《有机化学》脂肪、蛋白质和合成高分子材料（举一反三考点练）- 讲义

举一反三考点练 《有机化学》脂肪、蛋白质和合成高分子材料-讲义 ①了解蛋白质、脂肪的基本组成 ②了解蛋白质、脂肪的主要性质及其在生物体中的作用。 ③了解塑料、橡胶、合成纤维等高分子化合物在生产、生活中的应用。 知识点一 脂肪 1.基本组成 脂肪是属酯类化合物，主要由C、H、O组成，多为甘油（丙三醇）与3分子高级脂肪酸酯化形成的甘油三酯，脂肪酸分饱和（无碳碳双键）与不饱和（含碳碳双键）两类。 2.主要性质 在常温下，饱和脂肪多为固态（如动物油），不饱和脂肪多为液态（如植物油）；能发生水解（生成甘油和脂肪酸）、氢化（不饱和变饱和）反应；不溶于水，易溶于有机溶剂。 3.生物体作用 脂肪是主要储能物质，供能效率高于糖类；构成生物膜（如磷脂双分子层）；保护内脏、维持体温；协助脂溶性维生素（A、D、E、K）吸收；部分脂肪衍生物（如激素）参与生理调节。 关于脂肪的基本组成，下列说法错误的是（ ） A.脂肪主要由甘油与3分子脂肪酸通过酯键结合形成，称为三酰甘油（甘油三酯） B.脂肪酸按饱和度可分为饱和脂肪酸、单不饱和脂肪酸和多不饱和脂肪酸，不饱和脂肪酸含顺式双键 C.天然脂肪中，脂肪酸的碳链长度多为偶数（12-24碳），奇数碳脂肪酸仅存在于少数植物和微生物中 D.甘油三酯的结构具有对称性，3分子脂肪酸通常相同，因此天然脂肪均为简单甘油三酯 【答案】D 【详解】天然脂肪中，甘油三酯的3分子脂肪酸多不同，属于混合甘油三酯，仅少数（如猪油中的甘油三棕榈酸酯）为简单甘油三酯，D选项说法错误。A、B、C选项描述正确。 1．下列关于脂肪酸的结构与性质关系，说法正确的是（ ） A.饱和脂肪酸的熔点随碳链长度增加而升高，因碳链越长，分子间范德华力越强 B.相同碳链长度下，单不饱和脂肪酸的熔点高于多不饱和脂肪酸，因双键数目多使分子排列更紧密 C.顺式不饱和脂肪酸的熔点高于反式不饱和脂肪酸，因顺式结构分子间空间位阻小 D.偶数碳脂肪酸的熔点均高于奇数碳脂肪酸，因偶数碳链更易形成规则晶体结构 【答案】A 【详解】A选项正确；B选项，双键数目越多熔点越低，错误；C选项，反式脂肪酸熔点高于顺式，错误；D选项，仅同碳数附近偶数碳熔点略高，并非所有情况，错误。 2．关于脂肪的物理性质，说法错误的是（ ） A.天然脂肪多为混合物，无固定熔点，呈固态或半固态的称为脂，液态的称为油 B.脂肪的密度均小于1g/cm³（0.91-0.94g/cm³），因此浮于水面，可通过密度差异分离 C.脂肪的折射率随不饱和程度增加而降低，因双键破坏分子的规整性，极化率下降 D.脂肪的黏度随温度升高而降低，因温度升高使分子间作用力减弱，流动性增强 【答案】C 【详解】脂肪的折射率随不饱和程度增加而升高，因双键使分子极化率增加，C选项说法错误。A、B、D选项描述正确。 3．下列关于脂肪的化学性质，说法正确的是（ ） A.脂肪的水解反应在酸性条件下速率快于碱性条件，因H⁺更易质子化酯键 B.皂化反应是脂肪在碱性条件下的水解，生成甘油和高级脂肪酸盐（肥皂），该反应不可逆 C.脂肪的氢化反应中，不饱和脂肪酸的双键与氢结合，转化率仅取决于氢气压力 D.脂肪的氧化酸败主要发生在饱和脂肪酸中，生成醛、酮等异味物质 【答案】B 【详解】A选项，碱性条件下水解速率更快，错误；B选项正确；C选项，转化率还与温度、催化剂有关，错误；D选项，氧化酸败主要发生在不饱和脂肪酸，错误。 1．下列关于脂肪的生理功能，说法正确的是（ ） A.脂肪是脂溶性维生素（A、D、E、K）的载体，促进其在肠道内的吸收 B.皮下脂肪可增强机体散热能力，维持体温稳定，适应寒冷环境 C.细胞膜中的脂肪（如胆固醇）可增加膜的流动性，调节细胞信号传递 D.脂肪在体内可转化为糖类和蛋白质，因此脂肪摄入过量不会导致能量过剩 【答案】A 【详解】A选项正确；B选项，皮下脂肪减少散热，错误；C选项，胆固醇调节膜流动性，但其不属于脂肪（脂肪是甘油三酯），错误；D选项，脂肪不能转化为蛋白质，过量摄入导致肥胖，错误。 2．关于脂肪在生物体中的能量储存功能，说法错误的是（ ） A.脂肪是生物体主要的能量储备物质，1g脂肪氧化释放约39kJ能量，是糖类的2.25倍 B.脂肪储存能量的效率高于糖类，因脂肪含水量低（约10%），糖类含水量高（约70%） C.动物体内的脂肪主要储存于脂肪组织，植物体内则储存于种子中，如花生、大豆 D.短期能量需求优先利用脂肪，长期能量需求则利用糖类，因脂肪动员速率慢 【答案】D 【详解】短期能量需求优先利用糖类，长期能量需求利用脂肪，D选项说法错误。A、B、C选项描述正确。 3．关于脂肪酸的β-氧化过程，说法错误的是（ ） A.主要发生在线粒体基质中，分为活化、转运、β-氧化循环三个阶段 B.每轮β-氧化生成1分子乙酰辅酶A、1分子NADH和1分子FADH₂ C.不饱和脂肪酸的β-氧化需额外的异构酶和还原酶，将顺式双键转化为反式双键 D.奇数碳脂肪酸β-氧化的最终产物为乙酰辅酶A和丙酰辅酶A，丙酰辅酶A可转化为琥珀酰辅酶A 【答案】B 【详解】每轮β-氧化生成1分子乙酰辅酶A、1分子NADH和1分子FADH₂的前提是脂肪酸含偶数碳，且每轮分解2个碳，B选项未明确前提，表述不严谨，且实际每轮反应针对2个碳单位，说法错误。A、C、D选项描述正确。 · 脂肪是C、H、O组成的甘油三酯（含饱和/不饱和脂肪酸），具随饱和度变状态、可水解氢化、不溶于水等性质，在生物体内能储能供能、构生物膜、护内脏、助脂溶性维生素吸收及参与生理调节。 知识点二 蛋白质 1.基本组成 含C、H、O、N，部分含S、P等，基本单位是α-氨基酸（通式含氨基、羧基），氨基酸通过肽键连接成多肽链，再经折叠形成空间结构（一至四级结构）。 2.主要性质 两性（含氨基显碱性、羧基显酸性）；遇浓硝酸显色（如苯丙氨酸显黄色）；加热、强酸强碱等会致变性（空间结构破坏，功能失活）；可水解（生成氨基酸）。 3.生物体作用 是细胞结构重要成分（如肌肉、细胞膜蛋白）；作酶催化生化反应；抗体参与免疫；载体蛋白运输物质；部分激素（如胰岛素）调节生理；也可短期供能。 “自热食品”的出现给野外活动的人带来了极大方便。某“自热食品”的部分说明如图所示。下列有关说法错误的是（ ） A．聚丙烯能使溴的溶液褪色 B．发热过程中存在化学能转化为热能的现象 C．牛肉是重要的营养物质，它富含蛋白质 D．淀粉是天然有机高分子 【答案】A 【详解】 A．聚丙烯的结构式为：，不存在碳碳双键，不能使溴的溶液褪色，A项错误； B．发热过程中存在放热反应，化学能转化为热能，B项正确； C．牛肉富含蛋白质，是营养物质，C项正确； D．淀粉是糖类物质中的一种，属于自然界存在的高分子，D项正确； 故选A。 1．蛋白质是生命活动的主要物质基础，甘氨酸（）是组成蛋白质的一种氨基酸。下列说法正确的是（ ） A．甘氨酸中C原子的杂化轨道类型为sp2、sp3 B．电负性大小：N＞O＞C C．基态C原子的价层电子排布图为 D．棉花和蚕丝的主要成分都是蛋白质 【答案】A 【详解】A．甘氨酸中含有饱和C原子，也含有，所以C原子的杂化轨道类型为，A正确； B．电负性同一周期从左到右递增，所以顺序是：，B错误； C．碳原子的价层电子排布式是，价层电子排布图为：，C错误； D．棉花的主要成分是纤维素，蚕丝的主要成分是蛋白质，D错误； 故选A。 2．信阳地理位置独特，孕育出很多地域特色美食，其中富含的化学成分不能水解是（ ） A．商城筒鲜鱼肉刺分离、鱼肉鲜美，鱼肉富含蛋白质 B．息县面炕鸡肉嫩汤浓，鸡块外面包裹一层面粉，面粉富含淀粉 C．罗山麒麟瓜，以甜度高、水分足、口感脆嫩著称，瓜肉富含果糖 D．信阳闷罐肉软糯咸香、肥而不腻，肥肉富含脂肪 【答案】C 【详解】A．蛋白质水解生成氨基酸，A不符合题意； B．淀粉水解生成葡萄糖，B不符合题意； C．果糖是单糖，无法进一步水解，C符合题意； D．脂肪水解生成甘油和脂肪酸，D不符合题意； 故答案选C。 3．下列说法中正确的是（ ） A．糖类、油脂和蛋白质均属于天然高分子化合物 B．摄入人体内的蔗糖、淀粉和纤维素均可在酶的催化作用下发生水解 C．蛋白质均能溶于水，滴入醋酸铅溶液后会发生变性 D．植物油经催化加氢得到的硬化油不易被空气氧化变质 【答案】D 【详解】A．糖类中的单糖（如葡萄糖）、二糖（如蔗糖）和油脂的分子量较小，不属于高分子化合物，A错误； B．人体内缺乏分解纤维素的酶，摄入的纤维素无法水解，B错误； C．并非所有蛋白质均能溶于水（如角蛋白难溶），且不溶时可能先沉淀再变性，C错误； D．植物油加氢后饱和程度增加，结构更稳定，不易被氧化，D正确； 故选D。 1．下列关于传统文化和化学知识对应关系，说法错误的是（ ） A．制作提糖麻饼的原料之一麦芽糖属于糖类中的单糖 B．国家非物质文化遗产翻山铰子，铰子是由金属材料制作 C．皮影戏的皮影由动物皮革制作，主要成分是蛋白质 D．南龛摩崖造像是由含大量二氧化硅的砂岩雕刻 【答案】A 【详解】A. 单糖（如葡萄糖、果糖）不可水解，而麦芽糖可水解为两分子葡萄糖，属于二糖，A错误； B. 金属材料包含纯金属和合金，铰子通常由金属制成，B正确； C. 动物皮革由胶原蛋白构成，属于蛋白质，C正确； D. 砂岩主要成分为石英（），D正确；故选A。 2．下列说法不正确的是（ ） A．蛋白质完全水解最终生成氨基酸 B．葡萄糖、淀粉、多肽都属于糖类物质 C．油脂可以看作是高级脂肪酸与甘油形成的酯 D．糖类、蛋白质和油脂都是人体必需的基本营养物质 【答案】B 【详解】A．蛋白质是由氨基酸通过肽键连接形成的高分子化合物，完全水解的最终产物是氨基酸，A正确； B．多肽属于蛋白质水解中间产物，非糖类，B错误； C．油脂结构为甘油与高级脂肪酸形成的酯，C正确； D．糖类（主要供能）、蛋白质（用于生长和修复）和油脂（供能和提供必需脂肪酸）是人体必需的三大基本营养物质，D正确；选项为B。 3．下列劳动项目与所述化学知识没有关联的是（ ） 选项 劳动项目 化学知识 A 工人将聚合氯化铝加入泥浆水中净水 Al3+具有氧化性 B 工人将模具干燥后再注入炽热的铁水 铁与水蒸气会反应 C 医生用紫外线对手术室进行杀菌、消毒 紫外线可使蛋白质变性 D 考古研究员对文物进行年代测定和研究 14C的同位素衰变 【答案】A 【详解】A．聚合氯化铝净水是因Al3+在水中生成Al(OH)3胶体吸附杂质，而非利用Al3+的氧化性，关联错误，A符合； B．干燥模具防止铁与水蒸气高温反应生成四氧化三铁和氢气，氢气易燃易爆，关联正确，B不符合； C．紫外线通过破坏蛋白质结构或DNA杀菌，使得病菌失去生理活性，关联正确，C不符合； D．14C衰变可用于测定文物年代，关联正确，D不符合；故选A。 · 蛋白质是含C、H、O、N（部分含S、P），以α-氨基酸为基本单位、经肽键连成多肽链再折叠成特定空间结构，具两性、显色、易变性、可水解性质，在生物体内能构成细胞结构、催化反应、参与免疫、运输物质、调节生理且可短期供能的有机化合物。 知识点三 合成高分子材料 高分子合成材料主要指塑料、合成纤维和合成橡胶三大合成材料及涂料、胶黏剂、离子交换树脂等。这些新型的合成材料，一般具有密度小、强度高、弹性好、可塑性、绝缘性和耐腐性好等特点，是一般天然材料所没有的，所以在工业、农业、航空、医疗卫生、建筑以及人民日常生活等方面都有广泛的应用。 1.塑料 以合成的或天然的高分子化合物为基本成分，在加工过程中可塑制成型，而产品最后能保持形状不变的材料。多数塑料以合成树脂为基本成分，是三大合成材料中产量最大、用途最广泛的一种。 根据其受热后表现的特性，塑料可分为热塑性塑料和热固性塑料。 热塑性塑料是以热塑性树脂为基本成分的，具有链状的线型结构。受热时软化或熔化成黏稠流动的液体，可以制成一定形状，冷却后变硬成型，并且能反复多次加工塑制。例如聚乙烯、聚氯乙烯、聚四氟乙烯等都是热塑性塑料。 热固性塑料是以热固性树脂为基本成分的，具有网状的结构。初次受热时变软，可以塑制成一定形状，但硬化成型后，再加热不会再软化，因此不能反复加工，也不能回收利用，如酚醛树脂、环氧树脂、脲醛塑料等。 按其应用和使用性能，塑料又可分为通用塑料和工程塑料。 聚烯烃（聚乙烯、聚丙烯）、聚苯乙烯、聚氯乙烯、酚醛树脂和氨基树脂被称为五大通用塑料，其产量占塑料总量的75%，广泛应用于工农业生产、日常生活和国防上。 工程塑料是一类新兴的高分子合成材料，它力学性能好，是可代替金属用作工程材料的一类塑料。如聚酰胺、聚甲醛、聚碳酸酯和ABS树脂，称为四大工程塑料。它们广泛应用于机械制造工业、仪器仪表工业、化工、建筑以及航空国防等尖端科技方面，在这些领域中它们已成为不可缺少的材料。 2.合成纤维 纤维是一类具有一定长度、细度、强度和弹性的丝状高分子化合物。根据来源不同，纤维可分为天然纤维和化学纤维两大类。有些纤维是天然高分子化合物，称为天然纤维，如棉、麻、羊毛、蚕丝等。用化学方法制得的纤维称为化学纤维，根据使用的原料不同又分为人造纤维和合成纤维。 人造纤维是以天然纤维为原料（如木材、短棉绒、稻草等），经过化学加工处理得到的性能比天然纤维优越的新纤维，又叫再生纤维。例如胶纤维、醋酸纤维等。 合成纤维是以煤、石油、天然气和农副产品作原料制成单体，经加聚反应或缩聚反应制得的高分子化合物，再经纺丝加工而成的纤维。合成纤维都是线型高聚物，有较好的强度和挠曲性能，具有比天然纤维和人造纤维更优越的性能。同时还具有质轻、耐磨、耐腐蚀、不怕虫蛀、不会发霉等特性，成为现代人类重要的衣着材料之一，例如尼龙纤维、纶纤维和涤纶纤维等。此外具有特殊性能的合成纤维还可满足现代工业技术和科学技术发展的需求，如耐高温纤维、耐辐射纤维、防火纤维、发光纤维、光导纤维等。 3.合成橡胶 橡胶是一类具有高弹性能的高分子化合物。按照橡胶来源不同，可分为天然橡胶和合成橡胶两大类。 天然橡胶是由橡胶树和橡胶草的胶乳经化学处理制得，由于橡胶树只适宜在热带和亚热带地区生长，因此天然橡胶的生产受到地理条件的限制，远远不能满足日益发展的工业需要。 合成橡胶是由人工合成的具有天然橡胶性能的线型高分子化合物。合成橡胶按照性能和用途不同，可分为两类:一类是通用橡胶，如顺丁橡胶和丁苯橡胶等，用于制造轮胎及一般橡胶制品;另一类是特种橡胶，如硅胶等，用于制造具有特殊性能（如耐高温、耐油、耐老化等）并适合特殊条件下使用的橡胶制品。 合成橡胶的出现不仅弥补了天然橡胶数量上的不足，而且品种较多，有的在某些性能上优于天然橡胶，具有一些特殊的用途。因此发展合成橡胶生产，对于工业、农业、交通、国防建设和科学技术的发展，都有十分重要的意义。目前世界上橡胶生产中合成橡胶占有越来越重要的地位。 下图是我国自主研制的“飞天"舱外航天服。下列有关航天服涉及的材料中，不属于有机高分子材料的是（ ） A．羊毛 B．玻璃纤维 C．聚氯乙烯 D．聚四氟乙烯 【答案】B 【详解】A．羊毛的主要成分为天然高分子化合物蛋白质，故A不符合题意； B．玻璃纤维是以叶腊石、石英砂、石灰石、白云石、硼钙石、硼镁石六种矿石为原料经高温熔制、拉丝、络纱、织布等工艺制造成的，主要成分为无机化合物，不是有机高分子材料，故B符合题意； C．聚氯乙烯是一定条件下氯乙烯发生加聚反应生成的合成高分子化合物，故C不符合题意； D．聚四氟乙烯是一定条件下四氟乙烯发生加聚反应生成的合成高分子化合物，故D不符合题意；故选B。 1．下列关于生活中常见有机高分子材料的描述中，正确的是（ ） A．聚乙烯（PE）保鲜膜的单体为乙烯，聚乙烯中含有碳碳双键 B．聚氯乙烯（PVC）水杯由氯乙烯单体聚合而成，具有良好的耐碱性 C．聚四氟乙烯（PTFE）作为不粘锅涂层，化学性质很稳定，其单体为四氟乙烯 D．天然橡胶（NR）是异戊二烯的聚合物，加热易老化，增强其弹性可防止其老化 【答案】C 【详解】A．聚乙烯通过乙烯的加聚反应生成，反应中双键断裂形成单键，故聚乙烯中无碳碳双键，A错误； B．聚氯乙烯虽耐一般化学腐蚀，但长期接触强碱或高温会分解释放有害物质，耐碱性描述不准确，B错误； C．聚四氟乙烯由四氟乙烯聚合而成，化学稳定性强，符合不粘锅涂层的特性，C正确； D．天然橡胶老化由氧化导致，硫化处理可增强弹性和抗老化性，但选项中将“增强弹性”作为防老化手段，因果关系错误，D错误； 故答案选C。 2．化学与当今科技、生产、生活密不可分，下列说法正确的是（ ） A．中国天眼FAST建造中用到的高性能碳化硅是一种新型的有机高分子材料 B．“冰丝带”冬奥馆采用二氧化碳跨临界制冰技术，利用了二氧化碳分解吸热原理 C．航天服使用的棉针织品、羊毛、氯丁尼龙橡胶等都属于天然高分子材料 D．新冠疫苗需要冷藏运输主要是防止蛋白质升温变性 【答案】D 【详解】A．碳化硅化学式为SiC，属于无机非金属材料，故A错误； B．冰丝带利用的是固态二氧化碳(干冰)汽化吸收大量热的原理，B项错误； C．航天服使用的棉针织品、羊毛等都属于天然高分子材料，氯丁尼龙橡胶是人工合成的，故C错误； D．蛋白质高温会变性，新冠疫苗需要冷藏运输主要是防止蛋白质升温变性，故D正确； 故选D。 3．我国《可再生能源法》倡导碳资源的高效转化及循环利用（如图所示）。下列做法与上述理念相违背的是（ ） A．大力发展煤的气化及液化技术 B．以为原料生产可降解塑料 C．将秸秆进行加工转化为乙醇燃料 D．加快石油等可再生能源的开采和使用 【答案】D 【详解】A．大力发展煤的气化及液化技术获得清洁燃料和多种化工原料，以实现煤的综合利用，故A不符合题意； B．以CO2为原料生产可降解塑料，可以实现碳资源的高效转化及循环利用，故B不符合题意； C．将秸秆进行加工转化为乙醇燃料，变废为宝，可以实现碳资源的高效转化及循环利用，故C不符合题意； D．石油属于不可再生能源，应合理、节制的开采和使用石油，则加快石油等不可再生能源的开采和使用，与“碳资源的高效转化及循环利用”的理念相违背，故D符合题意； 故选D。 1．下列耐高温材料中不属于高分子材料的是（ ） A．聚四氟乙烯塑料 B．硅橡胶 C．合成纤维芳纶 D．碳化硅陶瓷 【答案】D 【详解】高分子材料由重复结构单元组成的大分子构成（如塑料、橡胶、纤维）。聚四氟乙烯、硅橡胶、芳纶均为高分子材料。碳化硅陶瓷是无机非金属材料，不属于高分子材料。 故选D。 2．有机化学是在原子、分子水平上研究有机化合物的组成、结构、性质、转化及应用的科学。我们生活中的衣食住行都离不开有机化合物。下列说法错误的是（ ） A．富勒烯、碳纳米管、石墨烯等碳纳米材料，属于新型有机高分子材料 B．硫化交联后的顺丁橡胶既有弹性又有强度，主要用于制造轮胎 C．聚乙炔可用于制备导电高分子材料 D．高分子分离膜可广泛用于海水淡化和饮用水的制取以及果汁浓缩等领域 【答案】A 【详解】A．富勒烯、石墨烯等碳纳米材料是碳的同素异形体，属于无机非金属材料，而非有机高分子材料，A错误； B．硫化交联使顺丁橡胶形成网状结构，增强弹性和强度，符合轮胎制造需求，B正确； C．聚乙炔经掺杂后可导电，是导电高分子材料的典型代表，C正确； D．高分子分离膜通过选择性透过实现物质的分离，广泛应用于海水淡化、饮用水净化等领域，D正确； 故答案选A。 3．关于常见物质的用途，下列说法不正确的是（ ） A．谷氨酸钠用作食品调味剂 B．聚四氟乙烯用于厨具表面涂层 C．储氢合金可用于氢气燃料汽车 D．福尔马林用于食品保鲜 【答案】D 【详解】A．谷氨酸钠能增加食品的鲜味，能用作食品调味剂，A正确； B．聚四氟乙烯具有抗酸、抗碱、抗各种有机溶剂的特点，而且耐高温，可用于厨具涂层，B正确； C．储氢合金具有很强的捕捉氢和释放氢的能力，可用于氢气燃料电池，C正确； D．福尔马林是甲醛的水溶液，常用于浸泡标本，但甲醛有毒，不能用于食品保鲜，D错误； 故选D。 · 高分子合成材料主要指塑料、合成纤维和合成橡胶三大合成材料及涂料、胶黏剂、离子交换树脂等。 · 塑料以合成的或天然的高分子化合物为基本成分，在加工过程中可塑制成型，而产品最后能保持形状不变的材料。多数塑料以合成树脂为基本成分，是三大合成材料中产量最大、用途最广泛的一种。 · 根据塑料受热后表现的特性，塑料可分为热塑性塑料和热固性塑料。 · 按塑料应用和使用性能，塑料又可分为通用塑料和工程塑料。 · 聚烯烃（聚乙烯、聚丙烯）、聚苯乙烯、聚氯乙烯、酚醛树脂和氨基树脂被称为五大通用塑料，其产量占塑料总量的75%，广泛应用于工农业生产、日常生活和国防上。 · 根据使用的原料不同纤维分为人造纤维和合成纤维。 · 橡胶是一类具有高弹性能的高分子化合物。按照橡胶来源不同，可分为天然橡胶和合成橡胶两大类。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$