内容正文:
第4 章 生物大分子与合成高分子
复习讲义
复习目标
1.熟练掌握糖类、氨基酸与蛋白质、核酸的组成、结构特点及核心化学性质。能准确区分单糖、二糖、多糖的类别及性质差异,如葡萄糖的还原性(银镜反应、与新制氢氧化铜反应)、淀粉与纤维素的结构差异及鉴别方法(淀粉遇碘变蓝);
2.掌握氨基酸的两性及脱水缩合形成肽键的原理,厘清蛋白质的盐析与变性的本质区别(可逆与不可逆)、条件及应用;
3.了解核酸的基本组成单元(核苷酸)、DNA与RNA的结构差异及碱基互补配对原则。
4.明确高分子化合物的概念、分类(天然与合成、线型与体型等)及相关术语(单体、链节、聚合度)。
5.熟练掌握加聚反应与缩聚反应的反应机理、特点及典型实例,能根据聚合物结构推断单体,或根据单体书写聚合反应方程式;
6.了解常见合成高分子材料(塑料、合成纤维、合成橡胶)的合成路径、性能及应用。
7.构建“结构—性质—用途”的逻辑体系,能关联前序章节官能团知识,解释生物大分子与合成高分子的性质成因;形成“生物大分子(生命物质)—合成高分子(人工材料)”的知识网络,理解二者在化学键构建(如缩合反应)上的内在关联。
重点和难点
重点:生物大分子的核心性质与应用;氨基酸的脱水缩合与蛋白质结构;加聚反应与缩聚反应的辨析与应用;“结构—性质—用途”的关联。
难点:高分子相关计算与推断;相似概念的精准辨析;微观结构与宏观性质的关联解释;知识的综合应用与迁移。
█知识点一 糖类
1.糖类的比较
类别
代表物
结构特点
核心性质
用途
单糖(不能水解)
葡萄糖(C6H12O6)
含醛基(-CHO)和羟基(-OH),多羟基醛
①还原性:与银氨溶液发生银镜反应、与新制Cu(OH)₂悬浊液生成砖红色Cu2O;
②能发生酯化反应
人体主要能量来源,医药输液
二糖(水解生成2分子单糖)
蔗糖、麦芽糖
蔗糖无醛基,麦芽糖含醛基
①蔗糖:非还原性,水解生成葡萄糖和果糖;
②麦芽糖:还原性,水解生成2分子葡萄糖
食品甜味剂
多糖(水解生成多分子葡萄糖)
淀粉、纤维素
分子式均为(C6H10O5)n,但n值不同,非同分异构体;淀粉为直链+支链结构,纤维素为直链结构
①淀粉:遇碘变蓝,水解最终产物为葡萄糖;
②纤维素:难溶于水,能发生酯化反应(制硝化纤维)
淀粉:食品、酿酒;纤维素:造纸、制纤维
2.糖类还原性的检验及水解产物中葡萄糖的检验
(1)糖类的还原性
糖类的还原性是指糖类具有醛基,能发生银镜反应或与新制Cu(OH)2悬浊液反应。若某糖不能发生银镜反应或不与新制Cu(OH)2悬浊液反应,则该糖不具有还原性,为非还原性糖。
(2)水解产物中葡萄糖的检验
①水解条件
a.蔗糖:稀硫酸(1∶5)作催化剂,水浴加热。
b.纤维素:90%的浓硫酸作催化剂,小火微热。
②水解产物中葡萄糖的检验:欲要检验水解产物中的葡萄糖,必须先加入NaOH溶液中和其中的硫酸,再加入银氨溶液或新制Cu(OH)2悬浊液进行检验。
③中学阶段发生银镜反应的物质:醛类、甲酸、甲酸酯类、甲酸盐、葡萄糖、麦芽糖、果糖。
注意:在检验某种物质是否存在时,一定要注意所用试剂是否与待检物中的其他物质发生反应,若存在这样的物质,应先除去。如检验卤代烃中是否含有卤素原子时,应先加入NaOH溶液再加热,发生反应R—X+NaOHR—OH+NaX,然后再加入足量的稀HNO3酸化,最后才加入AgNO3溶液。此处加入足量稀HNO3酸化的目的之一就是防止剩余的NaOH与AgNO3反应。
3.淀粉水解程度的判断及水解产物的检验
(1)原理:用银氨溶液和碘水来检验淀粉在水溶液中是否发生了水解及水解是否已进行完全。
(2)实验步骤如下:
(3)实验现象及结论:
现象A
现象B
结论
1
未出现银镜
溶液变蓝色
淀粉尚未水解
2
出现银镜
溶液变蓝色
淀粉部分水解
3
出现银镜
溶液不变蓝色
淀粉完全水解
效果检测易错提醒
(1)淀粉与纤维素因n值不确定,不属于同分异构体;
(2)葡萄糖的还原性是鉴别单糖与非还原性二糖、多糖的核心依据;
(3)糖类的水解反应需在催化剂(酸)作用下进行,水解后需加碱中和酸,再检验还原性产物。
(4)要验证淀粉水解混合液中是否还有淀粉应直接取水解后的混合液加碘水,而不能在加入NaOH中和后再加碘水,因碘水与NaOH溶液反应。
1.(2025·上海杨浦·二模)木薯淀粉是珍珠奶茶中“珍珠”的主要原料。下列关于淀粉的说法正确的是
A.属于糖类,有甜味
B.化学式可用(C6H10O5)n表示,与纤维素互为同系物
C.是一种聚合物,可由葡萄糖通过加聚反应得到
D.在酸或酶作用下,淀粉水解最终生成葡萄糖
【答案】D
【解析】A.并不是所有的糖类都有甜味,如纤维素、淀粉,A错误;
B.同分异构体是分子式相同,结构式不同的化合物,淀粉和纤维素虽具有相同的表示式,但n不同,则分子式不同,故不是同分异构体,B错误;C.淀粉水解产物是葡萄糖,但淀粉不是葡萄糖加聚生成的,C错误;D.淀粉和纤维素的组成都是(C6H10O5)n,水解产物都是葡萄糖,D正确;故选D。
2.(23-24高二下·上海·期中)下列关于糖类的说法正确的是 。
A.糖类都有甜味,具有的通式
B.麦芽糖水解生成互为同分异构体的葡萄糖和果糖
C.用银镜反应不能判断淀粉水解是否完全
D.淀粉和纤维素都属于多糖,是同分异构体
【答案】C
【解析】A.糖类不都有甜味,例如淀粉没有甜味,有些糖不符合CnH2mOm的通式,比如鼠李糖,C6H12O5,故A错误;B.麦芽糖水解生成葡萄糖,没有果糖,故B错误;C.银镜反应判断淀粉是否水解,不能判断是否水解完全,故C正确;D.淀粉和纤维素分子式均为(C6H10O5)n,n不同,所以不是同分异构体,故D错误;
故选C。
█知识点二 氨基酸与蛋白质
1. 氨基酸(蛋白质的基本组成单位)
(1)结构特点:同时含氨基(-NH2,碱性)和羧基(-COOH,酸性),通式为R-CH(NH2)-COOH,具有两性。
(2)核心反应——脱水缩合:2个氨基酸分子通过氨基与羧基脱去1分子水,形成肽键(-CO-NH-),生成二肽;多个氨基酸脱水缩合形成多肽链。如:甘氨酸(H2N-CH2-COOH)与丙氨酸(H2N-CH(CH3)-COOH)脱水缩合:H2N-CH2-COOH + H2N-CH(CH3)-COOH → H2N-CH2-CONH-CH(CH3)-COOH + H2O
(3)有关氨基酸脱水缩合的计算
核心公式:n个氨基酸形成m条肽链
①肽键数=脱去水分子数=n-m
②游离氨基数≥m(每条肽链至少1个游离氨基,侧链R基可能含氨基)
③游离羧基数≥m(同理,侧链R基可能含羧基)
④多肽相对分子质量=n×氨基酸平均相对分子质量-18×(n-m)(减去脱去水的质量)
2.蛋白质
(1)结构层次:氨基酸→多肽链→(盘曲折叠)蛋白质(一级、二级、三级、四级结构),空间结构决定生物活性。
(2)核心性质
①盐析:向蛋白质溶液中加轻金属盐(如NaCl、(NH₄)₂SO₄),蛋白质溶解度降低析出,可逆,属于物理变化,用于提纯蛋白质。
②变性:在加热、强酸、强碱、重金属盐(如Cu²⁺、Pb²⁺)、甲醛、酒精等作用下,蛋白质空间结构破坏,不可逆,属于化学变化,如煮蛋、重金属中毒急救(喝牛奶)。
③水解:在酶或酸、碱作用下,最终水解为氨基酸。
④颜色反应:与浓硝酸作用显黄色(鉴别蛋白质,如皮肤遇浓硝酸变黄)。
3.盐析、变性和渗析的比较
渗析
盐析
变性
内涵
利用半透膜分离胶体粒子与分子、离子
加入无机盐使胶体中的物质析出
一定条件下,使蛋白质失去原有的生理活性
条件
胶体、半透膜、水
较多量的轻金属盐或铵盐,如(NH4)2SO4、Na2SO4、NaCl等
加热、紫外线、X射线、重金属盐、强酸、强碱、乙醇、丙酮等
特点
可逆,需多次换水
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
实例
除去淀粉溶胶中的NaNO3杂质
①向皂化反应液中加食盐晶体,使肥皂析出;②蛋白质溶胶中加浓Na2SO4溶液使蛋白质析出
消毒、灭菌、给果树使用波尔多液、保存动物标本等
4.焰色试验、显色反应、颜色反应的比较
焰色试验
显色反应
颜色反应
含义
钠、钾等多种金属元素被灼烧时,使火焰呈现某种颜色。钠元素的焰色为黄色,钾元素的焰色为紫色
酚类物质遇三氯化铁(Fe3+)溶液后,溶液显示某种颜色,如苯酚;淀粉遇碘(I2)显蓝色
蛋白质遇某些试剂后显示某种特殊的颜色。鸡蛋白、人的皮肤等遇浓硝酸显黄色
显色实质
物理变化
化学变化
化学变化
重要应用
鉴别钠、钾等金属元素
鉴别苯酚、淀粉
鉴别某些蛋白质
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(1)利用渗析和盐析可以分离、提纯蛋白质。
(2)利用蛋白质的变性可以对环境进行杀菌消毒,还可以将动物的皮加工成皮革等。
(3)利用焰色试验只能鉴别某些金属元素,如碱金属及Ca、Ba、Cu等;利用颜色反应只能鉴别含苯环的蛋白质。
1.(23-24高二上·上海·期末)下列关于蛋白质和氨基酸的说法不正确的是
A.蛋白质中只含C、H、O三种元素
B.蛋白质水解的最终产物都是氨基酸
C.医用酒精、紫外线杀菌消毒利用了蛋白质变性
D.蛋白质溶液是胶体,可以产生丁达尔效应
【答案】A
【解析】A.蛋白质中含C、H、O、N元素,有的蛋白质还含有硫、磷、铁、碘、铜、锌等元素,A错误;B.蛋白质水解的最终产物为氨基酸,B正确;C.医用酒精、紫外线都可使蛋白质变性,C正确;D.蛋白质溶液是胶体,可以产生丁达尔效应,D正确;故选A。
2.(25-26高三上·上海·月考)下列有关蛋白质的说法正确的是
A.蛋白质只由C、H、O、N四种元素组成 B.酒精能使蛋白质变性
C.棉、麻、蚕丝主要成分均为蛋白质 D.糖类、油脂、蛋白质都能发生水解
【答案】B
【解析】A.蛋白质由氨基酸脱水缩合而成,主要含C、H、O、N四种元素外,还可能有S等元素,A错误;B.酒精作为有机溶剂,可破坏蛋白质结构使其变性,常用于消毒,B正确;C.棉、麻的主要成分为纤维素,蚕丝的主要成分为蛋白质,C错误;D.单糖(如葡萄糖、果糖)无法水解,而双糖、多糖、油脂和蛋白质均可水解,D错误;故选B。
█知识点三 核酸
1. 组成:基本单位为核苷酸,每个核苷酸由一分子磷酸、一分子五碳糖、一分子含氮碱基组成。
2. 分类及差异:DNA(脱氧核糖核酸)含脱氧核糖,碱基为A、T、C、G,呈双螺旋结构;RNA(核糖核酸)含核糖,碱基为A、U、C、G,呈单链结构。
3. 功能:储存和传递遗传信息,控制蛋白质的合成,是生命活动的重要物质基础。
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(1)混淆DNA与RNA组成:DNA含脱氧核糖、胸腺嘧啶,RNA含核糖、尿嘧啶,易记混碱基和五碳糖种类。
(2)误认核酸水解产物:核酸彻底水解是磷酸、五碳糖、含氮碱基,非核苷酸。
(3)忽视核酸结构特点:DNA多为双链,RNA多为单链,易混淆空间结构表述。
1.(24-25高三上·上海·期中)下列有关核酸描述错误的是
A.核苷酸由磷酸、戊糖、碱基三部分构成 B.戊糖有脱氧核糖和核糖
C.脱氧核糖核酸的碱基有AGCT四种 D.碱基是UCG的核酸有6种
【答案】D
【解析】A.核苷酸是一类由嘌呤碱或嘧啶碱、核糖或脱氧核糖以及磷酸三种物质组成的化合物,又称核甙酸,A正确;B.含五个碳原子的单糖称为戊糖 ,又称五碳糖 ,戊糖在生物界分布很广,在生命活动中具有重要作用,主要有D-木糖、L-阿拉伯糖、D-核糖及其衍生物D-2-脱氧核糖,B正确;C.脱氧核糖核酸的碱基有腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)和胸腺嘧啶(T)四种,C正确;D.含有U(尿嘧啶)、C(胞嘧啶)、G(鸟嘌呤)三种碱基的核酸是RNA(核糖核酸),RNA有不同类型,但不能简单地说成有6种,D错误;故选D。
2.(25-26高三上·湖南衡阳·月考)脱氧核糖核酸(DNA)分子的局部结构示意图如下。脱氧核糖、磷酸及碱基形成脱氧核糖核苷酸后,脱氧核糖核苷酸聚合成脱氧核糖核苷酸链,两条多聚核苷酸链平行盘绕形成DNA分子双螺旋结构。
下列说法不正确的是
A.DNA是一种生物大分子,分子中四种碱基均含键
B.碱基分子在形成脱氧核糖核苷酸时均断裂
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.DNA分子局部结构示意图中,虚线表示碱基互补配对(和、和)时形成的化学键
【答案】D
【解析】A.生物大分子是指生物体细胞内存在的蛋白质、核酸、多糖等大分子,DNA是一种生物大分子,由图可知,分子中四种碱基均含N—H键,A正确;B.由图可知,碱基和脱氧核糖分子是紧密相连的,它们之间通过键连接,则碱基分子在形成脱氧核糖核苷酸时均断裂,B正确;C.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;D.由图可知虚线表示碱基互补配对(A和T、C和G)时形成的氢键,不属于化学键,D错误;故选D。
█知识点四 高分子化合物基础认知
1.高分子化合物的组成
(1) 高分子化合物(聚合物):相对分子质量巨大(通常104~106),由许多重复结构单元组成的化合物。
(2)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。
(3)链节:高分子化合物中化学组成相同、可重复的最小结构单元。
(4)聚合度:高分子中含有链节的数目。如
(5)聚合度(n)的计算方法②③④
聚合度计算核心是依托“高分子相对分子质量、链节相对分子质量”的定量关系,结合不同场景(纯聚合物、混合物、反应体系)推导,具体方法如下:
①基础公式法(纯聚合物,无杂质干扰)
a.高分子化合物的平均相对分子质量M= 链节的相对分子质量M链节×聚合度(n)+端基质量(若忽略端基,可简化计算)。
b.简化公式:n =M/M链节(端基质量极小,多数题目默认忽略,优先使用此公式)。
②结合反应量计算法(缩聚反应,含小分子生成)
Ⅰ.原理:缩聚反应中,单体缩合生成聚合物时会脱去小分子(如H2O、HCl),需通过“单体总质量、生成小分子质量”推导聚合度,核心逻辑:先求聚合物质量,再算相对分子质量,最终得n。
Ⅱ.步骤:
a.计算参与反应的单体总物质的量;
b.计算生成小分子的物质的量(结合缩聚反应比例,如聚酯、多肽生成H2O的物质的量=肽键数/酯键数=n-1,n为聚合度);
c.聚合物质量=单体总质量 - 小分子总质量;
d.由聚合物平均相对分子质量=聚合物质量/聚合物物质的量,结合基础公式求n。
2.高分子化合物的分类
3.高分子的结构特点
(1)有机高分子化合物与低分子有机化合物的区别
有机高分子化合物
低分子有机化合物
相对分子质量
只是一个平均值,一般高达104~106
有一个明确的数值,一般在1 000以下
结构
由若干个重复结构单元组成
具有单一结构
性质
在物理、化学性质上有较大差异
(2)高分子化合物的结构与性质
4.高分子化合物的合成方法
(1)加聚反应。
①定义:由不饱和的单体加成聚合生成高分子化合物的反应。
②加聚反应类型及书写方法:
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:
nCH2==CH—CH3
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”。
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:
③加聚反应的特点:
A.单体含不饱和键:如烯烃、二烯烃、炔烃、醛等。
B.没有小分子产物生成;
C.链节和单体的化学组成相同;
(2)缩聚反应。
①定义:单体间相互作用生成高分子化合物,同时还生成小分子化合物(如水、氨、卤化氢等)的聚合反应。
②缩聚反应类型:
a.聚酯类:—OH与—COOH间的缩聚
nHOCH2—CH2OH+nHOOC—COOH+(2n-1)H2O。
nHOCH2—CH2—COOH+(n-1)H2O。
b.聚氨基酸类:—NH2与—COOH间的缩聚
nH2N—CH2COOH +(n-1)H2O。
nH2NCH2COOH+ +(2n-1)H2O]。
c.酚醛树脂类:
nHCHO+ (n-1)H2O+。
③缩聚反应的特点:
A.单体含双官能团或多官能团;官能团间易形成小分子如二元醇与二元酸;氨基酸、羟基酸等。
B.聚合时有副产物小分子生成;
C.链节和单体的化学组成不相同;
④缩合聚合反应书写注意点:
A.方括号外侧写链节余下的端基原子(或端基原子团)
B.由一同单体缩聚时,生成小分子的物质的量(n-1) 。由两种单体缩聚时,生成小分子的物质的量是(2n-1)。
C.成聚酯的反应是一个可逆反应,反应方程式中应用可逆符号。
⑤缩聚反应的书写方法
a.缩聚物结构简式的书写:书写缩合聚合物(简称缩聚物)结构式时,与加成聚合物(简称加聚物)结构式写法有点不同,缩聚物结构式要在方括号外侧写出链节余下的端基原子或原子团,而加聚物的端基不确定,通常用横线“—”表示。
b.缩聚反应方程式的书写:
(a)各单体物质的量与缩聚物结构简式的下角标一般要一致。
(b)注意生成的小分子的物质的量:由一种单体进行缩聚反应,生成的小分子物质的量一般为n-1;由两种单体进行缩聚反应,生成的小分子物质的量一般为2n-1。
(3)加聚反应与缩聚反应的区别与联系
加聚反应
缩聚反应
反应物的特征
含不饱和键
含有特征官能团,如羟基、羧基、氨基等
反应物的种类
相同或不相同的单体
相同或不相同的单体
产物的特征
高聚物和单体分子具有相同的组成
高聚物与单体分子的组成有所不同
产物的种类
只有高聚物
高聚物和小分子
(4)常见高分子化合物的结构简式和单体
名称
单体
结构简式
涤纶
HOCH2CH2OH
腈纶
CH2===CH—CN
聚丙烯腈
顺丁
橡胶
CH2===CH—CH===CH2
丁苯
橡胶
(SBR)
CH2===CH—CH===CH2
氯丁
橡胶
【易错警示】正确地认识高分子化合物
(1)高分子化合物都属于混合物。
(2)光导纤维、碳纤维不属于有机高分子材料。
(3)天然橡胶含有,易发生加成反应和氧化反应(老化)。强氧化剂、卤素单质、有机溶剂等都易腐蚀橡胶。
5.高聚物单体的推断方法:
1)由高聚物推断单体的方法可归纳为一观二断三改写。
一观:观察高分子链节中主链的组成情况,是否全为碳原子,是否含有双键。
二断:在高分子链节上找到断键点,将链节切开。
三改写:将切下后的片段改写成单体。
2)由加聚产物推断单体
(1)主链链节全为碳原子,且为C—C键。
规律:将主链链节每两个碳原子切下,原子不变,把单键改成双键,改写成乙烯型。
(2)主链链节全为碳原子且有C===C键。
规律:以双键为中心,将主链中的四个碳原子切下,然后改写成1,3丁二烯型。
3)由缩聚产物推断单体
规律:断键,补原子。即找到断键点,断键后在相应部位加上—OH或—H。
(1)链节主链中除碳原子外,还有、等原子团。
规律:在和的虚线处断开,然后在处加上—OH,在—O—处加上H,在—NH—处加上H,而得单体。
(2)主链链节中碳原子不连续,含有苯环和结构。
规律:在苯环和侧链R基连接处断键,改写成酚和醛。
(3)主链链节是结构的高聚物。
规律:单体为一种,断键后在—NH—上加H,在上加—OH。
(4)主链链节是结构的高聚物。
规律:单体为一种,断键后在—O—上加H,在R基上加—OH。
效果检测易错提醒
(1)混淆单体、链节、聚合度:单体是反应物,链节是重复单元,聚合度是链节数目,易误将链节当作单体。
(2)误解相对分子质量:高分子为混合物,其相对分子质量是平均值,并非固定数值。
(3)错判聚合反应类型:加聚无小分子生成,缩聚伴随小分子脱除,易混淆两类反应特征。
1.(23-24高二上·上海·期末)以聚丙烯塑料为材料的快递包装可循环使用。下列关于聚丙烯的说法正确的是
A.结构简式为 B.不能燃烧
C.链节为 D.易溶于水
【答案】C
【解析】A.丙烯中所含碳碳双键发生加成聚合,故结构简式为,A错误;B.聚丙烯塑料含碳可以燃烧,B错误;C.聚丙烯结构去掉中括号和n,即为链节,故链节结构为,C正确;D. 聚丙烯的分子内只含碳碳单键、碳氢键,难溶于水,D错误;答案选C。
2.(23-24高二上·上海·期中)EPR是一种对氧化剂具有较好抗耐性的合成材料,应用极为广泛,其结构简式可以表示,合成EPR所用的单体为
A. B.
C.和 D.和
【答案】C
【解析】此聚合物链节中无双键,则两个碳原子为一组,取链节断开中间的单键后加双键即得高聚物的单体,故C项正确。
█知识点五 常见合成高分子材料
1.高分子化合物分类
2、塑料
(1)塑料=树脂+添加剂,树脂是指未经加工处理的聚合物。
(2)塑料分类
(3)常见的塑料
①聚乙烯
高压低密度聚乙烯
低压高密度聚乙烯
合成条件
高压高温引发剂
较低压力催化剂
分子结构类型
支链型
线型
有无支链
有
少有或没有
高分子链长短
相对较短
相对较长
相对分子质量
较低
较高(≥50万)
熔融温度
相对较低
相对较高
密度
低密度
高密度
硬度
相对较小
相对较大
分子间作用力
相对较小
相对较大
(1)高分子化合物都具有一定的弹性。
(2)高压聚乙烯比低压聚乙烯熔点、密度小。
②酚醛树脂:用酚类(如苯酚)与醛类(如甲醛)在酸或碱的催化下相互缩合而成的高分子化合物。
A.在酸催化下,等物质的量的苯酚与甲醛反应,苯酚邻位或对位的氢原子与甲醛的羰基加成生成羟甲基苯酚,然后羟甲基苯酚之间相互脱水缩合成线型结构高分子。
B.在碱催化下,等物质的量的苯酚与甲醛或过量的甲醛与苯酚反应,生成羟甲基苯酚、二羟甲基苯酚、三羟甲基苯酚等,然后加热继续反应,就可以生成网状结构的酚醛树脂。
2、合成纤维
维纶——聚乙烯醇:吸湿性好,因其分子链上有羟基。目前产量占第一位的:聚酯纤维(聚对苯二乙酸乙二醇酯,商品名涤纶)。
3、橡胶
性质:耐磨、耐寒、耐油、耐热、耐燃、耐腐蚀、耐老化等各有其优势。橡胶硫化后,其强度和弹性都会增大。
4、功能高分子材料的涵义:在合成高分子的主链或支链上引入某种功能的官能团,使其显示出在光、电、磁、化学、生物、医学等方面的特殊功能。
5、几种功能高分子材料
(1)高吸水性树脂
①合成方法:
a、对淀粉、纤维素等天然吸水材料进行改性,在他们的高分子链上再接上含强吸水性原子团 的支链
b、以带有强亲水性原子团的化合物,均聚或两种单体共聚得到亲水性高聚物。
(2)高分子分离膜
高分子分子膜的特点:能够有选择地让某些物质通过,而把另外一些物质分离掉。
(3)医用高分子材料应用:制作人体的皮肤、骨骼、眼、喉、心、肺、肝、肾等各种人工器官
6、常见的有机高分子化学反应
(1)降解:在一定条件下,高分子材料可降解为小分子。如有机玻璃(聚甲基丙烯酸甲酯)加热分解为甲基丙烯酸甲酯;聚苯乙烯用氧化钡处理,能分解为苯乙烯。常见的高分子降解方法有生物降解、化学降解、光降解等。
(2)橡胶硫化:天然橡胶经硫化,破坏了碳碳双键、形成单键(-S-)或双硫键(-S-S-),线型结构变为体型(网状)结构。
(3)催化裂化:塑料经催化裂化得到柴油、煤油、汽油及可燃气体等。
效果检测易错提醒
(1)混淆聚乙烯与聚氯乙烯用途:聚乙烯无毒可用于食品包装,聚氯乙烯含氯有毒,不可接触食品,易混用二者应用场景。
(2)误判热塑性与热固性:聚乙烯等线型结构属热塑性,酚醛树脂网状结构属热固性,易错认为所有塑料均可热重塑。
(3)混淆合成纤维与天然纤维:合成纤维耐磨但吸湿性差,天然纤维反之,易混淆二者特性。
1.(23-24高二下·上海·期末)舱外航天服是航天员的“飞天战袍”,也是执行出舱活动的“护身铠甲”。它像一个人形飞船,充上一定的压力后,可保护航天员的生命安全,抵御外太空的高低温、强辐射等。下列有关航天服涉及的材料中,不属于高分子材料的是
A.保护层——聚四氟乙烯 B.手套指尖——橡胶
C.液冷服——聚氯乙烯 D.躯干部位——玻璃纤维
【答案】D
【解析】A.聚四氟乙烯是四氟乙烯发生加聚反应的产物,是人工合成的高分子材料,A不符合;B.橡胶是天然高分子材料,B不符合;C.聚氯乙烯是氯乙烯发生加聚反应的产物,是人工合成的高分子材料,C不符合;D.玻璃纤维,主要成分为二氧化硅,属于无机物,不属于高分子材料,D符合;选D。
2.(24-25高二下·上海·月考)下列物质不属于有机高分子材料的是
A.PE(聚乙烯)保鲜膜 B.PVC(聚氯乙烯)排水管
C.P型半导体砷化镓(GaAs) D.PS(聚苯乙烯)一次性餐盒
【答案】C
【解析】A.PE(聚乙烯)是由乙烯聚合而成的有机高分子材料,用于保鲜膜,属于有机高分子材料,A不符合题意;B.PVC(聚氯乙烯)是由氯乙烯聚合而成的有机高分子材料,用于排水管,属于有机高分子材料,B不符合题意;C.砷化镓(GaAs)是无机半导体材料,由镓和砷元素组成,不是有机高分子材料,C符合题意;D.PS(聚苯乙烯)是由苯乙烯聚合而成的有机高分子材料,用于一次性餐盒,属于有机高分子材料,D不符合题意;故选C。
█考点一 考查糖类、蛋白质、核酸的结构、性质与应用
【例1】(24-25高三下·上海·期中)下列说法正确的是
A.油脂是高分子化合物,在体内水解为高级脂肪酸和甘油,进而被氧化成和并提供能量
B.核酸是以核苷酸为基本单元聚合形成的生物大分子。每一个核苷酸分子由三部分组成:含氮碱基、戊糖和磷酸基
C.煤的干馏可以产生煤油,石油分馏可以得到乙烯,利用盐析的方法可将蛋白质从溶液中分离
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6种
【答案】B
【解析】A.油脂的相对分子质量较小,不属于高分子化合物,但其在体内水解为高级脂肪酸和甘油后进一步氧化供能的描述正确,但前提错误,故A错误;B.核酸由核苷酸聚合而成,每个核苷酸由含氮碱基、戊糖和磷酸基三部分构成,描述完全正确,故B正确;C.煤的干馏产物为焦炭、煤焦油等,不产生煤油;石油分馏无法得到乙烯(需裂解),盐析分离蛋白质正确,但前两点错误,故C错误;D.三种氨基酸形成链状二肽时,同种氨基酸可形成3种,不同氨基酸可形成6种(3×2),共9种,而非6种,故D错误;故选B。
解题要点
1.结构辨析:糖类分单糖(葡萄糖含醛基)、二糖(蔗糖无醛基)、多糖(淀粉 / 纤维素结构不同);蛋白质由氨基酸缩聚成,含肽键;核酸分 DNA 和 RNA,核苷酸为基本单位。
2.性质把握:葡萄糖能发生银镜反应,淀粉遇碘变蓝;蛋白质有盐析、变性、显色反应,水解生成氨基酸;核酸可水解,与遗传信息传递相关。
3.应用匹配:糖类供能、制甜味剂;蛋白质作营养剂、酶制剂;核酸用于基因检测、生物医药领域。
4.易错点:混淆淀粉与纤维素的聚合度差异,区分蛋白质盐析(可逆)与变性(不可逆)。
【变式1-1】(24-25高三上·上海·期中)下列说法不正确的
A.硬脂酸和软脂酸都是饱和脂肪酸
B.1mol蔗糖水解得到1mol葡萄糖和1mol果糖
C.淀粉、油脂、蛋白质都是高分子化合物
D.蛋清中加入硫酸钠和硫酸铜都可以看到沉淀,但是前者是盐析,后者是变性
【答案】C
【解析】A.硬脂酸()、软脂酸()均属于饱和脂肪酸,A正确;B.蔗糖属于二糖,1mol蔗糖水解得到1mol葡萄糖和1mol果糖,B正确;C.淀粉、蛋白质属于高分子化合物,而油脂是高级脂肪酸甘油酯,不属于高分子化合物,C错误;D.蛋清的主要成分是蛋白质,若加入硫酸钠可发生盐析,产生沉淀;硫酸铜含有重金属离子,将硫酸铜加入蛋清中可使蛋白质发生变性,产生沉淀,D正确;故选C。
【变式1-2】(23-24高二上·上海·期末)下列说法错误的是
A.糖类物质是绿色植物光合作用的产物,是动植物所需能量的来源
B.葡萄糖可用于医疗输液
C.碱基与戊糖缩合形成核苷,核苷与磷酸缩合形成核苷酸
D.淀粉在稀硫酸的催化作用下水解,向水解后的溶液中加入银氨溶液,然后加热,一定有银镜生成
【答案】D
【解析】A.糖类物质是绿色植物光合作用的产物,是动植物所需能量的来源,A正确;B.葡萄糖可用于医疗输液,B正确;C.碱基与戊糖缩合形成核苷,核苷与磷酸缩合形成核苷酸,C正确;D.银镜反应需要水解后的溶液调至碱性才可以成功,D错误;故选D。
█考点二 考查高分子材料的结构、性质与应用
【例2】(24-25高二上·上海·期末)聚酯纤维如图,下列说法中,正确的是
A.羊毛与聚酯纤维的化学成分相同 B.聚酯纤维和羊毛在一定条件下均能水解
C.该聚酯纤维的单体为对苯二甲酸和乙醇 D.聚酯纤维和羊毛都属于天然高分子材料
【答案】B
【解析】A.羊毛是动物纤维,主要成份是蛋白质,属于天然有机高分子材料(天然纤维),而聚酯纤维是由乙二醇和对苯二甲酸通过缩聚形成的,所以其化学成分不同,故A错误;B.聚酯纤维链节中含有酯基,可以发生水解.羊毛是动物纤维,主要成份是蛋白质,分子中存在肽键,也可以水解,故B正确;C.链节中含有酯基,聚酯纤维是由乙二醇和对苯二甲酸通过缩聚形成的,故C错误;D.聚酯纤维属于合成高分子,其单体为对苯二甲酸和乙二醇;羊毛属于天然高分子,故D错误;答案选B。
解题要点
1.结构分析:区分线型、支链型和网状(体型)结构。线型/支链型高分子具有热塑性,可反复加热熔融;网状高分子因交联结构,具有热固性,成型后不可重塑。
2.性质判断:依据结构推导性质,线型高分子溶解性好、强度适中;网状高分子耐溶剂、耐高温、强度高。同时关注官能团特性,如含酯基的聚酯易水解。
3.应用匹配:根据性质对应用途,热塑性塑料(聚乙烯、聚氯乙烯)用于制薄膜、管材;热固性塑料(酚醛树脂)用于制电器外壳;合成纤维(涤纶)、合成橡胶(顺丁橡胶)则分别适配纺织、轮胎等领域。
4.易错点:混淆热塑性与热固性,误将“线型结构可溶于有机溶剂”等同于所有高分子均易溶解。
【变式2-1】(24-25高三上·上海·月考)乒乓球胶水能将胶皮、海绵与底板优化组合成完整的乒乓球拍,对球拍质量起到了决定性作用。国际比赛规定使用更环保的无机胶水,无机胶水以无机物(多为水)作为溶剂,其中黏合剂的成分可能是
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】无机胶水以无机物(多为水)作为溶剂,说明成分中含有亲水基,能溶于水。
【解析】A.聚丙烯无亲水基,不溶于水,A不符合;B.中有-OH,羟基是亲水基,该物质能溶于水,B符合;C.属于卤代烃,不能溶于水,C不符合;D.官能团为酯基,不是亲水基,不能溶于水,D不符合;答案选B。
【变式2-2】(23-24高二上·上海徐汇·期末)聚氯乙烯塑料又称PVC,广泛应用于生产生活中,下列关于聚氯乙烯的说法正确是
A.可用于食品包装 B.乙烯是聚氯乙烯的单体
C.能使溴的四氯化碳溶液褪色 D.乙炔是制备聚氯乙烯的原料
【答案】D
【解析】A.聚氯乙烯中的增塑剂有毒,不能用来包装食品,故A错误.
B.聚氯乙烯的单体是氯乙烯,故B错误;C.聚氯乙烯中没有双键,不能使溴的四氯化碳溶液褪色,故C错误;D.乙炔和氯化氢加成生成氯乙烯,可用来制备聚氯乙烯,则乙炔是制备聚氯乙烯的原料,故D正确;故选D。
█考点三 考查糖类、蛋白质、高分子材料的相关计算
【例3】(24-25高二下·河北·期末)若聚己二酸乙二酯(结构简式如图所示)的平均相对分子质量为10338,则其聚合度为
A.30 B.40 C.50 D.60
【答案】D
【解析】高聚物的平均相对分子质量等于链节的相对分子质量聚合度n+两端基原子(团)的相对原子质量,聚己二酸乙二酯的链节为,相对分子质量为172,聚己二酸乙二酯的聚合度,D项正确;答案选D。
解题要点
1.糖类计算:聚焦葡萄糖、蔗糖等分子式,利用最简式法计算耗氧量、生成CO2量;淀粉/纤维素水解计算需抓“(C6H10O5)ₙ~nC6H12O6”关系式,注意水解是否完全。
2.蛋白质计算:肽键数=氨基酸数-肽链数,结合氮原子守恒求氨基酸数目;蛋白质水解耗水量等于肽键数,牢记氨基、羧基数目计算的端点残留原则。
3.高分子计算:加聚物平均相对分子质量=链节式量×聚合度;缩聚物需扣除缩去的H2O、HX等小分子质量,聚合度计算要考虑小分子的物质的量。
4.易错点:忽略糖类水解的催化剂影响,混淆蛋白质端点氨基/羧基,漏算缩聚物小分子质量。
【变式3-1】科学家预言,未来理想的燃料是绿色植物,即将植物的秸秆(主要成分是纤维素)用适当的催化剂使之水解成葡萄糖,再将葡萄糖转化成乙醇(葡萄糖在酒化酶的作用下可转化成乙醇和二氧化碳),用作燃料。
(1)请写出将绿色植物的秸秆转化为乙醇两步反应的化学方程式。
(2)现有1620t含纤维素约为50%的秸秆,理论上可制得80%的酒精多少吨?
【答案】(1)(C6H10O5)n(纤维素)+nH2OnC6H12O6 (葡萄糖);C6H12O62C2H5OH + 2CO2↑;(2)575t
【解析】(1)纤维素在催化剂、加热条件下能水解生成葡萄糖,反应的化学方程式为(C6H10O5)n(纤维素)+nH2OnC6H12O6(葡萄糖);葡萄糖在酒化酶的作用下反应生产酒精和二氧化碳,反应的化学方程式为C6H12O62C2H5OH + 2CO2↑,故答案为(C6H10O5)n(纤维素)+nH2OnC6H12O6(葡萄糖);C6H12O62C2H5OH + 2CO2↑;
(2)根据(C6H10O5)n(纤维素)~nC6H12O6 (葡萄糖)~2nC2H5OH,1620t含纤维素约为50%的秸秆可制得80%的酒精的质量=×1620t×50%÷80%=575t,故答案为575t。
【变式3-2】现有一个多肽分子,分子式为CxHyN12Od(x、y、d为正整数),将它完全水解后只得到下列三种氨基酸:丙氨酸()、天门冬氨酸()、苯丙氨酸(),该多肽分子水解后得到天门冬氨酸的分子个数为
A.d-12 B.d-13 C.(d-12)/2 D.(d-13)/2
【答案】D
【解析】由题给信息并结合多肽的分子式可知,该多肽是十二肽。设丙氨酸、天门冬氨酸和苯丙氨酸的个数分别是a、b、c,则根据氮原子守恒可知a+b+c=12,氧原子守恒可知2a+4b+2c=d+11,解得b=(d-13)/2,D项正确;故选D。
█考点四 考查生物大分子的检验
【例4】(24-25高二下·上海·期末)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
【分析】淀粉为多糖,遇到碘变蓝色,在酸性环境下水解生成葡萄糖,葡萄糖含有醛基,能够与新制备的氢氧化铜发生氧化反应,生成氧化亚铜砖红色沉淀,碘能够与氢氧化钠反应,据此分析判断。
【解析】淀粉为多糖,遇到碘变蓝色,淀粉在酸性环境下发生水解生成葡萄糖水解液,加入氢氧化钠溶液调节溶液呈碱性,再加入碘水,因为碘水能够与氢氧化钠反应,通过该实验不能判断溶液中是否含有淀粉;在碱性环境下加入新制备的氢氧化铜,产生砖红色沉淀,说明水解液中含有葡萄糖,说明淀粉已经水解,所以通过上述实验能够证明淀粉已经水解,但无法确定是否水解完全,故选D。
解题要点
1.明确检测对象与试剂:淀粉遇碘单质变蓝,不可用碘离子;蛋白质与双缩脲试剂呈紫色,与浓硝酸显黄色(含苯环氨基酸);还原性糖(葡萄糖、果糖等)与斐林试剂水浴加热生成砖红色沉淀。
2.把控实验关键条件:斐林试剂需现配现用、水浴加热(50-65℃),不可直接加热;双缩脲试剂需先加NaOH创造碱性环境,再加CuSO4。
3.区分易混物质检测:还原性糖与非还原性糖(如蔗糖)鉴别靠斐林试剂;淀粉与纤维素均为多糖,仅淀粉能与碘反应。
4.规避干扰因素:检测时排除有色物质干扰,若样品有颜色需脱色处理,防止掩盖实验现象。
【变式4-1】(24-25高二下·上海闵行·期中)在日常生活中,下列做法错误的是
A.用燃烧法鉴别毛织品和棉织品
B.用纯碱洗涤锅盖上的油渍
C.用闻气味的方法鉴别白酒和米醋
D.用淀粉溶液鉴别加碘食盐和不含碘的食盐
【答案】D
【解析】A.毛织品中含有蛋白质,灼烧时有烧焦羽毛气味,A正确;B.纯碱能使油渍水解,生成易溶于水的物质,B正确;C.白酒和米醋有不同的气味,可以用闻气味的方法鉴别,C正确;D.加碘盐中含碘物质是碘酸钾,不与淀粉反应,无法鉴别,D错误。 故选D。
【变式4-2】(24-25高二上·上海·期中)下列关于蛋白质的说法不正确的是
A.利用变性可以分离和提纯蛋白质
B.通常用酒精消毒,其原理是酒精使细菌中的蛋白质变性而失去生理活性
C.饱和溶液能使溶液中的蛋白质析出,加水后析出的蛋白质又溶解
D.鉴别织物成分是蚕丝还是“人造丝”可采用灼烧闻气味的方法
【答案】A
【解析】A.变性后的蛋白质已经失去生理活性,再加水后不会重新溶解,所以不能用变性来分离和提纯蛋白质,A错误;B.用酒精消毒,其原理是利用酒精使细菌中的蛋白质变性而失去生理活性起到灭杀作用,而且变性过程是不可逆的,B正确;C.饱和溶液能使蛋白质溶液产生盐析而使蛋白质析出,盐析的过程是可逆的,所以加水后析出的蛋白质又溶解,C正确;D.蚕丝属于蛋白质,灼烧后产生烧焦羽毛的气味;“人造丝”属于人工合成的化学纤维,燃烧时会产生烧塑料的气味,因此可采用灼烧闻气味的方法来鉴别蚕丝和“人造丝”,D正确;故答案为:A。
█考点五 考查高分子化合物单体的推断
【例5】(24-25高二上·上海·期末)合成丁腈橡胶()的原料是
① ② ③
④ ⑤ ⑥
A.③⑥ B.②③ C.①③ D.④⑤
【答案】C
【解析】该高聚物链节主链不含杂原子,属于加聚反应生成的高聚物,链节主链上存在碳碳双键结构,有个碳原子,其单体必为两种,按如图所示断开,再将双键中的个打开,然后将半键闭合即可的该高聚物单体为:①,③,故答案为:C。
解题要点
1.判断聚合类型:先区分加聚产物和缩聚产物。加聚产物链节主链全为碳原子;缩聚产物链节含酯基、肽键等官能团,或有O、N等杂原子。
2.加聚产物单体推断:采用“单双键互换法”。断开链节碳碳单键,双键变单键、单键变双键,再按2~6个碳原子分组,含碳碳双键的即为单体;含碳碳双键的环状结构,直接开环即可得单体。
3.缩聚产物单体推断:“切割官能团,补回失去的原子”。酯类缩聚物断开酯基C-O键,羰基补-OH、氧原子补-H;肽类缩聚物断开肽键C-N键,羰基补-OH、氮原子补-H;酚醛缩聚物则需依据酚羟基邻位与甲醛的缩合规律反推。
4.易错点规避:加聚产物注意环状单体开环情况,缩聚产物牢记补氢、补羟基的规则,避免漏写官能团。
【变式5-1】(23-24高一下·上海杨浦·期末)维通橡胶的结构简式为,合成它的单体为
A.和 B.和
C. D.
【答案】B
【解析】分析其链节可知,链节中主碳链为4个碳原子,无碳碳双键结构,其单体必为两种含有1个碳碳双键的分子,按如图方式断键可得单体为1,1-二氟乙烯和全氟丙烯,故答案为:B。
【变式5-2】(24-25高二下·上海·期末)PHB塑料是一种可在微生物作用下降解的环保型塑料,其结构简式为,下列有关PHB说法不正确的是
A.PHB通过加聚反应制得
B.PHB的单体是
C.PHB在微生物作用下的降解产物可能有CO2和H2O
D.PHB是一种聚酯
【答案】A
【解析】A. 因为链节上不都是碳原子,因此该物质不是通过加聚反应生成,而是通过缩聚反应得到,A错误;B. 把高聚物链节中左边连接H原子,右边羰基上连接-OH,就得到PHB的单体,PHB塑料的单体是CH3CH2CH(OH)COOH,B正确;C. PHB塑料中含有碳、氢、氧三种元素,所以其降解产物可能有CO2和H2O,C正确;D. PHB塑料的单体是CH3CH2CH(OH)COOH,许多单体分子的羧基与醇羟基彼此之间发生酯化反应形成酯基,得到高聚物PHB,同时得到水,所以PHB塑料是一种聚酯,D正确;故选A。
基础应用
1.(24-25高二下·上海·月考)中国空间站的建设离不开各种材料。下列属于金属材料的是
A.高强度碳纤维 B.新型陶瓷 C.铝合金 D.有机玻璃
【答案】C
【解析】A.高强度碳纤维属于碳基复合材料,A不符合题意;B.新型陶瓷属于新型无机非金属材料,B不符合题意;C.铝合金是金属铝与其他元素形成的合金,属于金属材料,C符合题意;D.有机玻璃(PMMA)是有机高分子材料,D不符合题意;故选C。
2.(24-25高二上·上海·期末)疫情期间,聚丙烯口罩、聚碳酸酯护目镜、丁腈橡胶手套、“84”消毒液是常用的防疫物资,其中主要成分属于无机物的是
A.聚丙烯口罩 B.聚碳酸酯护目镜 C.丁腈橡胶手套 D.“84”消毒液
【答案】D
【解析】A.聚丙烯口罩的主要成分为聚丙烯,属于高分子化合物,属于有机物,A不符合;B.聚碳酸酯护目镜主要成分为聚碳酸酯,属于有机高分子化合物,不属于无机物,B不符合;C.丁腈橡胶手套的主要成分为丁晴橡胶,属于有机化合物,不属于无机物,C不符合;D.“84”消毒液的主要成分为NaClO和NaCl,属于盐类,属于无机物,D符合;答案选D。
3.(24-25高二上·上海浦东新·期末)下列物质一定是天然高分子的是
A.淀粉 B.酚醛树脂 C.涤纶 D.尼龙
【答案】A
【解析】酚醛树脂、涤纶、尼龙属于合成高分子化合物,天然高分子化合物有淀粉、纤维素、蛋白质、部分核酸,符合条件的是淀粉,选项A正确;答案为A。
4.(23-24高二下·上海·期末)下列说法不正确的是
A.淀粉、纤维素、麦芽糖、蔗糖在一定条件下都可转化为葡萄糖
B.单一波长的X射线通过水晶时,记录仪上会产生明锐的衍射峰
C.通过红外光谱不能区别HCOOCH3和CH3COOH
D.在鸡蛋清溶液中,加入硫酸铜溶液,蛋白质会发生变性
【答案】C
【解析】A.淀粉、纤维素为多糖,麦芽糖和蔗糖为二糖,前三者水解的最终产物为葡萄糖;蔗糖的水解产物为葡萄糖和果糖,故均可在一定条件下都可转化为葡萄糖,A正确;B.当单一波长的X射线通过晶体时,会在记录仪上产生分立的斑点或者明锐的衍射峰,而非晶体图谱中没有,水晶为晶体,记录仪上会产生明锐的衍射峰,B正确;C.HCOOCH3和CH3COOH中的官能团分别为酯基和羧基,可用红外光谱法鉴别,C错误;D.Cu2+为重金属离子,故在鸡蛋清溶液中,加入硫酸铜溶液,蛋白质会发生变性,D正确;故选C。
5.(23-24高二上·上海·期末)下列说法错误的是
A.果糖是单糖,不能水解
B.蛋白质水解最终生成氨基酸
C.1mol蔗糖水解得到2mol葡萄糖
D.鉴别蚕丝还是人造丝可以用灼烧产生烧焦羽毛气味的方法
【答案】C
【解析】A.单糖是不能水解的糖,常见的单糖有葡萄糖、果糖、半乳糖、核糖等,A正确;
B.蛋白质中含肽键,在酸、碱或酶的作用下能发生水解反应最终生成 氨基酸,B正确;C.已知蔗糖是二糖,故1 mol麦芽糖水解得到1mol葡萄糖和1mol果糖,C错误;D.蚕丝的主要成分是蛋白质,蛋白质灼烧有烧焦羽毛的气味,人造丝主要成分是纤维素,灼烧没有烧焦羽毛的气味,所以可以用燃烧法鉴别纤维素和蚕丝,D正确;故答案为:C。
6.(23-24高二上·上海·期末)下列说法错误的是
A.葡萄糖是单糖,麦芽糖是双糖,淀粉是多糖
B.硬脂酸是饱和脂肪酸,软脂酸是不饱和脂肪酸
C.在蛋白质中加入浓硫酸钠溶液和硫酸铜溶液都会析出,原理不相同
D.蛋白质遇到浓硝酸加热会变黄,发生颜色反应
【答案】B
【解析】A.葡萄糖不能发生水解成更简单的糖,是单糖,1分子麦芽糖能水解生成2分子葡萄糖,其属于双糖,1分子淀粉能水解生成多分子的葡萄糖,故淀粉是多糖,A正确;B.硬脂酸即C17H35COOH,烃基中不含碳碳双键,是饱和脂肪酸,软脂酸为C15H31COOH,烃基中不含碳碳不饱和键,属于饱和脂肪酸,B错误;C.在蛋白质中加入浓硫酸钠溶液和硫酸铜溶液都会析出,前者为蛋白质的盐析,后者为蛋白质的变性,二者原理不相同,C正确;D.蛋白质遇到浓硝酸加热会变黄,发生颜色反应,此为蛋白质的颜色反应,D正确;故答案为:B。
7.(23-24高二上·上海·期末)有关物质用途的说法错误的是
A.淀粉可用作酿酒的原料
B.油脂可用作制肥皂的原料
C.乙醇可用作水果的催熟剂
D.误食重金属盐可以喝牛奶缓解中毒症
【答案】C
【解析】A.淀粉水解的产物是葡萄糖,它在酒化酶的作用下可以发酵形成乙醇,可用于酿酒,选项A正确;B.肥皂的主要成分是高级脂肪酸钠,油脂在碱性条件下反应生成高级脂肪酸钠和甘油,所以可以用来制造肥皂,选项B正确;C.由于乙烯是植物当中天然存在的生长激素,能调节植物的生长和成熟,所以乙烯可作水果的催熟剂,选项C错误;D.重金属盐能使蛋白质变性,所以误食重金属盐时,服用含有丰富蛋白质的食品,如鸡蛋清、牛奶等,可防止人体本身的蛋白质被破坏,有解毒作用,选项D正确;故选C。
8.(24-25高二上·上海·期末)下列说法错误的是
A.顺-2-丁烯和反-2-丁烯加氢产物相同
B.1,3-丁二烯和溴单质的加成产物有3种
C.异戊二烯()分子中所有原子在同一平面上
D.聚合物的单体是和
【答案】C
【解析】A.碳碳双键与氢气发生加成反应,顺-2-丁烯和反-2-丁烯加氢产物均为正丁烷,所以产物相同,故A正确;B.1,3-丁二烯与溴单质的加成可以发生1,2-加成,也可以发生1,4-加成和1,2,3,4-加成,产物有3种,故B正确;C.异戊二烯()分子中存在sp3杂化的饱和碳原子,即存在空间立体结构,所有的原子不可能在同一平面,C错误;D.聚合物的单体是和,D正确;答案选C。
9.(24-25高二下·上海·期中)一定条件下以纤维素和淀粉为原料,制备对二甲苯(PX)的合成路线如下:
回答下列问题:
(1)化合物PX属于___________。
A.烯烃 B.芳香烃 C.环状烷烃 D.不饱和烃
(2)下列关于纤维素、淀粉和葡萄糖的说法,不正确的是___________。
A.用碘水能判断淀粉水解是否完全
B.纤维素和淀粉都是天然高分子化合物
C.稀酸催化下,纤维素、淀粉和葡萄糖都能发生水解反应
D.葡萄糖能发生银镜反应
(3)下列试剂中可以用来鉴别乳酸和丙烯酸的是___________。
A.溴的CCl4溶液 B.酸性高锰酸钾溶液
C.紫色石蕊试液 D.金属钠
【答案】(1)BD (2)C (3)A
【分析】淀粉水解生成葡萄糖,葡萄糖发生反应生成乳酸,乳酸发生消去反应生成丙烯酸,丙烯酸与发生反应生成PX。
【解析】(1)化合物PX是含有苯环的烃属于芳香烃,芳香烃属于不饱和烃;故选BD;
(2)A.淀粉遇碘水变蓝色,向水解液中滴加碘水,若变蓝色,则表明淀粉水解不完全;若不变蓝,则表明淀粉已完全水解,A正确;B.纤维素和淀粉都属于多糖类,并且是天然高分子化合物,B正确;C.葡萄糖是单糖,不能水解,C错误;D.葡萄糖是还原糖,能发生银镜反应,D正确;故选C;
(3)A.溴的四氯化碳溶液可与双键发生加成反应,使溴的红色褪去。丙烯酸含双键,会与溴反应;乳酸不含双键,无现象,A正确;B.酸性高锰酸钾可氧化双键(丙烯酸)和某些羟基(如a-羟基)。乳酸的羟基为a-羟基,在强氧化条件下可能被氧化为酮基(生成丙酮酸),导致高锰酸钾褪色;丙烯酸的双键也会被氧化为羧酸(生成草酸),同样褪色,B错误;C.两者均含羧基均能使石蕊试液变红,无法鉴别,C错误;D.乳酸和丙烯酸均含羧基,均会与钠反应,无法鉴别,D错误;故选A。
10.(24-25高二下·上海宝山·期末)有机高分子材料在生活和生产的各个领域中都有广泛的应用,塑料就是一种有机高分子材料。聚氯乙烯(简称PVC)塑料,其制备原理如下:
(1)碳原子的电子式为 ,氯离子的结构示意图为 。
(2)氯乙烯的分子式为___________。
A. B. C. D.
(3)上述化学方程式的反应类型为___________。
A.取代反应 B.分解反应 C.聚合反应 D.氧化反应
(4)上述化学方程式中,单体为 ,链节为 。
(5)若实验测得聚氯乙烯的相对分子质量(平均值)为31875,则该高聚物的聚合度n为___________。
A.509 B.510 C.535 D.536
(6)氯乙烯与乙烯是否属于同系物 ,理由是 。
(7)下列物质不属于高分子的是___________。
A.淀粉 B.油脂 C.蛋白质 D.纤维素
(8)聚乙烯也是一种常见的塑料。请写出它的一种用途。 。
【答案】(1) (2)A (3)C
(4) (5)B
(6)否 氯乙烯与乙烯之间不存在相差“”原子团的结构 (7)B
(8)制作薄膜制品、管材、容器、电缆绝缘材料等(任选一种填写即可)
【解析】(1)碳原子的电子式为:;氯离子的结构示意图为:。
(2)根据题干信息,氯乙烯的结构简式为:,则其分子式为:,所给的四个选项中,符合的选项为:A。
(3)该反应为小分子通过聚合生成高分子化合物的反应,属于聚合反应,所给的四个选项中,符合的选项为:C。
(4)在反应中,其单体为:;链节为:。
(5)聚氯乙烯的单体为:,相对分子质量为62.5,根据聚合物的相对分子质量(平均值)为31875,由可计算出该高聚物的聚合度n为:;所给的四个选项中,符合的选项为:B。
(6)同系物是指结构相似、分子组成相差若干个“”原子团的有机化合物,氯乙烯的分子式为,乙烯的分子式为,二者之间不存在相差“”原子团,所以氯乙烯与乙烯不属于同系物。
(7)下列物质不属于高分子的是:A.淀粉:结构简式为,属于天然高分子化合物,A不符合题意;B.油脂:结构简式为,不属于高分子化合物,B符合题意;C.蛋白质:属于天然高分子化合物,C不符合题意;D.纤维素:结构简式为,属于天然高分子化合物,D不符合题意;故答案为:B。
(8)聚乙烯的用途有:制作薄膜制品、管材、容器、电缆绝缘材料等。
能力提升
1.(24-25高二上·上海·期末)下列说法正确的是
A.淀粉和油脂都是天然高分子化合物
B.石油分馏得到乙烯、丙烯、丁二烯等有机物
C.由溴乙烷水解制乙醇、乙酸和乙醇制乙酸乙酯属于同一反应类型
D.由乙醇消去制乙烯和乙烯与水反应制乙醇属于同一反应类型
【答案】C
【解析】A.油脂不是高分子化合物,A错误;B.石油裂解主要得到乙烯、丙烯、丁二烯等化工原料,B错误;C.溴乙烷水解制乙醇属于取代反应,乙酸和乙醇制乙酸乙酯属于取代反应,属于同一反应类型,C正确;D.乙醇消去制乙烯属于消去反应,乙烯与水反应制乙醇属于加成反应,不属于同一反应类型,D错误;答案选C。
2.(2025·上海·二模)下列说法正确的是
A.油脂的皂化反应属于加成反应
B.多次盐析和溶解可以分离提纯蛋白质
C.在酒化酶的作用下葡萄糖水解为乙醇和二氧化碳
D.乙酸、汽油、纤维素均能和氢氧化钠溶液反应
【答案】B
【解析】A.油脂在碱性条件下发生的水解反应为皂化反应,属于取代反应,故A错误;B.盐析是可逆的,通过盐析和溶解可以分离提纯蛋白质,故B正确;C.在酒化酶的作用下葡萄糖分解成乙醇和二氧化碳,此反应不是水解反应,故C错误;D.汽油属于各种液态烃的混合物,烃和氢氧化钠溶液不反应,故D错误;本题答案B。
3.(24-25高二下·上海·期中)下列有关有机化合物说法正确的是
A.凡有甜味的有机化合物均属于糖类
B.测量血糖,绝大多数情况下测量的葡萄糖含量
C.尼龙耐磨性高于棉花和羊毛,也是天然高分子材料
D.工业制备肥皂利用了油脂在酸性条件下的水解反应
【答案】B
【解析】A.有甜味的有机物不一定属于糖类,如糖精、甘油等有甜味但不属于糖类,A错误;B.血糖指血液中的葡萄糖含量,测量血糖即检测葡萄糖,B正确;C.尼龙是合成高分子材料,棉花和羊毛是天然高分子材料,C错误;D.工业制肥皂需油脂在碱性条件下的水解(皂化反应),酸性条件生成脂肪酸而非肥皂,D错误;故选B。
4.(24-25高二上·上海金山·期中)高分子材料由三种单体聚合而成。下列说法正确的是
A.有一种单体为,该单体可以发生加成反应
B.有一种单体为CH3-CH=CH-CN,该单体中同一平面上的原子数最多有6个
C.有一种单体为,该单体不可能所有原子在同一平面上
D.有一种单体为,该单体位于同一直线上的原子有6个
【答案】D
【分析】由该高分子材料可推知,合成该高分子材料的三种单体为CH3CH=CHCN、、。
【解析】A.根据分析,该高分子材料的单体没有,A项错误;B.根据分析,有一种单体为CH3CH=CHCN,与碳碳双键碳原子直接相连的原子和碳碳双键碳原子一定共平面,与碳氮三键直接相连的原子共直线,结合单键可以旋转,该单体中同一平面上的原子数最多8个,B项错误;C.根据分析,有一种单体为,与苯环直接相连的原子和苯环碳原子一定共平面,与碳碳双键碳原子直接相连的原子和碳碳双键碳原子一定共平面,结合单键可以旋转,该单体中所有原子可能在同一平面上,C项错误;D.根据分析,有一种单体为,该单体中处于同一直线上的原子有6个,如图红框中6个原子,D项正确;答案选D。
5.(24-25高三上·上海·期中)天津工业生物所开发了一种人工转化二氧化碳精准合成糖技术,其转化关系如下图所示。下列叙述错误的是
A.物质a能与乙二酸发生缩聚反应 B.物质b与甲醛的最简式相同
C.转化为HCHO属于氧化反应 D.物质b属于高分子化合物
【答案】D
【解析】A.物质a中含有两个羟基,乙二酸分子内有2个羧基,则a能与草酸发生缩聚反应生成高分子化合物,故A正确;B.物质b的分子式为C6H12O6,甲醛的分子式为CH2O,物质b与甲醛的最简式都是CH2O,故B正确;C.CH3OH转化为HCHO的过程中,羟基被氧化为醛基,属于氧化反应,故C正确;D.物质b相对分子质量较小,不属于高分子化合物,故D错误;故选D。
6.(24-25高三上·上海·开学考试)2022年冬奥会吉祥物“冰墩墩”寓意创造非凡、探索未来。其使用的材料之一为ABS树脂,结构简式如图所示:
下列有关ABS树脂的说法正确的是
A.易溶于水 B.属于缩聚产物
C.由4种单体通过加聚反应制备 D.其中一种单体可制备顺丁橡胶
【答案】D
【解析】A.ABS树脂中无亲水基团,难溶于水,A错误;B.根据ABS树脂的结构简式可知,其由CH2=CHCN、CH2=CH-CH=CH2和通过加聚反应得到,属于加聚产物,B错误;C.根据ABS树脂的结构简式可知,其由CH2=CHCN、CH2=CH-CH=CH2和3种物质通过加聚反应得到,C错误;D.顺丁橡胶全称顺式-1,4-聚丁二烯橡胶,可由CH2=CH-CH=CH2加聚得到,D正确;故答案选D。
7.(2024·北京·高考真题)的资源化利用有利于实现“碳中和”。利用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.与X的化学计量比为
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
【答案】B
【解析】A.结合已知信息,通过对比X、Y的结构可知与X的化学计量比为,A正确;B.P完全水解得到的产物结构简式为,分子式为,Y的分子式为,二者分子式不相同,B错误;C.P的支链上有碳碳双键,可进一步交联形成网状结构,C正确;D.Y形成的聚酯类高分子主链上含有大量酯基,易水解,而Y通过碳碳双键加聚得到的高分子主链主要为长碳链,与聚酯类高分子相比难以降解,D正确;故选B。
8.(2025·北京房山·二模)下列关于有机化合物的说法不正确的是
A
B
C
D
木糖醇()是一种天然甜味剂,属于糖类化合物
聚乙烯由线型结构转变为网状结构能够增加材料的强度
DNA分子复制过程中存在氢键的断裂和形成
烷基磺酸钠(表面活性剂)在水中聚集形成的胶束属于超分子
【答案】A
【解析】A.糖是多羟基醛或多羟基酮及其衍生物、聚合物,木糖醇属于多羟基醇类化合物,不属于糖类,A项错误;B.网状结构相对线性结构具有更大的强度,B项正确;C.DNA分子的两条链通过氢键相连,DNA分子在复制过程中存在氢键的断裂和形成,C项正确;D.当溶液中的表面活性剂超过一定浓度时,众多表面活性剂分子或离子会缔合形成胶束,属于超分子,D项正确。答案选A。
9.(2025·全国·模拟预测)PET(,M链节=192g•mol-1)为乳白色或浅黄色高度结晶性的聚合物,其结构片段如下:~~~~X-Y-X-Y~~~~(~~~~表示链延长)。其中X为,Y为-OCH2CH2O-可通过测定某PET样品的端基中羧基的物质的量,计算其平均聚合度。以酚酞溶液为指示剂,用cmol•L-1NaOH醇溶液滴定mgPET端基中的羧基至滴定终点(现象与水溶液相同),共消耗VmLNaOH醇溶液;电催化重整废弃PET可将其转化为 和C2O。下列说法错误的是
A.也可通过质谱法测定PET的平均相对分子质量,得到其聚合度
B.PET电催化重整时,PET在阴极发生反应
C.若PET结构中的Y用替代,则可形成网状结构
D.PET的平均聚合度n为(忽略端基的摩尔质量)
【答案】B
【解析】A.用质谱法可测出PET的平均相对分子质量,再由链节计算出PET的聚合度,A说法正确;B.由电催化重整废弃PET可将其转化为和可知,被氧化为故PET应该在阳极发生反应,B说法错误;C.若PET结构中的Y用替代,分子中不同链之间可以相互结合形成网状结构,C说法正确;D.mgPET的物质的量(忽略端基的摩尔质量),达到滴定终点时消耗NaOH的物质的量,因n(PET)=n(NaOH),则,所以PET的平均聚合度n为,D说法正确;故答案选B。
10.(2023高二下·上海·学业考试)乙烯是重要的有机化工基础原料,主要由石油裂解获得,随着石油资源的不断消耗,研究人员已开发出利用天然气替代石油生产乙烯的方法:
(1)的空间构型为 。
A.平面正方形 B.三角锥形 C.正四面体
与属于 。
A.同系物 B.同分异构体 C.同素异形体 D.同位素
(2)水果成熟后会释放出乙烯,在水果箱中放入一些用的高锰酸钾溶液浸泡过的纸张可以延长水果的保质期,解释其原因。
(3)乙烯发生 反应得到聚乙烯。
A.取代 B.聚合 C.氧化
聚乙烯可用于制造 。
A.汽车轮胎 B.塑料大棚薄膜 C.食品保鲜袋 D.棉质内衣
(4)乙烯水合制得乙醇。乙醇和 在浓硫酸催化作用下反应生成乙酸乙酯。有研究表明上述反应也可使用甘氨酸作催化剂。甘氨酸广泛存在于人体内。从设备腐蚀和保护环境两个角度说明使用甘氨酸代替浓硫酸作催化剂的优势 。
(5)自然界中也存在酯类化合物,如 。
A.蛋白质 B.淀粉 C.油脂
很多药物中含有酯的结构,如医药史上三大经典药物之一的解热镇痛药阿司匹林,其主要成分是乙酰水杨酸()。写出乙酰水杨酸分子中含有的官能团 。
(6)形成肽的反应与酯化反应类似。广泛存在于生物体内的化合物谷胱甘肽是由_____种氨基酸通过分子间脱水形成的。
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】(1)C A (2)高锰酸钾溶液会氧化水果成熟过程中释放出的乙烯,防止水果被催熟,延长水果的保质期
(3)B BC (4) 乙酸或 甘氨酸对设备基本没有腐蚀,对环境污染小;浓硫酸对设备腐蚀性大,对环境污染大
(5)C 羧基或、酯基或 (6)C
【解析】(1)①CH4中心原子价电子对数为:,为sp3杂化,且没有孤电子对,则CH4的空间构型为正四面体,故答案为:C;
②CH4与C2H6,分子式相差1个CH2,属于同系物,故答案为:A;
(2)高锰酸钾溶液会氧化水果成熟过程中释放出的乙烯,防止水果被催熟,延长水果的保质期,故答案为:高锰酸钾溶液会氧化水果成熟过程中释放出的乙烯,防止水果被催熟,延长水果的保质期;
(3)①乙烯发生聚合反应得到聚乙烯,故答案为:B;
②聚乙烯是塑料,可用于塑料大棚薄膜和食品保鲜袋 ,故答案为:BC;
(4)①乙醇和乙酸在浓硫酸催化作用下反应生成乙酸乙酯,故答案为:乙酸或;
②从设备腐蚀和保护环境两个角度说明使用甘氨酸代替浓硫酸作催化剂的优势为甘氨酸对设备基本没有腐蚀,对环境污染小;浓硫酸对设备腐蚀性大,对环境污染大,故答案为:甘氨酸对设备基本没有腐蚀,对环境污染小;浓硫酸对设备腐蚀性大,对环境污染大;
(5)①自然界中也存在酯类化合物,如油脂,故答案为:C;
②根据乙酰水杨酸的结构式可知该分子中含有酯基或、羧基或,故答案为:酯基或、羧基或;
(6)根据化合物谷胱甘肽的结构式可知,由谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸3种氨基酸通过分子间脱水形成的,故答案为:C。
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第4 章 生物大分子与合成高分子
复习讲义
复习目标
1.熟练掌握糖类、氨基酸与蛋白质、核酸的组成、结构特点及核心化学性质。能准确区分单糖、二糖、多糖的类别及性质差异,如葡萄糖的还原性(银镜反应、与新制氢氧化铜反应)、淀粉与纤维素的结构差异及鉴别方法(淀粉遇碘变蓝);
2.掌握氨基酸的两性及脱水缩合形成肽键的原理,厘清蛋白质的盐析与变性的本质区别(可逆与不可逆)、条件及应用;
3.了解核酸的基本组成单元(核苷酸)、DNA与RNA的结构差异及碱基互补配对原则。
4.明确高分子化合物的概念、分类(天然与合成、线型与体型等)及相关术语(单体、链节、聚合度)。
5.熟练掌握加聚反应与缩聚反应的反应机理、特点及典型实例,能根据聚合物结构推断单体,或根据单体书写聚合反应方程式;
6.了解常见合成高分子材料(塑料、合成纤维、合成橡胶)的合成路径、性能及应用。
7.构建“结构—性质—用途”的逻辑体系,能关联前序章节官能团知识,解释生物大分子与合成高分子的性质成因;形成“生物大分子(生命物质)—合成高分子(人工材料)”的知识网络,理解二者在化学键构建(如缩合反应)上的内在关联。
重点和难点
重点:生物大分子的核心性质与应用;氨基酸的脱水缩合与蛋白质结构;加聚反应与缩聚反应的辨析与应用;“结构—性质—用途”的关联。
难点:高分子相关计算与推断;相似概念的精准辨析;微观结构与宏观性质的关联解释;知识的综合应用与迁移。
█知识点一 糖类
1.糖类的比较
类别
代表物
结构特点
核心性质
用途
单糖(不能水解)
葡萄糖(C6H12O6)
含醛基(-CHO)和羟基(-OH),多羟基醛
①还原性:与银氨溶液发生银镜反应、与新制Cu(OH)₂悬浊液生成砖红色Cu2O;
②能发生酯化反应
人体主要能量来源,医药输液
二糖(水解生成2分子单糖)
蔗糖、麦芽糖
蔗糖无醛基,麦芽糖含醛基
①蔗糖:非还原性,水解生成葡萄糖和果糖;
②麦芽糖:还原性,水解生成2分子葡萄糖
食品甜味剂
多糖(水解生成多分子葡萄糖)
淀粉、纤维素
分子式均为(C6H10O5)n,但n值不同,非同分异构体;淀粉为直链+支链结构,纤维素为直链结构
①淀粉:遇碘变蓝,水解最终产物为葡萄糖;
②纤维素:难溶于水,能发生酯化反应(制硝化纤维)
淀粉:食品、酿酒;纤维素:造纸、制纤维
2.糖类还原性的检验及水解产物中葡萄糖的检验
(1)糖类的还原性
糖类的还原性是指糖类具有醛基,能发生银镜反应或与新制Cu(OH)2悬浊液反应。若某糖不能发生银镜反应或不与新制Cu(OH)2悬浊液反应,则该糖不具有还原性,为非还原性糖。
(2)水解产物中葡萄糖的检验
①水解条件
a.蔗糖:稀硫酸(1∶5)作催化剂,水浴加热。
b.纤维素:90%的浓硫酸作催化剂,小火微热。
②水解产物中葡萄糖的检验:欲要检验水解产物中的葡萄糖,必须先加入NaOH溶液中和其中的硫酸,再加入银氨溶液或新制Cu(OH)2悬浊液进行检验。
③中学阶段发生银镜反应的物质:醛类、甲酸、甲酸酯类、甲酸盐、葡萄糖、麦芽糖、果糖。
注意:在检验某种物质是否存在时,一定要注意所用试剂是否与待检物中的其他物质发生反应,若存在这样的物质,应先除去。如检验卤代烃中是否含有卤素原子时,应先加入NaOH溶液再加热,发生反应R—X+NaOHR—OH+NaX,然后再加入足量的稀HNO3酸化,最后才加入AgNO3溶液。此处加入足量稀HNO3酸化的目的之一就是防止剩余的NaOH与AgNO3反应。
3.淀粉水解程度的判断及水解产物的检验
(1)原理:用银氨溶液和碘水来检验淀粉在水溶液中是否发生了水解及水解是否已进行完全。
(2)实验步骤如下:
(3)实验现象及结论:
现象A
现象B
结论
1
未出现银镜
溶液变蓝色
淀粉尚未水解
2
出现银镜
溶液变蓝色
淀粉部分水解
3
出现银镜
溶液不变蓝色
淀粉完全水解
效果检测易错提醒
(1)淀粉与纤维素因n值不确定,不属于同分异构体;
(2)葡萄糖的还原性是鉴别单糖与非还原性二糖、多糖的核心依据;
(3)糖类的水解反应需在催化剂(酸)作用下进行,水解后需加碱中和酸,再检验还原性产物。
(4)要验证淀粉水解混合液中是否还有淀粉应直接取水解后的混合液加碘水,而不能在加入NaOH中和后再加碘水,因碘水与NaOH溶液反应。
1.(2025·上海杨浦·二模)木薯淀粉是珍珠奶茶中“珍珠”的主要原料。下列关于淀粉的说法正确的是
A.属于糖类,有甜味
B.化学式可用(C6H10O5)n表示,与纤维素互为同系物
C.是一种聚合物,可由葡萄糖通过加聚反应得到
D.在酸或酶作用下,淀粉水解最终生成葡萄糖
2.(23-24高二下·上海·期中)下列关于糖类的说法正确的是 。
A.糖类都有甜味,具有的通式
B.麦芽糖水解生成互为同分异构体的葡萄糖和果糖
C.用银镜反应不能判断淀粉水解是否完全
D.淀粉和纤维素都属于多糖,是同分异构体
█知识点二 氨基酸与蛋白质
1. 氨基酸(蛋白质的基本组成单位)
(1)结构特点:同时含氨基(-NH2,碱性)和羧基(-COOH,酸性),通式为R-CH(NH2)-COOH,具有两性。
(2)核心反应——脱水缩合:2个氨基酸分子通过氨基与羧基脱去1分子水,形成肽键(-CO-NH-),生成二肽;多个氨基酸脱水缩合形成多肽链。如:甘氨酸(H2N-CH2-COOH)与丙氨酸(H2N-CH(CH3)-COOH)脱水缩合:H2N-CH2-COOH + H2N-CH(CH3)-COOH → H2N-CH2-CONH-CH(CH3)-COOH + H2O
(3)有关氨基酸脱水缩合的计算
核心公式:n个氨基酸形成m条肽链
①肽键数=脱去水分子数=n-m
②游离氨基数≥m(每条肽链至少1个游离氨基,侧链R基可能含氨基)
③游离羧基数≥m(同理,侧链R基可能含羧基)
④多肽相对分子质量=n×氨基酸平均相对分子质量-18×(n-m)(减去脱去水的质量)
2.蛋白质
(1)结构层次:氨基酸→多肽链→(盘曲折叠)蛋白质(一级、二级、三级、四级结构),空间结构决定生物活性。
(2)核心性质
①盐析:向蛋白质溶液中加轻金属盐(如NaCl、(NH₄)₂SO₄),蛋白质溶解度降低析出,可逆,属于物理变化,用于提纯蛋白质。
②变性:在加热、强酸、强碱、重金属盐(如Cu²⁺、Pb²⁺)、甲醛、酒精等作用下,蛋白质空间结构破坏,不可逆,属于化学变化,如煮蛋、重金属中毒急救(喝牛奶)。
③水解:在酶或酸、碱作用下,最终水解为氨基酸。
④颜色反应:与浓硝酸作用显黄色(鉴别蛋白质,如皮肤遇浓硝酸变黄)。
3.盐析、变性和渗析的比较
渗析
盐析
变性
内涵
利用半透膜分离胶体粒子与分子、离子
加入无机盐使胶体中的物质析出
一定条件下,使蛋白质失去原有的生理活性
条件
胶体、半透膜、水
较多量的轻金属盐或铵盐,如(NH4)2SO4、Na2SO4、NaCl等
加热、紫外线、X射线、重金属盐、强酸、强碱、乙醇、丙酮等
特点
可逆,需多次换水
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
实例
除去淀粉溶胶中的NaNO3杂质
①向皂化反应液中加食盐晶体,使肥皂析出;②蛋白质溶胶中加浓Na2SO4溶液使蛋白质析出
消毒、灭菌、给果树使用波尔多液、保存动物标本等
4.焰色试验、显色反应、颜色反应的比较
焰色试验
显色反应
颜色反应
含义
钠、钾等多种金属元素被灼烧时,使火焰呈现某种颜色。钠元素的焰色为黄色,钾元素的焰色为紫色
酚类物质遇三氯化铁(Fe3+)溶液后,溶液显示某种颜色,如苯酚;淀粉遇碘(I2)显蓝色
蛋白质遇某些试剂后显示某种特殊的颜色。鸡蛋白、人的皮肤等遇浓硝酸显黄色
显色实质
物理变化
化学变化
化学变化
重要应用
鉴别钠、钾等金属元素
鉴别苯酚、淀粉
鉴别某些蛋白质
效果检测易错提醒
(1)利用渗析和盐析可以分离、提纯蛋白质。
(2)利用蛋白质的变性可以对环境进行杀菌消毒,还可以将动物的皮加工成皮革等。
(3)利用焰色试验只能鉴别某些金属元素,如碱金属及Ca、Ba、Cu等;利用颜色反应只能鉴别含苯环的蛋白质。
1.(23-24高二上·上海·期末)下列关于蛋白质和氨基酸的说法不正确的是
A.蛋白质中只含C、H、O三种元素
B.蛋白质水解的最终产物都是氨基酸
C.医用酒精、紫外线杀菌消毒利用了蛋白质变性
D.蛋白质溶液是胶体,可以产生丁达尔效应
2.(25-26高三上·上海·月考)下列有关蛋白质的说法正确的是
A.蛋白质只由C、H、O、N四种元素组成 B.酒精能使蛋白质变性
C.棉、麻、蚕丝主要成分均为蛋白质 D.糖类、油脂、蛋白质都能发生水解
█知识点三 核酸
1. 组成:基本单位为核苷酸,每个核苷酸由一分子磷酸、一分子五碳糖、一分子含氮碱基组成。
2. 分类及差异:DNA(脱氧核糖核酸)含脱氧核糖,碱基为A、T、C、G,呈双螺旋结构;RNA(核糖核酸)含核糖,碱基为A、U、C、G,呈单链结构。
3. 功能:储存和传递遗传信息,控制蛋白质的合成,是生命活动的重要物质基础。
效果检测易错提醒
(1)混淆DNA与RNA组成:DNA含脱氧核糖、胸腺嘧啶,RNA含核糖、尿嘧啶,易记混碱基和五碳糖种类。
(2)误认核酸水解产物:核酸彻底水解是磷酸、五碳糖、含氮碱基,非核苷酸。
(3)忽视核酸结构特点:DNA多为双链,RNA多为单链,易混淆空间结构表述。
1.(24-25高三上·上海·期中)下列有关核酸描述错误的是
A.核苷酸由磷酸、戊糖、碱基三部分构成 B.戊糖有脱氧核糖和核糖
C.脱氧核糖核酸的碱基有AGCT四种 D.碱基是UCG的核酸有6种
2.(25-26高三上·湖南衡阳·月考)脱氧核糖核酸(DNA)分子的局部结构示意图如下。脱氧核糖、磷酸及碱基形成脱氧核糖核苷酸后,脱氧核糖核苷酸聚合成脱氧核糖核苷酸链,两条多聚核苷酸链平行盘绕形成DNA分子双螺旋结构。
下列说法不正确的是
A.DNA是一种生物大分子,分子中四种碱基均含键
B.碱基分子在形成脱氧核糖核苷酸时均断裂
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.DNA分子局部结构示意图中,虚线表示碱基互补配对(和、和)时形成的化学键
█知识点四 高分子化合物基础认知
1.高分子化合物的组成
(1) 高分子化合物(聚合物):相对分子质量巨大(通常104~106),由许多重复结构单元组成的化合物。
(2)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。
(3)链节:高分子化合物中化学组成相同、可重复的最小结构单元。
(4)聚合度:高分子中含有链节的数目。如
(5)聚合度(n)的计算方法②③④
聚合度计算核心是依托“高分子相对分子质量、链节相对分子质量”的定量关系,结合不同场景(纯聚合物、混合物、反应体系)推导,具体方法如下:
①基础公式法(纯聚合物,无杂质干扰)
a.高分子化合物的平均相对分子质量M= 链节的相对分子质量M链节×聚合度(n)+端基质量(若忽略端基,可简化计算)。
b.简化公式:n =M/M链节(端基质量极小,多数题目默认忽略,优先使用此公式)。
②结合反应量计算法(缩聚反应,含小分子生成)
Ⅰ.原理:缩聚反应中,单体缩合生成聚合物时会脱去小分子(如H2O、HCl),需通过“单体总质量、生成小分子质量”推导聚合度,核心逻辑:先求聚合物质量,再算相对分子质量,最终得n。
Ⅱ.步骤:
a.计算参与反应的单体总物质的量;
b.计算生成小分子的物质的量(结合缩聚反应比例,如聚酯、多肽生成H2O的物质的量=肽键数/酯键数=n-1,n为聚合度);
c.聚合物质量=单体总质量 - 小分子总质量;
d.由聚合物平均相对分子质量=聚合物质量/聚合物物质的量,结合基础公式求n。
2.高分子化合物的分类
3.高分子的结构特点
(1)有机高分子化合物与低分子有机化合物的区别
有机高分子化合物
低分子有机化合物
相对分子质量
只是一个平均值,一般高达104~106
有一个明确的数值,一般在1 000以下
结构
由若干个重复结构单元组成
具有单一结构
性质
在物理、化学性质上有较大差异
(2)高分子化合物的结构与性质
4.高分子化合物的合成方法
(1)加聚反应。
①定义:由不饱和的单体加成聚合生成高分子化合物的反应。
②加聚反应类型及书写方法:
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:
nCH2==CH—CH3
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”。
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:
③加聚反应的特点:
A.单体含不饱和键:如烯烃、二烯烃、炔烃、醛等。
B.没有小分子产物生成;
C.链节和单体的化学组成相同;
(2)缩聚反应。
①定义:单体间相互作用生成高分子化合物,同时还生成小分子化合物(如水、氨、卤化氢等)的聚合反应。
②缩聚反应类型:
a.聚酯类:—OH与—COOH间的缩聚
nHOCH2—CH2OH+nHOOC—COOH+(2n-1)H2O。
nHOCH2—CH2—COOH+(n-1)H2O。
b.聚氨基酸类:—NH2与—COOH间的缩聚
nH2N—CH2COOH +(n-1)H2O。
nH2NCH2COOH+ +(2n-1)H2O]。
c.酚醛树脂类:
nHCHO+ (n-1)H2O+。
③缩聚反应的特点:
A.单体含双官能团或多官能团;官能团间易形成小分子如二元醇与二元酸;氨基酸、羟基酸等。
B.聚合时有副产物小分子生成;
C.链节和单体的化学组成不相同;
④缩合聚合反应书写注意点:
A.方括号外侧写链节余下的端基原子(或端基原子团)
B.由一同单体缩聚时,生成小分子的物质的量(n-1) 。由两种单体缩聚时,生成小分子的物质的量是(2n-1)。
C.成聚酯的反应是一个可逆反应,反应方程式中应用可逆符号。
⑤缩聚反应的书写方法
a.缩聚物结构简式的书写:书写缩合聚合物(简称缩聚物)结构式时,与加成聚合物(简称加聚物)结构式写法有点不同,缩聚物结构式要在方括号外侧写出链节余下的端基原子或原子团,而加聚物的端基不确定,通常用横线“—”表示。
b.缩聚反应方程式的书写:
(a)各单体物质的量与缩聚物结构简式的下角标一般要一致。
(b)注意生成的小分子的物质的量:由一种单体进行缩聚反应,生成的小分子物质的量一般为n-1;由两种单体进行缩聚反应,生成的小分子物质的量一般为2n-1。
(3)加聚反应与缩聚反应的区别与联系
加聚反应
缩聚反应
反应物的特征
含不饱和键
含有特征官能团,如羟基、羧基、氨基等
反应物的种类
相同或不相同的单体
相同或不相同的单体
产物的特征
高聚物和单体分子具有相同的组成
高聚物与单体分子的组成有所不同
产物的种类
只有高聚物
高聚物和小分子
(4)常见高分子化合物的结构简式和单体
名称
单体
结构简式
涤纶
HOCH2CH2OH
腈纶
CH2===CH—CN
聚丙烯腈
顺丁
橡胶
CH2===CH—CH===CH2
丁苯
橡胶
(SBR)
CH2===CH—CH===CH2
氯丁
橡胶
【易错警示】正确地认识高分子化合物
(1)高分子化合物都属于混合物。
(2)光导纤维、碳纤维不属于有机高分子材料。
(3)天然橡胶含有,易发生加成反应和氧化反应(老化)。强氧化剂、卤素单质、有机溶剂等都易腐蚀橡胶。
5.高聚物单体的推断方法:
1)由高聚物推断单体的方法可归纳为一观二断三改写。
一观:观察高分子链节中主链的组成情况,是否全为碳原子,是否含有双键。
二断:在高分子链节上找到断键点,将链节切开。
三改写:将切下后的片段改写成单体。
2)由加聚产物推断单体
(1)主链链节全为碳原子,且为C—C键。
规律:将主链链节每两个碳原子切下,原子不变,把单键改成双键,改写成乙烯型。
(2)主链链节全为碳原子且有C===C键。
规律:以双键为中心,将主链中的四个碳原子切下,然后改写成1,3丁二烯型。
3)由缩聚产物推断单体
规律:断键,补原子。即找到断键点,断键后在相应部位加上—OH或—H。
(1)链节主链中除碳原子外,还有、等原子团。
规律:在和的虚线处断开,然后在处加上—OH,在—O—处加上H,在—NH—处加上H,而得单体。
(2)主链链节中碳原子不连续,含有苯环和结构。
规律:在苯环和侧链R基连接处断键,改写成酚和醛。
(3)主链链节是结构的高聚物。
规律:单体为一种,断键后在—NH—上加H,在上加—OH。
(4)主链链节是结构的高聚物。
规律:单体为一种,断键后在—O—上加H,在R基上加—OH。
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(1)混淆单体、链节、聚合度:单体是反应物,链节是重复单元,聚合度是链节数目,易误将链节当作单体。
(2)误解相对分子质量:高分子为混合物,其相对分子质量是平均值,并非固定数值。
(3)错判聚合反应类型:加聚无小分子生成,缩聚伴随小分子脱除,易混淆两类反应特征。
1.(23-24高二上·上海·期末)以聚丙烯塑料为材料的快递包装可循环使用。下列关于聚丙烯的说法正确的是
A.结构简式为 B.不能燃烧
C.链节为 D.易溶于水
2.(23-24高二上·上海·期中)EPR是一种对氧化剂具有较好抗耐性的合成材料,应用极为广泛,其结构简式可以表示,合成EPR所用的单体为
A. B.
C.和 D.和
█知识点五 常见合成高分子材料
1.高分子化合物分类
2、塑料
(1)塑料=树脂+添加剂,树脂是指未经加工处理的聚合物。
(2)塑料分类
(3)常见的塑料
①聚乙烯
高压低密度聚乙烯
低压高密度聚乙烯
合成条件
高压高温引发剂
较低压力催化剂
分子结构类型
支链型
线型
有无支链
有
少有或没有
高分子链长短
相对较短
相对较长
相对分子质量
较低
较高(≥50万)
熔融温度
相对较低
相对较高
密度
低密度
高密度
硬度
相对较小
相对较大
分子间作用力
相对较小
相对较大
(1)高分子化合物都具有一定的弹性。
(2)高压聚乙烯比低压聚乙烯熔点、密度小。
②酚醛树脂:用酚类(如苯酚)与醛类(如甲醛)在酸或碱的催化下相互缩合而成的高分子化合物。
A.在酸催化下,等物质的量的苯酚与甲醛反应,苯酚邻位或对位的氢原子与甲醛的羰基加成生成羟甲基苯酚,然后羟甲基苯酚之间相互脱水缩合成线型结构高分子。
B.在碱催化下,等物质的量的苯酚与甲醛或过量的甲醛与苯酚反应,生成羟甲基苯酚、二羟甲基苯酚、三羟甲基苯酚等,然后加热继续反应,就可以生成网状结构的酚醛树脂。
2、合成纤维
维纶——聚乙烯醇:吸湿性好,因其分子链上有羟基。目前产量占第一位的:聚酯纤维(聚对苯二乙酸乙二醇酯,商品名涤纶)。
3、橡胶
性质:耐磨、耐寒、耐油、耐热、耐燃、耐腐蚀、耐老化等各有其优势。橡胶硫化后,其强度和弹性都会增大。
4、功能高分子材料的涵义:在合成高分子的主链或支链上引入某种功能的官能团,使其显示出在光、电、磁、化学、生物、医学等方面的特殊功能。
5、几种功能高分子材料
(1)高吸水性树脂
①合成方法:
a、对淀粉、纤维素等天然吸水材料进行改性,在他们的高分子链上再接上含强吸水性原子团 的支链
b、以带有强亲水性原子团的化合物,均聚或两种单体共聚得到亲水性高聚物。
(2)高分子分离膜
高分子分子膜的特点:能够有选择地让某些物质通过,而把另外一些物质分离掉。
(3)医用高分子材料应用:制作人体的皮肤、骨骼、眼、喉、心、肺、肝、肾等各种人工器官
6、常见的有机高分子化学反应
(1)降解:在一定条件下,高分子材料可降解为小分子。如有机玻璃(聚甲基丙烯酸甲酯)加热分解为甲基丙烯酸甲酯;聚苯乙烯用氧化钡处理,能分解为苯乙烯。常见的高分子降解方法有生物降解、化学降解、光降解等。
(2)橡胶硫化:天然橡胶经硫化,破坏了碳碳双键、形成单键(-S-)或双硫键(-S-S-),线型结构变为体型(网状)结构。
(3)催化裂化:塑料经催化裂化得到柴油、煤油、汽油及可燃气体等。
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(1)混淆聚乙烯与聚氯乙烯用途:聚乙烯无毒可用于食品包装,聚氯乙烯含氯有毒,不可接触食品,易混用二者应用场景。
(2)误判热塑性与热固性:聚乙烯等线型结构属热塑性,酚醛树脂网状结构属热固性,易错认为所有塑料均可热重塑。
(3)混淆合成纤维与天然纤维:合成纤维耐磨但吸湿性差,天然纤维反之,易混淆二者特性。
1.(23-24高二下·上海·期末)舱外航天服是航天员的“飞天战袍”,也是执行出舱活动的“护身铠甲”。它像一个人形飞船,充上一定的压力后,可保护航天员的生命安全,抵御外太空的高低温、强辐射等。下列有关航天服涉及的材料中,不属于高分子材料的是
A.保护层——聚四氟乙烯 B.手套指尖——橡胶
C.液冷服——聚氯乙烯 D.躯干部位——玻璃纤维
2.(24-25高二下·上海·月考)下列物质不属于有机高分子材料的是
A.PE(聚乙烯)保鲜膜 B.PVC(聚氯乙烯)排水管
C.P型半导体砷化镓(GaAs) D.PS(聚苯乙烯)一次性餐盒
█考点一 考查糖类、蛋白质、核酸的结构、性质与应用
【例1】(24-25高三下·上海·期中)下列说法正确的是
A.油脂是高分子化合物,在体内水解为高级脂肪酸和甘油,进而被氧化成和并提供能量
B.核酸是以核苷酸为基本单元聚合形成的生物大分子。每一个核苷酸分子由三部分组成:含氮碱基、戊糖和磷酸基
C.煤的干馏可以产生煤油,石油分馏可以得到乙烯,利用盐析的方法可将蛋白质从溶液中分离
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6种
【变式1-1】(24-25高三上·上海·期中)下列说法不正确的
A.硬脂酸和软脂酸都是饱和脂肪酸
B.1mol蔗糖水解得到1mol葡萄糖和1mol果糖
C.淀粉、油脂、蛋白质都是高分子化合物
D.蛋清中加入硫酸钠和硫酸铜都可以看到沉淀,但是前者是盐析,后者是变性
【变式1-2】(23-24高二上·上海·期末)下列说法错误的是
A.糖类物质是绿色植物光合作用的产物,是动植物所需能量的来源
B.葡萄糖可用于医疗输液
C.碱基与戊糖缩合形成核苷,核苷与磷酸缩合形成核苷酸
D.淀粉在稀硫酸的催化作用下水解,向水解后的溶液中加入银氨溶液,然后加热,一定有银镜生成
█考点二 考查高分子材料的结构、性质与应用
【例2】(24-25高二上·上海·期末)聚酯纤维如图,下列说法中,正确的是
A.羊毛与聚酯纤维的化学成分相同 B.聚酯纤维和羊毛在一定条件下均能水解
C.该聚酯纤维的单体为对苯二甲酸和乙醇 D.聚酯纤维和羊毛都属于天然高分子材料
【变式2-1】(24-25高三上·上海·月考)乒乓球胶水能将胶皮、海绵与底板优化组合成完整的乒乓球拍,对球拍质量起到了决定性作用。国际比赛规定使用更环保的无机胶水,无机胶水以无机物(多为水)作为溶剂,其中黏合剂的成分可能是
A. B. C. D.
【变式2-2】(23-24高二上·上海徐汇·期末)聚氯乙烯塑料又称PVC,广泛应用于生产生活中,下列关于聚氯乙烯的说法正确是
A.可用于食品包装 B.乙烯是聚氯乙烯的单体
C.能使溴的四氯化碳溶液褪色 D.乙炔是制备聚氯乙烯的原料
█考点三 考查糖类、蛋白质、高分子材料的相关计算
【例3】(24-25高二下·河北·期末)若聚己二酸乙二酯(结构简式如图所示)的平均相对分子质量为10338,则其聚合度为
A.30 B.40 C.50 D.60
【变式3-1】科学家预言,未来理想的燃料是绿色植物,即将植物的秸秆(主要成分是纤维素)用适当的催化剂使之水解成葡萄糖,再将葡萄糖转化成乙醇(葡萄糖在酒化酶的作用下可转化成乙醇和二氧化碳),用作燃料。
(1)请写出将绿色植物的秸秆转化为乙醇两步反应的化学方程式。
(2)现有1620t含纤维素约为50%的秸秆,理论上可制得80%的酒精多少吨?
【变式3-2】现有一个多肽分子,分子式为CxHyN12Od(x、y、d为正整数),将它完全水解后只得到下列三种氨基酸:丙氨酸()、天门冬氨酸()、苯丙氨酸(),该多肽分子水解后得到天门冬氨酸的分子个数为
A.d-12 B.d-13 C.(d-12)/2 D.(d-13)/2
█考点四 考查生物大分子的检验
【例4】(24-25高二下·上海·期末)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4-1】(24-25高二下·上海闵行·期中)在日常生活中,下列做法错误的是
A.用燃烧法鉴别毛织品和棉织品 B.用纯碱洗涤锅盖上的油渍
C.用闻气味的方法鉴别白酒和米醋 D.用淀粉溶液鉴别加碘食盐和不含碘的食盐
【变式4-2】(24-25高二上·上海·期中)下列关于蛋白质的说法不正确的是
A.利用变性可以分离和提纯蛋白质
B.通常用酒精消毒,其原理是酒精使细菌中的蛋白质变性而失去生理活性
C.饱和溶液能使溶液中的蛋白质析出,加水后析出的蛋白质又溶解
D.鉴别织物成分是蚕丝还是“人造丝”可采用灼烧闻气味的方法
█考点五 考查高分子化合物单体的推断
【例5】(24-25高二上·上海·期末)合成丁腈橡胶()的原料是
① ② ③
④ ⑤ ⑥
A.③⑥ B.②③ C.①③ D.④⑤
【变式5-1】(23-24高一下·上海杨浦·期末)维通橡胶的结构简式为,合成它的单体为
A.和 B.和
C. D.
【变式5-2】(24-25高二下·上海·期末)PHB塑料是一种可在微生物作用下降解的环保型塑料,其结构简式为,下列有关PHB说法不正确的是
A.PHB通过加聚反应制得
B.PHB的单体是
C.PHB在微生物作用下的降解产物可能有CO2和H2O
D.PHB是一种聚酯
基础应用
1.(24-25高二下·上海·月考)中国空间站的建设离不开各种材料。下列属于金属材料的是
A.高强度碳纤维 B.新型陶瓷 C.铝合金 D.有机玻璃
2.(24-25高二上·上海·期末)疫情期间,聚丙烯口罩、聚碳酸酯护目镜、丁腈橡胶手套、“84”消毒液是常用的防疫物资,其中主要成分属于无机物的是
A.聚丙烯口罩 B.聚碳酸酯护目镜 C.丁腈橡胶手套 D.“84”消毒液
3.(24-25高二上·上海浦东新·期末)下列物质一定是天然高分子的是
A.淀粉 B.酚醛树脂 C.涤纶 D.尼龙
4.(23-24高二下·上海·期末)下列说法不正确的是
A.淀粉、纤维素、麦芽糖、蔗糖在一定条件下都可转化为葡萄糖
B.单一波长的X射线通过水晶时,记录仪上会产生明锐的衍射峰
C.通过红外光谱不能区别HCOOCH3和CH3COOH
D.在鸡蛋清溶液中,加入硫酸铜溶液,蛋白质会发生变性
5.(23-24高二上·上海·期末)下列说法错误的是
A.果糖是单糖,不能水解
B.蛋白质水解最终生成氨基酸
C.1mol蔗糖水解得到2mol葡萄糖
D.鉴别蚕丝还是人造丝可以用灼烧产生烧焦羽毛气味的方法
6.(23-24高二上·上海·期末)下列说法错误的是
A.葡萄糖是单糖,麦芽糖是双糖,淀粉是多糖
B.硬脂酸是饱和脂肪酸,软脂酸是不饱和脂肪酸
C.在蛋白质中加入浓硫酸钠溶液和硫酸铜溶液都会析出,原理不相同
D.蛋白质遇到浓硝酸加热会变黄,发生颜色反应
7.(23-24高二上·上海·期末)有关物质用途的说法错误的是
A.淀粉可用作酿酒的原料
B.油脂可用作制肥皂的原料
C.乙醇可用作水果的催熟剂
D.误食重金属盐可以喝牛奶缓解中毒症
8.(24-25高二上·上海·期末)下列说法错误的是
A.顺-2-丁烯和反-2-丁烯加氢产物相同
B.1,3-丁二烯和溴单质的加成产物有3种
C.异戊二烯()分子中所有原子在同一平面上
D.聚合物的单体是和
9.(24-25高二下·上海·期中)一定条件下以纤维素和淀粉为原料,制备对二甲苯(PX)的合成路线如下:
回答下列问题:
(1)化合物PX属于___________。
A.烯烃 B.芳香烃 C.环状烷烃 D.不饱和烃
(2)下列关于纤维素、淀粉和葡萄糖的说法,不正确的是___________。
A.用碘水能判断淀粉水解是否完全
B.纤维素和淀粉都是天然高分子化合物
C.稀酸催化下,纤维素、淀粉和葡萄糖都能发生水解反应
D.葡萄糖能发生银镜反应
(3)下列试剂中可以用来鉴别乳酸和丙烯酸的是___________。
A.溴的CCl4溶液 B.酸性高锰酸钾溶液
C.紫色石蕊试液 D.金属钠
10.(24-25高二下·上海宝山·期末)有机高分子材料在生活和生产的各个领域中都有广泛的应用,塑料就是一种有机高分子材料。聚氯乙烯(简称PVC)塑料,其制备原理如下:
(1)碳原子的电子式为 ,氯离子的结构示意图为 。
(2)氯乙烯的分子式为___________。
A. B. C. D.
(3)上述化学方程式的反应类型为___________。
A.取代反应 B.分解反应 C.聚合反应 D.氧化反应
(4)上述化学方程式中,单体为 ,链节为 。
(5)若实验测得聚氯乙烯的相对分子质量(平均值)为31875,则该高聚物的聚合度n为___________。
A.509 B.510 C.535 D.536
(6)氯乙烯与乙烯是否属于同系物 ,理由是 。
(7)下列物质不属于高分子的是___________。
A.淀粉 B.油脂 C.蛋白质 D.纤维素
(8)聚乙烯也是一种常见的塑料。请写出它的一种用途。 。
能力提升
1.(24-25高二上·上海·期末)下列说法正确的是
A.淀粉和油脂都是天然高分子化合物
B.石油分馏得到乙烯、丙烯、丁二烯等有机物
C.由溴乙烷水解制乙醇、乙酸和乙醇制乙酸乙酯属于同一反应类型
D.由乙醇消去制乙烯和乙烯与水反应制乙醇属于同一反应类型
2.(2025·上海·二模)下列说法正确的是
A.油脂的皂化反应属于加成反应
B.多次盐析和溶解可以分离提纯蛋白质
C.在酒化酶的作用下葡萄糖水解为乙醇和二氧化碳
D.乙酸、汽油、纤维素均能和氢氧化钠溶液反应
3.(24-25高二下·上海·期中)下列有关有机化合物说法正确的是
A.凡有甜味的有机化合物均属于糖类
B.测量血糖,绝大多数情况下测量的葡萄糖含量
C.尼龙耐磨性高于棉花和羊毛,也是天然高分子材料
D.工业制备肥皂利用了油脂在酸性条件下的水解反应
4.(24-25高二上·上海金山·期中)高分子材料由三种单体聚合而成。下列说法正确的是
A.有一种单体为,该单体可以发生加成反应
B.有一种单体为CH3-CH=CH-CN,该单体中同一平面上的原子数最多有6个
C.有一种单体为,该单体不可能所有原子在同一平面上
D.有一种单体为,该单体位于同一直线上的原子有6个
5.(24-25高三上·上海·期中)天津工业生物所开发了一种人工转化二氧化碳精准合成糖技术,其转化关系如下图所示。下列叙述错误的是
A.物质a能与乙二酸发生缩聚反应 B.物质b与甲醛的最简式相同
C.转化为HCHO属于氧化反应 D.物质b属于高分子化合物
6.(24-25高三上·上海·开学考试)2022年冬奥会吉祥物“冰墩墩”寓意创造非凡、探索未来。其使用的材料之一为ABS树脂,结构简式如图所示:
下列有关ABS树脂的说法正确的是
A.易溶于水 B.属于缩聚产物
C.由4种单体通过加聚反应制备 D.其中一种单体可制备顺丁橡胶
7.(2024·北京·高考真题)的资源化利用有利于实现“碳中和”。利用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.与X的化学计量比为
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
8.(2025·北京房山·二模)下列关于有机化合物的说法不正确的是
A
B
C
D
木糖醇()是一种天然甜味剂,属于糖类化合物
聚乙烯由线型结构转变为网状结构能够增加材料的强度
DNA分子复制过程中存在氢键的断裂和形成
烷基磺酸钠(表面活性剂)在水中聚集形成的胶束属于超分子
9.(2025·全国·模拟预测)PET(,M链节=192g•mol-1)为乳白色或浅黄色高度结晶性的聚合物,其结构片段如下:~~~~X-Y-X-Y~~~~(~~~~表示链延长)。其中X为,Y为-OCH2CH2O-可通过测定某PET样品的端基中羧基的物质的量,计算其平均聚合度。以酚酞溶液为指示剂,用cmol•L-1NaOH醇溶液滴定mgPET端基中的羧基至滴定终点(现象与水溶液相同),共消耗VmLNaOH醇溶液;电催化重整废弃PET可将其转化为 和C2O。下列说法错误的是
A.也可通过质谱法测定PET的平均相对分子质量,得到其聚合度
B.PET电催化重整时,PET在阴极发生反应
C.若PET结构中的Y用替代,则可形成网状结构
D.PET的平均聚合度n为(忽略端基的摩尔质量)
10.(2023高二下·上海·学业考试)乙烯是重要的有机化工基础原料,主要由石油裂解获得,随着石油资源的不断消耗,研究人员已开发出利用天然气替代石油生产乙烯的方法:
(1)的空间构型为 。
A.平面正方形 B.三角锥形 C.正四面体
与属于 。
A.同系物 B.同分异构体 C.同素异形体 D.同位素
(2)水果成熟后会释放出乙烯,在水果箱中放入一些用的高锰酸钾溶液浸泡过的纸张可以延长水果的保质期,解释其原因。
(3)乙烯发生 反应得到聚乙烯。
A.取代 B.聚合 C.氧化
聚乙烯可用于制造 。
A.汽车轮胎 B.塑料大棚薄膜 C.食品保鲜袋 D.棉质内衣
(4)乙烯水合制得乙醇。乙醇和 在浓硫酸催化作用下反应生成乙酸乙酯。有研究表明上述反应也可使用甘氨酸作催化剂。甘氨酸广泛存在于人体内。从设备腐蚀和保护环境两个角度说明使用甘氨酸代替浓硫酸作催化剂的优势 。
(5)自然界中也存在酯类化合物,如 。
A.蛋白质 B.淀粉 C.油脂
很多药物中含有酯的结构,如医药史上三大经典药物之一的解热镇痛药阿司匹林,其主要成分是乙酰水杨酸()。写出乙酰水杨酸分子中含有的官能团 。
(6)形成肽的反应与酯化反应类似。广泛存在于生物体内的化合物谷胱甘肽是由_______种氨基酸通过分子间脱水形成的。
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