2024届高考一轮复习 第九章 有机化学 第7讲 生物大分子与合成高分子课件PPT

这是一份2024届高考一轮复习 第九章 有机化学 第7讲 生物大分子与合成高分子课件PPT，共60页。PPT课件主要包含了C6H12O6，砖红色沉淀，葡萄糖，核糖与脱氧核糖，核糖核酸，C5H10O5，C12H22O11，麦芽糖，纤维素，醇羟基等内容，欢迎下载使用。

逐点清(一) 糖类(一)糖的组成和分类
[注意] ①糖不一定均符合通式Cm(H2O)n，如脱氧核糖(C5H10O4)；符合通式Cm(H2O)n的有机物不一定均是糖类，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；有的糖没有甜味，如纤维素等。
(二)单 糖1．葡萄糖
CH2OH(CHOH)4CHO
CH2OH(CHOH)2CH2CHO
[注意] ①蔗糖和麦芽糖二者分子式相同，但是结构不同，属于同分异构体。②乳糖也是二糖，乳糖经发酵可生成乳酸。
(四)多 糖1．淀粉和纤维素的结构特点(1)它们是由大量葡萄糖单元相互连接组成的天然有机高分子化合物。(2)淀粉和纤维素的分子式可以表示为(C6H10O5)n，也可以表示为[C6H7O2(OH)3]n，因为二者的n值不同，所以组成和结构也不同，不属于同分异构体。
[注意] 淀粉和纤维素都不能被新制氢氧化铜等弱氧化剂氧化，属于非还原糖。
[题点考法·全面练通]题点(一) 糖类的组成、结构与性质1．下列有关糖类的叙述正确的是( )A．糖类都具有甜味B．糖类都含有羰基，对新制氢氧化铜等弱氧化剂表现出还原性C．糖类的组成都符合Cm(H2O)n的通式D．糖类是多羟基醛、多羟基酮和它们的脱水缩合物
解析：淀粉、纤维素等无甜味，A错；淀粉、蔗糖等不能被新制氢氧化铜氧化，B错；脱氧核糖不符合通式，C错误。答案：D
2.(2022·广东等级考)我国科学家进行了如图所示的碳循环研究。下列说法正确的是( )A．淀粉是多糖，在一定条件下能水解成葡萄糖B．葡萄糖与果糖互为同分异构体，都属于烃类C．1 ml CO中含有6.02×1024个电子D．22.4 L CO2被还原生成1 ml CO
解析：淀粉是由葡萄糖分子聚合而成的多糖，在一定条件下水解可得到葡萄糖，故A正确；葡萄糖与果糖的分子式均为C6H12O6，结构不同，二者互为同分异构体，但含有O元素，不属于烃类，故B错误；1个CO分子含有14个电子，则1 ml CO中含有14×6.02×1023个电子，故C错误；未指明气体处于标准状况下，不能用标准状况下的气体摩尔体积计算其物质的量，故D错误。答案：A
题点(二) 糖类的性质实验探究3．(2021·山东等级考)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
解析：第1处错误：利用新制氢氧化铜溶液检验蔗糖水解生成的葡萄糖中的醛基时，溶液需保持弱碱性，否则作水解催化剂的酸会与氢氧化铜反应，导致实验失败，题干实验过程中蔗糖水解后溶液未碱化；第2处错误：NaOH溶液具有强碱性，不能用玻璃瓶塞，否则NaOH与玻璃塞中SiO2反应生成具有黏性的Na2SiO3，会导致瓶盖无法打开。答案：B
4.有以下实验过程。结合实验过程，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
解析：淀粉遇到碘变蓝色，淀粉液在酸性环境下发生水解生成葡萄糖水解液，加入氢氧化钠溶液调节溶液呈碱性，再加入碘水，因为碘水能够与氢氧化钠反应，所以不能通过溶液不变蓝说明溶液中没有淀粉，在碱性环境下加入新制备的氢氧化铜，产生砖红色沉淀，说明水解液中含有葡萄糖，说明淀粉已经水解，所以通过实验能够证明淀粉已经水解，但是否水解完全无法确定。答案：D
[思维建模](1)在酸性条件下糖类水解产物(葡萄糖)检验时，水解液要加碱中和至碱性。(2)淀粉水解程度的检验①实验步骤
逐点清(二) 蛋白质 核酸 (一)蛋白质1．氨基酸的分子结构(1)氨基酸是羧酸分子烃基上的氢原子被_____取代得到的化合物。分子中既含有______又含有______。(2)天然氨基酸几乎都是α－氨基酸，其结构简式可以表示为_____________。α－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。
2．氨基酸的性质(1)物理性质：天然氨基酸均为_____晶体，熔点_____，一般都能溶于水，难溶于乙醇、乙醚等有机溶剂。
3．蛋白质的组成、结构与性质(1)蛋白质的组成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。主要含有C、H、O、N、S等元素，属于天然________化合物。
(4)蛋白质盐析和变性的比较
(二)核酸——生物大分子天然核酸根据其组成中所含戊糖不同，分为核糖核酸(RNA)和脱氧核糖核酸(DNA)两大类，它们对遗传信息的储存和传递、蛋白质的生物合成等起着决定性作用。
1．核糖核酸的形成2．脱氧核糖核酸的形成
[题点考法·全面练通]题点(一) 氨基酸与蛋白质的结构性质1．人类借助于超高分辨率荧光显微镜可以观察到单个的蛋白质分子。下列有关叙述不正确的是( )A．蛋白质中含有碳、氢、氧、氮等元素B．蛋白质属于高分子化合物C．蛋白质可完全水解生成氨基酸D．并不是所有的蛋白质都能水解，有些蛋白质在适当的条件下不能水解
解析：蛋白质都可以水解最终生成对应的氨基酸。答案：D
2．下列关于蛋白质的叙述不正确的是( )①蛋白质溶液里加入饱和硫酸铵溶液有蛋白质析出，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质——结晶牛胰岛素是我国科学家在1965年首次合成的 ③重金属盐能使蛋白质变性，所以误食重金属盐会中毒 ④浓硝酸溅在皮肤上使皮肤呈黄色，是由于浓硝酸与蛋白质发生了显色反应
⑤蛋白质溶液里的蛋白质分子能透过半透膜 ⑥灼烧可以用来检验蛋白质 ⑦酶是一种重要的蛋白质，在高温下有很强的活性，几乎能催化人体中的各类反应A．①④ B．①④⑤ C．①⑤⑦ D．⑤⑥⑦
解析：蛋白质溶液里加入饱和硫酸铵溶液有蛋白质析出，此过程为蛋白质的盐析，蛋白质没有失去生理活性，加水后可以继续溶解，①错误；蛋白质溶液里的蛋白质分子属于高分子，不能透过半透膜，⑤错误；酶是一种生物催化剂，具有高度的专一性，一种酶只能催化一类化学反应，不能催化身体中的各类反应，⑦错误。答案：C
3．(2022·北京等级考)高分子Y是一种人工合成的多肽，其合成路线如下。
下列说法不正确的是( )A．F中含有2个酰胺基B．高分子Y水解可得到E和GC．高分子X中存在氢键D．高分子Y的合成过程中进行了官能团保护
[思维建模] 氨基酸的成肽规律
题点(二) 核酸的组成、结构与生物功能4．下列关于核酸的说法正确的是( ) A．核酸是由C、H、O、N、P等元素组成的小分子有机化合物B．组成核酸的基本单位是脱氧核苷酸C．RNA是生物遗传信息的载体，还指挥着蛋白质的合成、细胞的分裂D．对核酸的结构和生物功能的研究有助于认识生命活动规律答案：D
5．对某个DNA分子进行化学分析，发现鸟嘌呤与胞嘧啶之和占全部碱基数的54%，又知该DNA的一条链(A链)所含的碱基中腺嘌呤占28%，问与A链相对应的另一条链中腺嘌呤占该链全部碱基数的( )A．26% B．24% C．18% D．11%
解析：鸟嘌呤与胞嘧啶之和占全部碱基数的54%，可知G＝C＝27%、A＝T＝50%－27%＝23%。又因DNA的一条链(A链)所含的碱基中腺嘌呤占28%，假设每条链有100个碱基，两条链共含腺嘌呤等于200×23%＝46，A链中腺嘌呤的数量等于100×28%＝28，则另一条链中腺嘌呤数为18，占该链全部碱基数的18%，C正确。答案：C
[归纳拓展] 碱基互补配对的两个规律
逐点清(三) 合成高分子(一)合成高分子的基本方法1．高分子的特点(1)高分子的相对分子质量比一般有机化合物大得多，通常在104以上。(2)高分子的相对分子质量是一个平均值，聚合反应得到的是分子长短不一的混合物。[注意] 因为n值不确定，所以高分子化合物的成分也不确定，所以不是纯净物，一般认为是混合物。
2．加成聚合反应(1)概念：由单体分子间通过_______反应生成高分子的反应称为加成聚合反应，简称_______反应。反应生成的聚合物称为_____________，简称加聚物。(2)加聚物的组成与结构(以聚氯乙烯为例)已知聚氯乙烯的结构简式为 。
3．缩合聚合反应(1)概念：由单体分子间通过______反应生成高分子的反应称为缩合聚合反应，简称______反应。反应生成的聚合物称为___________，简称缩聚物。(2)反应特点①在生产缩聚物的同时，还伴有_______的副产物(如H2O等)的生成。②大多缩聚反应是_____反应，为提高产率，并得到具有较高聚合度的缩聚物，需要及时移除反应产生的小分子副产物。
(3)缩聚物的结构简式书写缩聚物的结构简式时，一般在方括号外侧写出端基原子或原子团。例如，
(4)缩聚反应方程式的书写①各单体物质的量与缩聚物结构简式的下角标一般要一致，大部分化学方程式中的都是n。
②注意生成的小分子的物质的量：由一种单体进行缩聚反应，生成的小分子物质的量一般为(n－1)；由两种单体进行缩聚反应，生成的小分子物质的量一般为(2n－1)。如：
(二)高分子材料1．高分子材料的分类
2．通用高分子材料(1)塑料：塑料的主要成分是合成树脂，如聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、酚醛树脂、脲醛树脂等。塑料可分为：
[注意] 聚乙烯不属于纯净物。聚乙烯中没有碳碳双键，所以不能被酸性高锰酸钾溶液氧化。高、低密度聚乙烯加热均可熔融。
(2)合成纤维①聚酯纤维
(3)合成橡胶①性能及应用：橡胶是一类具有弹性的物质，在外力作用下，橡胶的形状会发生改变，去除外力后又能恢复原来的形状。橡胶在耐磨、耐油、耐寒、耐热、耐腐蚀等方面有着独特的优势。广泛应用于工业、农业、国防、交通及日常生活的方方面面。
3．功能高分子材料(1)高吸水性树脂①应用：可在干旱地区用于农业、林业抗旱保水，改良土壤。可以用于婴幼儿纸尿裤等。②合成思路：一是改造纤维素或淀粉分子，接入强亲水基团；二是合成新的带有强亲水基团的高分子。
③淀粉、纤维素等天然吸水材料的改性。在淀粉或纤维素的主链上再接入带有_________基团的支链，提高吸水性能。例如，淀粉与丙烯酸钠在一定条件下发生反应，生成以淀粉为主链的接枝共聚物。为防止此共聚物溶于水，还需在交联剂作用下生成网状结构的淀粉－聚丙烯酸钠高吸水性树脂。④用带有强亲水基团的烯类单体进行聚合，得到含亲水基团的高聚物。例如，在丙烯酸钠中加入少量交联剂，再在一定条件下发生聚合，可得到具有网状结构的聚丙烯酸钠高吸水性树脂。
[题点考法·全面练通]题点(一) 聚合反应及单体的判断1．(2022·山东等级考)下列高分子材料制备方法正确的是( )
解析：聚乳酸是由乳酸[HOCH(CH3)COOH]分子间脱水缩聚而得，即发生缩聚反应，A错误；聚四氟乙烯是由四氟乙烯(CF2==CF2)经加聚反应制备，B正确；尼龙－66是由己二胺和己二酸经缩聚反应制得，C错误；聚乙烯醇由聚乙酸乙烯酯 发生水解反应制得，D错误。答案：B
A．Y的分子式为C15H18O2B．Y的分子结构中有2个羟基C．X与Y生成R的反应是缩聚反应D．X的同分异构体中能与NaHCO3溶液反应产生气体的有4种(仅考虑构造异构)
[思维建模] 高聚物单体的推断方法推断单体时，一定要先判断是加聚产物还是缩聚产物，并找准分离处。(1)加聚产物单体判断加聚产物的主链一般全为碳原子，按“凡双键，四个碳；无双键，两个碳”的规律画线断键，然后半键闭合、单双键互换。
题点(二) 高分子材料及应用3．(2021·河北等级考)高分子材料在生产生活中应用广泛。下列说法错误的是( )A．芦苇可用于制造黏胶纤维，其主要成分为纤维素B．聚氯乙烯通过加聚反应制得，可用于制作不粘锅的耐热涂层C．淀粉是相对分子质量可达几十万的天然高分子物质D．大豆蛋白纤维是一种可降解材料
解析：芦苇的主要成分是纤维素，可用于制造黏胶纤维，A说法正确；聚氯乙烯有毒，不能用于制作不粘锅的耐热涂层，不粘锅的耐热涂层是聚四氟乙烯等耐热材料，B说法错误；淀粉是天然高分子物质，其相对分子质量可达几十万，C说法正确；大豆蛋白纤维可降解，D说法正确。答案：B
4．(2022·湖南等级考)聚乳酸是一种新型的生物可降解高分子材料，其合成路线如下：下列说法错误的是( )A．m＝n－1B．聚乳酸分子中含有两种官能团C．1 ml乳酸与足量的Na反应生成1 ml H2D．两分子乳酸反应能够生成含六元环的分子