高三化学一轮复习讲义 63　第一篇　第五部分　专题9　第49讲　生命活动的物质基础　合成高分子(基础课)

第49讲生命活动的物质基础合成高分子(基础课)1．了解糖类、油脂、氨基酸和蛋白质的组成、结构特点、主要化学性质及应用。2．了解核酸的组成、结构和生物功能。3．了解糖类、油脂、氨基酸和蛋白质、核酸在生命过程中的作用。4．了解合成高分子的组成与结构特点，能依据简单合成高分子的结构分析其链节和单体。5．了解加聚反应和缩聚反应的含义。6．了解合成高分子在高新技术领域的应用以及在发展经济、提高生活质量方面中的贡献。糖类1．糖类的组成与分类(1)概念：从分子结构上看，可定义为多羟基醛、多羟基酮和它们的脱水缩合物。(2)组成：主要包含__________三种元素。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。但注意糖类与Cm(H2O)n不是等同的。(3)分类2．单糖——葡萄糖、果糖和戊糖(1)葡萄糖、果糖的组成和分子结构分子式结构简式官能团二者关系葡萄糖____________________—OH、—CHO同分异构体果糖CH2OH(CHOH)3COCH2OH—OH、(2)葡萄糖的性质(3)核糖与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。它们都是含有5个碳原子的单糖——戊糖。核糖的结构简式：；脱氧核糖的结构简式：。3．二糖——蔗糖与麦芽糖(1)相同点①组成相同，分子式均为C12H22O11，二者互为__________。②能发生水解反应。(2)不同点①官能团不同：蔗糖分子中不含醛基；麦芽糖分子中含有醛基，能发生银镜反应，能还原新制的CuOH②水解产物不同：蔗糖和麦芽糖发生水解反应的化学方程式分别为_______________________________________________________________________________；____________________________________________________________________________。4．多糖——淀粉与纤维素(1)相同点①都属于天然有机高分子化合物，分子式都可表示为C6H②都能发生水解反应，反应的化学方程式分别为____________________________________________________________________________；____________________________________________________________________________。③都不能发生银镜反应。(2)不同点①通式中n值不同，二者不互为同分异构体。②淀粉遇碘呈现特殊的蓝色。①能发生银镜反应的糖称为还原糖，如葡萄糖、麦芽糖、核糖等，不能发生银镜反应的糖称为非还原糖，如蔗糖、淀粉等。②纤维素在人体内不能作为营养物质被吸收，但具有通便功能。1．(2024·南宁模拟)下列关于葡萄糖的叙述中，正确的是()A．葡萄糖属于多羟基醛，是一种单糖B．葡萄糖属于多羟基酮，能发生加成反应C．因为葡萄糖具有甜味，所以属于糖类化合物D．葡萄糖可以水解2．下列关于验证蔗糖属于非还原糖，而其水解产物具有还原性的实验方案的说法中，正确的是()A．验证蔗糖属于非还原糖的操作顺序：④③B．验证蔗糖属于非还原糖的操作顺序：④⑤C．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：①⑤④⑤3．下列关于糖类的说法正确的是()A．糖类物质的组成都符合Cm(H2O)nB．单糖就是分子组成简单的糖C．检验尿液中含有葡萄糖：与新制的氢氧化铜悬浊液混合后共热，观察是否有砖红色沉淀生成D．淀粉、纤维素都是多糖，其分子式相同糖类水解产物的检验方法(1)实验流程(2)注意问题①检验淀粉时，必须直接取水解液加入碘水，不能取呈碱性的中和液，因为I2能与NaOH溶液反应。②淀粉、蔗糖的水解实验是用稀硫酸作催化剂，而银镜反应或与新制的Cu(OH)2反应的实验必须在碱性条件下进行，所以检验淀粉或蔗糖的水解产物前应先加入NaOH溶液至溶液呈碱性。油脂1．组成和结构油脂成分主要是__________与甘油形成的酯，由C、H、O三种元素组成，其结构可表示为2．分类3．物理性质性质特点密度密度比水__________溶解性难溶于水，易溶于有机溶剂熔、沸点天然油脂都是__________物，没有固定的熔、沸点4．化学性质(1)油脂的氢化(油脂的硬化)烃基上含有碳碳双键，能与H2发生加成反应。如油酸甘油酯与H2发生加成反应的化学方程式为：__________，经硬化制得的油脂叫人造脂肪，也称硬化油。(2)水解反应①酸性水解如硬脂酸甘油酯的水解反应方程式为__________。②碱性水解(皂化反应)如硬脂酸甘油酯的水解反应方程式为：__________；碱性条件下水解程度比酸性条件下水解程度__________。1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)油脂属于酯，是丙三醇与所有羧酸形成的酯。 ()(2)油是液态油脂，可以使溴水褪色。 ()(3)油脂水解反应又称为皂化反应。 ()(4)油脂是高级脂肪酸的甘油酯，属于高分子化合物。 ()2．下列物质能水解的是________(填序号)。①HCOOC2H5②硬脂酸甘油酯③豆油④CH3CH2NH2⑤⑥CH3Cl地沟油，泛指在生活中存在的各类劣质油，如回收的食用油、反复使用的炸油等。地沟油最大来源为城市大型饭店下水道的隔油池。长期食用可能会引发癌症，对人体的危害极大。根据以上信息和相关知识回答下列问题：(1)下列说法正确的是________(填字母)。A．掺假的“芝麻香油”能使溴水和酸性KMnO4溶液褪色，其原理相同B．淀粉和油脂都是高分子C．可将“潲水油”和“地沟油”分离提纯后来生产肥皂D．纤维素的最终水解产物与油脂水解产生的甘油含有某种相同的官能团(2)“地沟油”常常含有油酸甘油酯，在微生物作用下水解生成的不饱和脂肪酸中的碳碳双键，在日光作用下被空气中的氧气氧化生成有臭味的醛或酮，这种过程称为“酸败”。①试写出油酸甘油酯[，—R为CH3(CH2)7CHCH(CH2)6CH2—]“酸败”过程中水解的化学方程式：______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。②工业上为了延缓不饱和油脂的“酸败”，通常采取的一种措施是在Ni催化作用下与H2发生加成反应，1mol油酸甘油酯最多消耗______molH2。蛋白质核酸1．氨基酸(1)氨基酸的概念：羧酸分子烃基上的一个或几个氢原子被__________取代得到的化合物。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__________和__________。(2)氨基酸的化学性质①两性：如甘氨酸与HCl、NaOH反应的化学方程式分别为：②成肽反应：如丙氨酸分子成肽反应方程式为：两种不同氨基酸最多可形成4种二肽。③缩聚反应：可形成多肽2．蛋白质的组成、结构与性质(1)组成与结构：蛋白质主要含有C、H、O、N、S等元素，是由多种__________通过__________反应生成的结构复杂的有机物，蛋白质属于天然有机高分子化合物。(2)性质(3)酶——生物催化剂大部分酶是蛋白质，具有蛋白质的性质。酶是一种生物催化剂，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。3．核酸(1)核酸的组成①核酸的基本组成单位——核苷酸核酸的水解过程如图所示：②核酸的形成a．核酸可以看作__________、__________和__________通过一定方式结合而成的生物大分子，其中戊糖是核糖或脱氧核糖，它们均以__________结构存在于核酸中，对应的核酸分别是核糖核酸(RNA)和脱氧核糖核酸(DNA)。b．碱基的组成碱基是具有碱性的杂环有机化合物，RNA(DNA)中的碱基主要有__________、__________、__________和尿嘧啶(__________)。(2)核酸结构①DNA的结构——DNA分子的双螺旋结构模型a．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。b．每条链中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，__________排列在内侧。c．两条链上的碱基通过__________作用，腺嘌呤(A)与胸腺嘧啶(T)配对，__________(G)与胞嘧啶(C)配对，结合成碱基对，遵循碱基互补配对原则。②RNA以__________为基本构成单位，RNA分子一般呈__________状结构，比DNA分子小得多。根据配对原则，DNA分子中碱基数目A＝T与G＝C。(3)核酸的生物功能①核酸是生物体遗传信息的载体。细胞内携带__________的物质。有一定的碱基排列顺序的DNA片段含有特定的遗传信息，被称为基因。②在生物体遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用。——氨基酸与蛋白质1．下列对氨基酸和蛋白质的描述正确的是()A．加热能杀死流感病毒是因为蛋白质受热变性B．氨基酸和蛋白质遇重金属离子均会变性C．α­氨基丙酸与α­氨基苯丙酸混合物脱水成肽，只生成2种二肽D．氨基酸溶于过量氢氧化钠溶液中生成的离子，在电场作用下向负极移动2．现有分子式为C36H57O18N11的十一肽完全水解成甘氨酸(C2H5O2N)、丙氨酸(C3H7O2N)、谷氨酸(C5H9O4N)，缩合十一肽化合物时，这3种氨基酸的物质的量之比为()A．3∶3∶5 B．3∶5∶3C．5∶3∶3 D．8∶7∶73．多组分反应可将多个原料分子一次性组合生成目标分子。我国科学家利用多组分反应合成了一种亲水亲脂分子车用于输送药物分子。下列说法正确的是()A．该分子车含有四个肽键B．—C17H35是亲水基团C．该分子车含酰胺基D．该反应原子利用率可达100%——核酸4．图1是脱氧核糖核酸(DNA)的结构片段，它的碱基中胞嘧啶的结构如图2，下列说法正确的是()图1图2A．脱氧核糖核酸中含有的化学键都是不同原子形成的极性共价键B．2­脱氧核糖(C5H10O4)与葡萄糖属于同系物，都能发生银镜反应C．胞嘧啶分子式为C4H5N3O，含有的官能团是氨基和肽键D．脱氧核糖核酸由磷酸、2­脱氧核糖和碱基通过一定方式结合而成5．某种海洋生物的DNA分子中，腺嘌呤的数量约占碱基总数的32%，则胸腺嘧啶、鸟嘌呤、胞嘧啶的数量占碱基总数的百分比分别为______、________、________。合成高分子1．有机高分子简介高分子化合物是相对小分子而言的，简称__________。大部分高分子化合物是由小分子通过__________反应制得的，所以常被称为聚合物或高聚物。(1)单体：用以形成__________的小分子物质。(2)链节：高分子化合物中不断重复的基本结构单元。(3)聚合度：高分子链中含有链节的__________。2．高分子材料的分类及性质3．两大聚合反应(1)加成聚合反应——加聚反应①定义：由许多不饱和的单体小分子相互加成生成高分子化合物的反应。________________。②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。③类型a．聚乙烯类(塑料、纤维)：b．聚1，3­丁二烯类(橡胶)：c．混合加聚类：两种或两种以上单体加聚(2)缩合聚合反应——缩聚反应①定义：单体分子间通过缩合反应生成高分子化合物，同时还生成小分子化合物(如水、氨、卤化氢等)的聚合反应。②产物特征：生成高聚物和小分子，高聚物与单体有不同的组成。③类型a．聚酯类：—OH与—COOH间的缩聚b．聚氨基酸类：—NH2与—COOH间的缩聚c．酚醛树脂类：1．(2024·北京卷，T11)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2．干洗衣服的干洗剂主要成分是四氯乙烯()，家用不粘锅内侧涂覆物质的主要成分是聚四氟乙烯()。下列关于四氯乙烯和聚四氟乙烯的说法正确的是()A．均为纯净物B．都能发生加成反应，都能使酸性高锰酸钾溶液褪色C．都属于不饱和烃，分子中都不含氢原子D．四氯乙烯对油脂有较好的溶解作用，聚四氟乙烯的化学性质比较稳定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)下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