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第 66 讲 生物大分子 合成高分子
[复习目标] 1.了解糖类、核酸、氨基酸、蛋白质和有机高分子材料的组成、结构特点、主
要化学性质及应用。2.了解糖类、氨基酸和蛋白质在生命过程中的作用，了解脱氧核糖核酸、
核糖核酸的生物功能。3.掌握合成高分子的两大基本反应的特点及应用。
考点一 糖类 核酸
1．糖类
(1)糖类的概念和分类
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。
②组成：____________三种元素。大多数糖类化合物的通式为____________，所以糖类也叫
碳水化合物。
③分类
(2)单糖
①a. 葡 萄 糖 ： 多 羟 基 醛 CHOH(CHOH) CHO ， 它 与 果 糖 [ 多 羟 基 酮
2 4
]互为_______________________________________________。
b．葡萄糖的性质
②戊糖——核糖、脱氧核糖核糖和脱氧核糖是生物体的遗传物质——核酸的重要组成部分。
分子式 环式结构简式
核糖 C H O
5 10 5
脱氧核糖 C H O
5 10 4
(3)二糖——蔗糖与麦芽糖
比较项目 蔗糖 麦芽糖
分子式 均为________________
相同点
性质 都能发生______反应
是否含醛基 不含 含有
不同点
水解产物
相互关系 互为同分异构体
(4)多糖——淀粉与纤维素
①相似点
a．都属于天然有机高分子，属于多糖，分子式都可表示为________________。
b．都能发生水解反应，如淀粉水解的化学方程式为________________________________。
c．都不能发生银镜反应。
②不同点
a．通式中n值不同。
b．淀粉溶液遇碘显____色。
2．核酸
(1)核糖核酸的形成
(2)脱氧核糖核酸的形成
(3)核酸的生物功能
核酸在生物体的生长、繁殖、遗传和变异等生命现象中起着重要的作用。
1．糖类物质的分子通式都可用C (H O) 来表示( )
m 2 n
2．核酸由C、H、O、N四种元素组成( )
3．所有糖类均可以发生水解反应( )4．医学上常用新制的Cu(OH) 检验尿液中的葡萄糖( )
2
5．核酸是生物体内具有遗传功能的生物大分子( )
6．淀粉在人体内直接水解生成葡萄糖，供人体组织的营养需要( )
7．纤维素在人体消化过程中起重要作用，纤维素可以作为人类的营养物质( )
8．淀粉、纤维素均为天然有机高分子，且二者互为同分异构体( )
一、糖类的结构和性质
1．唐代张九龄诗句“松叶堪为酒，春来酿几多”涉及淀粉、麦芽糖、葡萄糖、乙醇等化学
物质，下列有关说法错误的是( )
A．淀粉、乙醇所含元素种类相同
B．蔗糖和麦芽糖、淀粉和纤维素都互为同分异构体
C．麦芽糖、葡萄糖都能被新制的Cu(OH) 氧化
2
D．淀粉、麦芽糖都能发生水解反应，最终生成葡萄糖
2．我国科学家在实验室中首次实现用二氧化碳合成淀粉，成为当今世界的一项颠覆性技术。
下列相关说法正确的是( )
A．淀粉在人体内代谢后转化成果糖
B．这种合成淀粉和天然形成的淀粉化学性质不同
C．此项技术有助于我国在未来实现“碳中和”
D．淀粉是二氧化碳分子的多聚体
二、糖类的水解实验
3．下列实验结论正确的是( )
选项 实验操作 现象 结论
A 淀粉溶液中加入碘水 溶液变蓝 说明淀粉没有水解
将乙醇与酸性重铬酸钾(K Cr O)溶
2 2 7
B 橙色溶液变为绿色 乙醇具有氧化性
液混合
蔗糖溶液中加入稀硫酸，水解后加 水解的产物为非还
C 未出现银镜
入银氨溶液，水浴加热 原糖
将新制的Cu(OH) 与葡萄糖溶液混 产生砖红色沉淀
2
D 葡萄糖具有还原性
合加热 (Cu O)
2
4.某同学为了检验纤维素的水解产物是否为葡萄糖，他将纤维素与70%的硫酸共热后加入新
制的Cu(OH) 并加热煮沸，无砖红色沉淀生成，下列解释正确的是( )
2
A．纤维素水解产物中无葡萄糖
B．使用的硫酸过浓只发生了脱水反应
C．由于水解后混合液中含有HSO ，所以见不到砖红色沉淀
2 4D．加热时间不够长，所以见不到砖红色沉淀
三、核酸的组成与生物功能
5．核酸是生命的基础物质，是病毒的“身份证”。下列关于核酸的叙述正确的是( )
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
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
6．图1是脱氧核糖核酸(DNA)的结构片段，它的碱基中胞嘧啶的结构如图2，下列说法正确
的是( )
A．脱氧核糖核酸中含有的化学键都是不同原子形成的极性共价键
B．2-脱氧核糖(C H O)与葡萄糖互为同系物，都能发生银镜反应
5 10 4
C．胞嘧啶分子式为C HNO，含有的官能团只有氨基和肽键
4 5 3
D．脱氧核糖核酸由磷酸、2-脱氧核糖和碱基通过一定方式结合而成考点二 氨基酸 蛋白质
1．氨基酸的结构与性质
(1)氨基酸的组成与结构
羧酸分子烃基上的氢原子被______取代得到的化合物称为氨基酸。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________________。
(2)氨基酸的化学性质
①两性
氨基酸分子中既含有酸性基团___________________________________________________，
又含有碱性基团____________，因此，氨基酸是两性化合物。
如甘氨酸与HCl、NaOH反应的化学方程式分别为_________________________________；
_____________________________________________________________________________。
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，称为成肽反应。
两分子氨基酸脱水形成二肽，如：
＋
―→________________________________________________________________________。
2．蛋白质的组成与结构
(1)组成
①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。
②蛋白质含有C、H、O、N、S等元素。
(2)蛋白质的结构
①蛋白质的结构不仅取决于多肽链的氨基酸________、________及____________，还与其特
定的____________有关。
②蛋白质的四级结构3．蛋白质的性质
4．酶
(1)大部分酶是蛋白质，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：
①条件温和；
②具有高度的专一性；
③具有高效催化作用。
1．氨基酸是两性化合物，能与酸、碱反应生成盐( )
2．α-氨基丙酸与α-氨基苯丙酸混合脱水成肽，只生成2种二肽( )
3．天然氨基酸均为无色晶体，一般能溶于水，难溶于乙醇、乙醚等有机溶剂( )
4．高温或日常用的消毒剂可使病毒蛋白质变性( )
5．用浓NaSO 、CuSO 溶液或浓HNO 使蛋清发生盐析，进而分离、提纯蛋白质( )
2 4 4 3一、氨基酸及成肽反应
1．科学家发现半胱氨酸能增强艾滋病病毒感染者的免疫力，对控制艾滋病病毒的蔓延有奇
效。已知半胱氨酸的结构简式为 ，则下列说法错误的是( )
A．半胱氨酸属于α-氨基酸
B．半胱氨酸既能跟强酸反应又能跟强碱反应
C．半胱氨酸不能与NaOH溶液反应放出碱性气体
D．两分子半胱氨酸脱水形成的二肽结构简式为
2．有一分子式为C H NO 的二肽，经水解得丙氨酸( )和另一种氨基酸
8 14 2 5
X，则X的分子式可能是( )
A．C HNO B．C HNO
3 7 3 5 9 4
C．C H NO D．C HNO
5 11 5 5 7 4
3．(1)分别写出谷氨酸在强酸或强碱性条件下，粒子存在形式的结构简式。
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
(2)一种二肽的结构简式为
，写出合成这种二肽的氨基酸的结构简式。
______________________________________________________________________________
二、蛋白质的盐析与变性
4．向鸡蛋清溶液中，加入下列哪些溶液可以使蛋白质发生盐析________(填字母，下同)；
加入下列哪些溶液可以使蛋白质发生变性________。
A．HCl溶液 B．CuSO 溶液
4
C．(NH )SO 溶液 D．甲醛溶液
4 2 4
E．酒精溶液 F．NaOH溶液
G．NaSO 溶液 H．Pb(Ac) 溶液
2 4 2
5．请比较蛋白质的盐析和变性的区别有哪些？举例说明盐析和变性的作用。
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
蛋白质的盐析与变性比较盐析 变性
蛋白质在某些可溶性盐的浓溶液 在某些物理或化学因素的影响下，蛋白质的
概念
中因溶解度降低而析出 性质和生理功能发生改变的现象
特征 可逆 不可逆
实质 溶解度降低，物理变化 结构、性质改变，化学变化
碱金属、镁、铝等轻金属盐和铵 加热、强酸、强碱、强氧化剂、紫外线、重
条件
盐的浓溶液 金属盐、苯酚、甲醛、乙醇等
用途 分离、提纯蛋白质 杀菌、消毒、保存标本
硫酸铵或硫酸钠等盐溶液使蛋白
实例 重金属盐(例如硫酸铜)溶液能使蛋白质变性
质盐析
考点三 合成高分子
1．高分子的结构特点
(1)单体：能够进行____________________的小分子化合物。
(2)链节：高分子中化学组成________、可重复的________结构单元。
(3)聚合度：高分子链中含有链节的________。
2．合成高分子的两个基本反应
加聚反应 缩聚反应
由不饱和单体 单体分子间通过____________生成高分子
概念 ______________生成 的反应，生成缩聚物的同时，还伴有小分
__________的反应 子的副产物(如水、氨、卤化氢等)的生成
含有__________的不饱和有 含有__________________的反应基团(如—
单体特点
机物 OH、—COOH、—NH 、—X等)
2
高聚物与单体具有相同的组 生成高聚物和小分子，高聚物与单体有不
产物特征
成，生成物一般为线型结构 同的组成
3.高分子的分类及性质特点其中，______、____________、____________又被称为“三大合成材料”。
1．加聚反应单体有一种，而缩聚反应的单体应该有两种( )
2．氨基酸分子间可发生缩聚反应( )
3．缩聚反应生成小分子的化学计量数为(n－1)( )
4． 是由苯酚和甲醛发生加成反应后的产物脱水缩合而成的( )
5．天然橡胶是高聚物，不能使溴水褪色( )
6．酚醛树脂和聚氯乙烯都是热固性塑料( )
7．聚乙烯可包装食品，而聚氯乙烯塑料不可用于包装食品( )
8．橡胶的老化实质上发生的是酯化反应( )
9． 的结构中含有酯基( )
10．单体与由该单体形成的高聚物具有相同的性质( )
一、有机高分子材料的概述
1．下列对有机高分子的认识正确的是( )
A．有机高分子被称为聚合物或高聚物，是因为它们大部分是由高分子通过聚合反应得到的
B．有机高分子的相对分子质量很大，因而其结构很复杂
C．对于一块高分子材料来说，n是一个整数值，因而它的相对分子质量是确定的D．高分子材料可分为天然高分子材料和合成高分子材料两大类
2．食品保鲜膜按材质分为聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)等种类。PE保鲜膜可直接接触食品，
PVC保鲜膜则不能直接接触食品，它对人体有潜在危害。下列有关叙述不正确的是( )
A．PE、PVC都属于链状高分子，受热易熔化
B．PE、PVC均能使溴水褪色，它们的单体都是不饱和烃
C．焚烧PVC保鲜膜会放出有毒气体，如HCl
D．废弃的PE和PVC均可回收利用以减少白色污染
3．四氯乙烯( )是一种衣物干洗剂，聚四氟乙烯( )是家用不粘锅内
侧涂层的主要成分。下列关于四氯乙烯和聚四氟乙烯的叙述正确的是( )
A．它们都可以由乙烯发生加成反应得到
B．它们的分子中都不含氢原子
C．四氯乙烯对油脂有较好的溶解作用，聚四氟乙烯的化学性质比较活泼
D．它们都能发生加成反应，都能使酸性高锰酸钾溶液褪色
4．(2023·重庆模拟)聚乙烯(CH—CH)可用于制作食品包装袋，在一定条件下可通过乙
2 2
烯的加聚反应生成聚乙烯，下列说法正确的是( )
A．等质量的乙烯和聚乙烯完全燃烧时，聚乙烯消耗的氧气多
B．工业合成的聚乙烯高分子的聚合度是相同的
C．乙烯是纯净物，常温下为气态；聚乙烯也是纯净物，常温下为固态
D．聚乙烯链节中碳元素的质量分数与其单体中碳元素的质量分数相等
二、聚合方程式的书写
5．按要求完成下列方程式。
(1)加聚反应
①nCH==CH—CH ――→_________________________________________________。
2 3
②nCH==CH—CH==CH――→___________________________________________
2 2
____________________。
③nCH==CH＋ ――→_________________________________________。
2 2
(2)缩聚反应
①nHOCH —CHOH＋nHOOC—COOH________________________________；
2 2
nHOCH —CH—COOH______________________________________________
2 2
________________________________。
②nHN—CH COOH――→_________________________________________________
2 2
________________________________；nHNCH COOH＋ ――→___________________________________。
2 2
③nHCHO＋n ――→________________________________________。
1．加聚反应的书写方法
(1)单烯烃型单体加聚时，“断开双键，键分两端，添上括号，右下写n”。例如：
nCH==CH—CH ――→ 。
2 3
(2)二烯烃型单体加聚时，“单变双，双变单，破两头，移中间，添上括号，右下写n”。例
如：
nCH==CH—CH==CH――→CH—CH==CH—CH 。
2 2 2 2
(3)含有一个双键的两种单体聚合时，“双键打开，中间相连，添上括号，右下写n”。例如：
nCH==CH＋ ――→ 。
2 2
2．缩聚反应的书写方法
与加成聚合物结构简式写法有点不同，缩聚物结构简式要在方括号外侧写出链节余下的端基
原子或原子团，而加聚物的端基不确定，通常用横线“—”表示。
三、单体的判断
6．下列说法不正确的是( )
A．酚醛树脂属于热塑性塑料
B．结构为…—CH==CH—CH==CH—CH==CH—…的高分子，其单体是乙炔
C．有机硅聚醚( )可由单体 和 缩聚而成
D．某塑料为 ，它的单体有3种
7．现有高聚物回答下列问题：
(1)其链节是______________________________________________________________。
(2)其单体是______________________________________________________________。
(3)得到该高聚物的反应为________________，它是一种__________(填“网状”或“线型”)
高分子。
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。
如 的单体为CH==CH 和CH==CHCN，
2 2 2
的单体为CH==CHCH 和CH==CH—CH==CH。
2 3 2 2
(2)缩聚产物的链节中不全为碳原子，一般有“ ”“ ”等结构，在
或 画线处断键，碳原子上连—OH，氧原子或氮原子上连—H，即得单
体。
1．(2023·浙江1月选考，8)下列说法不正确的是( )
A．从分子结构上看糖类都是多羟基醛及其缩合产物
B．蛋白质溶液与浓硝酸作用产生白色沉淀，加热后沉淀变黄色
C．水果中因含有低级酯类物质而具有特殊香味
D．聚乙烯、聚氯乙烯是热塑性塑料
2．(2023·湖北，7)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( )
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溶液中的溶解性
3．(2021·河北，2)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
4．(2022·山东，4)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(CF—CF)由四氟乙烯经加聚反应制备
2 2
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
5．(2023·北京，9)一种聚合物PHA的结构简式如图所示，下列说法不正确的是( )
A．PHA的重复单元中有两种官能团
B．PHA通过单体 缩聚合成
C．PHA在碱性条件下可发生降解
D．PHA中存在手性碳原子
