高考化学一轮复习讲练测第9章第04讲 生物大分子、合成高分子（讲义）（解析版）

第04讲生物大分子、合成高分子目录TOC\o"1-3"\h\u01考情透视·目标导航 ④有甜味的不一定是糖，如：甘油、木糖醇等；没有甜味的也可能是糖，如：淀粉、纤维素等。因此，糖类物质不完全属于碳水化合物，也不等于甜味物质。⑤脱水缩合一般指两个或更多反应物生成一个主要产物，并伴随着失去H2O等小分子的反应。知识点2单糖1.组成和分子结构名称分子式结构简式官能团葡萄糖C6H12O6CH2OH(CHOH)4CHO—OH、—CHO果糖C6H12O6CH2OH(CHOH)3COCH2OH、—OH核糖C5H10O5CH2OH(CHOH)3CHO—OH、—CHO脱氧核糖C5H10O4CH2OH(CHOH)2CH2CHO—OH、—CHO【易错提醒】葡萄糖[多羟基醛CH2OH（CHOH）4CHO]与果糖[多羟基酮]互为同分异构体。2.葡萄糖的化学性质（1）还原性：能发生银镜反应，能与新制Cu(OH)2悬浊液反应（2）加成反应：与H2发生加成反应生成己六醇（3）发酵成醇：eq\o(\s\up7(C6H12O6),\s\do5(葡萄糖))eq\o(――→,\s\up7(酒化酶))2C2H5OH＋2CO2↑（4）生理氧化：C6H12O6＋6O2―→6CO2＋6H2O＋能量知识点3二糖比较项目蔗糖麦芽糖相同点分子式均为C12H22O11化学性质都能发生水解反应不同点是否含醛基不含有含有能否发生银镜反应不能能水解产物葡萄糖和果糖葡萄糖相互关系互为同分异构体鉴别方法向其溶液中分别加入银氨溶液，水浴加热，能发生银镜反应的是麦芽糖，不能发生银镜反应的是蔗糖(也可用新制的氢氧化铜鉴别)知识点4多糖1.相似点①都属于高分子化合物，属于多糖，分子式都可表示为(C6H10O5)n；②都能发生水解反应，如淀粉水解的化学方程式为(C6H10O5)n＋nH2OnC6H12O6③都不能发生银镜反应。2.不同点①结构不同；通式中n值不同；不是同分异构体。②淀粉遇碘显蓝色。③纤维素可以与醋酸、硝酸发生酯化反应制备醋酸纤维、硝酸纤维。3.淀粉水解程度的判断①实验原理：判断淀粉水解的程度时，要注意检验产物中是否生成葡萄糖，同时还要确认淀粉是否水解完全。用银氨溶液或新制的Cu(OH)2和碘水来检验淀粉是否发生了水解及水解是否完全。②实验步骤③实验现象和结论现象A现象B结论①未出现银镜溶液变成蓝色淀粉尚未水解②出现银镜溶液变成蓝色淀粉部分水解③出现银镜溶液不变蓝色淀粉完全水解【易错提醒】①验证水解产物时，首先要加入NaOH溶液中和后再进行实验。②要验证混合液中是否还有淀粉应直接取水解液加碘水，而不能在加入NaOH中和后再加碘水，因碘水与NaOH溶液反应。考向1考查糖类的性质例1（2024·安徽·模拟预测）糖类是一类重要的有机化合物，在生命活动中起着重要作用。下列叙述错误的是A．淀粉不能被银氨溶液氧化B．淀粉和纤维素互为同分异构体C．麦芽糖既能发生水解反应，又能发生银镜反应D．蔗糖能发生水解反应生成果糖和葡萄糖【答案】B【解析】A．淀粉结构中不含醛基，不能被银氨溶液等弱氧化剂氧化，故A项正确；B．淀粉和纤维素的分子式通式都是，但n值不同，二者不互为同分异构体，故B项错误；C．麦芽糖是二糖，能发生水解反应生成葡萄糖，麦芽糖含有醛基，能发生银镜反应，故C项正确；D．蔗糖能发生水解反应生成果糖和葡萄糖，故D项正确；故本题选B；【思维建模】1.单糖不能水解，低聚糖和多糖能水解；2.常见的还原性糖有葡萄糖和麦芽糖，能发生银镜反应，蔗糖、纤维素和淀粉为非还原性糖，不能发生银镜反应，但果糖能发生银镜反应。【变式训练1】（2024·山东青岛·一模）下列有关葡萄糖与果糖的说法中，不正确的是（）A.两者互为同分异构体B.两者都易溶于水C.两者都能发生银镜反应D.葡萄糖比果糖要甜【答案】D【解析】A项，葡萄糖和果糖的分子式都是C6H12O6，前者是多羟基醛，后者是多羟基酮，两者结构不同，互为同分异构体，正确；B项，葡萄糖和果糖都易溶于水，正确；C项，尽管果糖中不含醛基，但由于多个羟基对酮羰基的影响，使果糖也像葡萄糖一样能发生银镜反应和被新制的Cu（OH）2氧化，正确；D项，两者都具有甜味，但果糖比葡萄糖甜得多，在糖类中，果糖是最甜的糖，错误，答案选D。【变式训练2】下列有关淀粉和纤维素两种物质的说法正确的是（）A.二者都能水解，水解的最终产物不相同B.二者含C、H、O三种元素的质量分数相同，且互为同分异构体C.它们都属于糖类，且都是高分子化合物D.都可用（C6H10O5）n表示，但淀粉能发生银镜反应而纤维素不能【答案】C【解析】淀粉、纤维素都属于多糖，它们在一定条件下均能水解，最终产物均为葡萄糖；二者的组成都可用（C6H10O5）n表示，所以二者分子中C、H、O的质量分数相同，但由于n值不同，故二者不互为同分异构体；二者都不能发生银镜反应，答案选C。考向2考查糖类的水解例2（2024·安徽巢湖·模拟）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。方案甲：淀粉液eq\o(→,\s\up11(稀硫酸),\s\do4(加热))水解液eq\o(→,\s\up7(氢氧化钠溶液))中和液eq\o(→,\s\up7(碘水))溶液不变蓝。结论：淀粉完全水解。方案乙：淀粉液eq\o(→,\s\up11(稀硫酸),\s\do4(加热))水解液eq\o(→,\s\up11(银氨溶液),\s\do4(水浴加热))无银镜现象。结论：淀粉尚未水解。方案丙：淀粉液eq\o(→,\s\up11(稀硫酸),\s\do4(加热))水解液eq\o(→,\s\up7(氢氧化钠溶液))中和液eq\o(→,\s\up11(银氨溶液),\s\do4(水浴加热))有银镜现象。结论：淀粉已经水解。方案丁：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______________________________________________。（2）乙方案______________________________________________。（3）丙方案______________________________________________。（4）丁方案______________________________________________。【答案】（1）设计和结论都不正确。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（2）设计和结论都不正确。因为在酸性条件下，加入的银氨溶液被破坏，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）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）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【解析】在具体设计实验时，要注意两点：一是在检验葡萄糖存在时，加银氨溶液之前，要加碱中和溶液中的硫酸，否则银氨络离子要被破坏；二是检验淀粉存在时，不能是碱性溶液，因为碘能与NaOH反应，因此水解液可以直接加碘水检验，不必先中和。若淀粉水解完全时，则在溶液中加入碘水，溶液不会出现蓝色；若淀粉尚未水解时，则加入银氨溶液，水浴加热，溶液不会出现银镜反应；若淀粉部分水解，则既要用碘水检验淀粉的存在，又要用银氨溶液检验葡萄糖的存在。【思维建模】淀粉水解产物的判断1.检验淀粉水解产物及水解程度的实验2.实验现象及结论情况现象A现象B结论1溶液呈蓝色未产生银镜淀粉未水解2溶液呈蓝色出现银镜淀粉部分水解3溶液不呈蓝色出现银镜淀粉完全水解【变式训练1】（2024·四川攀枝花·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【答案】C【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。【变式训练2】某同学检验淀粉水解程度的实验如下：步骤1：向淀粉溶液中加入一定量稀H2SO4，加热反应几分钟；冷却后取少量水解液，加入碘水，溶液显蓝色。步骤2：另取少量水解液加入足量NaOH溶液，再加入新制Cu(OH)2悬浊液并加热至沸腾，有砖红色沉淀生成。该同学结合实验情况做出了以下判断，你认为其中说法不正确的是A．步骤1加入稀H2SO4，目的是为了加快淀粉的水解速率B．步骤2产生沉淀的方程式为：C．步骤1、2的现象说明淀粉发生了部分水解D．实验结果并不能得出淀粉的水解反应是可逆过程的结论【解析】A．硫酸是淀粉溶液水解的催化剂，所以步骤1加入稀H2SO4，目的是为了加快淀粉的水解速率，A正确；B．步骤2中先加入NaOH溶液中和催化剂硫酸，使溶液显碱性，然后加入新制Cu(OH)2悬浊液并加热至沸腾，有砖红色沉淀生成，说明生成了还原性物质葡萄糖。由于溶液显碱性，不可能存在葡萄糖酸，而是生成相应的钠盐，该反应的化学方程式为：，B错误；C．步骤1证明含有淀粉，步骤2证明含有水解产生的葡萄糖，故步骤1、2的现象说明淀粉发生了部分水解，C正确；D．由于水、淀粉的物质的量的多少不能确定，因此不能确定哪种反应物过量，因此就不能判断出淀粉的水解反应是否是可逆过程，D正确；故合理选项是B。【答案】B考点二蛋白质、核酸知识点1氨基酸的结构与性质1.氨基酸的组成与结构①氨基酸的概念：羧酸分子中烃基的氢原子被氨基取代后得到的化合物称为氨基酸。②氨基酸的结构：天然蛋白质水解后得到的几乎都是α－氨基酸，其通式为，官能团为—NH2和—COOH。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)，在酸或碱的存在下加热，通过一分子的氨基与另一分子的羧基间脱去一分子水，缩合形成含肽键()的化合物，称为成肽反应。多种氨基酸分子间脱水以肽键相互结合，可形成蛋白质。如丙氨酸分子成肽反应方程式为：【特别注意】两种不同的氨基酸可形成四种二肽。知识点2蛋白质的结构与性质1.组成与结构：a.蛋白质含有C、H、O、N、S等元素。b.蛋白质是氨基酸通过肽键等相互连接形成的一类生物大分子，蛋白质属于天然有机高分子。c.氨基酸、多肽与蛋白质的关系：2.性质（1）水解：在酸、碱或酶的作用下最终生成氨基酸；（2）两性：含有—NH2显碱性和含有—COOH显酸性；（3）盐析：某些浓的无机盐可降低蛋白质的溶解度而使蛋白质从水溶液中析出，为可逆过程。可用于分离提纯蛋白质；（4）变性：加热、加压、紫外线、X射线、强酸、强碱、重金属盐、一些有机物会使蛋白质变性，属于不可逆过程。是杀菌、消毒的原理；（5）颜色反应：含苯环的蛋白质遇浓硝酸，加热显黄色——蛋白质的检验方法；（6）燃烧：有烧焦羽毛的气味——检验毛、丝纺织品。3.酶（1）大部分酶是一种蛋白质，具有蛋白质的性质。（2）酶是一种生物催化剂，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。知识点3核酸1.核酸的形成核酸可以看做磷酸、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）。（2）碱基：具有碱性的杂环化合物，RNA的碱基和DNA的碱基不同，共同的类别有3种。如下图所示：（3）水解及产物的缩合过程：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结合成碱基对，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，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分子一般成单链状结构，比DNA小的多。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分子负责传递、翻译和表达DNA分子所携带的遗传信息。4.核糖核酸(RNA)与脱氧核糖核酸(DNA)比较物质核糖核酸(RNA)脱氧核糖核酸(DNA)元素组成C、H、O、N、P基本组成单位核糖核苷酸(4种)脱氧核糖核苷酸(4种)化学组成戊糖核糖脱氧核糖碱基U(尿嘧啶)T(胸腺嘧啶)A(腺嘌呤)、G(鸟嘌呤)、C(胞嘧啶)磷酸相同一般结构由一条核糖核苷酸链构成由两条脱氧核糖核苷酸链构成分布主要在细胞质中主要在细胞核中考向1考查氨基酸的结构与性质例1（2024·吉林四平·模拟）科学家发现半胱氨酸能增强艾滋病病毒感染者的免疫力，对控制艾滋病病毒的蔓延有奇效。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【答案】D【解析】A项，半胱氨酸可以看作是HSCH2CH2COOH中α-碳原子上的氢原子被氨基取代的产物，是α-氨基酸；B项，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；C项，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；D项，两分子半胱氨酸脱水形成的二肽结构简式应为，答案选D。【思维建模】氨基酸的成肽规律（1）2种不同氨基酸（只含一个氨基和一个羧基），脱水可形成4种二肽（可以是相同分子之间，也可以是不同分子之间），如甘氨酸与丙氨酸混合后可形成以下4种二肽：（2）分子间或分子内脱水成环（3）氨基酸分子缩聚成高分子化合物【变式训练1】（2024·陕西安康·模拟）一种二肽的结构简式为，合成这种二肽的氨基酸是（）【答案】D【解析】本题主要是考查成肽反应的断键、成键位置：，所以合成这种二肽的氨基酸应该是和，答案选D。【变式训练2】（2024·湖南·模拟预测）如图为氨基酸的结构通式，由n个氨基酸经过脱水缩合形成的物质为n肽。下列说法正确的是A．氨基酸一定是手性分子B．氨基酸是有机物，所以易溶于乙醚C．氨基酸在一定条件下既能和酸发生反应，也能和碱发生反应D．甘氨酸、甲硫氨酸与谷氨酸之间发生脱水缩合形成三肽，最多会有18种三肽产生(不考虑环肽)【答案】C【解析】A．氨基酸中含有氨基和羧基，但不一定只含有一个氨基和羧基，且不一定连在同一个碳原子上，所以不一定是手性分子，A错误；B．氨基酸分子含有极性的氨基和羧基，所以易溶于水，难溶于乙醇、乙醚等有机溶剂，B错误；C．氨基酸含有氨基和羧基，在一定条件下既能和酸发生反应，也能和碱发生反应，C正确；D．A、B和C三种氨基酸，每种氨基酸的数量无限的情况下，可形成肽类化合物的种类：形成三肽的种类：3×3×3=27，D错误；故选C。考向2考查蛋白质的结构与性质例2（2024·浙江·模拟预测）当新鲜的牛奶被加热后，其表面会凝结成一层奶皮，这层奶皮富含多种营养物质，包括蛋白质、脂肪和糖类等，下列说法不正确的是A．蛋白质、脂肪和糖类等物质是以碳链为骨架的有机高分子化合物B．蛋白质分子内含有氢键C．可以通过红外光谱分析来识别葡萄糖分子中的官能团D．灼烧蛋白质时会散发出类似烧焦羽毛的气味【答案】A【解析】A．脂肪和单糖、双糖等糖类物质不是有机高分子化合物，A错误；B．蛋白质分子内含有N-H····O氢键，B正确；C．红外光谱仪能测定出有机物的官能团和化学键，C正确；D．灼烧时产生烧焦羽毛的特殊气味是蛋白质的特征反应之一，D正确；故选A。【归纳总结】蛋白质盐析和变性的比较盐析变性条件较浓的轻金属盐或铵盐溶液，如(NH4)2SO4、Na2SO4溶液等加热、紫外线、X射线、重金属盐、强酸、强碱、甲醛等特点可逆，蛋白质仍保持原有活性不可逆，蛋白质已失去原有活性应用分离、提纯蛋白质，如向蛋白质溶液中加入饱和Na2SO4[或(NH4)2SO4]溶液，使蛋白质析出消毒，灭菌，给果树施用波尔多液，保存动物标本等【变式训练1】（2024·云南昭通·一模）下列说法错误的是（）A.氨基酸是组成蛋白质的基本结构单元B.利用盐析的方法可将蛋白质从溶液中分离C.根据纤维在火焰上燃烧产生的气味，可以鉴别蚕丝与棉花D.苯酚、乙醇、硫酸铜、氢氧化钠和硫酸铵均能使蛋白质变性【答案】D【解析】组成蛋白质的基本结构单元是氨基酸，A项正确；蛋白质的盐析是一个可逆过程，盐析出的蛋白质在水中仍能溶解，并不能影响其活性，采用多次盐析和溶解，可以分离提纯蛋白质，B项正确；蛋白质在火焰上灼烧时能产生类似烧焦羽毛的特殊气味，棉花等纤维素则无此现象，C项正确；硫酸铵不是重金属盐，不使蛋白质变性，D项错误，答案选D。【变式训练2】（2024·湖北荆门·模拟）下列关于蛋白质的说法不正确的是()A．蛋白质是由多种α-氨基酸加聚而生成的天然高分子化合物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【答案】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，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，答案选A。考向3考查核酸的组成与结构例3（2024·天津南开·模拟预测）核酸是一类生物大分子，关于核酸的说法正确的是A．核酸在酶的催化下水解可以得到核苷和戊糖B．DNA两条链上的碱基通过形成氢键进行互补配对C．核苷酸是磷酸与戊糖脱水形成的酯D．腺嘌呤分子中的碳原子与氮原子杂化方式完全相同【答案】B【解析】A．核酸水解得到磷酸和核苷，核苷水解得到戊糖和碱基，其中戊糖有脱氧核糖和核糖，故A错误；B．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通过磷脂键连接，两条链上的碱基之间都是通过氢键而连接，故B正确；C．碱基与戊糖缩合形成核苷，核苷与磷酸缩合形成核苷酸，故C错误；D．腺嘌呤分子中六元环中的N原子为sp2杂化，-NH2中N原子为sp3杂化，C原子为双键的连接方式，因此只有sp2杂化的方式，故D错误；故答案选B。【思维建模】1.DNA分子相当于蛋白质结构中的肽链，核苷酸相当于蛋白质结构中的氨基酸，磷脂键相当于蛋白质结构中的肽键，故核酸的基本单位是核苷酸。2.DNA和RNA中所含戊糖的不同，故可根据戊糖的不同将天然核酸分为DNA和RNA。3.在DNA中，根据碱基互补配对的原则，一条链上的A一定等于互补链上的T;一条链上的G一定等于互补链上的C，反之亦然。因此，可推知用于碱基计算的规律：在一个双链DNA分子中，A=T、G=C，即A+G=T+C或A+C=T+G。也就是说，嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数，各占全部碱基总数的50%。4.DNA决定生物体的一系列性状，RNA主要负责传递、翻译和表达DNA携带的遗传信息。【变式训练1】（2024·浙江舟山·一模）下列说法不正确的是（）A.核酸和蛋白质都是生物大分子B.核酸和蛋白质都不能发生水解反应C.核酸中核苷酸之间通过磷酯键连接D.一定浓度的含氯消毒液可使病毒中的蛋白质变性【答案】B【解析】核酸是由核苷酸聚合形成的生物大分子，蛋白质是由氨基酸聚合形成的生物大分子，它们都能水解，A项正确、B项错误；核酸中核苷酸之间通过磷酯键连接，C项正确；病毒的主要成分之一是蛋白质，蛋白质遇具有强氧化性的含氯消毒液会发生变性，D项正确，答案选B。【变式训练2】（2024·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，也是由氨基酸残基组成的B．核酸水解产物中含有磷酸、葡萄糖和碱基C．核酸、核苷酸都是高分子化合物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【答案】D【解析】A项，核酸是由磷酸、五碳糖和碱基通过一定的方式结合而成的，故A错误；B项，核酸水解的最终产物是磷酸、五碳糖和碱基，故B错误；C项，核酸是高分子化合物，但核苷酸不是高分子化合物，故C错误；D项，核酸有核糖核酸和脱氧核糖核酸两类，分别是RNA和DNA，他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。故选D。考点三合成高分子知识点1高分子化合物的组成1．概念有机高分子化合物是由许多不分子化合物以共价键结合成的，相对分子质量很大(通常在104以上)的一类化合物。2．与有机高分子化合物相关的概念概念定义示例单体能够进行聚合反应形成高分子化合物的低分子化合物链节高分子化合物中化学组成相同、可重复的最小单位聚合度高分子链中含有链节的数目，通常用n表示聚合物由单体聚合形成的相对分子质量较大的化合物【易错提醒】（1）高分子的合成是利用有机物相互反应的性能，得到相对分子质量较大的高分子的过程。（2）聚合反应得到的是分子长短不一的混合物，所以有机高分子没有固定的熔、沸点。（3）因为聚合物是混合物，所以没有固定的相对分子质量。聚合物的平均相对分子质量=链节的相对式量×聚合度(n)。3．高分子有机化合物与低分子有机物的区别有机高分子化合物低分子有机物相对分子质量很大(通常104～106)1000以下相对分子质量的数值平均值有明确的数值分子的基本结构由若干个重复结构单元组成单一分子结构性质在物理、化学性质上有较大差异联系以低分子有机物为原料，经聚合反应得到各种相对分子质量不等的同系物组成的混合物，也称为聚合物知识点2高分子化合物的分类1.高分子化合物的分类（1）按来源分：天然高分子、合成高分子。（2）按结构分：线型高分子、体型高分子、支链型高分子。（3）按性质分：热塑性高分子、热固性高分子。（4）按用途分：塑料、合成纤维、合成橡胶、涂料、黏合剂等。其中，塑料、合成纤维、合成橡胶又被称为“三大合成材料”。2.高分子化合物的基本性质（1）溶解性：线型高分子（如有机玻璃）能溶解在适当的有机溶剂中，网状结构高分子（如硫化橡胶）不溶于有机溶剂，只有一定程度的溶胀。（2）热塑性和热固性：线型高分子具有热塑性（如聚乙烯），网状结构高分子具有热固性（如电木、硫化橡胶）。（3）强度:高分子材料强度一般比较大。（4）电绝缘性:通常高分子材料电绝缘性良好。知识点3高分子化合物的合成方法1．加成聚合反应（1）概念: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化合物的反应，简称加聚反应。（2）加聚反应方程式的书写①乙烯的加聚：nCH2=CH2②1，3－丁二烯的加聚：。（3）聚合物的平均相对分子质量＝链节的相对分子质量×聚合度(n)。（4）反应特点①单体分子中需有双键、叁键等不饱和键，如烯、二烯、炔、醛等含不饱和键的化合物，加聚反应只发生在不饱和键上。②单体和聚合物组成相同，聚合物相对分子质量为单体相对分子质量的整数倍。③反应只生成高聚物，没有副产物产生，原子利用率为100%。④加成聚合物(简称加聚物)结构式的书写：将链节写在方括号内，聚合度n在方括号的右下角。（5）巧断加聚物的单体：已知加聚物的结构简式，可用下面介绍的“单双键互换法”巧断合成它的单体，其步骤是：①首先去掉加聚物两端的“”、“”。②再将高分子链节中主链上的碳碳单键改为碳碳双键，碳碳双键改为碳碳单键。③再从左到右检查高分子链节中各碳原子的价键，把碳原子的价键超过4价的碳原子找出来。用“△”符号标示出来。④去掉不符合4价的碳原子间的价键（一般为双键），即得合成该加聚物的单体。【易错提醒】某些环状化合物开环后可以相互结合，生成聚合物，如环氧乙烷的开环聚合该反应也属于加聚反应。2．缩合聚合反应（1）概念:由一种或一种以上的单体相互结合生成聚合物，同时有小分子生成的反应，简称缩聚反应。得到的高分子称为缩聚物。（2）类型①羟基酸缩聚，如HOCH2COOH的缩聚：。HOOC(CH2)5OH的缩聚：。②二元醇与二元酸缩聚，如乙二酸与乙二醇的缩聚：。己二酸与乙二醇的缩聚：。③氨基酸缩聚：④二元酸与二胺缩聚：⑤苯酚与甲醛的缩聚(酚醛树脂)：3)反应特点①缩聚反应的单体至少含有两个官能团（如—OH、—COOH、—NH2、—X及活泼氢原子等）或多官能团的小分子。②所得聚合物链节的化学组成与单体的化学组成不同。③反应除了生成聚合物外还生成小分子副产物，如H2O、HX等。④仅含两个官能团的单体缩聚后生成的聚合物呈线型结构，含三个或三个以上官能团的单体缩聚后的聚合物呈体型(网状)结构。4)缩聚物单体的判断方法步骤第一步第二步第三步方法采用“切割法”去掉缩聚物结构简式中的方括号与“n”，变为小分子断开分子中的肽键或酯基在断开的羰基碳原子上连接—OH，在氧或氮原子上连接—H，还原为单体小分子实例加聚反应和缩聚反应的比较类别加聚反应缩聚反应单体特征含不饱和键(如)至少含两个特征官能团(如—OH、、—NH2)单体种类含碳碳双键或碳碳三键的有机物或环状有机物等酚和醛，二元醇、二元酸、氨基酸聚合方式通过不饱和键、破环加成通过缩合脱去小分子而连接聚合物特征高聚物与单体具有相同的组成高聚物和单体具有不同的组成产物只产生高聚物高聚物和小分子考向1考查聚合反应及单体的判断例1（2024·安徽·模拟预测）聚苯胺是一种导电聚合物，可用于制造全固态锂离子电池，其结构可以表示为。已知①：；②：下列叙述正确的是A．聚苯胺中的环状结构只有1种B．聚苯胺与少量氧化剂反应可使聚苯胺结构中的n值变大C．聚苯胺的单体为D．的碱性强于【答案】C【解析】A．根据聚苯胺的结构可知，其分子中有和两种环状结构，故A错误；B．根据已知①可知，聚苯胺与少量氧化剂反应，可使聚苯胺中数量增加，即m值增大，故B错误；C．聚苯胺的单体为苯胺，即，故C正确；D．根据已知②可知，在不足的情况下，只有与反应，说明的碱性强于，故D错误；答案选C。【思维建模】高聚物单体的推断方法1．加聚产物的主链一般全为碳原子，按“凡双键，四个碳；无双键，两个碳”的规律画线断键，然后半键闭合、单双键互换。如的单体为CH2=CH2和CH2=CHCN，的单体为CH2=CHCH3和CH2=CH—CH=CH2。2．缩聚产物的链节中不全为碳，一般有“COO、CONH”等结构，在画线处断键，碳原子上连—OH，氧原子和氮原子上连—H，即得单体。【变式训练1】（2024·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.链节是CH3CH2COOCH2CH3【答案】C【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。【变式训练2】（2024·江西鹰潭·模拟）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下列说法不正确的是（）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D.以和为原料制备芳纶1414的反应为缩聚反应【答案】A【解析】“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，答案选A。考向2考查高分子材料及应用例2（2024·安徽安庆·模拟预测）某光刻胶（ESCAP）由三种单体共聚而成，ESCAP在芯片表面曝光时发生如下反应：下列叙述不正确的是A．合成ESCAP的一种单体为对羟基苯乙烯 B．Y分子所有碳原子共平面且存在顺反异构C．X的酸性比ESCAP的酸性强 D．曝光时发生了取代反应和消去反应【答案】B【解析】A．合成ESCAP的单体为、、，故A正确；B．Y分子为，可看作乙烯分子中两个氢原子被甲基取代，据乙烯分子六原子共平面可知，Y分子所有碳原子共平面，但双键碳原子所连基团相同，所以不存在顺反异构，故B错误；C．X分子的链节比ESCAP多一个羧基，所以其酸性比ESCAP的酸性强，故C正确；D．曝光时ESCAPZ支链上的酯基发生取代反应生成羧基和羟基，羟基又发生消去反应生成碳碳双键，得到，即曝光时发生了取代反应和消去反应，故D正确；故答案为：B。【思维建模】1.高分子化合物的分类（1）按来源分：天然高分子、合成高分子。（2）按结构分：线型高分子、体型高分子、支链型高分子。（3）按性质分：热塑性高分子、热固性高分子。（4）按用途分：塑料、合成纤维、合成橡胶、涂料、黏合剂等。其中，塑料、合成纤维、合成橡胶又被称为“三大合成材料”。2.高分子化合物的基本性质（1）溶解性:线型高分子(如有机玻璃)能溶解在适当的有机溶剂中;网状结构高分子(如硫化橡胶)不溶于有机溶剂，只有一定程度的溶胀。（2）热塑性和热固性:线型高分子具有热塑性(如聚乙烯)，网状结构高分子具有热固性(如电木、硫化橡胶)。（3）强度:高分子材料强度一般比较大。（4）电绝缘性:通常高分子材料电绝缘性良好。【变式训练1】（2024·广东韶关·一模）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.1molPBT与NaOH溶液反应时，最多可消耗2nmolNaOH【答案】A【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，两者通过缩聚反应生成PBT，B、C正确；1molPBT与NaOH溶液发生水解反应生成nmol和nmolHO（CH2）4OH，nmol能与2nmolNaOH反应，D正确，答案选A。【变式训练2】（2024·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.加入交联剂都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体型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体型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【答案】D【解析】顺丁橡胶和高吸水性树脂都是体型结构，都不溶于水，故D错误，答案选D。1.（2024·新课标卷）一种点击化学方法合成聚硫酸酯(W)的路线如下所示：下列说法正确的是A.双酚A是苯酚的同系物，可与甲醛发生聚合反应B.催化聚合也可生成WC.生成W的反应③为缩聚反应，同时生成D.在碱性条件下，W比聚苯乙烯更难降解【答案】B【解析】同系物之间的官能团的种类与数目均相同，双酚A有2个羟基，故其不是苯酚的同系物，A不正确；题干中两种有机物之间通过缩聚反应生成W，根据题干中的反应机理可知，也可以通过缩聚反应生成W，B正确；生成W的反应③为缩聚反应，同时生成，C不正确；W为聚硫酸酯，酯类物质在碱性条件下可以发生水解反应，因此，在碱性条件下，W比聚苯乙烯易降解，D不正确；综上所述，本题选B。2.（2024·北京卷）下列说法不正确的是A.葡萄糖氧化生成和的反应是放热反应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.向饱和的溶液中加入少量鸡蛋清溶液会发生盐析【答案】C【解析】葡萄糖氧化生成CO2和H2O是放热反应，在人体内葡萄糖缓慢氧化成CO2和H2O为人体提供能量，A项正确；核酸是一种生物大分子，分析核酸水解的产物可知，核酸是由许多核苷酸单体形成的聚合物，核苷酸进一步水解得到磷酸和核苷，核苷进一步水解得到戊糖和碱基，故核酸可看作磷酸、戊糖和碱基通过一定方式结合而成的生物大分子，B项正确；氨基乙酸的结构简式为H2NCH2COOH，形成的二肽的结构简式为H2NCH2CONHCH2COOH，该二肽中含1个氨基、1个羧基和1个肽键，C项错误；鸡蛋清溶液为蛋白质溶液，NaCl溶液属于轻金属盐溶液，向饱和NaCl溶液中加入少量鸡蛋清溶液，蛋白质发生盐析，D项正确；答案选C。3.（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B.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【答案】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，A正确；P完全水解得到的产物结构简式为，分子式为，Y的分子式为，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；故选B。4.（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【答案】B【解析】蔗糖属于二糖，1mol蔗糖水解可得到1mol葡萄糖和1mol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；故选B。5.（2024·湖南卷）组成核酸的基本单元是核苷酸，下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【答案】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