第四和五章化学与生活高考考点背诵手册知识清单2027届高三化学一轮复习
2026-09-06
|
21页
|
617人阅读
|
3人下载
普通
摘要:
该高中化学高考复习知识清单聚焦选择性必修3有机化学基础,系统整合第四章生物大分子(糖类、蛋白质、核酸)和第五章合成高分子(塑料、合成纤维、橡胶及功能材料)核心考点,构建从组成结构到性质用途的完整知识网络。
清单采用模块分类与考频分级结合,以★标注高频考点如葡萄糖还原性检验,▲警示易错点如淀粉纤维素同分异构辨析,融入口诀强化记忆(如“盐析可逆保活性,变性不可逆失生理”)和判断题自测模块,培养学生化学观念与科学思维。特设终极背诵总表关联生活情景与化学原理,助力学生自主复习,教师可据此优化教学策略提升备考效率。
内容正文:
高考化学 · 选择性必修3 · 有机化学基础
"化学与生活"考点背诵手册
第四章 生物大分子 · 第五章 合成高分子
依据:人民教育出版社《化学·选择性必修3》(2023年11月版)
适用:高考"化学与生活"情景题 · 选择题 · 判断正误题
模块背诵 → 口诀强化 → 判断题自测
目录
一、糖类——生命活动的主要能源物质
二、蛋白质——生命活动的主要物质基础
三、核酸——遗传信息的携带者
四、塑料——从热塑热固到白色污染治理
五、合成纤维——天然、再生与化学纤维之辨
六、合成橡胶与功能高分子材料
七、高考"化学与生活"情景判断题速测(正误自测)
八、终极背诵总表(考前5分钟过一遍)
使用说明
本手册依据人教版《有机化学基础》(2023年11月版)第四章(糖类、蛋白质、核酸)和第五章(合成高分子)教材原文整理,聚焦高考中以"化学与生活"情景命题的知识点。带 ★ 的为高频考点,带 ▲ 的为易错警示,带 【拓展】 的为教材延伸的高考常考补充。
建议按"模块背诵 → 口诀强化 → 判断题自测"三步记忆。
一、糖类——生命活动的主要能源物质
糖类是生物体所需能量的主要来源,也是重要的能量储存物质(植物体内的淀粉、动物体内的糖原)和结构成分(植物细胞壁的纤维素)。本模块重点掌握:糖类的组成与分类、葡萄糖的还原性检验、二糖的水解产物、淀粉与纤维素的性质用途,以及"通式、甜味、同分异构"三大易错辨析。
(一)糖类的组成与分类 ★
背组成:糖类一般由 C、H、O 三种元素组成,很多糖符合通式 Cm(H₂O)n,故俗称"碳水化合物"。
背分类(按能否水解及水解产物):
类别
定义
代表物
单糖
不能水解的糖
葡萄糖、果糖、核糖、脱氧核糖
二糖(寡糖)
1 mol 水解生成 2 mol 单糖
蔗糖、麦芽糖、乳糖
多糖
1 mol 水解生成 10 mol 以上单糖
淀粉、纤维素、糖原
▲ 通式三大易错点(判断题高频)
1. 不是所有糖都符合 Cm(H₂O)n:脱氧核糖(C₅H₁₀O₄)不符合;
2. 符合该通式的不一定是糖:如乙酸(C₂H₄O₂)、甲醛;
3. 糖类不一定有甜味(淀粉、纤维素无甜味);有甜味的也不一定是糖(木糖醇、糖精钠)。
【拓展】 糖类不一定都含羰基、不一定有还原性;淀粉和纤维素通式相同((C₆H₁₀O₅)n)但 n 值不同,"互为同分异构体"的说法错误,二者均为天然高分子。
(二)葡萄糖与果糖 ★★
葡萄糖(C₆H₁₂O₆)——自然界分布最广的单糖:
结构:多羟基醛(1 个醛基 + 5 个羟基),属于醛糖;
物性:无色晶体,易溶于水,有甜味但甜度不如蔗糖;存在于水果、蜂蜜、动物血液和淋巴液中;
还原糖的两大检验(必背):① 与银氨溶液水浴加热生成银镜;② 与新制 Cu(OH)₂(NaOH 中滴加少量 CuSO₄)加热生成砖红色沉淀(Cu₂O);
生活应用(情景题高频):人体供能 C₆H₁₂O₆ + 6O₂ --酶--> 6CO₂ + 6H₂O(缓慢氧化放热);低血糖患者静脉注射葡萄糖溶液迅速补充营养(葡萄糖可直接被人体吸收);食品和医药工业的重要原料。
果糖(C₆H₁₂O₆):葡萄糖的同分异构体,多羟基酮(酮糖);存在于水果、蜂蜜中,比蔗糖甜,广泛用于食品和医药生产;纯净果糖为无色晶体、易溶于水、吸湿性强。
【拓展】 高考常考:果糖虽是酮糖,但在碱性条件下也能发生银镜反应,属于还原糖。
(三)二糖:蔗糖、麦芽糖、乳糖 ★★
背水解产物(高频填空):
二糖
水解产物
是否还原糖
生活来源
蔗糖( C₁₂H₂₂O₁₁ )
1 分子葡萄糖 + 1 分子果糖
否
甘蔗、甜菜(白糖、红糖、冰糖的主要成分)
麦芽糖( C₁₂H₂₂O₁₁ )
2 分子葡萄糖
是 (能发生银镜反应)
发芽谷粒、麦芽(淀粉水解的中间产物,饴糖主要成分)
乳糖
葡萄糖 + 半乳糖
—
哺乳动物乳汁;发酵产生乳酸( 酸奶酸味来源 )
▲ 蔗糖与麦芽糖同为 C₁₂H₂₂O₁₁,互为同分异构体;蔗糖无醛基,不能发生银镜反应。
▲ 生活情景:乳糖不耐受——部分人肠道缺乏乳糖酶,饮牛奶后腹胀、腹泻。
(四)甜味剂与"无糖食品" ★
天然甜味剂:木糖醇、甜菊糖苷、甘草;合成甜味剂:阿斯巴甜、糖精钠;
甜味剂甜度可达蔗糖百倍以上,代谢产热低、不易龋齿、成本低,广泛用于"低糖""无糖""低热量"糕点、糖果、饮料;
【拓展】 木糖醇是多元醇,不属于糖类,可用于口香糖和糖尿病患者专用食品;"无蔗糖食品"不等于"无糖食品"。
(五)淀粉与纤维素 ★★
淀粉——植物储能:
白色粉末,不溶于冷水,热水中部分溶解成胶状淀粉糊;天然淀粉由直链淀粉和支链淀粉组成,糯米、糯玉米因支链淀粉含量高而口感黏;
遇碘(碘水)变蓝色——检验淀粉的存在(最经典考点之一);反之也可用淀粉检验碘单质;
非还原糖(不能被银氨溶液、新制氢氧化铜氧化);分子中含醇羟基,可发生酯化反应;
水解:淀粉 --(酸或酶)--> 葡萄糖,即 (C₆H₁₀O₅)n + nH₂O --催化剂--> nC₆H₁₂O₆;
生活与工业应用:① 食物重要成分,在人体内经酶催化水解为葡萄糖被吸收供能;② 发酵法制燃料乙醇、白酒、食醋、味精、氨基酸、抗生素;③ 酯化后生产食品添加剂、表面活性剂、可降解塑料。
纤维素——植物骨架:
白色纤维状固体,不溶于水也不溶于一般有机溶剂;植物细胞壁的主要成分,起保护和支持作用;自然界分布最广的多糖;
化学性质与淀粉类似:非还原糖;可水解(酸或酶催化)最终生成葡萄糖;能发生酯化反应;
▲ 人体内无纤维素酶,不能消化吸收纤维素,但膳食纤维能促进肠道蠕动;
背用途:棉、麻用于纺织;木材、秸秆用于造纸;制硝酸纤维(火药、极易燃烧)、醋酸纤维(不易燃烧:胶片、过滤膜、塑料);制黏胶纤维(再生纤维)——长纤维称"人造丝",短纤维称"人造棉"。
▲ 必辨析
1. 人造丝、人造棉的成分是纤维素(再生纤维),不是蛋白质,也不是合成纤维;
2. 棉花、麻的成分是纤维素;羊毛、蚕丝的成分是蛋白质;
3. 淀粉、纤维素是天然有机高分子,相对分子质量分别可达几十万、几百万。
(六)多糖与生活拓展 ★
糖原:动物体内的储能多糖(肝脏、肌肉中);
甲壳质:虾、蟹、昆虫外壳的重要成分,储量丰富的可再生资源;其脱乙酰基产物壳聚糖可溶于酸、生物相容、可抑菌、可生物降解,用于手术缝合线、药物载体、环保包装袋、农用可降解地膜;
秸秆综合利用(环保情景题):秸秆还田、制饲料、沼气、建材;用秸秆生产燃料乙醇(5 吨秸秆约产 1 吨乙醇),可避免田间焚烧造成的雾霾污染;
手性碳(结构考点):甘油醛(丙醛糖)是结构最简单的醛糖,含 1 个手性碳(不对称碳原子);天然的葡萄糖、果糖均为 D 构型。
糖类口诀
淀粉储能纤维素撑壁,遇碘变蓝是淀粉记心里;
蔗糖水解葡加果,麦芽水解两个葡;
麦芽能挂银镜,蔗糖碘蓝都不灵(蔗糖不银镜、遇碘不变蓝)。
二、蛋白质——生命活动的主要物质基础
蛋白质是生物体内极为重要的生物大分子:人体内起催化作用的大多数酶、一些调节代谢的激素和发生免疫反应的抗体等均为蛋白质,"没有蛋白质就没有生命"。氨基酸是组成蛋白质的基本结构单位。本模块重点掌握:氨基酸的两性与成肽反应、蛋白质的水解/盐析/变性/颜色反应四大性质、酶的三大催化特点,以及消毒、解毒、防腐等生活应用原理。
(一)氨基酸:蛋白质的基石 ★★
背定义:羧酸分子烃基上的氢原子被氨基取代得到的化合物,分子中同时含有氨基(—NH₂,碱性)和羧基(—COOH,酸性),属于取代羧酸。组成人体蛋白质的氨基酸有 21 种,其中 8 种必需氨基酸人体不能合成、必须从食物中获取(生活考点:合理膳食、科学营养)。
背性质:
两性:既能与酸(HCl)反应又能与碱(NaOH)反应生成盐;
成肽反应:一个氨基酸的氨基与另一氨基酸的羧基缩合脱水,形成肽键(—CO—NH—),产物为二肽、多肽;
天然氨基酸均为无色晶体,熔点较高(200~300 ℃ 熔化时分解),一般能溶于水、难溶于乙醇乙醚。
★ 高考必背氨基酸实例: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、半胱氨酸(含巯基 —SH)。
★ 生活链接:味精的主要成分是谷氨酸单钠盐(谷氨酸的钠盐)。
(二)蛋白质的组成与结构 ★
组成元素:主要是 C、H、O、N、S(部分还含 P、Fe、Zn、Cu)——▲ 判断"蛋白质中一定不含……"类题目时注意 S;
蛋白质是由多种氨基酸通过肽键连接形成的生物大分子,一般细胞中含量最多的有机分子,占细胞干重一半以上;
一级结构(氨基酸的种类、数目、排列顺序)对性质功能起决定性作用。例:血红蛋白中谷氨酸变为缬氨酸,即患镰状细胞贫血;
生活中的蛋白质:体内起催化作用的大多数酶、一些调节代谢的激素、免疫反应的抗体都是蛋白质。
(三)蛋白质的四大性质(高考核心)★★★
先看总表,再背"变性应用清单":
性质
条件 / 试剂
特点
生活应用
水解
酸、碱或酶
最终产物为 氨基酸
食物中蛋白质在体内蛋白酶作用下水解成氨基酸,被肠壁吸收后重新合成人体蛋白质
盐析
高浓度 轻金属盐 ( (NH₄)₂SO₄ 、 Na₂SO₄ 、 NaCl )
可逆 ,加水重新溶解, 不失去活性
分离、提纯蛋白质
变性
物理: 加热、加压、搅拌、振荡、超声波、紫外线、放射线 ;化学: 强酸、强碱、重金属盐、乙醇、甲醛
不可逆 ,失去生理活性,不能再溶解
见下方 " 变性应用清单 "
颜色反应
浓硝酸 (含苯环的蛋白质)
先白色沉淀,加热 变黄色
检验蛋白质;皮肤、指甲沾浓硝酸变黄的原因
★ 变性应用清单(情景判断题必背)
1. 75% 医用酒精消毒——使细菌(微生物)蛋白质变性;
2. 加热煮沸、高温蒸汽消毒——蛋白质变性,杀灭微生物;
3. 福尔马林(甲醛水溶液)保存生物标本——蛋白质变性、防腐;
4. 紫外线杀菌消毒(病房、图书;放射线用于医疗器械灭菌);
5. 误服铅、汞等重金属盐中毒的急救:立即口服牛奶、蛋清或豆浆——让食物中丰富的蛋白质"牺牲自己"与重金属盐结合,减轻毒害;
6. 疫苗等生物制剂需低温保存——防止温度过高蛋白质变性失活;
7. 食物加热煮熟后蛋白质变性,更利于人体消化吸收;
8. 登山防晒护目——防止强紫外线使皮肤和眼睛蛋白质变性灼伤。
▲ 盐析 vs 变性对比(高频易错):盐析可逆、活性保留(轻金属盐);变性不可逆、失去活性(物理因素及强酸强碱、重金属盐、乙醇、甲醛)。加 Na₂SO₄ 析出蛋白质属盐析;加 AgNO₃ 生成沉淀属变性(重金属盐)。
【拓展】 蛋白质灼烧有烧焦羽毛的气味——用于鉴别羊毛(蛋白质纤维)与合成纤维:棉、麻燃烧无此气味且灰烬松软。
(四)酶——生物催化剂 ★★
背定义:酶是一类由细胞产生的、对生物体内化学反应具有催化作用的有机化合物,绝大多数酶是蛋白质。
背三大催化特点(必考):
1. 高效性——催化效率约为普通催化剂的 10⁷ 倍;
1. 专一性——一种酶只催化一种(或一类)反应:蛋白酶只催化蛋白质水解,淀粉酶只催化淀粉(及糖原)水解;
1. 反应条件温和——一般在接近体温和中性(pH)条件下活性最高;超过适宜温度酶将失去活性(变性)。
生活应用:食物的消化吸收(蛋白酶、淀粉酶);蛋白酶用于医药、制革工业;淀粉酶用于食品、发酵、纺织工业;酶还可用于疾病诊断。
(五)蛋白质生活情景拓展 ★
烫发的化学原理(情景题常客):头发主要成分是角蛋白。烫发时:① 还原剂使二硫键(—S—S—)断裂,生成游离巯基(—SH);② 用工具卷曲/拉直定型;③ 再用氧化剂使巯基之间重新生成新的二硫键,固定形状。频繁烫发会损伤头发;
1965 年我国在世界上首次人工合成结晶牛胰岛素(A 链 21 个氨基酸、B 链 30 个氨基酸,两条肽链经二硫键连接)——爱国主义情景素材;
蛋白质含氮量平均约 16%,可通过测氮量推算蛋白质含量。
蛋白质口诀
盐析可逆保活性,变性不可逆失生理;
酒精甲醛重盐紫外线,加热超声强酸碱;
重金属中毒快喝奶,牛奶蛋清和豆浆;
酶有三宝:高效、专一、条件好(温和)。
三、核酸——遗传信息的携带者
核酸是生物体遗传信息的携带者,在生物体的生长、繁殖、遗传和变异等生命现象中起着重要作用。本模块在高考中常以"DNA 与 RNA 的组成区别、碱基互补配对、核酸检测情景"命题,需重点记忆水解产物和两大核酸的对照表。
(一)核酸的组成与水解 ★★
背水解链条:核酸 --酶--> 核苷酸(基本单体)--酶--> 核苷 + 磷酸;核苷 --酶--> 戊糖 + 碱基。
背两大核酸(组成区别是必考点):
项目
DNA (脱氧核糖核酸)
RNA (核糖核酸)
戊糖
脱氧核糖 ( C₅H₁₀O₄ )
核糖 ( C₅H₁₀O₅ )
碱基
A 、 G 、 C 、 T(胸腺嘧啶)
A 、 G 、 C 、 U(尿嘧啶)
结构
双链双螺旋
一般 单链 ,比 DNA 小得多
核酸可看作磷酸、戊糖、碱基通过一定方式结合而成的生物大分子,相对分子质量可达上百万;
DNA 双螺旋结构要点(1953 年提出):由两条多聚核苷酸链平行盘绕而成;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配对:A 与 T 配对、G 与 C 配对(碱基互补配对原则)。
(二)核酸的功能与生活链接 ★
核酸是生物体遗传信息的携带者:绝大多数生物的遗传物质是 DNA,少数是 RNA;在生长、繁殖、遗传、变异中起重要作用;
基因 = 含有特定遗传信息(一定碱基排列顺序)的 DNA 片段;细胞增殖时 DNA 解链复制,遗传信息精确传递给下一代;
ATP(腺苷三磷酸):含高能磷酸键(磷酸酐键),水解释放能量,是细胞生命活动所需能量的直接来源(ATP—ADP 循环);
PCR(聚合酶链反应):可把痕量 DNA 扩增数百万倍,广泛应用于核酸检测、传染病(遗传病、恶性肿瘤)诊断、司法鉴定和考古研究;
我国成就(情景素材):1981 年人工合成酵母丙氨酸转移核糖核酸;1999 年参与人类基因组计划(唯一发展中国家);2002 年完成水稻基因组图谱绘制。
核酸口诀
DNA 双链螺旋脱氧糖,A-T、G-C 氢键配;
RNA 单链核糖 U 替 T;
遗传信息核酸带,能量直接靠 ATP。
四、塑料——从热塑热固到白色污染治理
塑料是三大合成材料之首,其主要成分是合成树脂。本模块在高考"化学与生活"中最常考:热塑性与热固性的结构根源、聚乙烯与聚氯乙烯的用途区别(尤其"含增塑剂的 PVC 不能包装食品")、酚醛树脂等缩聚塑料,以及白色污染与可降解塑料。核心线索仍是"结构决定性质、性质决定应用"。
(一)塑料的组成与热塑热固之分 ★★
塑料的主要成分是合成树脂(聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、酚醛树脂、脲醛树脂等),另加入增塑剂、热稳定剂、着色剂等加工助剂;
热塑性塑料(如聚乙烯、聚氯乙烯——线型/支链型结构):可反复加热熔融加工;
热固性塑料(如酚醛树脂——网状结构):受热不能软化熔融,只能一次成型,也不溶于一般溶剂;
▲ 结构决定性质、性质决定应用:线型→热塑,网状→热固。
(二)聚乙烯(PE)★
品种
合成条件
链结构
密度 / 软化温度
特性与用途
低密度聚乙烯 LDPE
高压法( 150 ~ 300 MPa ,约 200 ℃ ,引发剂)
支链较多
较低
无毒、较柔软 —— 食品包装袋、薄膜、绝缘材料
高密度聚乙烯 HDPE
低压法(催化剂)
支链较少
较高
无毒、较硬 —— 瓶、桶、板、管
高分子链的碳碳单键可旋转,链呈卷曲状,受力可被拉直,故一般高分子材料具有一定弹性;支链多→链间作用力小→软化温度和密度低;
超高相对分子质量聚乙烯(相对分子质量>10⁶):高强度、高耐磨——防弹服、防弹头盔、绳缆。
(三)聚氯乙烯(PVC)★★
无色、硬质、耐热性差;为改善柔韧性需加入增塑剂(如邻苯二甲酸二丁酯/二辛酯)、热稳定剂、着色剂;
用途:雨衣、桌布、窗帘、充气玩具、塑料大棚、管材板材;
★ 高频考点:含增塑剂的聚氯乙烯薄膜不能用于食品包装——增塑剂小分子会逐渐逸出(使塑料变硬)且具有一定毒性。
(四)酚醛树脂与"三醛"塑料 ★
酚醛树脂(电木):苯酚 + 甲醛在酸或碱催化下缩聚制得(酸催化得线型,碱催化、甲醛过量得网状);主要用作绝缘、隔热、阻燃、隔音材料——炊具手柄、电器与汽车零部件、集成电路板、火箭发动机及返回式卫星外壳的烧蚀材料;
脲醛树脂:尿素 + 甲醛缩聚——木材黏合剂、生活器具、电器开关;
【拓展】蜜胺树脂(仿瓷餐具):三聚氰胺 + 甲醛缩聚的网状聚合物;
ABS 树脂:丙烯腈、1,3-丁二烯、苯乙烯三种单体共聚——耐热、耐腐蚀、强度高,用于家电外壳、3D 打印材料;
聚四氟乙烯:"塑料王",耐热、耐酸碱腐蚀,用途广泛。
(五)白色污染与可降解塑料 ★★
白色污染:废弃塑料制品在自然中降解非常慢(废弃农用地膜在土壤中可长达 100 年不分解);
两类可降解塑料(必背):① 微生物降解高分子:在微生物作用下降解为小分子,最终变为 CO₂ 和 H₂O,如聚乳酸(PLA);② 光降解高分子:加入光敏剂,在阳光作用下化学键破坏而降解(如光降解聚乙烯农膜);
聚乳酸(高频考点):具有良好的生物相容性和生物可吸收性——手术缝合线(不用拆线)、骨科固定材料、药物缓释材料;与淀粉混合制成生物降解塑料,用于一次性餐具、食品和药品包装;废弃后先水解成乳酸,再在微生物和氧气作用下生成 CO₂ 和 H₂O;
我国科技工作者研究出以 CO₂ 为主要原料(稀土催化剂活化 CO₂ 使其与环氧丙烷共聚)生产可降解高分子材料的技术,既治"白色污染"又减轻温室效应。
塑料口诀
线型热塑网状固,聚乙烯来装食品,PVC 膜莫碰吃(含增塑剂);
电木酚醛一次型,白色污染百年存;
聚乳酸可降解,缝合线来不用拆。
五、合成纤维——天然、再生与化学纤维之辨
纤维是人们生活的必需品。高考对本模块的考查集中在三点:一是"天然纤维/再生纤维/合成纤维"的分类辨析(人造丝不是合成纤维);二是合成纤维与天然纤维的性能互补(混纺);三是"六纶"的商品名与化学成分对应关系。建议先背分类框架,再背"六纶"表。
(一)纤维的分类(必背框架)★★
天然纤维:棉花、麻(成分纤维素);羊毛、蚕丝(成分蛋白质);
化学纤维 = 再生纤维 + 合成纤维:
再生纤维:以木材、秸秆等农副产品为原料化学加工制得,如黏胶纤维——长纤维称"人造丝",短纤维称"人造棉";
合成纤维:以石油、天然气、煤、农副产品为原料制得单体,再经聚合反应制得。
▲ 人造丝、人造棉是纤维素(再生纤维),不是蛋白质,也不是合成纤维——高频判断题。
(二)合成纤维的性能 ★★
优点:强度高、弹性好、耐腐蚀、不缩水、保暖;
缺点:吸湿性和透气性明显不及天然纤维(维纶吸湿性较好);
解决办法:与天然纤维混纺,性能互补(生活情景:混纺面料);
应用:穿着之外——工业隔音隔热绝缘材料、渔网缆绳、医疗缝合线和止血棉、降落伞和航天服。
(三)常见合成纤维"六纶"(名称与成分对应必背)★★
商品名
化学成分 / 单体
特点与生活用途
涤纶
聚对苯二甲酸乙二酯纤维( 对苯二甲酸 + 乙二醇 缩聚 ),合成纤维中 产量最大
强度大、耐磨、易洗快干、保形性好;透气吸湿差;服装床品、航天服、降落伞、轮胎帘子线
锦纶(尼龙66)
聚己二酰己二胺纤维( 己二胺 + 己二酸 缩聚 ;两个 "6" 指两种单体分子中的碳原子数)
耐磨性和强度突出;丝袜、渔网、缆绳、轮胎帘子线
腈纶
聚丙烯腈纤维
【拓展】蓬松柔软,俗称 " 人造羊毛 "
氯纶
聚氯乙烯纤维
耐腐蚀
维纶
聚乙烯醇缩甲醛纤维
吸湿性较好
丙纶
聚丙烯纤维
质轻
芳纶(芳香族聚酰胺,如芳纶1414,商品名凯芙拉):强度高(密度仅为钢的 1/5)、500 ℃ 不熔化分解、耐酸碱耐磨——防弹装甲、消防服、防切割耐热手套。
纤维口诀
棉麻是糖(纤维素),毛丝是蛋白;
人造丝棉是再生,六纶才算合成来;
涤纶最牛产量大,锦纶耐磨渔网袜。
六、合成橡胶与功能高分子材料
橡胶广泛应用于交通、国防和日常生活(轮胎、手套等),高考重点考查天然橡胶的单体与硫化原理;功能高分子材料(高吸水性树脂、高分子分离膜、医用高分子)是"化学与生活"的新兴考点,常以纸尿裤、海水淡化、血液透析等情景命题。核心仍是:网状结构带来特殊性能。
(一)橡胶 ★★
天然橡胶:
单体:异戊二烯(2-甲基-1,3-丁二烯),经加聚得顺式聚异戊二烯;
生胶为线型结构,不耐磨、不易成型、可溶于汽油;
硫化:与硫等硫化剂混合加热,打开双键形成—S—S—交联,由线型变为网状结构——既有弹性又有强度;硫化程度不宜过大,否则失去弹性;
三叶橡胶树胶乳浓缩后可制医用乳胶手套;杜仲胶(我国特产)为反式聚异戊二烯,硬而弹性差、绝缘性好——海底电缆、医用骨科夹板、绝缘器件。
▲ 硫化程度与弹性(排序题):橡皮筋(硫化程度最低、弹性最好)<医用乳胶手套 < 自行车内胎 < 皮鞋胶底(硫化程度高、强度大弹性差)。
合成橡胶(天然橡胶产量和性能不能满足需要):
品种:丁苯橡胶、顺丁橡胶(1,3-丁二烯加聚,弹性好、耐磨耐寒,制轮胎)、丁腈橡胶、氯丁橡胶、乙丙橡胶、硅橡胶等;
硅橡胶:无毒、耐高温耐低温——密封材料、人造血管;
橡胶的相对分子质量一般在 10⁵~10⁶,比大多数塑料和合成纤维高。
(二)功能高分子材料(新兴考点)★★
为适应高科技产业对材料的要求,化学工作者合成了具有某些特殊化学、物理及医学功能的高分子材料(高分子催化剂、分离膜、磁性高分子、形状记忆高分子、高吸水性材料、医用高分子、药物缓释高分子等)。高考最常考以下三类的生活应用情景。
1. 高吸水性树脂
生活应用:婴幼儿纸尿裤(可吸入自身质量数百倍的尿液而不滴漏)、干旱地区农业林业抗旱保水、改良土壤(苗木根部保水);
吸水原理:高分子链上带强亲水基团(—COONa 等);
制备路线(理解):① 改性淀粉/纤维素——淀粉与丙烯酸钠接枝共聚,再加交联剂成网状;② 丙烯酸钠加交联剂聚合成聚丙烯酸钠网状树脂;
▲ 网状结构既让它"吸水力超强"又"吸水后不溶解"(交联后不能被水分子拆散);
对比:棉花、纸张靠羟基只吸自身质量 20~40 倍水,挤压保水少。
2. 高分子分离膜
原理:只允许水及一些小分子通过,截留其余物质,达到净化、分离、浓缩目的;
按膜孔大小分:微滤膜、超滤膜、纳滤膜、反渗透膜;
材料主要为有机高分子:醋酸纤维、芳香族聚酰胺、聚丙烯、聚四氟乙烯;
生活应用(必背):海水淡化、饮用水的制取、果汁浓缩、乳制品加工、药物提纯、血液透析。
3. 医用高分子与其他功能高分子
医用高分子:人造血管(硅橡胶)、手术缝合线(聚乳酸、壳聚糖)、骨科固定、药物缓释、人工器官;
其他:高分子催化剂、磁性高分子(信息存储)、形状记忆高分子(传感器);
【拓展】 隐形眼镜材料:需良好亲水性——分子链上含亲水基团(如羟基)。
七、高考"化学与生活"情景判断题速测(正误自测)
以下 30 条均为高考"化学与生活"情景中常见表述。逐条自测,判断每句表述的正误;错误的要知道错在哪。答案要点已附在每条后的括号内。
1. 葡萄糖能发生银镜反应,可用于检验糖尿病人尿液中的葡萄糖。(正确——原理:醛基的还原性)
1. 蔗糖水解后加入银氨溶液水浴加热有银镜产生。(正确——水解生成了葡萄糖)
1. 淀粉遇碘酒变蓝,可用碘酒检验食物中的淀粉。(正确)
1. 纤维素在人体内水解为葡萄糖供能。(错误——人体无纤维素酶,不能消化纤维素)
1. 木糖醇有甜味,可用于生产糖尿病患者专用食品。(正确——木糖醇是多元醇,不是糖)
1. "无蔗糖食品"就是"无糖食品"。(错误)
1. 葡萄糖、果糖分子式相同,二者互为同分异构体。(正确)
1. 淀粉和纤维素互为同分异构体。(错误——n 值不同,均为混合物)
1. 医用酒精(75%)消毒的原理是使蛋白质发生盐析。(错误——是变性)
1. 误服重金属盐(铅盐、汞盐)中毒,可口服牛奶、蛋清或豆浆急救。(正确)
1. 用福尔马林浸泡标本防腐,利用了蛋白质的变性。(正确)
1. 向鸡蛋清溶液中加入饱和 (NH₄)₂SO₄ 溶液有沉淀析出,加水后沉淀溶解。(正确——盐析可逆)
1. 天然蛋白质水解的最终产物是 α-氨基酸。(正确)
1. 酶的催化作用具有高效、专一、条件温和的特点;温度越高酶活性越强。(后半句错误——超温失活)
1. 味精的主要成分是谷氨酸单钠盐。(正确)
1. 羊毛和蚕丝的主要成分是蛋白质,灼烧有烧焦羽毛的气味。(正确)
1. 人造丝的主要成分是蛋白质。(错误——是纤维素,再生纤维)
1. DNA 中含有 T,RNA 中含有 U;A-T、G-C 通过氢键配对。(正确)
1. 含增塑剂的聚氯乙烯薄膜可用于食品包装。(错误——增塑剂有毒且会逸出)
1. 聚乙烯塑料袋无毒,可用于食品包装。(正确——LDPE)
1. 酚醛树脂制品可反复加热熔融加工。(错误——热固性,网状结构一次成型)
1. 聚乳酸可降解塑料可用作手术缝合线,术后无需拆线。(正确)
1. 废弃塑料在自然环境中很容易降解。(错误——农膜约 100 年不分解,造成白色污染)
1. 涤纶是对苯二甲酸与乙二醇的缩聚产物,锦纶(尼龙66)耐磨性好。(正确)
1. 橡胶硫化后由线型结构变为网状结构,强度和弹性提高。(正确;硫化过度则弹性下降)
1. 纸尿裤中的高吸水性树脂吸水后形成凝胶状但不溶解。(正确——网状结构)
1. 高分子分离膜可用于海水淡化、血液透析。(正确)
1. 天然橡胶的单体是异戊二烯。(正确——顺式聚异戊二烯)
1. 组成人体蛋白质的 21 种氨基酸都能在人体内合成。(错误——8 种必需氨基酸须由食物供给)
1. 核酸是生物体遗传信息的携带者,ATP 是生命活动的直接能源。(正确)
八、终极背诵总表(考前5分钟过一遍)
下表将第四、五章所有"化学与生活"高频情景与其化学原理一一对应,考前最后过一遍即可完成整体回顾。
生活情景
对应化学原理
低血糖注射葡萄糖
葡萄糖可直接被人体吸收、氧化供能
碘酒 / 碘水检验食物淀粉
淀粉遇碘变蓝
酸奶的酸味
乳糖发酵产生乳酸
木糖醇口香糖、 " 无糖 " 食品
木糖醇是多元醇甜味剂,非糖类
糯米口感黏
支链淀粉含量高
秸秆制燃料乙醇
纤维素水解糖化 → 发酵 → 蒸馏
醋酸纤维胶片、过滤膜
纤维素乙酸酯不易燃烧
75% 酒精消毒 / 福尔马林防腐 / 紫外线杀菌 / 煮熟食物
蛋白质变性(不可逆、失活)
重金属盐中毒喝牛奶、蛋清、豆浆
蛋白质与重金属盐结合解毒
鸡蛋清加食盐 / 硫酸铵析出
盐析(可逆、保活性)
蛋白质遇浓硝酸变黄
颜色反应(含苯环的蛋白质)
烫发定型
二硫键断裂(还原) → 重建(氧化)
味精的鲜味
谷氨酸单钠盐
疫苗低温保存
防止蛋白质变性
PCR 核酸检测
DNA 体外扩增技术
PE 保鲜袋装食品
聚乙烯无毒( LDPE 柔软)
PVC 膜不装食品
增塑剂有毒且会逸出
电木(酚醛树脂)锅柄、开关
网状结构:绝缘、隔热、热固性
可降解餐具、手术缝合线
聚乳酸:可降解、生物相容
轮胎(顺丁橡胶)
丁二烯加聚 + 硫化成网状
医用乳胶手套
天然橡胶胶乳制品
纸尿裤
聚丙烯酸钠高吸水性树脂(网状)
海水淡化、血液透析
高分子分离膜(反渗透膜等)
防弹衣(超高分子量聚乙烯 / 芳纶)
高强度、高耐磨高分子纤维
丝袜、渔网(锦纶)
聚酰胺纤维耐磨、强度高
混纺面料
合成纤维与天然纤维性能互补
知识来源:人民教育出版社《普通高中教科书·化学·选择性必修3·有机化学基础》(2023年11月版)第四章(第101~130页)、第五章(第131~154页)。标注【拓展】的个别条目为高考常考的通行补充,已确保与现行教材知识体系一致。
学科网(北京)股份有限公司
$
相关资源
示范课
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。