第十一章第4讲【2016化学大一轮步步高答案】

第4讲生命中的基础有机化学物质合成有机高分子[考纲要求]1.了解糖类的组成和性质特点，能举例说明糖类在食品加工和生物能源开发上的应用。2.了解氨基酸的组成、结构特点和主要化学性质；了解氨基酸与人体健康的关系。3.了解蛋白质的组成、结构和性质。4.了解化学科学在生命科学发展中所起的重要作用。5.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。6.了解高分子化合物的反应类型及高分子化合物的特征。7.了解高分子化合物的应用。考点一糖类、油脂、蛋白质的组成、结构和性质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葡萄糖――→互为同分异构体果糖(C6H12O6)(C6H12O6)二糖1mol糖水解生成2mol单糖的糖C、H、O蔗糖――→互为同分异构体麦芽糖(C12H22O11)(C12H22O11)多糖1mol糖水解生成多摩尔单糖的糖C、H、O淀粉――→不是同分异构体n值不同纤维素(C6H10O5)n(C6H10O5)n(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。2．油脂(1)组成和结构收集：樱满唯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3．蛋白质(1)组成蛋白质由C、H、O、N、S(至少五种)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)性质深度思考1．已知葡萄糖和果糖的分子式为C6H12O6，蔗糖和麦芽糖的分子式为C12H22O11，淀粉和纤维素的分子通式为(C6H10O5)n，都符合通式Cn(H2O)m。(1)糖类的通式都是Cn(H2O)m吗？(2)符合通式Cn(H2O)m的有机物都属于糖类吗？答案(1)不一定。糖类是由C、H、O三种元素组成的，大多数可用通式Cn(H2O)m表示，n与m可以相同，也可以是不同的正整数。但并非所有的糖都符合通式Cn(H2O)m，如鼠李糖(C6H12O5)。(2)不一定。例如甲醛(CH2O)、乙酸(C2H4O2)的分子式可分别改写为C(H2O)、C2(H2O)2，但它们不是糖，而分别属于醛和羧酸。2．用淀粉为原料酿酒的反应原理是什么？答案食品工业上用淀粉酿酒发生的反应方程式为(C6H10O5)n(淀粉)＋nH2O――→稀H2SO4△nC6H12O6(葡萄糖)，C6H12O6――→酒化酶2CH3CH2OH＋2CO2。3．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____________(填序号)。答案④③②解析油脂发生皂化反应后，向混合物中加入食盐细粒，高级脂肪酸钠便会析出，因它的密度比水小，所以浮在上层，可以用过滤的方法得到高级脂肪酸钠，而甘油留在滤液里，可采用蒸馏的方法得到甘油。4．如何区分植物油和矿物油？答案取少量试样加入含有酚酞的NaOH溶液并加热，红色变浅的是植物油，无变化的是矿物油。题组一糖类、油脂、蛋白质的组成、结构与性质1．下列有关糖类、油脂和蛋白质的说法正确的是()A．油脂水解的共同产物是乙二醇B．从混合物中分离提纯蛋白质可采用过滤的方法C．淀粉、油脂和蛋白质都能在NaOH溶液中发生水解D．糖类、油脂和蛋白质中一定都含有碳、氢、氧三种元素答案D2．直链型的不饱和油酸(C17H33COOH)与蔗糖反应可以制得非天然油脂，其反应示意图如下所示(注：图的反应式不完整)：则下列说法不正确的是()A．甘油和蔗糖在一定条件下都可以发生消去反应B．天然油脂、蔗糖、非天然油脂都能发生水解反应C．该非天然油脂与氢氧化钠溶液共热，可以发生皂化反应，水解后的产物可与溴的四氯化碳溶液反应D．植物油、非天然油脂都可以与H2发生加成反应答案C解析甘油和蔗糖的分子结构中都含有醇羟基，且至少有一个连接醇羟基的碳原子相邻的碳原子上都有氢原子，故二者都能发生消去反应，A选项正确；天然油脂、非天然油脂中都含有酯基，都能发生水解反应，蔗糖在稀硫酸作用下也能水解产生葡萄糖和果糖，B选项正确；皂化反应是仅限于油脂与氢氧化钠或氢氧化钾混合，得到高级脂肪酸的钠/钾盐和甘油的反应，非天然油脂水解产物中没有甘油，不属于皂化反应，C选项错误；植物油、非天然油脂中都含有碳碳双键，都可以与H2发生加成反应，D选项正确。3．下列有关蛋白质的说法正确的是()①氨基酸、淀粉均属于高分子化合物②蛋白质是结构复杂的高分子化合物，分子中都含有C、H、O、N③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A．②B．②③C．①②D．②④答案D解析①淀粉属于高分子化合物，氨基酸不属于高分子化合物，错误；②蛋白质是由氨基酸缩合而成的高分子化合物，都含有C、H、O、N，有的也含S，正确；③如甘氨酸和丙氨酸缩合形成的两种二肽互为同分异构体，但水解产物相同，错误；④两种氨基酸自身缩合可形成两种二肽，交叉缩合又可形成两种二肽，故最多能形成四种二肽，正确。能水解的有机物小结类别条件水解通式卤代烃NaOH的水溶液，加热R┆┆X＋NaOH――→水△R—OH＋NaX酯在酸溶液或碱溶液中，加热CRO┆┆OR′＋H2OH＋△RCOOH＋R′OHCRO┆┆OR′＋NaOH――→水△RCOONa＋R′OH二糖无机酸或酶C12H22O11＋H2O――→酸或酶C6H12O6蔗糖葡萄糖＋C6H12O6果糖C12H22O11＋H2O――→酸或酶2C6H12O6麦芽糖葡萄糖多糖酸或酶(C6H10O5)n＋nH2O――→酸或酶淀粉(或纤维素)nC6H12O6葡萄糖油脂酸、碱或酶蛋白质或多肽酸、碱或酶CRO┆┆NHR′＋H2O――→酸、碱或酶R—COOH＋H2N—R′题组二糖类、油脂、蛋白质与有机推断4．高分子材料W的结构简式为，有关W的信息如下，据此回答下列问题：(1)葡萄糖的分子式为________，其所含官能团的名称为________________。(2)反应①的类型为________。(3)反应⑥的化学方程式为_______________________________________________________________________________________________________________________。(4)B分子有多种同分异构体，其中X的核磁共振氢谱如下图所示：则X的结构简式可能为_______________________________________________。实验室鉴别X可使用________________试剂。(5)指出W这种高分子材料的一种优点____________________________________________。答案(1)C6H12O6羟基、醛基(2)消去反应(5)a.高分子材料W可以利用微生物降解生成对环境无害的二氧化碳和水，是一种“绿色材料”；b．原料来源充分而且可以再生产；c．机械性能及物理性能良好；d．生物相容性好(其他合理答案均可)解析本题主要考查了酯化反应、缩聚反应及同分异构体的书写。(1)葡萄糖的分子式为C6H12O6，是一种多羟基醛。(2)由W的结构简式推知A为，B的分子式为C3H4O2，所以A―→B为消去反应。(3)反应⑥为两个分子间发生酯化反应，生成六元环内酯。(4)B的结构简式为CH2，其同分异构体X分子中只有两种氢，则X分子的结构应对称，符合条件的X可以是若为环状结构还可以是。(5)W的原料是淀粉，W属于酯类，可降解。5．已知氨基酸可发生如下反应：RCHNH2COOH＋HNO2―→RCHOHCOOH＋N2↑＋H2O且已知：D、E的相对分子质量分别为162和144，可发生如下物质转化关系，如下图所示：(1)写出B、D的结构简式：B____________，D_________________________________。(2)写出C→E的化学方程式：______________________________________________。(3)写出C→D的化学方程式：________________________________________________。答案解析氨基酸能发生缩聚反应，脱去一个H2O分子，—COOH脱去—OH，—NH2脱去—H，发生缩聚反应生成蛋白质。由此可推知，两个丙氨酸分子间脱去两个水分子氨基酸的成肽规律1．2种不同氨基酸脱水可形成4种二肽(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：考点二合成有机高分子1．加聚反应不饱和单体通过加成反应生成高分子化合物的反应，如生成聚乙烯的化学方程式为nCH2===CH2――→催化剂CH2—CH2。2．缩聚反应有机小分子单体间聚合生成高分子化合物的同时还有小分子生成的反应，如生成的单体为3．应用广泛的高分子材料(1)塑料工业生产聚氯乙烯的化学方程式为nCH2===CHCl――→催化剂CH2—CHCl。(2)合成纤维合成涤纶的化学方程式为(3)合成橡胶合成顺丁橡胶的化学方程式为nCH2===CH—CH===CH2――→催化剂CH2—CH===CH—CH2。题组一合成有机高分子化合物的性质和用途1．上海教师公寓大火与施工中大量使用的聚氨酯燃烧有关，再次表明HNHCOOH(聚氨酯)泡沫保温材料等易燃装修材料已经成为造成火灾的罪魁祸首。下列有关说法正确的是()A．聚氨酯保温材料能耐高温B．聚氨酯属于加聚型高分子材料C．聚氨酯属于纯净物D．聚氨酯材料没有固定的熔点答案D解析因聚氨酯易燃烧，A错；由聚氨酯结构简式知其为缩聚产物，B错；聚氨酯属于高分子合成材料，是混合物，C错、D对。2．所有超市、商场、集贸市场等商品零售场所实行塑料购物袋有偿使用制度，一律不得免费提供塑料购物袋。在全国范围内禁止生产、销售、使用厚度小于0.025毫米的塑料购物袋(简称超薄塑料购物袋)。下列说法不正确的是()A．在所有超市、商场、集贸市场等商品零售场所实行塑料购物袋有偿使用制度，主要目的是控制塑料制品的使用，减少“白色污染”B．体是苯乙烯C．聚氯乙烯塑料强度大，抗腐蚀性强，可以用来包装需长时间保存的食品D．用于食品包装的塑料制品，属于热塑性塑料，可回收再利用答案C解析聚氯乙烯塑料会产生对人体有害的物质，不能用来长时间包装食品，C选项说法不正确。题组二单体的判断3．下列工业生产过程中，属于应用缩聚反应制取高聚物的是()A．单体CH2===CH2制高聚物CH2—CH2答案D解析A、B、C中均为加聚反应；D中因有—OH、—COOH，故发生了缩聚反应。4．已知聚乳酸可在乳酸菌作用下分解，下列有关聚乳酸的说法正确的是()A．聚乳酸是一种纯净物B．聚乳酸的单体是C．聚乳酸是由单体之间通过加聚而合成的D．聚乳酸是一种酸性高分子材料答案B解析高分子聚合物为混合物，A错；由聚乳酸的结构可知，该物质是由羟基和羧基脱水而形成的，属于缩聚反应，故B正确，C错误；乳酸显酸性，但聚乳酸并不显酸性，故D错。5．下面是一种线型高分子的一部分：…由此分析，这种高分子化合物的单体至少有______种，它们的结构简式为________________________________________________________________________。答案5解析从本题所示的高分子化合物的长链结构中可以看出多处出现类似酯结构的结构单元，所以这种高分子化合物是由酸与醇缩聚而形成的聚酯。据长链可以得知结合处为，则断裂处亦为，断裂后部分加羟基，其余部分加氢，从左到右可依次得出它们的结构简式。找单体时，一定要先判断高聚物是加聚产物还是缩聚产物，然后运用逆向思维反推单体，找准分离处，聚合时的结合点必为分离处。1．加聚反应的特点(1)单体往往是带有双键或三键的不饱和有机物(如乙烯、氯乙烯、甲基丙烯酸、异