生物大分子合成高分子講義

第九單元有機化合物9.6生物大分子合成高分子考點一生物大分子1.糖類(1)概念:多羥基醛、多羥基酮和它們的脫水縮合物。由三種元素組成,大多數(shù)糖類化合物的通式為。

(2)分類(3)單糖——葡萄糖、果糖和戊糖①葡萄糖、果糖的組成和分子結(jié)構(gòu)葡萄糖果糖分子式

結(jié)構(gòu)簡式

CH2OH(CHOH)3COCH2OH官能團—OH、—CHO—OH、二者關(guān)系互為同分異構(gòu)體②葡萄糖的化學(xué)性質(zhì)③核糖與脫氧核糖核糖與脫氧核糖分別是生物體的遺傳物質(zhì)核糖核酸(RNA)與脫氧核糖核酸(DNA)的重要組成部分,它們都是含有5個碳原子的單糖——戊糖。核糖的結(jié)構(gòu)簡式:;脫氧核糖的結(jié)構(gòu)簡式:。(4)二糖——蔗糖和麥芽糖比較項目蔗糖麥芽糖相同點分子式均為

性質(zhì)都能發(fā)生

不同點是否含醛基不含含有水解產(chǎn)物

相互關(guān)系互為同分異構(gòu)體(5)多糖——淀粉和纖維素①相似點a.都屬于天然有機高分子化合物,屬于多糖,分子式都可表示為。

b.都能發(fā)生水解反應(yīng),如淀粉水解的化學(xué)方程式為。

c.都是非還原糖,都不能發(fā)生銀鏡反應(yīng)。②不同點a.通式中n值不同。b.淀粉遇碘呈現(xiàn)特殊的藍色。2.氨基酸與蛋白質(zhì)(1)氨基酸的概念:羧酸分子烴基上的氫原子被取代后的產(chǎn)物。天然蛋白質(zhì)水解后得到的幾乎都是α氨基酸,其通式為,官能團為和。

(2)氨基酸的化學(xué)性質(zhì)①兩性:如甘氨酸與HCl、NaOH反應(yīng)的化學(xué)方程式分別為+HCl;+NaOH+H2O。②成肽反應(yīng):如兩個丙氨酸分子成肽反應(yīng)方程式為+H2O。(3)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)①組成與結(jié)構(gòu):蛋白質(zhì)含有C、H、O、N、S等元素,是由多種通過等相互連接形成的,蛋白質(zhì)屬于天然有機高分子化合物。

②性質(zhì)(4)酶絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì),具有蛋白質(zhì)的性質(zhì)。酶是一種生物催化劑,催化作用具有以下特點:①條件溫和;②具有高度的專一性;③具有高效催化作用。3.核酸(1)核酸的組成:核酸是由許多核苷酸單體形成的聚合物,核苷酸進一步水解得到磷酸和核苷,核苷繼續(xù)水解得到戊糖和堿基。(2)核酸的結(jié)構(gòu)(3)核酸的生物功能核酸是生物體遺傳信息的載體,有一定堿基排列順序的DNA片段含有特定的遺傳信息,被稱為基因。DNA分子上有許多基因,決定了生物體的一系列性狀。RNA參與遺傳信息的傳遞過程?！局仉y知識提醒】一、檢驗糖類水解產(chǎn)物的注意事項1.檢驗蔗糖、淀粉水解產(chǎn)物時,必須先加入NaOH溶液中和作為催化劑的硫酸,再加入銀氨溶液或新制Cu(OH)2懸濁液進行檢驗,因為這兩個反應(yīng)都是在堿性條件下進行的。2.淀粉水解程度的判斷方法(1)實驗流程(2)實驗現(xiàn)象及結(jié)論現(xiàn)象A現(xiàn)象B結(jié)論溶液呈藍色未產(chǎn)生銀鏡淀粉尚未水解溶液呈藍色出現(xiàn)銀鏡淀粉部分水解溶液不呈藍色出現(xiàn)銀鏡淀粉完全水解二、蛋白質(zhì)鹽析和變性的比較鹽析變性內(nèi)涵加入一定濃度某些無機鹽溶液,使蛋白質(zhì)的溶解度降低而析出在某些物理或化學(xué)因素的影響下,蛋白質(zhì)的性質(zhì)和生理功能發(fā)生改變的現(xiàn)象條件較濃的輕金屬鹽或銨鹽溶液,如(NH4)2SO4、Na2SO4溶液等加熱、紫外線、X射線、重金屬鹽、強酸、強堿、甲醛等特點可逆,蛋白質(zhì)仍保持原有活性不可逆,蛋白質(zhì)已失去原有活性應(yīng)用分離、提純蛋白質(zhì),如向蛋白質(zhì)溶液中加入飽和Na2SO4[或(NH4)2SO4]溶液,使蛋白質(zhì)析出消毒,滅菌,給果樹施用波爾多液,保存動物標(biāo)本等考點二合成高分子1.有機高分子化合物相對分子質(zhì)量從到甚至更大的化合物,稱為高分子化合物,簡稱。大部分高分子化合物是由小分子通過反應(yīng)制得的,所以常被稱為聚合物或高聚物。

2.高分子化合物的組成(1)單體:能夠進行聚合反應(yīng)形成高分子化合物的。

(2)鏈節(jié):高分子化合物中化學(xué)組成相同、可重復(fù)的單位,又稱重復(fù)結(jié)構(gòu)單元。

(3)聚合度:高分子鏈中含有的鏈節(jié),以n表示。

如合成聚乙烯:3.合成方法(1)加成聚合(加聚)反應(yīng)由單體通過加成反應(yīng)的方式生成高分子化合物,既屬于反應(yīng),又屬于聚合反應(yīng),如合成聚異戊二烯的化學(xué)方程式為

。

(2)縮合聚合(縮聚)反應(yīng)單體分子間通過生成高分子的反應(yīng),反應(yīng)過程中伴有(如H2O、HX等)的生成。如對苯二甲酸與乙二醇發(fā)生縮聚反應(yīng)的化學(xué)方程式為。

4.高分子材料的分類及性質(zhì)(1)(2)通用高分子材料塑料【學(xué)科核心素養(yǎng)提升】高分子化合物單體的判斷物質(zhì)類別高分子化合物方法單體備注加聚物CH2—CH2CH2CH2加聚產(chǎn)物的主鏈一般全為碳原子,按“凡雙鍵,四個碳;無雙鍵,兩個碳”的規(guī)律畫線斷鍵,然后半鍵閉合、單雙鍵互換CH2CH—CH3和CH2CH2縮聚物和HOCH2CH2OH縮聚產(chǎn)物的鏈節(jié)中不全為碳,一般有、等結(jié)構(gòu),在或畫線處斷鍵,碳原子上連—OH,氧原子或氮原子上連—H,即得單體和考點三化學(xué)品的合理使用環(huán)境保護與綠色化學(xué)一、化肥、農(nóng)藥的合理施用1.化肥分類:農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,大量使用的化肥主要是、和。

2.施用化肥(1)合理施用化肥,除了要考慮土壤的、作物營養(yǎng)狀況等因素,還必須根據(jù)化肥本身的進行科學(xué)施用。

(2)不合理施用化肥的后果①過量施用不僅會造成浪費,部分化肥會隨著雨水流入河流和湖泊,造成,產(chǎn)生等污染現(xiàn)象。

②不合理施用化肥還會影響土壤的和土壤結(jié)構(gòu)。

3.農(nóng)藥分類人類早期使用的農(nóng)藥有除蟲菊、煙草等

和波爾多液、石灰硫黃合劑等。后來,人們研制出了有機氯農(nóng)藥、有機磷農(nóng)藥、氨基甲酸酯和擬除蟲菊酯類農(nóng)藥等農(nóng)藥,使農(nóng)藥向著、和的方向發(fā)展。

4.農(nóng)藥的危害(1)農(nóng)藥可能會破壞害蟲與天敵之間的,一些害蟲還會產(chǎn)生。

(2)蜜蜂等傳粉昆蟲對農(nóng)藥很敏感,大田用藥如不注意就會引起這些昆蟲的大量死亡。(3)農(nóng)藥施用方法、用量和時機不當(dāng),會造成

和的農(nóng)藥殘留超標(biāo),以及、

和的污染。

二、合理用藥1.藥物的種類很多,按照來源可以分為

與?，F(xiàn)有藥物中的大部分屬于。

2.阿司匹林是一種重要的。

(1)功效:具有作用,可阻止血栓形成。

(2)不良反應(yīng):阿司匹林在人體內(nèi)產(chǎn)生的會刺激胃黏膜,長期大量服用可能會導(dǎo)致胃痛、頭痛、眩暈、惡心等不適癥狀。出現(xiàn)水楊酸反應(yīng)是中毒的表現(xiàn),應(yīng)立即停藥,并靜脈滴注NaHCO3溶液。

3.合理用藥(1)合理用藥必須在醫(yī)生、藥師指導(dǎo)下,遵循安全、有效、經(jīng)濟和適當(dāng)?shù)仍瓌t,主要考慮和

兩個方面。(2)處方藥和非處方藥:(3)濫用藥物的巨大危害:沒有醫(yī)生處方長期服用或;濫用抗生素;運動員服用、非法獲得及使用受管制藥物等,對個人和社會危害極大。

三、安全使用食品添加劑1.食品添加劑:食品添加劑是指為改善

和,以及防腐、保鮮和加工工藝的需要而加入食品中的人工合成或天然物質(zhì)。

2.食品添加劑的分類(1)按照來源可分為的和的兩大類。

(2)按照主要功能可以分為二十多類。3.幾種常見食品添加劑著色劑、增味劑、膨松劑、凝固劑、防腐劑、抗氧化劑、營養(yǎng)強化劑。4.食品添加劑使用的基本要求(1)不應(yīng)對人體產(chǎn)生任何健康危害。(2)不應(yīng)掩蓋食品腐敗變質(zhì)。(3)不應(yīng)掩蓋食品本身或加工過程中的質(zhì)量缺陷,或者以摻雜、摻假、偽造為目的而使用食品添加劑。(4)不應(yīng)降低食品本身的營養(yǎng)價值。(5)在達到預(yù)期效果的前提下盡可能降低在食品中的使用量。四、化學(xué)與環(huán)境保護1.環(huán)境問題主要是指由于人類不合理地開發(fā)和利用而造成的破壞,以及和所造成的環(huán)境污染。

2.“三廢”污染(1)“三廢”主要指、和。

(2)大氣污染物主要來自和工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的及其攜帶的。

(3)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生活中產(chǎn)生的污水往往含有復(fù)雜的成分,任意排放會導(dǎo)致和的污染,必須經(jīng)過多步處理才能達到排放標(biāo)準。污水的處理方法常用的有、和等。

(4)工業(yè)廢渣和生活垃圾等固體廢棄物的處理應(yīng)遵循、和的原則,達到和這兩個重要目的。

五、綠色化學(xué)1.綠色化學(xué)也稱化學(xué)。

2.核心思想改變“先污染后治理”的觀念和做法,利用化學(xué)原理和技術(shù)手段,減少或消除產(chǎn)品在生產(chǎn)和應(yīng)用中涉及的有害化學(xué)物質(zhì),實現(xiàn)從或環(huán)境污染。

3.原子經(jīng)濟性反應(yīng)反應(yīng)物的原子全部轉(zhuǎn)化為期望的最終產(chǎn)物,原子利用率達到100%。原子利用率=期望產(chǎn)物的總質(zhì)量生成物的總質(zhì)量4.綠色化學(xué)對化學(xué)反應(yīng)的要求【真題重現(xiàn)】1.[2022·湖北卷]化學(xué)物質(zhì)與生命過程密切相關(guān),下列說法錯誤的是 ()A.維生素C可以還原活性氧自由基B.蛋白質(zhì)只能由蛋白酶催化水解C.淀粉可用CO2為原料人工合成D.核酸可視為核苷酸的聚合產(chǎn)物2.[2022·浙江卷]下列說法不正確的是 ()A.油脂屬于高分子化合物,可用于制造肥皂和油漆B.福爾馬林能使蛋白質(zhì)變性,可用于浸制動物標(biāo)本C.天然氣的主要成分是甲烷,是常用的燃料D.中國科學(xué)家在世界上首次人工合成具有生物活性的蛋白質(zhì)——結(jié)晶牛胰島素3.[2022·山東卷]下列高分子材料制備方法正確的是 ()A.聚乳酸()由乳酸經(jīng)加聚反應(yīng)制備B.聚四氟乙烯()由四氟乙烯經(jīng)加聚反應(yīng)制備C.尼龍66()由己胺和己酸經(jīng)縮聚反應(yīng)制備D.聚乙烯醇()由聚乙酸乙烯酯()經(jīng)消去反應(yīng)制備4.[2021·河北卷]高分子材料在生產(chǎn)生活中應(yīng)用廣泛。下列說法錯誤的是 ()A.蘆葦可用于制造黏膠纖維,其主要成分為纖維素B.聚氯乙烯通過加聚反應(yīng)制得,可用于制作不粘鍋的耐熱涂層C.淀粉是相對分子質(zhì)量可達幾十萬的天然高分子物質(zhì)D.大豆蛋白纖維是一種可降解材料5.[2021·遼寧卷]《天工開物》中記載:“凡烏金紙由蘇、杭造成,其紙用東海巨竹膜為質(zhì)。用豆油點燈,閉塞周圍,只留針孔通氣,熏染煙光而成此紙。每紙一張打金箔五十度……”下列說法錯誤的是 ()A.“烏金紙”的“烏”與豆油不完全燃燒有關(guān)B.“巨竹膜”為造紙的原料,主要成分是纖維素C.豆油的主要成分油脂屬于天然高分子化合物D.打金成箔,說明金具有良好的延展性

【本節(jié)參考答案】第41講生物大分子合成高分子考點一1.(1)碳、氫、氧Cm(H2O)n(2)2~10(3)①C6H12O6CH2OH(CHOH)4CHO(4)C12H22O11水解反應(yīng)葡萄糖和果糖葡萄糖(5)①a.(C6H10O5)nb.(C6H10O5)2.(1)氨基—NH2—COOH(3)①氨基酸肽鍵②氨基酸—NH2—COOH可逆不可逆黃燒焦羽毛【對點自測】1.(1)√(2)×(3)√(4)×(5)×(6)√(7)×[解析](4)淀粉和纖維素聚合度不同,不互為同分異構(gòu)體。(5)麥芽糖能發(fā)生銀鏡反應(yīng)。(7)向蛋白質(zhì)溶液中加入飽和硫酸鈉溶液,析出的沉淀能溶于水。2.(1)A(2)產(chǎn)生白色沉淀蛋白質(zhì)的變性雞蛋白變黃④(3)+NaOH+H2O(4)②④考點二1.幾萬幾十萬高分子聚合2.(1)小分子化合物(2)最小(3)數(shù)目3.(1)加成n(2)縮合反應(yīng)小分子副產(chǎn)物+nHOCH2CH2OH+(2n1)H2O4.(1)熱塑熱塑熱固考點三一、1.氮肥磷肥鉀肥2.(1)酸堿性性質(zhì)(2)①水體富營養(yǎng)化水華②酸堿性3.植物無機物有機合成高效低毒低殘留4.(1)生態(tài)平衡抗藥性(3)土壤作物大氣地表水地下水二、1.天然藥物合成藥物合成藥物2.合成藥物(1)解熱鎮(zhèn)痛(2)水楊酸3.(1)藥物機體(3)安眠藥鎮(zhèn)靜劑興奮劑三、1.食品品質(zhì)色、香、味2.(1)天然人工合成四、1.自然資源生態(tài)環(huán)境工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)人類生活2.(1)廢氣廢水廢渣(2)化石燃料的燃燒廢氣顆粒物(3)土壤水體物理法化學(xué)法生物法(4)無害化減量化資源化減少環(huán)境污染資源回收利用五、1.環(huán)境友好2.源頭減少消除【真題重現(xiàn)】1.B[解析]維生素C具有還原性,可以還原活性氧自由基,故A正確;蛋白質(zhì)在酸、堿的作用下也能發(fā)生水解,故B錯誤;我國取得多項科研成果,如以CO2為原料人工合成淀粉,故C正確;核苷酸通過聚合反應(yīng)制備核酸,故D正確。2.A[解析]油脂的相對分子質(zhì)量雖然較大,但比高分子化合物的相對分子質(zhì)量小得多,油脂不是高分子化合物,A錯誤。3.B[解析]聚乳酸()由乳酸[HOCH(CH3)COOH]分子間脫水縮聚而得,即發(fā)生縮聚反應(yīng),A錯誤;聚四氟乙烯()由四氟乙烯(CF2CF2)經(jīng)加聚反應(yīng)制備,B正確;尼龍66()由己二胺和己二酸經(jīng)縮聚反應(yīng)制得,C錯誤;聚乙烯醇()由聚乙酸乙烯酯()發(fā)生水解反應(yīng)(取代反應(yīng))制得,D錯誤。4.B[解析]蘆葦中含有天然纖維素,可用于制造黏膠纖維