内容正文:
第04讲 生物大分子、合成高分子
目录
01
02 体系构建·思维可视
03 核心突破·靶向攻坚
考点一 糖类
知识点1糖类的定义和分类
知识点2单糖
知识点3二糖
知识点4多糖
考向1糖类的结构与性质
考向2糖类的水解
【思维建模】淀粉水解产物的判断
考点二 蛋白质、核酸
知识点1氨基酸的结构与性质
知识点2蛋白质的结构与性质
知识点3核酸的结构
考向1氨基酸的结构与性质
考向2蛋白质的结构与性质
考向3核酸的组成与结构
考点三 合成高分子
知识点1高分子化合物的组成
知识点2高分子化合物的分类
知识点3高分子化合物的合成方法
知识点4高分子材料
考向1聚合反应及单体的判断
【思维建模】高聚物单体的推断方法
考向2高分子化合物的结构与性质
考向3高分子材料及应用
04真题溯源·考向感知
考点要求
考查形式
2025年
2024年
2023年
生物大分子
选择题
非选择题
浙江1月卷T16,3分
——
浙江1月卷T8,3分
合成高分子
选择题
非选择题
浙江6月卷T6,3分
浙江1月卷T7,3分
浙江1月卷T11,3分
浙江6月卷T6,3分
考情分析:
1.从命题题型和内容上看,浙江选考单独命题不多,会与烃的衍生物融合,题目容易,主要从以下几方面考查:(1)生物大分子的性质及应用;(2)高分子化合物一般考查聚合物的组成与结构特点、单体和链节与聚合物结构的关系。
2.从命题思路上看,选考仍会以新的情境载体考查生物大分子的组成、结构与性质,高聚物单体和反应类型的推断等知识,题目难度一般适中。重点关注:(1)加强能从物质的微观层面理解糖类、氨基酸、蛋白质、核酸的组成结构,掌握它们主要性质;(2)能结合实例认识糖类、氨基酸、蛋白质、核酸等有机物在生产、生活领域中的重要作用;(3)理解加聚反应、缩聚反应的原理和应用;根据有机高分子化合物的合成原理,建立由高聚物推断出其单体的“模型”。
复习目标:
1.了解糖类、氨基酸和蛋白质、核酸的组成、结构特点、主要化学性质及应用。
2.了解糖类、氨基酸和蛋白质、核酸在生命过程中的作用。
3.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。
4.了解加聚反应和缩聚反应的含义。
(
) 考点一 糖类
知识点1糖类的定义和分类
1.概念和组成
(1)定义:___________、___________和它们的脱水缩合物。
(2)组成:由___________三种元素组成
(3)组成通式:Cn(H2O)m,曾用名碳水化合物
①大多数糖类可用通式Cn(H2O)m表示,脱氧核糖(C5H10O4)、鼠李糖(C6H12O5)不符合;
②少数符合糖类通式的物质不是糖类,如乙酸(CH3COOH)、甲酸甲酯(HCOOCH3)
③糖类分子中并不存在水分子。
2.分类
类别
依据
举例
单糖
不能水解的糖
葡萄糖、果糖和脱氧核糖等
寡糖或
低聚糖
1 mol糖水解后能产生2~10mol单糖
以二糖最为重要,二糖有麦芽糖、乳糖和蔗糖等
多糖
1 mol糖水解后能产生10mol以上单糖
淀粉、纤维素和糖原等
转化
关系
得分速记
(1)大多数糖类化合物的分子式可用通式一般为Cm(H2O)n,m与n是可以相同、也可以不同的正整数;
(2)糖类不一定均符合Cm(H2O)n组成,如:脱氧核糖的分子式为C5H10O4;
(3)符合Cm(H2O)n组成的物质不一定是糖类,如:乙酸的分子式为C2H4O2[或C2(H2O)2],故碳水化合物表示糖类并不准确;
(4)有甜味的不一定是糖,如:甘油、木糖醇等;没有甜味的也可能是糖,如:淀粉、纤维素等。因此,糖类物质不完全属于碳水化合物,也不等于甜味物质。
(5)脱水缩合一般指两个或更多反应物生成一个主要产物,并伴随着失去H2O等小分子的反应。
知识点2单糖
1.组成和分子结构
名称
分子式
结构简式
官能团
葡萄糖
___________
____________________
____________________
果糖
___________
____________________
____________________
核糖
___________
____________________
____________________
脱氧核糖
___________
____________________
____________________
2.葡萄糖的化学性质
(1)生理氧化:C6H12O6+6O2____________________
(2)发酵反应:C6H12O6____________________
(3)酯化反应:CH2OH(CHOH)4CHO +5CH3COOH _________________________________
(4)银镜反应:CH2OH(CHOH)4CHO+2[Ag(NH3)2]OH ___________________________________
(5)与新制Cu(OH)2反应:CH2OH(CHOH)4CHO+2Cu(OH)2+NaOH ___________________________
(6)与H2加成:CH2OH(CHOH)4CHO+H2 ____________________
得分速记
葡萄糖[多羟基醛CH2OH(CHOH)4CHO]与果糖[多羟基酮]互为同分异构体。
知识点3二糖类
比较项目
蔗糖
麦芽糖
相同点
分子式
均为__________
化学性质
都能发生__________
不同点
是否含醛基
__________
__________
能否发生银镜反应
__________
__________
水解产物
__________
__________
相互关系
互为__________
鉴别方法
向其溶液中分别加入__________,水浴加热,能发生__________的是麦芽糖,不能发生银镜反应的是蔗糖(也可用____________________鉴别)
得分速记
(1)单糖不能水解,低聚糖和多糖能水解;
(2)常见的还原性糖有葡萄糖和麦芽糖,能发生银镜反应,蔗糖、纤维素和淀粉为非还原性糖,不能发生银镜反应,但果糖能发生银镜反应。
知识点4多糖
1.相似点
(1)都属于_____________,属于多糖,分子式都可表示为__________;
(2)都能发生__________,如淀粉水解的化学方程式为________________________________________
(3)都不能发生__________。
2.不同点
(1)结构不同;通式中_______不同;_______同分异构体。
(2)淀粉遇碘显_______色。
(3) __________可以与醋酸、硝酸发生酯化反应制备_______纤维、_______纤维。
3.淀粉水解程度的判断
(1)实验原理:判断淀粉水解的程度时,要注意检验产物中是否生成__________,同时还要确认淀粉____________________。用____________________来检验淀粉是否发生了水解及水解是否完全。
(2)实验步骤
(3)实验现象和结论
现象A
现象B
结论
①
未出现银镜
溶液变成蓝色
_______________
②
出现银镜
溶液变成蓝色
_______________
③
出现银镜
溶液不变蓝色
_______________
得分速记
(1)验证水解产物时,首先要加入NaOH溶液中和后再进行实验。
(2)要验证混合液中是否还有淀粉应直接取水解液加碘水,而不能在加入NaOH中和后再加碘水,因碘水与NaOH溶液反应。
考向1糖类的结构与性质
例1(2025·浙江省台州市高三二模)葡萄糖和果糖生成蔗糖的反应为:
下列关于该反应中有机物的性质或结构的说法不正确的是( )
A.可以用红外光谱法鉴别葡萄糖与果糖
B.葡萄糖与果糖为同分异构体,葡萄糖与蔗糖为同系物
C.如果使用浓硫酸做催化剂,反应过程中可能产生刺激性气味的气体
D.1个葡萄糖(链式)分子中有4个手性碳原子
【变式训练1·变载体】(2025·浙江浙南名校联盟高二期中)D-乙酰氨基葡萄糖(结构简式如下)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.其水解产物之一为葡萄糖
C.该分子结构中含有4种官能团 D.能发生缩聚反应
【变式训练2·变考法】(2025·山东省名校联盟高三下学期开学考)三氯蔗糖是可供糖尿病患者食用的甜味剂,它是保持蔗糖分子的基本结构不变,仅改变分子结构中的某些基团而得到的,该过程称为分子结构修饰,下列说法正确的是( )
A.通过X射线衍射可确定蔗糖分子被修饰的部位
B.通过紫外光谱可确定三氯蔗糖分子中的官能团
C.蔗糖被修饰后,分子中的不对称碳原子个数发生变化
D.分子被修饰时因保持基本结构不变,所以修饰前后化学性质不变
【逻辑思维与科学建模】【变式训练3】醋酸纤维以纤维素为原料通过乙酰化反应制得,触摸柔滑、舒适,光泽、性能均接近桑蚕丝。纤维素中羟基被乙酰基取代程度可分为二醋酸纤维和三醋酸纤维。用纤维素制备三醋酸纤维的反应如下,下列有关说法正确的是(Ac—代表CH3CO—) ( )
A.纤维素的乙酰化反应属于缩聚反应
B.当1mol纤维素发生三醋酸纤维化反应后,质量增加129n g
C.纤维素与淀粉均为多糖,互为同分异构体
D.二醋酸纤维比三醋酸纤维吸湿性更好
考向2糖类的水解
例2为检验淀粉水解的情况,进行如下图所示的实验,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,最好在冷却后的水溶液中直接加碘
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
思维建模 淀粉水解产物的判断
(1)检验淀粉水解产物及水解程度的实验
(2)实验现象及结论
情况
现象A
现象B
结论
1
溶液呈蓝色
未产生银镜
淀粉未水解
2
溶液呈蓝色
出现银镜
淀粉部分水解
3
溶液不呈蓝色
出现银镜
淀粉完全水解
【变式训练1·变考法】某学生设计了如下实验方案用以检验淀粉水解的情况:
下列结论中正确的是( )
A.淀粉尚有部分未水解 B.淀粉已完全水解
C.淀粉没有水解 D.淀粉已发生水解,但不知是否完全水解
【变式训练2·变考法】某同学检验淀粉水解程度的实验如下:
步骤1:向淀粉溶液中加入一定量稀H2SO4,加热反应几分钟;冷却后取少量水解液,加入碘水,溶液显蓝色。
步骤2:另取少量水解液加入足量NaOH溶液,再加入新制Cu(OH)2悬浊液并加热至沸腾,有砖红色沉淀生成。
该同学结合实验情况做出了以下判断,你认为其中说法不正确的是( )
A.步骤1加入稀H2SO4,目的是为了加快淀粉的水解速率
B.步骤2产生沉淀的方程式为:
C.步骤1、2的现象说明淀粉发生了部分水解
D.实验结果并不能得出淀粉的水解反应是可逆过程的结论
【文化遗产保护与学科知识结合】【变式训练3】《齐民要术》是世界上最早记录食品酿造的典籍。某同学依据典籍中记载的步骤进行米酒酿制(图1),并收集监测的相关数据绘制图2,下列说法错误的是( )
A.粮食酿酒过程中主要物质变化为淀粉→葡萄糖→乙醇
B.酿造米酒过程中发生了复杂的化学变化,需要控制好反应条件
C.图2中pH减小的主要原因是酿酒过程中生成少量酸性物质
D.用分液的方法可将乙醇含量较低的米酒制成高度酒
(
) 考点二 蛋白质、核酸
知识点1氨基酸的结构与性质
1.氨基酸的组成与结构
(1)氨基酸的概念:羧酸分子中烃基的氢原子被氨基取代后得到的化合物称为氨基酸。
(2)氨基酸的结构: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—NH2和—COOH。
(3)几种常见的氨基酸
俗名
结构简式
系统命名
甘氨酸
____________________
氨基乙酸
丙氨酸
____________________
2-氨基丙酸
谷氨酸
____________________
2-氨基戊二酸
苯丙氨酸
____________________
2-氨基-3-苯基丙酸
缬氨酸
____________________
2-氨基-3-甲基丁酸
半胱氨酸
HS-CH2-COOH
-氨基--巯基丙氨酸
2.氨基酸的化学性质
(1)两性
①与酸反应:HOOC-CH2-NH2+HCl ____________________
②与碱反应:H2N-CH2COOH+NaOH ____________________
(2)成肽反应:羧基脱羟基,氨基脱氢,形成肽键()
得分速记
两种不同的氨基酸可形成四种二肽。
知识点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_________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。
(3)四级结构
2.性质
(1)水解:在酸、碱或酶的作用下最终生成_________;
(2)两性:含有_________显碱性和含有_________显酸性;
(3)盐析:某些浓的无机盐可降低蛋白质的溶解度而使蛋白质从水溶液中析出,为_______过程。可用于分离提纯蛋白质;
(4)变性:加热、加压、紫外线、X射线、强酸、强碱、重金属盐、一些有机物会使蛋白质变性,属于_________过程。是杀菌、消毒的原理;
(5)颜色反应:含苯环的蛋白质遇浓硝酸,加热显_______色——蛋白质的检验方法;
(6)燃烧:有_________的气味——检验毛、丝纺织品。
3.酶
(1)大部分酶是一种蛋白质,具有蛋白质的性质。
(2)酶是一种生物_________,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_________;③具有高效_________。
得分速记
蛋白质盐析和变性的比较
盐析
变性
条件
较浓的轻金属盐或铵盐溶液,如(NH4)2SO4、Na2SO4溶液等
加热、紫外线、X射线、重金属盐、强酸、强碱、甲醛等
特点
可逆,蛋白质仍保持原有活性
不可逆,蛋白质已失去原有活性
应用
分离、提纯蛋白质,如向蛋白质溶液中加入饱和Na2SO4[或(NH4)2SO4]溶液,使蛋白质析出
消毒,灭菌,给果树施用波尔多液,保存动物标本等
知识点3核酸的结构
1.核酸的形成
核酸可以看做磷酸、_______和_______通过一定方式结合而成的_________。
(1)戊糖:分为_______和_________,对应的核酸分别是____________________和____________________。
(2)碱基:具有碱性的杂环化合物,RNA的碱基和DNA的碱基不同,共同的类别有3种。如下图所示:
(3)核酸可以看作_______、_______和_______通过一定方式结合而成的生物大分子。
(4)水解及产物的缩合过程:
2.核酸的结构
(1)DNA分子:由______条多聚核苷酸链组成,两条链平行盘绕,形成_________结构;每条链中的脱氧核糖和磷酸______连接,排列在
侧,碱基排列在______侧;两条链上的碱基通过_______作用结合成碱基对,腺嘌呤与_________配对,鸟嘌呤与_________配对,遵循碱基_______配对原则。
(2)RNA分子:与DNA类似,以核苷酸为基本构成单位,其中的戊糖由核糖替代了脱氧核糖、碱基由尿嘧啶替代了胸腺嘧啶,RNA分子一般成_________结构,比DNA小的多。
3.生物功能
DNA分子
具有一定碱基排列顺序的DNA片段含有特定的_________,决定生物体的_________。
RNA分子
负责________、_______和_______DNA分子所携带的_________。
4.核糖核酸(RNA)与脱氧核糖核酸(DNA)比较
物质
核糖核酸(RNA)
脱氧核糖核酸(DNA)
元素组成
C、H、O、N、P
基本组成单位
核糖核苷酸(4种)
脱氧核糖核苷酸(4种)
化学
组成
戊糖
_________糖
_________糖
碱基
____________________
____________________
A(腺嘌呤)、G(鸟嘌呤)、C(胞嘧啶)
磷酸
相同
一般结构
由____条核糖核苷酸链构成
由____条脱氧核糖核苷酸链构成
分布
主要_________中
主要在_________中
得分速记
(1)DNA分子相当于蛋白质结构中的肽链,核苷酸相当于蛋白质结构中的氨基酸,磷脂键相当于蛋白质结构中的肽键,故核酸的基本单位是核苷酸。
(2)DNA和RNA中所含戊糖的不同,故可根据戊糖的不同将天然核酸分为DNA和RNA。
(3)在DNA中,根据碱基互补配对的原则,一条链上的A一定等于互补链上的T;一条链上的G一定等于互补链上的C,反之亦然。因此,可推知用于碱基计算的规律:在一个双链DNA分子中,A=T、G=C,即A+G=T+C或A+C=T+G。也就是说,嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数,各占全部碱基总数的50%。
(4)DNA决定生物体的一系列性状,RNA主要负责传递、翻译和表达DNA携带的遗传信息。
考向1氨基酸的结构与性质
例1(2025·浙江杭州高二期末)谷胱甘肽是广泛存在于人体内的肽类物质,近年来因美白功能受关注,下列说法不正确的是( )
A.1个谷胱甘肽分子中有2个手性碳原子
B.谷胱甘肽由三种氨基酸分子脱水缩合生成
C.谷胱甘肽具有清除自由基的抗氧化功能,主要与分子中的氨基(-NH2)有关
D.根据结构推测,谷胱甘肽能与汞离子形成配合物
【变式训练1·变考法】色氨酸是植物体内生长素生物合成重要的前体物质,普遍存在于高等植物中。纯净的色氨酸为白色或微黄色结晶,微溶于水,易溶于盐酸或氢氧化钠溶液,其结构如图所示,下列关于色氨酸的说法不正确的是( )
A.色氨酸的分子式为C11H13N2O2
B.色氨酸能发生取代、加成、酯化、中和反应
C.色氨酸微溶于水而易溶于酸或碱溶液是因为其与酸、碱都能反应生成盐
D.将色氨酸与甘氨酸(NH2CH2COOH)混合,在一定条件下最多可形成三种二肽
【变式训练2·变载体】(2025·吉林白山高二期末)酪氨酸学名为2-氨基-3-对羟苯基丙酸,是一种生命活动不可缺少的氨基酸,其结构如图所示。下列说法正确的是( )
A.酪氨酸为高分子化合物
B.酪氨酸分子中含有1个手性碳原子
C.酪氨酸既能与盐酸反应又能与NaOH溶液反应,且消耗盐酸和NaOH的物质的量之比为1:1
D.1mol酪氨酸分子与足量金属Na反应可产生22.4LH2
【新技术与学科知识结合】【变式训练3】表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)、右旋精氨酸(D-Arg)与甲醛在水介质中的化学反应驱动自组装[曼尼希反应是指含有活泼氢的化合物(如醛、酮等)与甲醛(或其他醛)以及胺(伯胺、仲胺等)之间发生的缩合反应,反应示意图如图],制备了复合纳米粒子(E-DA NPs).该复合纳米粒子可有效提高EGCG药物递送的半衰期和生物利用度,抑制肿瘤细胞的增殖。下列说法错误的是( )
A.n个EGCG与甲醛缩聚最多可消耗n个甲醛 B.E-DA NPs可缓慢释放EGCG药物
C.右旋精氨酸(D-Arg)属于α-氨基酸 D.EGCG分子中原子的杂化方式为sp2、sp3
考向2蛋白质的结构与性质
例2胰岛素是由胰腺分泌的一种激素,具有调节体内糖类、蛋白质和脂肪代谢的功能。胰岛素是最先被确定氨基酸序列的蛋白质,其结构由桑格等于1955年测定。它由两条肽链组成,两条肽链通过二硫键(-S-S-)连接(图1中使用了氨基酸的缩写)。胰岛素及其中某一结构片段如下图所示,下列说法错误的是( )
A.氨基酸通过取代反应按照一定顺序形成肽链
B.胰岛素中肽键的氧原子与氢原子之间存在氢键
C.合成图2中结构片段需要4种氨基酸
D.通过氧化反应可将半胱氨酸()的巯基()转化为二硫键
【文化遗产保护与学科知识结合】【变式训练1】《嫘祖圣地》碑文记载:“生前首创种桑养蚕之法,抽丝编绢之术,谏诤黄帝,旨定农桑,法制衣裳……”。下列说法错误的是( )
A.丝绸制品主要成分是蛋白质 B.“抽丝编绢”涉及化学变化
C.蚕丝和棉纤维可用灼烧法鉴别 D.蚕丝水解产生-氨基酸
【诺贝尔奖与学科知识结合】【变式训练2】(2025·河北张家口高二期末)2024年诺贝尔化学奖第一次颁给了“人工智能模型”,该模型能预测大约两亿种已知蛋白质的复杂结构。下列说法错误的是( )
A.蛋白质水解的最终产物为氨基酸
B.含有苯环的蛋白质溶液与浓硝酸混合共热后会产生黄色沉淀
C.实验室一般通过测定有机样品中氮元素的质量分数计算其中蛋白质的含量
D.加入过量的CuSO4溶液会使蛋白质盐析
【多步骤反应流程机理图】【变式训练3】一种环氧化合物三位一体水解酶催化机理如图所示。下列说法正确的是( )
A.温度越高,酶的催化活性越高
B.组氨酸中N均采用sp3杂化
C.邻二醇在水中的溶解性小于酯中间体
D.催化反应方程式可表示为
考向3核酸的组成与结构
例3(2025·浙江省第一届NBchem高三选考模拟考试)ATP是细胞生命活动所需能量的直接来源,也是生物体内重要的能量转换中间体。
则下列说法正确的是( )
A.ATP分子中磷酸与磷酸之间则形成磷酯键
B.1mol ATP分子中有3mol高能磷酸键
C.反应ATP→ADP是一个任意温度自发的反应
D.ATP具有酸性,不具有碱性
【变式训练1·变考法】核酸检测为确认病毒感染提供了关键的支持性证据。某核糖核酸()的结构片断示意图如下,它在蛋白酶的催化作用下能完全水解生成戊糖、碱基和某酸。下列说法不正确的是
A.蛋白酶能加快该核糖核酸的水解速率
B.该核糖核酸水解生成的戊糖能溶于水
C.该核糖核酸水解生成的碱基中含有氮元素
D.该核糖核酸完全水解生成的酸是
【变式训练2·变载体】核酸的某一结构片段如图所示,下列说法中错误的是( )
A.该结构片段存在3个手性碳原子 B.核酸水解时涉及磷酯键断裂
C.其单体戊糖与葡萄糖互为同系物 D.形成此片段的核苷酸能与酸、碱发生反应
【变式训练3·变载体】核酸检测对病毒防控意义重大。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所示。下列说法正确的是( )
A.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)与葡萄糖互为同系物,都能发生银镜反应
C.胞嘧啶的分子式为C4H5N3O,含有的官能团只有氨基和酰胺基
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
(
) 考点三 合成高分子
知识点1高分子化合物的组成
1.概念
有机高分子化合物是由许多小分子化合物以共价键结合成的,___________很大(通常在104以上)的一类化合物。
2.与有机高分子化合物相关的概念
概念
定义
示例
单体
能够进行聚合反应形成高分子化合物的_________
链节
高分子化合物中化学组成相同、可重复的________
聚合度
高分子链中含有___________,通常用n表示
聚合物
由单体_________形成的相对分子质量较大的化合物
3.高分子有机化合物与低分子有机物的区别
有机高分子化合物
低分子有机物
相对分子质量
___________ (通常104~106)
___________以下
相对分子质量的数值
平均值
有明确的___________
分子的基本结构
由若干个重复___________组成
单一分子结构
性质
在物理、化学性质上有较大差异
联系
以低分子有机物为原料,经聚合反应得到各种相对分子质量不等的同系物组成的___________物,也称为聚合物
得分速记
(1)高分子的合成是利用有机物相互反应的性能,得到相对分子质量较大的高分子的过程。
(2)聚合反应得到的是分子长短不一的混合物,所以有机高分子没有固定的熔、沸点。
(3)因为聚合物是混合物,所以没有固定的相对分子质量。聚合物的平均相对分子质量=链节的相对式量×聚合度(n)。
知识点2高分子化合物的分类
1.高分子化合物的分类
(1)按来源分:________高分子、合成高分子。
(2)按结构分:线型高分子、_________高分子、支链型高分子。
(3)按性质分:热塑性高分子、___________高分子。
(4)按用途分:___________、___________、___________、涂料、黏合剂等。其中,______________________又被称为“三大合成材料”。
2.高分子化合物的基本性质
(1)溶解性:_______高分子(如有机玻璃)能溶解在适当的有机溶剂中,___________高分子(如硫化橡胶)不溶于有机溶剂,只有一定程度的溶胀。
(2)热塑性和热固性:_______高分子具有___________ (如聚乙烯),___________高分子具有___________ (如电木、硫化橡胶)。
(3)强度:高分子材料强度一般比较_______。
(4)电绝缘性:通常高分子材料电绝缘性_______。
知识点3高分子化合物的合成方法
1.加成聚合反应
(1)概念:由含有不饱和键的化合物分子以___________的形式结合成高分子化合物的反应,简称加聚反应。
(2)加聚反应方程式的书写
①乙烯的加聚:__________________________________
②1,3-丁二烯的加聚:_____________________________________________
(3)聚合物的平均相对分子质量=链节的相对分子质量×___________。
(4)反应特点
①单体分子中需有_______键、_______键等不饱和键,如烯、二烯、炔、醛等含不饱和键的化合物,加聚反应只发生在不饱和键上。
②单体和聚合物组成_______,聚合物相对分子质量为单体相对分子质量的___________。
③反应只生成高聚物,没有___________产生,原子利用率为_______。
④加成聚合物(简称加聚物)结构式的书写:将链节写在方括号内,聚合度n在方括号的右下角。
(5)巧断加聚物的单体:已知加聚物的结构简式,可用下面介绍的“单双键互换法”巧断合成它的单体,其步骤是:
①首先去掉加聚物两端的“”、“”。
②再将高分子链节中主链上的碳碳单键改为碳碳双键,碳碳双键改为碳碳单键。
③再从左到右检查高分子链节中各碳原子的价键,把碳原子的价键超过4价的碳原子找出来。用“△”符号标示出来。
④去掉不符合4价的碳原子间的价键(一般为双键),即得合成该加聚物的单体。
得分速记
加聚反应的特点
2.缩合聚合反应
(1)概念:由一种或一种以上的单体相互结合生成聚合物,同时有_______生成的反应,简称缩聚反应。得到的高分子称为缩聚物。
(2)类型
①羟基酸缩聚,如HOCH2COOH的缩聚:___________________________________________。
HOOC(CH2)5OH的缩聚:_______________________________________________________。
②二元醇与二元酸缩聚,如乙二酸与乙二醇的缩聚:
_______________________________________________________。
己二酸与乙二醇的缩聚:
_________________________________________________________________________________。
③氨基酸缩聚:_______________________________________________________
④二元酸与二胺缩聚:_______________________________________________________。
⑤苯酚与甲醛的缩聚(酚醛树脂):_______________________________________________________
(3)缩聚反应的特点反应特点
(4)高聚物单体的推断方法
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,一般有“COO、CONH”等结构,在画线处断键,碳原子上连—OH,氧原子和氮原子上连—H,即得单体。
得分速记
加聚反应和缩聚反应的比较
类别
加聚反应
缩聚反应
单体特征
含不饱和键
(如)
至少含两个特征官能团
(如—OH、、—NH2)
单体种类
含碳碳双键或碳碳三键的有机物或环状有机物等
酚和醛,二元醇、二元酸、氨基酸
聚合方式
通过不饱和键、破环加成
通过缩合脱去小分子而连接
聚合物特征
高聚物与单体具有相同的组成
高聚物和单体具有不同的组成
产物
只产生高聚物
高聚物和小分子
知识点4高分子材料
1.高分子材料按用途和性能分类
(1) ___________材料:塑料、合成纤维、合成橡胶、黏合剂、涂料等
(2) ___________材料:高分子分离膜、导电高分子、医用高分子、高吸水性树脂等
2.高分子的结构与性质
(1)结构:线型结构、支链型结构和网状结构
(2)性质
分类
线型高分子
网状高分子
结构
分子中的原子以共价键相互连接,构成一条很长的卷曲状态的“链”
分子链与分子链之间有许多共价键交联起来,形成三维空间_______结构
溶解性
能缓慢溶解于适当溶剂
很难溶解,但往往有一定程度的胀大
性能
具有_______性,无固定熔点
具有_______性,受热不熔化
特性
强度大、可拉丝、吹薄膜、绝缘性好
强度大、绝缘性好,有可塑性
常见
物质
聚乙烯、聚氯乙烯、天然橡胶
酚醛树脂、硫化橡胶
3.新型高分子材料与传统三大合成材料的联系与区别
比较
分类
功能高分子材料
传统三大合成材料
共同点
都是由C、H、O、N、S等元素构成
都是由单体经加聚或缩聚反应形成
都有线型结构、网状结构
区别
在功能与性能上,与传统材料相比,新型高分子材料具有特殊功能
4.功能高分子材料的比较
常见功能高分子材料
主要功能
高分子膜
高分子分离膜
选择性地允许某些物质通过
高分子传感膜
把化学能转换成电能
高分子热电膜
把热能转换成电能
医用高分子材料
1 具有优异的生物相容性②具有某些特殊功能
考向1聚合反应及单体的判断
例1有下列高分子化合物:
其中由两种不同单体聚合而成的是( )
A.③⑤ B.③④⑤ C.①②③⑤ D.②③④⑤
思维建模 高聚物单体的推断方法
【变式训练1·变考法】下列对聚合物及其单体的认识中,正确的是( )
A.的单体属于二烯烃
B.是由三种单体加聚得到的
C.锦纶是由一种单体缩聚得到的
D.的单体都不能发生银镜反应
【变式训练2·变载体】脲醛树脂(UF)可用于生产木材黏合剂、生活器具和电器开关。尿素()和甲醛在一定条件下发生类似苯酚和甲醛的反应得到线型脲醛树脂,再通过交联形成网状结构,其结构片段如图所示(图中表示链延长),下列说法错误的是( )
A.脲醛树脂难溶于水
B.形成线型结构的过程发生了缩聚反应
C.脲醛树脂合成过程中可能存在中间体
D.脲醛树脂在一定条件下可以发生水解反应,重新生成尿素和甲醛
【变式训练3·变题型】填写下列空白。
考向2高分子化合物的结构与性质
例2(2025·浙江宁波高二期末)科学家成功将废弃羊毛中的角蛋白转化为高性能生物基塑料,转化过程如图所示(图中表示蛋白质肽链),该“塑料”可以在80℃下通过热压成型重复加工利用。下列说法正确的是( )
步骤①: 步骤②
A.该生物基塑料为热固性塑料
B.步骤①中S-S键未发生氧化还原反应
C.该合成过程破坏了蛋白质肽链的氨基酸排列顺序,蛋白质发生了变性
D.利用步骤②可以通过将不同分子接到蛋白质肽链上进行分子修饰,重塑材料性能
9.(2025·浙江省第一届NBchem三模)PEF材料是一种生物基聚酯材料[由可再生生物质资源(如玉米、甘蔗等)提取原料制成的塑料材料]具有多种优越性能和广泛的应用前景。其一种转化过程如图所示:
下列说法错误的是( )
A.x=2n-1(n>1)
B.上述转化的原子利用率小于100%
C.1mol FDCA与足量碳酸钠溶液反应放出1mol二氧化碳
D.PEF通过碳碳双键的加聚反应生成的网状高分子,不可反复加热熔融加工
【变式训练1·变载体】(2025·浙江省北斗星盟高三联考)高分子可用于制备聚合物离子导体,其合成路线如下。
下列说法不正确的是( )
A.苯乙烯所有原子可能共平面 B.试剂为
C.试剂为HO(CH2CH2O)mCH3 D.反应1为加聚反应,反应2为缩聚反应
【变式训练2·变载体】(2025·浙江省湖州、衢州、丽水高三三地市一模)高分子材料Q的合成路线如下:
下列说法不正确的是( )
A.生成X的反应为加成反应 B.试剂a可选择NaOH溶液
C.生成Q的反应中Z与Y的物质的量之比为2:1 D.物质Y为CH3CHO
【变式训练3·变载体】(2025·浙江省金华市高三二模)化合物X是一种药物递送载体,可用甲基水杨酸为原料合成。下列说法不正确的是( )
A.用质谱仪检测A的最大质荷比为90
B.甲基水杨酸能发生加成、氧化、取代反应
C.B和C生成X的反应不是缩聚反应
D.X分子中采用sp3杂化的原子共有3n+1个
考向3高分子材料及应用
例2(2025·浙江省宁波市镇海中学高三选考模拟)高吸水性树脂(SAP)的结构片段如图所示。
下列说法正确的是( )
A.合成SAP的反应为缩聚反应
B.合成SAP的单体中碳原子均共面
C.将SAP中羧基等基团酯化可提高其吸水性
D.丙烯与1,4-戊二烯共聚可形成类似SAP骨架的交联结构
【变式训练1·变考法】(2025·浙江省温州市环大罗山联盟高二期末))新基建中物联网的建设大大增加了对5G芯片的需求,而制备芯片需要大量使用光刻胶。如图是某种光刻胶C的光交联反应,下列有关说法不正确的是( )
A.物质A的单体中所有原子可能共平面 B.1mol物质C最多与6nmolH2发生加成反应
C.物质A与物质B不是同分异构体,是同一物质 D.该反应属于加成反应
【变式训练2·变载体】PEF是生物基聚酯材料,可由如图所示方法合成。下列说法正确的是( )
A.寡聚体C2的RPO聚合属于加聚反应
B.寡聚体C2分子中所有原子可能共平面
C.FDCA与足量氢气的加成产物中含有4个手性碳原子
D.1mol PEF与NaOH溶液反应最多可消耗nmolNaOH
【变式训练3·变考法】聚合物A是一种新型可回收材料的主要成分,其结构片段如下图(图中表示链延长)。该聚合物是由线型高分子P和交联剂Q在一定条件下反应而成,以氯仿为溶剂,通过调控温度即可实现这种材料的回收和重塑。
已知:i.
ii. ΔH<0
下列说法不正确的是( )
A.M为1,4-丁二酸
B.交联剂Q的结构简式为
C.合成高分子化合物P的反应属于缩聚反应,其中x=n-1
D.通过先升温后降温可实现这种材料的回收和重塑
1.(2025·浙江1月卷,7,3分)下列物质的结构或性质不能说明其用途的是( )
A.葡萄糖分子结构中有多个羟基,故葡萄糖可与银氨溶液反应制作银镜
B.具有网状结构的交联橡胶弹性好、强度高,故可用作汽车轮胎材料
C.SiC的碳、硅原子间通过共价键形成空间网状结构,硬度大,故SiC可用作砂轮磨料
D.NaHCO3能中和酸并受热分解产生气体,故可用作加工馒头的膨松剂
2.(2025·浙江1月卷,16,3分)蛋白质中N元素含量可按下列步骤测定:
下列说法不正确的是( )
A.步骤Ⅰ,须加入过量浓H2SO4,以确保N元素完全转化为NH4+
B.步骤Ⅱ,浓溶液过量,有利于氨的蒸出
C.步骤Ⅲ,用定量、过量盐酸标准溶液吸收NH3,以甲基红(变色的范围:4.4~6.2)为指示剂,用标准溶液滴定,经计算可得N元素的含量
D.尿素[CO(NH2)2]样品、NaNO3样品的N元素含量均可按上述步骤测定
3.(2024·浙江1月卷,11,3分)制造隐形眼镜的功能高分子材料Q的合成路线如下:
下列说法不正确的是( )
A.试剂a为 NaOH乙醇溶液 B.Y易溶于水
C.Z的结构简式可能为 D.M分子中有3种官能团
4.(2023•浙江6月卷,6,3分)化学烫发巧妙利用了头发中蛋白质发生化学反应实现对头发的“定型”,其变化过程示意图如下。下列说法不正确的是( )
A.药剂A具有还原性
B.①→②过程若有2 mol S-S键断裂,则转移4 mol电子
C.②→③过程若药剂B是H2O2,其还原产物为O2
D.化学烫发通过改变头发中某些蛋白质中S-S键位置来实现头发的定型
5.(2022•浙江6月卷,14,2分)下列说法不正确的是( )
A.植物油含有不饱和高级脂肪酸甘油酯,能使溴的四氯化碳溶液褪色
B.向某溶液中加入茚三酮溶液,加热煮沸出现蓝紫色,可判断该溶液含有蛋白质
C.麦芽糖、葡萄糖都能发生银镜反应
D.将天然的甘氨酸、丙氨酸、苯丙氨酸混合,在一定条件下生成的链状二肽有9种
6.(2021•浙江1月卷,14,2分)下列说法不正确的是( )
A.甘氨酸和丙氨酸混合,在一定条件下可生成4种二肽
B.乙酸、苯甲酸、乙二酸(草酸)均不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.纤维素与乙酸酐作用生成的醋酸纤维可用于生产电影胶片片基
D.工业上通常用植物油与氢气反应生产人造奶油
7.(2021•浙江6月卷,14,2分)关于油脂,下列说法不正确的是( )
A.硬脂酸甘油酯可表示为
B.花生油能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.植物油通过催化加氢可转变为氢化油
D.油脂是一种重要的工业原料,可用于制造肥皂、油漆等
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第04讲 生物大分子、合成高分子
目录
01
02 体系构建·思维可视
03 核心突破·靶向攻坚
考点一 糖类
知识点1糖类的定义和分类
知识点2单糖
知识点3二糖
知识点4多糖
考向1糖类的结构与性质
考向2糖类的水解
【思维建模】淀粉水解产物的判断
考点二 蛋白质、核酸
知识点1氨基酸的结构与性质
知识点2蛋白质的结构与性质
知识点3核酸的结构
考向1氨基酸的结构与性质
考向2蛋白质的结构与性质
考向3核酸的组成与结构
考点三 合成高分子
知识点1高分子化合物的组成
知识点2高分子化合物的分类
知识点3高分子化合物的合成方法
知识点4高分子材料
考向1聚合反应及单体的判断
【思维建模】高聚物单体的推断方法
考向2高分子化合物的结构与性质
考向3高分子材料及应用
04真题溯源·考向感知
考点要求
考查形式
2025年
2024年
2023年
生物大分子
选择题
非选择题
浙江1月卷T16,3分
——
浙江1月卷T8,3分
合成高分子
选择题
非选择题
浙江6月卷T6,3分
浙江1月卷T7,3分
浙江1月卷T11,3分
浙江6月卷T6,3分
考情分析:
1.从命题题型和内容上看,浙江选考单独命题不多,会与烃的衍生物融合,题目容易,主要从以下几方面考查:(1)生物大分子的性质及应用;(2)高分子化合物一般考查聚合物的组成与结构特点、单体和链节与聚合物结构的关系。
2.从命题思路上看,选考仍会以新的情境载体考查生物大分子的组成、结构与性质,高聚物单体和反应类型的推断等知识,题目难度一般适中。重点关注:(1)加强能从物质的微观层面理解糖类、氨基酸、蛋白质、核酸的组成结构,掌握它们主要性质;(2)能结合实例认识糖类、氨基酸、蛋白质、核酸等有机物在生产、生活领域中的重要作用;(3)理解加聚反应、缩聚反应的原理和应用;根据有机高分子化合物的合成原理,建立由高聚物推断出其单体的“模型”。
复习目标:
1.了解糖类、氨基酸和蛋白质、核酸的组成、结构特点、主要化学性质及应用。
2.了解糖类、氨基酸和蛋白质、核酸在生命过程中的作用。
3.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。
4.了解加聚反应和缩聚反应的含义。
(
) 考点一 糖类
知识点1糖类的定义和分类
1.概念和组成
(1)定义:多羟基醛、多羟基酮和它们的脱水缩合物。
(2)组成:由C、H、O三种元素组成
(3)组成通式:Cn(H2O)m,曾用名碳水化合物
①大多数糖类可用通式Cn(H2O)m表示,脱氧核糖(C5H10O4)、鼠李糖(C6H12O5)不符合;
②少数符合糖类通式的物质不是糖类,如乙酸(CH3COOH)、甲酸甲酯(HCOOCH3)
③糖类分子中并不存在水分子。
2.分类
类别
依据
举例
单糖
不能水解的糖
葡萄糖、果糖和脱氧核糖等
寡糖或
低聚糖
1 mol糖水解后能产生2~10mol单糖
以二糖最为重要,二糖有麦芽糖、乳糖和蔗糖等
多糖
1 mol糖水解后能产生10mol以上单糖
淀粉、纤维素和糖原等
转化
关系
得分速记
(1)大多数糖类化合物的分子式可用通式一般为Cm(H2O)n,m与n是可以相同、也可以不同的正整数;
(2)糖类不一定均符合Cm(H2O)n组成,如:脱氧核糖的分子式为C5H10O4;
(3)符合Cm(H2O)n组成的物质不一定是糖类,如:乙酸的分子式为C2H4O2[或C2(H2O)2],故碳水化合物表示糖类并不准确;
(4)有甜味的不一定是糖,如:甘油、木糖醇等;没有甜味的也可能是糖,如:淀粉、纤维素等。因此,糖类物质不完全属于碳水化合物,也不等于甜味物质。
(5)脱水缩合一般指两个或更多反应物生成一个主要产物,并伴随着失去H2O等小分子的反应。
知识点2单糖
1.组成和分子结构
名称
分子式
结构简式
官能团
葡萄糖
C6H12O6
CH2OH(CHOH)4CHO
—OH、—CHO
果糖
C6H12O6
CH2OH(CHOH)3COCH2OH
、—OH
核糖
C5H10O5
CH2OH(CHOH)3CHO
—OH、—CHO
脱氧核糖
C5H10O4
CH2OH(CHOH)2CH2CHO
—OH、—CHO
2.葡萄糖的化学性质
(1)生理氧化:C6H12O6+6O26CO2+6H2O
(2)发酵反应:C6H12O62C2H5OH+2CO2
(3)酯化反应:CH2OH(CHOH)4CHO +5CH3COOH CH3COOCH2(CHOH)4CHO+5H2O
(4)银镜反应:CH2OH(CHOH)4CHO+2[Ag(NH3)2]OHCH2OH(CHOH)4COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O
(5)与新制Cu(OH)2反应:CH2OH(CHOH)4CHO+2Cu(OH)2+NaOHCH2OH(CHOH)4COONa+Cu2O↓+3H2O
(6)与H2加成:CH2OH(CHOH)4CHO+H2CH2OH(CHOH)4CH2OH
得分速记
葡萄糖[多羟基醛CH2OH(CHOH)4CHO]与果糖[多羟基酮]互为同分异构体。
知识点3二糖类
比较项目
蔗糖
麦芽糖
相同点
分子式
均为C12H22O11
化学性质
都能发生水解反应
不同点
是否含醛基
不含有
含有
能否发生银镜反应
不能
能
水解产物
葡萄糖和果糖
葡萄糖
相互关系
互为同分异构体
鉴别方法
向其溶液中分别加入银氨溶液,水浴加热,能发生银镜反应的是麦芽糖,不能发生银镜反应的是蔗糖(也可用新制的氢氧化铜鉴别)
得分速记
(1)单糖不能水解,低聚糖和多糖能水解;
(2)常见的还原性糖有葡萄糖和麦芽糖,能发生银镜反应,蔗糖、纤维素和淀粉为非还原性糖,不能发生银镜反应,但果糖能发生银镜反应。
知识点4多糖
1.相似点
(1)都属于高分子化合物,属于多糖,分子式都可表示为(C6H10O5)n;
(2)都能发生水解反应,如淀粉水解的化学方程式为(C6H10O5)n+nH2OnC6H12O6
(3)都不能发生银镜反应。
2.不同点
(1)结构不同;通式中n值不同;不是同分异构体。
(2)淀粉遇碘显蓝色。
(3)纤维素可以与醋酸、硝酸发生酯化反应制备醋酸纤维、硝酸纤维。
3.淀粉水解程度的判断
(1)实验原理:判断淀粉水解的程度时,要注意检验产物中是否生成葡萄糖,同时还要确认淀粉是否水解完全。用银氨溶液或新制的Cu(OH)2和碘水来检验淀粉是否发生了水解及水解是否完全。
(2)实验步骤
(3)实验现象和结论
现象A
现象B
结论
①
未出现银镜
溶液变成蓝色
淀粉尚未水解
②
出现银镜
溶液变成蓝色
淀粉部分水解
③
出现银镜
溶液不变蓝色
淀粉完全水解
得分速记
(1)验证水解产物时,首先要加入NaOH溶液中和后再进行实验。
(2)要验证混合液中是否还有淀粉应直接取水解液加碘水,而不能在加入NaOH中和后再加碘水,因碘水与NaOH溶液反应。
考向1糖类的结构与性质
例1(2025·浙江省台州市高三二模)葡萄糖和果糖生成蔗糖的反应为:
下列关于该反应中有机物的性质或结构的说法不正确的是( )
A.可以用红外光谱法鉴别葡萄糖与果糖
B.葡萄糖与果糖为同分异构体,葡萄糖与蔗糖为同系物
C.如果使用浓硫酸做催化剂,反应过程中可能产生刺激性气味的气体
D.1个葡萄糖(链式)分子中有4个手性碳原子
【答案】B
【解析】A项,红外光谱可以鉴定分子的化学键和官能团,可以用红外光谱法鉴别葡萄糖与果糖,A正确;B项,结构相似、分子组成相差一个或多个CH2的化合物互称同系物,葡萄糖与蔗糖不互为同系物,B错误;C项,浓硫酸具有脱水性和强氧化性,浓硫酸作催化剂会发生氧化还原反应,生成物有刺激性气味SO2气体,C正确;D项,1个葡萄糖(链式)分子中有4个手性碳原子,如中“*”所示,D正确;故选B。
【变式训练1·变载体】(2025·浙江浙南名校联盟高二期中)D-乙酰氨基葡萄糖(结构简式如下)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.其水解产物之一为葡萄糖
C.该分子结构中含有4种官能团 D.能发生缩聚反应
【答案】D
【解析】A项,由结构简式可知分子式为C8H15O6N,A错误;B项,酰胺基能发生水解,酸性条件下该分子水解产物为:和CH3COOH,无葡萄糖,B错误;C项,该分子含羟基、醚键、酰胺基,共3种官能团,C错误;D项,该物质结构中含有多个醇羟基,能发生缩聚反应,D正确;故选D。
【变式训练2·变考法】(2025·山东省名校联盟高三下学期开学考)三氯蔗糖是可供糖尿病患者食用的甜味剂,它是保持蔗糖分子的基本结构不变,仅改变分子结构中的某些基团而得到的,该过程称为分子结构修饰,下列说法正确的是( )
A.通过X射线衍射可确定蔗糖分子被修饰的部位
B.通过紫外光谱可确定三氯蔗糖分子中的官能团
C.蔗糖被修饰后,分子中的不对称碳原子个数发生变化
D.分子被修饰时因保持基本结构不变,所以修饰前后化学性质不变
【答案】A
【解析】A项,通过X射线衍射可以确定分子结构,因此可确定蔗糖分子被修饰的部位,A正确;B项,通过红外光谱可确定三氯蔗糖分子中的官能团,B错误;C项,蔗糖子中的3个羟基被修饰后变为3个氯原子,不影响不对称碳原子个数,修饰前后均为9个(环上的碳原子),C错误;D项,分子被修饰时虽保持基本结构不变,但是官能团发生变化,所以修饰前后化学性质改变,D错误;故选A。
【逻辑思维与科学建模】【变式训练3】醋酸纤维以纤维素为原料通过乙酰化反应制得,触摸柔滑、舒适,光泽、性能均接近桑蚕丝。纤维素中羟基被乙酰基取代程度可分为二醋酸纤维和三醋酸纤维。用纤维素制备三醋酸纤维的反应如下,下列有关说法正确的是(Ac—代表CH3CO—) ( )
A.纤维素的乙酰化反应属于缩聚反应
B.当1mol纤维素发生三醋酸纤维化反应后,质量增加129n g
C.纤维素与淀粉均为多糖,互为同分异构体
D.二醋酸纤维比三醋酸纤维吸湿性更好
【答案】D
【解析】A项,纤维素的羟基中H被Ac-替代,属于取代反应,A错误;B项,当1mol纤维素发生三醋酸纤维化反应后,增加3n个Ac-,减少3n个H原子,质量增加126ng,B错误;C项,纤维素与淀粉的化学式中n值不同,不是同分异构体,C错误;D项,羟基有亲水性,二醋酸纤维比三醋酸纤维的羟基多,吸湿性更好,D正确;故选D。
考向2糖类的水解
例2为检验淀粉水解的情况,进行如下图所示的实验,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,最好在冷却后的水溶液中直接加碘
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
【答案】C
【解析】题中实验甲与乙、甲与丙都是对照实验,前者探究温度的影响,后者探究催化剂的影响,通过对照实验可知A正确;因为I2可与NaOH发生反应:I2+2NaOH===NaI+NaIO+H2O,故用I2检验淀粉是否存在时,不能有NaOH存在,B正确;用新制Cu(OH)2检验水解产物的还原性,必须在碱性环境中进行,故在水解液中先加NaOH中和稀硫酸至碱性后,再加入新制Cu(OH)2并加热,C错误;若用唾液代替稀硫酸,则不必加碱中和,直接加入新制Cu(OH)2,加热即可出现预期现象,D正确。
思维建模 淀粉水解产物的判断
(1)检验淀粉水解产物及水解程度的实验
(2)实验现象及结论
情况
现象A
现象B
结论
1
溶液呈蓝色
未产生银镜
淀粉未水解
2
溶液呈蓝色
出现银镜
淀粉部分水解
3
溶液不呈蓝色
出现银镜
淀粉完全水解
【变式训练1·变考法】某学生设计了如下实验方案用以检验淀粉水解的情况:
下列结论中正确的是( )
A.淀粉尚有部分未水解 B.淀粉已完全水解
C.淀粉没有水解 D.淀粉已发生水解,但不知是否完全水解
【答案】D
【解析】混合液呈碱性,加碘水不变蓝,不能说明不含淀粉,因为I2能与NaOH溶液反应;加入新制Cu(OH)2加热后生成砖红色沉淀,说明其中含有葡萄糖。故结论应为:淀粉已水解,但不能判断是否完全水解。
【变式训练2·变考法】某同学检验淀粉水解程度的实验如下:
步骤1:向淀粉溶液中加入一定量稀H2SO4,加热反应几分钟;冷却后取少量水解液,加入碘水,溶液显蓝色。
步骤2:另取少量水解液加入足量NaOH溶液,再加入新制Cu(OH)2悬浊液并加热至沸腾,有砖红色沉淀生成。
该同学结合实验情况做出了以下判断,你认为其中说法不正确的是( )
A.步骤1加入稀H2SO4,目的是为了加快淀粉的水解速率
B.步骤2产生沉淀的方程式为:
C.步骤1、2的现象说明淀粉发生了部分水解
D.实验结果并不能得出淀粉的水解反应是可逆过程的结论
【答案】B
【解析】A项,硫酸是淀粉溶液水解的催化剂,所以步骤1加入稀H2SO4,目的是为了加快淀粉的水解速率,A正确;B.步骤2中先加入NaOH溶液中和催化剂硫酸,使溶液显碱性,然后加入新制Cu(OH)2悬浊液并加热至沸腾,有砖红色沉淀生成,说明生成了还原性物质葡萄糖。由于溶液显碱性,不可能存在葡萄糖酸,而是生成相应的钠盐,该反应的化学方程式为:,B错误;C.步骤1证明含有淀粉,步骤2证明含有水解产生的葡萄糖,故步骤1、2的现象说明淀粉发生了部分水解,C正确;D.由于水、淀粉的物质的量的多少不能确定,因此不能确定哪种反应物过量,因此就不能判断出淀粉的水解反应是否是可逆过程,D正确;故合理选项是B。
【文化遗产保护与学科知识结合】【变式训练3】《齐民要术》是世界上最早记录食品酿造的典籍。某同学依据典籍中记载的步骤进行米酒酿制(图1),并收集监测的相关数据绘制图2,下列说法错误的是( )
A.粮食酿酒过程中主要物质变化为淀粉→葡萄糖→乙醇
B.酿造米酒过程中发生了复杂的化学变化,需要控制好反应条件
C.图2中pH减小的主要原因是酿酒过程中生成少量酸性物质
D.用分液的方法可将乙醇含量较低的米酒制成高度酒
【答案】D
【解析】A项,粮食酿酒的主要过程为粮食中的淀粉水解生成葡萄糖,葡萄糖在酒曲酶的作用下生成乙醇,粮食酿酒过程中主要物质变化为淀粉→葡萄糖→乙醇,A项正确;B项,糯米的主要成分是淀粉,经过复杂的化学变化最后生成乙醇,由图1和图2分析可知,过程中需要控制好反应时间和条件,B项正确;C项,图2中减小的主要原因是酿酒过程中生成少量乙酸,C项正确;D项,乙醇易溶于水,与水以任意比例混溶,不能用分液的方法得到乙醇,用蒸馏的方法可将乙醇含量较低的米酒制成高度酒,D项错误。故选D。
(
) 考点二 蛋白质、核酸
知识点1氨基酸的结构与性质
1.氨基酸的组成与结构
(1)氨基酸的概念:羧酸分子中烃基的氢原子被氨基取代后得到的化合物称为氨基酸。
(2)氨基酸的结构: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—NH2和—COOH。
(3)几种常见的氨基酸
俗名
结构简式
系统命名
甘氨酸
H2N-CH2COOH
氨基乙酸
丙氨酸
CH3-COOH
2-氨基丙酸
谷氨酸
HOOC-CH2-CH2-COOH
2-氨基戊二酸
苯丙氨酸
CH2-COOH
2-氨基-3-苯基丙酸
缬氨酸
CH3-COOH
2-氨基-3-甲基丁酸
半胱氨酸
HS-CH2-COOH
-氨基--巯基丙氨酸
2.氨基酸的化学性质
(1)两性
①与酸反应:HOOC-CH2-NH2+HClHOOC-CH2-NH3Cl
②与碱反应:H2N-CH2COOH+NaOHH2N-CH2COONa+H2O
(2)成肽反应:羧基脱羟基,氨基脱氢,形成肽键()
得分速记
两种不同的氨基酸可形成四种二肽。
知识点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)蛋白质是氨基酸通过肽键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。
(3)四级结构
2.性质
(1)水解:在酸、碱或酶的作用下最终生成氨基酸;
(2)两性:含有—NH2显碱性和含有—COOH显酸性;
(3)盐析:某些浓的无机盐可降低蛋白质的溶解度而使蛋白质从水溶液中析出,为可逆过程。可用于分离提纯蛋白质;
(4)变性:加热、加压、紫外线、X射线、强酸、强碱、重金属盐、一些有机物会使蛋白质变性,属于不可逆过程。是杀菌、消毒的原理;
(5)颜色反应:含苯环的蛋白质遇浓硝酸,加热显黄色——蛋白质的检验方法;
(6)燃烧:有烧焦羽毛的气味——检验毛、丝纺织品。
3.酶
(1)大部分酶是一种蛋白质,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,不需加热;②具有高度的专一性;③具有高效催化作用。
得分速记
蛋白质盐析和变性的比较
盐析
变性
条件
较浓的轻金属盐或铵盐溶液,如(NH4)2SO4、Na2SO4溶液等
加热、紫外线、X射线、重金属盐、强酸、强碱、甲醛等
特点
可逆,蛋白质仍保持原有活性
不可逆,蛋白质已失去原有活性
应用
分离、提纯蛋白质,如向蛋白质溶液中加入饱和Na2SO4[或(NH4)2SO4]溶液,使蛋白质析出
消毒,灭菌,给果树施用波尔多液,保存动物标本等
知识点3核酸的结构
1.核酸的形成
核酸可以看做磷酸、戊糖和碱基通过一定方式结合而成的生物大分子。
(1)戊糖:分为核糖和脱氧核糖,对应的核酸分别是核糖核酸(RNA)和脱氧核糖核酸(DNA)。
(2)碱基:具有碱性的杂环化合物,RNA的碱基和DNA的碱基不同,共同的类别有3种。如下图所示:
(3)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。
(4)水解及产物的缩合过程:
2.核酸的结构
(1)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;每条链中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,碱基排列在内侧;两条链上的碱基通过氢键作用结合成碱基对,腺嘌呤与胸腺嘧啶配对,鸟嘌呤与胞嘧啶配对,遵循碱基互补配对原则。
(2)RNA分子:与DNA类似,以核苷酸为基本构成单位,其中的戊糖由核糖替代了脱氧核糖、碱基由尿嘧啶替代了胸腺嘧啶,RNA分子一般成单链状结构,比DNA小的多。
3.生物功能
DNA分子
具有一定碱基排列顺序的DNA片段含有特定的遗传信息,决定生物体的一系列性状。
RNA分子
负责传递、翻译和表达DNA分子所携带的遗传信息。
4.核糖核酸(RNA)与脱氧核糖核酸(DNA)比较
物质
核糖核酸(RNA)
脱氧核糖核酸(DNA)
元素组成
C、H、O、N、P
基本组成单位
核糖核苷酸(4种)
脱氧核糖核苷酸(4种)
化学
组成
戊糖
核糖
脱氧核糖
碱基
U(尿嘧啶)
T(胸腺嘧啶)
A(腺嘌呤)、G(鸟嘌呤)、C(胞嘧啶)
磷酸
相同
一般结构
由一条核糖核苷酸链构成
由两条脱氧核糖核苷酸链构成
分布
主要在细胞质中
主要在细胞核中
得分速记
(1)DNA分子相当于蛋白质结构中的肽链,核苷酸相当于蛋白质结构中的氨基酸,磷脂键相当于蛋白质结构中的肽键,故核酸的基本单位是核苷酸。
(2)DNA和RNA中所含戊糖的不同,故可根据戊糖的不同将天然核酸分为DNA和RNA。
(3)在DNA中,根据碱基互补配对的原则,一条链上的A一定等于互补链上的T;一条链上的G一定等于互补链上的C,反之亦然。因此,可推知用于碱基计算的规律:在一个双链DNA分子中,A=T、G=C,即A+G=T+C或A+C=T+G。也就是说,嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数,各占全部碱基总数的50%。
(4)DNA决定生物体的一系列性状,RNA主要负责传递、翻译和表达DNA携带的遗传信息。
考向1氨基酸的结构与性质
例1(2025·浙江杭州高二期末)谷胱甘肽是广泛存在于人体内的肽类物质,近年来因美白功能受关注,下列说法不正确的是( )
A.1个谷胱甘肽分子中有2个手性碳原子
B.谷胱甘肽由三种氨基酸分子脱水缩合生成
C.谷胱甘肽具有清除自由基的抗氧化功能,主要与分子中的氨基(-NH2)有关
D.根据结构推测,谷胱甘肽能与汞离子形成配合物
【答案】C
【解析】A项,手性碳原子是指连有四个各不相同的原子或基团的碳原子,1个谷胱甘肽分子中有2个手性碳原子,可用*号标明:,A正确;B项,观察谷胱甘肽的结构简式知,它由、、这三种氨基酸分子脱水缩合生成,B正确;C项,谷胱甘肽具有清除自由基的抗氧化功能,主要与分子中的巯基(-SH)有关,巯基易被氧化,C错误;D项,谷胱甘肽中的巯基中硫原子有孤电子对,能与汞离子形成配位键,进而形成配合物,D正确;故选C。
【变式训练1·变考法】色氨酸是植物体内生长素生物合成重要的前体物质,普遍存在于高等植物中。纯净的色氨酸为白色或微黄色结晶,微溶于水,易溶于盐酸或氢氧化钠溶液,其结构如图所示,下列关于色氨酸的说法不正确的是( )
A.色氨酸的分子式为C11H13N2O2
B.色氨酸能发生取代、加成、酯化、中和反应
C.色氨酸微溶于水而易溶于酸或碱溶液是因为其与酸、碱都能反应生成盐
D.将色氨酸与甘氨酸(NH2CH2COOH)混合,在一定条件下最多可形成三种二肽
【答案】
【解析】根据结构简式可知色氨酸的分子式为C11H12N2O2,A错误;色氨酸分子中还有羧基、氨基、碳碳双键和苯环,能发生取代、加成、酯化、中和反应,B正确;氨基是碱性基团,羧基是酸性基团,则色氨酸微溶于水而易溶于酸或碱溶液是因为其与酸、碱都能反应生成盐,C正确;由于同种氨基酸之间也能形成二肽,则将色氨酸与甘氨酸混合,在一定条件下形成的二肽不止3种,D错误。
【变式训练2·变载体】(2025·吉林白山高二期末)酪氨酸学名为2-氨基-3-对羟苯基丙酸,是一种生命活动不可缺少的氨基酸,其结构如图所示。下列说法正确的是( )
A.酪氨酸为高分子化合物
B.酪氨酸分子中含有1个手性碳原子
C.酪氨酸既能与盐酸反应又能与NaOH溶液反应,且消耗盐酸和NaOH的物质的量之比为1:1
D.1mol酪氨酸分子与足量金属Na反应可产生22.4LH2
【答案】B
【解析】A项,酪氨酸的相对分子质量远小于10000,所以酪氨酸不是高分子化合物,故A错误;B项,酪氨酸分子中只有与-NH2直接相连的碳原子是手性碳原子,即分子中只有1个手性碳原子,故B正确;C项,酪氨酸含有氨基能与盐酸反应,有酚羟基、羧基能与氢氧化钠溶液反应,且消耗盐酸和氢氧化钠的物质的量之比为1:2,故C错误;D项,未指出是否在标准状况下,无法计算,故D错误;故选B。
【新技术与学科知识结合】【变式训练3】表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)、右旋精氨酸(D-Arg)与甲醛在水介质中的化学反应驱动自组装[曼尼希反应是指含有活泼氢的化合物(如醛、酮等)与甲醛(或其他醛)以及胺(伯胺、仲胺等)之间发生的缩合反应,反应示意图如图],制备了复合纳米粒子(E-DA NPs).该复合纳米粒子可有效提高EGCG药物递送的半衰期和生物利用度,抑制肿瘤细胞的增殖。下列说法错误的是( )
A.n个EGCG与甲醛缩聚最多可消耗n个甲醛 B.E-DA NPs可缓慢释放EGCG药物
C.右旋精氨酸(D-Arg)属于α-氨基酸 D.EGCG分子中原子的杂化方式为sp2、sp3
【答案】A
【解析】A项,EGCG分子中3个苯环上都含有酚羟基,因此它们都可以与甲醛发生缩聚反应产生酚醛树脂,结合苯酚与HCHO反应时,苯环脱去羟基的邻位和对位的H原子,二者反应的物质的量的比是1:1,可知n个EGCG与甲醛缩聚最多可消耗3n个甲醛,A错误;B项,根据题意可知:上述发生的反应是缩合反应,缩聚产物E-DA NPs在一定条件下也会发生水解反应,产生原来的单体EGCG及D-Arg,故E-DA NPs可缓慢释放EGCG药物,B正确;C项,根据右旋精氨酸(D-Arg)的分子结构,可知右旋精氨酸分子中含有氨基和羧基,且二者连接在同一个C原子上,因此右旋精氨酸属于α-氨基酸,C正确;D项,根据EGCG分子结构可知:在EGCG分子中,苯环上的C原子及酯基中的C原子杂化方式为sp2杂化;含氧原子的六元环中的饱和C原子是采用sp3杂化,D正确;故选A。
考向2蛋白质的结构与性质
例2胰岛素是由胰腺分泌的一种激素,具有调节体内糖类、蛋白质和脂肪代谢的功能。胰岛素是最先被确定氨基酸序列的蛋白质,其结构由桑格等于1955年测定。它由两条肽链组成,两条肽链通过二硫键(-S-S-)连接(图1中使用了氨基酸的缩写)。胰岛素及其中某一结构片段如下图所示,下列说法错误的是( )
A.氨基酸通过取代反应按照一定顺序形成肽链
B.胰岛素中肽键的氧原子与氢原子之间存在氢键
C.合成图2中结构片段需要4种氨基酸
D.通过氧化反应可将半胱氨酸()的巯基()转化为二硫键
【答案】C
【解析】A项,氨基酸通过分子之间的脱水缩合反应生成肽链,属于取代反应,故A正确;B项,N-H极性强,肽键中的氧原子与氢原子之间存在氢键,故B正确;C项,该结构片段水解生成3种氨基酸分子,合成该结构片段需要3种氨基酸,故C错误;D项,巯基转变为二硫键时脱氢,去氢是氧化反应,故D正确;故选C。
【文化遗产保护与学科知识结合】【变式训练1】《嫘祖圣地》碑文记载:“生前首创种桑养蚕之法,抽丝编绢之术,谏诤黄帝,旨定农桑,法制衣裳……”。下列说法错误的是( )
A.丝绸制品主要成分是蛋白质 B.“抽丝编绢”涉及化学变化
C.蚕丝和棉纤维可用灼烧法鉴别 D.蚕丝水解产生-氨基酸
【答案】B
【解析】A项,丝绸制品主要材质是蚕丝,蚕丝的主要成分是蛋白质,A正确;B项,“抽丝编绢”是蚕丝形态的变化,没有涉及化学变化,B错误;C项,蛋白质灼烧有烧焦羽毛气味,灼烧法可区分蛋白质和纤维素,C正确;D项,蚕丝是天然蛋白质,水解产生-氨基酸,D正确;故选B。
【诺贝尔奖与学科知识结合】【变式训练2】(2025·河北张家口高二期末)2024年诺贝尔化学奖第一次颁给了“人工智能模型”,该模型能预测大约两亿种已知蛋白质的复杂结构。下列说法错误的是( )
A.蛋白质水解的最终产物为氨基酸
B.含有苯环的蛋白质溶液与浓硝酸混合共热后会产生黄色沉淀
C.实验室一般通过测定有机样品中氮元素的质量分数计算其中蛋白质的含量
D.加入过量的CuSO4溶液会使蛋白质盐析
【答案】D
【解析】A项,蛋白质由氨基酸通过肽键构成,水解最终产物为氨基酸,A正确;B项,含苯环的蛋白质(如含酪氨酸)与浓硝酸发生黄蛋白反应,生成黄色沉淀,加热可加速反应,B正确;C项,凯氏定氮法通过测氮含量(假设蛋白质含氮约16%)估算蛋白质含量,是实验室常用方法,C正确;D项,盐析需高浓度轻金属盐(如硫酸铵),而CuSO4为重金属盐,过量会导致不可逆变性,而非盐析,D错误。故选D。
【多步骤反应流程机理图】【变式训练3】一种环氧化合物三位一体水解酶催化机理如图所示。下列说法正确的是( )
A.温度越高,酶的催化活性越高
B.组氨酸中N均采用sp3杂化
C.邻二醇在水中的溶解性小于酯中间体
D.催化反应方程式可表示为
【答案】D
【解析】A项,酶一般为蛋白质,温度太高,酶发生变性失活,A错误;B项,组氨酸中两个N原子均形成环状结构,内部含有大π键,为平面结构,两个氮原子均为sp2杂化,B错误;C项,邻二醇在水中与水分子更易形成氢键,溶解性大于酯中间体,C错误;D项,根据题干信息,天门冬氨酸残基、乙酸残基、组氨酸残基参与反应后又在最后复原,相当于催化剂,催化反应方程式为:,D正确;故选D。
考向3核酸的组成与结构
例3(2025·浙江省第一届NBchem高三选考模拟考试)ATP是细胞生命活动所需能量的直接来源,也是生物体内重要的能量转换中间体。
则下列说法正确的是( )
A.ATP分子中磷酸与磷酸之间则形成磷酯键
B.1mol ATP分子中有3mol高能磷酸键
C.反应ATP→ADP是一个任意温度自发的反应
D.ATP具有酸性,不具有碱性
【答案】C
【解析】A项,ATP分子中磷酸与磷酸之间则形成磷酸键,A错误;B项,ATP分子简式A-P~P~P,“-”代表普通磷酸键,“~”代表高能磷酸键,1mol ATP分子中有2mol高能磷酸键,B错误;C项,ATP 是一种高度不稳定的分子,反应ATP→ADP在任意温度下能自发进行,C正确;D项,ATP中与P原子相连的羟基氢能电离出来,具有酸性,含氨基,具有碱性,D错误;故选C。
【变式训练1·变考法】核酸检测为确认病毒感染提供了关键的支持性证据。某核糖核酸()的结构片断示意图如下,它在蛋白酶的催化作用下能完全水解生成戊糖、碱基和某酸。下列说法不正确的是
A.蛋白酶能加快该核糖核酸的水解速率
B.该核糖核酸水解生成的戊糖能溶于水
C.该核糖核酸水解生成的碱基中含有氮元素
D.该核糖核酸完全水解生成的酸是
【答案】D
【解析】A项,蛋白酶是该核糖核酸水解反应的催化剂,能降低反应的活化能,加快该核糖核酸的水解速率,故A正确;B项,该核糖核酸水解生成的戊糖分子中含有亲水基羟基和醛基,能溶于水,故B正确;C项,由结构片断可知,该核糖核酸水解生成的碱基中含有氮元素,故C正确;D项,由结构片断可知,该核糖核酸是由磷酸、戊糖和碱基发生缩聚反应生成的,则该核糖核酸完全水解生成的酸是磷酸,故D错误;故选D。
【变式训练2·变载体】核酸的某一结构片段如图所示,下列说法中错误的是( )
A.该结构片段存在3个手性碳原子 B.核酸水解时涉及磷酯键断裂
C.其单体戊糖与葡萄糖互为同系物 D.形成此片段的核苷酸能与酸、碱发生反应
【答案】C
【解析】A项,该结构片段存在3个手性碳原子,如图:,A不符合题意;B项,该图中含磷酯键,能水解,则核酸水解时涉及磷酯键断裂,B不符合题意;C项,其单体戊糖分子式为C5H10O5,葡萄糖分子式为C6H12O6,二者组成相差CH2O,不互为同系物,C符合题意;D项,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,D不符合题意;故选C。
【变式训练3·变载体】核酸检测对病毒防控意义重大。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所示。下列说法正确的是( )
A.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)与葡萄糖互为同系物,都能发生银镜反应
C.胞嘧啶的分子式为C4H5N3O,含有的官能团只有氨基和酰胺基
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
【答案】D
【解析】A项,根据脱氧核糖核酸的结构可知,其中含有的化学键既有不同原子形成的极性共价键,也有碳原子之间形成的非极性共价键,A错误;B项,2-脱氧核糖与葡萄糖结构不相似,不互为同系物,且分子结构中无醛基,不能发生银镜反应,B错误;C项,由胞嘧啶结构可知,含有的官能团是酰胺基、碳氮双键、碳碳双键及氨基,C错误;D项,题图甲为脱氧核糖核酸结构片段,由该结构片段可知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,D正确;故选D。
(
) 考点三 合成高分子
知识点1高分子化合物的组成
1.概念
有机高分子化合物是由许多小分子化合物以共价键结合成的,相对分子质量很大(通常在104以上)的一类化合物。
2.与有机高分子化合物相关的概念
概念
定义
示例
单体
能够进行聚合反应形成高分子化合物的低分子化合物
链节
高分子化合物中化学组成相同、可重复的最小单位
聚合度
高分子链中含有链节的数目,通常用n表示
聚合物
由单体聚合形成的相对分子质量较大的化合物
3.高分子有机化合物与低分子有机物的区别
有机高分子化合物
低分子有机物
相对分子质量
很大(通常104~106)
1000以下
相对分子质量的数值
平均值
有明确的数值
分子的基本结构
由若干个重复结构单元组成
单一分子结构
性质
在物理、化学性质上有较大差异
联系
以低分子有机物为原料,经聚合反应得到各种相对分子质量不等的同系物组成的混合物,也称为聚合物
得分速记
(1)高分子的合成是利用有机物相互反应的性能,得到相对分子质量较大的高分子的过程。
(2)聚合反应得到的是分子长短不一的混合物,所以有机高分子没有固定的熔、沸点。
(3)因为聚合物是混合物,所以没有固定的相对分子质量。聚合物的平均相对分子质量=链节的相对式量×聚合度(n)。
知识点2高分子化合物的分类
1.高分子化合物的分类
(1)按来源分:天然高分子、合成高分子。
(2)按结构分:线型高分子、体型高分子、支链型高分子。
(3)按性质分:热塑性高分子、热固性高分子。
(4)按用途分:塑料、合成纤维、合成橡胶、涂料、黏合剂等。其中,塑料、合成纤维、合成橡胶又被称为“三大合成材料”。
2.高分子化合物的基本性质
(1)溶解性:线型高分子(如有机玻璃)能溶解在适当的有机溶剂中,网状结构高分子(如硫化橡胶)不溶于有机溶剂,只有一定程度的溶胀。
(2)热塑性和热固性:线型高分子具有热塑性(如聚乙烯),网状结构高分子具有热固性(如电木、硫化橡胶)。
(3)强度:高分子材料强度一般比较大。
(4)电绝缘性:通常高分子材料电绝缘性良好。
知识点3高分子化合物的合成方法
1.加成聚合反应
(1)概念:由含有不饱和键的化合物分子以加成反应的形式结合成高分子化合物的反应,简称加聚反应。
(2)加聚反应方程式的书写
①乙烯的加聚:nCH2=CH2
②1,3-丁二烯的加聚:。
(3)聚合物的平均相对分子质量=链节的相对分子质量×聚合度(n)。
(4)反应特点
①单体分子中需有双键、叁键等不饱和键,如烯、二烯、炔、醛等含不饱和键的化合物,加聚反应只发生在不饱和键上。
②单体和聚合物组成相同,聚合物相对分子质量为单体相对分子质量的整数倍。
③反应只生成高聚物,没有副产物产生,原子利用率为100%。
④加成聚合物(简称加聚物)结构式的书写:将链节写在方括号内,聚合度n在方括号的右下角。
(5)巧断加聚物的单体:已知加聚物的结构简式,可用下面介绍的“单双键互换法”巧断合成它的单体,其步骤是:
①首先去掉加聚物两端的“”、“”。
②再将高分子链节中主链上的碳碳单键改为碳碳双键,碳碳双键改为碳碳单键。
③再从左到右检查高分子链节中各碳原子的价键,把碳原子的价键超过4价的碳原子找出来。用“△”符号标示出来。
④去掉不符合4价的碳原子间的价键(一般为双键),即得合成该加聚物的单体。
得分速记
加聚反应的特点
2.缩合聚合反应
(1)概念:由一种或一种以上的单体相互结合生成聚合物,同时有小分子生成的反应,简称缩聚反应。得到的高分子称为缩聚物。
(2)类型
①羟基酸缩聚,如HOCH2COOH的缩聚:。
HOOC(CH2)5OH的缩聚:。
②二元醇与二元酸缩聚,如乙二酸与乙二醇的缩聚:
。
己二酸与乙二醇的缩聚:
。
③氨基酸缩聚:
④二元酸与二胺缩聚:。
⑤苯酚与甲醛的缩聚(酚醛树脂):
(3)缩聚反应的特点反应特点
(4)高聚物单体的推断方法
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,一般有“COO、CONH”等结构,在画线处断键,碳原子上连—OH,氧原子和氮原子上连—H,即得单体。
得分速记
加聚反应和缩聚反应的比较
类别
加聚反应
缩聚反应
单体特征
含不饱和键
(如)
至少含两个特征官能团
(如—OH、、—NH2)
单体种类
含碳碳双键或碳碳三键的有机物或环状有机物等
酚和醛,二元醇、二元酸、氨基酸
聚合方式
通过不饱和键、破环加成
通过缩合脱去小分子而连接
聚合物特征
高聚物与单体具有相同的组成
高聚物和单体具有不同的组成
产物
只产生高聚物
高聚物和小分子
知识点4高分子材料
1.高分子材料按用途和性能分类
(1)通用高分子材料:塑料、合成纤维、合成橡胶、黏合剂、涂料等
(2)功能高分子材料:高分子分离膜、导电高分子、医用高分子、高吸水性树脂等
2.高分子的结构与性质
(1)结构:线型结构、支链型结构和网状结构
(2)性质
分类
线型高分子
网状高分子
结构
分子中的原子以共价键相互连接,构成一条很长的卷曲状态的“链”
分子链与分子链之间有许多共价键交联起来,形成三维空间网状结构
溶解性
能缓慢溶解于适当溶剂
很难溶解,但往往有一定程度的胀大
性能
具有热塑性,无固定熔点
具有热固性,受热不熔化
特性
强度大、可拉丝、吹薄膜、绝缘性好
强度大、绝缘性好,有可塑性
常见
物质
聚乙烯、聚氯乙烯、天然橡胶
酚醛树脂、硫化橡胶
3.新型高分子材料与传统三大合成材料的联系与区别
比较
分类
功能高分子材料
传统三大合成材料
共同点
都是由C、H、O、N、S等元素构成
都是由单体经加聚或缩聚反应形成
都有线型结构、网状结构
区别
在功能与性能上,与传统材料相比,新型高分子材料具有特殊功能
4.功能高分子材料的比较
常见功能高分子材料
主要功能
高分子膜
高分子分离膜
选择性地允许某些物质通过
高分子传感膜
把化学能转换成电能
高分子热电膜
把热能转换成电能
医用高分子材料
①具有优异的生物相容性②具有某些特殊功能
考向1聚合反应及单体的判断
例1有下列高分子化合物:
其中由两种不同单体聚合而成的是( )
A.③⑤ B.③④⑤ C.①②③⑤ D.②③④⑤
【答案】B
【解析】①是加聚物,单体是苯乙烯;②是加聚物,单体是1氯1,3丁二烯;③是缩聚物,单体是苯酚和甲醛;④是加聚物,单体是乙烯和丙烯;⑤是缩聚物,单体是对苯二甲酸和乙二醇,符合题意的有③④⑤。
思维建模 高聚物单体的推断方法
【变式训练1·变考法】下列对聚合物及其单体的认识中,正确的是( )
A.的单体属于二烯烃
B.是由三种单体加聚得到的
C.锦纶是由一种单体缩聚得到的
D.的单体都不能发生银镜反应
【答案】B
【解析】A项, 的单体是CH2=CF2、CF2=CFCF3,A错误;B项,是由三种单体加聚得到的,即1,3-丁二烯、邻甲基苯乙烯、苯乙烯,B正确;C项,锦纶是由两种单体缩聚得到的,即H2N(CH2)6NH2、HOOC(CH2)4COOH,C错误;D.项,的单体是苯酚和甲醛,其中甲醛能发生银镜反应,D错误。
【变式训练2·变载体】脲醛树脂(UF)可用于生产木材黏合剂、生活器具和电器开关。尿素()和甲醛在一定条件下发生类似苯酚和甲醛的反应得到线型脲醛树脂,再通过交联形成网状结构,其结构片段如图所示(图中表示链延长),下列说法错误的是( )
A.脲醛树脂难溶于水
B.形成线型结构的过程发生了缩聚反应
C.脲醛树脂合成过程中可能存在中间体
D.脲醛树脂在一定条件下可以发生水解反应,重新生成尿素和甲醛
【答案】D
【解析】A项,脲醛树脂为高分子材料,难溶于水, A正确;B项,尿素和甲醛先发生加成反应,后再发生聚合反应,生成物有小分子水,属于缩聚反应,B正确;C项,尿素和甲醛发生加成反应,生成,C正确;D项,交联脲醛树脂存在可水解基团酰胺键(肽键),故可发生水解,但水解产物不是尿素和甲醛,故D错误。故选D。
【变式训练3·变题型】填写下列空白。
【答案】(1)
(2) HOCH2CH2OH
(3)CH3CH(OH)COOH
(4) HCHO
(5)H2N-(CH2)6-NH2 HOOC-(CH2)6-COOH
考向2高分子化合物的结构与性质
例2(2025·浙江宁波高二期末)科学家成功将废弃羊毛中的角蛋白转化为高性能生物基塑料,转化过程如图所示(图中表示蛋白质肽链),该“塑料”可以在80℃下通过热压成型重复加工利用。下列说法正确的是( )
步骤①: 步骤②
A.该生物基塑料为热固性塑料
B.步骤①中S-S键未发生氧化还原反应
C.该合成过程破坏了蛋白质肽链的氨基酸排列顺序,蛋白质发生了变性
D.利用步骤②可以通过将不同分子接到蛋白质肽链上进行分子修饰,重塑材料性能
【答案】D
【解析】A项,该生物基塑料可以在80℃下通过热压成型重复加工利用,故其为为热塑性塑料,A错误;B项,由图可知,步骤①中S-S键发生断裂和重组,硫元素的化合价发生变化,即发生氧化还原反应,B错误;C项,由图可知,该合成过程破坏了S-S键,没有破坏了蛋白质肽链的氨基酸排列顺序,C错误;D项,由图可知,利用步骤②可以通过将不同分子(即R基不同)接到蛋白质肽链上进行分子修饰,重塑材料性能,D正确;故选D。
9.(2025·浙江省第一届NBchem三模)PEF材料是一种生物基聚酯材料[由可再生生物质资源(如玉米、甘蔗等)提取原料制成的塑料材料]具有多种优越性能和广泛的应用前景。其一种转化过程如图所示:
下列说法错误的是( )
A.x=2n-1(n>1)
B.上述转化的原子利用率小于100%
C.1mol FDCA与足量碳酸钠溶液反应放出1mol二氧化碳
D.PEF通过碳碳双键的加聚反应生成的网状高分子,不可反复加热熔融加工
【答案】C
【解析】A项,根据PEF材料制备原理,其发生的是缩聚反应,反应物FDCA中含有双羧基,MEG中含有双羟基,根据高聚物的结构特点,其末端各有一个羧基和羟基没有酯化,则生成的水分子的数量是2n-1(n>1),故A正确;B项,转化中有水分子生成,可见制备PEF材料,原材料利用率小于100%,故B正确;C项,FDCA中结构虽含有双羧基,但1molFDCA与足量碳酸钠溶液反应生成的应是碳酸氢钠,即使过程中有二氧化碳生成,肯定也远远小于1mol,故C错误;D项,PEF通过碳碳双键加聚反应生成的网状高分子属于热固性材料,因其交联结构不可逆,因此无法反复加热熔融加工,故D正确;故选D。
【变式训练1·变载体】(2025·浙江省北斗星盟高三联考)高分子可用于制备聚合物离子导体,其合成路线如下。
下列说法不正确的是( )
A.苯乙烯所有原子可能共平面 B.试剂为
C.试剂为HO(CH2CH2O)mCH3 D.反应1为加聚反应,反应2为缩聚反应
【答案】D
【解析】A项,根据苯环和乙烯的平面结构,以及单键可旋转的特性可知,苯乙烯所有原子可能共平面,A正确;B项,根据苯乙烯、高分子M的结构分析可知,试剂a为,苯乙烯的碳碳双键打开,的碳碳双键也打开,二者发生加聚反应得到高分子M,B正确;C项,根据高分子M和高分子N的结构分析可知,试剂b为HO(CH2CH2O)mCH3,C正确;D项,根据反应物苯乙烯及产物M可知,反应1为加聚反应,反应2为加成反应,D错误;故选D。
【变式训练2·变载体】(2025·浙江省湖州、衢州、丽水高三三地市一模)高分子材料Q的合成路线如下:
下列说法不正确的是( )
A.生成X的反应为加成反应 B.试剂a可选择NaOH溶液
C.生成Q的反应中Z与Y的物质的量之比为2:1 D.物质Y为CH3CHO
【答案】C
【解析】由流程,乙炔和乙酸生成X,X催化生成,则X为乙炔和乙酸加成生成的CH2=CHOOCCH3,Z和Y生成Q,结合Q结构,Y为乙醛;【解析】A项,乙炔和乙酸加成生成X:CH2=CHOOCCH3,为加成反应,故A正确;B项,中含有酯基,发生碱性水解可以生成Z,故试剂a可选择NaOH溶液,故B正确;C项,1个Z中含有n个羟基,每2个羟基和1个乙醛生成Q中的1个环,则生成Q的反应中单体Z与Y的物质的量之比为2:n,故C错误;D项,Y为乙醛CH3CHO,故D正确;故选C。
【变式训练3·变载体】(2025·浙江省金华市高三二模)化合物X是一种药物递送载体,可用甲基水杨酸为原料合成。下列说法不正确的是( )
A.用质谱仪检测A的最大质荷比为90
B.甲基水杨酸能发生加成、氧化、取代反应
C.B和C生成X的反应不是缩聚反应
D.X分子中采用sp3杂化的原子共有3n+1个
【答案】D
【解析】甲基水杨酯与A反应生成B,由B的结构可知发生酯化反应推知A为,B和C在催化剂作用下开环后发生的加聚反应。A项,根据A的结构可知,A的相对分子质量为90,用质谱仪检测A的最大质荷比为90,A正确;B项,甲基水杨酸含有羟基、羧基,苯环,能发生加成、氧化、取代反应,B正确;C项,B和C生成X,反应无小分子生成,是开环后发生的加聚反应反应,C正确;D项,链节内有3个C采用sp3杂化,2个单键的氧原子采用sp3杂化,链节外有1个C采用sp3杂化,1个O采用sp3杂化,则共有5n+2个,D错误;故选D。
考向3高分子材料及应用
例2(2025·浙江省宁波市镇海中学高三选考模拟)高吸水性树脂(SAP)的结构片段如图所示。
下列说法正确的是( )
A.合成SAP的反应为缩聚反应
B.合成SAP的单体中碳原子均共面
C.将SAP中羧基等基团酯化可提高其吸水性
D.丙烯与1,4-戊二烯共聚可形成类似SAP骨架的交联结构
【答案】D
【解析】A项,聚合物SAP高分子链全部为碳原子,所以合成聚合物SAP的反应为加聚反应,A错误;B项,根据聚合物P的结构可知,合成聚合物P的单体为CH2=CH-R-CH=CH2和CH2=CH-COONa,由于R为-(CH2)-,碳原子不一定共面,B错误;C项,羧基等基团为亲水基团,酯化后降低其吸水性,C错误;D项,丙烯与1,4-戊二烯与聚合物SPA的单体结构相似,能形成类似交联结构,D正确; 故选D。
【变式训练1·变考法】(2025·浙江省温州市环大罗山联盟高二期末))新基建中物联网的建设大大增加了对5G芯片的需求,而制备芯片需要大量使用光刻胶。如图是某种光刻胶C的光交联反应,下列有关说法不正确的是( )
A.物质A的单体中所有原子可能共平面 B.1mol物质C最多与6nmolH2发生加成反应
C.物质A与物质B不是同分异构体,是同一物质 D.该反应属于加成反应
【答案】C
【解析】A项,由题图可知,物质A的单体为,分子中含有苯环、碳碳双键、酯基,可以通过单键的旋转使平面1、2、3、4重合,故物质A的单体中所有原子可能共平面,A 正确;B项,物质C中只有苯环可以与H2发生加成反应,其中含有2n个苯环,则1 mol物质C最多与6n mol H2发生加成反应,B正确;C项,物质A与物质B都是高聚物,聚合度n不同,分子式不同,他们既不是同分异构体也不是同一物质,C错误;D项,该反应中两个碳碳双键打开后成环,则该反应为加成反应,D正确;故选C。
【变式训练2·变载体】PEF是生物基聚酯材料,可由如图所示方法合成。下列说法正确的是( )
A.寡聚体C2的RPO聚合属于加聚反应
B.寡聚体C2分子中所有原子可能共平面
C.FDCA与足量氢气的加成产物中含有4个手性碳原子
D.1mol PEF与NaOH溶液反应最多可消耗nmolNaOH
【答案】A
【解析】A项,寡聚体C2的RPO聚合反应没有生成小分子,属于加聚反应,故A正确;B项,寡聚体C2分子中含有单键碳,不可能所有原子共平面,故B错误;C项,加成产物分子中只有2个手性碳原子(*标出),故C错误;D项,1mol PEF与NaOH溶液反应最多可消耗2nmolNaOH,故D错误;故选A。
【变式训练3·变考法】聚合物A是一种新型可回收材料的主要成分,其结构片段如下图(图中表示链延长)。该聚合物是由线型高分子P和交联剂Q在一定条件下反应而成,以氯仿为溶剂,通过调控温度即可实现这种材料的回收和重塑。
已知:i.
ii. ΔH<0
下列说法不正确的是( )
A.M为1,4-丁二酸
B.交联剂Q的结构简式为
C.合成高分子化合物P的反应属于缩聚反应,其中x=n-1
D.通过先升温后降温可实现这种材料的回收和重塑
【答案】C
【解析】A项,和1,4-丁⼆酸发生缩聚反应生成p,故A正确;B项,根据A的结构简式,可知交联剂Q的结构简式为,故B正确;C项,和1,4-丁⼆酸发生缩聚反应生成p,其中x=2n-1,故C错误;D项,正反应放热,升高温度,平衡逆向移动,所以通过先升温后降温可实现这种材料的回收和重塑,故D正确;故选C。
1.(2025·浙江1月卷,7,3分)下列物质的结构或性质不能说明其用途的是( )
A.葡萄糖分子结构中有多个羟基,故葡萄糖可与银氨溶液反应制作银镜
B.具有网状结构的交联橡胶弹性好、强度高,故可用作汽车轮胎材料
C.SiC的碳、硅原子间通过共价键形成空间网状结构,硬度大,故SiC可用作砂轮磨料
D.NaHCO3能中和酸并受热分解产生气体,故可用作加工馒头的膨松剂
【答案】A
【解析】A项,葡萄糖分子中含有醛基,具有还原性,能发生银镜反应,可与银氨溶液反应制作银镜,A符合题意;B项,橡胶的分子链可以交联,交联后的橡胶受外力作用发生变形时,具有迅速复原的能力,因此其弹性好,强度高,且具有良好的物理力学性能和化学稳定性,故可用作汽车轮胎材料,B不符合题意;C项,SiC中原子以共价键形成空间网状结构,熔点高、硬度大,可用作砂轮、砂纸的磨料,C不符合题意;D项,NaHCO3可中和酸生成二氧化碳气体,并受热分解产生大量二氧化碳气体,可用作食品膨松剂,D不符合题意;故选A。
2.(2025·浙江1月卷,16,3分)蛋白质中N元素含量可按下列步骤测定:
下列说法不正确的是( )
A.步骤Ⅰ,须加入过量浓H2SO4,以确保N元素完全转化为NH4+
B.步骤Ⅱ,浓溶液过量,有利于氨的蒸出
C.步骤Ⅲ,用定量、过量盐酸标准溶液吸收NH3,以甲基红(变色的范围:4.4~6.2)为指示剂,用标准溶液滴定,经计算可得N元素的含量
D.尿素[CO(NH2)2]样品、NaNO3样品的N元素含量均可按上述步骤测定
【答案】D
【解析】蛋白质中的N元素以氨基或酰胺基形式存在,在浓硫酸、K2SO4和催化剂CuSO4作用下发生反应生成NH4+,再加入浓NaOH溶液让NH4+转化为NH3蒸出,NH3用一定量的盐酸吸收,多余的盐酸用标准NaOH溶液通过滴定测定出来,从而计算出N的含量。A项,步骤Ⅰ,加入过量浓H2SO4,使蛋白质中的氨基和酰胺基全部转化为NH4+,确保N元素完全转化为NH4+,A正确;B项,根据NH4++OH-NH3·H2ONH3+H2O,NaOH过量,增大OH-浓度有利于氨的蒸出,B正确;C项,步骤Ⅲ,用定量、过量盐酸标准溶液吸收NH3后,过量的HCl用标准NaOH溶液滴定,反应后溶液中有NaCl和NH4Cl,终点显酸性,用在酸性范围内变色的甲基红为指示剂,C正确;D项,NaNO3中的N元素在浓硫酸、K2SO4和催化剂CuSO4作用下不会转化为NH4+,不能按上述步骤测定,D错误;故选D。
3.(2024·浙江1月卷,11,3分)制造隐形眼镜的功能高分子材料Q的合成路线如下:
下列说法不正确的是( )
A.试剂a为 NaOH乙醇溶液 B.Y易溶于水
C.Z的结构简式可能为 D.M分子中有3种官能团
【答案】A
【解析】X可与溴的四氯化碳溶液反应生成C2H4Br2,可知X为乙烯;C2H4Br2发生水解反应生成HOCH2CH2OH,在浓硫酸加热条件下与Z发生反应生成单体M,结合Q可反推知单体M为CH2=C(CH3)COOCH2CH2OH;则Z为。项, 根据分析可知,1,2-二溴乙烷发生水解反应,反应所需试剂为 NaOH水溶液,A错误;B项,Y为HOCH2CH2OH,含羟基,可与水分子间形成氢键,增大在水中溶解度,B正确;C项,Z的结构简式可能为,C正确;D项,M结构简式:CH2=C(CH3)COOCH2CH2OH,含碳碳双键、酯基和羟基3种官能团,D正确;故选A。
4.(2023•浙江6月卷,6,3分)化学烫发巧妙利用了头发中蛋白质发生化学反应实现对头发的“定型”,其变化过程示意图如下。下列说法不正确的是( )
A.药剂A具有还原性
B.①→②过程若有2 mol S-S键断裂,则转移4 mol电子
C.②→③过程若药剂B是H2O2,其还原产物为O2
D.化学烫发通过改变头发中某些蛋白质中S-S键位置来实现头发的定型
【答案】C
【解析】A项,①→②是氢原子添加进去,该过程是还原反应,因此①是氧化剂,具有氧化性,则药剂A具有还原性,故A正确;B项,①→②过程中S的价态由−1价变为−2价,若有2 mol S-S键断裂,则转移4 mol电子,故B正确;C项,②→③过程发生氧化反应,若药剂B是H2O2,则B化合价应该降低,因此其还原产物为H2O,故C错误;D项,通过①→②过程和②→③过程,某些蛋白质中S-S键位置发生了改变,因此化学烫发通过改变头发中某些蛋白质中S-S键位置来实现头发的定型,故D正确。故选C。
5.(2022•浙江6月卷,14,2分)下列说法不正确的是( )
A.植物油含有不饱和高级脂肪酸甘油酯,能使溴的四氯化碳溶液褪色
B.向某溶液中加入茚三酮溶液,加热煮沸出现蓝紫色,可判断该溶液含有蛋白质
C.麦芽糖、葡萄糖都能发生银镜反应
D.将天然的甘氨酸、丙氨酸、苯丙氨酸混合,在一定条件下生成的链状二肽有9种
【答案】B
【解析】A项,植物油中含有不饱和高级脂肪酸甘油酯,能与溴发生加成反应,因此能使溴的四氯化碳溶液褪色,A正确;B项,某溶液中加入茚三酮试剂,加热煮沸后溶液出现蓝紫色,氨基酸也会发生类似颜色反应,则不可判断该溶液含有蛋白质,B错误;C项,麦芽糖、葡萄糖均含有醛基,所以都能发生银镜反应,C正确;D项,羧基脱羟基,氨基脱氢原子形成链状二肽,形成1个肽键;甘氨酸、丙氨酸、苯丙氨酸相同物质间共形成3种二肽,甘氨酸、丙氨酸、苯丙氨酸不同物质间形成6种二肽,所以生成的链状二肽共有9种,D正确;故选B。
6.(2021•浙江1月卷,14,2分)下列说法不正确的是( )
A.甘氨酸和丙氨酸混合,在一定条件下可生成4种二肽
B.乙酸、苯甲酸、乙二酸(草酸)均不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.纤维素与乙酸酐作用生成的醋酸纤维可用于生产电影胶片片基
D.工业上通常用植物油与氢气反应生产人造奶油
【答案】B
【解析】A项,甘氨酸和丙氨酸混合在一定条件下形成二肽,甘氨酸与甘氨酸、丙氨酸与丙氨酸脱水可形成2种二肽,甘氨酸的羧基与丙氨酸的氨基、甘氨酸的氨基与丙氨酸的羧基可脱水形成2种二肽,共可生成4种二肽,A正确;B项,乙二酸具有还原性,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,反应的离子方程式为2 MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O,B错误;C项,纤维素的每个葡萄糖单元中含3个醇羟基,纤维素可表示为[C6H7O2(OH)3]n,纤维素能与乙酸酐反应生成醋酸纤维,醋酸纤维不易燃烧,可用于生产电影胶片片基,C正确;D项,植物油中含碳碳双键,植物油一定条件下能与氢气发生加成反应生成脂肪,此过程称油脂的氢化或油脂的硬化,用于生产人造奶油,D正确;故选B。
7.(2021•浙江6月卷,14,2分)关于油脂,下列说法不正确的是( )
A.硬脂酸甘油酯可表示为
B.花生油能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.植物油通过催化加氢可转变为氢化油
D.油脂是一种重要的工业原料,可用于制造肥皂、油漆等
【答案】A
【解析】A项,硬脂酸为饱和高级脂肪酸,其结构可以表示为:C17H35-COOH,硬脂酸甘油酯可表示为:,A错误;B项,花生油是含有较多的不饱和高级脂肪酸甘油酯,含有碳碳双键可以使酸性高锰酸钾褪色,B正确;C项,花生油是含有较多的不饱和高级脂肪酸甘油酯,可以和氢气发生加成反生成氢化植物油,C正确;D项,油脂是一种重要的工业原料,在碱性条件下水解发生皂化反应制造肥皂,D正确;故选A。
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