高三化学一轮复习讲义 71　第一篇　第五部分　第九章　第48讲　生物大分子　合成高分子(基础课)

第48讲生物大分子合成高分子(基础课)1．了解糖类、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、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，糖类是多羟基醛、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Cn(H2O)m，所以糖类也被称为碳水化合物。但注意糖类与Cn(H2O)m不是等同的。(3)分类2．单糖——葡萄糖(1)葡萄糖[多羟基醛，CH2OH(CHOH)4CHO]与果糖[多羟基酮，]互为________________。(2)化学性质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Cu(OH)2。②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，分子式都可表示为(C6H10O5)n。②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能对银氨溶液、氢氧化铜等弱氧化剂表现出还原性的糖属于还原糖，如葡萄糖、麦芽糖、核糖等，不能对银氨溶液、氢氧化铜等弱氧化剂表现出还原性的糖属于非还原糖，如蔗糖、淀粉等。②纤维素在人体不能被吸收作为营养物质，但具有刺激肠道蠕动的功能。③淀粉、纤维素为天然高分子。糖类的组成、结构与性质1．(人教版必修第二册内容改编)淀粉在人体内的变化过程如下：下列说法不正确的是()A．淀粉与糊精互为同系物B．麦芽糖与蔗糖互为同分异构体C．麦芽糖与蔗糖的水解产物不完全相同D．葡萄糖能发生氧化、还原、取代等反应2．(2023·湖北卷)中科院院士研究发现，纤维素可在低温下溶于NaOH溶液，恢复至室温后不稳定，加入尿素可得到室温下稳定的溶液，为纤维素绿色再生利用提供了新的解决方案。下列说法错误的是()A．纤维素是自然界分布广泛的一种多糖B．纤维素难溶于水的主要原因是其链间有多个氢键C．NaOH提供OH-破坏纤维素链之间的氢键D．低温降低了纤维素在NaOH溶液中的溶解性糖类水解的实验探究3．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：①⑤②④⑤4．可通过实验来验证淀粉水解生成还原糖，其实验包括下列一些操作步骤，这些操作步骤正确的顺序是_______________________________________________(填序号)。①取少量淀粉加水制成溶液②加热煮沸③加入碱液中和并调pH至碱性④加入新制的Cu(OH)2⑤加入几滴稀硫酸⑥再加热蛋白质核酸1．氨基酸(1)概念：羧酸分子烃基上的氢原子被________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+HCl；+NaOH______________________________。②成肽反应：如丙氨酸分子成肽反应的化学方程式为+____________________________+H2O。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：蛋白质主要由C、H、O、N、S等元素组成，是由多种__________通过________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。(2)性质3．酶(1)绝大部分酶是蛋白质，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：①条件温和；②具有高度的专一性；③具有高效的催化作用。4．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：核酸核苷酸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)核酸的结构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。(3)核酸的生物功能①核酸是生物体遗传信息的载体。有一定碱基排列顺序的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．下列说法正确的是___________(填序号)。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②氨基酸能发生酯化反应、成肽反应和水解反应③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，二者原理相同④蛋白质遇浓硝酸都会显黄色⑤医疗器械高温消毒的实质是蛋白质的变性⑥酶的催化作用是温度越高越好⑦甘氨酸与丙氨酸混合在一定条件下可形成4种二肽2．味精的主要成分为谷氨酸钠。X是谷氨酸(结构简式如图)的同分异构体，与谷氨酸具有相同的官能团种类与数目。下列有关说法正确的是()A．谷氨酸分子间形成一种二肽B．谷氨酸分子中有2个手性碳原子C．谷氨酸可以与酸、碱反应D．X的数目有9种(不含立体异构)核酸3．(2025年1月·四川高考适应性考试)下列关于生物有机分子的说法错误的是()A．纤维素能被氢氧化铜氧化B．蔗糖和麦芽糖的水解产物都含有葡萄糖C．蛋白质的空间结构发生变化会导致其生物活性改变D．核酸可以看作磷酸、戊糖和碱基通过一定方式结合而成的分子4．(2025·沈阳模拟)某病毒由蛋白质和核酸组成。下图为病毒及组成蛋白质和核酸的片段结构。下列有关于蛋白质和核酸叙述错误的是()A．蛋白质和核酸均为天然生物大分子，均为混合物B．使用浓硝酸并加热可以区分蛋白质和核酸溶液C．蛋白质水解最终产物为氨基酸，核酸水解最终产物为核苷和磷酸D．蛋白质的多肽链和核酸的多聚核苷酸链之间均存在氢键合成高分子1．有机高分子大部分高分子是由小分子通过________反应制得的，所以常被称为聚合物或高聚物。(1)单体：能够进行____________形成________的小分子化合物。(2)链节：高分子链中可重复的结构单元。(3)聚合度：高分子链中含有链节的________。2．高分子的两种性质(1)溶解性：线型高分子能溶解在适当的有机溶剂中，网状高分子不溶于一般溶剂，只有一定程度的溶胀。(2)热塑性和热固性：线型高分子具有______，网状高分子具有__________。3．高分子材料的分类(1)(2)通用高分子材料塑料(3)天然纤维：如棉花、羊毛、蚕丝、麻等化学4．两大聚合反应(1)加成聚合反应——加聚反应①定义：由不饱和的单体加成聚合生成高分子的反应。_____________________。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常见类型a．聚乙烯类(塑料、纤维)：(—R为—H、—Cl、—CH3、、—CN等)。b．聚1，3⁃丁二烯类(橡胶)：nCH2________________(—R为—H、—Cl、—CH3等)。c．混合加聚类：两种或两种以上单体加聚如：nCH2CH—CHCH2+nCH2CH—CN_____________________。d．聚乙炔类：(—R为—H、—Cl、—CH3、、—CN等)。(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，同时还伴有小分子的副产物(如水、氨、卤化氢等)的生成。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常见类型a．聚酯类：—OH与—COOH间的缩聚nHOCH2—CH2OH+nHOOC—COOH___________________________；nHOCH2—CH2—COOH______________________________________。b．聚氨基酸类：—NH2与—COOH间的缩聚nH2N—CH2COOHOH+(n-1)H2O；nH2NCH2COOH++(2n-1)H2O。c．酚醛树脂类：nHCHO+n+(n-1)H2O。d．聚醚类：nHO—CH2—CH2—OHHOCH2CH2OH+(n-1)H2O。1．(鲁科版选择性必修3内容改编)甲基丙烯酸甲酯()在一定条件下发生聚合反应得到线型聚合物a，再通过和交联剂b作用形成网状结构聚合物，其结构片段如图所示。已知：R1COOR2+R3OHR1COOR3+R2OH。下列说法错误的是()A．由线型聚合物a形成网状结构聚合物的过程中，高分子也由热塑性变为热固性B．交联过程中有甲醇生成C．线型聚合物a能通过和乙醇交联形成网状结构D．在一定条件下网状结构聚合物水解，可实现交联剂b的回收再利用2．(2025年1月·四川高考适应性考试)一种可制造光学镜片的聚合物Z，其合成路线如图所示。下列说法正确的是()A．X的水解产物含有乙酸的同系物B．Y可以发生取代和加成反应C．聚合物Z属于可降解高分子材料D．此反应属于缩聚反应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结构的一部分：由此分析，这种高分子的单体至少有________种，它们的结构简式分别为_____________________________________。根据高分子结构确定单体的思维模板(1)加聚产物：⇒、CH2==CH—CHCH2。(2)缩聚产物：⇒、HOCH2CH2OH。1．(2024·北京卷，T4)下列说法不正确的是()A．葡萄糖氧化生成CO2和H2O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NaCl溶液中加入少量鸡蛋清溶液会发生盐析(1)葡萄糖发酵制酒的化学方程式为_________________________。(2)甘氨酸与丙氨酸混合在一定条件下可生成________种二肽。2．(2024·安徽卷，T5)D⁃乙酰氨基葡萄糖(结构简式如图)是一种天然存在的特殊单糖。下列有关该物质的说法正确的是()A．分子式为C8H14O6NB．能发生缩聚反应C．与葡萄糖互为同系物D．分子中含有σ键，不含π键D⁃乙酰氨基葡萄糖在NaOH溶液中水解生成的产物的结构简式为__________。3．(2024·湖南卷，T5)组成核酸的基本单元是核苷酸，下图是核酸