第04讲 生物大分子、合成高分子(复习讲义)(浙江专用)2027年高考化学一轮复习讲练测
2026-09-28
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内容正文:
第04讲 生物大分子、合成高分子
内容导航
01
命题透视·考情前瞻
对标素养,研判高考命题趋势
02
思维建模·脉络梳理
搭建知识框架,构建系统思维
03
考点精讲·靶向突破
拆解核心考点,归纳解题范式
考点一 糖类
知识解构 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
考向破译 考向1糖类的结构与性质 ∣ 考向2 糖类的水解
解题妙招 淀粉水解产物的判断
考点二 蛋白质、核酸
知识解构 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
考向破译 考向1 氨基酸的结构与性质 ∣ 考向2蛋白质的结构与性质
考点三 合成高分子
知识解构 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
考向破译 考向1 聚合反应及单体的判断∣ 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
解题妙招 高聚物单体的推断方法
04
真题溯源·考向感知
溯源真题逻辑,感知高考考向
命题透视·考情前瞻
——对标素养,研判高考命题趋势
考情梳理--三年真题 考向梳理
核心考点
2026年
2025年
2024年
生物大分子
(糖类、蛋白质、核酸 )
——
浙江1月卷T16,3分
——
合成高分子
——
浙江6月卷T6,3分
浙江1月卷T7,3分
浙江1月卷T11,3分
考向解读--洞悉趋势 精准预判
►命题解码:
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)以选择题呈现,考查糖类、油脂、蛋白质及高分子材料的性质,以及这些物质在生产、生活中的应用;(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.知道常见糖的分类及性质,从结构上认识糖的化学性质。
2.知道油脂的结构,并能据酯的官能团认识油脂的化学性质。
3.能根据官能团理解氨基酸的化学性质,知道蛋白质的性质及应用。
4.知道合成高分子的两种反应类型及反应原理。
思维建模·脉络梳理
——搭建知识框架,构建系统思维
考点精讲·靶向突破
——拆解核心考点,归纳解题范式
考点一 糖类
知●识●解●构
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
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)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●破●译
考向1 糖类的结构与性质
例1(2026·浙江杭州市富阳区高三二模)三氯蔗糖(又名蔗糖素)由蔗糖分子结构修饰而成,其甜度是蔗糖的600倍。
下列说法不正确的是( )
A.可用红外光谱法区分蔗糖和三氯蔗糖
B.蔗糖的熔点比三氯蔗糖高,可能是蔗糖的羟基数多,分子间氢键数多
C.三氯蔗糖溶液中滴加AgNO3溶液会产生AgCl沉淀
D.在酸作用下蔗糖分子中糖苷键水解生成葡萄糖和果糖
【变式1】【变载体】(2026·浙江省新阵地教育联盟高三第一次模拟预测)葡萄糖、葡萄糖酸和葡萄糖-δ-内酯都是生活中常见的有机物,其转化关系如下:
下列说法不正确的是( )
A.葡萄糖分子中的醛基可以与分子内的羟基作用,形成六元环状结构
B.葡萄糖酸有对映异构,1分子葡萄糖酸中有5个手性碳原子
C.制作豆腐时,可以用葡萄糖--内酯作凝固剂
D.葡萄糖--内酯在水中的溶解度小于葡萄糖和葡萄糖酸
【变式2】【变载体】(2026·浙江宁波市慈溪中学等校高三二模)抗坏血酸葡萄糖苷(AA2G)具有抗氧化功能,其制备方法如下。下列说法错误的是( )
+C6H12O6(葡萄糖)+H2O
A.抗坏血酸可溶于水
B.葡萄糖的水溶液中,绝大部分葡萄糖为环状结构
C.AA2G体现抗氧化功能的官能团只有一种
D.葡萄糖的羟基与抗坏血酸的羟基脱水形成AA2G
【变式3】【新考法】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
考向2 糖类的水解
例2探究淀粉性质的实验如下:
步骤1:在试管中加入0.5 g淀粉和4 mL 2 mol·L-1 H2SO4溶液,加热。
步骤2:待溶液冷却后向其中加入NaOH溶液,将溶液调至碱性。
步骤3:再向试管中加入少量新制的Cu(OH)2加热,观察到试管内出现砖红色沉淀。
下列分析不正确的是( )
A.步骤1中2 mol·L-1 H2SO4溶液的作用是催化剂
B.步骤2中的碱性溶液可用pH试纸检验
C.步骤3中产生砖红色沉淀说明淀粉水解产物具有还原性
D.取步骤2的溶液少许,滴入碘溶液,若不出现蓝色,说明淀粉已完全水解
解题妙招
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1】【变载体】谷氨酸单钠是味精的主要成分,利用发酵法制备该物质的流程如下,下列说法错误的是( )
淀粉葡萄糖
A.可用碘水检验淀粉是否完全水解
B.葡萄糖与果糖是同分异构体
C.可用红外光谱仪测定谷氨酸中所含官能团的种类
D.1 mol谷氨酸单钠最多消耗2 mol NaOH
【变式2】【新情境—实验探究】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
【变式3】【新考法—文化遗产保护与学科知识结合】《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●解●构
知识点1 氨基酸的结构与性质
结构特点
①分子中既含有________,又含有________;α-氨基酸通式:
②官能团:________、________
化学性质
与酸反应
+H+→________________
与碱反应
+OH-→________________
缩合反应
①缩合成肽:2H2NCH2COOH→________________________
②缩聚成高分子:n—→________________________________
③成环反应:2H2NCH2COOH—→________________________________
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
两性
与氨基酸相似(含—NH2,显________性;含—COOH,显________性)
水解反应
断肽键—CONH—中的________键,最后得到多种氨基酸
盐析
须是________的轻金属、铵盐盐溶液,加水过量重新溶解,即是________过程。用于分离和提纯蛋白质
变性
在热、酸、碱、________盐、紫外线等作用下发生,是________过程
颜色反应
某些具有苯环结构的蛋白质遇浓HNO3变性,产生黄色不溶物
灼烧气味
灼烧蛋白质产生________________的气味(可区分真丝和________丝)
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
主要在________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●破●译
考向1 氨基酸的结构与性质
例1某多肽G的组成为CaHbOcNd。G完全水解得到如下三种氨基酸:
下列叙述正确的是( )
A.等物质的量的上述三种氨基酸最多消耗的量相等
B.上述三种氨基酸中只有丙氨酸是α-氨基酸
C.一定量的丙氨酸与天冬氨酸在一定条件下混合最多可以形成3种二肽
D.1个G分子完全水解生成(a-3d)个天冬氨酸分子
【变式1】【变载体】对于反应,下列说法正确的是
A.固态甘氨酸以内盐形式存在,易溶于有机溶剂
B.在强碱性溶液中氨基酸主要以阳离子形式存在
C.甘氨酸是两性化合物,既能与酸反应,又能与碱反应
D.当甘氨酸以两性离子的形态存在时,在水中的溶解度最大
【变式2】【新情境】(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3】【新考法—新技术与学科知识结合】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2Demis Hassabis和John M.Jumper因开发能根据蛋白质的氨基酸序列预测其高级结构的AI模型与David Baker共获2024年诺贝尔化学奖。这一模型的逻辑前提是“一定氨基酸序列(一级结构)的肽链能自发折叠形成相应的高级结构”。已知蛋白质从一级结构到高级结构变化过程的ΔS<0,下列有关蛋白质的说法错误的是( )
A.蛋白质由C、H、O、N等元素组成
B.蛋白质的性质由其结构决定
C.蛋白质在人体内通过代谢提供能量,这一过程的ΔH<0
D.蛋白质从一级结构到高级结构变化过程的ΔH>0
【变式1】【变载体—诺贝尔奖与学科知识结合】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
【变式2】【新情境】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
【变式3】【新考法—多步骤反应流程机理图】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(2026·浙江宁波高二期末)组成核酸的基本单元是核苷酸,如图是腺嘌呤核苷酸的结构,下列说法正确的是( )
A.脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)结构中的戊糖相同,碱基不同
B.碱基与戊糖缩合形成核苷酸,核苷酸缩合聚合得到核酸
C.核酸分子中磷酸通过氢键实现互补配对
D.核苷酸在一定条件下,既可以与酸反应,又可以与碱反应
【变式1】【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2】【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
【变式1】【变载体】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(RNA)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
考点三 合成高分子
知●识●解●构
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
实例
单体
形成高分子化合物的有机小分子
CH2=CH2
链节
高分子化合物中不断重复的基本结构单元
-CH2—CH2-
聚合度
高分子化合物中________的数目
n
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
按来源分
________高分子(棉花、羊毛、蚕丝)、合成高分子(尼龙、腈纶)
按结构分
线型高分子(聚乙烯)、________高分子(酚醛树脂、硫化橡胶)、支链型高分子
按性质分
热塑性高分子(聚乙烯、聚氯乙烯)、________高分子(酚醛树脂)
按用途分
________(聚乙烯、聚氯乙烯)、________(的确良、人造羊毛)、________(丁苯橡胶、氯丁橡胶、顺丁橡胶)、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”
得分速记
(1)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。
(2)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)。
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
缩聚反应
酚与醛的缩聚:n+nHCHO+nH2O
二元酸与二元醇的缩聚:
nHOCH2CH2OH+nHCHO+2nH2O
羟基羧酸的缩聚:n+nH2O
氨基酸的缩聚:nH2N(CH2)5COOH+nH2O
n+n+2nH2O
二胺与二元酸的缩聚:n+n+2nH2O
(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●破●译
考向1 聚合反应及单体的判断
例1(2026·浙江杭州高二期末)下列有关高分子材料的说法错误的是( )
A.单体的名称为2-甲基-1,3-丁二烯
B.合成的单体为和
C.由对苯二胺和对苯二甲酸经缩聚反应制备
D.的单体为和
解题妙招
高聚物单体的推断方法
【变式1】【变载体】(2026·辽宁多校2027届高三开学考试)下列说法正确的是( )
A.由苯酚和甲醛发生加聚反应生成
B.的单体是甘氨酸()和丙氨酸
C.的单体是异戊二烯
D.是由两种单体发生缩聚反应生成
【变式2】【变载体】(2026·浙江义乌中学高二期中)下列说法错误的是( )
A.聚碳酸酯可通过缩聚反应制得
B.合成高聚物的单体一共有2种
C.已知:则合成的原料可以是1-丁炔和2-异丙基-1,3-丁二烯
D.锦纶是由一种单体缩聚得到的
【变式3】【变考法】(2026·北京西城高二期中)水溶性荧光超支化聚合物P在生物、医药及组织工程和生物成像等领域都有较好的应用,合成P的单体由M()和W()在一定条件下反应得到,P的结构片段如下:
下列说法不正确的是( )
A.W不存在顺反异构
B.聚合物P的单体由M与W通过取代反应得到
C.合成P的过程中,除生成高聚物外,同时有有机小分子生成
D.聚合物P具有较好水溶性可能与存在多个亲水基团-OH有关
【答案】B
【解析】A项,W为CH2=CHCOOCH3,碳碳双键其中一个碳原子连接2个氢原子,不满足顺反异构的成立条件,不存在顺反异构,A正确;B项,M中N-H键与W中的碳碳双键发生加成反应得到合成P的单体,该反应不属于取代反应,B错误;C项,合成P的反应为缩聚反应,反应过程中酯基发生断裂,脱去小分子CH3OH,因此有有机小分子生成,C正确;D项,羟基为亲水基团,聚合物P中含有大量羟基,因此其具有较好水溶性与分子中的羟基有关,D正确;故选B。
考向2 高分子化合物的结构与性质
例2(2026·浙江省北斗星盟高三一模)树脂主要用作绝缘、隔热、阻燃、隔音材料。尿素CO(NH2)2类似于苯酚,也能和甲醛发生反应形成线型或体型的脲醛树脂,其结构片段如下。下列说法正确的是( )
A.在常温下,尿素与苯酚都能与水任意比互溶
B.尿素与甲醛先加成,再加聚形成脲醛树脂
C.脲醛树脂可用于木材黏合剂
D.在碱催化下苯酚与过量的甲醛反应,可产生线型结构的酚醛树脂
【变式1】【变载体】(2026·浙江金丽衢十二校高三第二次联考)某种聚碳酸酯透光性好,可用于制作车船挡风玻璃、眼镜镜片和光盘等,其结构片段为:
可用碳酸二甲酯CH3OCOOCH3来合成该聚碳酸酯。下列说法正确的是( )
A.聚碳酸酯结构片段中的C均为 sp2杂化
B.可用核磁共振氢谱法确定聚碳酸酯中的官能团
C.1molCH3OCOOCH3与足量NaOH溶液反应,最多消耗2 mol NaOH
D.CH3OCOOCH3可与二酚类物质加聚成该聚碳酸酯
【变式2】【新情境】(2026·河南周口2027届高三开学考试)高分子M具有高透明度、极低的吸水率,广泛应用于光学镜头和医疗器械等领域,合成路径如图。下列说法错误的是( )
A.若在W单体骨架上引入羟基,所得高分子的吸水率将增大
B.M的主链由碳碳单键连接构成,为线型高分子,具有热塑性
C.M中碳元素的质量分数随增大而减小
D.若把W替换为,能生成高分子
【变式3】【新考法】(2026·湖北荆州高二期末)生物基单体LA和多巴通过可控聚合得到聚合物P,该材料可显著改善聚乳酸的溶解性,同时兼具聚乳酸的可降解性和生物相容性。P的合成路线如下。
下列说法错误的是( )
A.1mol多巴分子最多能和3molNaOH反应
B.调控反应②中M与LA的比例,可以调节材料P的亲水性
C.CH3CH(OH)COOH可合成单体LA
D.反应②为缩聚反应
考向3 高分子材料及应用
例3
9.(2026·河南郑州高二期末)有机高分子材料在国民经济及国防建设中发挥着重要作用,被列为战略新兴产业重点发展领域。下列有关有机高分子材料说法错误的是( )
A.酚醛树脂()可用于生产电灯开关,属于热塑性塑料
B.无人机发动机材料聚醚醚酮()中含有四种官能团
C.天然橡胶聚异戊二烯()的单体是异戊二烯()
D.聚四氟乙烯()滴定管化学性质稳定,既可以盛酸性溶液,也可以盛碱性溶液
【变式1】【变载体】(2026·北京海淀高三模拟)在卤水精制中,纳滤膜对Ca2+、Mg2+有很高的脱除率。一种网状结构的纳滤膜J的合成路线如图(图中表示链延长)。下列说法不正确的是( )
已知:
A.合成J的反应为缩聚反应 B.MPD的核磁共振氢谱有3组峰
C.J具有网状结构与单体TMC的结构有关 D.J有亲水性可能与其存在正负离子对有关
【变式2】【变载体】(2026·河北石家庄高二期末)维纶(聚乙烯醇缩醛纤维)是目前吸湿性最强的合成纤维,其合成路线如图(反应条件已经略去)。下列说法错误的是( )
A.在水中的溶解性:Ⅰ<Ⅱ
B.反应①为取代反应,其另一种产物为CH3COOCH3
C.Ⅱ为聚乙烯醇,也可利用乙烯醇单体通过加聚反应制得
D.反应②化学方程式为
【变式3】【新情景】(2026·河南平顶山高二期末)某科研团队利用点击化学原理,以单体M和单体X为原料,合成了一种具有优异自修复性能的聚三唑类高分子Y,其合成路线如下:
下列说法错误的是( )
A.单体M中所有碳原子不可能处于同一平面
B.该反应属于加聚反应
C.X属于脂肪族化合物,其分子中含有非极性共价键
D.若在反应体系中加入少量,可使高分子Y形成网状结构
真题溯源·考向感知
——溯源真题逻辑,感知高考考向
1.(2025·江西卷,1,3分)红米饭南瓜汤是井冈山斗争时期红军的主食,其中所含的物质不属于高分子的是( )
A.纤维素 B.核糖 C.核酸 D.蛋白质
2.(2025·重庆卷,1,3分)化学与健康息息相关。下列医用材料属于高分子的是( )
A.“聚醚醚酮”——可用于颅骨修补 B.“不锈钢”——可作心血管支架
C.“氮化硅”——可用于关节置换 D.“高纯镁”——可作骨内固定螺钉
3.(2025·江苏卷,5,3分)关爱生命,健康第一。糖类、蛋白质、油脂、维生素和无机盐等是人体必需营养物质。在特定酶的作用下,1 mol葡萄糖[C6H12O6(s)]被O2(g)完全氧化成CO2(g)和H2O(l),释放出约2800kJ热量,蛋白质和油脂会水解、代谢,部分生物可在体内合成具有还原性的维生素C(如图)。元素对人体健康有重要影响,Na+、K+可维持电解质平衡,Fe、Zn等是重要的微量元素,Fe2+比Fe3+更易被吸收,食盐中添加适量KIO3用于预防碘缺乏。合理用药可治疗疾病,Al(OH)3用于治疗胃酸过多。
下列说法正确的是( )
A.糖类、蛋白质和油脂中均含有C、H、O、N四种元素
B.蛋白质代谢产物尿素[CO(NH2)2]分子间可形成氢键
C.油脂水解的主要产物是乙二醇和脂肪酸
D.上图的反应中古洛糖酸内酯脱去H2O
4.(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
5.(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
6.(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
7.(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
8.(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
9.(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
10.(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
内容导航
01
命题透视·考情前瞻
对标素养,研判高考命题趋势
02
思维建模·脉络梳理
搭建知识框架,构建系统思维
03
考点精讲·靶向突破
拆解核心考点,归纳解题范式
考点一 糖类
知识解构 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
考向破译 考向1糖类的结构与性质 ∣ 考向2 糖类的水解
解题妙招 淀粉水解产物的判断
考点二 蛋白质、核酸
知识解构 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
考向破译 考向1 氨基酸的结构与性质 ∣ 考向2蛋白质的结构与性质
考点三 合成高分子
知识解构 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
考向破译 考向1 聚合反应及单体的判断∣ 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
解题妙招 高聚物单体的推断方法
04
真题溯源·考向感知
溯源真题逻辑,感知高考考向
命题透视·考情前瞻
——对标素养,研判高考命题趋势
考情梳理--三年真题 考向梳理
核心考点
2026年
2025年
2024年
生物大分子
(糖类、蛋白质、核酸 )
——
浙江1月卷T16,3分
——
合成高分子
——
浙江6月卷T6,3分
浙江1月卷T7,3分
浙江1月卷T11,3分
考向解读--洞悉趋势 精准预判
►命题解码:
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)以选择题呈现,考查糖类、油脂、蛋白质及高分子材料的性质,以及这些物质在生产、生活中的应用;(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.知道常见糖的分类及性质,从结构上认识糖的化学性质。
2.知道油脂的结构,并能据酯的官能团认识油脂的化学性质。
3.能根据官能团理解氨基酸的化学性质,知道蛋白质的性质及应用。
4.知道合成高分子的两种反应类型及反应原理。
思维建模·脉络梳理
——搭建知识框架,构建系统思维
考点精讲·靶向突破
——拆解核心考点,归纳解题范式
考点一 糖类
知●识●解●构
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
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)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●破●译
考向1 糖类的结构与性质
例1(2026·浙江杭州市富阳区高三二模)三氯蔗糖(又名蔗糖素)由蔗糖分子结构修饰而成,其甜度是蔗糖的600倍。
下列说法不正确的是( )
A.可用红外光谱法区分蔗糖和三氯蔗糖
B.蔗糖的熔点比三氯蔗糖高,可能是蔗糖的羟基数多,分子间氢键数多
C.三氯蔗糖溶液中滴加AgNO3溶液会产生AgCl沉淀
D.在酸作用下蔗糖分子中糖苷键水解生成葡萄糖和果糖
【答案】C
【解析】A项,三氯蔗糖中含碳氯键,其振动频率与羟基不同,A正确;B项,蔗糖的羟基数多,分子间氢键数多,分子间作用力大,熔点高,B正确;C项,三氯蔗糖中的碳氯键在AgNO3溶液中无法断裂,可以先与NaOH溶液反应、再用硝酸中和,最后与AgNO3溶液反应产生AgCl沉淀,C错误;D项,蔗糖水解时糖苷键断裂,生成葡萄糖和果糖,D正确;故选C。
【变式1】【变载体】(2026·浙江省新阵地教育联盟高三第一次模拟预测)葡萄糖、葡萄糖酸和葡萄糖-δ-内酯都是生活中常见的有机物,其转化关系如下:
下列说法不正确的是( )
A.葡萄糖分子中的醛基可以与分子内的羟基作用,形成六元环状结构
B.葡萄糖酸有对映异构,1分子葡萄糖酸中有5个手性碳原子
C.制作豆腐时,可以用葡萄糖--内酯作凝固剂
D.葡萄糖--内酯在水中的溶解度小于葡萄糖和葡萄糖酸
【答案】B
【解析】A项,葡萄糖是多羟基醛,链状结构中醛基(-CHO)的氧可与分子内C5羟基的氢形成半缩醛,构成六元环状结构(吡喃环),A正确;B项,葡萄糖酸结构为HOOC(CHOH)4CH2OH,手性碳需为连有4个不同基团的sp3碳。羧基碳(C1)含双键,非手性碳;CH2OH(C6)连两个H,非手性碳;中间C2-C5(4个CHOH)为手性碳,共4个,非5个,B错误;C项,葡萄糖-δ-内酯是豆腐制作中常用的新型凝固剂,能缓慢水解生成葡萄糖酸,使豆浆凝固,C正确;D项,葡萄糖和葡萄糖酸含多个羟基(或羧基),极性强、易溶;内酯形成环状结构,极性较弱且分子间氢键作用减弱,溶解度小于前两者,D正确;故选B。
【变式2】【变载体】(2026·浙江宁波市慈溪中学等校高三二模)抗坏血酸葡萄糖苷(AA2G)具有抗氧化功能,其制备方法如下。下列说法错误的是( )
+C6H12O6(葡萄糖)+H2O
A.抗坏血酸可溶于水
B.葡萄糖的水溶液中,绝大部分葡萄糖为环状结构
C.AA2G体现抗氧化功能的官能团只有一种
D.葡萄糖的羟基与抗坏血酸的羟基脱水形成AA2G
【答案】C
【解析】A项,抗坏血酸分子中含有多个亲水基团羟基,因此可溶于水,A正确;B项,葡萄糖在水溶液中,超过99%都以环状半缩醛形式存在,只有极少部分是开链结构,B正确;C项,AA2G中具有还原性(抗氧化性)的官能团不止一种:分子中存在羟基、碳碳双键,两种官能团都可体现抗氧化性,C错误;D项,从产物结构和反应式可知,反应脱除1分子水,是葡萄糖的羟基与抗坏血酸的羟基脱水形成醚键得到AA2G,D正确;故选C。
【变式3】【新考法】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。
考向2 糖类的水解
例2探究淀粉性质的实验如下:
步骤1:在试管中加入0.5 g淀粉和4 mL 2 mol·L-1 H2SO4溶液,加热。
步骤2:待溶液冷却后向其中加入NaOH溶液,将溶液调至碱性。
步骤3:再向试管中加入少量新制的Cu(OH)2加热,观察到试管内出现砖红色沉淀。
下列分析不正确的是( )
A.步骤1中2 mol·L-1 H2SO4溶液的作用是催化剂
B.步骤2中的碱性溶液可用pH试纸检验
C.步骤3中产生砖红色沉淀说明淀粉水解产物具有还原性
D.取步骤2的溶液少许,滴入碘溶液,若不出现蓝色,说明淀粉已完全水解
【答案】D
【解析】A项,淀粉在酸性环境下分解成葡萄糖,稀硫酸做催化剂,正确;B项,溶液冷却后向其中加入NaOH溶液,将溶液调至碱性,碱性溶液可用pH试纸检验,正确;C项,新制的Cu(OH)2具有氧化性,试管内出现砖红色沉淀说明水解产物与新制的氢氧化铜发生氧化还原,说明淀粉水解产物具有还原性,正确;D项,步骤2,将溶液调至碱性,滴入碘溶液,碘与氢氧化钠反应生成碘化钠和次碘酸钠,碘被消耗完,故不会出现蓝色,不能证明淀粉已经完全水解,错误。
解题妙招
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1】【变载体】谷氨酸单钠是味精的主要成分,利用发酵法制备该物质的流程如下,下列说法错误的是( )
淀粉葡萄糖
A.可用碘水检验淀粉是否完全水解
B.葡萄糖与果糖是同分异构体
C.可用红外光谱仪测定谷氨酸中所含官能团的种类
D.1 mol谷氨酸单钠最多消耗2 mol NaOH
【答案】D
【解析】A项,淀粉遇碘变蓝色,所以可以用碘水检验淀粉是否完全水解,正确;B项,葡萄糖与果糖分子式相同,结构不同,是同分异构体,正确;C项,红外光谱仪主要检测物质所含的官能团的种类以及其所处的化学环境,可用红外光谱仪测定谷氨酸中所含官能团的种类,正确;D项,谷氨酸单钠中只有羧基可以和氢氧化钠反应,故1 mol谷氨酸单钠最多消耗1 mol NaOH,错误。
【变式2】【新情境—实验探究】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。
【变式3】【新考法—文化遗产保护与学科知识结合】《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●解●构
知识点1 氨基酸的结构与性质
结构特点
①分子中既含有羧基,又含有氨基;α-氨基酸通式:
②官能团:羧基、氨基
化学性质
与酸反应
+H+→
与碱反应
+OH-→+H2O
缩合反应
①缩合成肽:2H2NCH2COOH→H2NCH2COONHCH2COOH+H2O
②缩聚成高分子:n—→+nH2O
③成环反应:2H2NCH2COOH—→+H2O
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
两性
与氨基酸相似(含—NH2,显碱性;含—COOH,显酸性)
水解反应
断肽键—CONH—中的C-N键,最后得到多种氨基酸
盐析
须是浓的轻金属、铵盐盐溶液,加水过量重新溶解,即是可逆过程。用于分离和提纯蛋白质
变性
在热、酸、碱、重金属盐、紫外线等作用下发生,是不可逆过程
颜色反应
某些具有苯环结构的蛋白质遇浓HNO3变性,产生黄色不溶物
灼烧气味
灼烧蛋白质产生烧焦羽毛的气味(可区分真丝和人造丝)
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●破●译
考向1 氨基酸的结构与性质
例1某多肽G的组成为CaHbOcNd。G完全水解得到如下三种氨基酸:
下列叙述正确的是( )
A.等物质的量的上述三种氨基酸最多消耗的量相等
B.上述三种氨基酸中只有丙氨酸是α-氨基酸
C.一定量的丙氨酸与天冬氨酸在一定条件下混合最多可以形成3种二肽
D.1个G分子完全水解生成(a-3d)个天冬氨酸分子
【答案】D
【解析】A项,上述3种氨基酸分子中含氨基数目不完全相等,错误;B项,氨基连接在与羧基相邻的α位碳原子上的氨基酸为α-氨基酸,上述三种氨基酸均为α-氨基酸,错误;C项,丙氨酸与天冬氨酸分子间可形成3种二肽,但丙氨酸与天冬氨酸自身也可形成二肽,错误;D项,多肽水解时水参与反应,根据C、N原子守恒,上述3种氨基酸中C、N与G分子中C、N相等。因水分子数不确定,故H、O数不能列出关系式。设1个G分子完全水解最终生成丙氨酸、天冬氨酸、赖氨酸分子数依次为x、y、z。有:3x+4y+6z=a,x+y+2z=d,解得:y=a-3d,正确。
【变式1】【变载体】对于反应,下列说法正确的是
A.固态甘氨酸以内盐形式存在,易溶于有机溶剂
B.在强碱性溶液中氨基酸主要以阳离子形式存在
C.甘氨酸是两性化合物,既能与酸反应,又能与碱反应
D.当甘氨酸以两性离子的形态存在时,在水中的溶解度最大
【答案】C
【解析】A项,固态甘氨酸中的氨基与羧基反应生成内盐,易溶于水,难溶于有机溶剂,错误;B项,由转化关系可知,在强碱性溶液中氨基酸主要以阴离子()形式存在,错误;C项,甘氨酸分子中含有能与酸反应的氨基和能与碱反应的羧基,是两性化合物,正确;D项,当甘氨酸以两性离子的形态存在时,两性离子间相互吸引力最大,在水中的溶解度最小,错误。
【变式2】【新情境】(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3】【新考法—新技术与学科知识结合】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2Demis Hassabis和John M.Jumper因开发能根据蛋白质的氨基酸序列预测其高级结构的AI模型与David Baker共获2024年诺贝尔化学奖。这一模型的逻辑前提是“一定氨基酸序列(一级结构)的肽链能自发折叠形成相应的高级结构”。已知蛋白质从一级结构到高级结构变化过程的ΔS<0,下列有关蛋白质的说法错误的是( )
A.蛋白质由C、H、O、N等元素组成
B.蛋白质的性质由其结构决定
C.蛋白质在人体内通过代谢提供能量,这一过程的ΔH<0
D.蛋白质从一级结构到高级结构变化过程的ΔH>0
【答案】D
【解析】A项,蛋白质是由C、H、O、N等元素构成的有机高分子,正确;B项,蛋白质的结构可以分为四个层次:一级结构、二级结构、三级结构和四级结构,这些结构层次共同决定了蛋白质的性质和功能,正确;C项,蛋白质在人体内通过代谢提供能量,说明该转化是放热的,ΔH<0,正确;D项,蛋白质从一级结构到高级结构变化过程的ΔS<0,且该变化过程是自发的,ΔH-TΔS<0时能够自发进行,说明蛋白质从一级结构到高级结构变化过程的ΔH<0,错误。
【变式1】【变载体—诺贝尔奖与学科知识结合】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。
【变式2】【新情境】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。
【变式3】【新考法—多步骤反应流程机理图】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(2026·浙江宁波高二期末)组成核酸的基本单元是核苷酸,如图是腺嘌呤核苷酸的结构,下列说法正确的是( )
A.脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)结构中的戊糖相同,碱基不同
B.碱基与戊糖缩合形成核苷酸,核苷酸缩合聚合得到核酸
C.核酸分子中磷酸通过氢键实现互补配对
D.核苷酸在一定条件下,既可以与酸反应,又可以与碱反应
【答案】D
【解析】A项,脱氧核糖核酸(DNA)的戊糖为脱氧核糖,核糖核酸(RNA)的戊糖为核糖,二者戊糖不同,碱基也不完全相同,A错误;B项,碱基与戊糖先缩合形成核苷,核苷再与磷酸缩合得到核苷酸,B错误;C项,核酸分子中是碱基通过氢键实现互补配对,磷酸构成核酸的分子骨架,不参与氢键配对,C错误;D项,核苷酸中的磷酸基团可与碱反应,含氮碱基可与酸反应,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正确;故选D。
【变式1】【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2】【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。
【变式1】【变载体】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(RNA)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。
考点三 合成高分子
知●识●解●构
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
实例
单体
形成高分子化合物的有机小分子
CH2=CH2
链节
高分子化合物中不断重复的基本结构单元
-CH2—CH2-
聚合度
高分子化合物中链节的数目
n
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
按来源分
天然高分子(棉花、羊毛、蚕丝)、合成高分子(尼龙、腈纶)
按结构分
线型高分子(聚乙烯)、体型高分子(酚醛树脂、硫化橡胶)、支链型高分子
按性质分
热塑性高分子(聚乙烯、聚氯乙烯)、热固性高分子(酚醛树脂)
按用途分
塑料(聚乙烯、聚氯乙烯)、合成纤维(的确良、人造羊毛)、合成橡胶(丁苯橡胶、氯丁橡胶、顺丁橡胶)、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”
得分速记
(1)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。
(2)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)。
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
缩聚反应
酚与醛的缩聚:n+nHCHO+nH2O
二元酸与二元醇的缩聚:
nHOCH2CH2OH+nHCHO+2nH2O
羟基羧酸的缩聚:n+nH2O
氨基酸的缩聚:nH2N(CH2)5COOH+nH2O
n+n+2nH2O
二胺与二元酸的缩聚:n+n+2nH2O
(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●破●译
考向1 聚合反应及单体的判断
例1(2026·浙江杭州高二期末)下列有关高分子材料的说法错误的是( )
A.单体的名称为2-甲基-1,3-丁二烯
B.合成的单体为和
C.由对苯二胺和对苯二甲酸经缩聚反应制备
D.的单体为和
【答案】B
【解析】A项,该高分子为聚异戊二烯,单体为CH2=C(CH3)CH=CH2,名称为2-甲基-1,3-丁二烯,A正确;B项,该高分子含酰胺键和亚甲基结构,单体为尿素H2NCONH2和甲醛HCHO,并非甲醇CH3OH,B错误;C项,该高分子为聚酰胺类物质,含有酰胺基,可由对苯二胺和对苯二甲酸发生缩聚反应脱去小分子水制备,C正确;D项,该高分子为烯烃加聚产物,将链节中半键闭合得到单体为H2C=CH2和H2C=CHCN,D正确;故选B。
解题妙招
高聚物单体的推断方法
【变式1】【变载体】(2026·辽宁多校2027届高三开学考试)下列说法正确的是( )
A.由苯酚和甲醛发生加聚反应生成
B.的单体是甘氨酸()和丙氨酸
C.的单体是异戊二烯
D.是由两种单体发生缩聚反应生成
【答案】B
【解析】A项,该物质为酚醛树脂,苯酚和甲醛反应生成酚醛树脂的过程中有小分子H2O生成,属于缩聚反应,不是加聚反应,A错误;B项,该高聚物属于聚酰胺类物质,断裂肽键-CO-NH-后,羰基补羟基、氨基补氢,得到的单体为甘氨酸H2NCH2COOH和丙氨酸H2NCH(CH3)COOH,B正确;C项,异戊二烯CH2=C(CH3)CH=CH2的加聚产物链节中含有碳碳双键,该高聚物链节中无不饱和键,单体为乙烯和丙烯,不是异戊二烯,C错误;D项,该高聚物是由单体发生缩聚反应生成,仅1种单体,D错误;故选B。
【变式2】【变载体】(2026·浙江义乌中学高二期中)下列说法错误的是( )
A.聚碳酸酯可通过缩聚反应制得
B.合成高聚物的单体一共有2种
C.已知:则合成的原料可以是1-丁炔和2-异丙基-1,3-丁二烯
D.锦纶是由一种单体缩聚得到的
【答案】D
【解析】A项,该聚碳酸酯由双酚 A 与碳酸二甲酯发生缩聚反应制得,反应脱去小分子甲醇(CH3OH),符合缩聚反应 “多官能团单体间脱小分子形成高分子” 的定义,A正确;B项,该高聚物为加聚产物,采用双键两侧断键法判断单体: 链节中-CH2-CH=CH-CH2结构(双键两侧各连 1 个CH2)只能来自1,3 - 丁二烯的 1,4 - 加成; 剩余-CH(Ph)-CH2-结构来自苯乙烯(加聚时可头 - 尾或尾 - 头连接,不影响单体种类)。 因此单体共 2 种,B正确;C项,根据题给炔烃与共轭二烯烃的成环反应规律,1-丁炔提供三键、2-异丙基-1,3-丁二烯提供共轭双键,发生反应可得到对应结构的产物,C正确;D项,该物质为聚酰胺 66(锦纶 66),链节由-NH(CH2)6NH-和-CO(CH2)4CO-交替组成,单体为己二胺(H2N(CH2)6NH2)和己二酸(HOOC(CH2COOH))两种,通过缩聚反应脱水生成,并非由一种单体制得,D错误;故选D。
【变式3】【变考法】(2026·北京西城高二期中)水溶性荧光超支化聚合物P在生物、医药及组织工程和生物成像等领域都有较好的应用,合成P的单体由M()和W()在一定条件下反应得到,P的结构片段如下:
下列说法不正确的是( )
A.W不存在顺反异构
B.聚合物P的单体由M与W通过取代反应得到
C.合成P的过程中,除生成高聚物外,同时有有机小分子生成
D.聚合物P具有较好水溶性可能与存在多个亲水基团-OH有关
【答案】B
【解析】A项,W为CH2=CHCOOCH3,碳碳双键其中一个碳原子连接2个氢原子,不满足顺反异构的成立条件,不存在顺反异构,A正确;B项,M中N-H键与W中的碳碳双键发生加成反应得到合成P的单体,该反应不属于取代反应,B错误;C项,合成P的反应为缩聚反应,反应过程中酯基发生断裂,脱去小分子CH3OH,因此有有机小分子生成,C正确;D项,羟基为亲水基团,聚合物P中含有大量羟基,因此其具有较好水溶性与分子中的羟基有关,D正确;故选B。
考向2 高分子化合物的结构与性质
例2(2026·浙江省北斗星盟高三一模)树脂主要用作绝缘、隔热、阻燃、隔音材料。尿素CO(NH2)2类似于苯酚,也能和甲醛发生反应形成线型或体型的脲醛树脂,其结构片段如下。下列说法正确的是( )
A.在常温下,尿素与苯酚都能与水任意比互溶
B.尿素与甲醛先加成,再加聚形成脲醛树脂
C.脲醛树脂可用于木材黏合剂
D.在碱催化下苯酚与过量的甲醛反应,可产生线型结构的酚醛树脂
【答案】C
【解析】A项,在常温下,尿素与水可以任意比互溶,但苯酚与水不能任意比互溶, 只有当温度高于65℃时,苯酚才能与水以任意比互溶,A错误;B项,尿素和甲醛通过先加成、再缩聚形成脲醛树脂,B错误;C项,脲醛树脂是一种广泛应用于木材黏合的胶黏剂,粘接强度高,C正确;D项,甲醛过量,在碱性催化剂作用下,两者通过缩聚形成体型结构的热固性酚醛树脂,D错误;故选C。
【变式1】【变载体】(2026·浙江金丽衢十二校高三第二次联考)某种聚碳酸酯透光性好,可用于制作车船挡风玻璃、眼镜镜片和光盘等,其结构片段为:
可用碳酸二甲酯CH3OCOOCH3来合成该聚碳酸酯。下列说法正确的是( )
A.聚碳酸酯结构片段中的C均为 sp2杂化
B.可用核磁共振氢谱法确定聚碳酸酯中的官能团
C.1molCH3OCOOCH3与足量NaOH溶液反应,最多消耗2 mol NaOH
D.CH3OCOOCH3可与二酚类物质加聚成该聚碳酸酯
【答案】C
【解析】A项,中心以及甲基上的碳原子为 sp3杂化,A错误;B项,核磁共振氢谱法可确定有机物中等效氢的数量,应使用红外光谱法确定有机物中的官能团种类,B错误;C项,碳酸二甲酯(CH3OCOOCH3)具有两个酯基,1 mol碳酸二甲酯可与2 mol氢氧化钠发生水解反应,C正确;D项,使用二酚类物质与CH3OCOOCH3聚合生成该聚碳酸酯,会脱去甲醇小分子,该反应属于缩聚反应,而非加聚,D错误;故选C。
【变式2】【新情境】(2026·河南周口2027届高三开学考试)高分子M具有高透明度、极低的吸水率,广泛应用于光学镜头和医疗器械等领域,合成路径如图。下列说法错误的是( )
A.若在W单体骨架上引入羟基,所得高分子的吸水率将增大
B.M的主链由碳碳单键连接构成,为线型高分子,具有热塑性
C.M中碳元素的质量分数随增大而减小
D.若把W替换为,能生成高分子
【答案】C
【解析】A项,羟基属于亲水基团,在W单体骨架上引入羟基后,高分子的亲水性增强,吸水率将增大,A正确;B项,M为乙烯和W的加聚产物,反应中双键打开形成碳碳单键连接的主链,属于线型高分子,具有热塑性,B正确;C项,乙烯单元的碳质量分数为,W为多环烃,碳的质量分数高于乙烯,增大时W的占比升高,M中碳元素的质量分数随之增大,C错误;D项,替换后的单体含有碳碳双键,可与乙烯发生加聚反应生成题给高分子,D正确;故选C。
【变式3】【新考法】(2026·湖北荆州高二期末)生物基单体LA和多巴通过可控聚合得到聚合物P,该材料可显著改善聚乳酸的溶解性,同时兼具聚乳酸的可降解性和生物相容性。P的合成路线如下。
下列说法错误的是( )
A.1mol多巴分子最多能和3molNaOH反应
B.调控反应②中M与LA的比例,可以调节材料P的亲水性
C.CH3CH(OH)COOH可合成单体LA
D.反应②为缩聚反应
【答案】D
【解析】A项,多巴分子含有2个酚羟基和1个羧基,三者均能与NaOH反应,因此1mol多巴最多能和3molNaOH反应,A正确;B项,M中含有羟基、氨基等亲水基团,LA开环得到的聚乳酸链段相对疏水,调控二者比例可改变聚合物P中亲水基团的含量,因此可以调节材料P的亲水性,B正确;C项,两分子CH3CH(OH)COOH(乳酸)发生分子间脱水环化即可得到环酯单体LA,C正确;D项,反应②是环酯LA的开环聚合,反应过程没有小分子副产物生成,而缩聚反应在生成高分子的同时会脱去小分子副产物,因此反应②不属于缩聚反应,D错误;故选D。
考向3 高分子材料及应用
例3
9.(2026·河南郑州高二期末)有机高分子材料在国民经济及国防建设中发挥着重要作用,被列为战略新兴产业重点发展领域。下列有关有机高分子材料说法错误的是( )
A.酚醛树脂()可用于生产电灯开关,属于热塑性塑料
B.无人机发动机材料聚醚醚酮()中含有四种官能团
C.天然橡胶聚异戊二烯()的单体是异戊二烯()
D.聚四氟乙烯()滴定管化学性质稳定,既可以盛酸性溶液,也可以盛碱性溶液
【答案】A
【解析】A项,用于生产电灯开关的酚醛树脂为体型结构,属于热固性塑料,而非热塑性塑料,A错误;B项,根据给出的,含有羟基、醚键、酮羰基、碳氟键共四种官能团,B正确;C项,聚异戊二烯是异戊二烯发生加聚反应得到的高分子,单体为异戊二烯,C正确;D项,聚四氟乙烯化学性质稳定,耐酸碱腐蚀,因此聚四氟乙烯滴定管既可以盛放酸性溶液,也可以盛放碱性溶液,D正确;故选A。
【变式1】【变载体】(2026·北京海淀高三模拟)在卤水精制中,纳滤膜对Ca2+、Mg2+有很高的脱除率。一种网状结构的纳滤膜J的合成路线如图(图中表示链延长)。下列说法不正确的是( )
已知:
A.合成J的反应为缩聚反应 B.MPD的核磁共振氢谱有3组峰
C.J具有网状结构与单体TMC的结构有关 D.J有亲水性可能与其存在正负离子对有关
【答案】B
【解析】A项,由已知可知,合成J的反应过程中除生成高聚物外,还有小分子HCl生成,属于缩聚反应,A正确;B项,由J的结构可知,MPD为,分子内共有4种化学环境不同的氢原子,核磁共振氢谱应有4组峰,B错误;C项,单体TMC含有3个可参与反应的酰氯基团,聚合时可在多个方向形成化学键,因此J的网状结构与TMC的结构有关,C正确;D项,J中含有的正负离子可与水分子结合形成水合离子,因此其亲水性可能与存在正负离子对有关,D正确;故选B。
【变式2】【变载体】(2026·河北石家庄高二期末)维纶(聚乙烯醇缩醛纤维)是目前吸湿性最强的合成纤维,其合成路线如图(反应条件已经略去)。下列说法错误的是( )
A.在水中的溶解性:Ⅰ<Ⅱ
B.反应①为取代反应,其另一种产物为CH3COOCH3
C.Ⅱ为聚乙烯醇,也可利用乙烯醇单体通过加聚反应制得
D.反应②化学方程式为
【答案】C
【解析】A项,Ⅰ为聚乙酸乙烯醇酯,不含亲水基;Ⅱ为聚乙烯醇,含有大量的—OH,—OH能与水形成分子间氢键,所以在水中的溶解性:I<Ⅱ,故A正确;B项,反应①是聚乙酸乙烯醇酯与CH3OH发生酯交换反应,化学方程式可表示为:+ nCH3OH→+ nCH3COOCH3,所以另一种产物为CH3COOCH3,故B正确;C项,乙烯醇(CH2=CH—OH)中,羟基直接与碳碳双键相连,会发生分子内重排转化为乙醛,不能通过乙烯醇单体加聚制得聚乙烯醇,聚乙烯醇是由聚乙酸乙烯醇酯水解得到,故C错误;D项,一个维纶的链节需要2个聚乙烯醇的链节和1分子甲醛发生缩合,脱去1分子水,反应②化学方程式为:,故D正确;故选C。
【变式3】【新情景】(2026·河南平顶山高二期末)某科研团队利用点击化学原理,以单体M和单体X为原料,合成了一种具有优异自修复性能的聚三唑类高分子Y,其合成路线如下:
下列说法错误的是( )
A.单体M中所有碳原子不可能处于同一平面
B.该反应属于加聚反应
C.X属于脂肪族化合物,其分子中含有非极性共价键
D.若在反应体系中加入少量,可使高分子Y形成网状结构
【答案】A
【解析】A项,单体M为HC≡CCH2OCH2C≡CH,炔基为直线结构,C≡C直接连接的碳原子与炔基共线,C-O单键可旋转,可使两个炔基的所有碳原子与中间的CH2OCH2的碳原子处于同一平面,因此所有碳原子可能共面,A错误;B项,该反应为炔基和叠氮基的环加成聚合,无小分子副产物生成,符合加聚反应“无小分子生成、单体原子全部进入聚合物”的特征,属于加聚反应,B正确;C项,X为N3-CH2CH2-N3,不含芳香环,属于脂肪族化合物,分子中存在C-C非极性共价键,C正确;D项,HC(CH2C≡CH)3含有3个炔基,可同时和多个叠氮基反应,起到交联作用,使线型高分子Y形成网状结构,D正确;故选A。
真题溯源·考向感知
——溯源真题逻辑,感知高考考向
1.(2025·江西卷,1,3分)红米饭南瓜汤是井冈山斗争时期红军的主食,其中所含的物质不属于高分子的是( )
A.纤维素 B.核糖 C.核酸 D.蛋白质
【答案】B
【解析】A项,纤维素是多糖类物质,相对分子质量可达几万到几十万,属于天然有机高分子,A不符合题意;B项,核糖属于单糖,分子式为C5H10O5,相对分子质量仅为150左右,属于小分子,不属于高分子,B符合题意;C项,核酸是由核苷酸聚合形成的生物大分子,相对分子质量很大,属于高分子,C不符合题意;D项,蛋白质是由氨基酸聚合形成的生物大分子,相对分子质量可达几万到上百万,属于高分子,D不符合题意;故选B。
2.(2025·重庆卷,1,3分)化学与健康息息相关。下列医用材料属于高分子的是( )
A.“聚醚醚酮”——可用于颅骨修补 B.“不锈钢”——可作心血管支架
C.“氮化硅”——可用于关节置换 D.“高纯镁”——可作骨内固定螺钉
【答案】A
【解析】A项,聚醚醚酮是通过聚合反应生成的有机聚合物,相对分子质量可达数万至数十万,属于高分子材料,A正确;B项,不锈钢是铁基合金,属于金属材料,不属于高分子,B错误;C项,氮化硅(Si3N4)是无机非金属陶瓷材料,相对分子质量较小,不属于高分子,C错误;D项,高纯镁是金属单质,属于金属材料,不属于高分子,D错误;故选A。
3.(2025·江苏卷,5,3分)关爱生命,健康第一。糖类、蛋白质、油脂、维生素和无机盐等是人体必需营养物质。在特定酶的作用下,1 mol葡萄糖[C6H12O6(s)]被O2(g)完全氧化成CO2(g)和H2O(l),释放出约2800kJ热量,蛋白质和油脂会水解、代谢,部分生物可在体内合成具有还原性的维生素C(如图)。元素对人体健康有重要影响,Na+、K+可维持电解质平衡,Fe、Zn等是重要的微量元素,Fe2+比Fe3+更易被吸收,食盐中添加适量KIO3用于预防碘缺乏。合理用药可治疗疾病,Al(OH)3用于治疗胃酸过多。
下列说法正确的是( )
A.糖类、蛋白质和油脂中均含有C、H、O、N四种元素
B.蛋白质代谢产物尿素[CO(NH2)2]分子间可形成氢键
C.油脂水解的主要产物是乙二醇和脂肪酸
D.上图的反应中古洛糖酸内酯脱去H2O
【答案】B
【解析】A项,糖类和油脂仅含C、H、O,不含N;蛋白质含C、H、O、N,A错误;B项,尿素[CO(NH2)2]分子中存在N-H键,可与另一分子中的O形成分子间氢键(N-H⋯O),B正确;C项,油脂为甘油三酯,水解产物是甘油(丙三醇)和脂肪酸,不是乙二醇,C错误;D项,图示反应为古洛糖酸内酯在氧化酶作用下还原生成维生素C,涉及C-C→C=C的氧化过程,非脱水,D错误;故选B。
4.(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。
5.(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。
6.(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。
7.(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。
8.(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。
9.(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。
10.(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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