2020届高考化学一轮复习基本营养物质、有机高分子化合物学案

2020届高考化学一轮复习基本营养物质、有机高分子化合物学案

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：★☆☆)‎ 名师课堂导语 本考点在选修中考查力度不是很大，重点掌握糖类、油脂、蛋白质的组成特点以及常见性质。‎ ‎1.糖类 ‎(1)分类 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 ‎1 mol糖水解生成2 mol单糖的糖 C、H、O 多糖 ‎1 mol糖水解生成多摩尔单糖的糖 C、H、O ‎(2)性质 ‎①葡萄糖：多羟基醛CH2OH(CHOH)4CHO ‎②二糖 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)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________。‎ ‎ ‎ ‎(2)④③②‎ ‎[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　A ‎2.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褪色 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溶液褪色，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　D ‎3.(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　CD ‎5.(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：★☆☆)‎ 名师课堂导语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，简称高分子。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)‎ 含义或表达式 三者间的关系 单体 CH2===CH2‎ 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 ‎—CH2—CH2—‎ 聚合度 n ‎2.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 ‎②高分子材料 ‎[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)(RJ选修5·P1123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===CH2 b.CH3—C≡C—CH3‎ c.CH3—CH===CH2 　　　d.CH2===CH—CN 该聚合物是由________和________聚合而成的。‎ 答案　a　d ‎(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]‎ ‎1.合成导电高分子化合物PPV的反应为 ‎，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2 mol H2发生反应 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1 mol该物质最多可与5 mol H2发生加成反应，D项错误。‎ 答案　B ‎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.①② B.③④ ‎ C.①⑤ D.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　B ‎4.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______________________________________________________________________‎ ‎_____________________________________________________________________。‎