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鲁科版高考化学一轮复习第9章第54讲生命中的基础有机物合成高分子教学课时学案
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这是一份鲁科版高考化学一轮复习第9章第54讲生命中的基础有机物合成高分子教学课时学案,共28页。
糖类
1.糖类的组成与分类
(1)概念:从分子结构上看,可定义为多羟基醛、多羟基酮和它们的脱水缩合物。
(2)组成:主要包含C、H、O三种元素。大多数糖类化合物的通式为Cm(H2O)n,所以糖类也被称为碳水化合物。但注意糖类与Cm(H2O)n不是等同的。
(3)分类
2.单糖——葡萄糖、果糖和戊糖
(1)葡萄糖、果糖的组成和分子结构
(2)葡萄糖的性质
(3)核糖与脱氧核糖
核糖与脱氧核糖分别是生物体的遗传物质核糖核酸(RNA)与脱氧核糖核酸(DNA)的重要组成部分。它们都是含有5个碳原子的单糖——五碳醛糖。
①核糖的结构简式:
链式:;
环式:
②脱氧核糖的结构简式:
链式:。
环式:
3.二糖——蔗糖与麦芽糖
(1)相同点
①组成相同,分子式均为C12H22O11,二者互为同分异构体。
②能发生水解反应。
(2)不同点
①官能团不同:蔗糖分子中不含醛基;麦芽糖分子中含有醛基,能发生银镜反应,能还原新制的Cu(OH)2。
②水解产物不同:蔗糖和麦芽糖发生水解反应的化学方程式分别为
C12H22O11+H2Oeq \(――――→,\s\up7(酸或酶))C6H12O6+C6H12O6
蔗糖 葡萄糖 果糖;
C12H22O11+H2Oeq \(――――→,\s\up7(酸或酶))2C6H12O6
麦芽糖 葡萄糖。
4.多糖——淀粉与纤维素
(1)相同点
①都属于高分子化合物,分子式都可表示为(C6H10O5)n。
②都能发生水解反应,反应的化学方程式分别为
(C6H10O5)n+nH2Oeq \(―――→,\s\up7(酸或酶))nC6H12O6
淀粉 葡萄糖;
(C6H10O5)n+nH2Oeq \(―――→,\s\up7(酸或酶))nC6H12O6
纤维素 葡萄糖。
③都不能发生银镜反应。
(2)不同点
①通式中n值不同,二者不互为同分异构体。
②淀粉遇碘呈现特殊的蓝色。
①能发生银镜反应的糖称为还原糖如葡萄糖、麦芽糖、核糖等,不能发生银镜反应的糖称为非还原糖,如蔗糖、淀粉等。
②纤维素在人体不能被吸收作为营养物质,但具有通便功能。
1.下列说法正确的是( )
A.葡萄糖、果糖的分子式均为C6H12O6,二者互为同分异构体
B.淀粉、纤维素和油脂都属于天然高分子化合物
C.油脂、淀粉、蔗糖和葡萄糖在一定条件下都能发生水解反应
D.肌醇()与葡萄糖()的元素组成相同,化学式均为C6H12O6,满足Cm(H2O)n,因此均属于糖类化合物
A [油脂不是高分子化合物,B项错误;葡萄糖不能发生水解反应,C项错误;肌醇属于醇,不属于糖类化合物,D项错误。]
2.下列关于验证蔗糖属于非还原糖,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:④③
B.验证蔗糖属于非还原糖的操作顺序:④⑤
C.验证蔗糖水解产物具有还原性的操作顺序:①④⑤
D.验证蔗糖水解产物具有还原性的操作顺序:①⑤④⑤
B [某糖是否属于还原性糖,可通过银镜反应加以证明。银镜反应应该采取水浴加热,同时考虑到银镜反应应该在碱性条件下进行,故蔗糖水解后应先加碱中和作催化剂的酸,然后才能进行银镜反应,综上所述,B项正确。]
3.可通过实验来验证淀粉水解生成还原糖,其实验包括下列一些操作过程,这些操作过程正确的顺序是( )
①取少量淀粉加水制成溶液 ②加热煮沸 ③加入碱液中和并呈碱性 ④加入新制的Cu(OH)2
⑤加入几滴稀硫酸 ⑥再加热
A.①②⑤⑥④③ B.①⑤②④⑥③
C.①⑤②③④⑥ D.①⑥④⑤③②
C [淀粉水解的实验步骤为取少量纯淀粉加适量水配成溶液;在淀粉溶液中加入3~5滴稀硫酸;将混合液煮沸几分钟、冷却;由于水解生成还原性葡萄糖,与新制的Cu(OH)2发生氧化还原反应须在碱性条件下进行,所以加入碱液,调pH至碱性,然后在冷却后的溶液中加入新制的Cu(OH)2并加热,其实验结果有砖红色沉淀产生。所以该实验中操作步骤的正确排列顺序为①⑤②③④⑥。]
糖类水解产物的检验方法
(1)实验流程
水解是否完全 eq \(―――――→,\s\up7(NaOH溶液),\s\d5( )) 中和液(呈碱性) eq \(――→,\s\up7( ),\s\d5(银氨溶液)) 是否出现银镜
证明是否水解
(2)注意问题
①检验淀粉时,必须直接取水解液加入碘水,不能取呈碱性的中和液,因为I2能与NaOH溶液反应。
②淀粉、蔗糖的水解实验是用稀硫酸作催化剂,而银镜反应或与新制的Cu(OH)2反应的实验必须在碱性条件下进行,所以检验淀粉或蔗糖的水解产物前应先加入NaOH溶液至溶液呈碱性。
蛋白质 核酸
1.氨基酸
(1)氨基酸的概念:羧酸分子烃基上的氢原子被氨基取代得到的化合物。天然蛋白质水解后得到的几乎都是α-氨基酸,其通式为,官能团为—NH2和—COOH。
(2)氨基酸的化学性质
①两性:如甘氨酸与HCl、NaOH反应的化学方程式分别为
;
②成肽反应:如丙氨酸分子成肽反应方程式为
两种不同氨基酸最多可形成4种二肽。
③缩聚反应:可形成多肽
2.蛋白质的组成、结构与性质
(1)组成与结构:蛋白质主要含有C、H、O、N、S等元素,是由多种氨基酸通过缩聚反应生成的结构复杂的有机物,蛋白质属于天然有机高分子化合物。
(2)性质
(3)酶——生物催化剂
大多数酶属于蛋白质,具有蛋白质的性质。酶是一种生物催化剂,催化作用具有以下特点:①条件温和、不需加热;②具有高度的专一性;③具有高效催化作用。
3.核酸
(1)核酸的组成
(2)核酸结构
①DNA的结构——DNA分子的双螺旋结构模型
a.DNA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。
b.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。
c.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。
②RNA以核苷酸为基本构成单位,RNA分子一般呈单链状结构,比DNA分子小得多。
根据配对原则,DNA分子中碱基数目A=T与G=C。
(3)核酸的生物功能
①核酸是生物体遗传信息的载体。细胞内携带遗传信息的物质。有一定的碱基排列顺序的DNA片段含有特定的遗传信息,被称为基因。
②在生物体遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用。
氨基酸与蛋白质
1.已知半胱氨酸的结构简式为,下列关于半胱氨酸说法不正确的是( )
A.与甘氨酸可以形成二肽的结构为
B.既能与盐酸、又能与NaOH溶液反应
C.与 (高半胱氨酸)互为同系物
D.官能团不变的同分异构体有2种
D [半胱氨酸官能团不变的同分异构体有:巯基与氨基换位,巯基和氨基同在α-碳原子或同在β-碳原子上。共有3种,故D错误。]
2.现有分子式为C36H57O18N11的十一肽完全水解成甘氨酸(C2H5O2N)、丙氨酸(C3H7O2N)、谷氨酸(C5H9O4N),缩合十一肽化合物时,这3种氨基酸的物质的量之比为( )
A.3∶3∶5 B.3∶5∶3
C.5∶3∶3 D.8∶7∶7
B [在氨基酸缩合成多肽时,分子中碳原子数不变。3种氨基酸分子中的碳原子数总和应为36。若按各项中的数目来组成十一肽,A中碳原子总数为40,C中碳原子总数为34,D中碳原子总数为72,皆不为36,应舍去;只有B中碳原子总数为36,正确。]
3.某病毒主要成分是核酸和蛋白质,核酸构成核心,蛋白质构成外壳。下列相关说法中错误的是 ( )
A.因为高温能使蛋白质变性,所以加热煮沸能杀灭此病毒
B.蛋白质中有肽键,肽键的结构式为
C.蛋白质是天然高分子化合物,水解产物都是α-氨基酸
D.氨基酸和蛋白质既能和盐酸又能和NaOH反应生成盐
C [天然蛋白质水解产物大部分是α-氨基酸;不是所有都是,C错误。]
4.下列关于蛋白质的说法不正确的是( )
A.所有蛋白质遇浓HNO3均变黄色
B.通常用酒精消毒,其原理是酒精使细菌中的蛋白质变性而失去生理活性
C.浓的Na2SO4溶液能使溶液中的蛋白质析出,加水后析出的蛋白质又溶解
D.鉴别织物成分是蚕丝还是“人造丝”可采用灼烧闻气味的方法
A [含苯环的蛋白质遇浓HNO3变黄色,A错误。]
核酸
5.因为核酸是生命的基础物质,是病毒的“身份证”,所以患者的确诊需要病毒的核酸检验。以下关于核酸的论述正确的是 ( )
A.核酸是核蛋白的非蛋白部分,也是由氨基酸残基组成的
B.核酸水解产物中含有磷酸、葡萄糖和碱基
C.核酸、核苷酸都是高分子化合物
D.核酸有核糖核酸和脱氧核糖核酸两类,对蛋白质的合成和生物遗传起重要作用
D [核酸是由磷酸、戊糖和碱基通过一定的方式结合而成的,故A错误;核酸水解的最终产物是磷酸、戊糖和碱基,故B错误;核酸是高分子化合物,但核苷酸不是高分子化合物,故C错误;核酸有核糖核酸和脱氧核糖核酸两类,分别是RNA和DNA,它们共同对蛋白质的合成和生物遗传起到重要作用,故D正确。]
6.某种海洋生物的DNA分子中,腺嘌呤的数量约占碱基总数的32%,则胸腺嘧啶、鸟嘌呤、胞嘧啶的数量占碱基总数的百分比分别为________、________、________。
[解析] DNA分子中,腺嘌呤与胸腺嘧啶配对,鸟嘌呤与胞嘧啶配对。
[答案] 32% 18% 18%
DNA分子中的配对原则
双链DNA分子中,腺嘌呤(A)与胸腺嘧啶(T)配对,二者数量相同;鸟嘌呤(G)与胞嘧啶(C)配对,二者数量相同。
合成高分子
1.高分子化合物的组成与结构
高分子化合物一般是指由成千上万个原子以共价键连接形成的,相对分子质量很大(104~106甚至更大)的化合物(简称高分子),又称大分子化合物(简称大分子)。高分子多是由小分子通过聚合反应而生成的,因此,也称为高聚物,常称为聚合物。
(1)单体:能用来合成高分子化合物的小分子化合物。
如的单体为。
(2)链节:化学组成和结构均可以重复的最小单位称为重复结构单元,又称链节。
(3)聚合度:高分子链中含有链节的数目。
2.高分子材料的分类及性质
3.两大聚合反应
(1)加成聚合反应——加聚反应
①定义:单体通过加成的方式生成高分子化合物的聚合反应,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类型
a.聚乙烯类(塑料、纤维):
b.聚1,3-丁二烯类(橡胶):
c.混合加聚类:两种或两种以上单体加聚
如:nCH2===CH—CH===CH2+nCH2===CH—CNeq \(――→,\s\up7(催化剂))。
(2)缩合聚合反应——缩聚反应
①定义:由单体通过分子间的相互缩合而生成高分子化合物的聚合反应,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类型
a.聚酯类:—OH与—COOH间的缩聚
nHOCH2—CH2OH+nHOOC—COOHeq \(,\s\up7(一定条件),\s\d5(△))
。
nHOCH2—CH2—COOHeq \(,\s\up7(一定条件),\s\d5(△))
。
b.聚氨基酸类:—NH2与—COOH间的缩聚
nH2N—CH2COOHeq \(――→,\s\up7(一定条件))
1.(2022·河北选择性考试)化学是材料科学的基础。下列说法错误的是( )
A.制造5G芯片的氮化铝晶体属于无机非金属材料
B.制造阻燃或防火线缆的橡胶不能由加聚反应合成
C.制造特种防护服的芳纶纤维属于有机高分子材料
D.可降解聚乳酸塑料的推广应用可减少“白色污染”
B [氮化铝是一种高温结构陶瓷,属于新型无机非金属材料,A正确;天然橡胶的单体为异戊二烯,合成橡胶的单体中含有碳碳双键,通过加聚反应合成制得橡胶,B错误;“涤纶”“锦纶”“腈纶”“丙纶”“维纶”“氯纶”“芳纶”等均为合成纤维,属于有机高分子材料,C正确;可降解聚乳酸塑料的推广应用,可以减少难以降解塑料的使用,从而减少“白色污染”,D正确。]
2.合成导电高分子材料PPV的反应:
下列说法正确的是( )
A.合成PPV的反应为加聚反应
B.PPV与聚苯乙烯具有相同的重复结构单元
C.和苯乙烯互为同系物
D.通过质谱法测定PPV的平均相对分子质量,可得其聚合度
D [A.由题干反应方程式可知,合成PPV的反应为缩聚反应,A错误;B.聚苯乙烯的重复结构单元为,不含碳碳双键,而该高聚物的结构单元中含有碳碳双键,二者不相同,B错误;C.同系物是指结构相似,组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质,故和苯乙烯不互为同系物,C错误;D.质谱仪能记录分子离子、碎片离子的相对质量,质谱图中数值最大的即是该分子的相对分子质量,可得其聚合度,D正确。]
3.关于下列三种常见高分子材料的说法中,正确的是( )
A.合成顺丁橡胶的单体是2-丁烯
B.顺丁橡胶、涤纶和酚醛树脂都属于天然有机高分子
C.涤纶是由对苯二甲酸和乙二醇通过缩聚反应制得
D.合成酚醛树脂的单体是苯酚和甲醇
C [顺丁橡胶的单体为1,3-丁二烯,2-丁烯发生加聚反应生成的高分子化合物为,故A错误;顺丁橡胶、涤纶和酚醛树脂是人工合成的,属于合成高分子,不属于天然高分子,故B错误;涤纶是由对苯二甲酸和乙二醇通过缩聚反应得到的聚对苯二甲酸乙二醇酯,故C正确;酚醛树脂的单体是苯酚和甲醛,不是甲醇,故D错误。]
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________、________、________。
(2)下图是一种线型高分子化合物结构的一部分:
由此分析,这种高分子化合物的单体至少有________种,它们的结构简式分别为__________________________________________________________________________________________________________________________________________。
[答案] (1)CH2===CHCN CH2===CHCH===CH2
(2)5 HOCH2CH2OH、HOOC—COOH、、、HOOC—CH2—COOH
根据高分子结构确定单体的思维模板
(1)加聚产物:⇒
、CH2===CH—CH===CH2。
(2)缩聚产物:⇒
、HOCH2CH2OH。
1.(2022·山东等级考,T4)下列高分子材料制备方法正确的是( )
A.聚乳酸()由乳酸经加聚反应制备
B.聚四氟乙烯(CF2—CF2)由四氟乙烯经加聚反应制备
C.尼龙-66由己胺和己酸经缩聚反应制备
D.聚乙烯醇()由聚乙酸乙烯酯()经消去反应制备
B [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。]
2.(2022·湖南选择性考试,T3)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-1
B.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 H2
D.两分子乳酸反应能够生成含六元环的分子
B [根据氧原子数目守恒可得:3n=2n+1+m,则m=n-1,A正确;聚乳酸分子中含有三种官能团,分别是羟基、羧基、酯基,B错误;1个乳酸分子中含有1个羟基和1个羧基,则1 ml乳酸和足量的Na反应生成1 ml H2,C正确;1个乳酸分子中含有1个羟基和1个羧基,则两分子乳酸可以缩合产生含六元环的分子(),D正确。]
3.(2022·辽宁选择性考试,T1)北京冬奥会备受世界瞩目。下列说法错误的是( )
A.冰壶主材料花岗岩属于无机非金属材料
B.火炬“飞扬”使用的碳纤维属于有机高分子材料
C.冬奥会“同心”金属奖牌属于合金材料
D.短道速滑服使用的超高分子量聚乙烯属于有机高分子材料
B [花岗岩的主要成分是石英、云母、长石等矿物,属于无机非金属材料,A正确;碳纤维指的是含碳量在90%以上的高强度高模量纤维,属于无机非金属材料,B错误;金属奖牌属于合金材料,C正确;聚乙烯属于有机高分子材料,D正确。]
4.(2021·山东等级考,T7)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
B [第1处错误:利用新制的氢氧化铜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与玻璃瓶塞中含有的SiO2反应生成具有黏性的Na2SiO3,会导致瓶盖无法打开。]
褪黑素是一种内源性生物钟调节剂,在人体内由食物中的色氨酸转化得到。
下列说法不正确的是( )
A.色氨酸分子中存在氨基和羧基,可形成内盐,具有较高的熔点
B.在色氨酸水溶液中,可通过调节溶液的pH使其形成晶体析出
C.在一定条件下,色氨酸可发生缩聚反应
D.褪黑素与色氨酸结构相似,也具有两性化合物的特性
D [色氨酸分子中存在氨基和羧基,可以分子内脱水形成内盐,色氨酸分子间可以形成氢键,具有较高的熔点,A项正确;色氨酸含有氨基和羧基,能与酸、碱反应,因此调节pH能使其形成晶体析出,B项正确;色氨酸含有氨基和羧基,分子间可发生缩聚反应,C项正确;色氨酸含有氨基和羧基,褪黑素含有酰胺基,二者的结构不相似,但都既能与酸反应又能与碱反应,D项错误。]
课时分层作业(五十四) 生命中的基础有机物 合成高分子
一、选择题(每小题只有一个选项符合题目要求)
1.化学与生产、生活、科技密切相关。下列叙述错误的是( )
A.医用口罩和防护服的主要原材料是聚丙烯(PP),它与聚乙烯互为同系物
B.动力电池上使用的石墨烯是一种新型的无机非金属材料
C.可用丁达尔效应来区分白酒和淀粉溶液
D.化妆品中添加的甘油可以起到保湿作用
A [聚丙烯与聚乙烯为高聚物,属于混合物,二者不互为同系物,A错误。]
2.2021年6月,中国航天员搭乘“神舟十二号”进驻空间站,开启了中华民族“空间站时代”的新篇章。下列说法不正确的是( )
A.舱外航天服使用的镀铝胶布是一种复合材料
B.航天员佩戴的质轻、耐冲击腕表使用的钛合金是金属材料
C.航天员“天地通话”耳机使用的双层蛋白皮革是有机物
D.航天器使用的太阳能电池板的主要成分是二氧化硅
D [太阳能电池板的主要成分为晶体硅,不是SiO2,D错误。]
3.某病毒怕酒精、不耐高温,50~60 ℃持续30分钟病毒就死亡。下列有关该病毒的说法错误的是( )
A.核酸检测是确认病毒种类的有效手段,核酸属于生物大分子
B.该病毒颗粒直径在80~120 nm之间,在空气中能形成气溶胶,可能传播较远的距离
C.加热可破坏蛋白质中的氢键,而使病毒丧失生物活性死亡
D.戴口罩可有效阻断该病毒的传播,口罩中的熔喷布的主要原料聚丙烯是丙烯缩聚而成
D [核酸是由许多核苷酸聚合成的生物大分子化合物,病毒都有其独特的基因序列,通过检测人体内的病毒核酸,就可判断人体内是否存在病毒,A正确;胶体的分散质粒子直径为1~100 nm,该病毒直径在80~120 nm,它形成的气溶胶粒子直径一般在100 nm左右,在空气中能形成气溶胶,B正确;天然蛋白质的空间结构是通过氢键等次级键维持的,而加热变性后氢键被破坏,病毒死亡,C正确;聚丙烯是丙烯发生加聚反应形成的,D不正确。]
4.脑啡肽分子的结构简式如图,下列有关脑啡肽分子的说法错误的是( )
A.分子间可形成氢键
B.分子中含有3个手性碳原子
C.由五种氨基酸分子缩合生成
D.能发生取代、氧化、缩合反应
C [由结构简式可知,脑啡肽分子是由、NH2—CH2—COOH、、共4种氨基酸分子缩合生成,C错误。]
5.(2022·海淀区模拟)聚乳酸(PLA)是一种生物可降解材料。低相对分子质量PLA可由乳酸直接聚合而成,高相对分子质量PLA的制备过程如图所示。
下列说法正确的是( )
A.PLA易溶于水
B.乳酸生产中间体时,原子利用率能达到100%
C.由乳酸直接生成低相对分子质量PLA的反应属于缩聚反应
D.1 ml PLA完全水解,消耗1 ml NaOH
C [PLA属于高分子,没有亲水基团,难溶于水,A错误;乳酸生产中间体时,会产生H2O,原子利用率小于100%,B错误;由乳酸脱水生成低相对分子质量PLA的反应属于缩聚反应,C正确;1 ml PLA完全水解,消耗n ml NaOH,D错误。]
6.在自然界中,许多天然生物大分子或生物结构为螺旋状。下列相关的叙述正确的是( )
A.DNA的螺旋结构由核糖和磷酸交替排列构成基本骨架
B.破坏某蛋白质的螺旋结构一定不影响其功能
C.双链DNA分子的每个脱氧核糖上均只连着一个磷酸和一个碱基
D.核酸分子多样性取决于核酸中核苷酸的种类、数量和排列顺序
D [DNA中的戊糖为脱氧核糖,A错误;蛋白质的螺旋结构被破坏,其功能受到影响,B错误;DNA双链上的每个脱氧核糖上大部分连着两个磷酸和一个碱基,C错误;D正确。]
7.(2021·北京等级考,T11)可生物降解的高分子材料聚苯丙生(L)的结构片段如图。
聚苯丙生(L) Xm—Yn—Xp—Yq (表示链延长)
下列有关L的说法不正确的是( )
A.制备L的单体分子中都有两个羧基
B.制备L的反应是缩聚反应
C.L中的官能团是酯基和醚键
D.m、n、p和q的大小对L的降解速率有影响
C [聚苯丙生中含有的官能团有—O—、,不存在酯基,C错误。]
二、非选择题
8.聚苯乙烯塑料性质稳定,会造成严重的“白色污染”。为此人们开发出一种聚乳酸塑料来替代聚苯乙烯。聚乳酸合成过程如下:
(1)淀粉和纤维素的分子式均可表示为(C6H10O5)n,下列关于淀粉和纤维素的说法正确的是________(填字母)。
A.互为同分异构体 B.水解最终产物相同
C.纤维素是纯净物 D.均是高分子化合物
(2)乳酸分子所含官能团有________________________(填名称)。
(3)根据结构推断聚乳酸可能发生的反应类型是________________,并据此说明用聚乳酸塑料替代聚苯乙烯塑料的好处是_______________________________________________________________________。
(4)乳酸与足量Na反应的化学方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
[解析] (1)淀粉和纤维素的分子式均可表示为(C6H10O5)n,其中n不同,它们不是同分异构体,A错误;都是混合物,C错误;淀粉和纤维素的最终水解产物均为葡萄糖,B正确;都是高分子化合物,D正确。(2)乳酸分子的结构简式为CH3CH(OH)COOH,所含官能团为羟基和羧基。(3)乳酸发生缩聚反应得到聚乳酸,聚乳酸中有酯基,可以发生水解反应(取代反应),聚乳酸降解生成无毒无害物质,对环境无污染。(4)乳酸与足量Na反应,乳酸中的羟基与羧基都能与钠反应生成氢气,反应的化学方程式为+2Na―→。
[答案] (1)BD (2)羟基和羧基 (3)水解反应(或取代反应) 聚乳酸可降解,生成无毒无害物质,对环境无污染
(4)
9.基于聚碳酸酯的3D打印材料PC—PBT为一种新型复合材料。该共混聚合物既具有PBT(聚对苯二甲酸丁二酯)良好的化学耐受性,也具有PC(聚碳酸酯)的强度和韧性,在低温下能保持良好的韧性和天然韧性断裂行为,通常用于汽车行业。合成某聚碳酸酯
的一种绿色路线如下:
已知以下信息:
Ⅰ.烃A的密度是同温同压下H2密度的21倍。
Ⅱ.D的核磁共振氢谱为单峰。
回答下列问题:
(1)烃A的结构简式为________,E中官能团的名称为________。
(2)反应①的条件为____________________________________________________,
反应②的类型为________。
(3)由C→D的反应方程式为________________________________________________________________________________________________________________。
(4)F的结构简式为________。
(5)写出以1,3-丁二烯和对苯二甲酸为原料(其他试剂任选)合成PBT即聚对苯二甲酸丁二酯()的线路。
[解析] 根据题意知:A为CH2===CHCH3,B为,C为,D为,E为,F为。
[答案] (1)CH2===CHCH3 羟基 (2)NaOH水溶液,加热 缩聚反应 (3)2CH3CHOHCH3+O2eq \(――→,\s\up7(Cu),\s\d5(△))2CH3COCH3+2H2O
(4)
(5)CH2===CHCH===CH2eq \(――→,\s\up7(Br2))BrCH2CH===CHCH2Breq \(――→,\s\up7(NaOH水溶液),\s\d5(△))HOCH2CH===CHCH2OHeq \(――――――→,\s\up10(H2),\s\d8(催化剂,△))HOCH2CH2CH2CH2OH 分子式
结构简式
官能团
二者关系
葡萄糖
C6H12O6
CH2OH(CHOH)4CHO
—OH、
—CHO
同分异构体
果糖
CH2OH(CHOH)3COCH2OH
—OH、
相关学案
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