高考化學一輪復習第九章有機化學基礎第四講生命中基礎有機化學物質(zhì)合成高分子化合物學案

第四講生命中基礎有機化學物質(zhì)合成高分子化合物考點一生活中常見的有機化合物(命題指數(shù)★★★)1.油脂：(1)組成和結構。①油脂是由高級脂肪酸與甘油形成的酯，是油和脂肪的統(tǒng)稱。油脂的結構可以表示為②常見的高級脂肪酸：名稱飽和脂肪酸不飽和脂肪酸軟脂酸硬脂酸油酸亞油酸結構簡式C15H31COOHC17H35COOHC17H33COOHC17H31COOH(2)分類。(3)物理性質(zhì)。(4)化學性質(zhì)。①水解反應A.油脂在酸或酶催化下的水解如硬脂酸甘油酯在稀硫酸作用下的水解：B.堿性條件下的水解——皂化反應如硬脂酸甘油酯在NaOH溶液中的水解：②加成反應(油脂的氫化、油脂的硬化)如油酸甘油酯與H2的反應：③油脂的氧化反應常見的食用油中普遍含有油酸等不飽和脂肪酸的甘油酯，其分子中含有碳碳雙鍵，在空氣中放置久了會被氧化，產(chǎn)生過氧化物和醛類等。變質(zhì)的油脂帶有一種難聞的“哈喇”味，不能食用。2.糖類：(1)組成和結構。糖類是由碳、氫、氧三種元素組成的一類有機化合物，大多數(shù)糖類的分子組成可用通式Cm(H2O)n來表示(n、m可以相同，也可以不同)。從分子結構上看，糖類可定義為多羥基醛、多羥基酮和它們的脫水縮合物。(2)分類。根據(jù)能否水解及水解后的產(chǎn)物，糖類可分為單糖、低聚糖和多糖。類別依據(jù)舉例轉(zhuǎn)化關系單糖不能水解的糖葡萄糖、果糖等低聚糖1mol糖水解后能產(chǎn)生2～10mol單糖以二糖最為重要，二糖有麥芽糖、乳糖和蔗糖等多糖1mol糖水解后能產(chǎn)生很多摩爾單糖淀粉、纖維素等(3)單糖——葡萄糖和果糖。①組成和結構分子式結構簡式官能團判別葡萄糖C6H12O6CH2OH(CHOH)4CHO—OH、—CHO多羥基醛果糖C6H12O6多羥基酮②葡萄糖的化學性質(zhì)A.生理氧化：C6H12O6(s)+6O2(g)→6CO2(g)+6H2O(l)B.在酒化酶的作用下發(fā)酵生成酒精：C6H12O62C2H5OH+2CO2↑。C.酯化反應如葡萄糖和乙酸的反應：D.銀鏡反應CH2OH(CHOH)4CHO+2[Ag(NH3)2]OHCH2OH(CHOH)4COONH4+2Ag↓+3NH3+H2OE.與新制Cu(OH)2反應CH2OH(CHOH)4CHO+2Cu(OH)2+NaOHCH2OH(CHOH)4COONa+Cu2O↓+3H2OF.與H2加成CH2OH(CHOH)4CHO+H2CH2OH(CHOH)4CH2OH(4)二糖——蔗糖和麥芽糖。蔗糖麥芽糖相似點(1)組成相同，分子式均為C12H22O11，互為同分異構體(2)都屬于二糖，每摩爾水解后生成兩摩爾單糖(3)水解產(chǎn)物都能發(fā)生銀鏡反應，都能還原新制Cu(OH)2(4)都具有甜味(蔗糖更甜)不同點官能團不含醛基(非還原性糖)含有醛基(還原性糖)化學性質(zhì)不能發(fā)生銀鏡反應，也不能還原新制Cu(OH)2能發(fā)生銀鏡反應，能還原新制Cu(OH)2水解產(chǎn)物葡萄糖和果糖葡萄糖用途甜味食物、制紅糖和白糖等甜味食物、制飴糖(5)多糖——淀粉和纖維素。淀粉纖維素分子式(C6H10O5)n(C6H10O5)nn值大小大更大結構特點無—CHO①無—CHO，②有—OH水解最終產(chǎn)物葡萄糖葡萄糖性質(zhì)差別溶液遇碘變藍色可發(fā)生酯化反應是否為純凈物否否是否互為同分異構體否3.氨基酸與蛋白質(zhì)：(1)氨基酸的結構和性質(zhì)。①組成和結構氨基酸可看作是羧酸分子中烴基上的H被氨基取代后的產(chǎn)物。α-氨基酸的結構簡式可表示為，其官能團為—COOH和—NH2。②化學性質(zhì)A.兩性氨基酸分子中既含有氨基(顯堿性)，又含有羧基(顯酸性)，因此，氨基酸是兩性化合物，能與酸、堿反應生成鹽。B.成肽反應兩個氨基酸分子，在酸或堿的存在下加熱，通過一分子的氨基與另一分子的羧基間脫去一分子水，縮合形成含有肽鍵()的化合物，稱為成肽反應。(2)蛋白質(zhì)的結構和性質(zhì)。①組成與結構蛋白質(zhì)是由多種氨基酸脫水形成的高分子化合物。由C、H、O、N、S等元素組成。②性質(zhì)A.兩性：蛋白質(zhì)的結構中含有—NH2和—COOH兩種官能團，因此既能與酸反應又能與堿反應，是兩性分子。B.水解：蛋白質(zhì)在酸、堿或酶的作用下，水解生成相對分子質(zhì)量較小的多肽化合物，最終水解得到各種氨基酸。天然蛋白質(zhì)水解的最終產(chǎn)物都是α-氨基酸。水解原理：水解過程：蛋白質(zhì)多肽氨基酸。C.鹽析：a.概念：向蛋白質(zhì)溶液中加入大量的濃鹽溶液(輕金屬鹽或銨鹽)，使蛋白質(zhì)的溶解度降低而從溶液中析出，這種作用稱為鹽析。b.特點：鹽析不影響蛋白質(zhì)的結構和生物活性，是物理過程，具有可逆性。c.利用鹽析可分離提純蛋白質(zhì)。D.變性：加熱、加壓、紫外線照射、強酸、強堿、重金屬鹽、一些有機物，使蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)和生理功能發(fā)生改變的現(xiàn)象，稱為蛋白質(zhì)的變性。E.顏色反應：分子中含有苯環(huán)的蛋白質(zhì)遇濃硝酸呈黃色。F.蛋白質(zhì)灼燒有燒焦的羽毛味。1.判斷下列說法是否正確，正確的打“√”，錯誤的打“×”。(1)硬脂酸、軟脂酸、油酸都是乙酸的同系物。()提示：×。硬脂酸(C17H35COOH)、軟脂酸(C15H31COOH)與乙酸結構相似，組成上相差若干個CH2原子團，它們屬于同系物；油酸(C17H33COOH)的分子結構中含有—COOH和，與乙酸的結構不相似，不屬于乙酸的同系物。(2)油脂硬化是物理變化。()提示：×。液態(tài)的油轉(zhuǎn)變?yōu)榘牍虘B(tài)的脂肪的過程稱為油脂的硬化，實質(zhì)是油脂中不飽和鍵與H2發(fā)生加成反應，是化學變化。(3)葡萄糖和果糖、蔗糖和麥芽糖、淀粉和纖維素具有相同的分子通式，均互為同分異構體。()提示：×。淀粉和纖維素中的n值不同，并且兩者都是混合物，不屬于同分異構體。(4)淀粉和纖維素都屬于糖類，所以食用淀粉和纖維素均可以為人體提供營養(yǎng)。()提示：×。纖維素雖然屬于糖類，但在人體內(nèi)卻不能水解，因為人體內(nèi)沒有能水解纖維素的酶。(5)有兩種氨基酸，分別是甘氨酸和丙氨酸，兩分子氨基酸之間脫水能形成三種二肽。()提示：×。甘氨酸兩分子脫水形成二肽，；丙氨酸兩分子脫水形成二肽：；甘氨酸與丙氨酸分子間脫水形成兩種二肽：，，共形成四種二肽。(6)棉花、蠶絲的主要成分都是蛋白質(zhì)。()提示：×。棉花的主要成分是纖維素。2.色氨酸是植物體內(nèi)生長素合成重要的前體物質(zhì)，普遍存在于高等植物中。純凈的色氨酸為白色或微黃色結晶，微溶于水易溶于鹽酸或氫氧化鈉，其結構如圖所示：(1)色氨酸的分子式為。

(2)色氨酸微溶于水而易溶于酸或堿溶液的原因是。

(3)將色氨酸與甘氨酸(NH2CH2COOH)混合，在一定條件下最多可形成種二肽。

【解析】(1)根據(jù)結構簡式可知色氨酸的分子式為C11H12N2O2。(2)氨基是堿性基團，羧基是酸性基團，則色氨酸微溶于水而易溶于酸或堿溶液是因為其與酸、堿都能反應生成鹽。(3)同種氨基酸之間也形成二肽，將色氨酸與甘氨酸(NH2CH2COOH)混合，在一定條件下形成4種二肽。答案：(1)C11H12N2O2(2)與酸、堿都能反應生成鹽(3)4命題角度1.油脂的結構和性質(zhì)【典例1】下列有關油脂的說法正確的是()A.(2018·浙江卷)花生油的主要成分是高級脂肪酸甘油酯，屬于高分子化合物B.(2018·全國Ⅰ卷)植物油含不飽和脂肪酸酯，能使Br2/CCl4褪色C.(2018·浙江卷)油脂皂化反應可用酸作催化劑D.(2017·全國Ⅲ卷改編)植物油氫化過程中發(fā)生了取代反應【解析】選B。油脂是高級脂肪酸的甘油酯，為混合物，但不是高分子化合物，A項錯誤；植物油為不飽和高級脂肪酸的甘油酯，含有碳碳雙鍵，能與溴發(fā)生加成反應使Br2/CCl4溶液褪色，B項正確；油脂皂化反應是在堿性條件下的水解反應，C項錯誤；植物油氫化過程中發(fā)生了加成反應，D項錯誤。命題角度2.糖類的結構和性質(zhì)【典例2】下列有關糖類的說法正確的是()A.(2018·全國Ⅰ卷)蔗糖、果糖和麥芽糖均為雙糖B.(2018·全國Ⅰ卷)淀粉和纖維素水解的最終產(chǎn)物均為葡萄糖C.(2018·天津卷)四千余年前用谷物釀造出酒和醋，釀造過程中只發(fā)生水解反應D.(2018·浙江卷)淀粉溶液中加入硫酸，加熱4～5min，再加入少量銀氨溶液，加熱，有光亮銀鏡生成【解析】選B。果糖不能發(fā)生水解反應，屬于單糖，A項錯誤；淀粉和纖維素均是多糖，其水解的最終產(chǎn)物均為葡萄糖，B項正確；谷物的主要成分為淀粉，用谷物釀造出酒和醋，包括淀粉水解為葡萄糖，葡萄糖發(fā)酵氧化為乙醇，乙醇氧化為乙酸，釀造過程包括水解反應和氧化反應，C項錯誤；淀粉溶液中加入硫酸，加熱4～5min，加入氫氧化鈉溶液中和硫酸后，再加入少量銀氨溶液，加熱，才有光亮銀鏡生成，D項錯誤。命題角度3.氨基酸、蛋白質(zhì)的結構和性質(zhì)【典例3】下列對氨基酸和蛋白質(zhì)的描述正確的是()A.蛋白質(zhì)水解的最終產(chǎn)物是氨基酸B.氨基酸和蛋白質(zhì)遇重金屬離子均會變性C.α-氨基丙酸與α-氨基苯丙酸混合物脫水成肽，只生成2種二肽D.氨基酸溶于過量氫氧化鈉溶液中生成離子，在電場作用下向負極移動【解析】選A。蛋白質(zhì)水解的最終產(chǎn)物為氨基酸，A項正確；氨基酸遇重金屬離子不會變性，B項錯誤；α-氨基丙酸分子間脫水(1種)、α-氨基苯丙酸分子間脫水(1種)、α-氨基丙酸與α-氨基苯丙酸之間脫水(2種)，可以生成4種二肽，C項錯誤；氨基酸溶于過量NaOH溶液中生成陰離子，在電場作用下向正極移動，D項錯誤。(1)(宏觀辨識與微觀探析)當含有下述結構片段的多肽水解時，產(chǎn)生的氨基酸有。

提示：多肽水解時斷碳氮單鍵，水解得到羧基和氨基，生成相應的氨基酸，故該多肽水解時生成NH2CH(CH3)COOH、NH2CH(COOH)CH2COOH、NH2CH(CH2C6H5)COOH、NH2CH2COOH。(2)(變化觀念與平衡思想)α-氨基丙酸()在強酸性溶液里以陽離子存在，在強堿性溶液中以陰離子存在，在pH=6時以兩性離子存在。α-氨基丙酸在水溶液中存在下列關系：滴加少量鹽酸，濃度；滴加少量NaOH溶液，濃度。

提示：增大增大。滴加少量鹽酸，平衡逆向移動，濃度增大；滴加少量NaOH溶液，平衡正向移動，濃度增大?！緜溥x例題】下列有關蛋白質(zhì)的說法錯誤的是()A.(2018·全國Ⅰ卷)酶是一類具有高選擇催化性能的蛋白質(zhì)B.(2018·浙江卷)福爾馬林能使蛋白質(zhì)發(fā)生變性，可用于浸制動物標本C.(2018·全國Ⅲ卷)疫苗一般應冷藏存放，以避免蛋白質(zhì)變性D.(2018·江蘇卷改編)在酶催化淀粉水解反應中，溫度越高淀粉水解速率不一定越快【解析】選A。酶是一類由細胞產(chǎn)生的、對生物體內(nèi)的化學反應具有催化作用的有機物，其中絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)，并不是所有的酶都是蛋白質(zhì)，極少數(shù)特殊的酶是RNA，這類酶為核酶，A項錯誤；福爾馬林能使蛋白質(zhì)發(fā)生變性，可用于浸制動物標本，B項正確；疫苗中的有效成分多為蛋白質(zhì)，由于蛋白質(zhì)對溫度比較敏感，溫度較高時會因變性而失去活性，所以疫苗一般應該冷藏保存，C項正確；酶的催化作用具有的特點是條件溫和、不需加熱，具有高度的專一性、高效催化作用，溫度太高時酶會發(fā)生變性，催化活性降低，淀粉水解速率減慢，D項正確。1.油脂的性質(zhì)：①水解反應，油脂在酸性條件下水解為高級脂肪酸和甘油，為可逆反應；在堿性條件下水解為高級脂肪酸鹽和甘油，稱為皂化反應，可用于工業(yè)制取肥皂。②加成反應，植物油含有碳碳雙鍵，能與溴發(fā)生加成反應使溴水褪色，能與H2等發(fā)生加成反應生成高級脂肪酸甘油酯，用于制造人造脂肪。③氧化反應，植物油含有碳碳雙鍵，能發(fā)生氧化反應，油脂變質(zhì)發(fā)生氧化反應，稱為酸敗。2.判斷淀粉的水解程度：(1)實驗原理：淀粉在酸作用下發(fā)生水解反應最終生成葡萄糖，反應物淀粉遇碘變藍色，不能發(fā)生銀鏡反應；產(chǎn)物葡萄糖遇碘不變藍，能發(fā)生銀鏡反應。(2)實驗步驟：(3)實驗現(xiàn)象及結論：現(xiàn)象A現(xiàn)象B結論1未出現(xiàn)銀鏡溶液變藍色淀粉尚未水解2出現(xiàn)銀鏡溶液變藍色淀粉部分水解3出現(xiàn)銀鏡溶液不變藍色淀粉完全水解說明：①驗證水解產(chǎn)物時，首先要加入NaOH溶液中和后再進行實驗。②要驗證混合液中是否還有淀粉應直接取水解液加碘水，而不能在加入NaOH中和后再加碘水，因碘水與NaOH溶液反應。3.蛋白質(zhì)(或多肽)水解產(chǎn)物的判斷：(1)抓住肽鍵“”的斷鍵規(guī)律，即從虛線處斷開。(2)接—OH生成—COOH，而—NH—接—H生成—NH2。命題點1.油脂的結構和性質(zhì)(基礎性考點)1.在一定條件下，動植物油脂與醇反應可制備生物柴油，化學方程式如下：下列敘述錯誤的是()A.生物柴油由可再生資源制得B.生物柴油是不同酯組成的混合物C.“地溝油”可用于制備生物柴油D.動植物油脂是高分子化合物【解析】選D。A.在一定條件下，動植物油脂與醇反應可制備生物柴油，所以生物柴油由可再生資源制得，A正確；B.由于烴基可能不同，所以生物柴油是不同酯組成的混合物，B正確；C.“地溝油”的主要成分是油脂，所以可用于制備生物柴油，C正確；D.動植物油脂不是高分子化合物，D錯誤。2.(2021·濟南模擬)油酸甘油酯和硬脂酸甘油酯均是天然油脂的成分。它們的結構簡式如圖所示。下列說法錯誤的是()A.油酸的分子式為C18H34O2B.硬脂酸甘油酯的一氯代物共有54種C.天然油脂都能在NaOH溶液中發(fā)生取代反應D.將油酸甘油酯氫化為硬脂酸甘油酯可延長保存時間【解析】選B。A項，油酸的結構簡式為CH3(CH2)7CHCH(CH2)7COOH，分子式為C18H34O2，正確；B項，硬脂酸甘油酯的結構簡式可以表示為，上面的酯基與下面的酯基互為對稱結構，因此硬脂酸甘油酯的一氯代物共有36種，錯誤；C項，天然油脂的主要成分為高級脂肪酸甘油酯，都能在NaOH溶液中發(fā)生水解反應(或取代反應)，正確；D項，油酸甘油酯中含有碳碳雙鍵，能夠氧化變質(zhì)，將油酸甘油酯氫化轉(zhuǎn)化為硬脂酸甘油酯可延長保存時間，正確。命題點2.糖類的結構和性質(zhì)(綜合性考點)3.(2021·北京豐臺區(qū)模擬)下列糖屬于還原性二糖的是()A.葡萄糖 B.果糖C.纖維素 D.麥芽糖【解析】選D。還原性糖包括葡萄糖、果糖、半乳糖、乳糖、麥芽糖等，其中乳糖、麥芽糖是二糖，故選D。4.(2021·成都模擬)戰(zhàn)國時成書的《尚書·洪范篇》有“稼稿作甘”之句，“甘”即飴糖，飴糖的主要成分是一種雙糖，1mol該雙糖完全水解可生成2mol葡萄糖。則飴糖的主要成分是()A.果糖B.淀粉C.麥芽糖D.蔗糖【解析】選C。A.果糖是單糖，不能水解，A錯誤；B.淀粉是多糖，是高分子化合物，1mol淀粉完全水解得到的葡萄糖要遠遠大于2mol，B錯誤；C.麥芽糖是二糖，1mol麥芽糖水解可得2mol葡萄糖，C正確；D.蔗糖是二糖，1mol蔗糖水解可得1mol葡萄糖和1mol果糖，D錯誤。命題點3.氨基酸、蛋白質(zhì)的結構和性質(zhì)(應用性考點)5.(2021·煙臺模擬)法匹拉韋是一種RNA聚合酶抑制劑，被用于治療新型和復發(fā)型流感，主要通過阻斷病毒核酸復制的方法抑制病毒增殖，其結構如圖。下列關于法匹拉韋的說法錯誤的是()A.分子式為C5H4FN3O2B.所有原子可能在同一平面上C.含氧官能團有羥基、酰氨基D.一定條件下能與氫氧化鈉溶液、鹽酸、氫氣等發(fā)生反應【解析】選B。A.根據(jù)法匹拉韋的結構式可知，碳原子形成四個共價鍵，氮原子形成三個共價鍵，氧原子形成兩個共價鍵，它的分子式為C5H4FN3O2，故A正確；B.氨基上的氮原子采用sp3雜化，氮原子和氫原子不在一個平面上，故B錯誤；C.含氧官能團有羥基、酰氨基，故C正確；D.分子中含有氟原子，在堿性條件下可以發(fā)生取代反應，含有碳碳雙鍵，可以和氫氣發(fā)生加成反應，分子中含有氨基，具有堿性，可以和鹽酸發(fā)生反應，故D正確。6.(2021·嘉興模擬)下列關于糖類、蛋白質(zhì)、油脂的說法正確的是()A.糖類在一定條件下都可以水解生成乙醇和二氧化碳B.乙酸乙酯和油脂都屬于酯類物質(zhì)，堿性條件水解稱之為皂化反應C.硝酸汞溶液加入雞蛋清中，可以使蛋清液鹽析而沉淀下來D.淀粉在酸催化下加熱水解，對其產(chǎn)物葡萄糖的檢測，可在水解液中先加入足量NaOH溶液后加入銀氨溶液水浴加熱，觀察是否有銀鏡出現(xiàn)【解析】選D。A.葡萄糖在酒化酶作用下轉(zhuǎn)化為乙醇和二氧化碳，葡萄糖是單糖不水解，故A錯誤；B.油脂在堿性條件下的水解稱為皂化反應，乙酸乙酯在堿性條件下的水解不是皂化反應，故B錯誤；C.硝酸汞溶液加入雞蛋清中，可以使蛋清液變性而沉淀下來，故C錯誤；D.淀粉在稀硫酸加熱催化下，水解產(chǎn)物為葡萄糖，此時溶液呈現(xiàn)酸性，先加入足量NaOH溶液中和掉稀硫酸后，再加入銀氨溶液水浴加熱，看是否有銀鏡出現(xiàn)，故D正確。【加固訓練—拔高】1.下列關于酶的敘述中，錯誤的是()A.大多數(shù)酶是一種氨基酸B.酶的催化條件通常較溫和C.酶是生物體中重要的催化劑D.酶在重金屬鹽作用下會失去活性【解析】選A。大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)而不是氨基酸。2.下列屬于油脂的用途的是①人類的營養(yǎng)物質(zhì)；②制取肥皂；③制取甘油；④制備高級脂肪酸；⑤制備汽油()A.①②③ B.①③⑤ C.②③④⑤ D.①②③④【解析】選D。油脂的用途包括前四種，不能制備汽油，汽油應由石油來制備。3.(2021·東營模擬)某病毒(如圖)由蛋白質(zhì)和核酸組成，核酸由核苷酸組成。核苷酸的單體由五碳糖、磷酸基和含氮堿基構成。下列說法錯誤的是()A.蛋白質(zhì)和核酸均是高分子化合物B.蛋白質(zhì)中含C、H、O、N等元素C.五碳糖(C5H10O5)與葡萄糖互為同系物D.NaClO溶液用作消毒劑，是因為NaClO能使病毒蛋白變性【解析】選C。蛋白質(zhì)和核酸均為高分子化合物，故A正確；蛋白質(zhì)中含C、H、O、N等元素，故B正確；五碳糖(C5H10O5)與葡萄糖(C6H12O6)分子組成相差CH2O，不互為同系物，故C錯誤；NaClO溶液用作消毒劑，是因為NaClO能使病毒蛋白變性，病毒失去生理活性，故D正確。4.油脂A的通式為(烴基R中不含碳碳三鍵)。0.1molA與溶有96g液溴的四氯化碳溶液恰好完全反應，且0.1molA完全燃燒時生成的CO2和H2O的物質(zhì)的量之和為10.6mol。則油脂A的結構簡式為，寫出油脂A發(fā)生氫化反應的化學方程式

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【解析】設與形成油脂A的羧酸有相同碳原子數(shù)的飽和高級脂肪酸為CnH2nO2，則3CnH2nO2+C3H8O3→C3n+3H6n+2O6+3H2O，即形成的油脂的分子式為C3n+3H6n+2O6。又n(Br2)==0.6mol，即1mol油脂A與Br2完全反應時消耗6molBr2，故A為不飽和高級脂肪酸的甘油酯，且每個不飽和高級脂肪酸分子中應含有2個碳碳雙鍵，油脂A的分子式為C3n+3H6n+2-12O6，即C3n+3H6n-10O6。又0.1molA完全燃燒時生成的CO2和H2O的物質(zhì)的量之和為10.6mol，即0.1mol×(3n+3)+0.1mol×(3n-5)=10.6mol，解得n=18。故油脂A的結構簡式為。答案：【歸納提升】油脂相關計算有關油脂的計算，形式上是考查有關化學計算，實際上是對油脂結構的考查。油脂分子中有3個酯基，故1mol油脂與NaOH溶液反應時，最多消耗3molNaOH；若為不飽和高級脂肪酸形成的油脂，則還可以發(fā)生加成反應，1mol消耗1molH2或Br2。7.蛋白質(zhì)是由氨基酸組成的，一定條件下蛋白質(zhì)或多肽可以水解，最終產(chǎn)物為氨基酸。今有1個多肽，其化學式為C32H44N6O7，已知它在一定條件下徹底水解只得到下列三種氨基酸：、、，該1mol多肽徹底水解生成的物質(zhì)的量為()A.2molB.4molC.5molD.6mol【解析】選A。解題的關鍵就是要計算氨基酸的個數(shù)，從給定的氨基酸分子來看，每個氨基酸只提供1個N原子，由多肽分子中的N原子數(shù)可確定氨基酸的數(shù)目是6。設這三種氨基酸的個數(shù)依次為x、y、z，根據(jù)C、H、O、N的原子守恒，可求出x=y=z=2，A項正確?？键c二合成高分子化合物(命題指數(shù)★★★★★)1.相關概念：有機高分子化合物是指相對分子質(zhì)量很大，一般在10000以上的有機化合物。(1)有機高分子化合物與低分子有機物的區(qū)別。有機高分子化合物低分子有機物相對分子質(zhì)量一般高達104～1061000以下相對分子質(zhì)量只有平均值有明確數(shù)值分子的基本結構由若干個重復結構單元組成單一分子結構性質(zhì)在物理、化學性質(zhì)上有較大差別聯(lián)系有機高分子化合物是以低分子有機物為原料經(jīng)聚合反應得到的(2)單體、鏈節(jié)和聚合度。單體：能夠進行聚合反應形成高分子化合物的低分子化合物。鏈節(jié)：高分子化合物中化學組成相同、可重復的最小單位。聚合度：高分子鏈中含有鏈節(jié)的數(shù)目。2.高分子化合物的分類：其中，塑料、合成纖維、合成橡膠又被稱為三大合成材料。3.高分子化合物的基本性質(zhì)：(1)溶解性：線型高分子(如有機玻璃)能溶解在適當?shù)挠袡C溶劑中；網(wǎng)狀結構高分子(如硫化橡膠)不溶于有機溶劑，只有一定程度的溶脹。(2)熱塑性和熱固性：線型高分子具有熱塑性(如聚乙烯)，網(wǎng)狀結構高分子具有熱固性(如電木、硫化橡膠)。(3)強度：高分子材料強度一般比較大。(4)電絕緣性：通常高分子材料電絕緣性良好。4.合成高分子化合物的基本反應：(1)加成聚合反應(加聚反應)。①定義：由含有不飽和鍵的化合物分子以加成反應的形式結合成高分子化合物的反應。②反應特點：③加聚反應實例A.聚乙烯類：B.聚1，3-丁二烯類：nCH2CH—CHCH2。C.混合加聚類：nCH2CH2+nCH2CH—CH3。(2)縮合聚合反應(縮聚反應)。①定義：有機小分子單體間反應生成高分子化合物，同時產(chǎn)生小分子化合物的反應。②反應特點：③縮聚反應實例：A.聚酯類：—OH與—COOH間的縮聚。nHOCH2—CH2—OH+nHOOC—COOH→nHOCH2—CH2—COOH→B.聚氨基酸類：—NH2與—COOH間的縮聚。nH2N—CH2COOH→nH2NCH2COOH+→C.酚醛樹脂類：nHCHO+n→1.判斷下列說法是否正確，正確的打“√”，錯誤的打“×”。(1)有機高分子化合物都是純凈物。()提示：×。有機高分子化合物實質(zhì)上是許多鏈節(jié)相同而聚合度不同的化合物所組成的混合物，沒有固定的熔、沸點。(2)單體與由該單體形成的高聚物具有相同的性質(zhì)。()提示：×。單體形成聚合物的過程是化學變化，也就是說聚合物是新的物質(zhì)，單體與聚合物是兩種不同的物質(zhì)，其性質(zhì)不相同。(3)橡膠的老化實質(zhì)上發(fā)生的是酯化反應。()提示：×。橡膠的老化是由于其高分子鏈上的不飽和鍵被氧化。(4)合成纖維、人造纖維和光導纖維均為有機高分子材料。()提示：×。光導纖維的主要成分是二氧化硅，不是有機高分子材料。(5)聚四氟乙烯可以作為不粘鍋的內(nèi)襯，其鏈節(jié)是—CF2—。()提示：×。聚四氟乙烯的鏈節(jié)是—CF2—CF2—。(6)聚乙烯(PE)可用于食品包裝，而聚氯乙烯(PVC)不可以。()提示：√。2.材料是人類賴以生存的重要物質(zhì)基礎，而化學是材料科學發(fā)展的基礎。高分子材料的合成與應用使我們的生活變得更加豐富多彩。(1)已知聚苯乙烯為線型結構的高分子化合物。試推測：聚苯乙烯(“能”或“不能”)溶于CHCl3，具有(填“熱塑”或“熱固”)性。

(2)人造羊毛在許多方面比天然羊毛更優(yōu)良，其分子存在如下結構：合成它的單體有。

(3)Nomex纖維是一種新型阻燃性纖維。它可由間苯二甲酸()和間苯二胺()在一定條件下以等物質(zhì)的量縮聚合成，則Nomex纖維的結構簡式是。

【解析】(1)已知聚苯乙烯為線型結構的高分子化合物，根據(jù)線型高分子的性質(zhì)可推測聚苯乙烯能溶于CHCl3，具有熱塑性。(2)該高分子化合物為加聚產(chǎn)物，取出鏈節(jié)，將單鍵改為雙鍵，雙鍵改為單鍵，斷開多余的鍵，可推斷其單體為CH2CH—CN、CH2CH—COOCH3、CH2C(COOH)—CH2COOH。(3)間苯二甲酸()和間苯二胺()在一定條件下、以等物質(zhì)的量縮聚合成高分子時，由于反應時羧基提供羥基，氨基提供氫原子脫去水分子，則Nomex纖維的結構簡式是。答案：(1)能熱塑(2)CH2CH—CN、CH2CH—COOCH3、CH2C(COOH)—CH2COOH(3)命題角度1.聚合反應的類型【典例1】(2020·北京高考)高分子M廣泛用于牙膏、牙科粘合劑等口腔護理產(chǎn)品，合成路線如下：下列說法不正確的是()A.試劑a是甲醇B.化合物B不存在順反異構體C.化合物C的核磁共振氫譜有一組峰D.合成M的聚合反應是縮聚反應【解析】選D。高分子M為和的加聚產(chǎn)物，則B為，C為。B為HC≡CH與試劑a的加成產(chǎn)物，則試劑a為CH3OH，A項正確；化合物B有一個雙鍵碳原子連有2個氫原子，因此不存在順反異構體，B項正確；化合物C為，分子中只有一種類型的氫原子，核磁共振氫譜只有1組峰，C項正確；合成M的聚合反應為和的加聚反應，D項錯誤?！練w納提升】聚合反應類型的判斷方法(1)判斷是發(fā)生加聚反應還是縮聚反應，要看單體的結構；單體中含有不飽和鍵，往往發(fā)生加聚反應，并且鏈節(jié)主鏈上只有碳原子；單體中含有兩種以上官能團，往往發(fā)生縮聚反應，主鏈上除碳原子外還有其他原子。(2)書寫縮聚反應式時要注意小分子的物質(zhì)的量：一般由一種單體進行的縮聚反應，生成小分子的物質(zhì)的量為(n-1)；由兩種單體進行的縮聚反應，生成小分子的物質(zhì)的量為(2n-1)。命題角度2.高聚物單體的判斷【典例2】(2021·日照模擬)聚異戊二烯的單體是()A.B.(H2C)2CCH—CH2C.(H3C)2CCH—CH2D.【解析】選D。聚異戊二烯為異戊二烯發(fā)生1，4-加成反應得到，故答案選異戊二烯，即D選項。一、加聚反應的書寫：1.單烯烴型單體加聚時，“斷開雙鍵，鍵分兩端，添上括號，右下寫n”。例如：nCH2CH—CH3。2.二烯烴型單體加聚時，“單變雙，雙變單，破兩頭，移中間，添上括號，右下寫n”。例如：nCH2CH—CHCH2。3.含有一個雙鍵的兩種單體聚合時，“雙鍵打開，中間相連，添上括號，右下寫n”。例如：nCH2CH2+nCH2CH—CH3。二、縮聚反應的書寫：書寫縮合聚合物(簡稱縮聚物)結構式時，與加成聚合物(簡稱加聚物)結構式寫法有點不同，縮聚物結構式要在方括號外側寫出鏈節(jié)余下的端基原子或原子團，而加聚物的端基不確定，通常用橫線“—”表示。例如：1.聚酯類：—OH與—COOH間的縮聚，如nHOCH2—CH2OH+nHOOC—COOH+(2n-1)H2O。nHOCH2—CH2—COOH+(n-1)H2O。2.聚氨基酸類：—NH2與—COOH間的縮聚，如nH2N—CH2COOH+(n-1)H2O。nH2NCH2COOH++(2n-1)H2O。3.酚醛樹脂類：如nHCHO+n+(n-1)H2O。三、高聚物單體的推斷方法：(1)加聚產(chǎn)物單體的推斷。①方法：②實例：(2)縮聚反應單體的推斷。①方法——“切割法”：斷開羰基和氧原子(或氮原子)上的共價鍵，然后在羰基碳原子上連接羥基，在氧原子(或氮原子)上連接氫原子。②實例：命題點1.聚合反應的類型(基礎性考點)1.下列合成有機高分子化合物的反應中，屬于加聚反應的是()A.①②B.②④C.①③D.③④【解析】選B。根據(jù)加聚反應的特點，單體含有不飽和鍵以及反應中有沒有副產(chǎn)物產(chǎn)生，可以判斷②和④為加聚反應。2.完成下列反應的化學方程式，并指出其反應類型。①由乙烯制取聚乙烯：________________________________________________________，

_______________________________________________________。

②由丙烯制取聚丙烯：_______________________________________________________，

_______________________________________________________。

③由對苯二甲酸()與乙二醇發(fā)生反應生成高分子化合物：

，。

【解析】乙烯制取聚乙烯，丙烯制取聚丙烯的反應是加聚反應，對苯二甲酸和乙二醇發(fā)生的是縮聚反應。答案：命題點2.高聚物單體的判斷(綜合性考點)3.丁腈橡膠具有優(yōu)良的耐油、耐高溫性能，合成丁腈橡膠的單體是()①CH2CH—CHCH2②CH3—C≡C—CH3③CH2CH—CN④CH3—CHCH—CN⑤CH3—CHCH2⑥CH3—CHCH—CH3A.①④B.②③C.①③D.④⑥【解析】選C。該高聚物鏈節(jié)主鏈不含雜原子，屬于加聚反應生成的高聚物，鏈節(jié)主鏈上存在碳碳雙鍵結構，有6個碳原子，其單體必為兩種，按如圖所示斷開，將雙鍵中的1個C—C打開，然后將半鍵閉合即可得該高聚物單體：①CH2CH—CHCH2、③CH2CH—CN，故選C。4.下列高聚物中，由兩種不同的單體通過縮聚反應制得的是()A.B.CH2CHCHCH2C.D.【解析】選D。分析題中四個選項：A項是由CH2CH2和CH2CHCN加聚而成的；B項是由CH2CH—CHCH2加聚而成的；C項是由CH2CH—CHCH2和CH2CHC6H5加聚而成的；只有D項中含有官能團—COO—，故D項是通過縮聚反應生成的?！炯庸逃柧殹胃摺?.聚合物和是()A.同分異構體 B.單體是同系物C.由相同的單體生成 D.均由加聚反應產(chǎn)生【解析】選B。由于兩種聚合物鏈節(jié)的主鏈中含有氮原子，應是縮聚反應的產(chǎn)物。由聚合物的結構簡式可知其單體分別為H2N—CH2COOH和，這兩種物質(zhì)都是α-氨基酸，屬于同系物。2.某聚合物具有如下結構片段：，其單體不可能具有的化學性質(zhì)是()A.能使酸性KMnO4溶液褪色B.與NaOH溶液共熱可生成一種鈉鹽C.能催化加氫生成2-甲基丙酸甲酯D.能發(fā)生縮聚反應【解析】選D。合成高聚物的單體是，分子結構中含有碳碳雙鍵，故能使酸性KMnO4溶液褪色，能催化加氫生成2-甲基丙酸甲酯，分子結構中含有酯基，故能與NaOH溶液發(fā)生水解反應，生成，但不發(fā)生縮聚反應。考點三有機合成與推斷(命題指數(shù)★★★★★)1.概念：有機合成指利用簡單、易得的原料，通過有機反應，生成具有特定結構和功能的有機化合物。①任務：通過有機反應構建目標化合物的分子骨架，并引入或轉(zhuǎn)化所需的官能團。②原則：A.起始原料要廉價、易得、低毒性、低污染，通常采用4個碳以下的單官能團化合物和單取代苯作為起始原料；B.應盡量選擇步驟最少的合成路線，盡量選擇與目標化合物結構相似的原料；C.合成路線要符合“綠色、環(huán)?！钡囊螅醋畲笙薅鹊乩迷戏肿拥拿恳粋€原子，使之結合到目標化合物中，達到零排放；D.有機合成反應要操作簡單、條件溫和、能耗低、易于實現(xiàn)。2.有機合成的分析方法：(1)正合成法。即正向思維方法，從已知原料入手，找出合成所需要的直接或間接的中間產(chǎn)物，逐步推向待合成有機物，其思維程序是原料中間產(chǎn)物產(chǎn)品。(2)逆合成法。即逆向思維方法，從產(chǎn)品的組成、結構、性質(zhì)入手，找出合成所需要的直接或間接的中間產(chǎn)物，逐步推向已知原料，其思維程序是產(chǎn)品中間產(chǎn)物原料。(3)綜合比較法。即綜合思維的方法，將正向或逆向推導出的幾種合成途徑進行比較，從而得到最佳的合成路線。其思維程序是原料中間產(chǎn)物目標產(chǎn)物。3.有機合成中常見官能團的引入或轉(zhuǎn)化：(1)常見的取代反應中，官能團的引入或轉(zhuǎn)化。①烷烴的取代，如CH4+Cl2CH3Cl+HCl②芳香烴的取代，如+Br2+HBr③鹵代烴的水解，如CH3CH2X+NaOHCH3CH2OH+NaX④酯的水解，如CH3COOC2H5+H2OCH3COOH+C2H5OH(2)常見的加成反應中，官能團的引入或轉(zhuǎn)化。①烯烴的加成反應，如CH2CH2+HXCH3CH2X其他如H2O、X2等均可以引入或轉(zhuǎn)化為新的官能團②炔與X2、HX、H2O等的加成，如HC≡CH+HClH2CCHCl③醛、酮的加成，如CH3CHO+H2CH3CH2OH(3)常見的氧化反應中，官能團的引入或轉(zhuǎn)化。①烯烴的氧化，如2CH2CH2+O22CH3CHO②含側鏈的芳香烴被強氧化劑氧化，如被酸性KMnO4溶液氧化為③醇的氧化，如2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O④醛的氧化，如2CH3CHO+O22CH3COOH、CH3CHO+2Cu(OH)2+NaOHCH3COONa+Cu2O↓+3H2O(4)常見的消去反應中，官能團的引入或轉(zhuǎn)化。①鹵代烴的消去，+NaOHCH2CH—CH3↑+NaCl+H2OCH2Cl—CH2Cl+2NaOHCH≡CH↑+2NaCl+2H2O②醇的消去，CH3CH2OHCH2CH2↑+H2O1.判斷下列說法是否正確，正確的打“√”，錯誤的打“×”。(1)引入羥基只能通過取代反應實現(xiàn)。()提示：×。烯烴與水的加成也可引入羥基。(2)某有機物具有酸性，只可能含有羧基。()提示：×。酚羥基也可表現(xiàn)酸性。(3)某有機物可發(fā)生銀鏡反應，說明該有機物屬于醛類。()提示：×。能發(fā)生銀鏡反應只能說明含有醛基，不一定屬于醛類。(4)加聚反應可以使有機物碳鏈增長，取代反應不能。()提示：×。酯化反應可以使碳鏈增長。(5)CH2CHCHO能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，說明分子中含有碳碳雙鍵。()提示：×。醛基也能使酸性高錳酸鉀溶液褪色。(6)的單體是CH2CH2和。()提示：×。單體為。2.工業(yè)上用甲苯生產(chǎn)對羥基苯甲酸乙酯回答：(1)有機物A的結構簡式為。

(2)反應⑤的化學方程式(要注明反應條件)：

。

(3)反應②的反應類型是，反應④的反應類型屬于。

A.取代反應 B.加成反應C.氧化反應 D.酯化反應(4)反應③的化學方程式(不用寫反應條件，但要配平)：

。

(5)在合成路線中，設計第③和⑥這兩步反應的目的是。

【解析】本題中既給出了合成原料，又給出了目標產(chǎn)物的結構簡式，所以可用正推法和逆推法相結合的方法得出A和B的結構簡式。A為甲苯在催化劑條件下與Cl2發(fā)生反應得到的產(chǎn)物，并且該物質(zhì)在一定條件下可以得到對甲基苯酚，所以A為；反應②為羥基取代氯原子，應為取代反應；反應④為苯環(huán)上的甲基被氧化為羧基，為氧化反應；與乙醇發(fā)生反應得到B物質(zhì)，該反應應為酯化反應，所以B的結構簡式為。在合成路線中，第③步將—OH轉(zhuǎn)化為—OCH3、第⑥步將—OCH3轉(zhuǎn)化為—OH，是為了避免在氧化苯環(huán)上的甲基時，酚羥基也被氧化，起到保護酚羥基的作用。答案：(1)(5)第③步將—OH轉(zhuǎn)化為—OCH3、第⑥步將—OCH3轉(zhuǎn)化為—OH，防止酚羥基被氧化(或答“防止酚羥基被氧化”“保護酚羥基”均對)命題角度1.官能團的引入與轉(zhuǎn)化【典例1】在有機合成中官能團的引入或改變是極為重要的，下列說法正確的是()A.甲苯在光照下與Cl2反應，主反應為苯環(huán)上引入氯原子B.引入羥基的方法常有鹵代烴和酯的水解、烯烴的加成、醛類的還原C.將CH2CH—CH2OH與酸性KMnO4溶液反應即可得到CH2CH—COOHD.HC≡CH、(CN)2、CH3COOH三種單體在一定條件下發(fā)生加成、酯化反應即可得到【解析】選B。A.甲苯在光照下與Cl2反應，主反應為甲基上引入氯原子，故A錯誤；B.鹵代烴水解為醇，酯水解為酸和醇、烯烴與水發(fā)生加成反應生成醇、醛與氫氣發(fā)生還原反應生成醇，故B正確；C.碳碳雙鍵、羥基都能被高錳酸鉀溶液氧化，CH2CH—CH2OH與酸性KMnO4溶液反應不能得到CH2CH—COOH，故C錯誤；D.HC≡CH、(CN)2、CH3COOH三種單體在一定條件下發(fā)生加成、加聚反應可得到，故D錯誤?！練w納提升】1.官能團的引入(1)引入碳碳雙鍵的方法：①鹵代烴的消去，②醇的消去，③炔烴的不完全加成。(2)引入鹵素原子的方法：①醇(酚)的取代，②烯烴(炔烴)的加成，③烷烴(苯及苯的同系物)的取代。(3)引入羥基的方法：①烯烴與水的加成，②鹵代烴的水解，③酯的水解，④醛的還原。2.有機合成中官能團的保護(1)有機合成中酚羥基的保護：由于酚羥基極易被氧化，在有機合成中，如果遇到需要用氧化劑進行氧化時，經(jīng)常先將酚羥基通過酯化反應轉(zhuǎn)化為酯，保護起來，待氧化過程完成后，再通過水解反應，將酚羥基恢復。(2)有機合成中醛基的保護：醛與醇反應生成縮醛：R—CHO+2R′OH→R—+H2O生成的縮醛比較穩(wěn)定，與稀堿和氧化劑均難反應，但在稀酸中微熱，縮醛會水解為原來的醛。命題角度2.有機合成的分析方法【典例2】由溴乙烷制下列流程途徑合理的是()①加成反應②取代反應③消去反應④氧化反應⑤還原反應A.②③①④② B.③①②④②C.③①②④⑤ D.②④⑤②②【解析】選B。要制取乙二酸乙二酯()，須先制備乙二酸和乙二醇，乙二酸可由乙二醇氧化而成；乙二醇可由乙烯與X2加成后再水解而得，乙烯可以由溴乙烷發(fā)生消去反應得到，因此發(fā)生的反應流程為CH3CH2BrCH2CH2，發(fā)生的反應依次為消去、加成、取代、氧化和酯化(取代)反應，故選B?！練w納提升】有機物的合成路線(1)烴、鹵代烴、烴的含氧衍生物之間的轉(zhuǎn)化關系：(2)一元合成路線：(3)二元合成路線：(4)芳香族化合物合成路線：1.有機物的性質(zhì)及轉(zhuǎn)化：2.有機合成的設計：(1)析結構，找差異。分析目標有機物和所給基礎原料的結構，找出目標有機物和所給基礎原料之間的差異。(2)據(jù)信息，推變化。針對目標有機物中的基團，利用題給信息和已學知識，逐一分析用何種方法實現(xiàn)這些轉(zhuǎn)化。(3)排順序，定路線。根據(jù)目標有機物基團合成的條件以及反應條件對其他基團的影響，排出合成順序，形成合成路線。命題點1.官能團的引入與轉(zhuǎn)化(基礎性考點)1.(2021·天津和平區(qū)模擬)下列反應過程中不能引入醇羥基的是()A.醛的氧化反應 B.鹵代烴的取代反應C.烯烴的加成反應 D.酯的水解反應【解析】選A。A.醛的氧化反應引入的是羧基，故A符合題意；B.鹵代烴取代反應能夠引入羥基官能團，如溴乙烷在氫氧化鈉的水溶液中加熱情況下，水解得到乙醇，故B不符合題意；C.烯烴的加成反應能夠引入羥基，如乙烯和水加成生成乙醇，引入了羥基，故C不符合題意；D.酯的水解反應能夠引入羥基，如乙酸乙酯水解，能生成乙醇和乙酸，故D不符合題意。2.由石油裂解產(chǎn)物乙烯制取HOCH2COOH，需要經(jīng)歷的反應類型有()A.氧化——氧化——取代——水解B.加成——水解——氧化——氧化C.氧化——取代——氧化——水解D.水解——氧化——氧化——取代【解析】選A。由乙烯CH2CH2合成HOCH2COOH的步驟：CH2CH2→CH3CHO→CH3COOH→Cl—CH2COOH→HOCH2COOH。故反應類型：氧化——氧化——取代——水解。命題點2.有機合成的分析方法(綜合性考點)3.以乙醇為原料，用下述6種類型的反應：①氧化，②消去，③加成，④酯化，⑤水解，⑥加聚，來合成乙二酸乙二酯()的正確順序是()A.①⑤②③④ B.①②③④⑤C.②③⑤①④ D.②③⑤①⑥【解析】選C。CH3CH2OHCH2CH2↑+H2O消去反應；CH2CH2+Br2→CH2Br—CH2Br加成反應；CH2Br—CH2Br+2NaOH→HO—CH2—CH2—OH+2NaBr水解反應(取代反應)；HO—CH2—CH2—OH+O2OHC—CHO+2H2O氧化反應(催化氧化)；OHC—CHO+O2HOOC—COOH氧化反應；HO—CH2—CH2—OH+HOOC—COOH+2H2O酯化反應(取代反應)，所以由乙醇制取乙二酸乙二酯時需要經(jīng)過的反應的順序為②③⑤①④。4.(2021·南昌模擬)乙烯醚是一種麻醉劑，其合成路線如圖，有關說法正確的是()A.X可能是Br2B.X可能為HO—ClC.乙烯醚易溶于水D.①②③反應類型依次為取代、取代和消去【解析】選B。A.若X為Br2，則A為BrCH2CH2Br，反應②無法進行，故A錯誤；B.若X為HO—Cl，則A為ClCH2CH2OH，A在濃硫酸作用下形成醚鍵，所以B為ClCH2CH2OCH2CH2Cl，B在氫氧化鈉的醇溶液中發(fā)生消去反應可得乙烯醚，故B正確；C.根據(jù)乙烯醚的結構可知，該分子結構比較對稱，分子極性很小，應難溶于水，故C錯誤；D.根據(jù)B的分析可知，若X為HO—Cl，X與乙烯發(fā)生加成反應生成A，A在濃硫酸作用下發(fā)生取代反應形成醚鍵，B在氫氧化鈉的醇溶液中發(fā)生消去反應得乙烯醚，所以①②③反應類型依次為加成、取代和消去，故D錯誤?！炯庸逃柧殹胃摺?.由環(huán)己醇制取己二酸己二酯，最簡單的流程途徑順序