第30讲　糖类　蛋白质　高分子-2025年高考化学全国一轮

第30讲糖类蛋白质高分子备考导航复习目标1.认识单体、链节及其与聚合物结构的关系，了解加聚反应和缩聚反应的特点。2．了解糖类(如淀粉、纤维素、葡萄糖)的结构特点、主要性质、转化关系与应用。3．认识氨基酸、蛋白质的结构特点与主要性质，了解DNA、RNA的结构特点与生物功能。体会化学科学在生命科学发展中所起的重要作用。4．认识三大合成材料(塑料、合成橡胶、合成纤维)的组成和结构特点。熟记网络课前思考问题1葡萄糖与果糖、蔗糖与麦芽糖、淀粉与纤维素均互为同分异构体吗？【答案】葡萄糖和果糖、蔗糖和麦芽糖分子式相同结构不同，均互为同分异构体，淀粉和纤维素均可用(C6H10O5)n表示，但n值不确定，二者的分子式不同，不互为同分异构体问题2棉花、淀粉、油脂、羊毛、蚕丝、聚乙烯、聚氯乙烯均属于天然高分子吗？【答案】棉花、淀粉、羊毛、蚕丝均属于天然高分子；油脂相对分子质量较小，不属于高分子；聚乙烯、聚氯乙烯属于合成高分子1.(2023·广州期末)“端午节”是我国传统节日之一，节日活动有吃粽子、赛龙舟及喝雄黄酒等。制作粽子的主要原料有糯米、粽叶，还有蛋黄、猪肉等馅料。下列有关说法正确的是(A)A.糯米也是酿酒原料，酿酒加入的“酒曲”起催化作用B.赛龙舟时，挥舞的龙旗是用涤纶制作，涤纶属于天然纤维C.蛋黄、猪肉富含油脂和蛋白质，油脂和蛋白质均属于高分子D.糯米的主要成分是淀粉，粽叶的主要成分是纤维素，淀粉和纤维素互为同分异构体【解析】涤纶属于合成纤维，B错误；油脂不属于高分子，C错误；淀粉和纤维素均为混合物，二者分子式中聚合度不确定，不互为同分异构体，D错误。2.(2023·湖北武汉期末)下列对氨基酸和蛋白质的描述正确的是(C)A.大豆富含蛋白质，豆浆煮沸后蛋白质变成氨基酸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可生成4种二肽D.酶均是生物体对复杂反应具有高效催化作用的蛋白质【解析】豆浆煮沸时发生的是蛋白质变性，并没有使蛋白质水解为氨基酸，A错误；重金属盐能使蛋白质发生变性，但不能使氨基酸发生变性，B错误；α－氨基丙酸与α－氨基苯丙酸混合物脱水成肽，可自身脱水或不同分子间脱水，则可生成4种二肽，C正确；绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA，D错误。3.(2023·深圳一调)谷氨酸单钠是味精的主要成分，利用发酵法制备该物质的流程如下：下列说法不正确的是(C)A.可用碘水检验淀粉是否完全水解B.可用红外光谱仪测定谷氨酸中所含官能团的种类C.1mol谷氨酸中含有手性碳原子的数目约为1.204×1024D.“中和”时，需要严格控制Na2CO3的用量【解析】淀粉遇碘单质变蓝色，故可以用碘水检验淀粉是否完全水解，A正确；红外光谱仪主要检测物质所含的官能团的种类以及其所处的化学环境，B正确；谷氨酸分子中有1个手性碳原子(箭头所指的C原子：)，则1mol谷氨酸中含有手性碳原子的数目约为6.02×1023个，C错误；谷氨酸分子中含有2个羧基，若Na2CO3过量，则会生成，D正确。4.(2023·佛山期末)化学使生活更美好。下列适合做一次性纸尿裤内部材料的聚合物是(D)【解析】A、B、C中结构不含亲水基团，不适合做一次性纸尿裤内部材料，D项结构中含有亲水基团—COOH，可做一次性纸尿裤内部材料，D正确。考点1糖类知识梳理糖的结构与化学性质名称分子式结构与化学性质说明单糖葡萄糖C6H12O6①氧化反应②还原反应(与H2反应生成己六醇)③酯化反应(分子中五个醇羟基均能酯化)④在酒曲酶的催化下：C6H12O62C2H5OH＋2CO2↑葡萄糖和果糖互为同分异构体果糖C6H12O6核糖C5H10O5结构为(注：生物体中的单糖主要以环状结构的形式存在)，能与碱基脱水缩合形成核苷核糖是核糖核酸(RNA)的重要组成部分脱氧核糖C5H10O4结构为，能与碱基脱水缩合形成核苷脱氧核糖是脱氧核糖核酸(DNA)的重要组成部分二糖蔗糖C12H22O11①不具有还原性，是非还原性糖②水解反应：蔗糖和麦芽糖互为同分异构体麦芽糖C12H22O11①具有还原性，是还原性糖②水解反应：多糖淀粉(C6H10O5)n①水解反应：②遇碘单质显蓝色③不具有还原性淀粉和纤维素均可用(C6H10O5)n表示，但n不确定，二者的分子式不同，不互为同分异构体纤维素(C6H10O5)n①是棉花的主要成分②水解反应：③不具有还原性有机实验——淀粉水解程度的判断实验流程实验现象及结论情况现象A现象B结论1溶液呈蓝色未产生银镜淀粉未水解2溶液呈蓝色出现银镜淀粉部分水解3溶液不呈蓝色出现银镜淀粉完全水解[特别提醒]直接在水解液中加入碘水检验淀粉是否有剩余；检验水解产物(葡萄糖)时，先加入NaOH溶液中和水解液至碱性，再加入银氨溶液或新制氢氧化铜。[及时巩固](2023·广东模拟重组)生产、生活中处处有化学，化学是人类进步的关键。下列说法正确的是(D)A.“糖油粑粑”是一道传统美食，制作时加入蔗糖作配料，蔗糖属于单糖B.葡萄糖和果糖互为同分异构体，淀粉和纤维素互为同分异构体C.成熟苹果的汁液能与银氨溶液发生反应，是因为苹果中含有大量的淀粉和纤维素D.淀粉、纤维素、蛋白质都是高分子，都能发生水解反应【解析】蔗糖水解生成葡萄糖和果糖，则蔗糖为二糖，A错误；葡萄糖和果糖分子式相同、结构不同，二者互为同分异构体；淀粉和纤维素均是高分子，聚合度不同，不互为同分异构体，B错误；成熟苹果的汁液能与银氨溶液发生反应，说明苹果中含有葡萄糖，与苹果中含有大量的淀粉和纤维素无关，C错误。(2023·湖北天门5月)某实验小组为探究淀粉是否水解，操作如下：在洁净的试管中加入0.5g淀粉和4mL20%的硫酸溶液，加热试管3～4min，冷却后，取少量反应后的溶液于试管中，再滴入适量现配的银氨溶液，用酒精灯直接加热，并不断振荡，通过观察试管内壁是否出现一层光亮如镜的银单质来判断淀粉的水解。实验过程中存在的错误有(C)A.1处 B.2处C.3处 D.4处【解析】在反应后的溶液与银氨溶液混合之前，需向反应后的溶液中加入NaOH溶液将溶液调至碱性；发生葡萄糖的银镜反应时，应将混合溶液置于水浴中进行加热，且加热过程中不能振荡试管，共3处错误，选C。考点2氨基酸蛋白质核酸知识梳理氨基酸的结构与性质1.氨基酸的结构特点(1)氨基酸：羧酸分子烃基中的氢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)组成蛋白质的氨基酸主要是α－氨基酸，结构简式可以表示为2.常见氨基酸甘氨酸(氨基乙酸)：H2NCH2－COOH丙氨酸(2－氨基丙酸)：3.氨基酸的主要性质氨基酸是两性化合物(氨基具有碱性、羧基具有酸性)。氨基酸分子中氨基与羧基发生相互作用成为两性离子：(称为内盐)。(1)与酸反应：(2)与碱反应：(3)氨基酸可以发生分子间脱水生成二肽或缩聚成多肽：两个氨基酸彼此之间脱一分子水得到的产物叫二肽，多个氨基酸分子彼此间脱水生成的化合物叫多肽。蛋白质组成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。蛋白质主要由C、H、O、N、S等元素组成性质(1)水解：蛋白质在酸、碱或酶的作用下，逐步水解成相对分子质量较小的多肽，最终水解得到氨基酸(2)①盐析：(NH4)2SO4、Na2SO4、NaCl等少量某些盐可使蛋白质发生盐析(是可逆过程)②变性：物理因素(加热、加压、搅拌、振荡、超声波、紫外线和放射线等)；化学因素(强酸、强碱、重金属盐、乙醇、甲醛、苯酚、碘等)(3)显色反应：含有苯环的蛋白质溶液加入浓硝酸会有白色沉淀产生，加热后沉淀变黄色(可用于蛋白质的检验)(4)灼烧有烧焦羽毛气味酶1.酶是一类由细胞产生的、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。2.酶具有高效的催化作用，同时酶催化反应条件温和，一般在接近体温和中性的条件下进行，此时酶的活性最高。酶的催化具有专一性；超过适宜的温度时，酶将失去活性。核酸1.天然核酸根据其组成中所含戊糖的不同，分为脱氧核糖核酸(DNA)与核糖核酸(RNA)。2.核酸的水解产物示意图如下：3.核苷酸缩合聚合得到核酸：[及时巩固](2023·广东六校三模)甘氨酸是人体必需氨基酸，其结构为。下列有关说法不正确的是(C)A.分子中碳原子有2种杂化形式B.能与氢氧化钠、盐酸反应生成相应的盐C.各元素的电负性大小顺序为N>O>C>HD.由结构推测，固态的甘氨酸易溶于水【解析】分子中碳原子有sp2、sp3两种杂化形式，A正确；甘氨酸分子中有羧基，可以和氢氧化钠反应生成盐，有氨基，可以和盐酸反应生成盐，B正确；同周期主族元素从左到右电负性逐渐增大，故电负性大小顺序为O>N>C>H，C错误；甘氨酸分子中存在氨基、羧基，均可以与水形成氢键，故固态的甘氨酸易溶于水，D正确。(2023·潮州期末)下列说法不正确的是(D)A.向鸡蛋清的溶液中加入福尔马林，蛋白质的性质发生改变并凝聚B.蛋白质为高分子，种类较多，分子中都含有—COOH和—NH2C.加热能杀死流感病毒是因为蛋白质受热变性D.加入醋酸铅溶液析出后的蛋白质加水后，可重新溶于水【解析】醋酸铅是重金属盐，能使蛋白质变性，变性是不可逆的，加水后也不能溶解，D错误。(2023·江门期末)冠状病毒由蛋白质和核酸组成，核酸由核苷酸形成。核苷酸由五碳糖(C5H10O5)、磷酸基和含氮碱基构成。下列说法正确的是(D)A.蛋白质、核酸和糖类均属于高分子B.蛋白质和五碳糖中含有的元素种类相同C.五碳糖与葡萄糖互为同系物D.NaClO等含氯消毒剂可用于杀死病毒是因为它们能使病毒蛋白变性【解析】糖类中单糖和二糖不属于高分子，A错误；蛋白质的基本组成元素是C、H、O、N等元素，而五碳糖仅由碳、氢、氧元素组成，B错误；五碳糖(C5H10O5)与葡萄糖(C6H12O6)组成相差1个CH2O，不符合同系物的定义，C错误。(2023·南开区二模)病毒是一种具有包膜的RNA病毒，包膜的主要成分是蛋白质和脂质。核酸检测就是检测病毒的RNA。下列说法不正确的是(C)A.核酸中含有磷酯键B.核酸和蛋白质都是生物大分子C.蛋白质能发生水解反应，而核酸不能发生水解反应D.一定浓度的含氯消毒液可使病毒中的蛋白质变性【解析】蛋白质在酶的催化作用下水解的最终产物为氨基酸，核酸在酶的催化作用下水解的最终产物为核苷酸，即二者都能发生水解反应，C错误。解疑释惑56盐析与变性的比较盐析变性概念蛋白质在某些盐的浓溶液中溶解度降低而析出蛋白质在加热、强酸、强碱等条件下性质发生改变而凝结起来特征可逆不可逆实质物理变化化学变化条件轻金属盐(如钠盐)和铵盐的浓溶液加热、强酸、强碱、强氧化剂、紫外线、重金属(铜、汞、银、钡、铅等)盐、有机物(苯酚、甲醛、酒精等)用途分离、提纯蛋白质杀菌消毒考点3高分子材料知识梳理合成高分子的两种反应类型反类类型加聚反应缩聚反应概念由不饱和单体加成聚合生成高分子的反应单体间相互作用生成高分子，同时还生成小分子化合物(如水、氨、卤化氢等)的聚合反应实质加成反应取代反应结构要求含有碳碳双键或碳碳三键的不饱和有机物含有两个或两个以上的反应基团(如—OH、—COOH、—NH2、—X等)产物特征高聚物与单体具有相同的组成，生成物一般为线形结构生成高聚物和小分子，高聚物与单体有不同的组成常见的加聚反应与缩聚反应加聚反应(仅生成高分子)单烯烃的加聚：共轭二烯烃的加聚：缩聚反应(除生成高分子还有小分子化合物生成)二元醇与二元酸之间的缩聚：羟基羧酸之间的缩聚：氨基酸分子的缩聚：氨基酸之间的缩聚：苯酚与HCHO的缩聚：天然高分子与合成高分子分类举例天然有机高分子材料棉花、麻、羊毛、蚕丝、天然橡胶合成有机高分子材料塑料热塑性塑料(聚乙烯、聚氯乙烯等)热固性塑料(酚醛树脂)纤维锦纶(尼龙)、涤纶(的确良)、腈纶(人造羊毛)、聚氨酯纤维等橡胶丁苯橡胶、氯丁橡胶、顺丁橡胶等新型有机高分子材料功能高分子材料高分子膜、医用高分子材料复合材料玻璃钢等高聚物的表示方法CH2－CH2，单体：CH2=CH2，链节：—CH2—CH2—，聚合度：n[及时巩固](2023·佛山期末)材料是科技创新的重要支撑。下列材料的主要成分属于有机高分子的是(A)A.短道速滑服含有的超级弹性材料——橡胶B.“天舟六号”货运飞船外壳——铝合金C.柔性触摸屏——石墨烯D.磁悬浮列车——超导陶瓷【解析】铝合金属于金属材料，B错误；石墨烯是由碳单质组成的，C错误；超导陶瓷属于新型无机非金属材料，D错误。(2021·顺德区期末)下列聚合物与单体对应关系不正确的是(B)【解析】对应的单体为CH2=CCl—CH=CH2，B错误。深度指津高聚物单体的判定规律1.简单高分子聚合物单体的判断方法类型由单烯烃加聚反应生成高聚物由缩聚反应生成高聚物判断方法凡链节的主碳链为两个碳原子，其单体必为一种，将链节的两个半键闭合即为单体凡链节中含有酯基，从酯基中间断开，在羰基上加羟基，在氧原子上加氢原子，得到羧酸和醇凡链节中含有肽键，从肽键()中间断开，在氨基上加氢原子，在羰基上加羟基举例2.典型高分子聚合物单体分析方法物质类别高分子聚合物方法单体加聚物CH2—CH2CH2CH2CH2CHCH=CH2CH2=CH2、CH2CHCH3缩聚物、HOCH2CH2OH1.(2023·湛江一模)生物体中普遍存在的有机化合物能为生命活动提供物质和能量基础，下列说法不正确的是(D)A.麦芽糖及其水解产物均能与银氨溶液发生银镜反应B.从动物皮中提取的明胶属于蛋白质C.食用油中含有的油酸易被氧化D.DNA两条链上的碱基通过共价键配对连接【解析】核酸中DNA两条链上的碱基通过氢键作用配对连接，不是通过共价键连接，D错误。2.(2023·福建思明区三模)下列关于有机化合物的说法不正确的是(A)A.木糖醇(C5H12O5)是一种天然甜味剂，属于糖类B.DNA的两条多聚核苷酸链间通过氢键形成双螺旋结构C.1965年中国科学家人工合成的结晶牛胰岛素是一种蛋白质D.烷基磺酸钠(表面活性剂)在水中聚集形成的胶束属于超分子【解析】木糖醇与葡萄糖、果糖结构、性质不同，不属于糖类，A错误。3.(2023·汕头期末)《史记》里有记载，大豆起源于中国，劳动人民早在两千多年前就开始利用大豆制作豆腐。下列说法不正确的是(A)A.“磨豆”过程中大豆蛋白发生水解生成氨基酸B.“滤渣”步骤中使用到多层纱布，功能相当于过滤时的滤纸C.“煮浆”主要有灭菌、蛋白质变性等作用D.“点卤”过程添加凝固剂可选用石膏或氯化镁【解析】磨豆过程中大豆被磨碎时发生了物理反应，没有发生水解反应，A错误。4.(2023·武汉期末)由三种单体合成的高分子材料结构简式如下：以下不属于合成该物质的单体是(A)第30讲糖类蛋白质高分子1.(2023·湛江一模)生物体中普遍存在的有机化合物能为生命活动提供物质和能量基础。下列说法错误的是(D)A.麦芽糖及其水解产物均能与银氨溶液发生银镜反应B.从动物皮中提取的明胶属于蛋白质C.食用油中含有的油酸易被氧化D.DNA两条链上的碱基通过共价键配对连接【解析】核酸中DNA两条链上的碱基通过氢键作用配对连接，不是通过共价键连接，D错误。2.(2023·揭阳期末)化学与生活、生产、环境等密切相关。下列说法错误的是(B)A.棉、丝、毛都是天然有机高分子B.蛋白质、油脂、糖类一定条件下都能发生水解反应C.煤的液化、石油的裂化和油脂的皂化都属于化学变化D.向鸡蛋清溶液中加入几滴醋酸铅溶液产生沉淀，是蛋白质发生了变性【解析】糖类中的单糖不能水解，B错误。3.(2023·湖北武汉期末)化学物质与人类生产活动、生命健康密切相关。下列说法错误的是(A)A.卤水点豆腐的过程涉及蛋白质的变性B.食盐、白糖是常见的食品调味剂，也可用作防腐剂C.核苷酸聚合生成多聚核苷酸的过程中发生了酯化反应D.氨基酸分子通过肽键相互连接，形成蛋白质的一级结构【解析】卤水点豆腐的过程涉及胶体的聚沉，A错误。4.最近，中科院成功筛选出了一种能用于研究肿瘤的新型蛋白质分子。下列关于该新型蛋白质分子的说法错误的是(D)A.该新型蛋白质分子属于有机高分子B.该新型蛋白质分子中存在基团C.紫外线的照射可使该新型蛋白质分子失活D.所有的蛋白质分子遇浓硝酸一定会变黄色【解析】含苯环的蛋白质遇浓硝酸才会变黄色，故并不一定所有的蛋白质遇浓硝酸都变黄，D错误。5.(2023·安徽滁州一模)下列说法正确的是(D)A.75%乙醇和含氯消毒剂的消毒原理相同B.核酸是生物体遗传信息的载体，核酸、油脂、糖类都是高分子C.口罩中的纺粘层、熔喷层主要成分为聚丙烯，由丙烯缩聚反应制得D.疫苗储存、运输过程中的环境温度不宜过高，否则疫苗易失去活性【解析】75%的乙醇不具有氧化性，通过渗透、凝固使蛋白质变性，达到消毒目的，而含氯消毒剂是利用其强氧化性使蛋白质变性，则二者杀菌消毒原理不同，A错误；相对分子质量在一万以上的化合物为高分子，油脂和糖类中的单糖、二糖等均不是高分子，B错误；丙烯中含碳碳双键，能通过加聚反应得到聚丙烯，C错误。6.(2023·福建师大附中)下列关于有机化合物的说法错误的是(D)A.石油的分馏属于物理变化，煤的干馏、煤的气化和液化属于化学变化B.聚合物可由单体CH3CH=CH2和CH2=CH2加聚制得C.DNA的两条多聚核苷酸链间通过氢键形成双螺旋结构D.油脂、淀粉、纤维素、蛋白质均为高分子【解析】油脂不是高分子，D错误。7.(2023·福建福清市期末)聚乙烯是聚乙烯塑料的主要成分。下列关于聚乙烯的说法正确的是(D)A.含碳、氢、氧3种元素B.分子式为nCH2=CH2C.能使溴的四氯化碳溶液褪色D.难溶于水【解析】聚乙烯的结构简式为CH2—CH2，只含有碳、氢两种元素，不存在不饱和键，不能使溴的四氯化碳溶液褪色，难溶于水，D正确。8.下列括号中所列高分子材料的主要成分不属于蛋白质的是(A)A.刀枪把(竹木) B.头盔(羽毛)C.髯口(毛发) D.戏衣(丝绸)【解析】刀枪把(竹木)的主要成分是纤维素，属于糖类，A错误。9.下列物体的主要材质属于有机高分子材料的是(D)A.光导纤维 B.炫纹贯耳瓷壶C.透雕重环玉佩 D.PVC(聚氯乙烯)水管【解析】光导纤维主要成分为二氧化硅，不是有机高分子材料，A错误；炫纹贯耳瓷壶的主要成分为硅酸盐，属于无机非金属材料，B错误；玉佩的主要成分是硅酸盐，不属于有机高分子材料，C错误。10.下列文物由高分子材料制成的是(C)A.青铜器 B.兵马俑C.素纱禅衣 D.玉佩【解析】青铜器属于合金，A错误；兵马俑是由无机硅酸盐材料制成的，B错误；素纱禅衣是由丝线制成的，丝线主要成分是蛋白质，属于天然有机高分子材料，C正确；玉佩主要成分是硅酸盐，是由无机非金属材料制成的，D错误。11.(2023·武汉期末)生物降解塑料能在微生物的作用下降解成二氧化碳和水，从而消除废弃塑料对环境的污染。PHB塑料就属于这种塑料，其结构简式为。下列有关PHB的说法正确的是(C)A.PHB是一种聚酯，有固定的熔点B.PHB的降解过程不需要氧气参加反应C.合成PHB的单体是CH3CH2CH(OH)COOHD.通过加聚反应可以制得PHB【解析】PHB是高分子，属于混合物，没有固定的熔点，A错误；其降解过程是先水解生成2－羟基丁酸，然后被氧气氧化为CO2和H2O，B错误；PHB是聚酯类高分子，通过缩聚反应制得，D错误。12.(2023·福州模拟)国内科学家将添加琥珀酸甲铵的钙钛矿材料平铺在PEN塑料上制成柔性薄膜，应