第四節(jié)生物大分子合成高分子教材知識萃取知識點88生物大分子1.糖類的組成、分類、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

多羥基醛、多羥基酮和它們的脫水縮合物碳、氫、氧

③分類（2）葡萄糖與果糖

葡萄糖果糖存在水果、蜂蜜，植物的根、種子、花、葉中，動物的血液、淋巴液中植物中廣泛存在，水果和蜂蜜中含量較高物理性質(zhì)易溶易溶

葡萄糖果糖組成與結(jié)構(gòu)

分子式結(jié)構(gòu)簡式官能團相互關(guān)系

&1&

、&2&

同分異構(gòu)體續(xù)表

葡萄糖果糖化學(xué)性質(zhì)相同點酯化反應(yīng)（或取代反應(yīng)）氧化加成反應(yīng)（或還原反應(yīng)）續(xù)表

葡萄糖果糖化學(xué)性質(zhì)不同點葡萄糖可被溴水氧化而使溴水褪色，而果糖不與溴水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)用途制鏡業(yè)，制糖果業(yè)，醫(yī)藥業(yè)，為體弱或低血糖患者補充營養(yǎng)主要作食物續(xù)表（3）二糖——蔗糖與麥芽糖比較項目蔗糖麥芽糖相同點分子式性質(zhì)不同點是否含醛基不含含有水解產(chǎn)物相互關(guān)系互為同分異構(gòu)體

水解反應(yīng)

葡萄糖和果糖葡萄糖（4）多糖——淀粉與纖維素

水解

不能

2.油脂

&3&

天然油脂都是混合物，沒有固定的熔、沸點，且都不是高分子化合物。藍色甘油（2）分類類別來源狀態(tài)結(jié)構(gòu)特點油多數(shù)來自植物體烴基部分含有碳碳雙鍵等不飽和結(jié)構(gòu)脂多數(shù)來自動物體常溫下呈固態(tài)烴基部分為飽和結(jié)構(gòu)（3）化學(xué)性質(zhì)①酸性條件下水解：產(chǎn)物為甘油與高級脂肪酸。液態(tài)

③油脂的氫化：油脂的氫化是加成反應(yīng)，在工業(yè)上用于生產(chǎn)硬化油（人造脂肪）。皂化3.氨基酸和蛋白質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

氨基酸蛋白質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)肽鍵

氨基酸蛋白質(zhì)性質(zhì)變性：①物理因素有加熱、加壓、攪拌、振蕩、超聲波、紫外線和放射線等；②化學(xué)因素有強酸、強堿、重金屬鹽、乙醇、甲醛等顯色：含苯環(huán)的蛋白質(zhì)與濃硝酸共熱所致續(xù)表&4&

（1）氨基酸通過成肽反應(yīng)可形成二肽、三肽、四肽，以至長鏈多肽。

（5）絕大多數(shù)酶屬于蛋白質(zhì)。物理化學(xué)4.核酸的組成、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)天然的核酸分為核糖核酸（RNA）、脫氧核糖核酸（DNA）。

脫氧核糖核酸（DNA）核糖核酸（RNA）組成磷酸、戊糖、堿基通過一定方式結(jié)合而成的生物大分子所含戊糖為脫氧核糖，為單糖所含戊糖為核糖，為單糖結(jié)構(gòu)雙螺旋結(jié)構(gòu)（雙鏈）單鏈狀結(jié)構(gòu)，比DNA分子小得多多聚核苷酸鏈中核苷酸間通過磷酯鍵形成

脫氧核糖核酸（DNA）核糖核酸（RNA）性質(zhì)水解：核酸→核苷酸→核苷（+磷酸）→戊糖+堿基生物功能含特定的遺傳信息，決定生物體的一系列性狀；絕大多數(shù)生物體的遺傳物質(zhì)主要負責(zé)傳遞、翻譯和表達DNA所攜帶的遺傳信息；少數(shù)生物體的遺傳物質(zhì)續(xù)表核酸的形成與水解轉(zhuǎn)化關(guān)系：教材素材變式1.

化學(xué)物質(zhì)與生命過程密切相關(guān),下列說法錯誤的是A.維生素C可以還原活性氧自由基B.蛋白質(zhì)只能由蛋白酶催化水解C.淀粉可用CO2為原料人工合成D.核酸可視為核苷酸的聚合產(chǎn)物1.B維生素C具有還原性,可以還原活性氧自由基,A項正確;蛋白質(zhì)在酸、堿的作用下均能發(fā)生水解,B項錯誤;將二氧化碳先還原生成甲醇,再轉(zhuǎn)化為淀粉,實現(xiàn)用CO2為原料人工合成淀粉,C項正確;核苷酸通過縮合聚合反應(yīng)制備核酸,D項正確。答案教材素材變式2.

科學(xué)家借助AI技術(shù)可以快速可靠地預(yù)測大多數(shù)蛋白質(zhì)的三維形狀。下列說法錯誤的是A.α-氨基酸是構(gòu)成蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)單元B.由兩個氨基酸分子脫水縮合形成二肽C.可利用氨基酸既能與酸反應(yīng)又能與堿反應(yīng)的性質(zhì)對氨基酸進行分離D.向蛋白質(zhì)溶液中加入(NH4)2SO4濃溶液,能使蛋白質(zhì)變性2.D向蛋白質(zhì)溶液中加入(NH4)2SO4濃溶液,蛋白質(zhì)發(fā)生鹽析,D項錯誤。答案教材素材變式3.(雙選)麥芽糖主要存在于發(fā)芽的谷粒中,下列有關(guān)說法正確的是A.麥芽糖和蔗糖互為同分異構(gòu)體B.麥芽糖分子結(jié)構(gòu)中無醛基,屬于非還原糖C.麥芽糖由兩分子葡萄糖脫水縮合形成D.將麥芽糖水解液調(diào)至堿性后,可發(fā)生銀鏡反應(yīng),證明部分麥芽糖發(fā)生了水解3.AC麥芽糖和蔗糖的分子式均為C12H22O11,二者結(jié)構(gòu)不同,互為同分異構(gòu)體,A項正確;麥芽糖分子中含有醛基,是還原糖,B項錯誤;麥芽糖由兩分子葡萄糖脫水縮合形成,C項正確;麥芽糖水解生成葡萄糖,麥芽糖和葡萄糖均為還原糖,均可發(fā)生銀鏡反應(yīng),因此無法證明麥芽糖發(fā)生水解,D項錯誤。答案教材素材變式4.2021年諾貝爾化學(xué)獎頒給了在“不對稱有機催化”方面作出貢獻的兩位科學(xué)家。脯氨酸(結(jié)構(gòu)如圖)可參與誘導(dǎo)不對稱催化反應(yīng)。下列關(guān)于脯氨酸的說法正確的是A.可發(fā)生取代反應(yīng)、不能發(fā)生氧化反應(yīng)B.飽和碳原子上的二氯代物有10種C.脯氨酸不能形成分子間氫鍵D.與

互為同分異構(gòu)體4.D脯氨酸中含有亞氨基和羧基,能發(fā)生取代反應(yīng),該物質(zhì)能燃燒而發(fā)生氧化反應(yīng),A項錯誤;由結(jié)構(gòu)簡式可知,脯氨酸分子中飽和碳原子上的二氯代物中兩個氯原子可以在同一個飽和碳原子上,有3種結(jié)構(gòu),兩個氯原子在不同飽和碳原子上,有6種結(jié)構(gòu),故飽和碳原子上的二氯代物共有9種,B項錯誤;脯氨酸分子中含有羧基和亞氨基,能形成分子間氫鍵,C項錯誤;脯氨酸與硝基環(huán)戊烷的分子式均為C5H9NO2,結(jié)構(gòu)不同,二者互為同分異構(gòu)體,D項正確。答案教材素材變式5.

淀粉在人體內(nèi)的變化過程如下:下列說法不正確的是A.n<mB.麥芽糖屬于二糖C.③的反應(yīng)是水解反應(yīng)D.④的反應(yīng)為人體提供能量

答案教材素材變式6.

某DNA分子的片段如圖所示。下列關(guān)于該片段的說法不正確的是A.1mol該片段結(jié)構(gòu)最多與7molH2發(fā)生加成反應(yīng)B.胸腺嘧啶與酸或堿溶液均可反應(yīng)生成鹽C.DNA分子可通過氫鍵①、②形成雙螺旋結(jié)構(gòu)D.該片段能使溴水和酸性高錳酸鉀溶液褪色6.A該片段結(jié)構(gòu)中的碳碳雙鍵和碳氮雙鍵在一定條件下能與氫氣發(fā)生加成反應(yīng),酰胺基中的碳氧雙鍵和氫氣不反應(yīng),故1mol該片段結(jié)構(gòu)最多與5mol氫氣發(fā)生加成反應(yīng),A項錯誤;胸腺嘧啶分子中含有酰胺基,能在酸性或堿性條件下發(fā)生水解反應(yīng)生成鹽,B項正確;該片段結(jié)構(gòu)中①、②為堿基通過氫鍵作用結(jié)合成堿基對,則DNA分子可通過氫鍵①、②形成雙螺旋結(jié)構(gòu),C項正確;該片段結(jié)構(gòu)中碳碳雙鍵能與Br2發(fā)生加成反應(yīng)使溴水褪色,與酸性高錳酸鉀溶液發(fā)生氧化反應(yīng)使酸性高錳酸鉀溶液褪色,D項正確。答案教材素材變式7.

苯丙氨酸是人體必需氨基酸之一,并與酪氨酸一起合成重要的神經(jīng)遞質(zhì)和激素,參與機體糖代謝和脂肪代謝。工業(yè)上一種由苯合成苯丙氨酸的路線如下:教材素材變式回答下列問題:(1)反應(yīng)①的條件是

,有機物C的名稱為

。

(2)寫出反應(yīng)②的化學(xué)方程式

。

(3)物質(zhì)D的結(jié)構(gòu)簡式為

。

(4)下列關(guān)于苯丙氨酸的敘述正確的是

(填序號)。

a.苯丙氨酸中含有2個手性碳原子b.在強酸性條件下苯丙氨酸的存在形式為c.苯丙氨酸在一定條件下可形成多肽,進而形成蛋白質(zhì),該多肽的鏈節(jié)為(5)符合下列條件的苯丙氨酸的芳香族同分異構(gòu)體有

種。

①含有氨基和羧基②苯環(huán)連有4個取代基(6)請設(shè)計以乙烷和環(huán)氧乙烷( )為原料合成1-丁醇的路線(無機試劑任選)。教材素材變式7.【參考答案】

(1)液溴/Fe粉苯乙醛答案教材素材變式綜合推斷教材素材變式【解題思路】

(1)反應(yīng)①為在鐵粉催化作用下, 與液溴發(fā)生取代反應(yīng)生成

和溴化氫;由綜合推斷可知,C的結(jié)構(gòu)簡式為 ,名稱為苯乙醛。(2)反應(yīng)②為

與氧化銅共熱發(fā)生氧化反應(yīng)生成

、銅和水。(4)由結(jié)構(gòu)簡式可知,苯丙氨酸中含有1個連有4個不同原子或原子團的手性碳原子,a項錯誤;苯丙氨酸分子中含有的氨基在強酸性條件下與氫離子反應(yīng)生成 ,b項正確;苯丙氨酸分子中含有的氨基、羧基在一定條件下可形成多肽,進而形成蛋白質(zhì),該多肽的鏈節(jié)為 ,c項正確。答案教材素材變式(5)苯丙氨酸的芳香族同分異構(gòu)體含有氨基和羧基,苯環(huán)連有4個取代基,說明分子中含有氨基、羧基和2個甲基,同分異構(gòu)體可以視作二甲苯分子中苯環(huán)上的氫原子被氨基和羧基取代所得結(jié)構(gòu),其中鄰二甲苯分子中苯環(huán)上的氫原子被氨基和羧基取代所得結(jié)構(gòu)有6種、間二甲苯分子中苯環(huán)上的氫原子被氨基和羧基取代所得結(jié)構(gòu)有7種、對二甲苯分子中苯環(huán)上的氫原子被氨基和羧基取代所得結(jié)構(gòu)有3種,共有16種。(6)由題給信息和有機物的轉(zhuǎn)化關(guān)系可知,以乙烷和環(huán)氧乙烷為原料合成1-丁醇的合成路線為光照條件下,乙烷與溴發(fā)生取代反應(yīng)生成溴乙烷,溴乙烷在無水乙醚或THF中與鎂反應(yīng)生成CH3CH2MgBr,CH3CH2MgBr先后與環(huán)氧乙烷和水反應(yīng)得到1-丁醇。答案教材知識萃取知識點89合成高分子1.高分子的相關(guān)概念及合成方法相關(guān)概念單體鏈節(jié)高分子鏈上的重復(fù)結(jié)構(gòu)單元聚合物由單體聚合而成的相對分子質(zhì)量很大的化合物（加聚物和縮聚物）聚合度聚合反應(yīng)形成高分子化合物數(shù)目合成方法（聚合反應(yīng)）&13&

（1）常見的加聚物有聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯（有機玻璃）、聚乙烯醇縮甲醛、聚丙烯腈等。（2）常見的縮聚物有聚酯、聚酰胺、酚醛樹脂、脲醛樹脂等。續(xù)表2.高分子化合物的分類高分子化合物按其來源，可分為天然高分子化合物（如淀粉、纖維素、天然蛋白質(zhì)、天然橡膠等

）

和合成高分子化合物。

合成高分子化合物的分類如表所示：按結(jié)構(gòu)劃分按用途和性能劃分通用高分子材料，如塑料、合成纖維、合成橡膠、黏合劑、涂料等功能高分子材料，如高分子分離膜、高吸水性樹脂、光敏高分子等熱塑熱塑熱固&14&

（1）熱塑性塑料：可以反復(fù)加熱熔融加工。熱固性塑料：不能加熱熔融，只能一次成型。（2）纖維的分類技巧點撥加聚反應(yīng)和縮聚反應(yīng)的判斷方法1.若聚合物鏈節(jié)主鏈上都是碳原子，一般為加聚反應(yīng)的產(chǎn)物;若鏈節(jié)主鏈上含有&23&

、//、

基團時，一般為縮聚反應(yīng)的產(chǎn)物。特例：&25&

為甲醛的加聚產(chǎn)物，&26&

為環(huán)氧乙烷的加聚產(chǎn)物。

方法技巧加聚產(chǎn)物單體的判斷方法1.凡鏈節(jié)主鏈只有兩個碳原子（無其他原子）的聚合物，其單體必為一種，將鏈節(jié)中的兩個半鍵閉合即得對應(yīng)單體。

2.凡鏈節(jié)主鏈有四個碳原子（無其他原子），且鏈節(jié)中無雙鍵的聚合物，其單體必為兩種，以鏈節(jié)中每兩個碳原子為一個單元劃線斷開，然后分別將兩個半鍵閉合即得對應(yīng)單體。

教材素材變式1.

合成高分子化合物提高了人類的生活質(zhì)量,下列說法正確的是A.酚醛樹脂是酚類物質(zhì)和醛類物質(zhì)加聚而成的高分子化合物B.制作航天服的聚酯纖維屬于新型無機非金屬材料C.包裝食品的塑料袋的成分為聚氯乙烯D.天然橡膠

和杜仲膠

的單體是同種物質(zhì)教材素材變式1.D酚醛樹脂是酚類物質(zhì)和醛類物質(zhì)縮聚而成的高分子化合物,A項錯誤;制作航天服的聚酯纖維屬于新型有機非金屬材料,B項錯誤;包裝食品的塑料袋的成分為聚乙烯,C項錯誤;天然橡膠

和杜仲膠

互為順反異構(gòu),二者的單體均為2-甲基-1,3-丁二烯,D項正確。答案教材素材變式2.

熔噴布是制口罩的主要材料,其主要成分為聚丙烯纖維。聚丙烯可由丙烯(CH3CH＝CH2)為原料制備。下列有關(guān)說法正確的是A.聚丙烯是天然有機高分子化合物B.丙烯與H2通過加成反應(yīng)合成聚丙烯C.聚丙烯的鏈節(jié)為D.聚丙烯為熱固性合成樹脂2.C聚丙烯是人工合成的有機高分子化合物,A項錯誤;丙烯可通過自身發(fā)生加聚反應(yīng)合成聚丙烯,B項錯誤;聚丙烯的鏈節(jié)為 ,C項正確;聚丙烯為線型結(jié)構(gòu),可以反復(fù)加熱熔融加工,是熱塑性合成樹脂,D項錯誤。答案教材素材變式3.

下列高分子材料制備方法正確的是A.聚乳酸

由乳酸經(jīng)加聚反應(yīng)制備B.聚四氟乙烯

由四氟乙烯經(jīng)加聚反應(yīng)制備C.尼龍-66 由己胺和己酸經(jīng)縮聚反應(yīng)制備D.聚乙烯醇

由聚乙酸乙烯酯

經(jīng)消去反應(yīng)制備教材素材變式3.B聚乳酸由乳酸

經(jīng)縮聚反應(yīng)制備,A項錯誤;尼龍-66由己二胺[H2N—(CH2)6—NH2]和己二酸[HOOC—(CH2)4—COOH]經(jīng)縮聚反應(yīng)制備,C項錯誤;聚乙烯醇由聚乙酸乙烯酯經(jīng)水解反應(yīng)(或取代反應(yīng))制備,D項錯誤。答案教材素材變式4.2022年冬奧會吉祥物“冰墩墩”寓意創(chuàng)造非凡、探索未來。其使用的材料之一為ABS樹脂,結(jié)構(gòu)簡式如圖所示。下列有關(guān)ABS樹脂的說法正確的是A.易溶于水B.屬于熱固性材料C.由4種單體通過加聚反應(yīng)制備D.其單體之一的苯乙烯能使溴水褪色4.D該樹脂結(jié)構(gòu)中無親水官能團,難溶于水,A項錯誤;該高分子為線型結(jié)構(gòu),屬于熱塑性材料,B項錯誤;由圖中鏈節(jié)可知形成該高分子的單體有丙烯腈、1,3-丁二烯,苯乙烯3種,C項錯誤;苯乙烯中含有碳碳雙鍵,能與溴水發(fā)生加成反應(yīng)而使溴水褪色,D項正確。答案教材素材變式方法總結(jié)簡單高分子化合物單體的判斷方法注意:由加聚物判斷單體的規(guī)律是“凡雙鍵,四個碳,無雙鍵,兩個碳”劃線斷開,然后將半鍵閉合。教材素材變式方法總結(jié)教材素材變式

答案教材素材變式

A.由線型聚合物a形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)聚合物的過程中,高分子也由熱塑性分子變?yōu)闊峁绦苑肿覤.交聯(lián)過程中有甲醇生成C.線型聚合物a能通過和乙醇交聯(lián)形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)D.在一定條件下網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)聚合物水解,可實現(xiàn)交聯(lián)劑b的回收再利用教材素材變式6.C

線型聚合物一般為熱塑性材料,網(wǎng)狀聚合物一般為熱固性材料,因此由線型聚合物a形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)聚合物的過程中,高分子也由熱塑性分子變?yōu)闊峁绦苑肿?A項正確;結(jié)合已知信息,線型聚合物a與乙二醇交聯(lián)過程中有甲醇生成,B項正確;由圖和題干已知信息可知,線型聚合物a與乙二醇交聯(lián)形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),C項錯誤;網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)聚合物中含羧基與乙二醇通過酯化反應(yīng)形成的酯基,酯基在一定條件下能水解生成乙二醇,可以實現(xiàn)交聯(lián)劑b(乙二醇)的回收再利用,D項正確。答案教材素材變式

教材素材變式(5)I的同分異構(gòu)體中能同時滿足下列條件的共有

種(不含立體異構(gòu))。

①能與飽和NaHCO3溶液反應(yīng)產(chǎn)生氣體;②既能發(fā)生銀鏡反應(yīng),又能發(fā)生水解反應(yīng)。其中核磁共振氫譜為4組峰,且面積比為6∶2∶1∶1的是

(寫出其中一種的結(jié)構(gòu)簡式)。

(6)參照上述合成路線,以2-