第30講　糖類　蛋白質　高分子-2025年高考化學全國一輪

第30講糖類蛋白質高分子備考導航復習目標1.認識單體、鏈節(jié)及其與聚合物結構的關系，了解加聚反應和縮聚反應的特點。2．了解糖類(如淀粉、纖維素、葡萄糖)的結構特點、主要性質、轉化關系與應用。3．認識氨基酸、蛋白質的結構特點與主要性質，了解DNA、RNA的結構特點與生物功能。體會化學科學在生命科學發(fā)展中所起的重要作用。4．認識三大合成材料(塑料、合成橡膠、合成纖維)的組成和結構特點。熟記網絡課前思考問題1葡萄糖與果糖、蔗糖與麥芽糖、淀粉與纖維素均互為同分異構體嗎？【答案】葡萄糖和果糖、蔗糖和麥芽糖分子式相同結構不同，均互為同分異構體，淀粉和纖維素均可用(C6H10O5)n表示，但n值不確定，二者的分子式不同，不互為同分異構體問題2棉花、淀粉、油脂、羊毛、蠶絲、聚乙烯、聚氯乙烯均屬于天然高分子嗎？【答案】棉花、淀粉、羊毛、蠶絲均屬于天然高分子；油脂相對分子質量較小，不屬于高分子；聚乙烯、聚氯乙烯屬于合成高分子1.(2023·廣州期末)“端午節(jié)”是我國傳統(tǒng)節(jié)日之一，節(jié)日活動有吃粽子、賽龍舟及喝雄黃酒等。制作粽子的主要原料有糯米、粽葉，還有蛋黃、豬肉等餡料。下列有關說法正確的是(A)A.糯米也是釀酒原料，釀酒加入的“酒曲”起催化作用B.賽龍舟時，揮舞的龍旗是用滌綸制作，滌綸屬于天然纖維C.蛋黃、豬肉富含油脂和蛋白質，油脂和蛋白質均屬于高分子D.糯米的主要成分是淀粉，粽葉的主要成分是纖維素，淀粉和纖維素互為同分異構體【解析】滌綸屬于合成纖維，B錯誤；油脂不屬于高分子，C錯誤；淀粉和纖維素均為混合物，二者分子式中聚合度不確定，不互為同分異構體，D錯誤。2.(2023·湖北武漢期末)下列對氨基酸和蛋白質的描述正確的是(C)A.大豆富含蛋白質，豆?jié){煮沸后蛋白質變成氨基酸B.氨基酸和蛋白質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可生成4種二肽D.酶均是生物體對復雜反應具有高效催化作用的蛋白質【解析】豆?jié){煮沸時發(fā)生的是蛋白質變性，并沒有使蛋白質水解為氨基酸，A錯誤；重金屬鹽能使蛋白質發(fā)生變性，但不能使氨基酸發(fā)生變性，B錯誤；α－氨基丙酸與α－氨基苯丙酸混合物脫水成肽，可自身脫水或不同分子間脫水，則可生成4種二肽，C正確；絕大多數(shù)酶是蛋白質，少數(shù)酶是RNA，D錯誤。3.(2023·深圳一調)谷氨酸單鈉是味精的主要成分，利用發(fā)酵法制備該物質的流程如下：下列說法不正確的是(C)A.可用碘水檢驗淀粉是否完全水解B.可用紅外光譜儀測定谷氨酸中所含官能團的種類C.1mol谷氨酸中含有手性碳原子的數(shù)目約為1.204×1024D.“中和”時，需要嚴格控制Na2CO3的用量【解析】淀粉遇碘單質變藍色，故可以用碘水檢驗淀粉是否完全水解，A正確；紅外光譜儀主要檢測物質所含的官能團的種類以及其所處的化學環(huán)境，B正確；谷氨酸分子中有1個手性碳原子(箭頭所指的C原子：)，則1mol谷氨酸中含有手性碳原子的數(shù)目約為6.02×1023個，C錯誤；谷氨酸分子中含有2個羧基，若Na2CO3過量，則會生成，D正確。4.(2023·佛山期末)化學使生活更美好。下列適合做一次性紙尿褲內部材料的聚合物是(D)【解析】A、B、C中結構不含親水基團，不適合做一次性紙尿褲內部材料，D項結構中含有親水基團—COOH，可做一次性紙尿褲內部材料，D正確。考點1糖類知識梳理糖的結構與化學性質名稱分子式結構與化學性質說明單糖葡萄糖C6H12O6①氧化反應②還原反應(與H2反應生成己六醇)③酯化反應(分子中五個醇羥基均能酯化)④在酒曲酶的催化下：C6H12O62C2H5OH＋2CO2↑葡萄糖和果糖互為同分異構體果糖C6H12O6核糖C5H10O5結構為(注：生物體中的單糖主要以環(huán)狀結構的形式存在)，能與堿基脫水縮合形成核苷核糖是核糖核酸(RNA)的重要組成部分脫氧核糖C5H10O4結構為，能與堿基脫水縮合形成核苷脫氧核糖是脫氧核糖核酸(DNA)的重要組成部分二糖蔗糖C12H22O11①不具有還原性，是非還原性糖②水解反應：蔗糖和麥芽糖互為同分異構體麥芽糖C12H22O11①具有還原性，是還原性糖②水解反應：多糖淀粉(C6H10O5)n①水解反應：②遇碘單質顯藍色③不具有還原性淀粉和纖維素均可用(C6H10O5)n表示，但n不確定，二者的分子式不同，不互為同分異構體纖維素(C6H10O5)n①是棉花的主要成分②水解反應：③不具有還原性有機實驗——淀粉水解程度的判斷實驗流程實驗現(xiàn)象及結論情況現(xiàn)象A現(xiàn)象B結論1溶液呈藍色未產生銀鏡淀粉未水解2溶液呈藍色出現(xiàn)銀鏡淀粉部分水解3溶液不呈藍色出現(xiàn)銀鏡淀粉完全水解[特別提醒]直接在水解液中加入碘水檢驗淀粉是否有剩余；檢驗水解產物(葡萄糖)時，先加入NaOH溶液中和水解液至堿性，再加入銀氨溶液或新制氫氧化銅。[及時鞏固](2023·廣東模擬重組)生產、生活中處處有化學，化學是人類進步的關鍵。下列說法正確的是(D)A.“糖油粑粑”是一道傳統(tǒng)美食，制作時加入蔗糖作配料，蔗糖屬于單糖B.葡萄糖和果糖互為同分異構體，淀粉和纖維素互為同分異構體C.成熟蘋果的汁液能與銀氨溶液發(fā)生反應，是因為蘋果中含有大量的淀粉和纖維素D.淀粉、纖維素、蛋白質都是高分子，都能發(fā)生水解反應【解析】蔗糖水解生成葡萄糖和果糖，則蔗糖為二糖，A錯誤；葡萄糖和果糖分子式相同、結構不同，二者互為同分異構體；淀粉和纖維素均是高分子，聚合度不同，不互為同分異構體，B錯誤；成熟蘋果的汁液能與銀氨溶液發(fā)生反應，說明蘋果中含有葡萄糖，與蘋果中含有大量的淀粉和纖維素無關，C錯誤。(2023·湖北天門5月)某實驗小組為探究淀粉是否水解，操作如下：在潔凈的試管中加入0.5g淀粉和4mL20%的硫酸溶液，加熱試管3～4min，冷卻后，取少量反應后的溶液于試管中，再滴入適量現(xiàn)配的銀氨溶液，用酒精燈直接加熱，并不斷振蕩，通過觀察試管內壁是否出現(xiàn)一層光亮如鏡的銀單質來判斷淀粉的水解。實驗過程中存在的錯誤有(C)A.1處 B.2處C.3處 D.4處【解析】在反應后的溶液與銀氨溶液混合之前，需向反應后的溶液中加入NaOH溶液將溶液調至堿性；發(fā)生葡萄糖的銀鏡反應時，應將混合溶液置于水浴中進行加熱，且加熱過程中不能振蕩試管，共3處錯誤，選C?？键c2氨基酸蛋白質核酸知識梳理氨基酸的結構與性質1.氨基酸的結構特點(1)氨基酸：羧酸分子烴基中的氫原子被氨基取代得到的化合物。氨基酸分子中既有氨基(—NH2)，又有羧基(—COOH)(2)組成蛋白質的氨基酸主要是α－氨基酸，結構簡式可以表示為2.常見氨基酸甘氨酸(氨基乙酸)：H2NCH2－COOH丙氨酸(2－氨基丙酸)：3.氨基酸的主要性質氨基酸是兩性化合物(氨基具有堿性、羧基具有酸性)。氨基酸分子中氨基與羧基發(fā)生相互作用成為兩性離子：(稱為內鹽)。(1)與酸反應：(2)與堿反應：(3)氨基酸可以發(fā)生分子間脫水生成二肽或縮聚成多肽：兩個氨基酸彼此之間脫一分子水得到的產物叫二肽，多個氨基酸分子彼此間脫水生成的化合物叫多肽。蛋白質組成由多種氨基酸通過肽鍵等相互連接形成的一類生物大分子。蛋白質主要由C、H、O、N、S等元素組成性質(1)水解：蛋白質在酸、堿或酶的作用下，逐步水解成相對分子質量較小的多肽，最終水解得到氨基酸(2)①鹽析：(NH4)2SO4、Na2SO4、NaCl等少量某些鹽可使蛋白質發(fā)生鹽析(是可逆過程)②變性：物理因素(加熱、加壓、攪拌、振蕩、超聲波、紫外線和放射線等)；化學因素(強酸、強堿、重金屬鹽、乙醇、甲醛、苯酚、碘等)(3)顯色反應：含有苯環(huán)的蛋白質溶液加入濃硝酸會有白色沉淀產生，加熱后沉淀變黃色(可用于蛋白質的檢驗)(4)灼燒有燒焦羽毛氣味酶1.酶是一類由細胞產生的、對生物體內的化學反應具有催化作用的有機化合物，其中絕大多數(shù)是蛋白質。2.酶具有高效的催化作用，同時酶催化反應條件溫和，一般在接近體溫和中性的條件下進行，此時酶的活性最高。酶的催化具有專一性；超過適宜的溫度時，酶將失去活性。核酸1.天然核酸根據其組成中所含戊糖的不同，分為脫氧核糖核酸(DNA)與核糖核酸(RNA)。2.核酸的水解產物示意圖如下：3.核苷酸縮合聚合得到核酸：[及時鞏固](2023·廣東六校三模)甘氨酸是人體必需氨基酸，其結構為。下列有關說法不正確的是(C)A.分子中碳原子有2種雜化形式B.能與氫氧化鈉、鹽酸反應生成相應的鹽C.各元素的電負性大小順序為N>O>C>HD.由結構推測，固態(tài)的甘氨酸易溶于水【解析】分子中碳原子有sp2、sp3兩種雜化形式，A正確；甘氨酸分子中有羧基，可以和氫氧化鈉反應生成鹽，有氨基，可以和鹽酸反應生成鹽，B正確；同周期主族元素從左到右電負性逐漸增大，故電負性大小順序為O>N>C>H，C錯誤；甘氨酸分子中存在氨基、羧基，均可以與水形成氫鍵，故固態(tài)的甘氨酸易溶于水，D正確。(2023·潮州期末)下列說法不正確的是(D)A.向雞蛋清的溶液中加入福爾馬林，蛋白質的性質發(fā)生改變并凝聚B.蛋白質為高分子，種類較多，分子中都含有—COOH和—NH2C.加熱能殺死流感病毒是因為蛋白質受熱變性D.加入醋酸鉛溶液析出后的蛋白質加水后，可重新溶于水【解析】醋酸鉛是重金屬鹽，能使蛋白質變性，變性是不可逆的，加水后也不能溶解，D錯誤。(2023·江門期末)冠狀病毒由蛋白質和核酸組成，核酸由核苷酸形成。核苷酸由五碳糖(C5H10O5)、磷酸基和含氮堿基構成。下列說法正確的是(D)A.蛋白質、核酸和糖類均屬于高分子B.蛋白質和五碳糖中含有的元素種類相同C.五碳糖與葡萄糖互為同系物D.NaClO等含氯消毒劑可用于殺死病毒是因為它們能使病毒蛋白變性【解析】糖類中單糖和二糖不屬于高分子，A錯誤；蛋白質的基本組成元素是C、H、O、N等元素，而五碳糖僅由碳、氫、氧元素組成，B錯誤；五碳糖(C5H10O5)與葡萄糖(C6H12O6)組成相差1個CH2O，不符合同系物的定義，C錯誤。(2023·南開區(qū)二模)病毒是一種具有包膜的RNA病毒，包膜的主要成分是蛋白質和脂質。核酸檢測就是檢測病毒的RNA。下列說法不正確的是(C)A.核酸中含有磷酯鍵B.核酸和蛋白質都是生物大分子C.蛋白質能發(fā)生水解反應，而核酸不能發(fā)生水解反應D.一定濃度的含氯消毒液可使病毒中的蛋白質變性【解析】蛋白質在酶的催化作用下水解的最終產物為氨基酸，核酸在酶的催化作用下水解的最終產物為核苷酸，即二者都能發(fā)生水解反應，C錯誤。解疑釋惑56鹽析與變性的比較鹽析變性概念蛋白質在某些鹽的濃溶液中溶解度降低而析出蛋白質在加熱、強酸、強堿等條件下性質發(fā)生改變而凝結起來特征可逆不可逆實質物理變化化學變化條件輕金屬鹽(如鈉鹽)和銨鹽的濃溶液加熱、強酸、強堿、強氧化劑、紫外線、重金屬(銅、汞、銀、鋇、鉛等)鹽、有機物(苯酚、甲醛、酒精等)用途分離、提純蛋白質殺菌消毒考點3高分子材料知識梳理合成高分子的兩種反應類型反類類型加聚反應縮聚反應概念由不飽和單體加成聚合生成高分子的反應單體間相互作用生成高分子，同時還生成小分子化合物(如水、氨、鹵化氫等)的聚合反應實質加成反應取代反應結構要求含有碳碳雙鍵或碳碳三鍵的不飽和有機物含有兩個或兩個以上的反應基團(如—OH、—COOH、—NH2、—X等)產物特征高聚物與單體具有相同的組成，生成物一般為線形結構生成高聚物和小分子，高聚物與單體有不同的組成常見的加聚反應與縮聚反應加聚反應(僅生成高分子)單烯烴的加聚：共軛二烯烴的加聚：縮聚反應(除生成高分子還有小分子化合物生成)二元醇與二元酸之間的縮聚：羥基羧酸之間的縮聚：氨基酸分子的縮聚：氨基酸之間的縮聚：苯酚與HCHO的縮聚：天然高分子與合成高分子分類舉例天然有機高分子材料棉花、麻、羊毛、蠶絲、天然橡膠合成有機高分子材料塑料熱塑性塑料(聚乙烯、聚氯乙烯等)熱固性塑料(酚醛樹脂)纖維錦綸(尼龍)、滌綸(的確良)、腈綸(人造羊毛)、聚氨酯纖維等橡膠丁苯橡膠、氯丁橡膠、順丁橡膠等新型有機高分子材料功能高分子材料高分子膜、醫(yī)用高分子材料復合材料玻璃鋼等高聚物的表示方法CH2－CH2，單體：CH2=CH2，鏈節(jié)：—CH2—CH2—，聚合度：n[及時鞏固](2023·佛山期末)材料是科技創(chuàng)新的重要支撐。下列材料的主要成分屬于有機高分子的是(A)A.短道速滑服含有的超級彈性材料——橡膠B.“天舟六號”貨運飛船外殼——鋁合金C.柔性觸摸屏——石墨烯D.磁懸浮列車——超導陶瓷【解析】鋁合金屬于金屬材料，B錯誤；石墨烯是由碳單質組成的，C錯誤；超導陶瓷屬于新型無機非金屬材料，D錯誤。(2021·順德區(qū)期末)下列聚合物與單體對應關系不正確的是(B)【解析】對應的單體為CH2=CCl—CH=CH2，B錯誤。深度指津高聚物單體的判定規(guī)律1.簡單高分子聚合物單體的判斷方法類型由單烯烴加聚反應生成高聚物由縮聚反應生成高聚物判斷方法凡鏈節(jié)的主碳鏈為兩個碳原子，其單體必為一種，將鏈節(jié)的兩個半鍵閉合即為單體凡鏈節(jié)中含有酯基，從酯基中間斷開，在羰基上加羥基，在氧原子上加氫原子，得到羧酸和醇凡鏈節(jié)中含有肽鍵，從肽鍵()中間斷開，在氨基上加氫原子，在羰基上加羥基舉例2.典型高分子聚合物單體分析方法物質類別高分子聚合物方法單體加聚物CH2—CH2CH2CH2CH2CHCH=CH2CH2=CH2、CH2CHCH3縮聚物、HOCH2CH2OH1.(2023·湛江一模)生物體中普遍存在的有機化合物能為生命活動提供物質和能量基礎，下列說法不正確的是(D)A.麥芽糖及其水解產物均能與銀氨溶液發(fā)生銀鏡反應B.從動物皮中提取的明膠屬于蛋白質C.食用油中含有的油酸易被氧化D.DNA兩條鏈上的堿基通過共價鍵配對連接【解析】核酸中DNA兩條鏈上的堿基通過氫鍵作用配對連接，不是通過共價鍵連接，D錯誤。2.(2023·福建思明區(qū)三模)下列關于有機化合物的說法不正確的是(A)A.木糖醇(C5H12O5)是一種天然甜味劑，屬于糖類B.DNA的兩條多聚核苷酸鏈間通過氫鍵形成雙螺旋結構C.1965年中國科學家人工合成的結晶牛胰島素是一種蛋白質D.烷基磺酸鈉(表面活性劑)在水中聚集形成的膠束屬于超分子【解析】木糖醇與葡萄糖、果糖結構、性質不同，不屬于糖類，A錯誤。3.(2023·汕頭期末)《史記》里有記載，大豆起源于中國，勞動人民早在兩千多年前就開始利用大豆制作豆腐。下列說法不正確的是(A)A.“磨豆”過程中大豆蛋白發(fā)生水解生成氨基酸B.“濾渣”步驟中使用到多層紗布，功能相當于過濾時的濾紙C.“煮漿”主要有滅菌、蛋白質變性等作用D.“點鹵”過程添加凝固劑可選用石膏或氯化鎂【解析】磨豆過程中大豆被磨碎時發(fā)生了物理反應，沒有發(fā)生水解反應，A錯誤。4.(2023·武漢期末)由三種單體合成的高分子材料結構簡式如下：以下不屬于合成該物質的單體是(A)第30講糖類蛋白質高分子1.(2023·湛江一模)生物體中普遍存在的有機化合物能為生命活動提供物質和能量基礎。下列說法錯誤的是(D)A.麥芽糖及其水解產物均能與銀氨溶液發(fā)生銀鏡反應B.從動物皮中提取的明膠屬于蛋白質C.食用油中含有的油酸易被氧化D.DNA兩條鏈上的堿基通過共價鍵配對連接【解析】核酸中DNA兩條鏈上的堿基通過氫鍵作用配對連接，不是通過共價鍵連接，D錯誤。2.(2023·揭陽期末)化學與生活、生產、環(huán)境等密切相關。下列說法錯誤的是(B)A.棉、絲、毛都是天然有機高分子B.蛋白質、油脂、糖類一定條件下都能發(fā)生水解反應C.煤的液化、石油的裂化和油脂的皂化都屬于化學變化D.向雞蛋清溶液中加入幾滴醋酸鉛溶液產生沉淀，是蛋白質發(fā)生了變性【解析】糖類中的單糖不能水解，B錯誤。3.(2023·湖北武漢期末)化學物質與人類生產活動、生命健康密切相關。下列說法錯誤的是(A)A.鹵水點豆腐的過程涉及蛋白質的變性B.食鹽、白糖是常見的食品調味劑，也可用作防腐劑C.核苷酸聚合生成多聚核苷酸的過程中發(fā)生了酯化反應D.氨基酸分子通過肽鍵相互連接，形成蛋白質的一級結構【解析】鹵水點豆腐的過程涉及膠體的聚沉，A錯誤。4.最近，中科院成功篩選出了一種能用于研究腫瘤的新型蛋白質分子。下列關于該新型蛋白質分子的說法錯誤的是(D)A.該新型蛋白質分子屬于有機高分子B.該新型蛋白質分子中存在基團C.紫外線的照射可使該新型蛋白質分子失活D.所有的蛋白質分子遇濃硝酸一定會變黃色【解析】含苯環(huán)的蛋白質遇濃硝酸才會變黃色，故并不一定所有的蛋白質遇濃硝酸都變黃，D錯誤。5.(2023·安徽滁州一模)下列說法正確的是(D)A.75%乙醇和含氯消毒劑的消毒原理相同B.核酸是生物體遺傳信息的載體，核酸、油脂、糖類都是高分子C.口罩中的紡粘層、熔噴層主要成分為聚丙烯，由丙烯縮聚反應制得D.疫苗儲存、運輸過程中的環(huán)境溫度不宜過高，否則疫苗易失去活性【解析】75%的乙醇不具有氧化性，通過滲透、凝固使蛋白質變性，達到消毒目的，而含氯消毒劑是利用其強氧化性使蛋白質變性，則二者殺菌消毒原理不同，A錯誤；相對分子質量在一萬以上的化合物為高分子，油脂和糖類中的單糖、二糖等均不是高分子，B錯誤；丙烯中含碳碳雙鍵，能通過加聚反應得到聚丙烯，C錯誤。6.(2023·福建師大附中)下列關于有機化合物的說法錯誤的是(D)A.石油的分餾屬于物理變化，煤的干餾、煤的氣化和液化屬于化學變化B.聚合物可由單體CH3CH=CH2和CH2=CH2加聚制得C.DNA的兩條多聚核苷酸鏈間通過氫鍵形成雙螺旋結構D.油脂、淀粉、纖維素、蛋白質均為高分子【解析】油脂不是高分子，D錯誤。7.(2023·福建福清市期末)聚乙烯是聚乙烯塑料的主要成分。下列關于聚乙烯的說法正確的是(D)A.含碳、氫、氧3種元素B.分子式為nCH2=CH2C.能使溴的四氯化碳溶液褪色D.難溶于水【解析】聚乙烯的結構簡式為CH2—CH2，只含有碳、氫兩種元素，不存在不飽和鍵，不能使溴的四氯化碳溶液褪色，難溶于水，D正確。8.下列括號中所列高分子材料的主要成分不屬于蛋白質的是(A)A.刀槍把(竹木) B.頭盔(羽毛)C.髯口(毛發(fā)) D.戲衣(絲綢)【解析】刀槍把(竹木)的主要成分是纖維素，屬于糖類，A錯誤。9.下列物體的主要材質屬于有機高分子材料的是(D)A.光導纖維 B.炫紋貫耳瓷壺C.透雕重環(huán)玉佩 D.PVC(聚氯乙烯)水管【解析】光導纖維主要成分為二氧化硅，不是有機高分子材料，A錯誤；炫紋貫耳瓷壺的主要成分為硅酸鹽，屬于無機非金屬材料，B錯誤；玉佩的主要成分是硅酸鹽，不屬于有機高分子材料，C錯誤。10.下列文物由高分子材料制成的是(C)A.青銅器 B.兵馬俑C.素紗禪衣 D.玉佩【解析】青銅器屬于合金，A錯誤；兵馬俑是由無機硅酸鹽材料制成的，B錯誤；素紗禪衣是由絲線制成的，絲線主要成分是蛋白質，屬于天然有機高分子材料，C正確；玉佩主要成分是硅酸鹽，是由無機非金屬材料制成的，D錯誤。11.(2023·武漢期末)生物降解塑料能在微生物的作用下降解成二氧化碳和水，從而消除廢棄塑料對環(huán)境的污染。PHB塑料就屬于這種塑料，其結構簡式為。下列有關PHB的說法正確的是(C)A.PHB是一種聚酯，有固定的熔點B.PHB的降解過程不需要氧氣參加反應C.合成PHB的單體是CH3CH2CH(OH)COOHD.通過加聚反應可以制得PHB【解析】PHB是高分子，屬于混合物，沒有固定的熔點，A錯誤；其降解過程是先水解生成2－羥基丁酸，然后被氧氣氧化為CO2和H2O，B錯誤；PHB是聚酯類高分子，通過縮聚反應制得，D錯誤。12.(2023·福州模擬)國內科學家將添加琥珀酸甲銨的鈣鈦礦材料平鋪在PEN塑料上制成柔性薄膜，應