
第30講 生物大分子 合成高分子
1.糖類(1)定義:從分子結(jié)構(gòu)上看,糖類可定義為___________、___________和它們的脫水縮合物。(2)組成:主要包含_____________三種元素。大多數(shù)糖類化合物的通式為Cn(H2O)m,m與n可以相同,也可以是不同的正整數(shù)。所以糖類也叫碳水化合物。
(3)分類:[微點(diǎn)撥] 糖類的通式不一定均為Cn(H2O)m,如鼠李糖的分子式為C6H12O5;符合Cn(H2O)m的有機(jī)物不一定為糖類,如乙酸C2H4O2。
(4)單糖——葡萄糖與果糖、核糖與脫氧核糖①組成和分子結(jié)構(gòu):
(5)二糖——蔗糖與麥芽糖。
(6)多糖——淀粉與纖維素。①相似點(diǎn)。a.都屬于_________化合物,屬于多糖,分子式都可表示為_____________。b.都能發(fā)生水解反應(yīng),反應(yīng)的化學(xué)方程式分別為____________________________________________________________________________c.都_______發(fā)生銀鏡反應(yīng)。
(C6H10O5)n
②不同點(diǎn)。a.通式中n值_______;b._______遇碘呈現(xiàn)特殊的藍(lán)色。注意:①淀粉和纖維素因通式中n值不同,二者不是同分異構(gòu)體。②淀粉、纖維素、蛋白質(zhì)都屬于高分子化合物,單糖、雙糖和油脂不屬于高分子化合物。
2.蛋白質(zhì)(1)氨基酸的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)①組成與結(jié)構(gòu)
②氨基酸的化學(xué)性質(zhì)A兩性氨基酸分子中既含有酸性基團(tuán)_________,又含有堿性基團(tuán)________,因此,氨基酸是兩性化合物。如甘氨酸與HCl、NaOH反應(yīng)的化學(xué)方程式分別為
B成肽反應(yīng)氨基酸在酸或堿存在的條件下加熱,通過一分子的氨基與另一分子的羧基間脫去一分子水,縮合形成含肽鍵的化合物叫做成肽反應(yīng)。兩分子氨基酸縮水形成二肽,如:__________________________________________多種氨基酸分子間脫水以肽鍵相互結(jié)合,可形成蛋白質(zhì)。
(2)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)①組成與結(jié)構(gòu)a.蛋白質(zhì)含有C、H、O、N、S等元素。b.蛋白質(zhì)是由_________通過_______反應(yīng)生成的,蛋白質(zhì)屬于天然有機(jī)高分子化合物。
③蛋白質(zhì)鹽析與變性的比較
(4)酶①大多數(shù)酶是蛋白質(zhì),具有蛋白質(zhì)的性質(zhì)。②酶是一種生物催化劑,催化作用具有以下特點(diǎn):a.條件溫和,不需加熱。b.具有高度的專一性。c.具有高效催化作用。
3.核酸的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(1)核酸的形成。
(2)核糖核酸(RNA)與脫氧核糖核酸(DNA)比較。
[微點(diǎn)撥] 幾種有機(jī)物的檢驗(yàn)方法(1)葡萄糖的檢驗(yàn):葡萄糖與銀氨溶液加熱反應(yīng)產(chǎn)生銀鏡;葡萄糖與新制氫氧化銅加熱產(chǎn)生磚紅色沉淀。(2)淀粉的檢驗(yàn):遇碘單質(zhì)(I2)變藍(lán)色。(3)蛋白質(zhì)的檢驗(yàn):遇濃硝酸變黃色;灼燒有燒焦羽毛的氣味。
1.判斷正誤,正確的打“√”,錯誤的打“×”。(1)葡萄糖和果糖、蔗糖和麥芽糖、淀粉和纖維素具有相同的分子通式,均互為同分異構(gòu)體。( )[提示] 淀粉和纖維素中的n值不同,并且兩者都是混合物,不屬于同分異構(gòu)體。
(2)淀粉和纖維素都屬于糖類,所以食用淀粉和纖維素均以為人體提供營養(yǎng)。( )[提示] 纖維素雖然屬于糖類,但在人體內(nèi)卻不能水解,因?yàn)槿梭w內(nèi)沒有能水解纖維素的酶。
(3)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。( )
(4)棉花、蠶絲的主要成分都是蛋白質(zhì)。( )[提示] 棉花的主要成分是纖維素。(5)葡萄糖可以發(fā)生酯化反應(yīng)和加氫還原反應(yīng)。( )[提示] 葡萄糖分子中含羥基和醛基,能發(fā)生酯化反應(yīng)和加氫還原反應(yīng)。(6)向淀粉水解后所得水解液中滴加碘水,溶液未變藍(lán)色,說明淀粉沒有發(fā)生水解。( )[提示] 該現(xiàn)象說明淀粉水解完全。
(7)將(NH4)2SO4、CuSO4溶液分別加入蛋白質(zhì)溶液中,都出現(xiàn)沉淀,表明二者均可使蛋白質(zhì)變性。( )[提示] (NH4)2SO4使蛋白質(zhì)鹽析。(8)蠶絲織物上沾有的血跡可以用加酶洗衣粉洗滌除去。( )[提示] 加酶洗衣粉能使蠶絲織物(蛋白質(zhì))水解。(9)酯類物質(zhì)在堿性條件的水解反應(yīng)稱為皂化反應(yīng)。( )[提示] 油脂在堿性條件的水解反應(yīng)稱為皂化反應(yīng)。
(10)磨豆?jié){的大豆富含蛋白質(zhì),豆?jié){煮沸后蛋白質(zhì)變成了氨基酸。( )(11)食用花生油和雞蛋清都能發(fā)生水解反應(yīng)。( )(12)油脂經(jīng)過皂化反應(yīng)得到高級脂肪酸鹽與甘油。( )(13)通過鹽析可提純蛋白質(zhì),并保持其生理活性。( )(14)玉米制醇、蛋白質(zhì)變性和納米銀粒子的聚集都是化學(xué)變化。( )
(15)蛋白質(zhì)的水解產(chǎn)物都含有羧基和羥基。( )(16)氨基酸和蛋白質(zhì)分子中都含有氨基和羧基,二者均有兩性。( )(17)做衣服的棉和麻均與淀粉互為同分異構(gòu)體。( )[提示] 棉和麻屬于纖維素,與淀粉不互為同分異構(gòu)體。
(1)屬于糖類的是_______(填序號,下同),屬于α-氨基酸的是_______;(2)化合物⑥系統(tǒng)命名為____________________________________,化合物②所含的官能團(tuán)名稱為_____________;(3)化合物①與⑥混合發(fā)生縮合反應(yīng)可生成的二肽結(jié)構(gòu)(含一個肽鍵)最多有____種;(4)寫出化合物①與鹽酸發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式___________________________________________________;(5)能發(fā)生水解且水解的最終產(chǎn)物能發(fā)生銀鏡反應(yīng)的是_______。
2-氨基-1,5-戊二酸(2-氨基-戊二酸)
NH2—CH2—COOH+HCl―→HOOC—CH2—NH3Cl
(3)當(dāng)同種氨基酸脫水,生成3種二肽,當(dāng)異種氨基酸脫水,生成3種二肽,故①與⑥混合發(fā)生縮合反應(yīng)可生成的二肽結(jié)構(gòu)最多有6種;(4)氨基酸分子是兩性化合物,能與酸反應(yīng)生成鹽,故NH2—CH2—COOH與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為NH2—CH2—COOH+HCl―→HOOC—CH2—NH3Cl;(5)能發(fā)生水解反應(yīng)的物質(zhì)有酯、二糖、多糖等,能發(fā)生銀鏡反應(yīng)的物質(zhì)中含有醛基,故能發(fā)生水解且水解的最終產(chǎn)物能發(fā)生銀鏡反應(yīng)的物質(zhì)有③⑤。
3.深度思考:(1)①蔗糖在稀硫酸催化下水解生成葡萄糖,加堿中和稀硫酸后與新制Cu(OH)2懸濁液反應(yīng)生成Cu2O紅色沉淀。寫出上述實(shí)驗(yàn)中發(fā)生的化學(xué)方程式:?________________________________________,_______________________________________,_______________________________________________________________________________________________________。
H2SO4+2NaOH══Na2SO4+2H2O
②淀粉經(jīng)過下列變化:淀粉→單糖→酒精→乙烯→……→草酸,在該系列變化過程中,所發(fā)生的反應(yīng)類型依次是____________________________________________________________。
水解反應(yīng)、分解反應(yīng)、消去反應(yīng)、加成反應(yīng)、水解反應(yīng)、氧化反應(yīng)
向油酸中加入溴水,溴水褪色
向油酸中加入含酚酞的NaOH溶液,紅色變淺
[提示] ①蔗糖水解后,加堿中和過量的酸后,再與新制Cu(OH)2懸濁液反應(yīng)。淀粉水解生成葡萄糖,葡萄糖在酒化酶作用下得乙醇,然后乙醇→乙烯→1,2-二溴乙烷→乙二醇→乙二醛→草酸,所發(fā)生的反應(yīng)類型依次是水解反應(yīng)、分解反應(yīng)、消去反應(yīng)、加成反應(yīng)、水解反應(yīng)、氧化反應(yīng)。③利用碳碳雙鍵能使溴水或酸性KMnO4溶液褪色來進(jìn)行檢驗(yàn);利用—COOH能與堿發(fā)生中和反應(yīng)進(jìn)行檢驗(yàn)。
[提示]?、俨皇?。皂化反應(yīng)指高級脂肪酸甘油酯在堿性條件下水解的反應(yīng)。②取少量試樣加入含有酚酞的NaOH溶液并加熱,紅色變淺的是油脂,無變化的是礦物油。③中和反應(yīng)、酯化反應(yīng)、縮聚反應(yīng)、氧化反應(yīng)。
微考點(diǎn)1 生物大分子的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(1)(2020·天津化學(xué),3)下列說法錯誤的是( )A.淀粉和纖維素均可水解產(chǎn)生葡萄糖B.油脂的水解反應(yīng)可用于生產(chǎn)甘油C.氨基酸是組成蛋白質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)單元D.淀粉、纖維素和油脂均是天然高分子
[解析] 淀粉和纖維素都是由葡萄糖單元組成的,完全水解產(chǎn)生葡萄糖,A項正確;油脂水解可生成高級脂肪酸和甘油,B項正確;氨基酸通過縮合反應(yīng)生成蛋白質(zhì),C項正確;油脂不是高分子化合物,D項錯誤。
(2)(2021·浙江1月選考,14)下列說法不正確的是( )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)均不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色C.纖維素與乙酸酐作用生成的醋酸纖維可用于生產(chǎn)電影膠片片基D.工業(yè)上通常用植物油與氫氣反應(yīng)生產(chǎn)人造奶油
[解析] A項,氨基酸生成二肽,就是兩個氨基酸分子脫去一個水分子的過程。甘氨酸和丙氨酸混合,同種氨基酸脫水,生成2種二肽;不同種氨基酸脫水:可以是丙氨酸脫去羥基,甘氨酸脫去氫;也可以是甘氨酸脫去羥基,丙氨酸脫去氫,生成2種二肽,所以共生成4種二肽,正確。B項,乙二酸有較強(qiáng)的還原性,可使酸性KMnO4溶液褪色,錯誤。C項,纖維素與醋酸酐作用生成的醋酸纖維可用于生產(chǎn)電影膠片片基,正確。D項,工業(yè)上常用植物油與H2發(fā)生加成反應(yīng)生產(chǎn)人造奶油,正確。
[解析] 淀粉在加熱、酸或淀粉酶作用下發(fā)生分解和水解時,將大分子的淀粉首先轉(zhuǎn)化成為小分子的中間物質(zhì),這時的中間小分子物質(zhì)為糊精,故n>m,A不正確;麥芽糖在一定條件下水解為單糖,屬于二糖,B正確;過程③為麥芽糖生成葡萄糖的反應(yīng),是水解反應(yīng),C正確;④的反應(yīng)為葡萄糖分解為二氧化碳和水的過程,為人體提供能量,D正確。
(2)下列說法正確的是( )A.在紫外線、飽和Na2SO4溶液、CuSO4溶液、福爾馬林等作用下,蛋白質(zhì)均會發(fā)生變性B.油脂屬于高分子化合物,是混合物C.在一定條件下,氨基酸之間能發(fā)生反應(yīng),合成更加復(fù)雜的化合物D.檢驗(yàn)淀粉在稀硫酸催化條件下水解產(chǎn)物的方法是:取適量水解液于試管中,加入少量新制Cu(OH)2懸濁液,加熱,觀察是否有磚紅色沉淀
[解析] A項,飽和Na2SO4溶液可使蛋白質(zhì)發(fā)生鹽析;B項,油脂相對分子質(zhì)量較小,不屬于高分子化合物;C項,氨基酸含有氨基、羧基,可發(fā)生取代、縮聚反應(yīng),可生成二肽、多肽或蛋白質(zhì);D項,淀粉是在酸性條件下水解,而葡萄糖和新制Cu(OH)2懸濁液反應(yīng)必須在堿性條件下,所以用新制氫氧化銅懸濁液檢驗(yàn)葡萄糖時要先中和酸,否則無法成功。
[易錯警示] (1)檢驗(yàn)淀粉水解的產(chǎn)物能否發(fā)生銀鏡反應(yīng),首先要加堿中和為催化劑的酸,然后再加銀氨溶液。(2)蛋白質(zhì)的鹽析是可逆的,蛋白質(zhì)的變性是不可逆的。(3)油脂在堿性條件下的水解反應(yīng)屬于皂化反應(yīng),在酸性條件下的水解反應(yīng)不屬于皂化反應(yīng);小分子的酯在堿性條件下的水解反應(yīng)不屬于皂化反應(yīng)。
微考點(diǎn)2 生物大分子的用途(2022·北京順義一模)生活處處有化學(xué),下列說法正確的是( )A.食品中的淀粉和纖維素的組成都可用(C6H10O5)n表示,它們互為同分異構(gòu)體B.棉、麻、絲、毛的燃燒產(chǎn)物都只有CO2和H2OC.在紫外線、飽和CuSO4溶液、福爾馬林等作用下,蛋白質(zhì)均會發(fā)生變性D.煎炸食物的花生油和牛油都是可皂化的飽和酯類
[解析] 淀粉和纖維素聚合度n不同,二者不互為同分異構(gòu)體,A項錯誤;絲、毛的成分為蛋白質(zhì),含N元素,燃燒有含氮物質(zhì)生成,而棉、麻的燃燒產(chǎn)物都只有CO2和H2O,B項錯誤;紫外線、飽和CuSO4溶液、福爾馬林均使蛋白質(zhì)發(fā)生變性,為不可逆反應(yīng),C項正確;花生油為不飽和高級脂肪酸甘油酯,牛油為飽和酯類,均可發(fā)生皂化反應(yīng),D項錯誤。
〔對點(diǎn)集訓(xùn)2〕 (2022·河北張家口模擬)下列生活常見用品中,有關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)描述不正確的是( )
[解析] A.丙烯雙鍵打開,發(fā)生聚合反應(yīng)生成聚丙烯,所以聚丙烯不含雙鍵,不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色,A項錯誤;高級脂肪酸為弱酸,所以高級脂肪酸鈉為強(qiáng)堿弱酸鹽,溶液顯堿性,B項正確;蔗糖為一分子葡萄糖和一分子果糖形成的二糖,所以蔗糖在酸或酶的作用下可水解生成葡萄糖和果糖,C項正確;阿膠為驢皮去毛后熬制而成的膠塊,主要成分為蛋白質(zhì),在合適的酶的作用下蛋白質(zhì)能夠發(fā)生水解反應(yīng),生成氨基酸,D項正確。
微考點(diǎn)3 糖類的水解程度及產(chǎn)物的判斷為檢驗(yàn)淀粉水解的情況,進(jìn)行如下圖所示的實(shí)驗(yàn),試管甲和丙均用60~80 ℃的水浴加熱5~6 min,試管乙不加熱。待試管甲中的溶液冷卻后再進(jìn)行后續(xù)實(shí)驗(yàn)。
實(shí)驗(yàn)1:取少量甲中溶液,加入新制氫氧化銅,加熱,沒有磚紅色沉淀出現(xiàn)。實(shí)驗(yàn)2:取少量乙中溶液,滴加幾滴碘水,溶液變?yōu)樗{(lán)色,但取少量甲中溶液做此實(shí)驗(yàn)時,溶液不變藍(lán)色。實(shí)驗(yàn)3:取少量丙中溶液加入NaOH溶液調(diào)節(jié)至堿性,再滴加碘水,溶液顏色無明顯變化。
下列結(jié)論錯誤的是( )A.淀粉水解需要在催化劑和一定溫度下進(jìn)行B.欲檢驗(yàn)淀粉是否完全水解,最好在冷卻后的水解液中直接加碘C.欲檢驗(yàn)淀粉的水解產(chǎn)物具有還原性,可在水解液中加入新制氫氧化銅并加熱D.若用唾液代替稀硫酸,則實(shí)驗(yàn)1可能出現(xiàn)預(yù)期的現(xiàn)象
[解析] 實(shí)驗(yàn)甲與乙、甲與丙都是對照實(shí)驗(yàn),前者探究溫度的影響,后者探究催化劑的影響,通過對照實(shí)驗(yàn)可知A項正確;因?yàn)镮2可與NaOH發(fā)生反應(yīng):I2+2NaOH══NaI+NaIO+H2O,故用I2檢驗(yàn)淀粉時,不能有NaOH存在,B項正確;用新制Cu(OH)2檢驗(yàn)水解產(chǎn)物的還原性時,必須在堿性環(huán)境中進(jìn)行,故在水解液中先加NaOH中和稀硫酸至堿性后,再加入新制Cu(OH)2并加熱,C項錯誤;若用唾液代替稀硫酸,則不必加堿中和,直接加入新制Cu(OH)2,加熱即可出現(xiàn)預(yù)期現(xiàn)象,D項正確。
〔對點(diǎn)集訓(xùn)3〕 某學(xué)生設(shè)計了如下實(shí)驗(yàn)方案用以檢驗(yàn)淀粉水解的情況:
下列結(jié)論中正確的是( )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] 混合液中加入新制Cu(OH)2,加熱至沸騰,有磚紅色沉淀生成,說明淀粉已經(jīng)水解;另取混合液加入碘水,由于混合液中含過量的NaOH,與I2反應(yīng)導(dǎo)致無法判斷是否水解完全。
[微點(diǎn)撥] 淀粉水解程度的判斷方法(1)實(shí)驗(yàn)流程。
(2)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)論。
(3)注意問題。①檢驗(yàn)淀粉時,必須直接取水解液加入碘水,不能取中和液,因?yàn)榈饽芘cNaOH溶液反應(yīng)。②淀粉、蔗糖的水解實(shí)驗(yàn)是用稀硫酸作催化劑,而其水解產(chǎn)物與銀氨溶液反應(yīng)或與新制Cu(OH)2反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)必須在堿性條件下進(jìn)行,所以檢驗(yàn)淀粉或蔗糖的水解產(chǎn)物時,應(yīng)先在水解液中加入NaOH溶液至溶液呈堿性。
微考點(diǎn)4 氨基酸的成肽規(guī)律及蛋白質(zhì)的水解(1)如圖表示蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)的一部分,圖中①、②、③、④標(biāo)出了分子中不同的鍵,當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)發(fā)生水解反應(yīng)時,斷裂的鍵是( )A.① B.② C.③ D.④
(2)(2022·江西南昌模擬)新冠病毒(如圖)由蛋白質(zhì)和核酸組成,核酸由核苷酸組成,核苷酸的單體由五碳糖、磷酸基團(tuán)和含氮堿基構(gòu)成。下列說法錯誤的是( )A.蛋白質(zhì)和核酸均是高分子化合物B.蛋白質(zhì)中含C、H、O、N等元素C.五碳糖(C5H10O5)與葡萄糖互為同系物D.NaClO溶液用作消毒劑,是因?yàn)镹aClO能使病毒蛋白變性
[解析] 蛋白質(zhì)是由氨基酸脫水縮聚而成的,而所有的聚合物都屬于高分子化合物,核酸是由許多核苷酸聚合成的生物大分子化合物,故A正確;蛋白質(zhì)的組成元素有C、H、O、N,有的還有P、S等,故B正確;五碳糖(C5H10O5)與葡萄糖(C6H12O6)組成相差1個CH2O,不符合同系物的定義,故C錯誤;NaClO溶液用作消毒劑,是因?yàn)镹aClO能使病毒蛋白變性,故D正確。
(1)寫出B、D的結(jié)構(gòu)簡式:B___________________,??D_____________________________。
(2)寫出C→E的化學(xué)方程式:??________________________________________________________。
(3)寫出C→D的化學(xué)方程式:??_________________________________________________________
1.有機(jī)高分子化合物相對分子質(zhì)量從_______到_________甚至更大的化合物,稱為高分子化合物,簡稱_________。大部分高分子化合物是由小分子通過_______反應(yīng)制得的,所以常被稱為_______物或高聚物。
2.高分子化合物的組成(1)單體:能夠進(jìn)行_______反應(yīng)形成高分子化合物的低分子化合物。(2)鏈節(jié):高分子化合物中化學(xué)組成_______、可重復(fù)的___________。
(3)聚合度:高分子鏈中含有鏈節(jié)的_______。舉例:把下列概念的標(biāo)號填寫在反應(yīng)方程式中的橫線上:①小分子化合物?、诟叻肿踊衔铩、蹎误w?、苕湽?jié)?、菥酆隙染酆衔锏钠骄鄬Ψ肿淤|(zhì)量=鏈節(jié)的相對分子質(zhì)量×n
3.高分子化合物的基本性質(zhì):(1)溶解性:線型高分子(如有機(jī)玻璃)能溶解在適當(dāng)?shù)挠袡C(jī)溶劑中,網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)高分子(如硫化橡膠)不溶于有機(jī)溶劑,只有一定程度的溶脹。(2)熱塑性和熱固性:線型高分子具有_______性(如聚乙烯),網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)高分子具有_______性(如電木、硫化橡膠)。(3)強(qiáng)度:高分子材料強(qiáng)度一般_________。(4)電絕緣性:通常高分子材料電絕緣性良好。
4.高分子化合物的合成方法(1)加聚反應(yīng):加成聚合反應(yīng)簡稱加聚反應(yīng),是指不飽和單體通過_______反應(yīng)生成高分子化合物的反應(yīng),如生成聚乙烯的化學(xué)方程式為:_______________________________。[微點(diǎn)撥] ①單體必須是含有碳碳雙鍵,碳碳三鍵等不飽和鍵的化合物。②發(fā)生加聚反應(yīng)的過程中,沒有副產(chǎn)物生成,聚合物鏈節(jié)的化學(xué)組成跟單體的化學(xué)組成相同,聚合物的相對分子質(zhì)量為單體相對分子質(zhì)量的n倍。
(2)縮聚反應(yīng):縮合聚合反應(yīng)簡稱縮聚反應(yīng),是指單體之間相互作用生成高分子,同時還生成小分子(如水、氨、鹵化氫等)的聚合反應(yīng)。例如己二酸與乙二醇之間的縮合聚合反應(yīng):
5.高分子化合物的分類
其中,______、__________、__________又被稱為三大合成材料。
6.常見高分子化合物的單體和結(jié)構(gòu)簡式:
HOCH2CH2OH
CH2══CH—CH══CH2
(1)高分子化合物與低分子化合物最大的不同是相對分子質(zhì)量的大小。有機(jī)高分子的相對分子質(zhì)量一般高達(dá)104~106,而低分子有機(jī)物的相對分子質(zhì)量在1 000以下。(2)合成有機(jī)高分子的基本結(jié)構(gòu)與低分子有機(jī)物的單一結(jié)構(gòu)不同,它是由若干個重復(fù)結(jié)構(gòu)單元組成的高分子。(3)高分子化合物都屬于混合物。
1.判斷正誤,正確的打“√”,錯誤的打“×”。(1)有機(jī)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(zhì)。( )(3)相對分子質(zhì)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(zhì)發(fā)生加聚反應(yīng)。( )(5)由1,3-丁二烯合成順丁橡膠發(fā)生加聚反應(yīng)。( )
(6)棉花、蠶絲、羊毛、天然橡膠都屬于天然高分子化合物。( )[提示] 棉花屬于天然植物纖維,羊毛和蠶絲屬于天然動物纖維,天然纖維和橡膠均為天然高分子化合物。(7)天然橡膠是高聚物,不能使溴水褪色。( )[提示] 天然橡膠的主要成分是聚異戊二烯,結(jié)構(gòu)中含有碳碳雙鍵,能使溴水褪色。
(9)酚醛樹脂和聚氯乙烯都是熱固性塑料。( )[提示] 酚醛樹脂是熱固性塑料,聚氯乙烯是熱塑性塑料。
(10)聚乙烯可包裝食品,而聚氯乙烯塑料不可用于包裝食品。( )[提示] 聚氯乙烯塑料因添加增塑劑、防老劑等輔料而有毒性,不可用于包裝食品。(11)聚異戊二烯屬于純凈物。( )[提示] n值不同、鏈節(jié)數(shù)不同,是混合物。
(12)橡膠的老化實(shí)質(zhì)上發(fā)生的是酯化反應(yīng)。( )(13)聚四氟乙烯可作為不粘鍋的內(nèi)襯,其鏈節(jié)是—CF2—。( )(14)高分子化合物的結(jié)構(gòu)大致可以分為線型結(jié)構(gòu)、支鏈型結(jié)構(gòu)和網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)三類。( )
②實(shí)驗(yàn)測得聚苯乙烯的相對分子質(zhì)量(平均值)為52 000,則該高聚物的聚合度n為______。③已知聚苯乙烯為線型結(jié)構(gòu)的高分子化合物,試推測:_____(填“能”或“不能”)溶于CHCl3,具有_______(填“熱塑”或“熱固”)性。
(2)有一種線型高分子,結(jié)構(gòu)如圖所示。完成下列填空:①該高分子由____種單體(聚合成高分子的簡單小分子)聚合而成。
②寫出上述單體中相對分子質(zhì)量最小和相對分子質(zhì)量最大的分子間發(fā)生縮聚反應(yīng)的化學(xué)方程式??_____________________________________________________。
③上述單體中相對分子質(zhì)量最小的分子在一定條件下完全消去后所得物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡式為_________,該物質(zhì)加聚生成的高分子_____(填“能”或“不能”)與溴的CCl4溶液發(fā)生加成反應(yīng);該物質(zhì)三分子聚合成環(huán),所得物質(zhì)的名稱是_____。
(3)按要求完成下列反應(yīng)的化學(xué)方程式并指出反應(yīng)類型。①由對苯二甲酸與乙二醇合成滌綸。??__________________________________________ _________②由2-氯-1,3-丁二烯合成氯丁橡膠。??______________________________________________ ________
(4)天然高分子和合成高分子有什么區(qū)別?[提示] 天然高分子和合成高分子的主要區(qū)別是:合成高分子是由單體通過聚合反應(yīng)而生成的,天然高分子是自然界存在的,不需要人工制得。
微考點(diǎn)1 合成高分子的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(1)(2020·浙江1月選考,15)下列關(guān)于
A.該物質(zhì)可由n個單體分子通過縮聚反應(yīng)生成B.0.1 ml該物質(zhì)完全燃燒,生成33.6 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)的CO2C.該物質(zhì)在酸性條件下水解產(chǎn)物之一可作汽車發(fā)動機(jī)的抗凍劑D.1 ml該物質(zhì)與足量NaOH溶液反應(yīng),最多可消耗3n ml NaOH[答案] C
[解析] A項,該物質(zhì)應(yīng)通過加聚反應(yīng)得到,錯誤;B項,該物質(zhì)為聚合物,0.1 ml該物質(zhì)可以生成1.5n ml CO2,標(biāo)準(zhǔn)狀況下為33.6n L,錯誤;C項,該物質(zhì)在酸性條件下水解可生成乙二醇,乙二醇可作為汽車發(fā)動機(jī)的抗凍劑,正確;D項,1 ml酚酯可消耗2 ml NaOH,1個該物質(zhì)分子中含有2個醇酯基和1個酚酯基,故1 ml該物質(zhì)最多可以消耗4n ml NaOH,錯誤。
(2)交聯(lián)聚合物P的結(jié)構(gòu)片段如圖所示。
下列說法不正確的是( )A.丙可被酸性KMnO4溶液直接氧化制單體1B.單體2可能是乙二醇C.單體1、2、3經(jīng)縮聚反應(yīng)制得UPD.調(diào)節(jié)單體的投料比,控制m和n的比值,可獲得性能不同的高分子材料
A.X由CH2══CH—COONa在合成P的過程中形成B.合成P的反應(yīng)為縮聚反應(yīng)C.P的高吸水性與“—COONa”結(jié)構(gòu)有關(guān)D.推測CH2══CH—CH2—CH══CH2也可起交聯(lián)作用[答案] B
〔對點(diǎn)集訓(xùn)2〕 (2022·山東青島期末)薄荷油中含有少量α-非蘭烴,其相對分子質(zhì)量為136。根據(jù)如下轉(zhuǎn)化,回答相關(guān)問題。
(1)α-非蘭烴的結(jié)構(gòu)簡式為___________。(2)B中含有的官能團(tuán)名稱為_____________,C→D的反應(yīng)類型為___________。(3)C→H的反應(yīng)方程式為________________________________________________________。
(4)寫出符合下列條件的A的同分異構(gòu)體:______________________ ________________________________________________________________________________________________(寫三種即可)。①含有4個—CH3②1 ml此同分異構(gòu)體在堿性條件下水解需2 ml NaOH
(CH3)3COOCCOOCH3、CH3OOCC(CH3)2COOCH3、CH3OOCC(CH3)2OOCCH3、CH3COOC(CH3)2OOCCH3(任寫三種)
聚合反應(yīng)類型的判斷方法判斷是發(fā)生加聚反應(yīng)還是縮聚反應(yīng),要看單體的結(jié)構(gòu);單體中含有不飽和鍵,往往發(fā)生加聚反應(yīng),并且鏈節(jié)主鏈上只有碳原子;單體中含有兩種以上官能團(tuán),往往發(fā)生縮聚反應(yīng),主鏈上除碳原子外還有其他原子。
書寫縮聚反應(yīng)式時要注意小分子的物質(zhì)的量:一般由一種單體進(jìn)行的縮聚反應(yīng),生成小分子的物質(zhì)的量為(n-1);由兩種單體進(jìn)行的縮聚反應(yīng),生成小分子的物質(zhì)的量為(2n-1)。
1.糖類(1)同分異構(gòu)體葡萄糖和果糖互為同分異構(gòu)體;蔗糖和麥芽糖互為同分異構(gòu)體。(2)還原性葡萄糖和麥芽糖均具有還原性。(3)水解反應(yīng)蔗糖、麥芽糖、淀粉、纖維素均能發(fā)生水解反應(yīng)。
2.蛋白質(zhì)性質(zhì)(1)水解反應(yīng) (2)兩性 (3)鹽析 (4)變性 (5)顯色反應(yīng) (6)灼燒實(shí)驗(yàn)3.合成高分子化合物的兩種反應(yīng)(1)加聚反應(yīng):只有高分子化合物生成(2)縮聚反應(yīng):在高分子化合物生成的同時,也有小分子化合物生成。
4.必記的三種物質(zhì)的特征反應(yīng)(1)葡萄糖:①與新制氫氧化銅懸濁液反應(yīng);②發(fā)生銀鏡反應(yīng)。(2)淀粉:遇單質(zhì)碘變藍(lán)色。(3)蛋白質(zhì):①部分蛋白質(zhì)遇濃硝酸變黃;②灼燒有燒焦羽毛的氣味;③鹽析;④變性。
5.五種能水解的重要物質(zhì)蔗糖:水解生成葡萄糖和果糖;麥芽糖:水解生成葡萄糖;淀粉和纖維素:水解的最終產(chǎn)物為葡萄糖;蛋白質(zhì):水解的最終產(chǎn)物為氨基酸;油脂:水解生成高級脂肪酸(或高級脂肪酸鹽)和甘油。
6.進(jìn)行有機(jī)化合物的檢驗(yàn)、鑒別時常用的方法(1)依據(jù)水溶性鑒別。
(2)依據(jù)密度大小鑒別。
(4)依據(jù)官能團(tuán)具有的特性鑒別。常見的試劑與方法見下表:
這是一份(人教版)高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)講義課件第14章第66講 生物大分子 合成高分子(含解析),共60頁。PPT課件主要包含了糖類核酸,氨基酸蛋白質(zhì),合成高分子,練真題明考向,課時精練等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)第10章有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)第52講油脂生物大分子合成高分子課件,共60頁。PPT課件主要包含了CmH2On,2分類,~10,同分異構(gòu)體,②化學(xué)性質(zhì),銀鏡反應(yīng),CuOH2,C12H22O11,水解反應(yīng),葡萄糖和果糖等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份2025屆高考化學(xué)一輪總復(fù)習(xí)第10章有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)第52講油脂生物大分子合成高分子課件,共60頁。PPT課件主要包含了CmH2On,2分類,~10,同分異構(gòu)體,②化學(xué)性質(zhì),銀鏡反應(yīng),CuOH2,C12H22O11,水解反應(yīng),葡萄糖和果糖等內(nèi)容,歡迎下載使用。
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