
逐點(diǎn)清(一) 糖類(一)糖的組成和分類
[注意] ①糖不一定均符合通式Cm(H2O)n,如脫氧核糖(C5H10O4);符合通式Cm(H2O)n的有機(jī)物不一定均是糖類,如乙酸(C2H4O2);②不是所有的糖都有甜味,有的糖有甜味,如葡萄糖等;有的糖沒有甜味,如纖維素等。
(二)單 糖1.葡萄糖
CH2OH(CHOH)4CHO
CH2OH(CHOH)2CH2CHO
[注意] ①蔗糖和麥芽糖二者分子式相同,但是結(jié)構(gòu)不同,屬于同分異構(gòu)體。②乳糖也是二糖,乳糖經(jīng)發(fā)酵可生成乳酸。
(四)多 糖1.淀粉和纖維素的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)(1)它們是由大量葡萄糖單元相互連接組成的天然有機(jī)高分子化合物。(2)淀粉和纖維素的分子式可以表示為(C6H10O5)n,也可以表示為[C6H7O2(OH)3]n,因?yàn)槎叩膎值不同,所以組成和結(jié)構(gòu)也不同,不屬于同分異構(gòu)體。
[注意] 淀粉和纖維素都不能被新制氫氧化銅等弱氧化劑氧化,屬于非還原糖。
[題點(diǎn)考法·全面練通]題點(diǎn)(一) 糖類的組成、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)1.下列有關(guān)糖類的敘述正確的是( )A.糖類都具有甜味B.糖類都含有羰基,對(duì)新制氫氧化銅等弱氧化劑表現(xiàn)出還原性C.糖類的組成都符合Cm(H2O)n的通式D.糖類是多羥基醛、多羥基酮和它們的脫水縮合物
解析:淀粉、纖維素等無甜味,A錯(cuò);淀粉、蔗糖等不能被新制氫氧化銅氧化,B錯(cuò);脫氧核糖不符合通式,C錯(cuò)誤。答案:D
2.(2022·廣東等級(jí)考)我國科學(xué)家進(jìn)行了如圖所示的碳循環(huán)研究。下列說法正確的是( )A.淀粉是多糖,在一定條件下能水解成葡萄糖B.葡萄糖與果糖互為同分異構(gòu)體,都屬于烴類C.1 ml CO中含有6.02×1024個(gè)電子D.22.4 L CO2被還原生成1 ml CO
解析:淀粉是由葡萄糖分子聚合而成的多糖,在一定條件下水解可得到葡萄糖,故A正確;葡萄糖與果糖的分子式均為C6H12O6,結(jié)構(gòu)不同,二者互為同分異構(gòu)體,但含有O元素,不屬于烴類,故B錯(cuò)誤;1個(gè)CO分子含有14個(gè)電子,則1 ml CO中含有14×6.02×1023個(gè)電子,故C錯(cuò)誤;未指明氣體處于標(biāo)準(zhǔn)狀況下,不能用標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體摩爾體積計(jì)算其物質(zhì)的量,故D錯(cuò)誤。答案:A
題點(diǎn)(二) 糖類的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)探究3.(2021·山東等級(jí)考)某同學(xué)進(jìn)行蔗糖水解實(shí)驗(yàn),并檢驗(yàn)產(chǎn)物中的醛基,操作如下:向試管Ⅰ中加入1 mL 20%蔗糖溶液,加入3滴稀硫酸,水浴加熱5分鐘。打開盛有10%NaOH溶液的試劑瓶,將玻璃瓶塞倒放,取1 mL溶液加入試管Ⅱ,蓋緊瓶塞;向試管Ⅱ中加入5滴2%CuSO4溶液。將試管Ⅱ中反應(yīng)液加入試管Ⅰ,用酒精燈加熱試管Ⅰ并觀察現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)中存在的錯(cuò)誤有幾處( )A.1 B.2 C.3 D.4
解析:第1處錯(cuò)誤:利用新制氫氧化銅溶液檢驗(yàn)蔗糖水解生成的葡萄糖中的醛基時(shí),溶液需保持弱堿性,否則作水解催化劑的酸會(huì)與氫氧化銅反應(yīng),導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗,題干實(shí)驗(yàn)過程中蔗糖水解后溶液未堿化;第2處錯(cuò)誤:NaOH溶液具有強(qiáng)堿性,不能用玻璃瓶塞,否則NaOH與玻璃塞中SiO2反應(yīng)生成具有黏性的Na2SiO3,會(huì)導(dǎo)致瓶蓋無法打開。答案:B
4.有以下實(shí)驗(yàn)過程。結(jié)合實(shí)驗(yàn)過程,下列結(jié)論正確的是( )A.淀粉尚有部分未水解B.淀粉已完全水解C.淀粉沒有水解D.淀粉已發(fā)生水解,但不知是否完全水解
解析:淀粉遇到碘變藍(lán)色,淀粉液在酸性環(huán)境下發(fā)生水解生成葡萄糖水解液,加入氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)溶液呈堿性,再加入碘水,因?yàn)榈馑軌蚺c氫氧化鈉反應(yīng),所以不能通過溶液不變藍(lán)說明溶液中沒有淀粉,在堿性環(huán)境下加入新制備的氫氧化銅,產(chǎn)生磚紅色沉淀,說明水解液中含有葡萄糖,說明淀粉已經(jīng)水解,所以通過實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蜃C明淀粉已經(jīng)水解,但是否水解完全無法確定。答案:D
[思維建模](1)在酸性條件下糖類水解產(chǎn)物(葡萄糖)檢驗(yàn)時(shí),水解液要加堿中和至堿性。(2)淀粉水解程度的檢驗(yàn)①實(shí)驗(yàn)步驟
逐點(diǎn)清(二) 蛋白質(zhì) 核酸 (一)蛋白質(zhì)1.氨基酸的分子結(jié)構(gòu)(1)氨基酸是羧酸分子烴基上的氫原子被_____取代得到的化合物。分子中既含有______又含有______。(2)天然氨基酸幾乎都是α-氨基酸,其結(jié)構(gòu)簡式可以表示為_____________。α-氨基酸除甘氨酸外,一般均含有連接4個(gè)不同原子或原子團(tuán)的手性碳原子,具有對(duì)映異構(gòu)體。
2.氨基酸的性質(zhì)(1)物理性質(zhì):天然氨基酸均為_____晶體,熔點(diǎn)_____,一般都能溶于水,難溶于乙醇、乙醚等有機(jī)溶劑。
3.蛋白質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(1)蛋白質(zhì)的組成蛋白質(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。主要含有C、H、O、N、S等元素,屬于天然________化合物。
(4)蛋白質(zhì)鹽析和變性的比較
(二)核酸——生物大分子天然核酸根據(jù)其組成中所含戊糖不同,分為核糖核酸(RNA)和脫氧核糖核酸(DNA)兩大類,它們對(duì)遺傳信息的儲(chǔ)存和傳遞、蛋白質(zhì)的生物合成等起著決定性作用。
1.核糖核酸的形成2.脫氧核糖核酸的形成
[題點(diǎn)考法·全面練通]題點(diǎn)(一) 氨基酸與蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)性質(zhì)1.人類借助于超高分辨率熒光顯微鏡可以觀察到單個(gè)的蛋白質(zhì)分子。下列有關(guān)敘述不正確的是( )A.蛋白質(zhì)中含有碳、氫、氧、氮等元素B.蛋白質(zhì)屬于高分子化合物C.蛋白質(zhì)可完全水解生成氨基酸D.并不是所有的蛋白質(zhì)都能水解,有些蛋白質(zhì)在適當(dāng)?shù)臈l件下不能水解
解析:蛋白質(zhì)都可以水解最終生成對(duì)應(yīng)的氨基酸。答案:D
2.下列關(guān)于蛋白質(zhì)的敘述不正確的是( )①蛋白質(zhì)溶液里加入飽和硫酸銨溶液有蛋白質(zhì)析出,即使再加入水也不溶解 ②人工合成的具有生命活力的蛋白質(zhì)——結(jié)晶牛胰島素是我國科學(xué)家在1965年首次合成的 ③重金屬鹽能使蛋白質(zhì)變性,所以誤食重金屬鹽會(huì)中毒 ④濃硝酸濺在皮膚上使皮膚呈黃色,是由于濃硝酸與蛋白質(zhì)發(fā)生了顯色反應(yīng)
⑤蛋白質(zhì)溶液里的蛋白質(zhì)分子能透過半透膜 ⑥灼燒可以用來檢驗(yàn)蛋白質(zhì) ⑦酶是一種重要的蛋白質(zhì),在高溫下有很強(qiáng)的活性,幾乎能催化人體中的各類反應(yīng)A.①④ B.①④⑤ C.①⑤⑦ D.⑤⑥⑦
解析:蛋白質(zhì)溶液里加入飽和硫酸銨溶液有蛋白質(zhì)析出,此過程為蛋白質(zhì)的鹽析,蛋白質(zhì)沒有失去生理活性,加水后可以繼續(xù)溶解,①錯(cuò)誤;蛋白質(zhì)溶液里的蛋白質(zhì)分子屬于高分子,不能透過半透膜,⑤錯(cuò)誤;酶是一種生物催化劑,具有高度的專一性,一種酶只能催化一類化學(xué)反應(yīng),不能催化身體中的各類反應(yīng),⑦錯(cuò)誤。答案:C
3.(2022·北京等級(jí)考)高分子Y是一種人工合成的多肽,其合成路線如下。
下列說法不正確的是( )A.F中含有2個(gè)酰胺基B.高分子Y水解可得到E和GC.高分子X中存在氫鍵D.高分子Y的合成過程中進(jìn)行了官能團(tuán)保護(hù)
[思維建模] 氨基酸的成肽規(guī)律
題點(diǎn)(二) 核酸的組成、結(jié)構(gòu)與生物功能4.下列關(guān)于核酸的說法正確的是( ) A.核酸是由C、H、O、N、P等元素組成的小分子有機(jī)化合物B.組成核酸的基本單位是脫氧核苷酸C.RNA是生物遺傳信息的載體,還指揮著蛋白質(zhì)的合成、細(xì)胞的分裂D.對(duì)核酸的結(jié)構(gòu)和生物功能的研究有助于認(rèn)識(shí)生命活動(dòng)規(guī)律答案:D
5.對(duì)某個(gè)DNA分子進(jìn)行化學(xué)分析,發(fā)現(xiàn)鳥嘌呤與胞嘧啶之和占全部堿基數(shù)的54%,又知該DNA的一條鏈(A鏈)所含的堿基中腺嘌呤占28%,問與A鏈相對(duì)應(yīng)的另一條鏈中腺嘌呤占該鏈全部堿基數(shù)的( )A.26% B.24% C.18% D.11%
解析:鳥嘌呤與胞嘧啶之和占全部堿基數(shù)的54%,可知G=C=27%、A=T=50%-27%=23%。又因DNA的一條鏈(A鏈)所含的堿基中腺嘌呤占28%,假設(shè)每條鏈有100個(gè)堿基,兩條鏈共含腺嘌呤等于200×23%=46,A鏈中腺嘌呤的數(shù)量等于100×28%=28,則另一條鏈中腺嘌呤數(shù)為18,占該鏈全部堿基數(shù)的18%,C正確。答案:C
[歸納拓展] 堿基互補(bǔ)配對(duì)的兩個(gè)規(guī)律
逐點(diǎn)清(三) 合成高分子(一)合成高分子的基本方法1.高分子的特點(diǎn)(1)高分子的相對(duì)分子質(zhì)量比一般有機(jī)化合物大得多,通常在104以上。(2)高分子的相對(duì)分子質(zhì)量是一個(gè)平均值,聚合反應(yīng)得到的是分子長短不一的混合物。[注意] 因?yàn)閚值不確定,所以高分子化合物的成分也不確定,所以不是純凈物,一般認(rèn)為是混合物。
2.加成聚合反應(yīng)(1)概念:由單體分子間通過_______反應(yīng)生成高分子的反應(yīng)稱為加成聚合反應(yīng),簡稱_______反應(yīng)。反應(yīng)生成的聚合物稱為_____________,簡稱加聚物。(2)加聚物的組成與結(jié)構(gòu)(以聚氯乙烯為例)已知聚氯乙烯的結(jié)構(gòu)簡式為 。
3.縮合聚合反應(yīng)(1)概念:由單體分子間通過______反應(yīng)生成高分子的反應(yīng)稱為縮合聚合反應(yīng),簡稱______反應(yīng)。反應(yīng)生成的聚合物稱為___________,簡稱縮聚物。(2)反應(yīng)特點(diǎn)①在生產(chǎn)縮聚物的同時(shí),還伴有_______的副產(chǎn)物(如H2O等)的生成。②大多縮聚反應(yīng)是_____反應(yīng),為提高產(chǎn)率,并得到具有較高聚合度的縮聚物,需要及時(shí)移除反應(yīng)產(chǎn)生的小分子副產(chǎn)物。
(3)縮聚物的結(jié)構(gòu)簡式書寫縮聚物的結(jié)構(gòu)簡式時(shí),一般在方括號(hào)外側(cè)寫出端基原子或原子團(tuán)。例如,
(4)縮聚反應(yīng)方程式的書寫①各單體物質(zhì)的量與縮聚物結(jié)構(gòu)簡式的下角標(biāo)一般要一致,大部分化學(xué)方程式中的都是n。
②注意生成的小分子的物質(zhì)的量:由一種單體進(jìn)行縮聚反應(yīng),生成的小分子物質(zhì)的量一般為(n-1);由兩種單體進(jìn)行縮聚反應(yīng),生成的小分子物質(zhì)的量一般為(2n-1)。如:
(二)高分子材料1.高分子材料的分類
2.通用高分子材料(1)塑料:塑料的主要成分是合成樹脂,如聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、酚醛樹脂、脲醛樹脂等。塑料可分為:
[注意] 聚乙烯不屬于純凈物。聚乙烯中沒有碳碳雙鍵,所以不能被酸性高錳酸鉀溶液氧化。高、低密度聚乙烯加熱均可熔融。
(2)合成纖維①聚酯纖維
(3)合成橡膠①性能及應(yīng)用:橡膠是一類具有彈性的物質(zhì),在外力作用下,橡膠的形狀會(huì)發(fā)生改變,去除外力后又能恢復(fù)原來的形狀。橡膠在耐磨、耐油、耐寒、耐熱、耐腐蝕等方面有著獨(dú)特的優(yōu)勢。廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防、交通及日常生活的方方面面。
3.功能高分子材料(1)高吸水性樹脂①應(yīng)用:可在干旱地區(qū)用于農(nóng)業(yè)、林業(yè)抗旱保水,改良土壤??梢杂糜趮胗變杭埬蜓澋取"诤铣伤悸罚阂皇歉脑炖w維素或淀粉分子,接入強(qiáng)親水基團(tuán);二是合成新的帶有強(qiáng)親水基團(tuán)的高分子。
③淀粉、纖維素等天然吸水材料的改性。在淀粉或纖維素的主鏈上再接入帶有_________基團(tuán)的支鏈,提高吸水性能。例如,淀粉與丙烯酸鈉在一定條件下發(fā)生反應(yīng),生成以淀粉為主鏈的接枝共聚物。為防止此共聚物溶于水,還需在交聯(lián)劑作用下生成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的淀粉-聚丙烯酸鈉高吸水性樹脂。④用帶有強(qiáng)親水基團(tuán)的烯類單體進(jìn)行聚合,得到含親水基團(tuán)的高聚物。例如,在丙烯酸鈉中加入少量交聯(lián)劑,再在一定條件下發(fā)生聚合,可得到具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的聚丙烯酸鈉高吸水性樹脂。
[題點(diǎn)考法·全面練通]題點(diǎn)(一) 聚合反應(yīng)及單體的判斷1.(2022·山東等級(jí)考)下列高分子材料制備方法正確的是( )
解析:聚乳酸是由乳酸[HOCH(CH3)COOH]分子間脫水縮聚而得,即發(fā)生縮聚反應(yīng),A錯(cuò)誤;聚四氟乙烯是由四氟乙烯(CF2==CF2)經(jīng)加聚反應(yīng)制備,B正確;尼龍-66是由己二胺和己二酸經(jīng)縮聚反應(yīng)制得,C錯(cuò)誤;聚乙烯醇由聚乙酸乙烯酯 發(fā)生水解反應(yīng)制得,D錯(cuò)誤。答案:B
A.Y的分子式為C15H18O2B.Y的分子結(jié)構(gòu)中有2個(gè)羥基C.X與Y生成R的反應(yīng)是縮聚反應(yīng)D.X的同分異構(gòu)體中能與NaHCO3溶液反應(yīng)產(chǎn)生氣體的有4種(僅考慮構(gòu)造異構(gòu))
[思維建模] 高聚物單體的推斷方法推斷單體時(shí),一定要先判斷是加聚產(chǎn)物還是縮聚產(chǎn)物,并找準(zhǔn)分離處。(1)加聚產(chǎn)物單體判斷加聚產(chǎn)物的主鏈一般全為碳原子,按“凡雙鍵,四個(gè)碳;無雙鍵,兩個(gè)碳”的規(guī)律畫線斷鍵,然后半鍵閉合、單雙鍵互換。
題點(diǎn)(二) 高分子材料及應(yīng)用3.(2021·河北等級(jí)考)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( )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C.淀粉是相對(duì)分子質(zhì)量可達(dá)幾十萬的天然高分子物質(zhì)D.大豆蛋白纖維是一種可降解材料
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。答案:B
4.(2022·湖南等級(jí)考)聚乳酸是一種新型的生物可降解高分子材料,其合成路線如下:下列說法錯(cuò)誤的是( )A.m=n-1B.聚乳酸分子中含有兩種官能團(tuán)C.1 ml乳酸與足量的Na反應(yīng)生成1 ml H2D.兩分子乳酸反應(yīng)能夠生成含六元環(huán)的分子
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