2023届高中化学一轮复习课件:生物大分子 合成高分子 有机合成
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这是一份2023届高中化学一轮复习课件:生物大分子 合成高分子 有机合成,共60页。PPT课件主要包含了CmH2On,2分类,NH2,COOH,HONS,②蛋白质的性质,脱氧核糖,核糖核酸RNA,胸腺嘧啶T,胞嘧啶C等内容,欢迎下载使用。
高考评价要求1.结合实例认识高分子、糖类、蛋白质等有机化合物在生产、生活中的重要应用。2.认识糖类和蛋白质的组成和性质特点。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。知道糖类在食品加工和生物质能源开发上的应用。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。了解脱氧核糖核酸、核糖核酸的结构特点和生物功能。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。
3.了解加聚反应和缩聚反应的特点;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。4.能对单体和高分子进行相互推断,能分析高分子的合成路线,能写出典型的加聚反应和缩聚反应的反应式。
考点 糖类 蛋白质 核酸
1.糖类(1)概念 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。大多数糖类化合物的通式为___________,所以糖类也被称为碳水化合物。
(3)性质①葡萄糖:多羟基醛CH2OH(CHOH)4CHO
②寡糖或低聚糖:在酸或酶作用下发生水解反应,如蔗糖水解生成葡萄糖和果糖。③多糖:在酸或酶作用下发生水解反应,水解的最终产物是葡萄糖。
①有些糖类物质的分子式不符合 Cm(H2O)n,符合Cm(H2O)n的物质也不一定为糖类。②糖类不一定有甜味,有甜味的也不一定是糖类。
2.氨基酸和蛋白质(1)氨基酸的结构与性质①概念:羧酸分子烃基上的氢原子被氨基取代得到的化合物。蛋白质水解后得到的几乎均为α氨基酸,结构简式可表示为 ,官能团为_______和______________。
②氨基酸的性质a.两性例如:甘氨酸与盐酸、NaOH溶液反应的化学方程式分别为______________________________ 、 ______________________________ ;
b.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。(2)蛋白质的结构与性质①蛋白质的组成与结构a.蛋白质主要由________________________等元素组成;b.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,属于天然有机高分子。
(3)酶①绝大多数酶是蛋白质,具有蛋白质的性质。②酶是一种生物催化剂,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。
3.核酸(1)组成: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。①戊糖:分为______和____________,对应的核酸分别是__________________和________________________。
脱氧核糖核酸(DNA)
②碱基:具有碱性的杂环有机化合物,RNA中的碱基和DNA中的碱基不同,共同的类别有3种。如图所示:③水解及产物的缩合过程
(2)结构①DNA分子:由两条多聚核苷酸链组成,两条链______盘绕,形成双螺旋结构;每条链中的____________和______交替连接,排列在外侧,碱基排列在内侧;两条链上的碱基通过______作用,腺嘌呤(A)与__________________配对,鸟嘌呤(G)与____________配对,结合成碱基对,遵循碱基互补配对原则。②RNA分子:与DNA类似,以核苷酸为基本构成单位,其中的戊糖和碱基与DNA中的不同,______替代了脱氧核糖,____________替代了胸腺嘧啶(T)。RNA分子一般呈单链状结构,比DNA分子小得多。
题组一 糖类、蛋白质、核酸的组成和性质1.(2022·南京高三模拟)下列说法错误的是( )A.糖类、橡胶和蛋白质都属于天然高分子B.淀粉和纤维素属于多糖,淀粉在人体中水解的最终产物是葡萄糖,纤维素可刺激肠道蠕动C.油和脂肪是根据含不饱和烃基和饱和烃基的相对含量不同引起的熔点不同进行区分的D.氨基酸和蛋白质都具有两性,氨基酸是组成蛋白质的基本结构单位,没有蛋白质就没有生命
2.DNA指纹法在案件侦破工作中有着重要作用,从案发现场提取DNA样品,可为案件侦破提供证据,其中的生物学原理是( )A.不同人体内的DNA所含的碱基种类不同 B.不同人体内的DNA所含的五碳糖和磷酸不同 C.不同人体内的DNA的空间结构不同 D.不同人体内的DNA所含的脱氧核苷酸排列顺序不同
3.下列关于“蔗糖属于非还原糖,而其水解产物具有还原性”的实验方案的说法中,正确的是( )A.验证蔗糖属于非还原糖的操作顺序:④③B.验证蔗糖属于非还原糖的操作顺序:④⑤C.验证蔗糖水解产物具有还原性的操作顺序:①④⑤D.验证蔗糖水解产物具有还原性的操作顺序:①④②⑤
题组二 氨基酸的结构与性质4.(双选)(2021·新高考海南卷)我国化工专家吴蕴初自主破解了“味精”的蛋白质水解工业生产方式。味精的主要成分为谷氨酸单钠盐。X是谷氨酸(结构简式如下)的同分异构体,与谷氨酸具有相同的官能团种类与数目。下列有关说法正确的是( )A.谷氨酸分子式为C5H8NO4B.谷氨酸分子中有2个手性碳原子C.谷氨酸单钠能溶于水D.X的数目(不含立体异构)有8种
5.如图表示蛋白质分子结构的一部分,图中A、B、C、D标出了分子中不同的键,当蛋白质发生水解反应时,断裂的键是( )
6.已知氨基酸可发生反应:RCH(NH2)COOH+HNO2 ――→ RCH(OH)COOH+N2↑+H2O。D、E的相对分子质量分别为162和144,可发生如图所示的转化关系:
(1)写出B、D的结构简式:B_________________,D _______________。
(2)写出C→D的化学方程式:______________________________________。
(3)写出C→E的化学方程式:_______________________________________。
1.有关高分子的几个概念把下列概念的标号填写在相应位置的横线上:①小分子 ②高分子 ③单体 ④链节 ⑤聚合度聚合物的平均相对分子质量=链节的相对质量×n
2.高分子的基本性质(1)溶解性:线型高分子(如有机玻璃)能溶解在适当的有机溶剂中,网状高分子(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:线型高分子具有_______(如聚乙烯),网状高分子具有__________(如酚醛树脂、硫化橡胶)。(3)强度:高分子材料强度一般比较大。(4)电绝缘性:通常高分子材料电绝缘性良好。
3.合成高分子的基本反应(1)加聚反应:不饱和单体通过加成反应生成高分子的反应。
CH2===CH—CN
(2)缩聚反应:单体分子间通过缩合反应生成高分子的反应。在生成缩聚物的同时,伴有小分子的副产物(如H2O等)的生成。
题组一 合成有机高分子的性质和用途1.(2022·潍坊高三模拟)高分子材料在疫情防控和治疗中起到了重要的作用。下列说法正确的是( )A.聚乙烯是生产隔离衣的主要材料,能使酸性高锰酸钾溶液褪色B.聚丙烯酸树脂是3D打印护目镜镜框材料的成分之一,可以与NaOH溶液反应C.天然橡胶是制作医用无菌橡胶手套的原料,它是异戊二烯发生缩聚反应的产物D.聚乙二醇可用于制备治疗新型冠状病毒的药物,聚乙二醇的结构简式为
2.下列有关线型高分子和网状高分子的说法错误的是( )A.线型高分子是由许多链节相互连接成链状,通常不具有或很少具有支链,而网状高分子则是长链跟长链之间产生交联B.线型高分子通常具有热塑性,而网状高分子通常具有热固性C.线型高分子可在适当溶剂中溶解,而网状高分子通常很难在任何溶剂中溶解D.网状高分子的相对分子质量一定比线型高分子的相对分子质量大
题组二 高分子单体的判断
4.(1)工程塑料ABS树脂的结构简式为 ,合成时用了3种单体,这3种单体的结构简式分别是__________________________、_____________________ 、______________________________。
CH2===CHCH===CH2
(2)如图是一种线型高分子结构的一部分:由此分析,这种高分子的单体至少有_______种,它们的结构简式分别为_____________________________________________________________________________________。
HOCH2CH2OH、HOOCCOOH、
HOOCCH2COOH
简单高分子单体的判断方法
考点 有机合成的思路与方法
1.有机合成:使用相对简单易得的原料,通过有机化学反应来_______________和_______________,由此合成出具有特定结构和性质的目标分子。2.有机合成中碳骨架的构建(1)碳链增长的反应:加聚反应、缩聚反应、酯化反应等。(2)碳链缩短的反应:氧化反应,如烯烃、炔烃及芳香烃的侧链被酸性高锰酸钾氧化;烷烃的裂化反应;酯类、糖类、蛋白质等的水解反应等。
3.有机合成中官能团的转化(1)官能团的引入
(2)官能团的消除①通过加成反应消除不饱和键(双键、三键)。②通过消去、氧化、酯化反应消除羟基。③通过加成或氧化反应消除醛基。④通过水解反应消除酯基、肽键、碳卤键。
③通过某种化学途径改变官能团的位置,如
①酚羟基的保护:因酚羟基易被氧化,所以在氧化其他基团前可以先使其与NaOH反应,把—OH变为 —ONa 将其保护起来,待氧化后再酸化将其转变为—OH。 ②碳碳双键的保护:碳碳双键容易被氧化,在氧化其他基团前,可以利用其与HCl的加成反应将其保护起来,待氧化后再利用消去反应转变为碳碳双键。
③氨基(—NH2)的保护:如在把对硝基甲苯转化成对氨基苯甲酸的过程中应先把—CH3氧化成—COOH,再把—NO2还原为—NH2,防止当KMnO4氧化 —CH3时,—NH2(具有还原性)也被氧化。
4.逆合成分析(1)基本思路在逆合成分析过程中,需要逆向寻找能顺利合成目标分子的中间有机化合物,直至选出合适的基础原料。当得到几条不同的合成路线时,就需要通过优选确定最佳合成路线。
5.有机合成路线的设计与选择(1)合成步骤较少,副反应少,反应产率高。(2)原料、溶剂和催化剂尽可能廉价易得、低毒。(3)反应条件温和,操作简便,产物易于分离提纯。(4)污染排放少。
题组一 有机合成路线的分析1.BHT是一种常用的食品抗氧化剂。由对甲基苯酚( )合成BHT的常用方法有两种(如图所示)。下列说法错误的是( )A.BHT能使酸性KMnO4溶液褪色B.BHT与对甲基苯酚互为同系物C.BHT与FeCl3溶液不发生显色反应D.方法一的原子利用率高于方法二
2.(2022·上饶高三测试)中国工程院院士李兰娟团队于 2021年2 月4日公布治疗新型冠状病毒肺炎的最新研究成果:“达芦那韦”是抗击新型冠状病毒潜在用药。合成“达芦那韦”的部分路线如图所示,下列说法不正确的是( )A.C的分子式为C11H15NB.B的同分异构体有7种(不含B,不考虑立体异构)C.D分子中的所有碳原子不可能处于同一平面D.反应①为加成反应,反应②为取代反应
科学探究与创新意识——“新型高分子材料”情境(2021·新高考北京卷)可生物降解的高分子材料聚苯丙生(L)的结构片段如下图。
本题以“可生物降解的高分子材料”为情境进行设计,命题点涉及高分子的结构组成的分析、合成方法的判断等,旨在考查考生对物质组成和元素的关系的理解和认识,引导学生以化学的视角关注身边的事物,关注我国化学化工材料的发展,体现科研创新可促进科技进步,材料的进步给人类带来福祉的理念。
1.(双选)(2022·石家庄高三模拟)舱外航天服可为航天员出舱活动提供适当的大气压力、足够的氧气、适宜的温湿度;航天服具有足够的强度,防止辐射、微流量和空间碎片对航天员的伤害;航天服还能提供可靠工效保障及遥测通信保障等。制作这种航天服的材料以氨纶和尼龙为主。其中尼龙-1010的结构简式为 ,下列有关尼龙-1010的说法正确的是( )
A.尼龙-1010是合成高分子B.尼龙-1010的单体是H2N(CH2)10NHCO(CH2)8COOHC.尼龙-1010是通过缩聚反应制成的D.制作舱外航天服的材料要质轻,方便在舱外行走
2.聚乙烯胺可用于合成染料Y,增加纤维着色度,乙烯胺(CH2===CHNH2)不稳定,所以聚乙烯胺常用聚合物X水解法制备。下列说法不正确的是( )A.聚合物X在酸性或碱性条件下发生水解反应后的产物相同B.测定聚乙烯胺的平均相对分子质量,可得其聚合度C.乙烯胺与CH3CH===NH互为同分异构体D.聚乙烯胺和R—N===C===S合成聚合物Y的反应类型是加成反应
1.(2020·新高考天津卷)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
2.(2021·新高考山东卷)某同学进行蔗糖水解实验,并检验产物中的醛基,操作如下:向试管Ⅰ中加入1 mL 20%蔗糖溶液,加入3滴稀硫酸,水浴加热5分钟。打开盛有10% NaOH溶液的试剂瓶,将玻璃瓶塞倒放,取1 mL溶液加入试管Ⅱ,盖紧瓶塞;向试管Ⅱ中加入5滴2% CuSO4 溶液。将试管Ⅱ中反应液加入试管Ⅰ,用酒精灯加热试管Ⅰ并观察现象。实验中存在的错误有几处( )A.1 B.2 C.3 D.4
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