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第4讲基本营养物质、有机高分子化合物【2020·备考】最新考纲：1.了解糖类、氨基酸和蛋白质的组成、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。3.了解合成高分子的组成与结构特点。能依据简单合成高分子的结构分析其链节和单体。4.了解加聚反应和缩聚反应的含义。5.了解合成高分子在高新技术领域的应用以及在发展经济、提高生活质量方面中的贡献。核心素养：1.宏观辨识与微观探析：能从官能团角度认识生命中的基础有机化学物质的组成、结构、性质和变化，形成“结构决定性质”的观念，并能从宏观和微观相结合的视角分析与解决实际问题。2.证据推理与模型认知：具有证据意识，能对生命中的基础有机化学物质的组成、结构及其变化提出可能的假设，并能解释某些化学现象，揭示现象的本质和规律。考点一糖类、油脂、蛋白质的组成、结构和性质(频数：★★☆难度：★☆☆)本考点在选修中考查力度不是很大，重点掌握糖类、油脂、蛋名师课堂导语白质的组成特点以及常见性质。1.糖类定义元素组成代表物的名称、分子式、相互关系单糖不能再水解生成其他糖的糖C、H、O二糖1mol糖水解生成2mol单糖的糖C、H、O多糖1mol糖水解生成多摩尔单糖的糖C、H、O(1)分类(2)性质①葡萄糖：多羟基醛CH2OH(CHOH)4CHO②二糖在稀酸催化下发生水解反应，如蔗糖水解生成葡萄糖和果糖。③多糖在稀酸催化下发生水解反应，水解的最终产物是葡萄糖。1.有些糖类物质分子式不符合Cn(H2O)m，符合Cn(H2O)m的不一定为糖类。2.糖类不一定有甜味，有甜味的不一定是糖类。2.油脂(1)组成和结构油脂是高级脂肪酸与甘油反应所生成的酯，由C、H、O三种元素组成，其结构可表示为。(2)性质①油脂的水解(以硬脂酸甘油酯为例)a.酸性条件下b.碱性条件下——皂化反应②油脂的氢化烃基上含有，能与H2发生加成反应。1.油脂不属于高分子化合物。2.天然油脂一般都是混合物。3.蛋白质和氨基酸(1)蛋白质的组成蛋白质由C、H、O、N、S等元素组成，蛋白质分子是由氨基酸分子连接成的高分子化合物。(2)氨基酸的结构与性质①氨基酸的组成和结构：氨基酸是羧酸分子烃基上的氢原子被氨基取代的化合物。官能团为—COOH和—NH2。α氨基酸结构简式可表示为。②几种重要的α氨基酸③氨基酸的化学性质a.两性(以为例)与盐酸反应的化学方程式：与NaOH溶液反应的化学方程式：H2NCH2COOH＋NaOH―→H2NCH2COONa＋H2O。b.成肽反应两分子氨基酸缩水形成二肽多种氨基酸分子间脱水以肽键相互结合，可形成蛋白质。(3)蛋白质的性质[速查速测]1.(易混点排查)正确的打“√”，错误的打“×”(1)(海南化学)淀粉水解制葡萄糖不属于取代反应()(2)(海南化学)油脂与浓NaOH反应制高级脂肪酸钠不属于取代反应()(3)(广东理综)木材纤维和土豆淀粉遇碘水均显蓝色()(4)(广东理综)食用花生油和鸡蛋清都能发生水解反应()(5)(浙江理综)油脂皂化反应得到高级脂肪酸盐与甘油()(6)向淀粉水解后所得水解液中滴加碘水，溶液未变蓝色，说明淀粉没有发生水解()(7)磨豆浆的大豆富含蛋白质，豆浆煮沸后蛋白质变成了氨基酸()×××√√××2.(教材改编题)(1)食品工业上用淀粉酿酒发生的反应方程式为__________________________________________________________________________________________。(2)④③②(2)油脂皂化后，要使肥皂和甘油从混合物里充分分离，可采用①分液②蒸馏③过滤④盐析⑤渗析中的________。[A组基础知识巩固]1.(2018·福州质检)下列有关基本营养物质的说法中正确的是()A.吃馒头时越嚼越甜，是因为淀粉发生了水解反应B.变质的油脂有难闻的哈喇味，是因为油脂发生了加成反应C.人体中没有水解纤维素的酶，所以纤维素在人体中没有任何作用D.牛奶中含有丰富的蛋白质，所以羊毛衫上的奶渍可以用加酶洗衣粉洗涤解析油脂变质是发生了氧化反应，B错误；纤维素在人体中不能水解，但能促进肠胃蠕动，C错误；羊毛衫主要成分是蛋白质，不能用加酶洗衣粉洗涤，D错误。答案A2.天然油脂结构的核心为甘油[HOCH2CH(OH)CH2OH]，有一瘦身用的非天然油脂，其结构的核心则为蔗糖(C12H22O11)。该非天然油脂可由直链形的不饱和油酸(C17H33COOH)与蔗糖反应而得，其反应示意图如下(注意：图中的反应式不完整)。下列说法正确的是()A.蔗糖酯也是高级脂肪酸的甘油酯，属于油脂类物质B.该非天然油脂是高分子化合物C.该非天然油脂不能使酸性高锰酸钾溶液退色D.该蔗糖酯在稀硫酸的作用下完全水解，最终可生成三种有机化合物解析蔗糖酯是由高级脂肪酸与蔗糖形成的酯，而油脂是由高级脂肪酸与甘油形成的甘油酯，故蔗糖酯不属于油脂类物质，A项错误；该非天然油脂的相对分子质量较大，但不是高分子化合物，B项错误；该非天然油脂可由直链形的不饱和油酸和蔗糖发生酯化反应而得，其中含有碳碳双键，能使酸性KMnO4溶液退色，C项错误；该蔗糖酯在稀硫酸作用下水解生成不饱和油酸和蔗糖，而蔗糖还可水解生成葡萄糖和果糖，因此该蔗糖酯最终水解产物为不饱和油酸、葡萄糖和果糖，D项正确。答案D3.(2018·泰安模拟)由下列结构片段组成的蛋白质在胃液中水解，能产生的氨基酸是()解析根据蛋白质的分子结构片段可知在胃液中水解可以产生NH2CH2COOH、H2N—CH2CH2COOH，A项符合题意。答案A【规律方法】氨基酸的成肽特点(1)2种不同氨基酸脱水可形成4种二肽(可以是相同分子之间，也可以是不同分子之间)，如甘氨酸与丙氨酸混合后可形成以下4种二肽：(2)分子间或分子内脱水成环：(3)氨基酸分子缩聚成高分子化合物：[B组考试能力过关]4.(2016·全国卷Ⅰ改编)下列关于糖类的说法正确的是(双选)()A.糖类都有甜味，具有CnH2mOm的通式B.麦芽糖水解生成互为同分异构体的葡萄糖和果糖C.用银镜反应不能判断淀粉水解是否完全D.淀粉和纤维素都属于多糖类天然高分子化合物答案CD5.(2016·天津卷)下列对氨基酸和蛋白质的描述正确的是()A.蛋白质水解的最终产物是氨基酸B.氨基酸和蛋白质遇重金属离子均会变性C.α－氨基丙酸与α－氨基苯丙酸混合物脱水成肽，只生成2种二肽D.氨基酸溶于过量氢氧化钠溶液中生成的离子，在电场作用下向负极移动解析蛋白质遇重金属离子会变性，氨基酸与重金属离子反应，不属于变性，B项错误；两种氨基酸可以自身脱水形成二肽，也可以相互之间脱水形成二肽，故可以生成4种二肽，C项错误；氨基酸中存在羧基，与OH－反应生成羧酸根阴离子，在电场作用下向正极移动，D项错误。答案A考点二合成有机高分子化合物(频数：★★☆难度：★☆☆)本考点主要考查加聚反应和缩聚反应的特点。特别是二烯烃的名师课堂导语加聚反应以及形成聚酯的反应是考查重点，复习时要加以关注。1.有机高分子化合物高分子化合物是相对小分子而言的，简称。大部分高分子化合物是由小分子通过聚合反应制得的，所以常被称为聚合物或高聚物。以聚乙烯为例(了解有机高分子化合物的几个概念)高分子含义或表达式三者间的关系单体聚乙烯是由简单的结构单元—CH2—CH2—重复n次连接而成的高分子聚合物链节聚合度CH2===CH2—CH2—CH2—n2.合成高分子化合物的两个基本反应——加聚反应、缩聚反应(1)加聚反应①定义：由不饱和的单体加成聚合生成高分子化合物的反应。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反应类型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：(2)缩聚反应①定义：单体间相互作用生成高分子化合物，同时还生成小分子化合物(如水、氨、卤化氢等)的聚合反应。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反应类型a.聚酯类：—OH与—COOH间的缩聚b.聚氨基酸类：—NH2与—COOH间的缩聚c.酚醛树脂类(3)高分子材料的分类热塑热塑热固②高分子材料传统高分子材料塑料合成纤维合成橡胶新型高分子材料功能高分子材料复合材料[速查速测]1.(易混点排查)正确的打“√”，错误的打“×”(1)高分子化合物为纯净物()(2)聚氯乙烯塑料可用于包装食品()(3)高聚物的链节和单体的组成相同、结构不同()(4)缩聚反应生成小分子的化学计量数为(n－1)()(5)加聚反应单体有一种，而缩聚反应的单体应该有两种()×××××2.(教材改编题)(1)(LK选修5·P1285改编)合成橡胶是用两种单体共聚而成，可能的单体有：a.CH2===CH—CH===CH2b.CH3—C≡C—CH3c.CH3—CH===CH2d.CH2===CH—CN该聚合物是由________和________聚合而成的。答案ad(2)(RJ选修5·P1162改编)聚碳酸酯的透光率良好，可制作车、船、飞机的挡风玻璃，以及眼镜镜片、光盘、唱片等。原来合成聚碳酸酯的一种原料是用有毒的光气(又称碳酰氯COCl2)，现在改用绿色化学原料碳酸二甲酯与________缩合聚合而成。A.二醇类B.二酚类C.二醛类D.二炔类答案B[A组基础知识巩固]，则下列说法正确的是()A.PPV是聚苯乙炔B.该反应为缩聚反应C.PPV与聚苯乙烯的最小结构单元组成相同D.最多可与2molH2发生反应1.合成导电高分子化合物PPV的反应为答案B解析聚苯乙炔的结构简式为，A项错误；缩聚反应除生成高分子化合物，还有小分子物质产生，B项正确；PPV与聚苯乙烯的最小结构单元不相同，C项错误；分子中含1个苯环、2个碳碳双键，故1mol该物质最多可与5molH2发生加成反应，D项错误。2.DAP是电器和仪表部件中常用的一种高分子材料，其结构如下：则合成它的单体的正确组合是()①邻苯二甲酸②丙烯③丙烯酸④邻苯二甲醇⑤丙烯醇A.①②B.③④C.①⑤D.①③解析对于DAP的结构简式：，把其中两个半键闭合可得其单体的结构简式为，合成需要(邻苯二甲酸)和CH2===CH—CH2—OH(丙烯醇)发生酯化反应。答案C【方法技巧】简单高分子化合物单体的判断方法[B组考试能力过关]3.(2017·北京卷)聚维酮碘的水溶液是一种常见的碘伏类缓释消毒剂，聚维酮通过氢键与HI3形成聚维酮碘，其结构表示如下：(图中虚线表示氢键)下列说法不正确的是()A.聚维酮的单体是B.聚维酮分子由(m＋n)个单体聚合而成C.聚维酮碘是一种水溶性物质D.聚维酮在一定条件下能发生水解反应解析A.根据结构分析，可得聚维酮的单体是；B.聚维酮分子左侧包括2m个链节，故其由(2m＋n)个单体聚合而成；C.聚维酮碘存在氢键，能够溶于水；D.聚维酮含有类似肽键的结构，在一定条件下能发生水解反应。答案B4.按要求完成以下题目：(1)(上海化学)结构为…—CH===CH—CH===CH—CH===CH—CH===CH—…的高分子化合物用碘蒸气处理后，其导电能力大幅度提高。上述高分子化合物的单体是________。(2)(广东理综)聚合物可用于制备涂料，其单体结构简式为___________________________________________________。(3)(海南)由G()与NH2RNH2合成尼龙的化学方程式为_______________________________________________________________________________________________。