資源簡介 中小學教育資源及組卷應用平臺知識清單28 生物大分子、合成高分子知識點01 油脂 知識點02 糖類知識點03 蛋白質 知識點04 核酸知識點05 合成高分子的基本方法 知識點06 高分子材料知識點01 油脂1.油脂的組成和結構(1)組成:油脂是由 與 形成的酯,屬于酯類物質(2)結構①單甘油酯:R=R'=R''②混甘油酯:R、R'、R''不完全相同③天然油脂都是多種混甘油酯的混合物。(3)常見的高級脂肪酸2.分類3.物理性質4.化學性質(1)水解反應①酸性水解:制備甘油和高級脂肪酸②堿性水解(皂化反應):制備甘油和肥皂(2)加成反應--不飽和油脂的特性①溴水: 能夠使溴水褪色(鑒別植物油和動物油)。②氫化反應:液態油與氫氣的 反應,又叫油脂的 。這樣制得的油脂叫 ,又叫 。5.油脂的應用6.油脂和礦物油的比較物質 油脂 礦物油油 脂肪組成 不飽和高級脂肪酸的甘油酯 飽和高級脂肪酸的甘油酯 多種烷烴、環烷烴、芳香烴狀態 液態 固態 液態化學性質 能水解,兼有烯烴的性質 能水解 具有烴的性質,不能水解存在 花生、大豆、芝麻等油料作物中 動物脂肪 石油聯系 油和脂肪統稱油脂,均屬于酯類 烴類1.判斷正誤,正確的打“√”,錯誤的打“×”。(1)礦物油和植物油主要成分不同( )(2)“酯”和“脂”意義不同,不能混用( )(3)糖類、油脂充分燃燒后產物相同( )(4)油脂的皂化反應屬于加成反應( )(5)天然植物油常溫下一般呈液態,難溶于水,有恒定的熔、沸點( )(6)糖類、油脂、蛋白質都屬于高分子化合物。( )(7)糖類、油脂、蛋白質都能發生水解反應。( )(8)油脂硬化和水解的反應都屬于取代反應。( )(9)硬脂酸、軟脂酸、油酸都是乙酸的同系物。( )(10)油脂硬化是物理變化。( )(11)油脂與濃NaOH溶液反應制高級脂肪酸鈉不屬于取代反應。( )(12)油脂屬于高分子化合物,可發生水解反應。( )1.下列關于油脂的敘述中,不正確的是( )A.天然油脂沒有固定的熔點和沸點,所以天然油脂是混合物B.油脂在人體內的化學變化主要是在脂肪酶的催化下進行水解C.油脂是酯的一種,利用油脂在堿性條件下水解,可以生產甘油和肥皂D.植物油和礦物油都不能使溴水裉色2.下列有關基本營養物質的說法正確的是( )A.吃饅頭時越嚼越甜,是因為淀粉發生了水解反應B.變質的油脂有難聞的哈喇味,是因為油脂發生了加成反應C.蛋白質溶液中加入硫酸銅溶液后,產生的沉淀能重新溶于水D.牛奶中含有豐富的蛋白質,所以羊毛衫上的奶漬可以用加酶洗衣粉洗滌知識點02 糖類一、糖類的組成和分類1.概念和組成(1)定義: 、 和它們的脫水縮合物。(2)組成:由 三種元素組成(3)組成通式:Cn(H2O)m,曾用名碳水化合物①大多數糖類可用通式Cn(H2O)m表示,脫氧核糖(C5H10O4)、鼠李糖(C6H12O5)不符合;②少數符合糖類通式的物質不是糖類,如乙酸(CH3COOH)、甲酸甲酯(HCOOCH3)③糖類分子中并不存在水分子。2.分類類別 依據 舉例單糖 不能水解的糖 葡萄糖、果糖和脫氧核糖等寡糖或 低聚糖 1 mol糖水解后能產生2~10mol單糖 以二糖最為重要,二糖有麥芽糖、乳糖和蔗糖等多糖 1 mol糖水解后能產生10mol以上單糖 淀粉、纖維素和糖原等轉化 關系二、單糖1.葡萄糖(1)組成和結構分子式 結構簡式 官能團 判別C6H12O6 CH2OH(CHOH)4CHO 多羥基醛(2)化學性質①生理氧化:C6H12O6+6O26CO2+6H2O②發酵反應:C6H12O62C2H5OH+2CO2③酯化反應:CH2OH(CHOH)4CHO +5CH3COOH CH3COOCH2(CHOH)4CHO+5H2O④銀鏡反應:CH2OH(CHOH)4CHO+2[Ag(NH3)2]OHCH2OH(CHOH)4COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O⑤與新制Cu(OH)2反應:CH2OH(CHOH)4CHO+2Cu(OH)2+NaOHCH2OH(CHOH)4COONa+Cu2O↓+3H2O⑥與H2加成:CH2OH(CHOH)4CHO+H2CH2OH(CHOH)4CH2OH2.其他常見單糖單糖 果糖 核糖 脫氧核糖物理性質 色晶體, 溶于水,吸濕性強 / /類別 多羥基 ,屬于 糖,與葡萄糖互為 多羥基 ,屬于 糖結構 簡式 CH2OH(CHOH)3CHO CH2OH(CHOH)2CH2CHO分子式 C6H12O6 C5H10O5 C5H10O4三、二糖1.組成、結構和用途蔗糖 麥芽糖相 似 點 組成相同,分子式均為 ,互為②都屬于二糖,1 mol二糖水解后生成2 mol單糖③水解產物都能發生銀鏡反應,都能還原新制Cu(OH)2④都具有甜味(蔗糖更甜)不 同 點 不含醛基(非還原性糖) 含有醛基(還原性糖)不能發生銀鏡反應,也不能還原新制Cu(OH)2 能發生銀鏡反應,能還原新制Cu(OH)2水解為 水解為2.水解反應(1)蔗糖:C12H22O11(蔗糖)+H2OC6H12O6(葡萄糖)+C6H12O6(果糖)(2)麥芽糖:C12H22O11(麥芽糖)+H2O2C6H12O6(葡萄糖)3.蔗糖水解產物性質實驗探究(1)步驟①在一支試管中加入20%蔗糖溶液1mL,加入 ,水浴加熱;然后用 中和呈弱堿性;③再加入 加熱(2)現象:(3)結論: 。四、多糖1.組成和結構淀粉 纖維素分子式n值大小 大 更大結構特點 ①無-CHO,②1個葡萄糖單元含有三個水解最終產物化學性質 溶液遇碘變藍色 --可發生酯化反應是否為純凈物是否互為同分異構體2.水解反應(1)淀粉:(C6H10O5)n(淀粉)+nH2OnC6H12O6(葡萄糖)(2)纖維素:(C6H10O5)n(纖維素)+nH2OnC6H12O6(葡萄糖)(3)水解難易程度:纖維素比淀粉 水解3.淀粉水解程度的實驗探究(1)實驗步驟(2)實驗現象及結論現象A 現象B 結論1 未出現銀鏡 溶液變藍色2 出現銀鏡 溶液變藍色3 出現銀鏡 溶液不變藍色1.判斷正誤,正確的打“√”,錯誤的打“×”。(1)糖類、油脂、蛋白質都屬于高分子化合物。( × )(2)糖類、油脂、蛋白質都能發生水解反應。( × )(3)糖類、油脂充分燃燒后產物相同。( √ )(4)淀粉和纖維素都屬于糖類,所以食用淀粉和纖維素均可以為人體提供營養。( × )(5)棉花、蠶絲的主要成分都是蛋白質。( × )(6)葡萄糖與果糖,蔗糖與麥芽糖,淀粉和纖維素均互為同分異構體。( × )(7)玉米制醇、蛋白質變性和納米銀粒子的聚集都是化學變化。( × )(8)麥芽糖屬于二糖,能發生水解,但不能發生銀鏡反應。( × )(9)甲醛、乙酸、葡萄糖、果糖的最簡式均為CH2O,它們的化學性質相似。( × )1.唐代張九齡詩句“松葉堪為酒,春來釀幾多”涉及淀粉、麥芽糖、葡萄糖、乙醇等化學物質,下列有關說法錯誤的是( )A.淀粉、乙醇所含元素種類相同B.蔗糖和麥芽糖、淀粉和纖維素都互為同分異構體C.麥芽糖、葡萄糖都能被新制的Cu(OH)2懸濁液氧化D.淀粉、麥芽糖都能發生水解反應,最終生成葡萄糖2.(2022·鄭州模擬)我國科學家在實驗室中首次實現用二氧化碳合成淀粉,成為當今世界的一項顛覆性技術。下列相關說法正確的是( )A.淀粉在人體內代謝后轉化成果糖B.這種合成淀粉和天然形成的淀粉化學性質不同C.此項技術有助于我國在未來實現“碳中和”D.淀粉是二氧化碳分子的多聚體知識點03 蛋白質一、氨基酸1.氨基酸的結構(1)概念:羧酸分子中烴基上的氫原子被 取代形成的取代羧酸。(2)分子結構(3)幾種常見的氨基酸俗名 結構簡式 系統命名甘氨酸 氨基乙酸丙氨酸谷氨酸 2-氨基戊二酸苯丙氨酸 2-氨基-3-苯基丙酸纈氨酸 2-氨基-3-甲基丁酸半胱氨酸 HS-CH2-COOH -氨基--巰基丙氨酸2.氨基酸的物理性質3.氨基酸的化學性質(1)兩性①與酸反應:HOOC-CH2-NH2+HCl②與堿反應:H2N-CH2COOH+NaOH(2)成肽反應:羧基脫羥基,氨基脫氫,形成肽鍵()4.氨基酸的脫水反應(1)分子間單分子脫水形成二肽(兩種不同的氨基酸可以生成4種二肽)①H2N-CH2-COOH+H2N-COOH→H2N-CH2COOH+H2O②H2N-COOH+H2N-CH2-COOH→H2N-CH2-COOH+H2O③H2N-CH2-COOH+ H2N-CH2-COOH→H2N-CH2CH2-COOH+H2O④H2N-COOH +H2N-COOH→H2N-COOH+H2O(2)分子間或分子內縮合成環①分子間雙分子脫水成環肽②分子內單分子脫水成環肽(3)脫水縮合生成多肽或蛋白質+(n-1)H2O二、蛋白質1.蛋白質的結構(1)組成與結構①蛋白質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蛋白質主要由 等元素組成。(2)四級結構2.蛋白質的性質(1)兩性:蛋白質的結構中含有 和 兩種官能團,因此既能與酸反應又能與堿反應。(2)水解①水解條件: 催化②水解過程:蛋白質多肽化合α-氨基酸(3)鹽析①概念:向蛋白質溶液中加入大量的濃輕金屬鹽或銨鹽溶液,使蛋白質的溶解度降低而從溶液中析出②現象:試管A中出現白色沉淀,試管B中沉淀消失特點:鹽析不影響蛋白質的結構和生物活性,屬于物理變化,是一個可逆過程④應用:(4)變性①含義:蛋白質在某些條件下聚沉,失去原有的生理活性②條件:加熱,紫外線,X射線,強酸,強堿,強氧化劑,重金屬鹽,甲醛、酒精、苯酚等有機物③特點:不可逆,蛋白質失去原有的生理活性④實質:化學變化(結構、性質改變)(5)顯色反應:含有 的蛋白質遇 會有白色沉淀產生,加熱后沉淀變 。(6)灼燒:有 味三、酶1.判斷正誤,正確的打“√”,錯誤的打“×”。(1)淀粉、蛋白質完全水解的產物互為同分異構體( )(2)磨豆漿的大豆富含蛋白質,豆漿煮沸后蛋白質變成了氨基酸( )(3)向蛋白質溶液中加入飽和硫酸鈉溶液,析出的沉淀不溶于水( )(4)用甘氨酸()和丙氨酸()縮合最多可形成四種二肽( )(5)糖類、油脂、蛋白質都屬于高分子化合物。( )(6)糖類、油脂、蛋白質都能發生水解反應。( )(7)糖類、油脂充分燃燒后產物相同。( )(8)有兩種氨基酸,分別是甘氨酸和丙氨酸,兩分子氨基酸之間脫水能形成三種二肽。( )(9)棉花、蠶絲的主要成分都是蛋白質。( )(10)通過鹽析可提純蛋白質,并保持其生理活性。( )(11)玉米制醇、蛋白質變性和納米銀粒子的聚集都是化學變化。( )(12)蛋白質的水解產物都含有羧基和羥基。( )(13)氨基酸既可以與鹽酸反應,也可以與氫氧化鈉反應。( )(14)將(NH4)2SO4、CuSO4溶液分別加入蛋白質溶液,都出現沉淀,表明兩者均可使蛋白質變性。( )(15)氨基酸和蛋白質分子中都含有氨基和羧基,二者均有兩性。( )1.下列關于蛋白質的說法不正確的是( )A.蛋白質是天然高分子化合物B.在雞蛋清中滴加濃HNO3會變黃C.酶是一種生物催化劑,主要由C、H、O三種元素組成D.鑒別織物成分是蠶絲還是“人造絲”可采用灼燒聞氣味的方法2.蛋白質是由氨基酸組成的,一定條件下蛋白質或多肽可以水解,最終產物為氨基酸。今有1個多肽,其化學式為C32H44N6O7,已知它在一定條件下徹底水解只得到下列三種氨基酸:,該1 mol多肽徹底水解生成的物質的量為( )A.2 mol B.4 molC.5 mol D.6 mol知識點04 核酸一、核酸的組成1.概念:核酸是一種生物 ,相對分子質量可達 。2.分類3.組成(1)核酸可以看作 、 和 通過一定方式結合而成的生物大分子。(2)核酸的水解和生成二、核酸的結構1.DNA的結構2.RNA的結構三、核酸的生物功能1.核酸是生物體 的載體2.DNA的生物功能(1)基因:有一定 排列順序的DNA片段含有特定的 信息。(2)基因作用:DNA分子上有許多基因,決定了生物體的一系列 。3.RNA的生物功能:主要負責傳遞、翻譯和表達DNA所攜帶的遺傳信息。1.判斷正誤,正確的打“√”,錯誤的打“×”。(1)的雙螺旋結構與氫鍵無關( ) ;(2)核苷酸是一種生物大分子,不能發生水解反應( ) ;(3)核酸的堿基之間通過范德華力結合成堿基對( ) ;(4)DNA的兩條多聚核苷酸鏈間通過磷酯鍵連接形成雙螺旋結構( ) ;(5)核酸是由多種氨基酸通過肽鍵形成的一類生物大分子( ) ;(6)DNA的雙螺旋結構靠大量氫鍵相連而穩定存在于生命體中故( ) ;(7)DNA分子中含有4種堿基( )(8)核苷酸縮合聚合可形成生物大分子RNA( ) ;(9)核苷酸通過縮聚反應可以得到核酸,核酸屬于生物大分子( )(10)DNA可以看作磷酸、核糖和堿基通過一定方式結合而成( )(11)腺嘌呤與鳥嘌呤分子數相等,胞嘧啶與胸腺嘧啶分子數相等,( )(12)不同種類DNA堿基組成比例相同( )(13)同一生物的不同器官DNA堿基組成不同( ) ;(14)年齡增長但DNA堿基組成不變( ) ;(15)核酸是由氨基酸殘基組成的( )(16)核酸水解產物中含有磷酸、葡萄糖和堿基( )(17)核酸、核糖核苷酸都是高分子化合物( )(18)核酸有核糖核酸和脫氧核糖核酸兩類,對蛋白質的合成和生物遺傳起重要作用( )1.核酸檢測對防疫新冠肺炎的意義重大。圖1是脫氧核糖核酸(DNA)的結構片段,它的堿基中胞嘧啶的結構如圖2,下列說法正確的是( )A.脫氧核糖核酸中含有的化學鍵都是不同原子形成的極性共價鍵B.2-脫氧核糖(C5H10O4)與葡萄糖互為同系物,都能發生銀鏡反應C.胞嘧啶分子式為C4H5N3O,含有的官能團只有氨基和肽鍵D.脫氧核糖核酸由磷酸、2-脫氧核糖和堿基通過一定方式結合而成2.2020年的春節期間,新冠病毒肆虐。因為核酸是生命的基礎物質,是病毒的“身份證”,所以患者的確診需要病毒的核酸檢驗。以下關于核酸的論述正確的是( )A.核酸是核蛋白的非蛋白部分,也是由氨基酸殘基組成的B.核酸水解產物中含有磷酸、葡萄糖和堿基C.核酸、核苷酸都是高分子D.核酸有核糖核酸和脫氧核糖核酸兩類,對蛋白質的合成和生物遺傳起重要作用知識點05 合成高分子的基本方法一、高分子1.高分子與一般小分子有機物的區別高分子化合物 一般小分子有機物相對分子質量 只是一個 值,通常在 以上 都有一個明確的數值,一般在1 000以下類別 純凈物結構 由若干個 組成 具有單一結構2.高分子的合成(1)含義:利用有機物相互反應的性能,得到相對分子質量較大的高分子的過程。(2)合成高分子的基本方法①加成聚合反應:一般是含有雙鍵的烯類單體發生的聚合反應。②縮合聚合反應:一般是含有兩個(或兩個以上)官能團的單體之間發生的聚合反應。二、加成聚合反應1.含義:由含有 鍵的相對分子質量小的化合物以 反應的形式結合成相對分子質量大的高分子的化學反應叫加成聚合反應,簡稱 反應。2.高分子的組成3.加聚反應的特點三、縮合聚合反應1.含義:由單體分子間通過 反應生成高分子的反應稱為縮合聚合反應,簡稱 反應。2.縮聚物的結構簡式3.縮聚反應的特點4.書寫縮聚聚合物及反應方程式的注意事項(1)方括號外側寫出 原子或原子團。(2)各單體的物質的量與縮聚物結構式的 一般要一致。(3)小分子物質的量:①由一種單體進行的縮聚反應,生成的小分子物質的量一般為②由兩種單體進行的縮聚反應,生成的小分子物質的量一般為四、加聚反應1.加聚反應的常見類型(1)單烯自聚型:“斷開雙鍵,鍵分兩端,添上括號,右下寫n”①合成聚乙烯:n CH2=CH2②合成聚氯乙烯:n CH2=CH-Cl③合成聚丙烯腈:nCH2=CH-CN(2)二烯自聚型:“單變雙,雙變單,破兩頭,移中間,添上括號,右下寫n”①合成順丁橡膠:nCH2=CH-CH=CH2②合成天然橡膠:nCH2=CH-CH2③合成氯丁橡膠:nCH2=-CH=CH2(3)多單烯共聚型:“雙鍵打開,中間相連,添上括號,右下寫n”①nCH2=CH2+nCH3-CH=CH2②n CH2=CHCl+nCH=CH2③nCF3-CF=CF2+nCF2=CF2(4)單烯二烯烴共聚型:“雙鍵打開,中間相連,單鍵變雙鍵,添上括號,右下寫n”①n CH2=CH-CH2+nCH2=CH2②n CH2=CH-CH=CH2+n CH2=CHCHO(5)單炔烴自聚型:“叁鍵打開,變成雙鍵,中間相連,添上括號,右下寫n”①nCH≡CH②n CH3C≡CCH3(6)環狀化合物加聚型①②n③n2.巧記加聚反應產物的書寫方法(1)單烯加聚雙改單,鏈節主鏈兩個碳,其他部分連原碳,寫成支鏈不改變。(2)共軛雙鍵(兩個雙鍵之間間隔一個碳碳單鍵)要加聚,鏈節四碳要牢記,兩端雙鍵變單鍵,中間單鍵變雙鍵,其他部分連原碳,寫成支鏈不改變。(3)共聚鏈節靈活寫,規律總結兩方面,開環加聚成長鏈,斷開之處前后連,鏈節再加方括號,聚合度n跟后面。3.由加聚物推斷單體的方法(1)凡鏈節的主鏈只有兩個碳原子(無其他原子)的聚合物,其合成單體必為一種,將鏈節兩端兩個半鍵向內閉合成鍵即可。如,其單體是 。(2)凡鏈節主鏈上只有四個碳原子,且鏈節無雙鍵的聚合物,其單體必為兩種,在鏈節兩端及正中央劃線斷開,然后左右兩個半鍵閉合成鍵即可。如的單體為 和 。(3)凡鏈節主鏈中只有碳原子,并存在結構的聚合物,其規律是“見雙鍵,四個碳;無雙鍵,兩個碳”。從一端劃線斷開,隔一鍵斷一鍵,然后將半鍵閉合成鍵,即單雙鍵互換。如的單體 和 。由加聚物推斷單體的方法可簡要總結為“兩兩一組,組間斷一鍵,組內加一鍵。”五、縮聚反應1.縮聚反應的常見類型(1)二元酸與二元醇縮聚:以醇羥基中的氫原子和酸分子中的羥基結合成水的方式而進行的縮聚nHO---OH+nHOCH2CH2OH +(2n-1)H2O(2)氨基酸縮聚:以氨基中的氫原子和羧基中的羥基結合成水的方式而進行的縮聚nH2N-CH2-COOH +(n-1)H2O(3)羥基酸縮聚:以醇羥基中的氫原子和酸分子中的羥基結合成水的方式而進行的縮聚nHO-CH2-COOH +(n-1)H2O(4)酚醛縮聚:以某分子中碳氧雙鍵中的氧原子與另一個基團中的活潑氫原子結合成水而進行的縮聚反應n+nHCHO +(n-1)H2O2.縮聚產物推斷單體(1)步驟①采用“切割法”去掉縮聚物結構簡式中的方括號與“n”,變為小分子②斷開分子中的酰胺鍵或酯基③將斷開的羰基碳原子上連接-OH;在氧或氮原子上連接-H,還原為單體小分子(2)舉例①HO--OCH2CH2OnHHO--OCH2CH2OHHOOC-COOH+HOCH2CH2OH②和③HNH-R-nOHH2N-R--OHH2N-R-COOH1.判斷正誤,正確的打“√”,錯誤的打“×”。(1)棉花、蠶絲、羊毛、天然橡膠都屬于天然高分子( )(2)天然橡膠是高聚物,不能使溴水褪色( )(3)的單體是CH2==CH2和( )(4)酚醛樹脂和聚氯乙烯都是熱固性塑料( )(5)聚乙烯、聚氯乙烯塑料都可用于包裝食品( )1.按要求填空:①利用CH2===CH—CH===CH2合成順式聚合物的結構簡式為 。②可由單體CH3CH===CH2和CH2===CH2合成某種聚合物,該反應的化學方程式為 。③3-對甲苯丙烯酸甲酯(E)是一種用于合成抗血栓藥的中間體,其合成路線的最后一步是:E。E在一定條件下可以生成高聚物F,F的結構簡式為 。知識點06 高分子材料一、高分子的結構、性質和分類1.高分子化學反應的特點(1)與結構的關系結構決定性質,高分子的化學反應主要取決于結構特點、官能團與基團之間的影響。如碳碳雙鍵易氧化和加成,酯基易水解,羧基易發生酯化、取代等反應。(2)常見的有機高分子化學反應①降解:在一定條件下,高分子材料降解為小分子。如有機玻璃(聚甲基丙烯酸甲酯)熱解為甲基丙烯酸甲酯;聚苯乙烯用氧化鋇處理,能分解為苯乙烯。常見的高分子降解方法有:生物降解,化學降解,光降解等。②橡膠硫化:天然橡膠(CH2-CH-CH2n)經 ,破壞了碳碳雙鍵,形成二硫鍵(-S-S-)等,把 結構變為 結構。③催化裂化:塑料催化裂化得到柴油、煤油、汽油及可燃性氣體等。2.高分子的結構與性質(1)結構:線型結構、支鏈型結構和網狀結構(2)性質分類 線型高分子 網狀高分子結構 分子中的原子以共價鍵相互連接,構成一條很長的卷曲狀態的“鏈” 分子鏈與分子鏈之間有許多共價鍵交聯起來,形成三維空間 結構溶解性 能緩慢溶解于適當溶劑 很難溶解,但往往有一定程度的脹大性能 具有 性,無固定熔點 具有 性,受熱不熔化特性 強度大、可拉絲、吹薄膜、絕緣性好 強度大、絕緣性好,有可塑性常見 物質 聚乙烯、聚氯乙烯、天然橡膠 酚醛樹脂、硫化橡膠【特別提醒】(1)線型高分子具有熱塑性,可反復加熱熔融加工、而熱固性塑料只能一次成型。(2)線型高分子為長鏈結構,分子鏈之間不存在化學鍵,網狀高分子為網狀結構,鏈與鏈之間存在化學鍵。(3)線型結構的高分子可以轉化為網狀結構的高分子。(4)高分子的結構并不復雜,具有很強的規律性。(5)高分子材料的相對分子質量是不確定的。高分子都是混合物。3.高分子材料按用途和性能分類(1) 材料:塑料、合成纖維、合成橡膠、黏合劑、涂料等(2) 材料:高分子分離膜、導電高分子、醫用高分子、高吸水性樹脂等二、通用高分子材料1.塑料(1)成分(2)分類(3)聚乙烯①高壓法聚乙烯與低壓法聚乙烯的比較高壓法聚乙烯 低壓法聚乙烯合成條件 高溫、高壓、引發劑 低壓、催化劑分子結構類型 支鏈型 線型相對分子質量 相對 相對軟化溫度 相對 相對密度 相對 相對硬度 相對 相對主要性能 無毒、無味、較 無毒、無味、較②低密度、高密度聚乙烯軟化溫度、密度區別的原因a.高分子軟化溫度、密度的影響因素b.影響低密度、高密度聚乙烯軟化溫度、密度的主要因素因素 類型低密度聚乙烯 高密度聚乙烯支鏈 支鏈較多 支鏈較少分子間作用力 低密度聚乙烯 高密度聚乙烯軟化溫度、密度 低密度聚乙烯 高密度聚乙烯(4)酚醛樹脂①酸催化苯酚和甲醛的加成:羥甲基苯酚的縮聚:②堿催化:甲醛過量,反應產物復雜羥甲基苯酚 二羥甲基苯酚 三羥甲基苯酚 結構的酚醛樹脂③用途:作 、 、阻燃、隔音材料和 材料,如烹飪器具手柄,家用電器開關等2.合成纖維(1)纖維的分類(2)合成纖維的性能和應用①性能:具有強度高、彈性好、耐腐蝕、不縮水、保暖等優點②應用:滿足人們的穿著需求;工農業生產與高科技領域:工業用的隔音、隔熱、絕緣材料;漁業用的漁網、纜繩;醫療用的縫合線、止血棉;航空航天用的降落傘、航天服等(3)常見合成纖維①六大綸包括: 、 、 、 、 、 ,其中 被稱為“人造棉花”,因其分子鏈上含有 而具有較好的吸濕性。②兩類合成纖維的比較聚酯纖維 聚酰胺纖維實例 滌綸 錦綸成分 聚對苯二甲酸乙二酯纖維 聚己二酰己二胺纖維性能 強度大,耐磨,易洗,快干,保形性好,但透氣性和吸濕性差,可以與天然纖維混紡獲得改進 不溶于普通溶劑,熔化溫度高于260 ℃,拉制的纖維具有天然絲的外觀和光澤,耐磨性和強度高應用 大量用于服裝與床上用品、各種裝飾布料、國防軍工特殊織物,以及工業用纖維制品等 絲襪、降落傘、漁網、輪胎、簾子線等(4)制備反應①滌綸:nHOOC-COOH+nHOCH2CH2OH②錦綸:nHOOC(CH2)4COOH+nH2N(CH2)6NH23.合成橡膠(1)橡膠的分類(2)合成橡膠的原料與性能①原料:以石油、天然氣為原料,以二烯烴和烯烴等為單體,聚合而成。②性能:具有 、 、氣密性、耐油性、耐高溫或耐低溫等性能。(3)合成橡膠的結構--以順丁橡膠為例①合成反應:②結構: 結構,加入硫化劑加熱,以 (-S-S-)等連接形成網狀結構(4)天然橡膠①結構簡式為②單體為三、功能高分子材料1.性能和分類(1)性能:具有某些特殊 、 及 功能的高分子材料(2)分類:高分子催化劑;高分子 ;形狀記憶高分子;磁性高分子; 樹脂; 高分子材料;緩釋高分子藥物2.高吸水性樹脂(1)合成方法①對淀粉、纖維素等天然吸水材料進行改性,在它們的高分子鏈上再接上含 原子團的支鏈,以提高它們的吸水能力。②以帶有 原子團的化合物為單體,均聚或共聚得到親水性高聚物。如丙烯酸鈉中加入交聯劑,在一定條件下發生聚合,得到聚丙烯酸鈉高吸水性樹脂,結構簡式為。③性能:可吸收其自身質量數百倍甚至上千倍的水,同時 能力強,還能耐一定的擠壓作用。④應用:干旱地區用于農業、林業、植樹造林時抗旱保水、改良土壤,改造沙漠;嬰幼兒紙尿褲等。3.高分子分離膜(1)功能:分離膜只允許 及一些 物質通過,其余物質則被截留在膜的另一側,成為濃縮液,達到對原液凈化、分離和濃縮的目的。(2)分類(根據膜孔大小):①微濾膜;②超濾膜;③納濾膜;④ 膜。(3)制作材料: 材料,如 纖維、芳香族聚酰胺、聚丙烯、聚四氟乙烯等(4)應用① 和飲用水的制取②果汁濃縮、乳制品加工③藥物提純、4.新型高分子材料與傳統三大合成材料的聯系與區別比較 分類功能高分子材料 傳統三大合成材料共同點 都是由C、H、O、N、S等元素構成都是由單體經加聚或縮聚反應形成都有線型結構、網狀結構區別 在功能與性能上,與傳統材料相比,新型高分子材料具有特殊功能5.功能高分子材料的比較常見功能高分子材料 主要功能高分子膜 高分子分離膜 選擇性地允許某些物質通過高分子傳感膜 把化學能轉換成電能高分子熱電膜 把熱能轉換成電能醫用高分子材料 ①具有優異的生物相容性②具有某些特殊功能6.加聚反應、縮聚反應方程式的書寫方法(1)加聚反應的書寫方法①單烯烴型單體加聚時,“斷開雙鍵,鍵分兩端,添上括號,右下寫n”。例如:nCH2==CH—CH3②二烯烴型單體加聚時,“單變雙,雙變單,破兩頭,移中間,添上括號,右下寫n”。③含有一個雙鍵的兩種單體聚合時,“雙鍵打開,中間相連,添上括號,右下寫n”。例如:(2)縮聚反應的書寫方法書寫縮合聚合物(簡稱縮聚物)結構式時,與加成聚合物(簡稱加聚物)結構式寫法有點不同,縮聚物結構式要在方括號外側寫出鏈節余下的端基原子或原子團,而加聚物的端基不確定,通常用橫線“—”表示。例如:a.聚酯類:—OH與—COOH間的縮聚nHOCH2—CH2OH+nHOOC—COOH+(2n-1)H2O。nHOCH2—CH2—COOH +(n-1)H2O。b.聚氨基酸類:—NH2與—COOH間的縮聚nH2N—CH2COOH +(n-1)H2O。nH2NCH2COOH+ +(2n-1)H2O]。c.酚醛樹脂類:nHCHO+ (n-1)H2O+。1.判斷正誤,正確的打“√”,錯誤的打“×”。(1)有機高分子化合物都是純凈物。( × )(2)單體與由該單體形成的高聚物具有相同的性質。( × )(3)相對分子質量為105 000的聚丙烯其聚合度為2 500。( √ )(4)由氨基酸合成蛋白質發生加聚反應。( × )(5)由1,3-丁二烯合成順丁橡膠發生加聚反應。( √ )(6)盛放汽油的試劑瓶不能用橡膠塞。( √ )(7)天然橡膠是高聚物,不能使溴水褪色。( × )(8) 的單體是CH2===CH2和。( × )(9)聚乙烯塑料可包裝食品,而聚氯乙烯塑料不可用于包裝食品。( √ )(10)聚苯乙烯與苯乙烯互為同分異構體。( × )(11)合成纖維、人造纖維及碳纖維都屬于有機高分子材料。( × )(12)酚醛樹脂和聚氯乙烯都是熱固性塑料。( × )(13)聚乙烯能使酸性高錳酸鉀溶液褪色。( × )(14)聚乳酸是一種純凈物。( × )(15)橡膠的老化實質上發生的是酯化反應。( × )(16)聚四氟乙烯可作為不粘鍋的內襯,其鏈節是—CF2—。( × )(17)天然橡膠的主要成分聚異戊二烯()為純凈物。( × )(18)高分子化合物的結構大致可以分為線型結構、支鏈型結構和網狀結構三類。( √ ) 1.下列關于合成材料的說法不正確的是( )A.結構為…—CH===CH—CH===CH—CH===CH—CH===CH—…的高分子的單體是乙炔B.聚氯乙烯可制成薄膜、軟管等,其單體是CH2===CHClC.合成酚醛樹脂()的單體是苯酚和甲醇D.合成順丁橡膠()的單體是CH2===CH—CH===CH22.秸稈(含多糖類物質)的綜合利用具有重要的意義。下面是以秸稈為原料合成聚酯類高分子化合物的其中一部分路線:其中,F的化學名稱是 ,由F生成G的化學方程式為(2)已知:R1CO18OR2+R3OHR1COOR3+ROH,則反應的化學方程式為21世紀教育網(www.21cnjy.com)中小學教育資源及組卷應用平臺知識清單28 生物大分子、合成高分子知識點01 油脂 知識點02 糖類知識點03 蛋白質 知識點04 核酸知識點05 合成高分子的基本方法 知識點06 高分子材料知識點01 油脂1.油脂的組成和結構(1)組成:油脂是由高級脂肪酸與甘油形成的酯,屬于酯類物質(2)結構①單甘油酯:R=R'=R''②混甘油酯:R、R'、R''不完全相同③天然油脂都是多種混甘油酯的混合物。(3)常見的高級脂肪酸2.分類3.物理性質4.化學性質(1)水解反應①酸性水解:制備甘油和高級脂肪酸②堿性水解(皂化反應):制備甘油和肥皂(2)加成反應--不飽和油脂的特性①溴水:液態油能夠使溴水褪色(鑒別植物油和動物油)。②氫化反應:液態油與氫氣的加成反應,又叫油脂的硬化。這樣制得的油脂叫人造脂肪,又叫硬化油。+3H2。5.油脂的應用6.油脂和礦物油的比較物質 油脂 礦物油油 脂肪組成 不飽和高級脂肪酸的甘油酯 飽和高級脂肪酸的甘油酯 多種烷烴、環烷烴、芳香烴狀態 液態 固態 液態化學性質 能水解,兼有烯烴的性質 能水解 具有烴的性質,不能水解存在 花生、大豆、芝麻等油料作物中 動物脂肪 石油聯系 油和脂肪統稱油脂,均屬于酯類 烴類1.判斷正誤,正確的打“√”,錯誤的打“×”。(1)礦物油和植物油主要成分不同( )(2)“酯”和“脂”意義不同,不能混用( )(3)糖類、油脂充分燃燒后產物相同( )(4)油脂的皂化反應屬于加成反應( )(5)天然植物油常溫下一般呈液態,難溶于水,有恒定的熔、沸點( )(6)糖類、油脂、蛋白質都屬于高分子化合物。( )(7)糖類、油脂、蛋白質都能發生水解反應。( )(8)油脂硬化和水解的反應都屬于取代反應。( )(9)硬脂酸、軟脂酸、油酸都是乙酸的同系物。( )(10)油脂硬化是物理變化。( )(11)油脂與濃NaOH溶液反應制高級脂肪酸鈉不屬于取代反應。( )(12)油脂屬于高分子化合物,可發生水解反應。( )答案(1)(√) (2)(√) (3)(√) (4)(×) (5)(×)(6)( × )(7)( × )(8)( × )(9)( × )(10)( × )(11)( × )(12)( × )1.下列關于油脂的敘述中,不正確的是( )A.天然油脂沒有固定的熔點和沸點,所以天然油脂是混合物B.油脂在人體內的化學變化主要是在脂肪酶的催化下進行水解C.油脂是酯的一種,利用油脂在堿性條件下水解,可以生產甘油和肥皂D.植物油和礦物油都不能使溴水裉色【答案】D【解析】選D 植物油中含碳碳雙鍵,能使溴水裉色。2.下列有關基本營養物質的說法正確的是( )A.吃饅頭時越嚼越甜,是因為淀粉發生了水解反應B.變質的油脂有難聞的哈喇味,是因為油脂發生了加成反應C.蛋白質溶液中加入硫酸銅溶液后,產生的沉淀能重新溶于水D.牛奶中含有豐富的蛋白質,所以羊毛衫上的奶漬可以用加酶洗衣粉洗滌【答案】A【解析】 吃饅頭時越嚼越甜,是因為淀粉在唾液淀粉酶作用下發生水解反應生成麥芽糖,A項正確;變質的油脂有哈喇味,是因為油脂發生了氧化反應,B項錯誤;硫酸銅是重金屬鹽,能使蛋白質變性,產生的沉淀不能重新溶解,C項錯誤;羊毛的主要成分是蛋白質,不能用加酶洗衣粉洗滌羊毛衫,D項錯誤。知識點02 糖類一、糖類的組成和分類1.概念和組成(1)定義:多羥基醛、多羥基酮和它們的脫水縮合物。(2)組成:由C、H、O三種元素組成(3)組成通式:Cn(H2O)m,曾用名碳水化合物①大多數糖類可用通式Cn(H2O)m表示,脫氧核糖(C5H10O4)、鼠李糖(C6H12O5)不符合;②少數符合糖類通式的物質不是糖類,如乙酸(CH3COOH)、甲酸甲酯(HCOOCH3)③糖類分子中并不存在水分子。2.分類類別 依據 舉例單糖 不能水解的糖 葡萄糖、果糖和脫氧核糖等寡糖或 低聚糖 1 mol糖水解后能產生2~10mol單糖 以二糖最為重要,二糖有麥芽糖、乳糖和蔗糖等多糖 1 mol糖水解后能產生10mol以上單糖 淀粉、纖維素和糖原等轉化 關系二、單糖1.葡萄糖(1)組成和結構分子式 結構簡式 官能團 判別C6H12O6 CH2OH(CHOH)4CHO -OH、-CHO 多羥基醛(2)化學性質①生理氧化:C6H12O6+6O26CO2+6H2O②發酵反應:C6H12O62C2H5OH+2CO2③酯化反應:CH2OH(CHOH)4CHO +5CH3COOH CH3COOCH2(CHOH)4CHO+5H2O④銀鏡反應:CH2OH(CHOH)4CHO+2[Ag(NH3)2]OHCH2OH(CHOH)4COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O⑤與新制Cu(OH)2反應:CH2OH(CHOH)4CHO+2Cu(OH)2+NaOHCH2OH(CHOH)4COONa+Cu2O↓+3H2O⑥與H2加成:CH2OH(CHOH)4CHO+H2CH2OH(CHOH)4CH2OH2.其他常見單糖單糖 果糖 核糖 脫氧核糖物理性質 無色晶體,易溶于水,吸濕性強 / /類別 多羥基酮,屬于酮糖,與葡萄糖互為同分異構體 多羥基醛,屬于醛糖結構 簡式 CH2OH(CHOH)3--CH2OH CH2OH(CHOH)3CHO CH2OH(CHOH)2CH2CHO分子式 C6H12O6 C5H10O5 C5H10O4三、二糖1.組成、結構和用途蔗糖 麥芽糖相 似 點 ①組成相同,分子式均為C12H22O11,互為同分異構體②都屬于二糖,1 mol二糖水解后生成2 mol單糖③水解產物都能發生銀鏡反應,都能還原新制Cu(OH)2④都具有甜味(蔗糖更甜)不 同 點 不含醛基(非還原性糖) 含有醛基(還原性糖)不能發生銀鏡反應,也不能還原新制Cu(OH)2 能發生銀鏡反應,能還原新制Cu(OH)2水解為葡萄糖和果糖 水解為葡萄糖2.水解反應(1)蔗糖:C12H22O11(蔗糖)+H2OC6H12O6(葡萄糖)+C6H12O6(果糖)(2)麥芽糖:C12H22O11(麥芽糖)+H2O2C6H12O6(葡萄糖)3.蔗糖水解產物性質實驗探究(1)步驟①在一支試管中加入20%蔗糖溶液1mL,加入稀硫酸,水浴加熱;②然后用NaOH溶液中和呈弱堿性;③再加入新制的Cu(OH)2懸濁液加熱(2)現象:有磚紅色沉淀生成(3)結論:蔗糖水解產物中有還原性糖。四、多糖1.組成和結構淀粉 纖維素分子式 (C6H10O5)n (C6H10O5)n[C6H7O2(OH)3]nn值大小 大 更大結構特點 ①無-CHO,②1個葡萄糖單元含有三個醇羥基水解最終產物 葡萄糖 葡萄糖化學性質 溶液遇碘變藍色 --可發生酯化反應是否為純凈物 否 否是否互為同分異構體 否2.水解反應(1)淀粉:(C6H10O5)n(淀粉)+nH2OnC6H12O6(葡萄糖)(2)纖維素:(C6H10O5)n(纖維素)+nH2OnC6H12O6(葡萄糖)(3)水解難易程度:纖維素比淀粉難水解3.淀粉水解程度的實驗探究(1)實驗步驟(2)實驗現象及結論現象A 現象B 結論1 未出現銀鏡 溶液變藍色 淀粉尚未水解2 出現銀鏡 溶液變藍色 淀粉部分水解3 出現銀鏡 溶液不變藍色 淀粉完全水解1.判斷正誤,正確的打“√”,錯誤的打“×”。(1)糖類、油脂、蛋白質都屬于高分子化合物。( × )(2)糖類、油脂、蛋白質都能發生水解反應。( × )(3)糖類、油脂充分燃燒后產物相同。( √ )(4)淀粉和纖維素都屬于糖類,所以食用淀粉和纖維素均可以為人體提供營養。( × )(5)棉花、蠶絲的主要成分都是蛋白質。( × )(6)葡萄糖與果糖,蔗糖與麥芽糖,淀粉和纖維素均互為同分異構體。( × )(7)玉米制醇、蛋白質變性和納米銀粒子的聚集都是化學變化。( × )(8)麥芽糖屬于二糖,能發生水解,但不能發生銀鏡反應。( × )(9)甲醛、乙酸、葡萄糖、果糖的最簡式均為CH2O,它們的化學性質相似。( × )【答案】(1)(×)(2)(×)(3)( √ )(4)( × )(5)( × )(6)( × )(7)( × )(8)( × )(9)( × )1.唐代張九齡詩句“松葉堪為酒,春來釀幾多”涉及淀粉、麥芽糖、葡萄糖、乙醇等化學物質,下列有關說法錯誤的是( )A.淀粉、乙醇所含元素種類相同B.蔗糖和麥芽糖、淀粉和纖維素都互為同分異構體C.麥芽糖、葡萄糖都能被新制的Cu(OH)2懸濁液氧化D.淀粉、麥芽糖都能發生水解反應,最終生成葡萄糖【答案】 B【解析】 蔗糖和麥芽糖的分子式都是C12H22O11,互為同分異構體;淀粉和纖維素均屬于多糖,分子式均為(C6H10O5)n,但聚合度n不同,二者不互為同分異構體,故B錯誤。2.(2022·鄭州模擬)我國科學家在實驗室中首次實現用二氧化碳合成淀粉,成為當今世界的一項顛覆性技術。下列相關說法正確的是( )A.淀粉在人體內代謝后轉化成果糖B.這種合成淀粉和天然形成的淀粉化學性質不同C.此項技術有助于我國在未來實現“碳中和”D.淀粉是二氧化碳分子的多聚體【答案】 C【解析】 淀粉可在人體內代謝后轉化成葡萄糖,故A錯誤;合成淀粉和天然形成的淀粉化學性質相同,故B錯誤;用二氧化碳合成淀粉可減少二氧化碳,有助于實現“碳中和”,故C正確。知識點03 蛋白質一、氨基酸1.氨基酸的結構(1)概念:羧酸分子中烴基上的氫原子被氨基取代形成的取代羧酸。(2)分子結構(3)幾種常見的氨基酸俗名 結構簡式 系統命名甘氨酸 H2N-CH2COOH 氨基乙酸丙氨酸 CH3-COOH 2-氨基丙酸谷氨酸 HOOC-CH2-CH2-COOH 2-氨基戊二酸苯丙氨酸 CH2-COOH 2-氨基-3-苯基丙酸纈氨酸 CH3-COOH 2-氨基-3-甲基丁酸半胱氨酸 HS-CH2-COOH -氨基--巰基丙氨酸2.氨基酸的物理性質3.氨基酸的化學性質(1)兩性①與酸反應:HOOC-CH2-NH2+HClHOOC-CH2-NH3Cl②與堿反應:H2N-CH2COOH+NaOHH2N-CH2COONa+H2O(2)成肽反應:羧基脫羥基,氨基脫氫,形成肽鍵()4.氨基酸的脫水反應(1)分子間單分子脫水形成二肽(兩種不同的氨基酸可以生成4種二肽)①H2N-CH2-COOH+H2N-COOH→H2N-CH2COOH+H2O②H2N-COOH+H2N-CH2-COOH→H2N-CH2-COOH+H2O③H2N-CH2-COOH+ H2N-CH2-COOH→H2N-CH2CH2-COOH+H2O④H2N-COOH +H2N-COOH→H2N-COOH+H2O(2)分子間或分子內縮合成環①分子間雙分子脫水成環肽②分子內單分子脫水成環肽(3)脫水縮合生成多肽或蛋白質+(n-1)H2O二、蛋白質1.蛋白質的結構(1)組成與結構①蛋白質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蛋白質主要由C、H、O、N、S等元素組成。(2)四級結構2.蛋白質的性質(1)兩性:蛋白質的結構中含有-NH2和-COOH兩種官能團,因此既能與酸反應又能與堿反應。(2)水解①水解條件:酸、堿或酶催化②水解過程:蛋白質多肽化合α-氨基酸(3)鹽析①概念:向蛋白質溶液中加入大量的濃輕金屬鹽或銨鹽溶液,使蛋白質的溶解度降低而從溶液中析出②現象:試管A中出現白色沉淀,試管B中沉淀消失③特點:鹽析不影響蛋白質的結構和生物活性,屬于物理變化,是一個可逆過程④應用:分離提純蛋白質(4)變性①含義:蛋白質在某些條件下聚沉,失去原有的生理活性②條件:加熱,紫外線,X射線,強酸,強堿,強氧化劑,重金屬鹽,甲醛、酒精、苯酚等有機物③特點:不可逆,蛋白質失去原有的生理活性④實質:化學變化(結構、性質改變)(5)顯色反應:含有苯環的蛋白質遇濃硝酸會有白色沉淀產生,加熱后沉淀變黃色。(6)灼燒:有燒焦的羽毛味三、酶1.判斷正誤,正確的打“√”,錯誤的打“×”。(1)淀粉、蛋白質完全水解的產物互為同分異構體( )(2)磨豆漿的大豆富含蛋白質,豆漿煮沸后蛋白質變成了氨基酸( )(3)向蛋白質溶液中加入飽和硫酸鈉溶液,析出的沉淀不溶于水( )(4)用甘氨酸()和丙氨酸()縮合最多可形成四種二肽( )(5)糖類、油脂、蛋白質都屬于高分子化合物。( )(6)糖類、油脂、蛋白質都能發生水解反應。( )(7)糖類、油脂充分燃燒后產物相同。( )(8)有兩種氨基酸,分別是甘氨酸和丙氨酸,兩分子氨基酸之間脫水能形成三種二肽。( )(9)棉花、蠶絲的主要成分都是蛋白質。( )(10)通過鹽析可提純蛋白質,并保持其生理活性。( )(11)玉米制醇、蛋白質變性和納米銀粒子的聚集都是化學變化。( )(12)蛋白質的水解產物都含有羧基和羥基。( )(13)氨基酸既可以與鹽酸反應,也可以與氫氧化鈉反應。( )(14)將(NH4)2SO4、CuSO4溶液分別加入蛋白質溶液,都出現沉淀,表明兩者均可使蛋白質變性。( )(15)氨基酸和蛋白質分子中都含有氨基和羧基,二者均有兩性。( )答案 (1)× (2)× (3)× (4)√(5)( × )(6)( × )(7)( √ )(8)( × )(9)( × )(10)( √ )(11)( × )(12)( × )(13)( √ )(14)( × )(15)( √ )1.下列關于蛋白質的說法不正確的是( )A.蛋白質是天然高分子化合物B.在雞蛋清中滴加濃HNO3會變黃C.酶是一種生物催化劑,主要由C、H、O三種元素組成D.鑒別織物成分是蠶絲還是“人造絲”可采用灼燒聞氣味的方法【解析】選C 酶是一種蛋白質,主要由C、H、O、N等多種元素組成,C錯誤;“人造絲”的成分是纖維素,灼燒沒有燒焦羽毛的氣味,D正確。2.蛋白質是由氨基酸組成的,一定條件下蛋白質或多肽可以水解,最終產物為氨基酸。今有1個多肽,其化學式為C32H44N6O7,已知它在一定條件下徹底水解只得到下列三種氨基酸:,該1 mol多肽徹底水解生成的物質的量為( )A.2 mol B.4 molC.5 mol D.6 mol【答案】A【解析】 解題的關鍵就是要計算氨基酸的個數,從給定的氨基酸分子來看,每個氨基酸只提供1個N原子,由多肽分子中的N原子數可確定氨基酸的數目是6。設這三種氨基酸的個數依次為x、y、z,根據C、H、O、N的原子守恒,可求出x=y=z=2,A項正確。知識點04 核酸一、核酸的組成1.概念:核酸是一種生物大分子,相對分子質量可達上百萬。2.分類3.組成(1)核酸可以看作磷酸、戊糖和堿基通過一定方式結合而成的生物大分子。(2)核酸的水解和生成二、核酸的結構1.DNA的結構2.RNA的結構三、核酸的生物功能1.核酸是生物體遺傳信息的載體2.DNA的生物功能(1)基因:有一定堿基排列順序的DNA片段含有特定的遺傳信息。(2)基因作用:DNA分子上有許多基因,決定了生物體的一系列性狀。3.RNA的生物功能:主要負責傳遞、翻譯和表達DNA所攜帶的遺傳信息。1.判斷正誤,正確的打“√”,錯誤的打“×”。(1)的雙螺旋結構與氫鍵無關( ) ;(2)核苷酸是一種生物大分子,不能發生水解反應( ) ;(3)核酸的堿基之間通過范德華力結合成堿基對( ) ;(4)DNA的兩條多聚核苷酸鏈間通過磷酯鍵連接形成雙螺旋結構( ) ;(5)核酸是由多種氨基酸通過肽鍵形成的一類生物大分子( ) ;(6)DNA的雙螺旋結構靠大量氫鍵相連而穩定存在于生命體中故( ) ;(7)DNA分子中含有4種堿基( )(8)核苷酸縮合聚合可形成生物大分子RNA( ) ;(9)核苷酸通過縮聚反應可以得到核酸,核酸屬于生物大分子( )(10)DNA可以看作磷酸、核糖和堿基通過一定方式結合而成( )(11)腺嘌呤與鳥嘌呤分子數相等,胞嘧啶與胸腺嘧啶分子數相等,( )(12)不同種類DNA堿基組成比例相同( )(13)同一生物的不同器官DNA堿基組成不同( ) ;(14)年齡增長但DNA堿基組成不變( ) ;(15)核酸是由氨基酸殘基組成的( )(16)核酸水解產物中含有磷酸、葡萄糖和堿基( )(17)核酸、核糖核苷酸都是高分子化合物( )(18)核酸有核糖核酸和脫氧核糖核酸兩類,對蛋白質的合成和生物遺傳起重要作用( )【答案】(1)( × ) ;(2) ( × ) ;(3) ( × ) ;(4) ( × ) ;(5) ( × ) ;(6) ( √ ) ;(7) ( √ ) (8) ( √ ) ;(9) ( √ ) (10) ( × ) (11) ( × ) (12) ( × )(13) ( × ) ;(14) ( √ ) ;(15) ( × ) (16) ( × ) (17) ( × ) (18) ( √ )1.核酸檢測對防疫新冠肺炎的意義重大。圖1是脫氧核糖核酸(DNA)的結構片段,它的堿基中胞嘧啶的結構如圖2,下列說法正確的是( )A.脫氧核糖核酸中含有的化學鍵都是不同原子形成的極性共價鍵B.2-脫氧核糖(C5H10O4)與葡萄糖互為同系物,都能發生銀鏡反應C.胞嘧啶分子式為C4H5N3O,含有的官能團只有氨基和肽鍵D.脫氧核糖核酸由磷酸、2-脫氧核糖和堿基通過一定方式結合而成【答案】 D2.2020年的春節期間,新冠病毒肆虐。因為核酸是生命的基礎物質,是病毒的“身份證”,所以患者的確診需要病毒的核酸檢驗。以下關于核酸的論述正確的是( )A.核酸是核蛋白的非蛋白部分,也是由氨基酸殘基組成的B.核酸水解產物中含有磷酸、葡萄糖和堿基C.核酸、核苷酸都是高分子D.核酸有核糖核酸和脫氧核糖核酸兩類,對蛋白質的合成和生物遺傳起重要作用【答案】 D【解析】 核酸是由磷酸、戊糖和堿基通過一定的方式結合而成的,故A、B錯誤;核酸是高分子,但核苷酸不是高分子,故C錯誤。知識點05 合成高分子的基本方法一、高分子1.高分子與一般小分子有機物的區別高分子化合物 一般小分子有機物相對分子質量 只是一個平均值,通常在104以上 都有一個明確的數值,一般在1 000以下類別 混合物 純凈物結構 由若干個重復結構單元組成 具有單一結構2.高分子的合成(1)含義:利用有機物相互反應的性能,得到相對分子質量較大的高分子的過程。(2)合成高分子的基本方法①加成聚合反應:一般是含有雙鍵的烯類單體發生的聚合反應。②縮合聚合反應:一般是含有兩個(或兩個以上)官能團的單體之間發生的聚合反應。二、加成聚合反應1.含義:由含有不飽和鍵的相對分子質量小的化合物以加成反應的形式結合成相對分子質量大的高分子的化學反應叫加成聚合反應,簡稱加聚反應。2.高分子的組成3.加聚反應的特點三、縮合聚合反應1.含義:由單體分子間通過縮合反應生成高分子的反應稱為縮合聚合反應,簡稱縮聚反應。2.縮聚物的結構簡式3.縮聚反應的特點4.書寫縮聚聚合物及反應方程式的注意事項(1)方括號外側寫出端基原子或原子團。(2)各單體的物質的量與縮聚物結構式的下標一般要一致。(3)小分子物質的量:①由一種單體進行的縮聚反應,生成的小分子物質的量一般為n-1②由兩種單體進行的縮聚反應,生成的小分子物質的量一般為2n-1四、加聚反應1.加聚反應的常見類型(1)單烯自聚型:“斷開雙鍵,鍵分兩端,添上括號,右下寫n”①合成聚乙烯:n CH2=CH2CH2-CH2n②合成聚氯乙烯:n CH2=CH-ClCH2-n③合成聚丙烯腈:nCH2=CH-CNCH2-n(2)二烯自聚型:“單變雙,雙變單,破兩頭,移中間,添上括號,右下寫n”①合成順丁橡膠:nCH2=CH-CH=CH2CH2-CH=CH-CH2n②合成天然橡膠:nCH2=CH-CH2CH2-CH-CH2n③合成氯丁橡膠:nCH2=-CH=CH2CH2-CH-CH2n(3)多單烯共聚型:“雙鍵打開,中間相連,添上括號,右下寫n”①nCH2=CH2+nCH3-CH=CH2CH2-CH2-CH2n②n CH2=CHCl+nCH=CH2CH2--CH2n③nCF3-CF=CF2+nCF2=CF2CF2-CF2-CF2n(4)單烯二烯烴共聚型:“雙鍵打開,中間相連,單鍵變雙鍵,添上括號,右下寫n”①n CH2=CH-CH2+nCH2=CH2CH2-CH-CH2-CH2-CH2n②n CH2=CH-CH=CH2+n CH2=CHCHOCH2-CH=CH-CH2-n(5)單炔烴自聚型:“叁鍵打開,變成雙鍵,中間相連,添上括號,右下寫n”①nCH≡CHCH=CHn②n CH3C≡CCH3n(6)環狀化合物加聚型①O-CH2-CH2n②n NH-(CH2)5-n③n2.巧記加聚反應產物的書寫方法(1)單烯加聚雙改單,鏈節主鏈兩個碳,其他部分連原碳,寫成支鏈不改變。(2)共軛雙鍵(兩個雙鍵之間間隔一個碳碳單鍵)要加聚,鏈節四碳要牢記,兩端雙鍵變單鍵,中間單鍵變雙鍵,其他部分連原碳,寫成支鏈不改變。(3)共聚鏈節靈活寫,規律總結兩方面,開環加聚成長鏈,斷開之處前后連,鏈節再加方括號,聚合度n跟后面。3.由加聚物推斷單體的方法(1)凡鏈節的主鏈只有兩個碳原子(無其他原子)的聚合物,其合成單體必為一種,將鏈節兩端兩個半鍵向內閉合成鍵即可。如,其單體是。(2)凡鏈節主鏈上只有四個碳原子,且鏈節無雙鍵的聚合物,其單體必為兩種,在鏈節兩端及正中央劃線斷開,然后左右兩個半鍵閉合成鍵即可。如的單體為CH2=CH2和。(3)凡鏈節主鏈中只有碳原子,并存在結構的聚合物,其規律是“見雙鍵,四個碳;無雙鍵,兩個碳”。從一端劃線斷開,隔一鍵斷一鍵,然后將半鍵閉合成鍵,即單雙鍵互換。如的單體是CH2=CH-CH=CH2和CH=CH2。由加聚物推斷單體的方法可簡要總結為“兩兩一組,組間斷一鍵,組內加一鍵。”五、縮聚反應1.縮聚反應的常見類型(1)二元酸與二元醇縮聚:以醇羥基中的氫原子和酸分子中的羥基結合成水的方式而進行的縮聚nHO---OH+nHOCH2CH2OHHO--OCH2CH2OnH+(2n-1)H2O(2)氨基酸縮聚:以氨基中的氫原子和羧基中的羥基結合成水的方式而進行的縮聚nH2N-CH2-COOHHNH-CH2-nOH+(n-1)H2O(3)羥基酸縮聚:以醇羥基中的氫原子和酸分子中的羥基結合成水的方式而進行的縮聚nHO-CH2-COOHHO-CH2-nOH+(n-1)H2O(4)酚醛縮聚:以某分子中碳氧雙鍵中的氧原子與另一個基團中的活潑氫原子結合成水而進行的縮聚反應n+nHCHO+(n-1)H2O2.縮聚產物推斷單體(1)步驟①采用“切割法”去掉縮聚物結構簡式中的方括號與“n”,變為小分子②斷開分子中的酰胺鍵或酯基③將斷開的羰基碳原子上連接-OH;在氧或氮原子上連接-H,還原為單體小分子(2)舉例①HO--OCH2CH2OnHHO--OCH2CH2OHHOOC-COOH+HOCH2CH2OH②和③HNH-R-nOHH2N-R--OHH2N-R-COOH1.判斷正誤,正確的打“√”,錯誤的打“×”。(1)棉花、蠶絲、羊毛、天然橡膠都屬于天然高分子( )(2)天然橡膠是高聚物,不能使溴水褪色( )(3)的單體是CH2==CH2和( )(4)酚醛樹脂和聚氯乙烯都是熱固性塑料( )(5)聚乙烯、聚氯乙烯塑料都可用于包裝食品( )【答案】 (1)√ (2)× (3)× (4)× (5)×1.按要求填空:①利用CH2===CH—CH===CH2合成順式聚合物的結構簡式為 。②可由單體CH3CH===CH2和CH2===CH2合成某種聚合物,該反應的化學方程式為 nCH3CH===CH2+nCH2===CH2 。③3-對甲苯丙烯酸甲酯(E)是一種用于合成抗血栓藥的中間體,其合成路線的最后一步是:E。E在一定條件下可以生成高聚物F,F的結構簡式為 。【答案】① 。② nCH3CH===CH2+nCH2===CH2 。③ 。【解析】 ①利用CH2===CH—CH===CH2合成順式聚合物的化學方程式為nCH2===CH—CH===CH2。②單體CH3CH===CH2和CH2===CH2合成的聚合物是或,反應方程式見答案。③由題目已知合成路線可知E的結構簡式為,則E在一定條件下形成的高聚物結構簡式為。知識點06 高分子材料一、高分子的結構、性質和分類1.高分子化學反應的特點(1)與結構的關系結構決定性質,高分子的化學反應主要取決于結構特點、官能團與基團之間的影響。如碳碳雙鍵易氧化和加成,酯基易水解,羧基易發生酯化、取代等反應。(2)常見的有機高分子化學反應①降解:在一定條件下,高分子材料降解為小分子。如有機玻璃(聚甲基丙烯酸甲酯)熱解為甲基丙烯酸甲酯;聚苯乙烯用氧化鋇處理,能分解為苯乙烯。常見的高分子降解方法有:生物降解,化學降解,光降解等。②橡膠硫化:天然橡膠(CH2-CH-CH2n)經硫化,破壞了碳碳雙鍵,形成二硫鍵(-S-S-)等,把線型結構變為網狀結構。③催化裂化:塑料催化裂化得到柴油、煤油、汽油及可燃性氣體等。2.高分子的結構與性質(1)結構:線型結構、支鏈型結構和網狀結構(2)性質分類 線型高分子 網狀高分子結構 分子中的原子以共價鍵相互連接,構成一條很長的卷曲狀態的“鏈” 分子鏈與分子鏈之間有許多共價鍵交聯起來,形成三維空間網狀結構溶解性 能緩慢溶解于適當溶劑 很難溶解,但往往有一定程度的脹大性能 具有熱塑性,無固定熔點 具有熱固性,受熱不熔化特性 強度大、可拉絲、吹薄膜、絕緣性好 強度大、絕緣性好,有可塑性常見 物質 聚乙烯、聚氯乙烯、天然橡膠 酚醛樹脂、硫化橡膠【特別提醒】(1)線型高分子具有熱塑性,可反復加熱熔融加工、而熱固性塑料只能一次成型。(2)線型高分子為長鏈結構,分子鏈之間不存在化學鍵,網狀高分子為網狀結構,鏈與鏈之間存在化學鍵。(3)線型結構的高分子可以轉化為網狀結構的高分子。(4)高分子的結構并不復雜,具有很強的規律性。(5)高分子材料的相對分子質量是不確定的。高分子都是混合物。3.高分子材料按用途和性能分類(1)通用高分子材料:塑料、合成纖維、合成橡膠、黏合劑、涂料等(2)功能高分子材料:高分子分離膜、導電高分子、醫用高分子、高吸水性樹脂等二、通用高分子材料1.塑料(1)成分(2)分類(3)聚乙烯①高壓法聚乙烯與低壓法聚乙烯的比較高壓法聚乙烯 低壓法聚乙烯合成條件 高溫、高壓、引發劑 低壓、催化劑分子結構類型 支鏈型 線型相對分子質量 相對較小 相對較大軟化溫度 相對較低 相對較高密度 相對較小 相對較大硬度 相對較小 相對較大主要性能 無毒、無味、較柔軟 無毒、無味、較硬②低密度、高密度聚乙烯軟化溫度、密度區別的原因a.高分子軟化溫度、密度的影響因素b.影響低密度、高密度聚乙烯軟化溫度、密度的主要因素因素 類型低密度聚乙烯 高密度聚乙烯支鏈 支鏈較多 支鏈較少分子間作用力 低密度聚乙烯小于高密度聚乙烯軟化溫度、密度 低密度聚乙烯低于高密度聚乙烯(4)酚醛樹脂①酸催化苯酚和甲醛的加成:+羥甲基苯酚的縮聚:n+(n-1)H2O②堿催化:甲醛過量,反應產物復雜羥甲基苯酚 二羥甲基苯酚 三羥甲基苯酚 網狀結構的酚醛樹脂③用途:作絕緣、隔熱、阻燃、隔音材料和復合材料,如烹飪器具手柄,家用電器開關等2.合成纖維(1)纖維的分類(2)合成纖維的性能和應用①性能:具有強度高、彈性好、耐腐蝕、不縮水、保暖等優點②應用:滿足人們的穿著需求;工農業生產與高科技領域:工業用的隔音、隔熱、絕緣材料;漁業用的漁網、纜繩;醫療用的縫合線、止血棉;航空航天用的降落傘、航天服等(3)常見合成纖維①六大綸包括:滌綸、錦綸、腈綸、丙綸、維綸、氯綸,其中維綸被稱為“人造棉花”,因其分子鏈上含有羥基而具有較好的吸濕性。②兩類合成纖維的比較聚酯纖維 聚酰胺纖維實例 滌綸 錦綸成分 聚對苯二甲酸乙二酯纖維 聚己二酰己二胺纖維性能 強度大,耐磨,易洗,快干,保形性好,但透氣性和吸濕性差,可以與天然纖維混紡獲得改進 不溶于普通溶劑,熔化溫度高于260 ℃,拉制的纖維具有天然絲的外觀和光澤,耐磨性和強度高應用 大量用于服裝與床上用品、各種裝飾布料、國防軍工特殊織物,以及工業用纖維制品等 絲襪、降落傘、漁網、輪胎、簾子線等(4)制備反應①滌綸:nHOOC-COOH+nHOCH2CH2OHHO--OCH2CH2On H +(2n-1)H2O②錦綸:nHOOC(CH2)4COOH+nH2N(CH2)6NH2HO-(CH2)4--(CH2)6nH +(2n-1)H2O3.合成橡膠(1)橡膠的分類(2)合成橡膠的原料與性能①原料:以石油、天然氣為原料,以二烯烴和烯烴等為單體,聚合而成。②性能:具有高彈性、絕緣性、氣密性、耐油性、耐高溫或耐低溫等性能。(3)合成橡膠的結構--以順丁橡膠為例①合成反應:nCH2=CH-CH=CH2②結構:線型結構,加入硫化劑加熱,以二硫鍵(-S-S-)等連接形成網狀結構(4)天然橡膠①結構簡式為CH2-CH-CH2n②單體為CH2=CH-CH2三、功能高分子材料1.性能和分類(1)性能:具有某些特殊化學、物理及醫學功能的高分子材料(2)分類:高分子催化劑;高分子分離膜;形狀記憶高分子;磁性高分子;高吸水性樹脂;醫用高分子材料;緩釋高分子藥物2.高吸水性樹脂(1)合成方法①對淀粉、纖維素等天然吸水材料進行改性,在它們的高分子鏈上再接上含強親水性原子團的支鏈,以提高它們的吸水能力。②以帶有強親水性原子團的化合物為單體,均聚或共聚得到親水性高聚物。如丙烯酸鈉中加入交聯劑,在一定條件下發生聚合,得到聚丙烯酸鈉高吸水性樹脂,結構簡式為。③性能:可吸收其自身質量數百倍甚至上千倍的水,同時保水能力強,還能耐一定的擠壓作用。④應用:干旱地區用于農業、林業、植樹造林時抗旱保水、改良土壤,改造沙漠;嬰幼兒紙尿褲等。3.高分子分離膜(1)功能:分離膜只允許水及一些小分子物質通過,其余物質則被截留在膜的另一側,成為濃縮液,達到對原液凈化、分離和濃縮的目的。(2)分類(根據膜孔大小):①微濾膜;②超濾膜;③納濾膜;④反滲透膜。(3)制作材料:有機高分子材料,如醋酸纖維、芳香族聚酰胺、聚丙烯、聚四氟乙烯等(4)應用①海水淡化和飲用水的制取②果汁濃縮、乳制品加工③藥物提純、血液透析4.新型高分子材料與傳統三大合成材料的聯系與區別比較 分類功能高分子材料 傳統三大合成材料共同點 都是由C、H、O、N、S等元素構成都是由單體經加聚或縮聚反應形成都有線型結構、網狀結構區別 在功能與性能上,與傳統材料相比,新型高分子材料具有特殊功能5.功能高分子材料的比較常見功能高分子材料 主要功能高分子膜 高分子分離膜 選擇性地允許某些物質通過高分子傳感膜 把化學能轉換成電能高分子熱電膜 把熱能轉換成電能醫用高分子材料 ①具有優異的生物相容性②具有某些特殊功能6.加聚反應、縮聚反應方程式的書寫方法(1)加聚反應的書寫方法①單烯烴型單體加聚時,“斷開雙鍵,鍵分兩端,添上括號,右下寫n”。例如:nCH2==CH—CH3②二烯烴型單體加聚時,“單變雙,雙變單,破兩頭,移中間,添上括號,右下寫n”。③含有一個雙鍵的兩種單體聚合時,“雙鍵打開,中間相連,添上括號,右下寫n”。例如:(2)縮聚反應的書寫方法書寫縮合聚合物(簡稱縮聚物)結構式時,與加成聚合物(簡稱加聚物)結構式寫法有點不同,縮聚物結構式要在方括號外側寫出鏈節余下的端基原子或原子團,而加聚物的端基不確定,通常用橫線“—”表示。例如:a.聚酯類:—OH與—COOH間的縮聚nHOCH2—CH2OH+nHOOC—COOH+(2n-1)H2O。nHOCH2—CH2—COOH +(n-1)H2O。b.聚氨基酸類:—NH2與—COOH間的縮聚nH2N—CH2COOH +(n-1)H2O。nH2NCH2COOH+ +(2n-1)H2O]。c.酚醛樹脂類:nHCHO+ (n-1)H2O+。1.判斷正誤,正確的打“√”,錯誤的打“×”。(1)有機高分子化合物都是純凈物。( × )(2)單體與由該單體形成的高聚物具有相同的性質。( × )(3)相對分子質量為105 000的聚丙烯其聚合度為2 500。( √ )(4)由氨基酸合成蛋白質發生加聚反應。( × )(5)由1,3-丁二烯合成順丁橡膠發生加聚反應。( √ )(6)盛放汽油的試劑瓶不能用橡膠塞。( √ )(7)天然橡膠是高聚物,不能使溴水褪色。( × )(8) 的單體是CH2===CH2和。( × )(9)聚乙烯塑料可包裝食品,而聚氯乙烯塑料不可用于包裝食品。( √ )(10)聚苯乙烯與苯乙烯互為同分異構體。( × )(11)合成纖維、人造纖維及碳纖維都屬于有機高分子材料。( × )(12)酚醛樹脂和聚氯乙烯都是熱固性塑料。( × )(13)聚乙烯能使酸性高錳酸鉀溶液褪色。( × )(14)聚乳酸是一種純凈物。( × )(15)橡膠的老化實質上發生的是酯化反應。( × )(16)聚四氟乙烯可作為不粘鍋的內襯,其鏈節是—CF2—。( × )(17)天然橡膠的主要成分聚異戊二烯()為純凈物。( × )(18)高分子化合物的結構大致可以分為線型結構、支鏈型結構和網狀結構三類。( √ )【答案】(1) ( × )(2) ( × )(3) ( √ )(4) ( × )(5) ( √ )(6) ( √ (7) ( × )(8) ( × )(9) ( √ )(10) ( × )(11) ( × )(12) ( × )(13) ( × )(14) ( × )(15) ( × )(16) ( × )(17) ( × )(18) ( √ ) 1.下列關于合成材料的說法不正確的是( )A.結構為…—CH===CH—CH===CH—CH===CH—CH===CH—…的高分子的單體是乙炔B.聚氯乙烯可制成薄膜、軟管等,其單體是CH2===CHClC.合成酚醛樹脂()的單體是苯酚和甲醇D.合成順丁橡膠()的單體是CH2===CH—CH===CH2【答案】C【解析】 A項,根據加聚產物的單體推斷方法,凡鏈節的主鏈上只有兩個碳原子(無其他原子)的高聚物,其合成單體必為一種,將兩半鍵閉合即可知其單體為CH≡CH;B項,聚氯乙烯的單體是CH2===CHCl;C項,合成酚醛樹脂的單體是苯酚和甲醛。2.秸稈(含多糖類物質)的綜合利用具有重要的意義。下面是以秸稈為原料合成聚酯類高分子化合物的其中一部分路線:其中,F的化學名稱是 ,由F生成G的化學方程式為【答案】 己二酸(或1,6-己二酸) ,【解析】 根據F的鍵線式可知,F的名稱是己二酸(或1,6-己二酸),己二酸(或1,6-己二酸)分子中的羧基和1,4-丁二醇分子中的羥基發生縮聚反應生成聚酯類高分子化合物G,方程式見答案。(2)已知:R1CO18OR2+R3OHR1COOR3+ROH,則反應的化學方程式為【答案】【解析】 根據已知生成高聚物PES,可知反應方程式為21世紀教育網(www.21cnjy.com) 展開更多...... 收起↑ 資源列表 知識清單28 生物大分子、合成高分子(學生版) 2025年高考化學一輪復習知識清單.docx 知識清單28 生物大分子、合成高分子(教師版) 2025年高考化學一輪復習知識清單.docx 縮略圖、資源來源于二一教育資源庫