【新人教版高中化学】必修一 第44讲　生物大分子　合成高分子

02考点203考点301考点1ContentNavigation内容导航04真题体验·素养提升第44讲生物大分子合成高分子

［课标要求］

1.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。2.能辨识蛋白质结构中的官能团，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。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、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。糖类核酸考点1

糖类的概念和分类(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。(2)组成：________________三种元素。大多数糖类化合物的通式为____________，所以糖类也叫碳水化合物。碳、氢、氧Cm(H2O)n(3)分类及转化关系物质分子式结构简式官能团二者关系葡萄糖C6H12O6CH2OH(CHOH)4CHO—OH、—CHO互为同分异构体果糖C6H12O6CH2OH(CHOH)3COCH2OH

、—OH

单糖(1)葡萄糖和果糖的结构和性质①结构②葡萄糖的化学性质CH2OH(CHOH)4COONH4＋3NH3＋2Ag↓＋H2OCH2OH(CHOH)4COONa＋Cu2O↓＋3H2O类别核糖脱氧核糖分子式C5H10O5C5H10O4结构简式

性质均为醛糖，具有还原性应用核糖核酸(RNA)脱氧核糖核酸(DNA)(2)戊糖——核糖、脱氧核糖核糖和脱氧核糖是生物体的遗传物质——核酸的重要组成部分。

常见的二糖项目蔗糖麦芽糖相同点组成分子式均为______________性质都能发生______反应不同点是否含醛基否是水解产物_____________________________________________________________相互关系互为同分异构体C12H22O11水解葡萄糖和果糖葡萄糖

常见的多糖类别淀粉纤维素分子组成(C6H10O5)n(C6H10O5)n结构特点几百个到几千个葡萄糖单元构成几千个葡萄糖单元构成化学性质①不与银氨溶液发生银镜反应，不显还原性②在稀酸作用下发生水解，最终产物是葡萄糖

①淀粉特性——遇碘变蓝。②淀粉与纤维素不互为同分异构体。

核酸(1)核糖核酸的形成(2)脱氧核糖核酸的形成

(3)核酸的生物功能核酸在生物体的生长、繁殖、遗传和变异等生命现象中起着重要的作用。易错辨析(正确的打“√”，错误的打“×”)。(1)葡萄糖和果糖、蔗糖和麦芽糖、淀粉和纤维素具有相同的分子通式，均互为同分异构体。(

)提示淀粉和纤维素中分子式的n值不同，并且两者都是混合物，不属于同分异构体。(2)并不是所有糖类都能发生水解反应。(

)提示只有二糖和多糖在一定条件下可以水解，单糖是最简单的糖类物质，不可以水解。√×(3)糖类物质又称碳水化合物，所有糖类物质的最简式均为CH2O。(

)提示糖类物质习惯上称为碳水化合物，但是很多糖不符合Cm(H2O)n的通式，葡萄糖、果糖的最简式是CH2O，但是二糖、多糖等最简式不是CH2O。×(4)淀粉和纤维素都属于糖类，所以食用淀粉和纤维素均可以为人体提供营养。(

)提示纤维素虽然属于糖类，但在人体内却不能水解，因为人体内没有能水解纤维素的酶。(5)核酸由C、H、O、N四种元素组成。(

)提示核酸的组成元素是C、H、O、N、P。(6)核酸是生物体内具有遗传功能的生物大分子。(

)√××

糖类的结构和性质1．唐代张九龄诗句“松叶堪为酒，春来酿几多”涉及淀粉、麦芽糖、葡萄糖、乙醇等化学物质，下列有关说法错误的是(

)A．淀粉、乙醇所含元素种类相同B．蔗糖和麦芽糖、淀粉和纤维素都互为同分异构体C．麦芽糖、葡萄糖都能被新制的Cu(OH)2氧化D．淀粉、麦芽糖都能发生水解反应，最终生成葡萄糖√解析淀粉和纤维素均属于多糖，分子式均为(C6H10O5)n，但聚合度n不同，二者不互为同分异构体，B项错误。2．(2024·山东)中国美食享誉世界，东坡诗句“芽姜紫醋炙银鱼”描述了古人烹饪时对食醋的妙用。食醋风味形成的关键是发酵，包括淀粉水解、发酵制醇和发酵制酸等三个阶段。下列说法错误的是(

)A．淀粉水解阶段有葡萄糖产生B．发酵制醇阶段有CO2产生C．发酵制酸阶段有酯类物质产生D．上述三个阶段均应在无氧条件下进行√3．下列关于蔗糖属于非还原性糖，而其水解产物具有还原性的实验方案的说法正确的是(

)

A．验证蔗糖属于非还原性糖的操作顺序：④③B．验证蔗糖属于非还原性糖的操作顺序：④②⑤C．验证蔗糖水解产物具有还原性的操作顺序：①④⑤D．验证蔗糖水解产物具有还原性的操作顺序：①②④⑤√解析糖类是否属于还原性糖，可通过银镜反应加以证明，银镜反应应该在水浴中进行加热，故不能选择③，同时考虑到银镜反应的发生应该在碱性条件下进行，故蔗糖水解后，应先加碱中和过量的酸，才能进行银镜反应，综上所述，故选D项。

核酸的组成与生物功能4．核酸是生命的基础物质，是病毒的“身份证”。下列关于核酸的叙述正确的是(

)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，A项错误；核酸水解的最终产物是磷酸、戊糖和碱基，B项错误；核酸是高分子，但核苷酸不是高分子，C项错误。5．(2024·湖南)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√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，A项错误；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，如图：，B项正确；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，C项正确；核酸分子中碱基通过氢键实现互补配对，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)，结合成碱基对，遵循碱基互补配对原则，D项正确。氨基酸和蛋白质考点2

氨基酸的结构与性质(1)氨基酸的分子结构①从结构上看，氨基酸可以看作是羧酸分子中烃基上的氢原子被_____取代的产物。②官能团：分子中既含有—COOH(羧基)又含有—NH2(氨基)。③组成蛋白质的氨基酸主要是α－氨基酸，其结构简式可以表示为

。氨基(2)氨基酸的化学性质①两性氨基酸是两性化合物，能与________反应生成盐。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。如：―→_____________________________。酸、碱

蛋白质的组成与性质(1)组成蛋白质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，主要由________________等元素组成。C、H、O、N、S(2)性质氨基酸—NH2—COOH可逆不可逆黄烧焦羽毛

酶(1)大部分酶是蛋白质，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：a．条件温和，不需加热；b．具有高度的专一性；c．具有高效催化作用。易错辨析(正确的打“√”，错误的打“×”)。(1)所有蛋白质均含有C、H、O、N、S五种元素。(

)提示蛋白质由氨基酸构成，并不是所有的氨基酸均含有S元素，但一定含有C、H、O、N这四种元素。(2)氨基酸、蛋白质都既能和盐酸反应，也能和氢氧化钠溶液反应。(

)提示氨基酸、蛋白质都含有氨基和羧基，具有两性，既能和盐酸反应，也能和氢氧化钠溶液反应。√×(3)向鸡蛋清溶液中加入饱和硫酸钠溶液产生沉淀，属于物理变化。(

)提示向鸡蛋清溶液中加入饱和硫酸钠溶液，蛋白质发生盐析，属于物理变化。(4)可以利用蛋白质的变性进行蛋白质的分离提纯。(

)提示变性是蛋白质发生性质的改变，不能得到原物质，不能用于蛋白质的分离提纯。可以利用盐析进行蛋白质的分离提纯。√×(5)蛋白质溶液中含有杂质Cl－，用滴加AgNO3溶液的方法除Cl－。(

)提示AgNO3是重金属盐，能使蛋白质变性凝结而无法与AgCl沉淀分离。(6)在盛有鸡蛋白溶液的试管中，加入硫酸铜溶液，可以看到蛋白质凝结起来；继续加水时，可恢复为原来的蛋白质。(

)××√

氨基酸的结构与性质1．有一分子式为C8H14N2O5的二肽，经水解得丙氨酸(

)和另一种氨基酸X，则X的分子式可能是(

)A．C3H7NO3

B．C5H9NO4C．C5H11NO5 D．C5H7NO4解析水解方程式为C8H14N2O5＋H2O―→

＋X，根据质量守恒可得X的分子式为C5H9NO4。2．(教材改编题)甘氨酸(H2NCH2COOH)是最简单的氨基酸。下列说法不正确的是(

)A．甘氨酸是两性化合物，既能与NaOH溶液反应，也能与盐酸反应B．一定条件下，氨基酸之间能发生成肽反应生成更为复杂的多肽，进而构成蛋白质C．甘氨酸分子中有手性碳原子，存在对映异构体D．在一定条件下，2分子甘氨酸只能形成1种二肽√解析甘氨酸中含有羧基和氨基，羧基能与NaOH溶液反应，氨基能与盐酸反应，因此甘氨酸属于两性化合物，A项正确；构成蛋白质的基本单位是氨基酸，氨基酸通过脱水缩合(成肽反应)形成多肽，进而构成蛋白质，B项正确；手性碳原子连有4个不同的原子或原子团，根据甘氨酸的结构简式可知，甘氨酸中不含有手性碳原子，C项错误；在一定条件下，2分子甘氨酸脱水形成二肽，其结构为H2NCH2CONHCH2COOH，D项正确。

蛋白质的结构与性质3．蛋白质是生命的基石。下列关于蛋白质的叙述不正确的是(

)A．蚕丝的主要成分是蛋白质B．蛋白质溶液中加入饱和硫酸铵溶液，蛋白质会析出，再加水也不溶解C．重金属盐会使蛋白质变性，所以误食重金属盐会使人中毒D．浓硝酸溅到皮肤上使皮肤呈黄色，这是由于蛋白质和浓硝酸发生了显色反应√解析蛋白质溶液中加入饱和硫酸铵溶液，有蛋白质析出，这是蛋白质的盐析过程，再加入水时蛋白质仍能溶解；可溶性重金属盐会使蛋白质变性，变性是不可逆的过程，误食重金属盐会使人中毒；皮肤不慎沾上浓硝酸会出现黄色，是蛋白质发生显色反应的结果。4．蛋白质是生命的基础，没有蛋白质就没有生命。(1)蛋白质分子中主要含有______________4种元素(用元素符号表示)。解析(1)蛋白质分子中一定含有氨基和羧基，主要含有C、H、O、N4种元素。C、H、O、N(2)蛋白质是人体必需的营养物质，下列食物中，蛋白质含量最丰富的是________(填字母)。A．香蕉、苹果 B．米饭、馒头C．鱼、虾 D．西红柿、黄瓜解析(2)香蕉、苹果中富含维生素，A项错误；米饭、馒头中富含淀粉，淀粉属于糖类，B项错误；鱼、虾中富含蛋白质，C项正确；西红柿、黄瓜中富含维生素，D项错误。C(3)一种二肽的结构简式如图所示：

合成这种二肽的氨基酸的结构简式是__________________________________________。、解析(3)已知二肽的结构简式为

，断裂肽键，氨基上增加一个氢原子，羰基上增加一个羟基，所以合成这种二肽的氨基酸为

、

。(4)下列物质中，既能与NaOH反应，又能与硝酸反应，还能水解的是________(填字母)。①Al2O3

②Al(OH)3

③氨基酸④二肽

⑤⑥(NH4)2CO3⑦NaHCO3

⑧纤维素⑨蛋白质A．①②③④ B．④⑤⑥⑦⑨C．③④⑤⑥⑧⑨ D．全部B(5)下列有关蛋白质的叙述中正确的是________(填序号)。①温度越高，酶催化的化学反应速率越快②重金属盐能使蛋白质变性，所以误食重金属盐会中毒③氨基酸和蛋白质均是既能与强酸反应又能与强碱反应的两性物质解析(5)①大部分酶是蛋白质，温度太高会使酶变性，反应速率反而降低；②重金属盐能使蛋白质变性；③氨基酸和蛋白质均含有氨基和羧基，是两性物质。故选②③。②③合成高分子化合物考点3(1)单体：能够进行____________________的低分子化合物。(2)链节：高分子中化学组成________、可重复的________单元。(3)聚合度：高分子链中含有链节的________。

高分子的结构特点单体链节聚合度聚合反应形成高分子相同最小数目

高分子的分类及性质特点

其中，________、________、________又被称为三大合成材料。天然热塑热固塑料合成纤维合成橡胶

合成高分子的两个基本反应项目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易错辨析(正确的打“√”，错误的打“×”)。(1)有机高分子属于混合物。(

)提示有机高分子实质上是由许多链节相同而聚合度不同的化合物所组成的混合物。(2)单体与由该单体形成的高聚物具有相同的性质。(

)提示单体形成聚合物的过程是化学变化，也就是说聚合物是新的物质，单体与聚合物是两种不同的物质，其性质不相同。√×(3)橡胶的老化实质上发生的是酯化反应。(

)提示橡胶的老化是由于其高分子链上的不饱和键被氧化。(4)合成纤维、再生纤维和光导纤维均为有机高分子材料。(

)提示光导纤维的主要成分是二氧化硅，不是有机高分子材料。(5)酚醛树脂和聚氯乙烯都是热固性塑料。(

)提示聚氯乙烯是热塑性塑料。×(6)聚乙烯、聚氯乙烯塑料都可用于包装食品。(

)提示聚氯乙烯不能包装食品，因为其缓慢释放有毒的含氯化合物。×××

合成高分子化合物的结构与性能1．下列关于高分子化合物的叙述正确的是(

)①高分子化合物特点之一是组成元素简单，结构复杂，相对分子质量大，是纯净物②高分子化合物不溶于任何溶剂，不能导电的原因是相对分子质量太大③高分子材料可分为天然高分子材料和合成高分子材料④合成纤维、碳纤维及纤维素都是有机高分子化合物A．①②

B．②④ C．只有③

D．③④√解析高分子化合物是混合物，①错误；高分子化合物不导电是因为其分子内只含有共价键，不是因为相对分子质量太大，②错误；③正确；碳纤维不是有机高分子化合物，④错误。2．脲醛塑料(UF)，俗称“电玉”，可制得多种制品，如日用品、电器元件等，在一定条件下合成脲醛塑料的反应如下，下列说法正确的是(

)

A．合成脲醛塑料的反应为加聚反应B．尿素与氰酸铵(NH4CNO)互为同系物C.

能发生水解反应D．脲醛塑料平均相对分子质量为10000，平均聚合度约为111√

聚合反应和聚合物单体的判断3．(2026·石家庄开学考试)下列说法正确的是(

)A．等质量的丙烯和聚丙烯完全燃烧生成CO2的物质的量相等B．聚丙烯可使溴水因发生化学反应而褪色C．高分子材料

由CH≡CH、(CN)2、CH3COOCH==CH2三种单体在一定条件下加聚得到D．苯乙烯通过加聚反应得到√解析等质量的丙烯和聚丙烯即相同质量的CH2，完全燃烧生成CO2的物质的量相等，A项正确；聚丙烯无碳碳双键，与溴水不发生化学反应，B项错误；此高分子材料由CH3COOCH==CH2和CNCH==CHCN两种单体在一定条件下加聚得到，C项错误；苯乙烯通过加聚反应得到

，D项错误。4．下列有关高分子材料的说法错误的是(

)A.

单体的名称为2－甲基－1，3－丁二烯B．合成

的单体为H2NCONH2和CH3OHC.

由对苯二胺和对苯二甲酸经缩聚反应制备D.

的单体为CH2==CH2和CH2==CHCN√解析A项，单体为CH2==C(CH3)CH==CH2，名称为2－甲基－1，3－丁二烯，正确；B项，水解后单体分别为H2NCOOH和H2NCH2OH，错误；C项，水解后的单体分别为对苯二胺和对苯二甲酸，正确；D项，单体为CH2==CH2和CH2==CHCN，正确。高聚物单体的推断方法推断单体时，一定要先判断是加聚产物还是缩聚产物，并找准分离处。(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原子，一般有

、

等结构，在

或

画线处断键，碳原子上连—OH，氧原子或氮原子上连—H，即得单体。真题体验·素养提升1．(2025·北京)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二糖不是高分子，油脂也不是高分子，A项错误；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项正确；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项正确；植物油含不饱和脂肪酸甘油酯，催化加氢可减少碳碳双键，提高饱和度，D项正确。2．(2025·北京)一种生物基可降解高分子P合成路线如右。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可降解的原因是由于C—O键断裂√解析A与B发生加成反应，结合A的分子式以及P的结构简式，可推出A的结构简式为

或

，反应物A中有手性碳原子，A项正确；A与B发生加成反应生成D，由P的结构简式可知，反应物A与B的化学计量比是2∶1，B项错误；由P和E的结构简式推出D为

，反应物D与E反应生成高聚物P和水，有小分子生成，