内容正文:
第52讲 生物大分子 合成高分子化合物
第9章 有机化学基础
多羟基醛
多羟基酮
碳、氢、氧
Cm(H2O)n
碳水化合物
考点一 糖类
考点一 糖类
多羟基醛
CH2OH(CHOH)4CHO
同分异构体
考点一 糖类
考点一 糖类
考点一 糖类
C12H22O11
水解反应
葡萄糖和果糖
葡萄糖
同分异构体
考点一 糖类
(C6H10O5)n
蓝色
考点一 糖类
×
×
×
√
×
考点一 糖类
考点一 糖类
考点一 糖类
D
考点一 糖类
考点一 糖类
考点一 糖类
考点一 糖类
C
考点一 糖类
考点一 糖类
考点一 糖类
考点一 糖类
考点一 糖类
考点一 糖类
考点一 糖类
B
考点一 糖类
考点一 糖类
考点一 糖类
D
考点一 糖类
考点一 糖类
—NH2(氨基)和—COOH(羧基)
考点二 氨基酸和蛋白质
两性
考点二 氨基酸和蛋白质
肽键
肽键
二肽
考点二 氨基酸和蛋白质
考点二 氨基酸和蛋白质
链状
蛋白质
考点二 氨基酸和蛋白质
氨基酸
肽键
考点二 氨基酸和蛋白质
考点二 氨基酸和蛋白质
考点二 氨基酸和蛋白质
√
√
×
√
考点二 氨基酸和蛋白质
C
考点二 氨基酸和蛋白质
考点二 氨基酸和蛋白质
考点二 氨基酸和蛋白质
D
考点二 氨基酸和蛋白质
考点二 氨基酸和蛋白质
考点二 氨基酸和蛋白质
考点二 氨基酸和蛋白质
考点二 氨基酸和蛋白质
考点二 氨基酸和蛋白质
考点二 氨基酸和蛋白质
考点二 氨基酸和蛋白质
考点二 氨基酸和蛋白质
B
考点二 氨基酸和蛋白质
考点二 氨基酸和蛋白质
考点二 氨基酸和蛋白质
BD
考点二 氨基酸和蛋白质
考点二 氨基酸和蛋白质
催化
考点三 酶和核酸
专一
考点三 酶和核酸
大分子
脱氧核糖核酸
核糖核酸
考点三 酶和核酸
核苷
核苷酸
核糖
脱氧核糖
环状
考点三 酶和核酸
考点三 酶和核酸
磷酸
戊糖
碱基
考点三 酶和核酸
A
考点三 酶和核酸
考点三 酶和核酸
考点三 酶和核酸
D
考点三 酶和核酸
考点三 酶和核酸
考点三 酶和核酸
考点三 酶和核酸
考点三 酶和核酸
B
考点三 酶和核酸
考点三 酶和核酸
考点三 酶和核酸
B
考点三 酶和核酸
考点三 酶和核酸
共价键
相对分子质量很大
小分子化合物
最小
考点四 合成高分子化合物
重复结构
考点四 合成高分子化合物
加成
相互缩合
考点四 合成高分子化合物
塑料
合成纤维
合成橡胶
考点四 合成高分子化合物
A
考点四 合成高分子化合物
考点四 合成高分子化合物
考点四 合成高分子化合物
考点四 合成高分子化合物
考点四 合成高分子化合物
考点四 合成高分子化合物
考点四 合成高分子化合物
考点四 合成高分子化合物
考点四 合成高分子化合物
考点四 合成高分子化合物
考点四 合成高分子化合物
考点四 合成高分子化合物
考点四 合成高分子化合物
考点四 合成高分子化合物
考点四 合成高分子化合物
考点四 合成高分子化合物
考点四 合成高分子化合物
B
考点四 合成高分子化合物
考点四 合成高分子化合物
考点四 合成高分子化合物
考点四 合成高分子化合物
BD
考点四 合成高分子化合物
考点四 合成高分子化合物
D
真题精研 衍生训练
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B
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A
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D
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复习目标
1.认识糖类和蛋白质的组成、结构特点和主要性质。了解双糖、淀粉和纤维素及其与葡萄糖的关系。知道糖类在食品加工和生物质能源开发上的应用。
2.认识氨基酸的组成、结构特点和主要化学性质,知道氨基酸和蛋白质的关系,了解氨基酸、蛋白质与人体健康的关系。
3.认识塑料、合成橡胶、合成纤维的组成和结构特点,了解新型高分子材料的优异性能及其在高新技术领域中的应用。
1.糖类的组成和分类
(1)概念:是指分子中有两个或两个以上羟基的醛或酮以及水解后可以生成________或________的有机化合物。
(2)组成:一般由__________三种元素组成,很多糖类分子的组成可用通式_________________表示,所以糖类也被称为__________。
(3)分类
2.单糖
(1)葡萄糖
①结构特点
葡萄糖属于________,其结构简式为_________________________,
与果糖____________________________互为__________。
②化学性质
(2)核糖和脱氧核糖
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。
物质
分子式
环式结构简式
核糖
C5H10O5
脱氧核糖
C5H10O4
3.双糖——蔗糖和麦芽糖
蔗糖
麦芽糖
相同点
均为__________________
都能发生________
不同点
不含醛基
含有醛基
水解产物____________
水解产物______
相互关系
互为__________
4.多糖——淀粉和纤维素
比较项目
淀粉
纤维素
相同点
分子式
都属于天然有机高分子化合物,分子式都可表示为____________________________
化学性质
都能发生水解反应,最终生成葡萄糖;都不能发生银镜反应
不同点
组成
通式中n值不同
显色反应
淀粉遇碘呈现特殊的____,纤维素则不能
(1)所有的糖类都有甜味,其分子组成均可表示为Cm(H2O)n( )
(2)核糖和脱氧核糖、蔗糖和麦芽糖均互为同分异构体( )
(3)蔗糖不能发生银镜反应,故不能发生氧化反应( )
(4)淀粉溶液中加入稀硫酸、加热水解,冷却后加入NaOH溶液中和至碱性,再加入新制Cu(OH)2悬浊液,检验水解产物( )
(5)淀粉水解液中加入NaOH溶液中和至弱碱性,再滴加碘水,未变成蓝色,说明淀粉已完全水解( )
考向1 糖类的结构与性质
【例1】 葡萄糖分子中的醛基可以与分子内的羟基作用,形成两种六元环状结构。在葡萄糖水溶液中,存在着链状和环状结构葡萄糖之间的平衡,其中绝大部分葡萄糖为环状结构。三种不同结构的葡萄糖之间的转化关系如图所示:
下列说法错误的是( )
A.1 mol P完全燃烧时,最多可消耗6 mol O2
B.M能与金属钠发生反应
C.一定条件下,P、M、R均能发生酯化反应
D.P、M、R分子中,均不是所有原子共面,且P、M、R均不能发生还原反应
解析:葡萄糖的分子式为C6H12O6,葡萄糖燃烧的化学方程式为C6H12O6+6O2 eq \o(——→,\s\up16(点燃))6CO2+6H2O,1 mol P完全燃烧时,最多可消耗
6 mol O2,A正确;M中含有羟基,能与金属钠发生反应生成氢气,B正确;P、M、R都含有羟基,一定条件下,P、M、R均能发生酯化反应,C正确;M中含有醛基,能发生还原反应,D错误。
考向2 实验探究糖类的水解反应
【例2】 为了检验淀粉水解的情况,进行如图所示的实验,试管甲和丙均用60~80 ℃的水浴加热5~6 min,试管乙不加热。待试管甲和丙中的溶液冷却后再进行后续实验。
实验1:取少量甲中溶液,加入新制的氢氧化铜,加热,没有砖红色沉淀出现。
实验2:取少量乙中溶液,滴加几滴碘水,溶液变为蓝色,但取少量甲中溶液做此实验时,溶液不变蓝色。
实验3:取少量丙中溶液加入NaOH溶液调节至碱性,再滴加碘水,溶液颜色无明显变化。
下列结论错误的是( )
A.淀粉水解需要在催化剂和一定温度下进行
B.欲检验淀粉是否完全水解,最好在冷却后的水解液中直接加碘
C.欲检验淀粉的水解产物具有还原性,可在水解液中加入新制的氢氧化铜并加热
D.若用唾液代替稀硫酸,则实验1可能出现预期的现象
解析:欲检验淀粉的水解产物具有还原性,应先在水溶液中加入氢氧化钠溶液中和稀硫酸至溶液呈碱性,再加入新制氢氧化铜悬浊液并加热,根据砖红色沉淀的产生判断产物的还原性,C错误。
(1)验证淀粉水解程度的实验流程及结论
现象A
现象B
结论
①
未出现银镜
溶液变蓝
淀粉未水解
②
出现银镜
溶液变蓝
淀粉部分水解
③
出现银镜
溶液未变蓝
淀粉完全水解
(2)两个易错点
①由于糖类水解常用无机酸(一般是稀硫酸)作催化剂,检验水解产物之前,必须先加碱中和酸,以免硫酸与银氨溶液或新制Cu(OH)2悬浊液反应,导致实验失败;
②用I2检验淀粉时,应直接取水解后的混合液加碘水。若取中和液加碘水,因I2与NaOH溶液反应而影响淀粉的检验。
1.(2023·湖南卷)葡萄糖酸钙是一种重要的补钙剂,工业上以葡萄糖、碳酸钙为原料,在溴化钠溶液中采用间接电氧化反应制备葡萄糖酸钙,其阳极区反应过程如下:
下列说法错误的是( )
A.溴化钠起催化和导电作用
B.每生成1 mol葡萄糖酸钙,理论上电路中转移了2 mol电子
C.葡萄糖酸能通过分子内反应生成含有六元环状结构的产物
D.葡萄糖能发生氧化、还原、取代、加成和消去反应
解析:由图中信息可知,溴化钠是电解装置中的电解质,其电离产生的离子可以起导电作用,且Br-在阳极上被氧化为Br2,然后Br2与H2O反应生成HBrO和Br-,HBrO再和葡萄糖反应生成葡萄糖酸和
Br-,溴离子在该过程中的质量和化学性质保持不变,因此,溴化钠在反应中起催化和导电作用,A正确;由A中分析可知,2 mol Br-在阳极上失去2 mol电子后生成1 mol Br2,1 mol Br2与H2O反应生成
1mol HBrO,1 mol HBrO与1 mol葡萄糖反应生成1 mol葡萄糖酸,1 mol葡萄糖酸与足量的碳酸钙反应可生成0.5 mol葡萄糖酸钙,因此,每生
成1 mol葡萄糖酸钙,理论上电路中转移了4 mol电子,B错误;葡萄糖酸分子内既有羧基又有羟基,因此,其能通过分子内反应生成六元环状结构的酯,C正确;葡萄糖分子中的1号碳原子形成了醛基,其余5个碳原子上均有羟基和H;醛基上既能发生氧化反应生成羧基,也能在一定的条件下与氢气发生加成反应生成醇,该加成反应也是还原反应;葡萄糖能与酸发生酯化反应,酯化反应也是取代反应;羟基能与其相连的碳原子的邻位C上的H(βH)发生消去反应;综上所述,葡萄糖能发生氧化、还原、取代、加成和消去反应,D正确。
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
解析:纤维素属于多糖,大量存在于我们吃的蔬菜水果中,在自然界广泛分布,A正确;纤维素难溶于水,是因为纤维素分子内和分子间存在大量氢键,B正确;纤维素在低温下可溶于氢氧化钠溶液,是因为碱性体系主要破坏的是纤维素分子内和分子间的氢键促进其溶解,C正确;由题干“纤维素可在低温下溶于NaOH溶液”可知低温提高了纤维素在NaOH溶液中的溶解度,D错误。
1.氨基酸的结构与性质
(1)组成与结构
氨基取代了羧酸分子中烃基上的氢原子形成的取代羧酸。蛋白质水
解后得到的都是α氨基酸,其通式为_________________,官能团为
________________________________。
(2)化学性质
①两性
氨基酸分子中既含有羧基,又含有氨基,故氨基酸是____化合物,能与酸、碱反应生成盐。
例如,甘氨酸(HOOCCH2NH2)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)在一定条件下,通过氨基与羧基间缩合脱去水,形成含有酰胺基(____)( )的化合物,发生成肽反应。由两个氨基酸分子脱水缩合后形成的含有____的化合物称为____,反应通式如下:
二肽还可以继续与其他氨基酸分子缩合生成三肽、四肽、五肽,以至生成长链的多肽,多肽的结构表示如下:
多肽常呈____,因此也叫肽链,肽链能盘曲、折叠,还可以相互结合,形成______。
2.蛋白质的结构与性质
(1)组成与结构
①蛋白质含有C、H、O、N、S等元素;
②蛋白质是由______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)化学性质
(1)氨基酸既能与盐酸反应,又能与NaOH溶液反应,因此氨基酸是两性化合物( )
(2)棉和麻的主要成分是纤维素,羊毛的主要成分是蛋白质,可通过灼烧的方法予以区分( )
(3)两种不同氨基酸在一定条件下反应,只能生成2种二肽( )
(4)鸡蛋清溶液中加入饱和Na2SO4或CuSO4溶液,均析出白色沉淀,但作用机理不同( )
考向1 氨基酸的结构与性质
【例1】 (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.甘氨酸分子中有不对称碳原子,存在对映异构体
D.在一定条件下,两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,氨基显碱性,能与盐酸反应,因此甘氨酸属于两性物质,A正确;构成蛋白质的基石是氨基酸,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正确;不对称碳原子连有四个不同的原子或基团,根据甘氨酸的结构简式可知,甘氨酸中不含有不对称碳原子,C错误;在一定条件下,两分子甘氨酸脱水形成二肽,其结构为H2NCH2CONHCH2COOH,D正确。
考向2 蛋白质的结构与性质
【例2】 科学家借助AI技术可以快速可靠地预测大多数蛋白质的三维形状。下列说法错误的是( )
A.α氨基酸是构成蛋白质的结构单元
B.由两个氨基酸分子脱水缩合形成二肽
C.可利用氨基酸既能与酸反应又能与碱反应的性质对氨基酸进行分离
D.向蛋白质溶液中加入(NH4)2SO4浓溶液,能使蛋白质变性
解析:天然蛋白质是α氨基酸的脱水缩合物,故α氨基酸是构成蛋白质的结构单元,A正确;两个氨基酸通过脱水缩合以后形成的化合物称为二肽,B正确;氨基酸既能与酸反应又能与碱反应,通过调节pH可以降低氨基酸的溶解度,对氨基酸进行分离,C正确;加入(NH4)2SO4浓溶液蛋白质发生盐析,而不是变性,D错误。
(1)氨基酸的成肽规律
①两种不同氨基酸(只含1个氨基和1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)。例如,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
(2)蛋白质的盐析和变性的比较
盐析
变性
概念
蛋白质溶液中加浓轻金属盐或铵盐溶液,使蛋白质析出
蛋白质在某些条件作用下凝聚,发生性质上的改变而失去生理活性
盐析
变性
变化条件
浓轻金属盐或铵盐溶液
受热、紫外线、强酸、强碱、重金属盐,某些有机物等
变化实质
物理变化(溶解度降低)
化学变化
变化过程
可逆
不可逆
用途
分离,提纯
杀菌,消毒等
1.下列说法不正确的是( )
A.氨基酸之间能发生聚合反应生成多肽,进而构成蛋白质
B.向鸡蛋清溶液中加入硝酸溶液,可析出蛋白质,再加水重新溶解
C.抗击新冠疫情时,免洗手消毒液的成分中的乙醇、活性银离子均能使蛋白质变性
D.新冠疫苗一般要在规定的冷链状态下运输和储存,其目的是防止蛋白质变性
解析:氨基酸分子通过成肽反应生成多肽,多肽的肽链盘曲、折叠或相互结合,形成蛋白质,A正确;向鸡蛋清溶液中加入硝酸溶液,蛋白质发生变性而凝固,析出蛋白质,再加水不能重新溶解,B错误;75%乙醇、重金属活性银离子均能使蛋白质变性,C正确;新冠疫苗采用冷链状态下运输和储存,防止蛋白质变性而失效,D正确。
2.(双选)褪黑素是一种内源性生物钟调节剂,在人体内由食物中的色氨酸转化得到。
下列说法错误的是( )
A.色氨酸与褪黑素均可使酸性KMnO4溶液褪色
B.褪黑素不能发生水解反应
C.在一定条件下,色氨酸可发生缩聚反应
D.色氨酸与褪黑素都属于氨基酸
解析:色氨酸与褪黑素均含碳碳双键,均可使酸性KMnO4溶液褪色,A正确;褪黑素的结构中含酰胺基,可发生水解反应,B错误;色氨酸中含有氨基、羧基,可发生缩聚反应,C正确;褪黑素中不含羧基(—COOH),不属于氨基酸,D错误。
1.酶
(1)酶是一类由细胞产生的、对生物体内的化学反应具有____作用的有机化合物,其中绝大多数是蛋白质,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,一般在人体体温和血液pH处于正常值的条件下进行;
②具有高度的____性;
③具有高效催化作用。
2.核酸
(1)核酸
核酸是一种生物______,相对分子质量可达上百万。天然的核酸根据其组成中所含戊糖的不同,分为_____________(DNA)和_____________ (RNA)。
(2)核酸的组成
核酸可以看作磷酸、戊糖和碱基通过一定方式结合而成的生物大分子。碱基与戊糖缩合形成____,再与磷酸缩合形成了______,继续缩合聚合得到核酸。
①戊糖是____或________,它们均以____结构存在于核酸中,对应的核酸分别是核糖核酸和脱氧核糖核酸;
②碱基是具有碱性的杂环有机化合物,RNA中的碱基主要有腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶和尿嘧啶(分别用字母A、G、C、U表示),DNA中的碱基主要有腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶和胸腺嘧啶(用字母T表示)。
(3)核酸的性质
核酸可以发生水解反应,首先得到核苷酸,核苷酸进一步水解得到____和核苷,核苷继续水解得到____和____。
考向1 酶的结构与性质
【例1】 2021年诺贝尔化学奖授予利斯特和麦克米伦,以表彰他们在不对称有机催化剂领域的重要贡献。如在合成R(+)苦杏仁腈时(结构中-Ph为苯基),D羟腈酶就是该反应的不对称有机催化剂,其合成过程如图所示。下列说法错误的是( )
A.杏、梅和苹果中的D羟腈酶不属于天然高分子
B.不对称有机催化剂对产物有选择性,从而使合成更加“绿色”
C.酶发挥催化功能需要适宜的条件
D.R(+)苦杏仁腈和S(-)苦杏仁腈互为同分异构体
解析:杏、梅和苹果中的D羟腈酶都是蛋白质,属于天然高分子,A错误;不对称有机催化剂在使用时可以对产物有更好的选择性,从而制取更多的目标产物,可以使合成更加“绿色”,减少副产物的产生,B正确;酶是具有生物活性的蛋白质,只有在一定温度及酸碱性环境中才能最大程度发挥其催化活性,酶发挥其催化功能需要适宜的条件,C正确;R(+)苦杏仁腈和S(-)苦杏仁腈的分子式相同,而结构不同,故二者互为同分异构体,D正确。
考向2 核酸的结构与性质
【例2】 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
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:核酸与核蛋白是不同的物质,核酸是由磷酸、戊糖和碱基通过一定的方式结合而成的,A错误;核酸水解的最终产物是磷酸、戊糖和碱基,B错误;核酸是高分子,但核苷酸不是高分子,C错误;核酸有核糖核酸和脱氧核糖核酸两类,分别是RNA和DNA,它们共同对蛋白质的合成和生物遗传起到重要作用,D正确。
(1)核酸的结构及分析
①组成核酸的基本结构单元——核苷酸
②核酸的组成
③DNA和RNA及其组成
(2)核酸与核苷酸、核苷、磷酸、戊糖和碱基之间的关系
1.(2024·山东青岛统考)ADP的结构简式如图所示,下列说法错误的是( )
A.框内所有原子共面
B.核磁共振氢谱共有13个吸收峰
C.1 mol ADP与足量NaOH溶液反应时消耗6 mol NaOH
D.ADP一定条件下可发生氧化、消去、取代、加成反应
解析:框内有1个全部以单键存在的氮原子,其余C、N均为sp2杂化,为平面形,故框内所有原子共面,A正确;根据结构特点,最左侧2个羟基是相同的,分子中共有12个不同环境的氢原子,故核磁共振氢谱共有12个吸收峰,B错误;根据结构特点,1 mol ADP水解后生成2 mol H3PO4,与氢氧化钠反应消耗6 mol NaOH,C正确;ADP中含有羟基,一定条件下可发生氧化、消去、取代反应;环中含有不饱和键,能发生加成反应,D正确。
2.核酸是生物体遗传信息的携带者,被誉为“生命之源”。下列说法不正确的是( )
A.戊糖与磷酸、碱基之间通过分子间脱水形成核苷酸
B.核苷酸分子之间通过磷酯键形成核酸,反应类型为加聚反应
C.DNA是核酸中的一种,其对应的戊糖为脱氧核糖
D.DNA分子两条链上的碱基按照形成氢键数目最多、结构最稳定的原则配对
解析:碱基与戊糖通过脱水缩合形成核苷,核苷分子中戊糖上的羟基与磷酸脱水,通过磷酯键结合形成核苷酸,A正确;核苷酸分子之间通过磷酯键形成核酸,反应类型为缩聚反应,B错误;DNA是核酸中的一种,其对应的戊糖称为脱氧核糖,C正确;DNA分子两条链上的碱基按照形成氢键数目最多、结构最稳定的原则配对,使之形成双螺旋结构,D正确。
1.基本概念
(1)高分子化合物:一般是指由成千上万个原子以______连接形成的、________________(104~106甚至更大)的化合物(简称高分子),又称大分子化合物(简称大分子)。
(2)单体:能用来合成高分子化合物的____________。
(3)链节:高分子化合物中化学组成和结构均可以重复的____单位。
(4)聚合度:高分子链中含有________的单元数目。
例如:
2.合成高分子的基本反应
(1)加聚反应:是指单体通过____的方式生成高分子化合物的聚合反应。
(2)缩聚反应:是指由单体通过分子间的________而生成高分子化合物的聚合反应。
3.高分子化合物的分类
其中,____、________、________又被称为“三大合成材料”。
考向1 推断合成高分子的单体
【例1】 2022北京冬奥会“冰墩墩”“雪容融”成为顶流。这些吉祥物是由PC、PVC、ABS和亚克力等环保材料制作而成。下列说法不正确的是( )
A.ABS的单体之一是苯乙烯,属于苯的同系物
B.PVC()的单体为氯乙烯,该单体的核磁共振氢谱图有2组峰
C.亚克力()是加聚产物,其合成单体为CH2===C(CH3)COOCH3
D.合成PC(
INCLUDEPICTURE "C:\\Documents and Settings\\Administrator\\Application Data\\Microsoft\\Word\\2026版优化指导.高考总复习.第1轮.化学(配鲁科版)教用\\HL305.TIF" \* MERGEFORMAT
)过程生成CH3OH,则其合成单体为和
解析:苯乙烯分子中含有碳碳双键,苯的同系物的侧链为饱和烃基,苯乙烯不是苯的同系物,A错误;的单体为,有2种等效氢,核磁共振氢谱图有两组峰,B正确;是由CH2===C(CH3)COOCH3通过加聚反应生成,C正确;
是缩聚产物,合成过程生成CH3OH,逆推可知其合成单体为和,D正确。
考向2 书写合成高分子的化学方程式
【例2】 按要求书写下列反应的化学方程式并指出反应类型。
(1)由苯乙烯合成聚苯乙烯:____________________________,反应类型:__________。
(2)由2氯1,3丁二烯合成氯丁橡胶:________________________,反应类型:__________。
(3)由对苯二甲酸与乙二醇合成涤纶:
__________________________________________________________
_______________________________________________________,
反应类型:__________。
答案:(1)
(2)
(1)推断合成高分子的单体
推断单体时,一定要先判断是加聚产物还是缩聚产物,并找准断裂点。
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
INCLUDEPICTURE "C:\\Documents and Settings\\Administrator\\Application Data\\Microsoft\\Word\\2026版优化指导.高考总复习.第1轮.化学(配鲁科版)教用\\HL309.TIF" \* MERGEFORMAT
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“、”等结构,在或画线处断键,碳原子上连—OH,氧原子和氮原子上连—H,即得单体。
(2)书写合成高分子的化学方程式
①加聚反应化学方程式的书写
a.单烯烃型单体加聚时,“断开双键,键分两端,添上括号,右下写n”。例如,
b.二烯烃型单体加聚时,“单变双,双变单,破两头,移中间,添上括号,右下写n”。例如,nCH2===CH—CH===CH2 eq \o(——→,\s\up16(催化剂)) 。
c.含有一个双键的两种单体聚合时,“双键打开,中间相连,添上括号,右下写n”。例如,
②缩聚反应化学方程式的书写
1.北京冬奥会吉祥物“冰墩墩”“雪容融”由PVC、ABS、PC和亚克力等环保材料制作而成。下列说法错误的是( )
A.通过质谱法测定PVC()的平均相对分子质量,可得其聚合度
B.ABS的单体之一是丁二烯,其碳的百分含量和乙炔相同
C.PC(
D.亚克力()的单体能使溴水褪色
解析:单体的相对分子质量为68,则聚合度等于 eq \f(M,68),A正确;ABS的单体之一是丁二烯,分子式为C4H6,与乙炔的最简式不相同,其碳的百分含量和乙炔不相同,B错误;PC是一种可降解的聚碳酸酯类高分子材料,C正确;亚克力材料的单体是,名称为甲基丙烯酸甲酯,能使溴水褪色,D正确。
2.(双选)(2024·山东德州跃华学校模拟)生物基聚碳酸异山梨醇酯具有可再生、无毒环保、透明度高等优点。科学家利用甲、乙合成丙(聚碳酸酯材料),如图所示。
下列叙述正确的是( )
A.甲和丙都属于高分子化合物
B.甲、乙在合成丙的过程中发生了缩聚反应
C.乙发生消去反应的产物没有同分异构体
D.该过程中生成1 mol丙,同时生成(n+m-1)mol水
解析:甲的相对分子质量没有上万,不属于高分子化合物,A错误;由题干转化关系图中各物质的结构简式可知,甲和乙在合成丙的过程中发生了缩聚反应,B正确;乙发生消去反应的产物分子式为C7H8O5,不饱和度为4,存在同分异构体,C错误;由题干转化关系图中各物质的结构简式可知,n mol甲和m mol乙聚合为丙时,生成(n+m-1)mol水,D正确。
1.(2024·山东卷)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
角度
生物大分子的性质及用途
解析:淀粉属于多糖,淀粉水解的最终产物为葡萄糖,A正确;发酵制醇阶段的主要反应为 eq \o(——→,\s\up16(酶))2CH3CH2OH+2CO2↑,该阶段有CO2产生,B正确;发酵制酸阶段的主要反应为2CH3CH2OH+O2 eq \o(——→,\s\up16(催化剂),\s\do15(△))2CH3CHO+2H2O、2CH3CHO+O2 eq \o(——→,\s\up16(催化剂),\s\do15(△))2CH3COOH,CH3COOH与CH3CH2OH会发生酯化反应生成CH3COOCH2CH3,CH3COOCH2CH3属于酯类物质,C正确;发酵制酸阶段CH3CH2OH发生氧化反应生成CH3COOH,应在有氧条件下进行,D错误。
2.(2024·安徽卷)D 乙酰氨基葡萄糖(结构简式如图所示)是一种天然存在的特殊单糖。下列有关该物质说法正确的是( )
A.分子式为C8H14O6N
B.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
解析:由该物质的结构可知,其分子式为C8H15O6N,A错误;该物质结构中含有多个醇羟基,能发生缩聚反应,B正确;结构相似,相差一个或若干个CH2原子团的有机化合物互称为同系物,葡萄糖分子式为C6H12O6,该物质分子式为:C8H15O6N,不互为同系物,C错误;单键均为σ键,双键含有1个σ键和1个π键,该物质结构中含有C===O键,即分子中σ键和π键均有,D错误。
3.(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
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错误;碱基与戊糖缩合形成核苷,核苷与磷酸缩合形成了组成核酸的基本单元——核苷酸,核苷酸缩合聚合可以得到核酸,B正确;核苷酸中的磷酸基团能与碱反应,碱基与酸反应,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),与腺嘌呤(A)结合成碱基对,遵循碱基互补配对原则,D正确。
(1)(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.端午时节用粽叶将糯米包裹成形,糯米中的淀粉可水解
解析:蔗糖属于二糖,1 mol蔗糖水解可得到1 mol葡萄糖和1 mol果糖,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,B错误;食醋中含有CH3COOH、H2O等多种物质,CH3COOH、H2O均为极性分子,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,D正确。
(2)(2024·北京卷)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
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,该二肽中含有1个氨基、1个羧基和1个肽键,C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,蛋白质会发生盐析,D正确。
4.(2024·全国甲卷)我国化学工作者开发了一种回收利用聚乳酸(PLA)高分子材料的方法,其转化路线如下所示。
角度
高分子的结构、性质及合成方法
下列叙述错误的是( )
A.PLA在碱性条件下可发生降解反应
B.MP的化学名称是丙酸甲酯
C.MP的同分异构体中含羧基的有3种
D.MMA可加聚生成高分子
解析:PLA中含有酯基,故碱性条件下可被降解,A正确;MP由丙酸与甲醇发生酯化反应生成,故按酯类命名规则,其名称为丙酸甲酯,B正确;MP的分子式为C4H8O2,其同分异构体中含羧基的有2种,分别为、CH3—CH2—CH2—COOH,C错误;MMA
中碳碳双键能发生加聚反应,故可生成,D正确。
(1)(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1∶2
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
解析:结合已知信息,通过对比X、Y的结构简式可知CO2与X的化学计量比为1∶2,A正确;P完全水解得到的产物的结构简式为
(2)(2024·海南卷)高分子物质与我们生活息息相关。下列说法错误的是( )
A.糖原(成分类似于淀粉)可转化为葡萄糖
B.聚合物是CH2===CH2的加聚物
C.畜禽毛羽(主要成分为角蛋白)完全水解可以得到氨基酸
D.聚合物的单体是HOOC(CH2)4COOH和CH3CH2OHCH3CH2OH
解析:成分类似于淀粉的糖原一定条件下能发生水解反应最终生成葡萄糖,A正确;乙烯分子中含有碳碳双键,一定条件下能发生加聚反应生成高聚物聚乙烯,B正确;畜禽毛羽的主要成分为角蛋白,一定条件下能完全水解生成氨基酸,C正确;由结构简式可知,聚合物的单体是HOOC(CH2)4COOH和HOCH2CH2OH,D错误。
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