2023届新教材高考化学一轮复习生物大分子 合成高分子学案.docx
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1、 第34讲生物大分子合成高分子复 习 目 标1了解糖类、脱氧核糖核酸、核糖核酸、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,了解脱氧核糖核酸、核糖核酸的生物功能。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。考点一糖类必备知识梳理夯实学科基础一、糖类的概念和分类微点拨虽然糖类物质称为碳水化合物,但是糖不是由碳和水组成的,也并不是所有的糖都有甜味,有的糖有甜味,如葡萄糖等,有的糖没有甜味,如纤维
2、素等。二、单糖1葡萄糖(1)存在:葡萄糖是自然界分布最广的_糖。(2)结构:分子式为_,结构简式为_,它与果糖互为_。(3)物理性质:葡萄糖是_溶于水的_色晶体,_甜味。(4)化学性质与银氨溶液的反应实验步骤实验现象试管壁上有_与新制氢氧化铜溶液反应实验步骤实验现象试管中出现_实验结论:葡萄糖对银氨溶液、氢氧化铜等弱氧化剂表现出还原性,属于还原糖。(5)应用葡萄糖在食品和医药工业中有广泛应用。葡萄糖易于被人体吸收,经酶的催化发生氧化反应,放出热量,提供了维持生命活动所需要的能量。反应形式表示如下:C6H12O6葡萄糖6O2 酶 6CO26H2O。2果糖(1)存在和应用:在水果和蜂蜜中含量较高,
3、比蔗糖的甜度高,应用于食品和医药中。(2)性质和结构:_色晶体,_溶于水,吸湿性强;分子式为_,是_的同分异构体。果糖是一种多羟基酮,属于_糖。特别提醒果糖分子中并无醛基存在,但果糖在碱性条件下羰基可转化成醛基。所以果糖能发生银镜反应或与新制的Cu(OH)2悬浊液反应。3.核糖与脱氧核糖(1)作用:它们是生物体的遗传物质_和脱氧核糖核酸(DNA)的重要组成部分。(2)它们都是含有5个碳原子的单糖。核糖分子式_,结构简式为CH2OHCH(OH)CH(OH)CH(OH)CHO;脱氧核糖分子式C5H10O4 ,结构简式为_。特别提醒核糖与脱氧核糖都含有5个碳原子,但是分子式不同,所以不是同分异构体。
4、三、低聚糖1蔗糖(1)存在:自然界中分布最广的二糖,在甘蔗和甜菜中含量最丰富。(2)物理性质:_色晶体,有甜味,_溶于水。(3)结构和性质分子式为_。在酸或者酶的作用下,蔗糖可水解为_和_。反应方程式如下:_。非还原糖与银氨溶液或新制Cu(OH)2悬浊液不反应。2麦芽糖(1)存在:主要存在于发芽的谷类和麦芽中,是淀粉水解过程中的一种中间产物。(2)物理性质:_甜味,_溶于水。(3)结构与性质分子式为_。在酸或者酶的作用下,麦芽糖可水解为_。反应方程式如下:C12H22O11麦芽糖H2O 酸或酶 2C6H12O6葡萄糖 还原糖与银氨溶液或新制Cu(OH)2悬浊液反应。特别提醒蔗糖和麦芽糖二者分子
5、式相同,但是结构不同,属于同分异构体。四、多糖1淀粉和纤维素的结构特点(1)它们是由大量葡萄糖单元相互连接组成的天然有机高分子化合物。(2)淀粉和纤维素的分子式可以表示为(C6H10O5)n,纤维素也可以表示为C6H7O2(OH)3n,因为二者的n值不同,所以组成和结构也不同,不属于同分异构体。2淀粉化学性质溶解性不溶于冷水,在热水中形成胶状淀粉糊(糊化作用)水解反应淀粉nH2O 催化剂 葡萄糖特征反应淀粉遇碘溶液变蓝色,利用此反应可以检验淀粉的存在用途淀粉是食物的重要成分,同时还是重要的食品工业原料3.纤维素存在参与构成植物的_,起着_和支持作用化学性质水解反应纤维素在强酸的催化作用下,发生
6、水解反应生成葡萄糖,化学方程式为纤维素nH2O葡萄糖酯化反应纤维素中的葡萄糖单元含有_,可与硝酸、醋酸发生酯化反应用途纤维素可用于纺织工业、造纸等,还可以用来制备_、_等化工原料特别提醒淀粉和纤维素都不能被氢氧化铜等弱氧化剂氧化,属于非还原糖。易错易混辨析(错误的说明错因)(1)凡能溶于水且具有甜味的物质都属于糖类()错因:_(2)糖类的分子组成都可以用Cn(H2O)m来表示,组成符合Cn(H2O)m的有机化合物一定属于糖类()错因:_(3)核糖和脱氧核糖互为同分异构体()错因:_(4)核酸分为DNA和RNA,是生命遗传物质()错因:_(5)蔗糖、麦芽糖、淀粉水解的最终产物均相同()错因:_(
7、6)向淀粉水解后的水解液中直接加入银氨溶液并加热,没有银镜出现,说明淀粉尚未水解()错因:_题组强化训练形成关键能力题组一糖的性质和作用1血糖是指血液中的葡萄糖,下列有关说法不正确的是()A葡萄糖的分子式可表示为C6(H2O)6,则葡萄糖分子中含有6个H2O分子B葡萄糖与果糖互为同分异构体C葡萄糖与麦芽糖均含有醛基,但二者不互为同系物D.淀粉与纤维素不互为同分异构体2用以下实验操作来验证蔗糖属于非还原糖,而其水解产物具有还原性。(1)验证蔗糖属于非还原糖的操作顺序是_。(2)验证蔗糖的水解产物属于还原糖的操作顺序是_。题组二淀粉、纤维素的水解3有以下实验过程。结合实验过程,下列结论中正确的是(
8、)A淀粉尚有部分未水解B淀粉已完全水解C淀粉没有水解D淀粉已发生水解,但不知是否完全水解4通过实验来验证纤维素水解后生成葡萄糖,其实验包括下列一些操作过程,这些操作过程的正确排列顺序是()取小团棉花或几小片滤纸小火微热,至成为亮棕色溶液加入90%的浓硫酸,用玻璃棒把棉花或滤纸捣成糊状滴入少量新制的CuOH2加热煮沸稍冷,向水解液中加入NaOH至过量A BC D考点二蛋白质核酸必备知识梳理夯实学科基础一、氨基酸的结构与性质1氨基酸的分子结构(1)氨基酸是羧酸分子烃基上的氢原子被_取代得到的化合物。分子中既含有_又含有_。(2)天然氨基酸几乎都是氨基酸,其结构简式可以表示为_。氨基酸除甘氨酸外,一
9、般均含有连接4个不同原子或原子团的_碳原子,具有_异构体。2氨基酸的性质(1)物理性质天然氨基酸均为_晶体,熔点_,一般都_溶于水,_溶于乙醇、乙醚等有机溶剂。 (2)化学性质两性:氨基酸分子中含有酸性基团_,碱性基团_,氨基酸是两性化合物,能与酸、碱反应生成盐。如甘氨酸与HCl和氢氧化钠反应的方程式分别为成肽反应两个氨基酸在一定条件下,通过氨基与羧基间缩合脱去水,缩合形成含有_的化合物,发生_反应。反应示例如下:二肽与多肽由_氨基酸分子缩合后形成的含有肽键的化合物称为二肽,有多个氨基酸分子缩合生成多肽。多肽常呈链状,因此也叫肽链。肽链能盘曲、折叠,还可以相互结合,形成蛋白质。特别提醒氨基酸不
10、能发生水解反应。肽链中含有肽键,可以发生水解反应生成氨基酸。3.常见的氨基酸俗名结构简式系统命名甘氨酸H2NCH2COOH氨基乙酸丙氨酸2氨基丙酸苯丙氨酸2氨基3苯基丙酸谷氨酸2氨基戊二酸半胱氨酸2氨基3巯基丙酸特别提醒氨基酸不只含有碳、氢、氧、氮等元素,部分蛋白质还含有硫元素。二、蛋白质的组成与性质1蛋白质的组成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。主要含有C、H、O、N、S等元素组成,属于天然_化合物。2蛋白质的化学性质三、酶的特点概念一类由细胞产生的,对生物体内的化学反应具有催化作用的有机化合物,其中绝大多数是蛋白质催化特点条件温和,不需加热具有高度的专一性具有高效
11、催化作用特别提醒大部分的酶属于蛋白质,但是并不是所有的酶都属于蛋白质。四、核酸1核酸的发现、分类及作用命名来源核酸因其最早在_中发现,并具有_性,所以称为核酸分类天然的核酸根据其组成中所含戊糖的不同,分为_(DNA)和_(RNA )。核酸是生物体遗传信息的携带者,绝大多数生物体的遗传物质是_,少数生物体的遗传物质是_作用核酸在生物体的生长、_、_、变异等生命现象中起着决定性的作用2.核酸的组成(1)核酸的基本组成单位核苷酸核酸的水解过程如图所示:(2)核酸的形成核酸可以看作_、_和_通过一定方式结合而成的生物大分子,其中戊糖是核糖或脱氧核糖,它们均以_结构存在于核酸中,对应的核酸分别是核糖核酸
12、(RNA)和脱氧核糖核酸(DNA)。特别提醒核酸属于生物大分子,不是高分子化合物。碱基的组成碱基是具有碱性的杂环有机化合物,RNA中的碱基主要有_、_、_和尿嘧啶(分别用字母A、G、C、U表示),DNA中的碱基主要有腺嘌呤、_、胞嘧啶和_(用字母T表示)。戊糖、碱基、核苷、核苷酸、核酸之间的转化3核酸的结构(1)DNA的结构DNA分子的双螺旋结构模型DNA分子由两条_组成,两条链平行盘绕,形成_结构。每条链中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在_侧,_排列在内侧。两条链上的碱基通过_作用,腺嘌呤(A)与_(T)配对,_(G)与胞嘧啶(C)配对,结合成碱基对,遵循碱基互补配对原则。(2)RNA以_为
13、基本构成单位,其中的戊糖和碱基与DNA中的不同,核糖替代了脱氧核糖,尿嘧啶替代了_。RNA分子一般呈_状结构,比DNA分子小得多。4核酸的生物功能(1)核酸是生物体遗传信息的_。有一定碱基排列顺序的DNA片段含有特定的遗传信息,被称为_。(2)DNA的作用:决定生物体的一系列性状。(3)RNA的作用:主要负责传递、翻译和表达DNA所携带的_信息。(4)DNA分子复制:亲代DNA分子的两条链解开后作为_模板,在酶的作用下,利用游离的_各自合成一段与母链互补的子链。最后形成两个与亲代DNA完全相同的_分子,使核酸携带的遗传信息通过DNA复制被精确地传递给下一代,并通过控制_的合成来影响生物体特定性
14、状的发生和发育。特别提醒绝大多数生物均以DNA作为遗传物质,只有RNA病毒以RNA作为遗传物质。易错易混辨析(错误的说明错因)(1)氨基酸分子中的COOH 能电离出H显酸性,NH2能结合H显碱性()错因:_(2)蛋白质遇浓硝酸都会显黄色()错因:_(3)向蛋白质溶液中加入饱和(NH4)2SO4溶液或CuSO4溶液,都会产生白色沉淀,如再加水,都会溶解()错因:_(4)医疗器械的高温消毒的实质是蛋白质的变性()错因:_(5)酶是一种高效催化剂,对各类化学反应都有良好的催化作用,温度越高,催化效果越好()错因:_(6)核酸是含磷的生物高分子化合物,据组成可分为DNA和RNA()错因:_(7)核酸是
15、由C、H、O、N、P等元素组成的小分子有机化合物()错因:_(8)组成核酸的基本单位是脱氧核苷酸()错因:_(9)RNA是生物遗传信息的载体,还指挥着蛋白质的合成、细胞的分裂()错因:_(10)对核酸的结构和生物功能的研究有助于认识生命活动规律()错因:_题组强化训练形成关键能力题组一氨基酸的性质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不正确的是()A半胱氨酸属于氨基酸B半胱氨酸是一种两性化合物C两分子半胱氨酸脱水形成的二肽的结构简式为D. 与NaOH溶液加热时可放出一种碱性气体2下列关于氨基酸的说法中不正确的是()A
16、氨基酸是羧酸的取代酸,氨基取代了羧酸烃基上的氢原子B天然的氨基酸均为无色晶体,且多为氨基酸C氨基酸不能溶解于水、乙醇、乙醚等溶剂中D氨基酸是两性化合物,能够溶解于强酸或强碱溶液中微点拨氨基酸的成肽规律(1)2种不同氨基酸脱水可形成4种二肽如甘氨酸与丙氨酸混合后,可以在相同分子之间,也可以在不同分子之间,形成以下4种二肽。结构简式分别为(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题组二蛋白质的性质3下列有关蛋白质的说法正确的是 ()氨基酸、淀粉均属于高分子化合物蛋白质是结构复杂的高分子化合物,分子中都含有C、H、O、N若两种二肽互为同分异构体,则二者的水解产物一定不一致用甘氨酸
17、和丙氨酸缩合最多可形成四种二肽ABCD4下图表示蛋白质分子结构的一部分,图中A、B、C、D标出了分子中不同的键,当蛋白质发生水解反应时,断裂的键是()微点拨蛋白质盐析和变性的比较盐析变性条件较浓的轻金属盐或铵盐溶液,如(NH4)2SO4、Na2SO4溶液等加热、紫外线、X射线、重金属盐、强酸、强碱、甲醛等特点可逆,蛋白质仍保持原有活性不可逆,蛋白质已失去原有活性应用分离、提纯蛋白质,如向蛋白质溶液中加入饱和Na2SO4或(NH4)2SO4溶液,使蛋白质析出消毒,灭菌,给果树施用波尔多液,保存动物标本等题组三核酸的结构和作用5核酸检测对防疫新冠肺炎意义重大。如图1是脱氧核糖核酸(DNA)的结构片
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