸链上的碱基通过氢键作用进行配对维系在一起，最终形成独特的双螺旋结构，D正确。3．(2023·浙江稽阳联谊学校4月联考)下列说法不正确的是(

)A．甘油醛是最简单的醛糖，存在对映异构体B．蛋白质溶液中加入少量的硫酸铵溶液产生白色沉淀，加水后溶解C．核酸是由核苷酸单体缩聚形成的生物大分子，其单体水解得到核苷和磷酸D．在酸催化下，等物质的量的苯酚和甲醛反应得到线型结构酚醛树脂答案：B

解析：甘油醛是最简单的醛糖，分子中仅含有一个手性碳原子，存在对映异构体，A项正确；蛋白质溶液中加入少量盐溶液能促进蛋白质的溶解，B项错误；核酸是由核苷酸单体缩聚形成的聚合物，核苷酸进一步水解得到核苷和磷酸，C项正确；在酸催化下，等物质的量的苯酚和甲醛反应，苯酚邻位或对位的氢原子与甲醛发生缩聚反应生成线性结构酚醛树脂，D项正确。4．下列说法不正确的是(

)A．淀粉在酸或酶的作用下最终水解的产物是葡萄糖B．油脂在强碱溶液中，充分水解得到高级脂肪酸盐和甘油C．蛋白质在酸、碱或酶的作用下最终水解的产物是氨基酸D．核酸在一定条件下最终水解产物是形成其单体的核苷答案：D

解析：淀粉为多糖，水解产生葡萄糖，A项正确；油脂为酯类，由高级脂肪酸和甘油酯化而成，油脂碱性条件下水解为高级脂肪酸盐和甘油，B项正确；蛋白质为氨基酸缩聚而成，其水解产物为氨基酸，C项正确；核酸最终水解为磷酸和脱氧核糖等，D项错误。5．(2023·浙江绍兴阶段性检测)下列说法不正确的是(

)A．酸性条件下，一般脂肪水解可得到饱和脂肪酸，而油水解得到的主要是不饱和脂肪酸B．蔗糖、麦芽糖和乳糖互为同分异构体，其中只有蔗糖不能发生银镜反应C．在不同pH的溶液中，当氨基酸主要以两性离子存在时，它在水中的溶解度最大D．甘油和纤维素均可与浓硝酸发生酯化反应生成烈性炸药答案：C

解析：脂肪多数是饱和的高级脂肪酸和甘油形成的酯，油主要是由不饱和的高级脂肪酸和甘油形成的酯，酸性条件下，一般脂肪水解可得到饱和脂肪酸，而油水解得到的主要是不饱和脂肪酸，故A正确；蔗糖、麦芽糖和乳糖的分子式都是C12H22O11，但其结构不同，故其互为同分异构体，其中麦芽糖和乳糖都是还原性糖、能发生银镜反应，只有蔗糖不能发生银镜反应，故B正确；氨基酸分子中的氨基和羧基相互作用时，氨基酸成为带有正电荷和负电荷的两性离子，称为内盐，当氨基酸主要以两性离子存在时，它在水中的溶解度最小，可以结晶析出，故C错误；硝化甘油是甘油与浓硝酸发生酯化反应(在浓硫酸条件下)生成的三硝酸甘油酯，是制备炸药的原料；纤维素可与浓硝酸发生酯化反应生成的硝酸纤维也是制造烈性炸药的原料，故D正确。6．(2023·浙江6月选考)化学烫发巧妙利用了头发中蛋白质发生化学反应实现对头发的“定型”，其变化过程示意图如下。下列说法不正确的是(

)A．药剂A具有还原性B．①→②过程若有2molS—S键断裂，则转移4mol电子C．②→③过程若药剂B是H2O2，其还原产物为O2D．化学烫发通过改变头发中某些蛋白质中S—S键位置来实现头发的定型答案：C

解析：①→②是氢原子添加进去，该过程是还原反应，因此①是氧化剂，具有氧化性，则药剂A具有还原性，故A正确；①→②过程中S的价态由－1价变为－2价，若有2molS—S键断裂，则转移4mol电子，故B正确；②→③过程发生氧化反应，若药剂B是H2O2，则B化合价应该降低，因此其还原产物为H2O，故C错误；通过①→②过程和②→③过程，某些蛋白质中S—S键位置发生了改变，因此化学烫发通过改变头发中某些蛋白质中S—S键位置来实现头发的定型，故D正确。提能点(二)合成高分子的基本方法、高分子材料021．高分子材料2．合成方法高分子的特点①高分子的相对分子质量比一般有机化合物大得多，通常在104以上；②高分子的相对分子质量是一个平均值，聚合反应得到的是分子长短不一的混合物合成方法加成聚合反应由单体分子间通过加成反应生成高分子的反应称为加成聚合反应，简称加聚反应。反应生成的聚合物称为加成聚合物，简称加聚物合成方法缩合聚合反应由单体分子间通过缩合反应生成高分子的反应称为缩合聚合反应，简称缩聚反应。反应生成的聚合物称为缩合聚合物，简称缩聚物[注意]因为n值不确定，所以高分子化合物的成分也不确定，所以不是纯净物，一般认为是混合物。续表[集训冲关]1．下列说法不正确的是(

)A．在酸催化下，以苯酚、甲醛为原料可制备线型结构的酚醛树脂B．以木材、秸秆等农副产品为原料，经加工处理可以得到合成纤维C．在较高压力、较高温度并在引发剂的作用下，乙烯发生加聚反应生成低密度聚乙烯，可用于生产食品包装袋等薄膜制品D．蛋白质分子中氨基酸单体的排列顺序为蛋白质的一级结构，它是蛋白质高级结构的基础答案：B

解析：苯酚和甲醛在催化剂条件发生缩聚反应生成酚醛树脂，酸催化生成线型结构树脂，碱催化得到体型结构树脂，故A正确；木材、秸秆都含有大量的纤维素，加工后可以提取纤维素，得不到合成纤维，故B错误；乙烯在较高压力、较高温度并在引发剂的作用下，发生加聚反应得到的是低密度聚乙烯，故C正确；氨基酸残基在蛋白质肽链中的排列顺序称为蛋白质的一级结构，一级结构是形成二级、三级等其他高级结构的基础，故D正确。A．Y的分子式为C15H18O2B．Y的分子结构中有2个羟基C．X与Y生成R的反应是缩聚反应D．X的同分异构体中能与NaHCO3溶液反应产生气体的有4种(仅考虑构造异构)答案：A

由缩聚反应的特点可知，该反应为缩聚反应，C项正确；答案：B

解析：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；聚四氟乙烯是由四氟乙烯(CF2===CF2)经加聚反应制备，B正确；尼龙-66是由己二胺和己二酸经缩聚反应制得，C错误；答案：C

解析：PHB是高分子，属于混合物，没有固定的熔点，故A错误；其降解过程是先水解生成2-羟基丁酸，然后被氧气氧化为CO2和H2O，故B错误；根据PHB的结构，将酯基水解后，得到合成PHB的单体，其单体是CH3CH2CH(OH)COOH，故C正确；PHB是聚酯类高分子，通过缩聚反应制得，故D错误。5．(2023·浙江温州二模)高分子树脂X的合成路线如下。下列说法不正确的是(

)A．高分子X中存在氢键B．甲的结构简式为CH2===CHCOOHC．①的反应中有水生成D．高分子X水解可得到乙答案：D

根据分析可知，甲的结构简式为CH2===CHCOOH，B正确；甲和乙发生加聚反应生成高分子X，而不是缩聚反应，因此高分子X水解无法得到乙，D错误。专题验收评价031．(2023·浙江1月选考)下列说法不正确的是(

)A．从分子结构上看糖类都是多羟基醛及其缩合产物B．蛋白质溶液与浓硝酸作用产生白色沉淀，加热后沉淀变黄色C．水果中因含有低级酯类物质而具有特殊香味D．聚乙烯、聚氯乙烯是热塑性塑料答案：A

解析：从分子结构上看糖类都是多羟基醛或酮及其缩合产物，故A错误；某些含有苯环的蛋白质溶液与浓硝酸会因胶体发生聚沉产生白色沉淀，加热后沉淀发生显色反应变为黄色，故B正确；酯是易挥发而具有芳香气味的有机化合物，所以含有酯类的水果会因含有低级酯类物质而具有特殊香味，故C正确；聚乙烯、聚氯乙烯的是具有优良性能的热塑性塑料，故D正确。2．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种答案：B

解析：植物油中含有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正确；茚三酮是检验氨基酸的试剂，B错误；麦芽糖、葡萄糖均含有醛基，所以都能发生银镜反应，C正确；甘氨酸、丙氨酸、苯丙氨酸相同物质间共形成3种二肽，甘氨酸、丙氨酸、苯丙氨酸不同物质间形成6种二肽，所以生成的链状二肽共有9种，D正确。答案：A

解析：缩聚反应是指由一种或多种单体相互缩合生成高分子的反应；(C6H10O5)n本身就是高分子化合物，应为取代反应，A错误；该反应是酯基水解生成羟基和羧基的反应，属于取代反应，B正确；该反应为羟基消去生成碳碳双键的反应，属于消去反应，C正确；该反应是一种单质和化合物生成另外一种单质和化合物的反应，属于置换反应，D正确。4．(2023·浙江湖、衢、丽教学质量检测)下列说法不正确的是(

)A．葡萄糖是最简单的醛糖B．蛋白质的一级结构对蛋白质的性质和功能起着决定性作用C．核酸是一种生物大分子D．高压法聚乙烯支链较多，密度和软化温度较低答案：A

解析：葡萄糖不是最简单的醛糖，最简单的醛糖是甘油醛，故A错误；蛋白质的一级结构决定了空间构象，空间构象决定了蛋白质的生物学功能，故B正确；核酸是由许多核苷酸聚合成的生物大分子化合物，故C正确；高压法聚乙烯支链较多，其密度和软化温度较低，故D正确。5．下列说法不正确的是(

)A．聚乙炔可用于制备导电高分子材料B．灼烧棉花时会产生烧焦羽毛的特殊气味C．分子结构及其修饰是决定药物疗效的关键D．天然橡胶硫化时由线型结构转变为网状结构答案：B

解析：聚乙炔中含有单键和双键交替的结构单元，有类似于石墨的大π键，含有自由移动的电子，能导电，可用于制备导电高分子材料，A正确；灼烧蛋白质时会产生烧焦羽毛的特殊气味，棉花是纤维素，B错误；分子结构修饰可提高药物的治疗效果，降低毒副作用，所以分子结构及其修饰是决定药物疗效的关键，C正确；天然橡胶硫化时，橡胶的结构由线型结构转变为空间网状结构，D正确。6．(2023·浙江绍兴适应性考试)下列说法不正确的是(

)A．少量的某些可溶性盐(如硫酸钠等)能促进蛋白质溶解B．在酸和酶的作用下，蔗糖可水解生成的葡萄糖和果糖均属于还原性糖C．DNA分子具有双螺旋结构，其中碱基通过氢键作用结合成碱基对D．橡胶的硫化是以二硫键(—S—S—)将线型结构连接成网状，硫化程度过大弹性会变差答案：B

解析：少量的盐(如硫酸铵、硫酸钠等)能促进蛋白质的溶解，但加入浓的无机盐溶液，可使蛋白质的溶解度降低，而从溶液中析出，这种作用叫做盐析，故A正确；蔗糖可水解成葡萄糖和果糖，其中葡萄糖属于还原性糖，果糖不是，故B错误；DNA中的碱基通过氢键作用形成碱基对，故C正确；在橡胶中加入硫化剂和促进剂等交联助剂，在一定的温度、压力条件下，使线型大分子转变为三维网状结构，硫化程度过大，弹性、机械性能等会变差，故D正确。7．(2023·浙江杭州下学期期中)下列说法不正确的是(

)A．氨基酸与酸、碱反应均可形成盐B．低密度聚乙烯含有较多支链，软化温度高C．油脂久置空气中可被氧化，产生过氧化物和醛类D．以1,3-丁二烯为原料经加聚反应可得到顺式结构，适度硫化后橡胶性能更佳答案：B

解析：氨基酸是两性化合物，能与酸、碱反应生成盐，A正确；低密度聚乙烯的主链有较多长短不一的支链，支链结构有碍碳碳单键的旋转和链之间的接近，链之间的作用力小，软化温度和密度也就较低，B错误；主要由于油脂中不饱和脂肪酸发生自动氧化，产生过氧化物，并进而降解成挥发性醛、酮、酸的复杂混合物，C正确；在催化剂作用下，1,3-丁二烯通过加聚反应，得到以顺式结构为主的聚1,3-丁二烯，适度硫化后橡胶性能更佳，D正确。8．(2023·浙江温州第二次适应性考试)下列说法不正确的是(

)A．高密度聚乙烯支链多，相互作用力大，软化温度高B．网状结构的聚丙烯酸钠是高吸水性树脂C．再生纤维与合成纤维统称化学纤维D．蛋白质在某些物理因素的作用下会发生变性答案：A

解析：高密度聚乙烯支链少，链之间的相互作用力较大，软化温度高，故A错误；网状结构的聚丙烯酸钠高聚物中含有的—COONa为亲水基，是高吸水性树脂，故B正确；纤维是人们生活中的必需品，再生纤维与合成纤维统称化学纤维，故C正确；蛋白质在加热、搅拌、紫外线和超声波等某些物理因素的作用下会发生变性，故D正确。9．下列说法不正确的是(

)A．麦芽糖、蔗糖互为同分异构体，分子式均为C12H22O11B．硬化油可作为制造肥皂和人造奶油的原料C．合成硝酸纤维、醋酸纤维、聚酯纤维均要用到纤维素D．蛋白质在乙醇、重金属的盐类、紫外线等的作用下会发生变性，失去生理活性答案：C

解析：麦芽糖与蔗糖的分子式均为C12H22O11，但结构不同，互为同分异构体，故A正确；硬化油即油脂与H2加成所得，不易被空气氧化变质，可作为制造肥皂和人造奶油的原料，故B正确；硝酸纤维和醋酸纤维是由纤维素反应所得，但聚酯纤维一般是由二元醇与二元羧酸缩聚反应所得，故C错误蛋白质在乙醇、重金属的盐类、紫外线等的作用下会发生变性，变性会使蛋白质失去生理活性，故D正确。10．下列有关功能高分子材料用途的叙述不正确的是(

)A．高吸水性树脂主要用于干旱地区抗旱保水、改良土壤、改造沙漠B．离子交换树脂主要用于分离和提纯物质C．医用高分子材料可用于制造医用器械和人造器官D．聚乙炔膜可用于分离工业废水和海水淡化答案：D

解析：保水剂是一种强吸水性树脂，能在短时间内吸收自身重量几百倍至上千倍的水分，高吸水性树脂可做保水剂，A正确；离子交换树脂主要用于分离和提纯物质，B正确；医用高分子材料是指用以制造人体内脏、体外器官及医疗器械的聚合物材料，可用于制造医用器械和人造器官，C正确；聚乙炔膜属于导电高分子，主要用于电子元件，D错误。11．已知葡萄糖、淀粉和纤维素的结构如图，下列说法不正确的是(

)A．1mol该葡萄糖最多可以和5mol乙酸酐[(CH3CO)2O]反应生成五乙酸葡萄糖酯B．上图葡萄糖结构中含有羟基、醚键，不含醛基，该葡萄糖不能发生银镜反应C．葡萄糖1位碳和4位碳的羟基分别与另一葡萄糖4位碳和1位碳的羟基发生缩聚反应可形成淀粉D．纤维素可制备硝化纤维，硝化纤维化学式为(C6H7O11N3)n答案：B

解析：1mol该葡萄糖中含有5mol的羟基，故最多可以和5mol乙酸酐[(CH3CO)2O]反应生成五乙酸葡萄糖酯，A正确；葡萄糖具有还原性，能发生银镜反应，B错误；葡萄糖1位碳和4位碳的羟基分别与另一葡萄糖4位碳和1位碳的羟基可以发生缩聚反应脱去水分子，并生成高分子化合物淀粉，C正确；纤维素每个链节中含有3个羟基，可以和3个硝酸分子反应生成水并引入3个—NO2，故可制备硝化纤维，硝化纤维化学式为(C6H7O11N3)n，D正确。12．下列说法正确的是(

)A．DNA分子由两条多聚核苷酸链组成，每条链中的脱氧核糖与磷酸之间以及两条链上的碱基之间都通过氢键而连接B．葡萄糖有链状结构和环状结构，水溶液中的葡萄糖主要以环状结构的形式存在答案：B

13．(2023·金华十校第一次联考)如图是制备生物降解塑料(PHB)的部分合成步骤。下列有关说法正确的是(

)A．A→B为加成反应，B→C为加聚反应B．B的同分异构体中，与B含有相同官能团的结构有4种C．PHB为纯净物D．PHB易溶于水答案：B

答案：C

(2)常常利用物质的酸碱性分离混合液。某一混合液含苯酚、苯甲醇、苯甲酸和苯胺四种物质，其分离方案如下图：解析：(1)根据羟基氢原子的活泼性可知，酸性由强到弱的顺序为苯甲酸＞碳酸＞苯酚＞苯甲醇；氨基是碱性基团，因此苯胺具有碱性。(2)根据分离方案，混合液中加入A和有机溶剂、分液后两种物质转化进入水层，两种物质进入有机层，结合苯甲醇和苯胺与碱液均不反应，苯酚和苯甲酸具有酸性，能与碱反应，因此首先利用NaOH溶液或Na2CO3溶液将四种物质分为两组，即A为NaOH或Na2CO3溶液；有机溶剂萃取后水层是苯甲酸钠和苯酚钠的混合液，而有机层是苯甲醇和苯胺的混合液；根据酸性强弱顺序可知，向水层苯酚钠和苯甲酸钠的混合液中通入CO2可将苯酚钠转化为苯酚，则B是CO2，物质2是苯酚，盐酸的酸性强于苯甲酸，向苯甲酸钠的溶液中加入盐酸可以生成苯甲酸，则物质1是苯甲酸；有机层中的苯胺具有碱性，因此在有机层中加入盐酸将苯胺转化为盐与苯甲醇分离，则C是HCl，物质4是苯甲醇，苯胺形成的盐再与氢氧化钠反应又转化为苯胺，即物质3是苯胺；若仅仅将苯甲酸与其他三种物质分开，则加入的物质只与苯甲酸反应，因为酸性：苯甲酸＞碳酸＞苯酚，所以加入NaHCO3溶液即可实现仅仅将苯甲酸与其他三种物质分开。(3)转化时不能生成酚羟基，因此不能加入酸；醇羟基显中性，因此可以利用醇钠与水反应可转化为醇羟基，则应加入H2O。答案：(1)苯甲酸＞碳酸＞苯酚＞苯甲醇碱性(2)NaOH溶液或Na2CO3溶液CO2盐酸

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