内容正文:
第4章 生物大分子与合成高分子
课题1 糖类
1.糖类的概念和分类
(1)从分子结构上看,糖类是 。
(2)组成: 三种元素。大多数糖类化合物的通式为 ,所以糖类也叫碳水化合物。
(3)分类
2.葡萄糖与果糖
葡萄糖
果糖
存在
水果、蜂蜜,植物的根、种子、花、叶中,动物的血液、淋巴液中
植物中广泛存在,水果和蜂蜜中含量较高
物理
性质
无色晶体,有甜味(比蔗糖弱),在水中 ,稍溶于乙醇,不溶于乙醚
无色晶体(通常为黏稠状液体),有甜味(最甜的糖),在水中、乙醇、乙醚中均
组成
与结
构
分子式
结构简式
官能团
相互关系
互为
化学
性质
相同点
①均含—OH,可以与乙酸等发生 反应,可以被酸性高锰酸钾溶液 ,可以发生消去反应,也可在催化剂Cu存在下与O2发生氧化反应;
②均含羰基,可以与H2发生 反应,均可以与银氨溶液、新制氢氧化铜发生氧化反应(果糖中羰基受多个羟基影响,在碱性条件下可异构化为—CHO)
不同点
葡萄糖可被溴水氧化而使溴水褪色,而果糖不与溴水发生化学反应
用途
制镜业,制糖果业,医药业,为体弱或低血糖患者补充营养
主要作食物
3.二糖——蔗糖与麦芽糖
比较项目
蔗糖
麦芽糖
相同点
分子式
均为
性质
都能发生
不同点
是否含醛基
不含
含有
水解产物
相互关系
互为同分异构体
4.多糖——淀粉与纤维素
1.相似点
①都属于天然有机高分子,属于多糖,分子式都可表示为 。
②淀粉:白色粉末,无甜味,不溶于冷水。纤维素:白色纤维状物质,无甜味,不溶于水。
③都能发生 反应,如淀粉水解的化学方程式为 。
④都 发生银镜反应。
2.不同点
①分子中所包含的葡萄糖单元数目,即n值不同(纤维素n值更大),淀粉和纤维素不互为同分异构体。
②淀粉遇碘显 。
课题2 氨基酸与蛋白质
氨基酸
蛋白质
组成、
结构
羧酸分子烃基上的氢原子被氨基取代得到的化合物;
官能团:—COOH、—NH2
由多种氨基酸通过 等相互连接形成的大分子;
官能团:—COOH、—NH2、—CO—NH—
性质
两性:
①—COOH+OH-—COO-+H2O
②—NH2+H+—N
两性:分子中的—COOH、—NH2所致
水解:—CO—NH—+H2O —COOH+—NH2
盐析:少量的某些可溶性盐(如NaCl)的浓溶液所致
成肽(缩合):
—COOH+—NH2—CO—NH—+H2O
变性:①物理因素有加热、加压、搅拌、振荡、超声波、紫外线和放射线等;②化学因素有强酸、强碱、强氧化性、重金属盐、乙醇、甲醛等
显色:含苯环的蛋白质与浓硝酸共热所致
课题3 核酸
1.天然的核酸分为核糖核酸(RNA)、脱氧核糖核酸(DNA)。
脱氧核糖核酸(DNA)
核糖核酸(RNA)
组成
磷酸、戊糖、碱基通过一定方式结合而成的生物大分子
所含戊糖为脱氧核糖,为 糖
所含戊糖为核糖,为 糖
所含碱基为A、G、C、T
所含碱基为A、G、C、U
结构
双螺旋结构(双链)
单链状结构,比DNA分子小得多
多聚核苷酸链中核苷酸间通过磷酯键形成
碱基配对(依靠氢键):
A—T;G—C
碱基配对(依靠氢键):A—U;G—C
性质
水解:核酸→核苷酸→核苷(+磷酸)→戊糖+碱基
生物
功能
含特定的遗传信息,决定生物体的一系列性状;
绝大多数生物体的遗传物质
主要负责传递、翻译和表达DNA所携带的遗传信息;
少数生物体的遗传物质
2.核酸的形成与水解转化关系:
课题4 聚合物的结构与性质
相
关
概
念
单体
能发生 的小分子化合物
链节
高分子链上的重复结构单元
聚合物
由单体聚合而成的相对分子质量很大的化合物(加聚物和缩聚物)
聚合度
高分子链中所含链节的 ,一般用“n”表示
合成方法
(聚合反应)
加聚反应:①单体一般含碳碳双键或碳碳三键;②单体与链节组成相同;③一般为线型高分子。
缩聚反应:①单体一般含有—COOH、—OH、—NH2、—X 等;②反应过程中伴有小分子(如H2O、HX等)生成,单体与链节组成不同
课题5 合成聚合物的方法
1. 加聚反应:不饱和的单体聚合成高分子的反应。反应特点是:单体必定含有不饱和键(C=C、C三C),加聚产物是唯一的且产物中的链节与单体具有相同的组成。主要有以下两类:
①单聚型:一种反应物,如乙烯型或1,3-丁二烯型
②共聚型:两种或以上反应物,如乙烯型与乙烯型;乙烯型与1,3-丁二烯型;1,3一丁二烯型与1,3-丁二烯型
2. 缩聚反应:单体间相互反应而生成高分子,同时还生成 (如水、氨、氯化氢等)的反应。反应特点是单体必须有两个或两个以上的官能团(一OH、一COOH、一NH2、一CHO),除生成缩聚物以外还有小分子生成,缩聚物与单体的组成不同。主要有以下三类:
①苯酚与甲醛缩聚
②醇羟基与羧基缩聚:①二元酸与二元醇缩聚;②羟基酸缩聚
③氨基与羧基的缩聚
课题6 合成高分子材料
1. 主要的合成塑料以及它们的性质和用途
名称
单体
结构简式
性能
用途
聚乙烯
CH2=CH2
电绝缘性很好,耐化学腐蚀、耐寒、无毒。
耐用热性差,透明性较差,耐老化性差。
不宜接触煤油、汽油。制成的器皿不宜长时间存放食油、饮料。
制成薄膜,可作食品、药物的包装材料,可制日常用品、绝缘材料、管道、辐射保护衣等。
聚丙烯
CH2=CH-CH3
机械强度较高,电绝缘性能好,耐化学腐蚀,质轻无毒。
耐油性差,低温发脆,易老化。
可制薄膜、可制日常用品、管道包装材料。
聚氯乙烯
CH2=CHCl
耐有机溶剂,耐化学腐蚀,电绝缘性能好,耐磨,抗水性好。
热稳定性差,遇冷变硬,透气性差。
制成的薄膜不宜用来包装食品。
硬聚氯乙烯,管道绝缘材料等。
软聚氯乙烯,薄膜、电线外皮、软管、日常用品等。
聚氯乙烯泡沫塑料,建筑材料、日常用品等
聚苯乙烯
CH2=CH-C6H5
电绝缘性很好,透光性好、耐水、耐化学腐蚀,无毒,室温下硬、脆,温度较高时变软。
耐溶剂性差。
可制高频绝缘材料、电视、雷达部件,汽车、飞机零件,医疗卫生用具,日常用品以及离子交换树脂等
2. 主要的合成纤维以及它们的性质和用途
名称
单体
结构简式
性能
用途
聚对苯二甲酸乙二醇酯(涤纶或的确良)
HOCH2CH2OH
抗折皱性强、弹性、耐光性、耐酸性和耐磨性都好。
不耐浓碱,染色性较差。
可制衣料织品、电绝缘材料、运输带、渔网、绳索、人造血管、轮胎帘子线。
3. 主要的合成橡胶以及它们的性质和用途
名称
单体
结构简式
性能
用途
丁苯橡胶
CH2=CH-CH=CH2
-{CH2CH=CHCH2CH2-CH}-n
热稳定性、电绝缘性和抗老化性好。
可制轮胎、电绝缘材料,一般橡胶制品等。
顺丁橡胶
CH2=CH-CH=CH2
-{CH2-CH=CH-CH2}-n
弹性好,耐低温,耐热。
粘结性差。
可制轮胎、运输带、胶管等。
易错点01: 糖类
(1)糖类中的氢原子和氧原子的个数比并不都是2:1,也并不以水分子的形式存在,如鼠李糖(C6H12O5)。有些符合Cn(H2O)m,通式的也不是糖类,如甲醛(HCHO)等。
(2)淀粉遇“碘”变特殊的蓝色,这儿的“碘”指的是碘单质。
(3)淀粉和纤维素因通式中n值不同,不是同分异构体。
易错点02:淀粉水解程度
(1)检验淀粉时,必须直接取水解液加入碘水,不能取中和液,因为碘能与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。
易错点03:糖类和蛋白质的特征反应
(1)葡萄糖的特征反应:
①加热条件下,与新制的氢氧化铜悬浊液产生红色沉淀;
②碱性、加热条件下,与银氨溶液发生银镜反应。
(2)淀粉的特征反应:常温下,淀粉遇碘变蓝色。
(3)蛋白质的特征反应:
①浓硝酸可以使某些蛋白质变黄,也称为蛋白质的颜色反应;
②灼烧时,有烧焦羽毛的气味。
易错点04:淀粉水解产物的检验
检验淀粉水解的产物是否发生银镜反应,首先要加碱中和作催化剂的酸,然后再加银氨溶液。
易错点05: 盐析与变性
蛋白质的盐析是可逆的,蛋白质的变性是不可逆的。
易错点06:蛋白质(或多肽)水解产物的判断
(1)抓住肽键“”的断键规律,即从虚线处断开。
(2)接—OH生成—COOH,而—NH—接—H生成NH2。
易错点07:加聚反应
(1)单体必须是含有碳碳双键,碳碳三键等不饱和键的化合物。
(2)发生加聚反应的过程中,没有副产物生成,聚合物链节的化学组成跟单体的化学组成相同,聚合物的相对分子质量为单体相对分子质量的n倍。
易错点08:高分子化合物
(1)高分子化合物与低分子化合物最大的不同是相对分子质量的大小。有机高分子的相对分子质量一般高达104~106,而低分子有机物的相对分子质量在1 000以下。
(2)合成有机高分子的基本结构与低分子有机物的单一结构不同,它是由若干个重复结构单元组成的高分子。
(3)高分子化合物都属于混合物。
(4)光导纤维、碳纤维不属于有机高分子材料。
(5)天然橡胶含有易发生加成反应和氧化反应(老化)。强氧化剂、卤素、有机溶剂等都易腐蚀橡胶。
易错点09:聚合反应类型的判断方法
判断是发生加聚反应还是缩聚反应,要看单体的结构;单体中含有不饱和键,往往发生加聚反应,并且链节主链上只有碳原子;单体中含有两种以上官能团,往往发生缩聚反应,主链上除碳原子外还有其他原子。
书写缩聚反应式时要注意小分子的物质的量:一般由一种单体进行的缩聚反应,生成小分子的物质的量为(n-1);由两种单体进行的缩聚反应,生成小分子的物质的量为(2n-1)。
方法01 淀粉水解程度的判断方法
【解题通法】
(1)实验流程
(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
【典型例题】为探究淀粉的水解程度设计如下实验:
请回答:
(1)稀硫酸的作用是_______。
(2)试管Ⅱ加碘水后溶液未变蓝,是否一定说明淀粉已完全水解_____(填“是”或“否”);说明理由_____。
(3)银氨溶液也可用新制Cu(OH)2替换,酒精灯加热后观察是否出现_______。(填现象)
(4)摄入人体的淀粉也可以在酶的作用下水解,其水解最终产物在人体内缓慢氧化转变为______(填化学式)和水,并放出能量。
方法02 氨基酸的成肽规律
【解题通法】
(1)2种不同氨基酸脱水可形成4种二肽(可以是相同分子之间,也可以是不同分子之间),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
【典型例题】请根据所示化合物的结构简式回答问题:
(1)该化合物中,官能团⑦的名称是_______,官能团①的电子式是_______。
(2)该化合物是由_______个氨基酸分子脱水形成的。分子结构中含有_______个肽键,称为_______肽。
(3)写出该化合物水解生成的氨基酸的结构简式:_______(任写一种),并写出此氨基酸与盐酸反应的化学方程式:_______。
方法03 根据单体结构推断加聚产物的方法
【解题通法】
(1)单烯烃型单体加聚时,“断开双键,键分两端,添上括号,n写后面”
例:乙烯加聚:nCH2===CH2 CH2-CH2n
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,n写后面”
例:1,3-丁二烯加聚:nCH2===CH—CH===CH2CH2-CH=CH-CH2n
(2)分别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,n写后面”
例:乙烯和氯乙烯的共聚产物为CH2—CH2—CH2—CHCln或CH2—CH2—CHCl—CH2n
【典型例题】
写出下表中聚合物的结构简式及链节。
单体
单体的结构简式
聚合物的结构简式
链节
乙炔
_____
_____
丙烯
_____
_____
丙烯腈
_____
_____
1,3-丁二烯
_____
_____
方法04 单体与高聚物互推的方法
【解题通法】
聚合时找准结合点,反推单体时找准分离处,“结合点必为分离处”。
由单体推断高聚物的方法
(1)单烯烃型单体加聚时,“断开双键,键分两端,添上括号,n写后面”。
(2)共轭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,n写后面”。
如nCH2===CH—CH===CH2CH2—CH===CH—CH2。
(3)分别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,n写后面”。
【典型例题】请将下表填写完整。
高分子化合物
结构简式
单体
聚合反应的化学方程式
_______
______
______
聚苯乙烯
______
______
______
聚乳酸
______
______
聚酰胺-6(尼龙-6)
______
______
聚对苯二甲酸乙二(醇)酯(涤纶)
______
______
方法05 高聚物单体的推断方法
【解题通法】
推断单体时,一定要先判断是加聚产物还是缩聚产物,并找准分离处。
(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原子,一般有“、”等结构,在画线处断键,碳原子上连—OH,氧原子或氮原子上连—H,即得单体。
【典型例题】
1.写出下列高聚物的单体。
(1) :_______。
(2) :_______。
(3) :_______。
(4) :_______。
(5) :_______。
4
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第4章 生物大分子与合成高分子
课题1 糖类
1.糖类的概念和分类
(1)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: 碳、氢、氧 三种元素。大多数糖类化合物的通式为 Cm(H2O)n ,所以糖类也叫碳水化合物。
(3)分类
2.葡萄糖与果糖
葡萄糖
果糖
存在
水果、蜂蜜,植物的根、种子、花、叶中,动物的血液、淋巴液中
植物中广泛存在,水果和蜂蜜中含量较高
物理
性质
无色晶体,有甜味(比蔗糖弱),在水中 易溶 ,稍溶于乙醇,不溶于乙醚
无色晶体(通常为黏稠状液体),有甜味(最甜的糖),在水中、乙醇、乙醚中均 易溶
组成
与结
构
分子式
C6H12O6
C6H12O6
结构简式
CH2OH(CHOH)4CHO
CH2OH(CHOH)3—CO—CH2OH
官能团
—CHO、—OH
、—OH
相互关系
互为 同分异构体
化学
性质
相同点
①均含—OH,可以与乙酸等发生 酯化(或取代) 反应,可以被酸性高锰酸钾溶液 氧化 ,可以发生消去反应,也可在催化剂Cu存在下与O2发生氧化反应;
②均含羰基,可以与H2发生 加成(或还原) 反应,均可以与银氨溶液、新制氢氧化铜发生氧化反应(果糖中羰基受多个羟基影响,在碱性条件下可异构化为—CHO)
不同点
葡萄糖可被溴水氧化而使溴水褪色,而果糖不与溴水发生化学反应
用途
制镜业,制糖果业,医药业,为体弱或低血糖患者补充营养
主要作食物
3.二糖——蔗糖与麦芽糖
比较项目
蔗糖
麦芽糖
相同点
分子式
均为 C12H22O11
性质
都能发生 水解反应
不同点
是否含醛基
不含
含有
水解产物
葡萄糖和果糖
葡萄糖
相互关系
互为同分异构体
4.多糖——淀粉与纤维素
1.相似点
①都属于天然有机高分子,属于多糖,分子式都可表示为 (C6H10O5)n 。
②淀粉:白色粉末,无甜味,不溶于冷水。纤维素:白色纤维状物质,无甜味,不溶于水。
③都能发生 水解 反应,如淀粉水解的化学方程式为+nH2O 。
④都 不能 发生银镜反应。
2.不同点
①分子中所包含的葡萄糖单元数目,即n值不同(纤维素n值更大),淀粉和纤维素不互为同分异构体。
②淀粉遇碘显 蓝色 。
课题2 氨基酸与蛋白质
氨基酸
蛋白质
组成、
结构
羧酸分子烃基上的氢原子被氨基取代得到的化合物;
官能团:—COOH、—NH2
由多种氨基酸通过 肽键 等相互连接形成的大分子;
官能团:—COOH、—NH2、—CO—NH—
性质
两性:
①—COOH+OH-—COO-+H2O
②—NH2+H+—N
两性:分子中的—COOH、—NH2所致
水解:—CO—NH—+H2O —COOH+—NH2
盐析:少量的某些可溶性盐(如NaCl)的浓溶液所致
成肽(缩合):
—COOH+—NH2—CO—NH—+H2O
变性:①物理因素有加热、加压、搅拌、振荡、超声波、紫外线和放射线等;②化学因素有强酸、强碱、强氧化性、重金属盐、乙醇、甲醛等
显色:含苯环的蛋白质与浓硝酸共热所致
课题3 核酸
1.天然的核酸分为核糖核酸(RNA)、脱氧核糖核酸(DNA)。
脱氧核糖核酸(DNA)
核糖核酸(RNA)
组成
磷酸、戊糖、碱基通过一定方式结合而成的生物大分子
所含戊糖为脱氧核糖,为单糖
所含戊糖为核糖,为单糖
所含碱基为A、G、C、T
所含碱基为A、G、C、U
结构
双螺旋结构(双链)
单链状结构,比DNA分子小得多
多聚核苷酸链中核苷酸间通过磷酯键形成
碱基配对(依靠氢键):
A—T;G—C
碱基配对(依靠氢键):A—U;G—C
性质
水解:核酸→核苷酸→核苷(+磷酸)→戊糖+碱基
生物
功能
含特定的遗传信息,决定生物体的一系列性状;
绝大多数生物体的遗传物质
主要负责传递、翻译和表达DNA所携带的遗传信息;
少数生物体的遗传物质
2.核酸的形成与水解转化关系:
课题4 聚合物的结构与性质
相
关
概
念
单体
能发生 聚合反应形成高分子 的小分子化合物
链节
高分子链上的重复结构单元
聚合物
由单体聚合而成的相对分子质量很大的化合物(加聚物和缩聚物)
聚合度
高分子链中所含链节的 数目 ,一般用“n”表示
合成方法
(聚合反应)
加聚反应:①单体一般含碳碳双键或碳碳三键;②单体与链节组成相同;③一般为线型高分子。
缩聚反应:①单体一般含有—COOH、—OH、—NH2、—X 等;②反应过程中伴有小分子(如H2O、HX等)生成,单体与链节组成不同
课题5 合成聚合物的方法
1. 加聚反应:不饱和的单体聚合成高分子的反应。反应特点是:单体必定含有不饱和键(C=C、C三C),加聚产物是唯一的且产物中的链节与单体具有相同的组成。主要有以下两类:
①单聚型:一种反应物,如乙烯型或1,3-丁二烯型
②共聚型:两种或以上反应物,如乙烯型与乙烯型;乙烯型与1,3-丁二烯型;1,3一丁二烯型与1,3-丁二烯型
2. 缩聚反应:单体间相互反应而生成高分子,同时还生成小分子(如水、氨、氯化氢等)的反应。反应特点是单体必须有两个或两个以上的官能团(一OH、一COOH、一NH2、一CHO),除生成缩聚物以外还有小分子生成,缩聚物与单体的组成不同。主要有以下三类:
①苯酚与甲醛缩聚
②醇羟基与羧基缩聚:①二元酸与二元醇缩聚;②羟基酸缩聚
③氨基与羧基的缩聚
课题6 合成高分子材料
1. 主要的合成塑料以及它们的性质和用途
名称
单体
结构简式
性能
用途
聚乙烯
CH2=CH2
-{-CH2-CH2-}n -
电绝缘性很好,耐化学腐蚀、耐寒、无毒。
耐用热性差,透明性较差,耐老化性差。
不宜接触煤油、汽油。制成的器皿不宜长时间存放食油、饮料。
制成薄膜,可作食品、药物的包装材料,可制日常用品、绝缘材料、管道、辐射保护衣等。
聚丙烯
CH2=CH-CH3
-{-CH2-CH-}-n
CH3
机械强度较高,电绝缘性能好,耐化学腐蚀,质轻无毒。
耐油性差,低温发脆,易老化。
可制薄膜、可制日常用品、管道包装材料。
聚氯乙烯
CH2=CHCl
-{-CH2-CH-}-n
Cl
耐有机溶剂,耐化学腐蚀,电绝缘性能好,耐磨,抗水性好。
热稳定性差,遇冷变硬,透气性差。
制成的薄膜不宜用来包装食品。
硬聚氯乙烯,管道绝缘材料等。
软聚氯乙烯,薄膜、电线外皮、软管、日常用品等。
聚氯乙烯泡沫塑料,建筑材料、日常用品等
聚苯乙烯
CH2=CH-C6H5
-{-CH2-CH-}-n
C6H5
电绝缘性很好,透光性好、耐水、耐化学腐蚀,无毒,室温下硬、脆,温度较高时变软。
耐溶剂性差。
可制高频绝缘材料、电视、雷达部件,汽车、飞机零件,医疗卫生用具,日常用品以及离子交换树脂等
2. 主要的合成纤维以及它们的性质和用途
名称
单体
结构简式
性能
用途
聚对苯二甲酸乙二醇酯(涤纶或的确良)
HOCH2CH2OH
抗折皱性强、弹性、耐光性、耐酸性和耐磨性都好。
不耐浓碱,染色性较差。
可制衣料织品、电绝缘材料、运输带、渔网、绳索、人造血管、轮胎帘子线。
3. 主要的合成橡胶以及它们的性质和用途
名称
单体
结构简式
性能
用途
丁苯橡胶
CH2=CH-CH=CH2
-{CH2CH=CHCH2CH2-CH}-n
热稳定性、电绝缘性和抗老化性好。
可制轮胎、电绝缘材料,一般橡胶制品等。
顺丁橡胶
CH2=CH-CH=CH2
-{CH2-CH=CH-CH2}-n
弹性好,耐低温,耐热。
粘结性差。
可制轮胎、运输带、胶管等。
易错点01: 糖类
(1)糖类中的氢原子和氧原子的个数比并不都是2:1,也并不以水分子的形式存在,如鼠李糖(C6H12O5)。有些符合Cn(H2O)m,通式的也不是糖类,如甲醛(HCHO)等。
(2)淀粉遇“碘”变特殊的蓝色,这儿的“碘”指的是碘单质。
(3)淀粉和纤维素因通式中n值不同,不是同分异构体。
易错点02:淀粉水解程度
(1)检验淀粉时,必须直接取水解液加入碘水,不能取中和液,因为碘能与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。
易错点03:糖类和蛋白质的特征反应
(1)葡萄糖的特征反应:
①加热条件下,与新制的氢氧化铜悬浊液产生红色沉淀;
②碱性、加热条件下,与银氨溶液发生银镜反应。
(2)淀粉的特征反应:常温下,淀粉遇碘变蓝色。
(3)蛋白质的特征反应:
①浓硝酸可以使某些蛋白质变黄,也称为蛋白质的颜色反应;
②灼烧时,有烧焦羽毛的气味。
易错点04:淀粉水解产物的检验
检验淀粉水解的产物是否发生银镜反应,首先要加碱中和作催化剂的酸,然后再加银氨溶液。
易错点05: 盐析与变性
蛋白质的盐析是可逆的,蛋白质的变性是不可逆的。
易错点06:蛋白质(或多肽)水解产物的判断
(1)抓住肽键“”的断键规律,即从虚线处断开。
(2)接—OH生成—COOH,而—NH—接—H生成NH2。
易错点07:加聚反应
(1)单体必须是含有碳碳双键,碳碳三键等不饱和键的化合物。
(2)发生加聚反应的过程中,没有副产物生成,聚合物链节的化学组成跟单体的化学组成相同,聚合物的相对分子质量为单体相对分子质量的n倍。
易错点08:高分子化合物
(1)高分子化合物与低分子化合物最大的不同是相对分子质量的大小。有机高分子的相对分子质量一般高达104~106,而低分子有机物的相对分子质量在1 000以下。
(2)合成有机高分子的基本结构与低分子有机物的单一结构不同,它是由若干个重复结构单元组成的高分子。
(3)高分子化合物都属于混合物。
(4)光导纤维、碳纤维不属于有机高分子材料。
(5)天然橡胶含有易发生加成反应和氧化反应(老化)。强氧化剂、卤素、有机溶剂等都易腐蚀橡胶。
易错点09:聚合反应类型的判断方法
判断是发生加聚反应还是缩聚反应,要看单体的结构;单体中含有不饱和键,往往发生加聚反应,并且链节主链上只有碳原子;单体中含有两种以上官能团,往往发生缩聚反应,主链上除碳原子外还有其他原子。
书写缩聚反应式时要注意小分子的物质的量:一般由一种单体进行的缩聚反应,生成小分子的物质的量为(n-1);由两种单体进行的缩聚反应,生成小分子的物质的量为(2n-1)。
方法01 淀粉水解程度的判断方法
【解题通法】
(1)实验流程
(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
【典型例题】为探究淀粉的水解程度设计如下实验:
请回答:
(1)稀硫酸的作用是_______。
(2)试管Ⅱ加碘水后溶液未变蓝,是否一定说明淀粉已完全水解_____(填“是”或“否”);说明理由_____。
(3)银氨溶液也可用新制Cu(OH)2替换,酒精灯加热后观察是否出现_______。(填现象)
(4)摄入人体的淀粉也可以在酶的作用下水解,其水解最终产物在人体内缓慢氧化转变为______(填化学式)和水,并放出能量。
【答案】(1)催化剂
(2) 否 因为I2会和NaOH溶液反应
(3)砖红色沉淀
(4)CO2
【分析】淀粉在稀硫酸的作用下水解生成葡萄糖,反应的方程式为:,葡萄糖是一种多羟基醛,向试管中加入氢氧化钠溶液呈碱性,以除去多余的硫酸,试管加入银氨溶液,检验醛基,出现银镜现象;试管加入碘水,检验淀粉是否水解完全。
【解析】(1)淀粉水解过程中加入稀硫酸的主要作用是催化水解反应。
(2)因为单质碘会与残留的氢氧化钠反应,不能确保碘与淀粉作用,所以不能说明淀粉已完全水解。
(3)检验醛基又可以用新制Cu(OH)2替换,二者反应生成砖红色的沉淀。
(4)淀粉在人体内经唾液淀粉酶、胰淀粉酶等酶的催化作用,逐步分解为糊精、麦芽糖等中间产物,水解为葡萄糖,葡萄糖在细胞内通过有氧呼吸的缓慢氧化,最终生成二氧化碳和水。
方法02 氨基酸的成肽规律
【解题通法】
(1)2种不同氨基酸脱水可形成4种二肽(可以是相同分子之间,也可以是不同分子之间),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
【典型例题】请根据所示化合物的结构简式回答问题:
(1)该化合物中,官能团⑦的名称是_______,官能团①的电子式是_______。
(2)该化合物是由_______个氨基酸分子脱水形成的。分子结构中含有_______个肽键,称为_______肽。
(3)写出该化合物水解生成的氨基酸的结构简式:_______(任写一种),并写出此氨基酸与盐酸反应的化学方程式:_______。
【答案】(1) 羧基
(2) 4 3 四
(3) H2NCH2COOH H2NCH2COOH+HCl→HOOCCH2NH3Cl
【解析】(1)
该化合物中,官能团⑦的名称为羧基,官能团①为-NH2,其电子式为。
(2)该化合物中含有3个肽键,由4个氨基酸分子脱水形成。分子结构中含有3个肽键,称为四肽。
(3)
该化合物水解生成的氨基酸有H2NCH2COOH、、,H2NCH2COOH中的H2N-能与盐酸反应,反应的化学方程式为H2NCH2COOH+HCl→HOOCCH2NH3Cl。
方法03 根据单体结构推断加聚产物的方法
【解题通法】
(1)单烯烃型单体加聚时,“断开双键,键分两端,添上括号,n写后面”
例:乙烯加聚:nCH2===CH2 CH2-CH2n
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,n写后面”
例:1,3-丁二烯加聚:nCH2===CH—CH===CH2CH2-CH=CH-CH2n
(2)分别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,n写后面”
例:乙烯和氯乙烯的共聚产物为CH2—CH2—CH2—CHCln或CH2—CH2—CHCl—CH2n
【典型例题】
写出下表中聚合物的结构简式及链节。
单体
单体的结构简式
聚合物的结构简式
链节
乙炔
_____
_____
丙烯
_____
_____
丙烯腈
_____
_____
1,3-丁二烯
_____
_____
【答案】
【解析】
乙炔中碳碳三键的一条不饱和键断开,得到聚乙炔,聚合物的结构简式:,链节:;
丙烯中碳碳双键断裂一条不饱和键,得到聚丙烯,聚合物的结构简式:,链节:;
丙烯腈中碳碳双键断裂一条不饱和键,聚合物的结构简式:,链节:;
1,3-丁二烯中两个碳碳双键都断裂,中间再形成一条新的碳碳双键,聚合物的结构简式:,链节:;
方法04 单体与高聚物互推的方法
【解题通法】
聚合时找准结合点,反推单体时找准分离处,“结合点必为分离处”。
由单体推断高聚物的方法
(1)单烯烃型单体加聚时,“断开双键,键分两端,添上括号,n写后面”。
(2)共轭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,n写后面”。
如nCH2===CH—CH===CH2CH2—CH===CH—CH2。
(3)分别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,n写后面”。
【典型例题】请将下表填写完整。
高分子化合物
结构简式
单体
聚合反应的化学方程式
_______
______
______
聚苯乙烯
______
______
______
聚乳酸
______
______
聚酰胺-6(尼龙-6)
______
______
聚对苯二甲酸乙二(醇)酯(涤纶)
______
______
【答案】 聚氯乙烯 CH2=CHCl n n+(n—1)H2O NH2(CH2)5COOH nNH2(CH2)5COOH+(n—1)H2O n +nHOCH2CH2OH+(2n—1)H2O
【解析】聚氯乙烯的结构简式为,单体为氯乙烯,结构简式为CH2=CHCl,氯乙烯一定条件发生加聚反应生成聚氯乙烯,反应的化学方程式为n CH2=CHCl;聚苯乙烯的结构简式为,单体为苯乙烯,结构简式为,苯乙烯一定条件发生加聚反应生成聚苯乙烯,反应的化学方程式为n;聚酰胺-6的结构简式为,单体的结构简式为NH2(CH2)5COOH,NH2(CH2)5COOH一定条件下发生缩聚反应生成和水,反应的化学方程式为nNH2(CH2)5COOH+(n—1)H2O;聚对苯二甲酸乙二酯的结构简式为,单体为对苯二甲酸和乙二醇,对苯二甲酸和乙二醇一定条件下发生缩聚反应生成聚对苯二甲酸乙二酯和水,反应的化学方程式为n +nHOCH2CH2OH+(2n—1)H2O,故答案为:;CH2=CHCl;;;n;nNH2(CH2)5COOH+(n—1)H2O;;n +nHOCH2CH2OH+(2n—1)H2O。
方法05 高聚物单体的推断方法
【解题通法】
推断单体时,一定要先判断是加聚产物还是缩聚产物,并找准分离处。
(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原子,一般有“、”等结构,在画线处断键,碳原子上连—OH,氧原子或氮原子上连—H,即得单体。
【典型例题】
1.写出下列高聚物的单体。
(1) :_______。
(2) :_______。
(3) :_______。
(4) :_______。
(5) :_______。
【答案】(1)
(2)CH2=CH2和CH2=CH-CH3
(3)
(4)CH2=CH-CH=CH2和CH2=CHCH3
(5) 和CH≡CH
2.填写下列空白。
(1)的单体是___________和___________。
(2)的单体是___________。
(3)的单体是___________和___________。
(4)单体是___________和___________。
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【解析】(1)
由聚合物结构可知,的单体是和,两者发生缩聚反应生成高聚物;
(2)
的单体是,其含有羟基、羧基,能发生缩聚反应生成高聚物;
(3)
的单体是和,两者发生缩聚反应生成高聚物;
(4)
单体是和,两者发生缩聚反应生成高聚物。
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