2026届高考化学一轮复习 第17章 生物大分子及合成高分子 课件（101张PPT）

(共101张PPT)
生物大分子及合成高分子
第17章
课标要求
1.认识糖类和蛋白质的组成和性质特点。
2.了解淀粉和纤维素及其与葡萄糖的关系,了解葡萄糖的结构特点、主要性质与应用。
3.知道糖类在食品加工和生物质能源开发上的应用。
4.认识氨基酸的组成、结构特点和主要化学性质,知道氨基酸和蛋白质的关系,了解氨基酸、蛋白质与人体健康的关系。
5.了解脱氧核糖核酸、核糖核酸的结构特点和生物功能。
6.认识人工合成多肽、蛋白质、核酸等的意义,体会化学科学在生命科学发展中所起的重要作用。
7.了解聚合物的组成与结构特点,认识单体和单体单元(链节)及其与聚合物结构的关系。了解加聚反应和缩聚反应的特点。
8.认识塑料、合成橡胶、合成纤维的组成和结构特点;了解新型高分子材料的优异性能及其在高新技术领域中的应用。
备考指导
1.本部分知识在高考中一般以选择题出现,考查生物大分子和合成高分子的结构、性质及其在生产生活中的应用,难度不大。在非选择题中则往往与有机合成与推断结合考查高分子的合成,单体及高聚物的互推等,并能写出典型的加聚反应和缩聚反应的反应式。
2.对于本部分内容的复习应重点掌握糖类、蛋白质、氨基酸、核酸等的结构特点、性质及在生活中的应用;能举例说明塑料、合成橡胶、合成纤维的组成和结构特点及在材料领域中的应用,熟练书写合成高分子的反应方程式。
内容索引
01
02
03
第一环节　必备知识落实
第二环节　关键能力形成
第三环节　核心素养提升
第一环节　必备知识落实
知识点1
糖类
知识筛查
1.糖类的组成和分类
(1)糖类的组成:糖类化合物一般是由碳、氢、氧三种元素组成。大多数糖类可用通式 Cn(H2O)m 表示,所以糖类也被称为碳水化合物。
特别注意:不是所有糖的组成都符合上述通式,如脱氧核糖(C5H10O4);某些符合通式的化合物也不一定是糖类,如乙酸(C2H4O2)等。
(2)糖类的分类:从分子结构上看,糖类是多羟基醛、多羟基酮和它们的脱水缩合物,可分为单糖、寡糖(低聚糖)和多糖。
2.单糖
(1)常见单糖的组成和分子结构。
(2)葡萄糖的重要性质。
3.二糖
(1)蔗糖与麦芽糖的比较。
特别说明葡萄糖和麦芽糖均属于还原糖,蔗糖为非还原糖。
(2)乳糖是一种二糖,主要存在于哺乳动物的乳汁中,可用于婴儿食品、糖果、药物的生产,乳糖经发酵后产生乳酸。
4.多糖——淀粉、纤维素
(1)相似点。
①都属于有机高分子,属于多糖,分子式都可表示为(C6H10O5)n;
②都能发生水解反应;
③都不能发生银镜反应。
(2)不同点。
①通式中n值不同;
②淀粉遇碘呈现特殊的蓝色。
知识巩固
1.判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。
(1)糖类又称碳水化合物,因此符合Cn(H2O)m的化合物均属于糖类。(　　)
(2)糖类物质均可以发生水解反应。(　　)
(3)葡萄糖、果糖、核糖均属于单糖,它们互为同分异构体。(　　)
(4)蔗糖和麦芽糖均为二糖,互为同分异构体。(　　)
(5)淀粉和纤维素均可用(C6H10O5)n表示,两者互为同分异构体。(　　)
(6)淀粉溶液遇到加碘食盐水变蓝色。(　　)
×
×
×
√
×
×
2.下列关于糖类的说法正确的是(　　)。
A.麦芽糖水解生成互为同分异构体的葡萄糖和果糖
B.糖类都有甜味,具有CnH2mOm的通式
C.淀粉和纤维素都属于多糖类天然有机高分子
D.用银镜反应现象判断淀粉水解是否完全
C
解析:麦芽糖水解产物为葡萄糖,A项错误。多糖一般没有甜味,也不一定符合碳水化合物的通式,B项错误。淀粉和纤维素都是多糖,C项正确。判断淀粉水解完全应证明无剩余的淀粉,可用碘水进行检验,D项错误。
3.科学家已经发明利用眼泪来检测糖尿病的装置,其原理是用氯金酸钠(NaAuCl4)溶液与眼泪中的葡萄糖反应生成纳米金单质颗粒。下列有关说法不正确的是(　　)。
A.葡萄糖不能发生水解反应
B.葡萄糖属于单糖
C.检测时NaAuCl4发生氧化反应
D.葡萄糖可以通过绿色植物光合作用合成
C
解析:葡萄糖属于单糖,不水解,有还原性,可以通过光合作用合成。检测葡萄糖时,NaAuCl4具有氧化性,发生还原反应。
4.(2023湖北卷)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(　　)。
纤维素单链
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溶液中的溶解度
D
解析:自然界中秸秆、树皮、棉花等主要成分均为纤维素,A项正确;构成纤维素的葡萄糖单元中存在三个—OH,纤维素单链之间可以形成氢键,降低了溶解度,NaOH的OH-破坏纤维素链之间的氢键,增大其溶解度,B项、C项正确;纤维素低温下溶于NaOH溶液,而恢复至室温后不稳定,故低温增大了纤维素溶解度,D项错误。
5.有关麦芽糖的下列叙述中,错误的是(　　)。
A.纯净的麦芽糖是无色晶体,易溶于水,有甜味
B.麦芽糖能发生银镜反应,是一种还原糖
C.1 mol麦芽糖水解得到1 mol葡萄糖和1 mol果糖
D.麦芽糖和蔗糖互为同分异构体
C
解析:1 mol麦芽糖水解生成2 mol葡萄糖,C项错误。
知识点2
蛋白质
知识筛查
1.氨基酸
(1)氨基酸的结构。
①氨基酸的定义:羧酸分子烃基上的氢原子被氨基取代得到的化合物称为氨基酸。
②组成蛋白质的氨基酸主要是α-氨基酸,结构简式可表示为 ,官能团为氨基(—NH2)、羧基(—COOH)。
③α-氨基酸除甘氨酸外 ,一般均含有连接4个不同原子或原子团的手性碳原子,具有对映异构体。
④常见的几种氨基酸。
甘氨酸(氨基乙酸):H2N—CH2—COOH
(2)氨基酸的性质。
①氨基酸的两性:氨基酸分子羧基是酸性基团,氨基是碱性基团,因此氨基酸是两性化合物。
甘氨酸与盐酸、NaOH溶液反应的化学方程式分别为:
HOOC—CH2—NH2+HCl→HOOC—CH2—NH3Cl,
H2N—CH2—COOH+NaOH→H2N—CH2—COONa+H2O。
②成肽反应:两个氨基酸分子(可以相同,也可以不同),在一定条件下,通过
氨基与羧基间缩合脱去水,形成含有肽键( )的化合物,发生成肽反应。
由两个氨基酸分子缩合后形成的含肽键的化合物称为二肽。二肽还可以继续与其他氨基酸分子缩合生成三肽、四肽,以至于生成长链的多肽。
多肽常呈链状,因此也叫肽链。肽链能盘曲、折叠,还可以相互结合,形成蛋白质。
2.蛋白质
(1)蛋白质的结构。
①一般把相对分子质量在10 000以上,并具有一定空间结构的多肽称为蛋白质。
②蛋白质是由多种氨基酸通过肽键等相互连接形成的一类生物大分子,是一般细胞中含量最多的有机分子。
③各种蛋白质在生物体内所具有的不同功能与蛋白质的结构密切相关。蛋白质的结构不仅取决于多肽链的氨基酸种类、数目及排列顺序,还与其特定的空间结构有关。
a.一级结构:蛋白质分子中氨基酸单体的排列顺序,是蛋白质高级结构的基础,对蛋白质的性质和功能起着决定性作用。
b.二级结构:肽键中的氧原子与氢原子之间存在的氢键使肽链盘绕或折叠成特定的空间结构。
c.三级结构:肽链在二级结构的基础上进一步盘曲折叠形成更复杂的结构。
d.四级结构:多个具有特定三级结构的多肽链通过非共价键相互作用(如氢键等)排列组装,形成蛋白质的四级结构。
(2)蛋白质的性质。
①两性化合物:在形成蛋白质的多肽链两端存在着自由的氨基和羧基,因此蛋白质既能与酸反应,又能与碱反应。
③盐析:少量的某些可溶性盐(如硫酸铵、硫酸钠、氯化钠等)能促进蛋白质的溶解,但当盐溶液浓度较大时,使蛋白质的溶解度降低而使其从溶液中析出,这种作用称为盐析。
蛋白质的盐析是一个可逆过程,采用多次盐析和溶解可分离提纯蛋白质。
④变性:在某些物理因素或化学因素的影响下,蛋白质的性质和生理功能发生改变的现象称为蛋白质的变性。
a.物理因素:加热、加压、搅拌、振荡、超声波、紫外线和放射线等;
化学因素:强酸、强碱、重金属盐、乙醇、甲醛等。
b.蛋白质的变性是一个不可逆过程,变性后的蛋白质在水中难溶解,同时也会失去原有的生理活性。
c.利用蛋白质的变性,可用于杀菌消毒,而疫苗等生物制剂的冷冻保存则是为了防止变性。
⑤显色反应:向蛋白质溶液加入浓硝酸会有白色沉淀产生,加热后沉淀变黄色。含有苯环的蛋白质均有这个反应。
除了硝酸,其他一些试剂也可与蛋白质作用,呈现特定的颜色,可用于蛋白质的分析检测。
3.酶
酶是一类由细胞产生的、对生物体内的化学反应具有催化作用的有机化合物,其中绝大多数是蛋白质。酶对于许多有机化学反应和生物体内进行的复杂的反应具有很强的催化作用,酶的催化作用具有以下特点:
(1)条件温和,不需加热。在接近体温和接近中性的条件下,酶就可以起催化作用。
(2)具有高度的专一性。例如,蛋白酶只能催化蛋白质的水解反应,淀粉酶只对淀粉和糖原水解起催化作用。
(3)具有高效催化作用。一般是普通催化剂的107倍。
知识巩固
1.下列对氨基酸和蛋白质的描述正确的是(　　)。
A.蛋白质水解的最终产物是氨基酸
B.氨基酸和蛋白质遇重金属离子均会变性
C.α-氨基丙酸与α-氨基苯丙酸混合物脱水成肽,只生成2种二肽
D.氨基酸溶于过量氢氧化钠溶液中生成的离子,在电场作用下向负极移动
A
解析:蛋白质水解的最终产物均为氨基酸,A项正确。蛋白质遇重金属离子会变性,而氨基酸遇重金属离子不会变性,B项错误。α-氨基丙酸与α-氨基苯丙酸混合脱水成肽时,它们能自身分子间脱水缩合生成2种二肽,还可以相互脱水缩合生成2种二肽,即共生成4种二肽,C项错误。氨基酸溶于过量NaOH溶液中生成氨基酸钠盐,电离出的阳离子和阴离子在电场作用下可分别向负极和正极移动,D项错误。
2.下列关于氨基酸的叙述不正确的是(　　)。
A.天然氨基酸都是晶体,一般都能溶于水
B.氨基酸不能发生水解反应
C.氨基酸是两性化合物,能与酸、碱反应生成盐
D.两个氨基酸分子脱水后形成的二肽中含有两个肽键
D
解析:天然氨基酸熔点较高,室温下均为无色晶体,一般都能溶于水;氨基酸是两性化合物,能与酸、碱反应生成盐,但氨基酸不能发生水解反应;二肽中的“二”指的是发生反应的氨基酸的数目,并不是生成物中肽键的数目。
3.L-多巴的分子式为C9H11O4N,它可用于帕金森病的治疗,其结构简式为:
下列关于L-多巴的叙述不正确的是(　　)。
A.它属于α-氨基酸,既具有酸性,又具有碱性
B.它能与FeCl3溶液发生显色反应
C.它可以两分子间缩合形成分子式为
C18H18O6N2的化合物,该化合物中有3个六元环
D.它既与酸反应又与碱反应,等物质的量的L-多巴最多消耗的NaOH与HCl的物质的量之比为1∶1
D
解析:1 mol L-多巴最多消耗3 mol NaOH,最多消耗1 mol HCl,D项错误。
4.下列有关酶的说法中错误的是(　　)。
A.酶是高效的生物催化剂
B.酶的催化作用具有专一性
C.高温或重金属盐能降低酶的活性
D.酶只有在强酸、强碱条件下才能发挥作用
D
解析:酶的催化作用非常高效,其催化作用具有专一性,但高温、高压、重金属盐、强酸、强碱、甲醛等条件可使酶失去活性。
5.A是某天然蛋白质在一定条件下发生水解得到的产物之一。经测定:A的相对分子质量不超过200,其中氧元素所占质量分数约为26.5%;等物质的量的A分别与NaOH、Na充分反应,消耗两者的物质的量之比为1∶2;经仪器分析A分子中含有苯环,不含—CH2—和—CH3基团。
(1)测定A的相对分子质量的仪器是　　　 　　,A的摩尔质量为　　　　　　　　。
(2)一定条件下A分子间发生反应生成聚酯的化学方程式为　　 　。
(3)A的同分异构体有多种,写出符合下列条件的所有同分异构体的结构简式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
①与A具有相同的官能团,苯环上有2个取代基,且苯环上的一溴代物有2种
②催化氧化产物能发生银镜反应
③分子中氨基与羧基的位置关系与A分子中的氨基与羧基的位置关系不同
知识点3
核酸
知识筛查
1.核酸及其分类
核酸因其最早在细胞核中发现,并具有酸性,故而得名。
2.核酸的组成
根据核酸水解产物可知核酸是由许多核苷酸单体形成的聚合物。核酸可以看作磷酸、戊糖和碱基通过一定方式结合而成的一种生物大分子。其中碱基是具有碱性的杂环有机化合物,RNA中的碱基主要有腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶和尿嘧啶(分别用字母A、G、C、U表示),DNA中的碱基主要有腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶和胸腺嘧啶(分别用字母A、G、C、T表示)。
3.核酸的结构
(1)DNA分子具有双螺旋结构。它具有以下特点:
①DNA分子由两条多聚核苷酸链组成,两条链平行盘绕,形成双螺旋结构;
②每条链中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,碱基排列在内侧;
③两条链上的碱基通过氢键作用,腺嘌呤(A)与胸腺嘧啶(T)配对,鸟嘌呤(G)与胞嘧啶(C)配对,结合成碱基对,遵循碱基互补配对原则。
(2)RNA也是以核苷酸为基本构成单位,其中的戊糖和碱基与DNA中不同,核糖代替了脱氧核糖,尿嘧啶(U)代替了胸腺嘧啶(T)。RNA一般呈单链状结构,比DNA分子小得多。
4.核酸的生物功能
核酸是生物体遗传信息的载体。有一定碱基排列顺序的DNA片段含有特定的遗传信息,称为基因。
RNA参与遗传信息的传递过程。
5.我国在核酸研究中的成绩
1981年,我国科学家采用有机合成与酶促合成相结合的方法,人工合成了具有生物活性的核酸分子——酵母丙氨酸转移核糖核酸。
1999年,我国参与了人类基因重组计划,成为参与该计划的唯一发展中国家。
2002年,我国科学家完成了水稻基因组图谱的绘制。
知识巩固
1.下列有关核酸的说法中不正确的是(　　)。
A.核酸是一类含磷的生物高分子
B.根据组成,核酸分为DNA和RNA
C.DNA大量存在于细胞质中
D.1981年,我国用人工方法合成了酵母丙氨酸转移核糖核酸
C
解析:DNA大量存在于细胞核中,C项错误。
2.下列说法中不正确的是(　　)。
A.组成天然蛋白质的氨基酸几乎都是α-氨基酸
B.利用盐析可以分离和提纯蛋白质
C.DNA是生物体遗传信息的载体,蛋白质合成的模板
D.RNA主要存在于细胞核中,它根据DNA提供的信息控制体内蛋白质的合成
D
解析:RNA主要存在于细胞质中,根据DNA提供的信息控制体内蛋白质的合成,D项错误。
知识点4
合成高分子
1.有机高分子
(1)高分子是相对小分子而言的。大部分高分子是由小分子通过聚合反应制得的,所以常被称为聚合物或高聚物。
(2)以聚乙烯为例(了解有机高分子的几个概念)
聚合物的平均相对分子质量=链节的相对质量×n。
2.合成高分子的方法
(1)加成聚合反应。
①加成聚合反应:由不饱和的单体加成聚合生成高分子的反应,简称加聚反应。
②产物特征:高聚物与单体具有相同的组成,生成物一般为线型结构。
③反应类型。
a.聚乙烯类(塑料纤维)。
c.混合加聚类:两种或两种以上单体加聚反应。
(2)缩合聚合反应。
①缩合聚合反应:单体间相互作用生成高分子,同时还生成小分子化合物(如水、氨、卤化氢等)的聚合反应,简称缩聚反应。
②产物特征:生成高聚物和小分子,高聚物与单体有不同的组成。
③反应类型。
a.聚酯类:—OH与—COOH间的缩聚反应。
b.聚酰胺:—NH2与—COOH间的缩聚反应。
3.有机高分子
(1)高分子的分类。
(2)高分子在生产、生活、科研中的应用。
现代高分子材料正向功能化、智能化、精细化方向发展,出现了具有光学、电学、生物医学、吸附分离等功能的高分子,与能源、国防、航空航天、电子信息、医疗健康和现代化农业等领域的需求密切相关。
知识巩固
1.判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。
(1)有机高分子为纯净物。(　　)
(2)聚氯乙烯塑料不可用于包装食品。(　　)
(3)高聚物的链节和单体的组成相同、结构不同。(　　)
(4)缩聚反应生成小分子的化学计量数为(n-1)。(　　)
(5)加聚反应单体有一种,而缩聚反应的单体应该有两种。(　　)
×
√
×
×
×
2.下列说法正确的是(　　)。
A.淀粉、油脂和蛋白质都是高分子
B.氨基酸、淀粉均属于高分子
C.氯乙烯和乙二醇均可作为合成聚合物的单体
D.聚乙烯可发生加成反应
C
解析:油脂不属于高分子,A项错误。氨基酸不属于高分子,B项错误。聚乙烯中不含有碳碳双键,不能发生加成反应,D项错误。
3.有4种有机化合物:
其中可用于合成结构简式为 的高分子材料的正确组合是(　　)。
A.①③④ B.①②③
C.①②④ D.②③④
D
第二环节　关键能力形成
能力点1
氨基酸缩合产物及多肽水解产物的确定
整合建构
问题引领
两种不同的氨基酸(只含一个氨基和一个羧基)脱水缩合时只能生成一种二肽吗 能生成几种不同的物质
点拨(1)2种不同氨基酸,脱水缩合可形成4种二肽(可以是相同分子之间,也可以是不同分子之间),如甘氨酸与丙氨酸混合后可形成以下4种二肽:
(2)分子间或分子内脱水成环。
(3)氨基酸分子缩聚成高分子。
训练突破
1.根据下面所示回答问题:
(1)该化合物中,①表示的
官能团名称是　　　　。
(2)该化合物是由　　　个
氨基酸分子间脱去　　　个
水分子而形成的　　　　肽,
肽键编号分别是　　　　　　。
(3)该化合物水解后生成氨基酸的结构简式除甘氨酸外从左至右,依次为　　　　　　　、　　　　　　　　、　 。
答案:(1)氨基
(2)4　3　四　③⑤⑥
2.下列是某蛋白质的结构片段(—表示键延长):
(1)上述蛋白质的结构片段的水解
产物中不属于α-氨基酸的结构简式是
　　　　　　　　　　　　。
(2)上述蛋白质的结构片段水解后
的氨基酸中,某氨基酸中碳、氢原子数比值最大。
①该氨基酸与NaOH反应的化学方程式为　　　　　　　　。
②该氨基酸二分子缩合形成环状物质的分子式为　　　　　　。
③该氨基酸的同分异构体中,属于硝基化合物且苯环上除硝基外只有甲基的同分异构体有　　　　种。
(3)已知上述蛋白质结构片段的相对分子质量为364,则水解成的各氨基酸的相对分子质量之和为　 。
②C16H14N2O2　③6
(3)436
解析:(1)根据蛋白质的水解规律,可得该蛋白质的结构片段水解生成的氨基酸如下:
(3)水解生成了4种氨基酸,共增加了4个H2O的相对分子质量,即水解生成的各氨基酸的相对分子质量之和为364+72=436。
能力点2
根据高聚物确定合成单体的能力
整合建构
高分子单体的简单判断方法
(1)由加聚物推断单体的方法。
①方法——“弯箭头法”:边键沿箭头指向汇合,箭头相遇成新键,键尾相遇按虚线部分断键成单体。
②实例。
(2)由缩聚物推断单体的方法。
①方法——“切割法”:断开碳氧单键(或碳氮单键),然后在碳原子上连接羟基,在氧原子(或氮原子)上连接氢原子。
②实例。
问题引领
高分子找单体的一般思路是什么 加聚产物找单体和缩聚产物找单体有何区别
点拨高分子找单体的一般思路是首先确定高分子是加聚产物,还是缩聚产物,然后根据高分子的类别确定找单体的方法,最后根据合适的方法找单体。
(1)加聚产物找单体的一般方法。
加聚产物的主链一般全为碳原子,按“有双键,四个碳;无双键,两个碳”的规律画线判断断键部位,然后半键闭合、单双键互换。如
(2)缩聚产物找单体的一般方法。
训练突破
1.合成导电高分子材料PPV的反应为
则下列说法正确的是(　　)。
A.PPV是聚苯乙炔
B.该反应为缩聚反应
C.PPV与聚苯乙烯的最小结构单元组成相同
B
2.DAP是电器和仪表部件中常用的一种高分子材料,其结构如下:
则合成它的单体的正确组合是(　　)。
①邻苯二甲酸　 ②丙烯　
③丙烯酸　 ④邻苯二甲醇　
⑤丙烯醇
A.①② B.③④
C.①⑤ D.①③
C
3.聚维酮碘的水溶液是一种常见的碘伏类缓释消毒剂,聚维酮通过氢键与HI3形成聚维酮碘,其结构表示如下:
下列说法不正确的是(　　)。
B.聚维酮分子由(m+n)个
单体聚合而成
C.聚维酮碘是一种水溶性物质
D.聚维酮在一定条件下能发生水解反应
B
4.(2022山东卷)下列高分子材料制备方法正确的是(　　)。
B
解析:本题考查高分子化合物的单体以及制备过程的反应类型。
5.按要求完成以下题目:
(1)结构为…—CH═CH—CH═CH—CH═CH—CH═CH—…的高分子用碘蒸气处理后,其导电能力大幅度提高。上述高分子的单体是　　　　。
(2)聚合物 可用于制备涂料,其单体结构简式为　 。
(3)由 与NH2RNH2在一定条件下合成高分子材料尼龙的化学方程式为　　　　 　　。
答案:(1)乙炔
(2)CH2═CHCOOCH2CH3
第三环节　核心素养提升
【高考真题剖析】
【例1】 (2020天津卷)下列说法错误的是(　　)。
A.淀粉和纤维素均可水解产生葡萄糖
B.油脂的水解反应可用于生产甘油
C.氨基酸是组成蛋白质的基本结构单元
D.淀粉、纤维素和油脂均是天然高分子
D
解析:高分子相对分子质量通常在104以上,油脂是高级脂肪酸甘油酯,不属于高分子。
【例2】 (2023新课标卷)光学性能优良的高分子材料聚碳酸异山梨醇酯可由如下反应制备。
下列说法错误的是(　　)。
A.该高分子材料可降解
B.异山梨醇分子中有3个手性碳
C.反应式中化合物X为甲醇
D.该聚合反应为缩聚反应
B
解析:该高分子化合物为聚酯类物质(聚碳酸酯),产物中含有酯基,能够发生水解,A项正确;异山梨醇分子中有4个手性碳原子(如图),B项错误;根据反应物和生成物的结构差异可知X为甲醇,C项正确;该反应生成高分子材料的同时,生成小分子CH3OH,D项正确。
【核心素养考查点剖析】【例1】考查了糖类、油脂、蛋白质的结构与性质;【例2】以聚碳酸异山梨醇酯的制备为材料考查有机物的性质、结构及转化,充分考查了“宏观辨识”“微观探析”以及“证据推理”等核心素养,同时也落实了“科学态度与社会责任”核心素养的考查。解答此类题目重点是熟练掌握生物大分子的有关性质以及在生产生活中的应用,掌握判断合成高分子单体的方法,同时还要明确有关合成材料的应用等知识。
【典题训练】
1.下列说法不正确的是(　　)。
A.相同条件下等质量的甲烷、汽油、氢气完全燃烧,放出的热量依次增加
B.油脂在碱性条件下水解生成的高级脂肪酸盐是肥皂的主要成分
C.根据纤维在火焰上燃烧产生的气味,可以鉴别蚕丝与棉花
D.淀粉、纤维素、蛋白质都属于高分子
A
解析:由于等质量的物质燃烧放出的热量主要取决于其含氢量的大小,而甲烷、汽油、氢气中H的百分含量大小顺序为汽油<甲烷<氢气,故等质量的它们放出热量的多少顺序为汽油<甲烷<氢气,故A项错误。
2.下列说法错误的是(　　)。
A.某些糖类化合物的组成不符合通式Cm(H2O)n
B.维生素D可促进人体对钙的吸收
C.蛋白质是仅由碳、氢、氧元素组成的物质
D.硒是人体必需的微量元素,但不宜摄入过多
C
解析:绝大多数糖类化合物可以写成Cm(H2O)n,故糖类又称为碳水化合物,A项正确;维生素D可以调节人体钙、磷代谢,促进钙的吸收,B项正确;蛋白质基本组成元素是碳、氢、氧、氮,有些蛋白质还含有硫、磷等元素,C项错误;硒是人体必需的微量元素,具有防癌作用,但不是“多多益善”,D项正确。
3.化学与生活密切相关。下列有关说法错误的是(　　)。
A.用灼烧的方法可以区分蚕丝和人造纤维
B.食用油反复加热会产生稠环芳烃等有害物质
C.加热能杀死流感病毒是因为蛋白质受热变性
D.医用消毒酒精中乙醇的浓度为95%
D
解析:蚕丝的主要成分是蛋白质,灼烧时有烧焦羽毛的气味,而人造纤维没有,A项正确;食用油反复加热在高温下发生复杂的化学变化,生成稠环芳烃等物质,B项正确;流感病毒由蛋白质构成,蛋白质受热易发生变性,可以杀死流感病毒,C项正确;医用消毒酒精中乙醇的浓度约为75%,D项错误。
4.(2024湖南卷)组成核酸的基本单元是核苷酸,下图是核酸的某一结构片段,下列说法错误的是(　　)。
A.脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)结构中的碱基相同,戊糖不同
B.碱基与戊糖缩合形成核苷,核苷与磷酸缩合形成核苷酸,核苷酸缩合聚合得到核酸
C.核苷酸在一定条件下,既可以与酸反应,又可以与碱反应
D.核酸分子中碱基通过氢键实现互补配对
A
解析:脱氧核糖核酸(DNA)的戊糖为脱氧核糖,碱基为腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶、胸腺嘧啶,核糖核酸(RNA)的戊糖为核糖,碱基为腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶、尿嘧啶,两者的碱基不完全相同,戊糖不同,A项错误;碱基与戊糖缩合形成核苷,核苷与磷酸缩合形成了组成核酸的基本单元——核苷酸,核苷酸缩合聚合可以得到核酸,形成过程如图所示:
核苷酸中的磷酸基团能与碱反应,碱基能与酸反应,因此核苷酸在一定条件下,既可以与酸反应,又可以与碱反应,C项正确;核酸分子中碱基通过氢键实现互补配对,DNA中腺嘌呤(A)与胸腺嘧啶(T)配对,鸟嘌呤(G)与胞嘧啶(C)配对,RNA中尿嘧啶(U)替代了胸腺嘧啶(T)与腺嘌呤(A)配对,遵循碱基互补配对原则,D项正确。
5.聚酰亚胺属于热控材料,用聚酰亚胺制作的有色织物在170 ℃仍能保持本色,该材料常用于航天探测器。某聚酰亚胺的结构简式如图所示。下列叙述正确的是(　　)。
A.是天然有机高分子材料
B.能耐高温,不能耐低温
C.该聚酰亚胺可发生
取代反应和加成反应
D.该聚酰亚胺的一个链节中含有 13个双键
C
解析:聚酰亚胺是合成有机高分子材料,A项错误。由题干信息“常用于航天探测器”说明聚酰亚胺既能耐高温又能耐低温,B项错误。由该聚酰亚胺的结构简式可知,该分子中含有苯环,可发生取代反应和加成反应,C项正确。该聚酰亚胺的一个链节中含有4个C═O,即4个双键,D项错误。
【新情境模拟训练】
阅读下面材料,然后回答问题。
“凯式定氮法”测定奶粉中蛋白质的含量是由丹麦人约翰·凯达尔发明的,其原理是用强酸处理蛋白质样品,让样品当中的氮释放出来,通过测得氮的含量,再乘以系数6.38,即为蛋白质含量。凯式定氮法步骤如下:
①样品处理:准确称取一定质量的奶粉试样置于烧瓶中,加入稀硫酸及相应催化剂,一定条件下充分反应,所得产物用水溶解并冷却后全部转移到容量瓶中定容。
②碱化蒸馏:量取一定体积容量瓶中的溶液转移至图示中的反应管中,再加入足量NaOH溶液,塞好进样口橡皮塞。通入高温水蒸气,用吸收剂吸收产生的NH3。
③滴定:向吸收NH3后的溶液中滴加指示剂,用标准盐酸滴定至终点。
(1)样品处理的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)碱化蒸馏时反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　,冷凝管中冷却水的进水口为　　　　(填“A”或“B”);如何通过简单的实验确定生成的NH3全部被水蒸气蒸出并进入锥形瓶　 　。
(3)凯式定氮法测定奶粉中蛋白质的含量灵敏度高,操作简单,缺点是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)当奶粉含下列杂质或出现下列错误的实验操作时,会使所测蛋白质含量值“增大”的是　　　　　　(填字母)。
A.混入少量NH4NO3
B.进样口未用蒸馏水冲洗
C.第①步定容时俯视刻度线
D.滴定开始时仰视读数,滴定终点时俯视读数
(3)无法确定氮元素是否一定来自蛋白质
(4)AC
解析:(4)奶粉中蛋白质含量值“增大”主要来自两个方面,一是奶粉中含有来自非蛋白质的氮,二是测定过程中的错误操作或实验误差。因NH4NO3是非蛋白质,且含氮量较高,故奶粉中含NH4NO3时,会使所测奶粉中蛋白质的含量增大;当第①步定容时俯视刻度线,所得溶液中 浓度偏大,使所测奶粉中蛋白质含量增加;当进样口未用蒸馏水冲洗时, 未全部变为氨气被吸收,故所测奶粉中蛋白质含量减少;滴定开始时仰视读数,滴定终点时俯视读数,盐酸的体积读数偏低,计算得到的氨含量偏低,故所测奶粉中蛋白质含量值偏低。