【2010届高三化学140分突破精品资料】第10讲： 化学与生命科学和人类社会可持续发展

2010届高三化学140分突破精品资料第10讲
化学与生命科学和人类社会可持续发展
【知能整合】
1．以葡萄糖为中心的有关物质的相互转化关系如下：
2．油脂和酯的比较
类别 酯 油脂
结构特点 由无机含氧酸酸或有机酸与醇反应生成的一类有机物RCOOR1 由高级脂肪酸与甘油反应生成的甘油酯，如：
联系 油脂是一类特殊的酯
3．油脂和矿物油的比较
物质 油脂 矿物油
脂肪 油
组成 多种高级脂肪酸的甘油酯 多种烃(石油及其分馏产品)
含饱和烃基多 含不饱和烃基多
性质 固态或半固态 液态 具有烃的性质，不能水解
具有酯的性质，能水解并兼有烯烃的性质
鉴别 加含酚酞的NaOH溶液，加热，红色变浅 加含酚酞的NaOH溶液加热，无变化
4．蛋白质的性质
性质 内 容
①溶解性 有些蛋白质能溶于水，如鸡蛋白；有些蛋白质难溶于水，如丝、毛等。
②水解 在酸、碱或酶的作用下，最终水解生成多种α－氨基酸。
③盐析 浓的无机轻金属盐溶液可以降低蛋白质的溶解度，使蛋白质凝聚而从溶液中析出，这种作用叫做盐析。
④变性 热、紫外线、X射线、强酸、强碱、重金属盐、某些有机物如甲醛、酒精、苯甲酸等都能使蛋白质变性，产生凝聚现象。
⑤颜色反应 一般地，蛋白质和浓硝酸作用显黄色。因此颜色反应通常可用于鉴别蛋白质。
⑥灼烧 蛋白质灼烧时有烧焦羽毛的气味，可用于蛋白质的鉴别。
5．线型分子和体型分子的比较
线型高分子化合物 体型高分子化合物
结构 特征由许多链节通过化学键相互连接成长链状，不具有或很少有支链除 具有线型高分子的长链状结构外，长链之间通过化学键产生交联，形成网状结构
性质 溶解性 可溶在适当的溶剂中，但溶解速率较慢，最后形成均匀的高分子溶液 不溶于任何溶剂，长期浸泡在溶剂中只能发生体积胀大
受热变化情况 具有热塑性。在一定温度范围内，软化、熔化、冷却又可硬化 具有热固性。加工成型后受热不能熔化
强度 较大
电绝缘性 一般不易导电，通常是电绝缘材料
实例 聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、天然橡胶、有机玻璃 酚醛树脂(电木)、硫化橡胶
【典型例析】
例1：糖类、脂肪和蛋白质是维持人体生命活动所必需的三大营养物质。以下叙述正确的是
A．植物油不能使溴的四氯化碳溶液褪色
B．淀粉水解的最终产物是葡萄糖
C．葡萄糖能发生氧化反应和水解反应
D．蛋白质溶液遇硫酸铜后产生的沉淀能重新溶于水
变式训练：
在某些酶的催化下，人体内葡萄糖的代谢有如下过程：
葡萄糖→…→
(A) (B) (C)
→…→
(D) (E)
请填空：
(1)过程①是________反应，过程②是________反应，过程③是________反应(填写反应类型的名称)。
(2)过程④的另一种生成物是 (填写化学式)。
(3)上述物质中 和 互为同分异构体(填写字母代号)。
例2：油脂是油与脂肪的总称，它是多种高级脂肪酸的甘油酯。油脂既是重要食物，又是重要的化工原料。油脂的以下性质和用途与其含有的不饱和碳碳双键(C==C)有关的是
A．适量摄入油脂，有助于人体吸收多种脂溶性维生素和胡萝卜素
B．利用油脂在碱性条件下的水解，可以生产甘油和肥皂
C．植物油通过氢化可以制造植物奶油(人造奶油)
D．脂肪是有机体组织里储存能量的重要物质
变式训练：
我国某些地区用石蜡等工业油加工大米的“毒米”，威胁我们的健康，给该地区的经济发展带来负面影响。食用油和石蜡油虽然都称作“油”，但从化学组成和分子结构看，它们是完全不同的。下列叙述正确的是
A．食用油属于有机物，石蜡油属于无机物
B．食用油属于纯净物，石蜡油属于混合物
C．食用油属于酯类，石蜡油属于烃类
D．食用油属于高分子化合物，石蜡油属于小分子化合物
例3：某高聚物的结构片断如下：
，下列分析正确的是
A．它是缩聚反应的产物
B．其单体是CH2==CH2和HCOOCH3
C．其链节是CH3CH2COOCH3
D．其单体是CH2=CHCOOCH3
变式训练：
某种具有较好的耐热性、耐水性和高频电绝缘性的高分子化合物的结构片断为，则生成该树脂的单体的种数和化学反应所属类型正确的是
A．1种，加聚反应 B．2种，缩聚反应
C．3种，缩聚反应 D．3种，加聚反应
【当堂反馈】
1． 橡胶属于重要的工业原料。它是一种有机高分子化合物，具有良好的弹性，但强度较差。为了增加某些橡胶制品的强度，加工时往往需进行硫化处理，即将橡胶原料与硫磺在一定条件下反应。橡胶制品硫化程度越高，强度越大，弹性越差。下列橡胶制品，加工时硫化程度较高的是
A．橡皮筋 B．汽车外胎
C．普通气球 D．医用乳胶手套
2．某学生设计了如下实验方案用以检验淀粉水解的情况：
下列结论正确的是
A．淀粉尚有部分未水解
B．淀粉已完全水解
C．淀粉没有水解
D．淀粉已发生水解，但不知是否完全水解
3．2004年的诺贝尔化学奖授予以色列科学家阿龙·切哈诺夫、阿夫拉姆·赫什科和美国科学家欧文·罗斯，以表彰他们发现了泛素调节蛋白质水解。关于蛋白质的组成与性质的叙述正确的是
A．蛋白质在酶的作用下水解的最终产物为氨基酸
B．向蛋白质溶液中加入(NH4)2SO4浓溶液，会使其变性
C．天然蛋白质仅由碳、氢、氧、氮四种元素组成
D．氨基酸和蛋白质都是只能和碱反应的酸性物质
4．下列说法不正确的是
A．蔗糖不是淀粉水解的产物
B．蔗糖的水解产物能发生银镜反应
C．蔗糖是多羟基的醛类化合物
D．蔗糖与麦芽糖互为同分异构体
5．某天然高聚物A的水溶液加热会凝结，一定条件下发生水解，产物之一B是生命所需的重要组成物质。经测定：B的相对分子质量不超过120，其中氧元素所占质量分数约为40.3％；等物质的量的B分别与NaOH、Na充分反应，消耗两者的物质的量之比为1∶2；B分子中不含“—CH2—”基团，在一定条件下发生消去反应可得两种不同产物。
(1)B的摩尔质量为________。
(2)B中能发生酯化反应的官能团是________ (填“官能团的名称”)；一定条件下n个B分子发生聚合，脱去(n－1)个水分子，生成与A不属于同一类别另一种高聚物。该高聚物的结构简式为____________。
(3)与B含有相同官能团的同分异构体有多种，写出其中氧化产物能发生银镜反应，且分子结构中不含甲基的所有异构体的结构简式：________________。
【课后巩固】
1． 食品保鲜膜按材质分为聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)、聚偏二氯乙烯(PVDC)等种类。PVC被广泛地用于食品、蔬菜外包装，它对人体有潜在危害。下列有关叙述不正确的是
A．PVC保鲜膜属于链状聚合物，在高温时易熔化，能溶于酒精
B．PVC单体可由PE的单体与氯化氢加成制得
C．鉴别PE和PVC，可把其放入试管中加热，在试管口放置一湿润的蓝色石蕊试纸，如果试纸变红，则是PVC；不变红，则为PE
D．等质量的聚乙烯和乙烯燃烧消耗的氧气相等
2． 下列说法正确的是
A．淀粉、纤维素互为同分异构体，都属于糖类；硝酸纤维、醋酸纤维都属于酯类
B．可以用鸡蛋白、水和硫酸钠进行蛋白质的溶解与盐析实验
C．硝化甘油、火棉、T.N.T都是硝酸酯
D．蛋白质是由氨基酸形成的不可水解的高分子化合物，其水溶液有丁达尔现象
3． 下列实验能获得成功的是
A．欲证明放入硫酸溶液中的纤维素加热已发生水解，可向所得溶液加入银氨溶液，放在水浴中
B．欲证明淀粉的水解产物为葡萄糖，可向试管中加入0.5克淀粉及20%的稀硫酸4mL，加热3~4分钟，再向试管中加入新制Cu(OH)2 煮沸，观察有砖红色沉淀生成
C．为证明硬脂酸有酸性，取稀NaOH溶液(滴有酚酞)加入硬脂酸并加热
D．用灼烧的方法无法检验是毛线还是棉线
4． C.J.Pedersen教授由于发明了冠醚而获得诺贝尔奖。大多数醚因形似“王冠”故称冠醚。如
下列关于冠醚的说法正确的是
A．冠醚属于烃类
B．(2)式与葡萄糖互为同分异构体
C．冠醚能燃烧生成CO2和H2O
D．(1)式和(2)式互为同系物
5． 诗句“春蚕到死丝方尽，蜡炬成灰泪始干”中的“丝”和“泪”分别是
A．纤维素、脂肪 B．蛋白质、高级烃
C．淀粉、油脂 D．蛋白质、硬化油
6．蔗糖酯是联合国国际粮农组织和世界卫生组织推荐使用的食品乳化剂，某蔗糖酯可以由蔗糖与硬脂酸乙酯合成，反应如下：
有关说法不正确的是
A．蔗糖酯也是高级脂肪酸的甘油酯
B．合成该蔗糖酯的反应属于取代反应
C．蔗糖分子中含有8个羟基
D．该蔗糖酯在稀硫酸的作用下水解，水解过程中只生成两种产物
7．某密闭容器中充入乙烯和丙烯，使其在一定条件下发生加聚反应，一段时间容器内不可能生成的高分子化合物为
A．B．
C． D．
8．2006年诺贝尔化学奖授予美国科学家Roger．D．Kormberg，他揭示了真核生物体内的细胞如何利用基因内存储的信息生产蛋白质。下列关于蛋白质的说
法中正确的是
A．蛋白质均为天然有机高分子化合物，没有蛋白质就没有生命
B．蛋白质均易溶于水，均能跟浓硝酸作用变黄
C．HCHO溶液或(NH4)2SO4溶液均能使蛋白质变性
D．可以采用多次盐析或多次渗析的方法分离提纯蛋白质
9．由两个氨基酸分子缩合脱掉1分子水可以生成二肽。丙氨酸和苯丙氨酸混合，在一定条件下生成的二肽分子的种类
A．2种 B．3种 C．4种 D．5种
10．利用下列药品设计出两组对比实验，用来证明乙醇可使蛋白质变性。试剂有：鸡蛋白溶液、饱和硫酸铵溶液、水、碘水、无水乙醇、淀粉溶液、淀粉酶(只要简单写出实验原理，具体步骤不必详述)。
第一组对比实验：________________________________
_______________________________________________；
第二组对比实验：_______________________________
_______________________________________________。
11．感光性高分子也称为“光敏性高分子”，是一种在彩电荧光屏及大规模集成电路制造中应用较广的新型高分子材料。其结构简式为。试回答下列问题：
(1)已知它是由两种单体经酯化后聚合而成的，试推断这两种单体的结构简式_________、_________。
(2)写出在(1)中由两种单体生成高聚物的化学反应方程式：____________。
(3)对此高聚物的性质判断不正确的是_____________。
A．在酸性条件下可以发生水解
B．此高聚物不能使溴水褪色
C．此高聚物可以使高锰酸钾酸性溶液褪色D．此高聚物可与液溴发生取代反应
E．此高聚物水解后可得到另外一种高聚物
12．已知：在一定条件下，醇和醛能发生如下反应R1OH＋R2CHO → R2CH(OH)OR1。
(1)已知葡萄糖溶液中，部分葡萄糖链状分子能发生上述反应生成六元环状化合物，该六元环状物质的结构简式是________________________。
(2)果糖也能发生类似的反应生成五元环状化合物，该五元环状物质的结构简式是________________。
(3)由于葡萄糖的环状结构中存在苷羟基()，它能发生银镜反应。则果糖溶液______ (填“能”或“不能”，下同)发生银镜反应。麦芽糖可看成由两个葡萄糖的环状分子脱水而成，其结构如下图所示，麦芽糖_________发生银镜反应。
(4)蔗糖分子中由于没有苷羟基，它不能发生银镜反应。蔗糖可以看成葡萄糖和果糖的环状结构脱水而成，则蔗糖的结构简式是：_____________。
13．已知盐A的分子式为C2H8N2O2，盐B的分子式为C2H4NO2Na，A跟苛性钠溶液共热时可转化为B并放出氨气。则A盐的结构简式为_____________，名称为____________，A跟苛性钠反应的化学方程式为______________________。
14．下面分别是三种高分子材料：①聚乙烯 ②有机玻璃(结构简式为)③硫化橡胶。它们的微观结构示意图为：
则A是________，B是_________，C是_________。
15．化学工作者十分关注聚氯乙烯(PVC)保鲜膜的安全问题。PVC保鲜膜的安全隐患主要来自于塑料中残留的PVC单体以及不符合国家标准的增塑剂DEHA。
(1)工业上用乙烯和氯气为原料经下列各步合成PVC：。
乙是PVC的单体，其结构简式为_________，反应①③的化学方程式分别为_______________、____________。
(2)邻苯二甲酸辛酯(DOP)是国家标准中允许使用的增塑剂之一，邻苯二甲酸酐()是制造DOP的原料，它跟过量的甲醇反应能得到另一种增塑剂DMP(分子式为C10H10O4)，DMP属于芳香酸酯，其结构简式为_____。
16．Ⅰ．某天然油脂A的分子式为C57H106O6。1mol该油脂水解可得到1 mol甘油、1 mol不饱和脂肪酸B和2 mol直链饱和脂肪酸C。经测定B的相对分子质量为280，原子个数比为C∶H∶O＝9∶16∶1。
(1)写出B的分子式：_____________________。
(2)写出C的结构简式：________；C的名称是_________。
(3)写出含5个碳原子的C同系物的同分异构体的结构简式：___________________________________________。
Ⅱ．RCH＝CHR＇与碱性KMnO4溶液共热后酸化，发生双键断裂生成羧酸：
RCH＝CHR’ RCOOH+＋RCOOH，常利用该反应的产物反推含碳碳双键化合物的结构。在催化剂存在下，1 mol不饱和脂肪酸B和1 mol氢气反应后经处理得到D和E的混合物，D和E互为同分异构体。当D和E的混合物与碱性KMnO4溶液共热后酸化，得到如下四种产物： HOOC－(CH2)10―COOH 、CH3―(CH2)7－COOH、HOOC－(CH2)7―COOH 、CH3―(CH2)4－COOH
(4)写出D和E的结构简式：____________，__________。
(5)写出B的结构简式：__________________________。
(6)写出天然油脂A的一种可能结构简式：____________________________________________。
2010届高三化学140分突破精品资料第10讲
参考答案
例1：思路点拨：主要是与葡萄糖、淀粉、油脂、蛋白质等物质的性质有关的题目，难度不大。通过本题的分析解答，引导自己注重基本知识的复习与掌握，提高对基本知识应用的熟练程度。
疑难辨析：对葡萄糖、淀粉、油脂、蛋白质的结构和性质不清楚而导致误选。
解题过程：植物油是一种不饱和油脂，能和Br2发生加成反应，所以A不正确。淀粉是一种多糖，它水解的最终产物是葡萄糖，人摄入淀粉后通过水解成为葡萄糖进而提供能量，所以B正确。葡萄糖中含有醛基，能被氧化成葡萄糖酸，不能发生水解反应，C不正确。蛋白质溶液遇CuSO4等重金属盐溶液会发生变性，该过程不可逆，就是说产生的沉淀不能重新溶于水，D不正确。应选B。
变式训练：
答案：(1)消去 加成 氧化(或脱氢) (2)CO2 (3)AC
解析：本题从有机反应类型角度，分析人体内葡萄糖在酶催化下发生的代谢反应，并比较代谢产物的结构。问题(1)根据反应物和生成物的组成和结构特征判断，问题(2)根据元素守恒分析，问题(3)比较分子结构和组成求解。
例2：思路点拨：只有准确把握住油脂属于酯类化合物，含官能团—COOR，另某些油脂的烃基中含不饱和键，有关油脂的问题可迎刃而解。
疑难辨析：本题要求选出“与其含有的不饱和双键有关”的性质，这是解题的关键，也是容易导致出错的地方。
解题过程：A、B、D三项是油脂的共性，与结构中是否含有双键无关。C中的“氢化”就是与H2的加成反应，是不饱和双键的特性。本题应选C。
变式训练：
答案：C
解析：本题考查食用油与石蜡油的区别。食用油是含不饱和成分较高的油脂，而石蜡油是烃类物质的混合物，两者均属有机小分子组成的混合物，故A、B、D错误，C正确。
例3：思路点拨：首先要明确由于主链上没有特征基团，如“—CH2—”、“—COOCH2—”和“—CONH—”等，因此该高聚物应是加聚产物。再根据加聚反应的特点去分析，若主链内只有C—C单键，每两个碳原子为一链节，取这个片断，将C—C单键变为C==C双键，就找到合成这种高分子的单体。若主链内有C==C双键，则以C==C双键为中心取四个碳原子为一个片断，变C==C双键为C—C单键，把原来与C==C双键相邻的单键变为双键，即找到单体。
疑难辨析：必须弄清缩聚反应的重要代表：①酚醛缩聚；②醇酸缩聚；③羟酸缩聚；④氨基酸缩聚等。在书写此类反应的化学方程式时，要特别注意小分子(如H2O、NH3)是否漏写。
解题过程：主碳链只有C—C单键，因此其单体是CH2=CHCOOCH3。链节是该高聚物最小的重复单位，应为。本题应选D。
变式训练：
答案：C
解析：从结构片断得出链节为：，是其三种单体按1∶2∶1发生缩合聚合形成的高聚物。
【当堂反馈】
1．B 2．D 3．A 4．C 5．(1)119 g·mol-1 (2)羟基、羧基?
(3)
【课后巩固】
1．B 2．B 3．C 4．C 5．B 6．AD 7．D 8．D 9．C 10．第一组对比实验：鸡蛋白溶液+硫酸铵溶液+水；鸡蛋白溶液+无水乙醇+水，看析出的沉淀是否能再溶于水。第二组对比实验：①淀粉溶液少量+碘水数滴，分成两等份；②一份+淀粉酶的水溶液数滴，另一份+淀粉酶乙醇溶液数滴；③同时水浴加热半分钟，④同时冷水浴冷却，观察蓝色是否褪去。
11．(1)CH2==CH—OH —CH=CH—COOH
(2)nCH2==CH—OH+n (3)B
12．(1) (2) (3)能 能 (4)
13．NH2—CH2COONH4功夫 甘氨酸铵 H2NCH2COONH4+NaOHH2N—CH2COONa+NH3↑+H2O
14．有机玻璃 聚乙烯 硫化橡胶
15．(1)CH2==CHCl CH2==CH2+Cl2CH2ClCH2Cl nCH2==CHCl
16．(1)C18H32O2 (2) CH3—(CH2)16—COOH 硬脂酸(或十八烷酸、十八酸)
(3)CH3CH2CH2CH2COOH (CH3)3CCOOH
(4)CH3(CH2)7—CH＝CH—(CH2)7—COOH CH3(CH2)4—CH＝CH—(CH2)10—COOH
(5)CH3(CH2)4—CH＝CH—CH2—CH＝CH—(CH2)7—COOH
(6)
或
①碱性KMnO4溶液，△
②酸化
CH3CH CH2COOH
CH3
CH3
CH3CH2CHCOOH
CH3(CH2)4—CH＝CH—CH2—CH＝CH—(CH2)7—COOCH2
CH3—(CH2)16—COOCH
CH3—(CH2)16—COOCH2
CH3(CH2)4—CH＝CH—CH2—CH＝CH—(CH2)7—COOCH
CH3—(CH2)16—COOCH2
CH3—(CH2)16—COOCH2