第56讲 生物大分子 合成高分子高考化学一轮复习课件

这是一份第56讲 生物大分子 合成高分子高考化学一轮复习课件，共59页。PPT课件主要包含了目标导航·内容索引，知识点1糖类，C12H22O11，葡萄糖和果糖，葡萄糖，知识点3合成高分子等内容，欢迎下载使用。
1.了解糖类、核酸、氨基酸、蛋白质和有机高分子材料的组成、结构特点、主要化学性质及应用。2.了解糖类、氨基酸和蛋白质在生命过程中的作用，了解脱氧核糖核酸、核糖核酸的生物功能。3.掌握合成高分子的两大基本反应的特点及应用。
知识点2　氨基酸、蛋白质、核酸的结构与性质
精炼高考真题·明确高考方向
(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
3．单糖的组成和分子结构
(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
2C2H5OH+2CO2
CH3COOCH2(CHOH)4CHO+5H2O
CH2OH(CHOH)4COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O
(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
CH2OH(CHOH)4COONa+Cu2O↓+3H2O
CH2OH(CHOH)4CH2OH
5.核糖、脱氧核糖 核糖与脱氧核糖分别是生物体的遗传物质核糖核酸(RNA)与脱氧核糖核酸(DNA)的重要组成部分。①核糖的结构简式：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。②脱氧核糖的结构简式：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
CH2OH—CHOH—CHOH—CHOH—CHO
CH2OH—CHOH—CHOH—CH2—CHO
6.二糖(1)二糖——蔗糖与麦芽糖
①蔗糖水解的化学方程式：_______________________________________。②麦芽糖水解的化学方程式：_______________________________。
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_______________
①结构不同；通式中_______不同；________同分异构体②淀粉遇碘显________③____________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____________，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。
银氨溶液或新制的Cu(OH)2和碘水
未水解部分水解完全水解
【碘例1】(2025·山东省名校联盟模拟)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
官能团改变，化学性质改变
1. 氨基酸的结构与性质
（1）氨基酸的组成与结构
①氨基酸的概念：羧酸分子中烃基的氢原子被___________取代后得到的化合物称为氨基酸②氨基酸的结构：天然蛋白质水解后得到的几乎都是____________，其通式为__________________，官能团为____________和____________
-NH2 -COOH
H2N－CH2COOH
（2）氨基酸的化学性质
a.与酸反应：HOOC-CH2-NH2+HCl → ______________________________b.与碱反应：H2N-CH2COOH+NaOH → ______________________________
HOOC－CH2－NH3Cl
H2N－CH2COONa+H2O
②成肽反应：羧基脱羟基，氨基脱氢，形成肽键（ ）
2. 蛋白质的结构与性质
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
①水解：在酸、碱或酶的作用下最终生成___________②两性：含有___________显碱性和含有___________显酸性③盐析：某些浓的无机盐可降低蛋白质的溶解度而使蛋白质从水溶液中析出，为________过程。可用于分离提纯蛋白质④变性：加热、加压、紫外线、X射线、强酸、强碱、重金属盐、一些有机物会使蛋白质变性，属于___________过程。是杀菌、消毒的原理⑤颜色反应：含苯环的蛋白质遇浓硝酸，加热显______色——蛋白质的检验方法⑥燃烧：有___________的气味——检验毛、丝纺织品
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：a .条件温和，不需加热；b.具有高度的专一性； c.具有高效催化作用
蛋白质盐析和变性的比较
3. 核酸的结构与性质
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：
戊糖 碱基
核糖 脱氧核糖
脱氧核糖核酸（DNA）
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：
①DNA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②RNA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。
（4）核糖核酸(RNA)与脱氧核糖核酸(DNA)比较
【例】(2025·三湘名校联考)美拉德反应是一种广泛存在于食品工业中的反应，能赋予食品独特的风味和色泽。由天门冬氨酸引发的美拉德反应部分过程如下，下列叙述错误的是( )A．甲分子中含有15个σ键 B．甲可形成两种链状二肽分子C．乙分子中含有3个手性碳原子 D．乙从类别角度看，既属于酰胺，又属于醇和羧酸
【例1】(2025·河北沧州一模）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(-SH)转化为二硫键
【例2】(2025·辽宁沈阳三模）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
1. 高分子化合物的组成
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
（3）高分子有机化合物与低分子有机物的区别
2. 高分子化合物的分类及基本性质
（1）高分子化合物的分类
①按来源分：________高分子、合成高分子②按结构分：线型高分子、_______高分子、支链型高分子③按性质分：热塑性高分子、____________高分子④按用途分：_________、______________、_______________、涂料、黏合剂等。其中，_________________________________又被称为“三大合成材料”
塑料 合成纤维 合成橡胶
塑料 、合成纤维 、 合成橡胶
（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)，__________结构高分子具有________性(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________
(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
一般含有双键、三键等不饱和键的化合物
链节的化学组成跟单体的化学组成相同
聚合物的相对分子质量为单体相对分子质量的整数倍
(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。
①羟基酸缩聚，如HOCH2COOH的缩聚：
HOOC(CH2)5OH的缩聚：
②二元醇与二元酸缩聚，如乙二酸与乙二醇的缩聚：
己二酸与乙二醇的缩聚：
⑤苯酚与甲醛的缩聚(酚醛树脂)：
(3)缩聚反应的特点反应特点
（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
5. 高聚物单体的推断方法
（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
（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
（3）新型高分子材料与传统三大合成材料的联系与区别
（4）功能高分子材料的比较
【例1】有下列高分子化合物，其中由两种不同单体聚合而成的是( )A．③⑤ B．③④⑤ C．①②③⑤ D．②③④⑤
1-氯-1，3-丁二烯加聚
对苯二甲酸和乙二醇缩聚
该聚合物由X( )和Y( )聚合而成，下列说法不正确的是( )
【例2】（2025·北京顺义一模）热塑性聚氨酯是具有高弹性、耐腐蚀能力的聚合物。一种基于二硫键(-S-S-)的自修复热塑性聚氨酯材料的结构如下：
A．X中碳氮双键比碳氧双键活性强 B．生成该聚合物的反应属于加聚反应C．该聚合物完全水解可以得到X和Y D．该聚合物可以进一步交联形成网状结构
1．(2025·北京高考)下列说法不正确的是( )A．糖类、蛋白质和油脂均为天然高分子 B．蔗糖发生水解反应所得产物互为同分异构体C．蛋白质在酶的作用下水解可得到氨基酸 D．不饱和液态植物油通过催化加氢可提高饱和度
2．(2025•辽吉黑高考)一种强力胶的黏合原理如下图所示。下列说法正确的是( ) A．Ⅰ有2种官能团 B．Ⅱ可遇水溶解使黏合物分离 C．常温下Ⅱ为固态 D．该反应为缩聚反应
3．(2025•河南高考)可持续高分子材料在纺织、生物医用等领域具有广阔的应用前景。一种在温和条件下制备高性能可持续聚酯P的路线如图所示。下列说法错误的是( )A．E能使溴的四氯化碳溶液褪色B．由 和G合成M时，有HCOOH生成C．P在碱性条件下能够发生水解反应而降解D．P解聚生成M的过程中，存在C-O键的断裂与形成
4.(2024·山东高考)中国美食享誉世界，东坡诗句“芽姜紫醋炙银鱼”描述了古人烹饪时对食醋的妙用。食醋风味形成的关键是发酵，包括淀粉水解、发酵制醇和发酵制酸等三个阶段。下列说法错误的是（ ）A.淀粉水解阶段有葡萄糖产生B.发酵制醇阶段有CO2产生C.发酵制酸阶段有酯类物质产生D.上述三个阶段均应在无氧条件下进行
5.(2024·北京高考)下列说法不正确的是（ ）A.葡萄糖氧化生成CO2和H2O的反应是放热反应B.核酸可看作磷酸、戊糖和碱基通过一定方式结合而成的生物大分子C.由氨基乙酸形成的二肽中存在两个氨基和两个羧基D.向饱和的NaCl溶液中加入少量鸡蛋清溶液会发生盐析
6.(2022·山东高考)下列高分子材料制备方法正确的是（ ）A.聚乳酸( )由乳酸经加聚反应制备B.聚四氟乙烯( )由四氟乙烯经加聚反应制备C.尼龙⁃66( )由己胺和己酸经缩聚反应制备D.聚乙烯醇( )由聚乙酸乙烯酯( )经消去反应制备
7.（2023·湖北高考）中科院院士研究发现，纤维素可在低温下溶于NaOH溶液，恢复至室温后不稳定，加入尿素可得到室温下稳定的溶液，为纤维素绿色再生利用提供了新的解决方案。下列说法错误的是（ ）
A．纤维素是自然界分布广泛的一种多糖B．纤维素难溶于水的主要原因是其链间有多个氢键C． NaOH提供OH-破坏纤维素链之间的氢键D．低温降低了纤维素在NaOH溶液中的溶解性