一輪復(fù)習(xí)人教版第32講生物大分子合成高分子學(xué)案

第32講生物大分子合成高分子

內(nèi)容要求

1.認(rèn)識(shí)糖類和蛋白質(zhì)的組成和性質(zhì)特點(diǎn)。

2.了解淀粉和纖維素及其與葡萄糖的關(guān)系，了解葡萄糖的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、

主要性質(zhì)與應(yīng)用。

3.認(rèn)識(shí)氨基酸的組成、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和主要化學(xué)性質(zhì)，知道氨基酸和蛋白

質(zhì)的關(guān)系。

4.了解脫氧核糖核酸、核糖核酸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和生物功能。

5.認(rèn)識(shí)人工合成多肽、蛋白質(zhì)、核酸等的意義,體會(huì)化學(xué)科學(xué)在生命

科學(xué)發(fā)展中所起的重要作用。

6.了解聚合物的組成與結(jié)構(gòu)特點(diǎn),認(rèn)識(shí)單體和單體單元（鏈節(jié)）及其與

聚合物結(jié)構(gòu)的關(guān)系。了解加聚反應(yīng)與縮聚反應(yīng)的特點(diǎn)。

7.認(rèn)識(shí)塑料、合成橡膠、合成纖維的組成和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，了解新型高分

子材料的優(yōu)異性能及其在高新技術(shù)領(lǐng)域中的應(yīng)用。

知識(shí)點(diǎn)1糖類、蛋白質(zhì)、核酸

網(wǎng)必備知識(shí)梳理

一、糖類

組成代表物的名稱、

含義

元素分子式、相互關(guān)系

單不能再水解為更小糖分子C、H、

葡萄糖一互為同分異構(gòu)體.

糖的糖O?6電2。6）

果糖

?6電206)

蔗糖一互為同分異構(gòu)體.

1mol糖水解生成2molC、H、

(C12H22θn)

糖單糖的糖0麥芽糖

(C12H22θιι)

淀粉_不互為同分異構(gòu)體-

「口c'-(n值不同)~~

多1mol糖水解生成多摩爾C、H、(?eɑlθ??)n

糖單糖的糖0纖維素

(C6H10O5)n

⑴葡萄糖:多羥基醛［CH2OH(CHOH)4CH0］。

---------?有甜味、易溶于水

新制CU(OH)2牛成磚紂色沉淀

特?E性質(zhì),王夙情」.巴外在

葡―氨溶液發(fā)牛銀飾反應(yīng)

萄一

糖

①?LC6H1AΛ^2C2H5OH+2CO2T

人體內(nèi)除

緩慢氧化QHI2。6+6。2-------*■6CO2+6H2O

(2)二糖

比較項(xiàng)目蔗糖麥芽糖

分子式均為CI2H22O11

相同點(diǎn)

性質(zhì)都能發(fā)生水解反應(yīng)

是否含醛基不含含有

不同點(diǎn)

水解產(chǎn)物葡萄糖、果糖葡萄糖

相互關(guān)系互為同分異構(gòu)體

(3)多糖

淀粉與纖維素不互為同分異構(gòu)體,在稀硫酸作用下均發(fā)生水解,且水

解的最終產(chǎn)物均為葡萄糖。

二、蛋白質(zhì)

(1)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

→∣氨基(二里]-

氨rN

仃能團(tuán)

基連在同一個(gè)」~~

硅原子卜氨基酸

酸Iα-

-→∣^?(Ξ-COO?]-

(2)性質(zhì)

①兩性

與酸反應(yīng)

含堿性基團(tuán)(一NHj)

佟基酸卜與??應(yīng)

含酸性基團(tuán)(TOOH)

②成肽反應(yīng)

氨基酸可以發(fā)生分子間脫水生成二肽或多肽。

0H0H

IIII

HN-CH-C-OH,H-N-CH-WOHHN-CH-O-N-CH-<X)0H+HO

2I+I,-*1II2

RR'RR1,

氨基酸氨基酸二肽

多種氨基酸分子間脫水以肽鍵相互結(jié)合,可形成多肽或蛋白質(zhì)。

(1)組成與結(jié)構(gòu)

①組成:蛋白質(zhì)含有C、H、0、N、S等元素。

②結(jié)構(gòu):蛋白質(zhì)是由多種氨基酸通過肽鍵等相互連接形成的一類生物

大分子。

(2)性質(zhì)

I水解I-在酸、堿或酶的作用下水解,最終生成量觸

兩性上含有一NHt顯堿性,含有一COOH顯酸性

I某些濃的無機(jī)鹽溶液可降低蛋白質(zhì)的溶解度

畫!一而使蛋白質(zhì)從水溶液中析出,為駒過程?？?/p>

I用于分離、提純蛋白質(zhì)

I加熱、紫外線、X射線、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、重金屬鹽、

醺一某些有機(jī)物會(huì)使蛋白質(zhì)變性,屬于陋避過

I程。是殺菌、消毒原理

底Ll含苯環(huán)的強(qiáng)白質(zhì)遇濃硝酸顯黃色一金后畫

反應(yīng)口的檢驗(yàn)方法

?Ξ,,一=

[?T有疹焦羽毛的氣味——檢驗(yàn)毛、絲紡織品

(3)酶

①定義:酶具有生理活性,是一類由細(xì)胞產(chǎn)生的,對(duì)生物體內(nèi)的化學(xué)反

應(yīng)具有催化作用的有機(jī)化合物,其中絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)。

②酶的催化作用具有以下特點(diǎn)：

a.條件溫和，不需加熱。

專一性。

高效的催化作用。

三、核酸

(1)組成:核酸含有C、H、0、N、P等元素。

⑵結(jié)構(gòu):核酸是由許多核甘酸單體形成的生物大分子；核酸分為脫氧

核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)。

以題]獸核立獸核甘酸強(qiáng)絲生核酸

堿基J水解磷酸J水解水解

核酸是生物體遺傳信息的載體。有一定堿基排列順序的DNA片段含有

特定的遺傳信息,被稱為基因。

易,錯(cuò)易混,

1.蔗糖溶液中加入稀硫酸,水浴加熱一段時(shí)間后,冷卻加入少量新制

氫氧化銅,加熱,檢驗(yàn)蔗糖水解產(chǎn)生的葡萄糖。（）

2.淀粉、油脂、蛋白質(zhì)為有機(jī)高分子化合物。（）

3.氨基酸既能與鹽酸反應(yīng),又能與燒堿反應(yīng)。（）

4.蛋白質(zhì)溶液中加入濃（NH）SO4溶液會(huì)發(fā)生鹽析。（）

5.DNA和RNA的堿基組成相同,五碳糖不同。（）

6.細(xì)胞中的DNA一定有氫鍵。（）

答案：1.×2.×3.√4.√5.×6.√

阿關(guān)鍵能力提升

題點(diǎn)一糖類的組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)

1.葡萄糖作為維持生命的基礎(chǔ)物質(zhì)，下列敘述錯(cuò)誤的是（D）

A.常溫下,葡萄糖遇到新制的氫氧化銅變?yōu)榻{藍(lán)色

2發(fā)生反應(yīng)生成六羥基多元醇

D.1mol葡萄糖最多與6mol乙酸反應(yīng)

20H（CHOH）4CHO,醛基可以與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)生成羥基,所以葡萄糖

與乩發(fā)生反應(yīng)生成六羥基多元醇,正確;D.1mol葡萄糖含有5mol羥

基,最多與5mol乙酸反應(yīng),錯(cuò)誤。

2.某學(xué)習(xí)小組擬設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究淀粉在酸性條件下的水解反應(yīng)。請(qǐng)回答

下列問題：

—~~?!未變藍(lán)色I(xiàn)

I淀粉溶液圖置酶]NaoH溶液

新制片化銅,函詢

(1)在淀粉水解實(shí)驗(yàn)中“稀硫酸”的作用是

(2)淀粉水解時(shí)最適宜的加熱方式為o

⑶流程中能證明淀粉已經(jīng)開始水解成葡萄糖的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

為；甲同學(xué)認(rèn)為根據(jù)流程中加入碘水后溶液未變藍(lán)

色的現(xiàn)象不能得到“淀粉已完全水解”的結(jié)論,他的理由為_。

解析：(3)含有醛基的有機(jī)物能和新制氫氧化銅在加熱條件下反應(yīng)生

成磚紅色固體,淀粉水解生成的葡萄糖分子中有醛基，所以流程中能

證明淀粉已經(jīng)開始水解成葡萄糖的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為有磚紅色固體出現(xiàn)。水

解后加入的氫氧化鈉可能過量,碘能與過量的氫氧化鈉反應(yīng)I2+2NaOH

—NaI+NaI0+H20o即使淀粉未完全水解,也可能導(dǎo)致加入碘水,溶液不

變色。應(yīng)該取加入氫氧化鈉溶液之前的溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn),用碘水檢驗(yàn)是

否有淀粉溶液。

答案：(1)作催化劑

(2)水浴加熱

(3)有磚紅色固體出現(xiàn)碘水可與過量的NaOH反應(yīng)

糖類還原性的檢驗(yàn)及水解產(chǎn)物的檢驗(yàn)

[AgCNHROH溶液

Agl優(yōu)亮的根好

還―水溶加熱―

原

性

新制GMoH)

糖I(Cι?O∣0?紅色沉淀)

加熱煮沸

(1)蔗糖和麥芽糖:稀硫酸作催化劑,水浴加熱。

⑵淀粉:稀硫酸或酶作催化劑,水浴加熱。

⑶纖維素:濃硫酸作催化劑,小火微熱。

沒有

無銀儻反應(yīng)一無葡萄糖與伍應(yīng)「含淀粉一?加碘變藍(lán)

加的變強(qiáng)一無淀粉含葡萄糖一酸鏡

完全反應(yīng)

水解

并加熱隨IT臥］NaO缶H溶液酒I-------T?-I水≡格加∣熱4鏡產(chǎn)鬟生銀

［盛水加熱煮沸［新制CU(OH)

≡I

看溶液是否變藍(lán)看有無磚紅色沉淀產(chǎn)生

題點(diǎn)二氨基酸、蛋白質(zhì)、核酸的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)

3.下列說法不正確的是(B)

B.加熱能使蛋白質(zhì)變性,蛋白質(zhì)變性是可逆的過程

C.重金屬鹽能使蛋白質(zhì)變性,但吞食“根餐”不會(huì)引起中毒

解析:A.氨基酸是蛋白質(zhì)的基本組成單位,蛋白質(zhì)水解后最終產(chǎn)物是

氨基酸,正確;B.加熱能使蛋白質(zhì)變性,失去了原來的生理活性,蛋白

質(zhì)變性是不可逆的過程,錯(cuò)誤;C.重金屬離子能使蛋白質(zhì)變性，“鋼餐”

是硫酸鋼,硫酸鋼是不溶于水和酸的，不會(huì)引起中毒,正確;D.酒精能

使蛋白質(zhì)變性,失去生理活性,所以酒精能消滅病毒,正確。

4.核酸檢測(cè)為確認(rèn)病毒感染提供了關(guān)鍵的支持性證據(jù)。某核糖核酸

(RNA)的結(jié)構(gòu)片段示意圖如圖，它在蛋白酶的催化作用下能完全水解

生成戊糖、堿基和某酸。下列說法錯(cuò)誤的是(C)

B.該核糖核酸催化水解所使用的蛋白酶是蛋白質(zhì)，其催化活性與溫度

有關(guān)

3P01

解析:A.核酸序列已知，能通過人工合成的方法得到,正確;B.題述蛋

白酶屬于蛋白質(zhì)，其催化活性與溫度有關(guān)，正確;C?堿基中含有C、H、

N等元素,錯(cuò)誤;D.該核糖核酸為磷酸、戊糖、堿基發(fā)生縮聚反應(yīng)生成,

可水解生成磷酸,正確。

WM≡儂.氨基酸的成肽規(guī)律

1.2種不同氨基酸脫水可形成4種二肽（可以是相同分子之間，也可以

是不同分子之間），如甘氨酸與丙氨酸混合后可形成以下4種二肽:

OHOH

OHIIII

、H2N-CH-C-N-CH-COOHH2N-CH2-C-N-CH-COOH

H2N-CH2-C-N-CH2COOH

CH3CH3CH3

OH

IlI

H2N-CH-C-N-CH2-COOHo

CH3

O=C-NH

2R—CH-COOH

*R-CHCH-R+2H0;

NHZ2

2HN-C-O

CH2-C=O

CH2-COOH

IzNH+?0o

CH2-CH2NH2

CH2-CH2

O

nRCH—COOHIl

I―>H∈NH-cn—C?OH+(∏-l)H20o

NH2I

R

知識(shí)點(diǎn)2合成有機(jī)高分子

何必備知識(shí)梳理

一、有機(jī)高分子化合物的相關(guān)概念

1.單體:能合成高分子的小分子物質(zhì)。

2.鏈節(jié):高分子化合物中化學(xué)組成相同、可重復(fù)的最小結(jié)構(gòu)單元。

3.聚合度:高分子鏈中含有鏈節(jié)的數(shù)目。如

n?CH2=CH建幽?向H?-CH?

,…1—Vi

單體鏈節(jié)聚合度

二、合成高分子化合物的基本反應(yīng)

(1)概念：由相對(duì)分子質(zhì)量小的化合物分子互相結(jié)合成相對(duì)分子質(zhì)量

大的聚合物的反應(yīng)叫做加聚反應(yīng)。

⑵加聚反應(yīng)方程式的書寫

由不飽和的單體加成聚合生成高分子化合物的反應(yīng)。如：

1--

HC?

￡c2I

C

H3

⑴概念:有機(jī)小分子單體間通過縮合反應(yīng)生成高分子化合物，同時(shí)產(chǎn)

生小分子副產(chǎn)物的反應(yīng),簡(jiǎn)稱縮聚反應(yīng)。

⑵產(chǎn)物特征:生成高聚物和小分子,高聚物與單體有不同的組成。

⑶反應(yīng)類型

①聚酯類:一OH與一COOH間的縮聚

而CHLCHQH+nHOOC—C。。HgHTOH「。OC工。H+(2…HO

麗―CHLCHLC00H3H-H￡。-

②聚氨基酸類:一NH2與一COOH間的縮聚

、

nH,N-CHC00H^≡HO,

2■IIln(n-lH2O;

H-EN-CH2CiOH+

OO

nHNCH-COOH催化劑

2jII.

nH2NCH2COOH+I≡*H÷NH-CH2C-NH-CH-C?OH+(2n-1)H2O

CH3

CH3

③酚醛樹脂類

(n-l)H20

天然高分子化合物

'線型結(jié)構(gòu):具有熱塑

合成性,如低壓聚乙烯

(1)高分子化合物型照《圖分按結(jié)構(gòu)＜支鏈型結(jié)構(gòu)：具有熱

子化塑性,如高壓聚乙烯

合物網(wǎng)狀結(jié)構(gòu):具有熱固

、性,如酚醛樹脂

塑料

傳統(tǒng)高分聚酯纖維

合成纖維

子材料聚酰胺纖維

(2)高分子材料《

合成橡膠

功能高分子材料

新型高分子材料

復(fù)合材料

@,\易黃易通］

1.聚乙烯為純凈物,具有固定的熔點(diǎn)。()

2.聚氯乙烯塑料可用于包裝食品。()

3.高聚物的鏈節(jié)和單體的組成相同、結(jié)構(gòu)不同。()

4.從實(shí)驗(yàn)中測(cè)得某種高分子的相對(duì)分子質(zhì)量只能是平均值。()

5.縮聚反應(yīng)生成的小分子的化學(xué)計(jì)量數(shù)為(n-l)。()

CH=CH

2&()

答案：1.X2.×3.X4.√5.X6.√

㈣關(guān)鍵能力提升

題點(diǎn)一有機(jī)高分子化合物的合成及性質(zhì)

1.高分子材料在疫情防控和治療中起到了重要的作用。下列說法正確

的是(B)

A.聚乙烯是生產(chǎn)隔離衣的主要材料,能使酸性高鋅酸鉀溶液褪色

B.聚丙烯酸樹脂是3D打印護(hù)目鏡鏡框材料的成分之一,可以與NaOH

溶液反應(yīng)

C.天然橡膠是制作醫(yī)用無菌橡膠手套的原料,它是異戊二烯發(fā)生縮聚

反應(yīng)的產(chǎn)物

D.聚乙二醇可用于制備治療病毒的藥物，聚乙二醇的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為

解析：乙烯通過加聚反應(yīng)生成聚乙烯，聚乙烯中不含碳碳雙鍵,不能使

酸性高鋅酸鉀溶液褪色,故A錯(cuò)誤;丙烯酸的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH2-CHCOOH,

它通過加聚反應(yīng)生成聚丙烯酸樹脂,該聚合物中含有竣基,具有酸性,

可與氫氧化鈉溶液發(fā)生中和反應(yīng),故B正確；天然橡膠的主要成分是

聚異戊二烯,它是由異戊二烯通過加聚反應(yīng)生成的，故C錯(cuò)誤；乙二醇

分子含有兩個(gè)羥基,可發(fā)生縮聚反應(yīng)生成聚乙二醇，該聚合物的結(jié)構(gòu)

簡(jiǎn)式為HOECHj-CHl-OiH,故D錯(cuò)誤。

O

CH3

CH3CO?

2.（2020?浙江1月選考）下列關(guān)于RHZ￥二）的說法,正確的

C∞H2CH2OC"

OO

是（C）

B.0.1mol該物質(zhì)完全燃燒,生成33.6L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）的CO2

D.1mol該物質(zhì)與足量NaoH溶液反應(yīng),最多可消耗3nmolNaOH

解析:A項(xiàng),該有機(jī)物的單體為×15nmol=l.5nmol.

完全燃燒生成33.6nL（標(biāo)準(zhǔn)狀況）的CO2,錯(cuò)誤;C項(xiàng),酸性條件下，該物

質(zhì)水解產(chǎn)物之一為可作汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的抗凍劑,正確;D項(xiàng)，1mol

CH2OH

該物質(zhì)中有3nmol酯基,可與3nmolNaOH反應(yīng),水解后生成nmol

酚羥基,又消耗nmolNaOH,故1mol該物質(zhì)與NaOH溶液反應(yīng)時(shí),最

多消耗4nmolNaOH,錯(cuò)誤。

3.合成導(dǎo)電高分子材料PPV的反應(yīng)：

HHCH十

+碼（U-Q4-CH,型絲?！鰝洌輎÷2"HJ

LPPV

下列說法正確的是（D）

HH

c.HcI?vIch和苯乙烯互為同系物

D.通過質(zhì)譜法測(cè)定PPV的平均相對(duì)分子質(zhì)量,可得其聚合度

解析:A.合成PPV的反應(yīng)為縮聚反應(yīng),錯(cuò)誤;B.聚苯乙烯的結(jié)構(gòu)單元中

無碳碳雙鍵，PPV的結(jié)構(gòu)單元中含有碳碳雙鍵，錯(cuò)誤；C.

HZo=CHOCH-CH2與OCIlCHZ的官能團(tuán)(碳碳雙鍵)的數(shù)目不同，兩

者不互為同系物,錯(cuò)誤;D.質(zhì)譜法可以測(cè)定PPV的相對(duì)分子質(zhì)量,再依

據(jù)PPV的結(jié)構(gòu)單元的相對(duì)分子質(zhì)量,可計(jì)算出PPV的聚合度,正確。

題點(diǎn)二有機(jī)高分子化合物單體的判斷

4.填寫下列單體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式。

-tCH2-CH?

(1)。一。的單體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為。

OCH3

-ECH-CH2-CH2-CH-CH-CH2?

(2)A的單體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為

(3)"i、的單體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為______

HO~trC(CH2)sO^jnH

OO

⑷HoGGCHdgH的單體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為和

HOHO

⑸HkH,4TLC…UH的單體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為

和________

答案：(l)CH2-CHC00CH3

(2)QrCH-CHz、CH2-CH-CH-CH2

z、O

3I

HO-C-(CH2)5OH

OO

⑷H。VlOHHOCH2CH2OH

(5)H2NCH2COOHH2NCH2CH2C00H

RS簸￡高聚物單體的判斷方法

1.由加聚產(chǎn)物推斷單體一一半鍵還原法

結(jié)構(gòu)中有雙鍵的一般以雙鍵為

結(jié)構(gòu)中無雙鍵，以兩個(gè)碳原

中心左右各兩個(gè)碳原子,共四個(gè)

子為一組,從中間斷開共價(jià)

碳原子為一組，雙鍵打開，在原

類型鍵,然后兩個(gè)碳原子間形成

雙鍵兩側(cè)生成新雙鍵，即“有雙

雙鍵，即“無雙鍵,兩個(gè)碳，

鍵，四個(gè)碳,單鍵變雙鍵,雙鍵變

單鍵變雙鍵”

單鍵”

高

七CHz-CH-C-CH2』

聚X??iiq??-,HitCH,?-

'1H,CH

實(shí)3

物

例

單

CH2=-CH2

CH2-CH-C-CH2

CH

體CHLCH=CH23

在聚酯中斷開鍛基與氧原子在蛋白質(zhì)中斷開短基與氮原

類型間的共價(jià)鍵,皴基連羥基,氧子間的共價(jià)鍵，?；B羥基，

原子連氫原子氮原子連氫原子

高

加一H

加一H

H?Il

H?NH-CH—C-^NH—CH-C?0ll

聚HO?fi^C—CτpO—CH—CH-O?)?H1

11uVz

實(shí)

物tlΠ-OH

例

H2NCHCOOH

單H00C—C00H

CH3

體HOCH2CH2OHH2NCH2COOH

當(dāng)堂檢測(cè)

1.（2021?河北卷）高分子材料在生產(chǎn)生活中應(yīng)用廣泛。下列說法錯(cuò)誤

的是（B）

A.蘆葦可用于制造黏膠纖維,其主要成分為纖維素

B.聚氯乙烯通過加聚反應(yīng)制得,可用于制作不粘鍋的耐熱涂層

解析:蘆葦?shù)闹饕煞质抢w維素,可用于制造黏膠纖維,A說法正確；聚

氯乙烯有毒，不能用于制作不粘鍋的耐熱涂層，不粘鍋的耐熱涂層是

聚四氟乙烯等耐熱材料,B說法錯(cuò)誤;淀粉是天然高分子物質(zhì)，其相對(duì)

分子質(zhì)量可達(dá)幾十萬,C說法正確;大豆蛋白纖維可降解,D說法正確。

2.（2021?浙江1月選考）下列說法不正確的是（B）

A.甘氨酸和丙氨酸混合,在一定條件下可生成4種二肽

B.乙酸、苯甲酸、乙二酸（草酸）均