第九章　第6讲　生物大分子　合成高分子-2025年高中化学高考备考

第九章有机化学基础第6讲生物大分子合成高分子课标要求核心考点五年考情核心素养对接1.能列举典型糖类物质，能说明单糖、二糖和多糖的区别与联系，能探究葡萄糖的化学性质，能描述淀粉、纤维素的典型性质。2.能辨识蛋白质结构中的肽键，能说明蛋白质的基本结构特点，能判断氨基酸的缩合产物、多肽的水解产物。能分析说明氨基酸、蛋白质与人体健康的关系。3.能辨识核糖核酸、脱氧核糖核酸中的磷酯键，能基于氢键分析碱基的配对原理。能说明核糖核酸、脱氧核糖核酸对于生命遗传的意义。4.能对单体和高分子进行相互推断，能分析高分子的合成路线，能写出典型的加聚反应和缩聚反应的反应式。5.能举例说明塑料、合成橡胶、合成纤维的组成和结构特点，能列举重要的合成高分子，说明它们在材料领域中的应用生物大分子2022广东，T9；2022年6月浙江，T14；2022湖北，T5；2021山东，T7；2021海南，T12；2021河北，T2；2020北京，T8；2020天津，T3；2020年7月浙江，T14；2019全国Ⅱ，T71.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，并能从宏观与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，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，解释现象的本质和规律。3.科学态度与社会责任：能分析有机高分子的合成路线，通过高分子材料的合成等了解化学对社会发展的重大贡献合成高分子2023新课标卷，T8；2023北京，T9；2022湖南，T3；2022山东，T4；2021北京，T11；2021湖北，T11；2021重庆，T19；2021年6月浙江，T31；2020北京，T13；2019北京，T9；2019全国Ⅱ，T36命题分析预测1.选择题中常考查生物大分子的组成、结构与性质，高聚物单体和反应类型的推断等。非选择题中常考查有机高分子合成、以生物大分子为基的有机推断等。2.在STSE考向上，以生物大分子的组成、结构与性质为素材出现的频率会提高，且可能出现与生物知识进行跨学科融合考查的趋向，这从新教材引入核酸内容且将其与糖类和蛋白质一起以“生物大分子”呈现可以预见考点1生物大分子1.糖类的组成、分类、结构与性质（1）糖类的概念和分类①从分子结构上看，糖类是[1]多羟基醛、多羟基酮和它们的脱水缩合物。②组成：[2]碳、氢、氧三种元素。大多数糖类化合物的通式为[3]Cm（H2O）n，所以糖类也叫碳水化合物。③分类（2）葡萄糖与果糖葡萄糖果糖存在水果、蜂蜜，植物的根、种子、花、叶中，动物的血液、淋巴液中植物中广泛存在，水果和蜂蜜中含量较高物理性质无色晶体，有甜味（比蔗糖弱），在水中[4]易溶，稍溶于乙醇，不溶于乙醚无色晶体（通常为黏稠状液体），有甜味（最甜的糖），在水中、乙醇、乙醚中均[5]易溶组成与结构分子式[6]C6H12O6[7]C6H12O6结构简式[8]CH2OH（CHOH）4CHO[9]官能团[10]—CHO、—OH[11]、—OH相互关系互为[12]同分异构体化学性质相同点①均含—OH，可以与乙酸等发生[13]酯化（或取代）反应，可以被酸性高锰酸钾溶液[14]氧化，可以发生消去反应，也可在催化剂Cu存在下与O2发生氧化反应；②均含羰基，可以与H2发生[15]加成（或还原）反应，均可以与银氨溶液、新制氢氧化铜发生氧化反应（果糖中羰基受多个羟基影响，在碱性条件下可异构化为—CHO）不同点葡萄糖可被溴水氧化而使溴水褪色，而果糖不与溴水发生化学反应用途制镜业，制糖果业，医药业，为体弱或低血糖患者补充营养主要作食物（3）二糖——蔗糖与麦芽糖比较项目蔗糖麦芽糖相同点分子式均为[16]C12H22O11性质都能发生[17]水解反应不同点是否含醛基不含含有水解产物[18]葡萄糖和果糖[19]葡萄糖相互关系互为同分异构体（4）多糖——淀粉与纤维素①相似点a.都属于天然有机高分子，属于多糖，分子式都可表示为[20]（C6H10O5）n。b.淀粉：白色粉末，无甜味，不溶于冷水。纤维素：白色纤维状物质，无甜味，不溶于水。c.都能发生[21]水解反应，如淀粉水解的化学方程式为[22]（C6H10O5）nd.都[23]不能发生银镜反应。②不同点a.分子中所包含的葡萄糖单元数目，即n值不同（纤维素n值更大），淀粉和纤维素不互为同分异构体。b.淀粉遇碘显[24]蓝色。2.油脂（1）组成和结构油脂是高级脂肪酸与[25]甘油形成的酯，由C、H、O三种元素组成，其结构可以表示如下：注意天然油脂都是混合物，没有固定的熔、沸点，且都不是高分子。（2）分类类别来源状态结构特点油多数来自植物体常温下呈[26]液态烃基部分含有碳碳双键等不饱和结构脂多数来自动物体常温下呈固态烃基部分为饱和结构（3）化学性质①酸性条件下水解：产物为甘油与高级脂肪酸。②碱性条件下水解（[27]皂化反应）：产物为甘油和高级脂肪酸盐（制肥皂）。③油脂的氢化：油脂的氢化是加成反应，在工业上用于生产硬化油（人造脂肪）。3.氨基酸和蛋白质的组成、结构与性质氨基酸蛋白质组成、结构羧酸分子烃基上的氢原子被氨基取代得到的化合物；官能团：—COOH、—NH2由多种氨基酸通过[28]肽键等相互连接形成的大分子；官能团：—COOH、—NH2、—CO—NH—性质两性：①—COOH＋OH－—COO－＋H2②—NH2＋H＋—N两性：分子中的—COOH、—NH2所致水解：—CO—NH—＋H2O—COOH＋—NH盐析：少量的某些可溶性盐（如NaCl）的浓溶液所致成肽（缩合）：—COOH＋—NH2—CO—NH—＋H2变性：①物理因素有加热、加压、搅拌、振荡、超声波、紫外线和放射线等；②化学因素有强酸、强碱、强氧化性、重金属盐、乙醇、甲醛等显色：含苯环的蛋白质与浓硝酸共热所致说明（1）氨基酸通过成肽反应可形成二肽、三肽、四肽，以至长链多肽。（2）蛋白质的盐析为[29]物理变化，是可逆过程，常用于分离提纯蛋白质。（3）蛋白质的变性为[30]化学变化，是不可逆过程。生活中有时需要利用蛋白质的变性，有时需要防止蛋白质的变性。（4）天然蛋白质水解得到的最终产物为α－氨基酸。（5）绝大多数酶属于蛋白质。4.核酸的组成、结构、性质与生物功能（1）天然的核酸分为核糖核酸（RNA）、脱氧核糖核酸（DNA）。脱氧核糖核酸（DNA）核糖核酸（RNA）组成磷酸、戊糖、碱基通过一定方式结合而成的生物大分子所含戊糖为脱氧核糖，为单糖所含戊糖为核糖，为单糖所含碱基为A、G、C、T所含碱基为A、G、C、U结构双螺旋结构（双链）单链状结构，比DNA分子小得多多聚核苷酸链中核苷酸间通过磷酯键形成碱基配对（依靠氢键）：A—T；G—C碱基配对（依靠氢键）：A—U；G—C性质水解：核酸→核苷酸→核苷（＋磷酸）→戊糖＋碱基生物功能含特定的遗传信息，决定生物体的一系列性状；绝大多数生物体的遗传物质主要负责传递、翻译和表达DNA所携带的遗传信息；少数生物体的遗传物质（2）核酸的形成与水解转化关系：1.易错辨析。（1）凡能溶于水且具有甜味的物质都属于糖类。（✕）（2）符合Cm（H2O）n的物质不一定属于糖类，属于糖类物质的组成不一定符合Cm（H2O）n。（√）（3）蔗糖、果糖和麦芽糖均为双糖。（✕）（4）用银氨溶液能鉴别葡萄糖和蔗糖。（√）（5）淀粉和纤维素互为同分异构体。（✕）（6）天然植物油常温下一般呈液态，难溶于水，有恒定的熔、沸点。（✕）（7）氨基酸既能与盐酸反应，又能与烧碱反应。（√）（8）植物油中含不饱和脂肪酸酯，能使Br2/CCl4褪色。（√）（9）高温能杀死流感病毒是因为蛋白质受热变性。（√）（10）用灼烧的方法可以区分蚕丝和人造纤维。（√）（11）核酸分为DNA和RNA，是生物体的遗传物质。（√）2.写出最简式符合CH2O，且分别属于不同类别的四种物质的名称：甲醛、甲酸甲酯、葡萄糖、乙酸（其他合理答案也可）。3.[单糖]（1）葡萄糖分子中有4个手性碳原子。（2）葡萄糖在人体内发生氧化反应，释放能量，写出反应的化学方程式：C6H12O6葡萄糖＋6O2酶6CO（3）葡萄糖发酵生成酒精的化学方程式为C6H12O6葡萄糖消化酶2C2H5（4）葡萄糖与新制氢氧化铜反应的化学方程式：CH2OH（CHOH）4CHO＋2Cu（OH）2＋NaOH△CH2OH（CHOH）4COONa＋Cu2O↓＋3H2（5）葡萄糖与银氨溶液反应的化学方程式：CH2OH（CHOH）4CHO＋2Ag（NH3）2OH△CH2OH（CHOH）4COONH4＋3NH3＋2Ag↓＋H24.[糖类的区别]下列有关单糖、二糖和多糖的叙述正确的是（A）A.二糖不都是还原性糖B.单糖、二糖和多糖都易溶于水C.多糖和单糖具有相同的实验式D.多糖能水解，二糖不能水解5.（1）[传统文化]战国时成书的《尚书·洪范篇》有“稼穑作甘”之句，“甘”即饴糖，饴糖的主要成分是一种双糖，1mol该双糖完全水解可生成2mol葡萄糖，饴糖的主要成分是B（填序号）。A.果糖 B.麦芽糖C.淀粉 D.蔗糖（2）[生产生活]生活中有时需利用蛋白质变性，有时需要防止蛋白质变性。①误服重金属盐引起中毒，可迅速服用大量的豆浆、牛奶或蛋清解毒。其原理是什么？重金属使牛奶、蛋清、豆浆中的蛋白质发生变性，从而减轻重金属对人体的危害。②吃熟鸡蛋比吃生鸡蛋更容易消化，原因是什么？（写一点）鸡蛋煮熟后，其中的蛋白质发生了变性，有利于人体消化吸收。（其他合理答案也可）③疫苗适宜低温保存，原因是什么？防止蛋白质发生变性而失效。6.[鉴别]鉴别淀粉与葡萄糖的试剂可选用碘水；依据胶体的性质，上述物质还可以通过是否产生丁达尔现象进行鉴别。从淀粉与葡萄糖的混合液中除去葡萄糖的分离操作的名称是渗析。7.甘氨酸和丙氨酸的混合物在一定条件下缩合形成的链状二肽有4种。8.1mol与足量的NaOH溶液反应，可消耗2molNaOH，反应过程中以及反应最终所得有机产物的结构简式为、。9.[实验探究]（1）设计实验探究葡萄糖的还原性：某学生取1mol/LCuSO4溶液和0.5mol/LNaOH溶液各1mL，在一支洁净的试管内混合后，向其中又加入0.5mL40％的葡萄糖溶液，加热，请你判断他能观察到砖红色沉淀吗？为什么？不能。该实验中CuSO4过量，NaOH的量不足，不满足碱性条件，故实验中无砖红色沉淀出现。（2）设计实验探究蔗糖的水解：取2mL20％的蔗糖溶液于试管中，加入适量稀H2SO4后水浴加热5min，再加入适量新制Cu（OH）2并加热，未产生砖红色沉淀，结论是蔗糖在该条件下未水解。请你判断此结论是否正确，如果不正确，请说明原因。不正确。蔗糖为二糖，在酸性条件下可以水解生成葡萄糖和果糖，验证蔗糖水解液中是否存在醛基即可证明蔗糖是否水解。但用新制的Cu（OH）2检验醛基时应在碱性条件下，故应先向水解液中加入NaOH溶液使体系呈碱性。命题点1糖类、油脂、蛋白质和核酸的组成、结构与性质1.[糖类的组成、结构与性质]下列说法正确的是（D）A.[2023浙江改编]从分子结构上看糖类都是多羟基醛及其缩合产物B.[天津高考]淀粉、纤维素和油脂均是天然高分子C.[江苏高考改编]向淀粉溶液中加适量20％H2SO4溶液，加热，冷却后加NaOH溶液至中性，再滴加少量碘水，溶液变蓝，可说明淀粉未水解D.[全国Ⅰ高考改编]蔗糖水解生成互为同分异构体的葡萄糖和果糖解析糖类都是多羟基醛、多羟基酮及其缩合产物，A项错误；油脂不是高分子，B项错误；加入碘水后，溶液变蓝，只能说明溶液中含有淀粉，并不能说明淀粉是否发生了水解，C项错误；蔗糖水解生成葡萄糖和果糖，葡萄糖和果糖互为同分异构体，D项正确。技巧点拨淀粉水解产物的判断1.检验淀粉水解产物及水解程度的实验2.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2.[油脂的组成、结构与性质][2021浙江]关于油脂，下列说法不正确的是（A）A.硬脂酸甘油酯可表示为B.花生油能使酸性高锰酸钾溶液褪色C.植物油通过催化加氢可转变为氢化油D.油脂是一种重要的工业原料，可用于制造肥皂、油漆等解析选项中写出的是油酸甘油酯的结构简式，A项错误；花生油中含有碳碳双键，能使酸性KMnO4溶液褪色，B项正确；植物油中含有碳碳双键，通过催化加氢可转化为固态或半固态的氢化油，C项正确；油脂是重要的工业原料，工业上可通过皂化反应制备肥皂，油脂还是制备油漆等的原料，D项正确。3.[蛋白质的组成、结构与性质]下列说法错误的是（D）A.[天津高考]氨基酸是组成蛋白质的基本结构单元B.[2023浙江]利用盐析的方法可将蛋白质从溶液中分离C.[浙江高考]根据纤维在火焰上燃烧产生的气味，可以鉴别蚕丝与棉花D.[2022浙江]苯酚、乙醇、硫酸铜、氢氧化钠和硫酸铵均能使蛋白质变性解析组成蛋白质的基本结构单元是氨基酸，A项正确；蛋白质的盐析是一个可逆过程，盐析出的蛋白质在水中仍能溶解，并不能影响其活性，采用多次盐析和溶解，可以分离提纯蛋白质，B项正确；蛋白质在火焰上灼烧时能产生类似烧焦羽毛的特殊气味，棉花等纤维素则无此现象，C项正确；硫酸铵不是重金属盐，不使蛋白质变性，D项错误。4.[核酸的组成、结构与性质]下列说法不正确的是（B）A.核酸和蛋白质都是生物大分子B.核酸和蛋白质都不能发生水解反应C.核酸中核苷酸之间通过磷酯键连接D.一定浓度的含氯消毒液可使病毒中的蛋白质变性解析核酸是由核苷酸聚合形成的生物大分子，蛋白质是由氨基酸聚合形成的生物大分子，它们都能水解，A项正确、B项错误；核酸中核苷酸之间通过磷酯键连接，C项正确；病毒的主要成分之一是蛋白质，蛋白质遇具有强氧化性的含氯消毒液会发生变性，D项正确。命题点2以生物大分子为基础的有机推断5.[全国Ⅱ高考改编]以葡萄糖为原料制得的山梨醇（A）和异山梨醇（B）都是重要的生物质转化平台化合物。E是一种治疗心绞痛的药物，由葡萄糖为原料合成E的过程如图所示：回答下列问题：（1）葡萄糖的链状结构简式为CH2OH（CHOH）4CHO。（2）A中含有的官能团的名称为羟基。（3）B到C这一步的作用是占位，防止硝酸与两个羟基同时酯化而导致副产物产生。（4）C的结构简式为。（5）由D到E的反应方程式为＋NaOH→＋CH3COONa。（6）F是B的同分异构体，7.30g的F与足量饱和碳酸氢钠反应可释放出2.24L二氧化碳（标准状况），F的可能结构共有9种（不考虑立体异构）；其中核磁共振氢谱为三组峰，峰面积比为3∶1∶1的结构简式为。解析葡萄糖与氢气发生加成反应得到A，A中含有6个羟基；B与A中碳原子数相同，故A到B应该是羟基间脱水成环；C中氧原子只比B中增加1个，碳原子只增加2个，故B到C的过程中B中只有1个羟基与醋酸发生酯化反应，C中所含的羟基与浓硝酸发生酯化反应得到D，D水解恢复与醋酸酯化的羟基。（3）硝酸酯化前，用醋酸酯化的目的是占位，防止B中2个羟基均与硝酸酯化，导致最终的产物不纯净。（6）B（F）的不饱和度为2，依据题给条件计算可知F中含有2个羧基，故其他4个碳原子均为饱和碳原子，由4个碳原子的碳骨架异构和2个羧基的位置异构，可知F的可能结构有9种。命题拓展[素材拓展]（1）葡萄糖中含有的官能团为羟基、醛基（填名称）。（2）葡萄糖酸钙口服溶液能补充人体所需钙。葡萄糖酸钙的结构简式为[HOCH2（CHOH）4COO]2Ca。（3）葡萄糖在一定条件下可发生下列转化：①葡萄糖在酒化酶存在下，生成乙醇和二氧化碳；②葡萄糖在乳酸菌存在时生成乳酸[CH3CH（OH）COOH]；③葡萄糖在厌氧菌存在时生成甲烷和二氧化碳。以上各反应的共同点是葡萄糖在缺氧或无氧环境中被细菌分解，发生生物降解。（4）葡萄糖溶液中，存在如下链状和环状结构间的平衡，主要以环状存在。其中α－D－吡喃葡萄糖与链状葡萄糖互为构造异构（填“构造异构”或“立体异构”，下同）；α－D－吡喃葡萄糖与β－D－吡喃葡萄糖互为立体异构。（5）RNA水解最终得到的产物中存在核糖。链状核糖[HOCH2（CHOH）3CHO]与链状葡萄糖否（填“是”或“否”）互为同系物。考点2合成高分子1.高分子的相关概念及合成方法相关概念单体能发生[1]聚合反应形成高分子的小分子化合物链节高分子链上的重复结构单元聚合物由单体聚合而成的相对分子质量很大的化合物（加聚物和缩聚物）聚合度高分子链中所含链节的[2]数目，一般用“n”表示合成方法（聚合反应）加聚反应：①单体一般含碳碳双键或碳碳三键；②单体与链节组成相同；③一般为线型高分子。缩聚反应：①单体一般含有—COOH、—OH、—NH2、—X等；②反应过程中伴有小分子（如H2O、HX等）生成，单体与链节组成不同（1）常见的加聚物有聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯（有机玻璃）、聚乙烯醇缩甲醛、聚丙烯腈等。（2）常见的缩聚物有聚酯、聚酰胺、酚醛树脂、脲醛树脂等。2.高分子的分类高分子按其来源，可分为天然高分子（如淀粉、纤维素、天然蛋白质、天然橡胶等）和合成高分子。合成高分子的分类如表所示：按结构划分线型结构（[3]热塑性），如高密度聚乙烯等支链型结构（[4]热塑性），如低密度聚乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯等网状结构（[5]热固性），如硫化橡胶、酚醛树脂（电木）等按用途和性能划分通用高分子材料，如塑料、合成纤维、合成橡胶、黏合剂、涂料等功能高分子材料，如高分子分离膜、高吸水性树脂、光敏高分子等说明（1）热塑性塑料：可以反复加热熔融加工。热固性塑料：不能加热熔融，只能一次成型。（2）纤维的分类纤维天然纤维1.易错辨析。（1）加聚反应的原子利用率为100％。（√）（2）天然橡胶是纯净物也是高聚物，不能使溴水褪色。（✕）（3）聚乙烯、聚氯乙烯塑料都可用于包装食品。（✕）（4）[2023北京改编]在碱性条件下可发生降解，可通过单体缩聚合成。（√）2.[高分子材料]聚甲醛是性能优良的工程塑料。其结构简式为CH2O，其通过加聚（填“加聚”或“缩聚”）反应而得。甲醛分子间还能形成六元环的三聚体结构，可用作消毒剂，其结构简式为。3.实验测得的高分子的相对分子质量是平均值，原因是什么？聚合反应得到的是分子长短不一的混合物，每个独立的高分子的聚合度不等。4.顺丁橡胶经硫化得到的硫化橡胶的可塑性丧失，但抗腐蚀能力明显增强，其主要原因是什么？顺丁橡胶由1，3－丁二烯加聚而得，其分子为线型结构，且高分子链中仍存在较活泼的碳碳双键。硫化后，高分子从线型结构转变为网状结构，故失去了可塑性，同时硫化导致碳碳双键消失，这使其抗腐蚀性能明显增强。命题点1高聚物单体和反应类型的推断1.[浙江高考]下列关于的说法，正确的是（C）A.该物质可由n个单体分子通过缩聚反应生成B.0.1mol该物质完全燃烧，生成33.6L（标准状况）的CO2C.该物质在酸性条件下水解产物之一可作汽车发动机的抗冻剂D.1mol该物质与足量NaOH溶液反应，最多可消耗3nmolNaOH解析题给物质通过加聚反应生成，A错误；0.1mol题给物质完全燃烧，生成标准状况下33.6nLCO2，B错误；题给物质在酸性条件下水解产物之一为乙二醇，乙二醇可作汽车发动机的抗冻剂，C正确；1mol题给物质与足量NaOH溶液反应，最多可消耗4nmolNaOH，D错误。技巧点拨加聚反应和缩聚反应的判断方法1.若聚合物链节主链上都是碳原子，一般为加聚反应的产物；若链节主链上含有、等基团时，一般为缩聚反应的产物。特例：O—CH2为甲醛的加聚产物，为环氧乙烷的加聚产物。2.加聚反应的单体一般含有、；缩聚反应的单体一般含有两个或两个以上能够相互发生缩合反应的官能团，如—OH、—COOH、—NH2、—X等。3.若单体和聚合物链节的化学组成相同，发生的是加聚反应；若化学组成不同，相差若干个小分子（如H2O、HX等），发生的是缩聚反应。2.[北京高考]高分子M广泛用于牙膏、牙科黏合剂等口腔护理产品，合成路线如图所示：下列说法不正确的是（D）A.试剂a是甲醇B.化合物B不存在顺反异构体C.化合物C的核磁共振氢谱有一组峰D.合成M的聚合反应是缩聚反应解析根据高分子M的结构简式、两种反应物的结构简式及反应条件、反应类型，可推断出化合物B、C的结构简式分别是CH2CH—O—CH3和。试剂a为CH3OH，即甲醇，A项正确；化合物B为CH2CH—O—CH3，其中1个双键碳原子上连接2个氢原子，故不存在顺反异构体，B项正确；化合物C为，其结构对称，只含有一种化学环境的氢原子，故其核磁共振氢谱有一组峰，C项正确；高分子M是由CH2CH—O—CH3和中的双键发生加成聚合反应生成的，D项错误。方法技巧加聚产物单体的判断方法1.凡链节主链只有两个碳原子（无其他原子）的聚合物，其单体必为一种，将链节中的两个半键闭合即得对应单体。如的单体为2.凡链节主链有四个碳原子（无其他原子），且链节中无双键的聚合物，其单体必为两种，以链节中每两个碳原子为一个单元划线断开，然后分别将两个半键闭合即得对应单体。如的单体为和。3.凡链节主链上只有碳原子，且存在碳碳双键结构的聚合物，其断键规律是按“见双键，四个碳（以碳碳双键为中心的4个碳原子）；无双键，两个碳”划线断开，然后将单键变双键，双键变单键即得对应单体。4.凡链节主链上有多个碳原子（n＞2），且含有碳碳双键的聚合物，若采用“见双键，四个碳”的断键方式，链节主链两边分别剩下1个碳原子，无法构成含双键的单体时，则可能是含有碳碳三键的化合物参与了加聚反应。如的单体是、CH≡CH和CH2CH2。5.链节主链上有—CR2—O—结构的聚合物，其单体可能为醛或酮。如CH2—O的单体是HCHO。缩聚产物单体的判断方法1.若聚合物为、或，其单体必为一种。如的单体为HO—CH2CH2—OH，的单体为。2.凡链节中含有的高聚物，其单体为羧酸和醇。判断其单体的方法为根据缩合时的断键情况补充对应的原子或原子团，即“断键，补原子”。如的单体为HOOC—COOH和HOCH2CH2OH。3.凡链节中含有的聚合物，其单体一般为氨基酸。如的单体为H2NCH2COOH和。命题点2有机高分子合成3.[2021重庆]光刻胶是集成电路微细加工技术中的重要化工材料。某成膜树脂F是248nm光刻胶的组成部分，对光刻胶性能起关键作用。（1）F由单体Ⅰ和单体Ⅱ合成，其结构简式如图所示：F中官能团的名称为酰胺基和酯基；生成F的反应类型为加聚反应。（2）单体Ⅰ的分子式为C8H14O2。①单体Ⅰ的结构简式为。②单体Ⅰ的同分异构体G能发生银镜反应，核磁共振氢谱有两组峰（峰面积比为6∶1），则G的结构简式为。（3）单体Ⅱ的一种合成路线如下（部分试剂及反应条件略）：已知以下信息：①A＋BC为加成反应，则B的化学名称为乙炔②D的结构简式为，E的结构简式为。③E的同分异构体能同时满足以下两个条件的有6种（不考虑立体异构）。（i）含有环己烷基，环上只有3个取代基且相同；（ii）能与金属钠反应放出氢气。④已知以下信息：a.＋H2OH+＋R4OH（R1、R2、R4为烃基，R3为H或烃基）b.H+＋H2O（R为H或烃基）单体Ⅱ的加聚产物在酸性介质中发生反应的化学方程式为H+＋n。解析（1）生成F的两种单体分别为和，两者发生加聚反应生成F。（2）②单体Ⅰ的同分异构体G能发生银镜反应，则含有醛基或甲酸酯基，核磁共振氢谱有两组峰，峰面积之比为6∶1，则结构对称，含有2个—CHO，4个—CH3，故符合条件的结构简式为。（3）①A＋BC为加成反应，则B的结构简式为，名称为乙炔。②根据已知信息第一步反应知D的结构简式为。D发生已知信息第二步反应生成，则E为。③根据含有环己烷基，环上只有3个取代基且相同，及能与金属钠反应放出氢气，知含有羟基，因此3个取代基为—CH2OH，则满足条件的同分异构体有、、、、、，共6种。1.[2023北京]一种聚合物PHA的结构简式如图，下列说法不正确的是（A）A.PHA的重复单元中有两种官能团B.PHA可通过单体缩聚合成C.PHA在碱性条件下可发生降解D.PHA中存在手性碳原子解析PHA的重复单元中只含有酯基一种官能团，A错误；由PHA的结构可知，其可由单体缩聚合成，B正确；PHA中含有酯基，可在碱性条件下发生降解，C正确；PHA中含有如图“*”所示的手性碳原子，D正确。2.[2021北京]可生物降解的高分子材料聚苯丙生（L）的结构片段如下图。聚苯丙生（L）Xm—Yn—Xp—Yq（表示链延长）X为Y为已知：R1COOH＋R2COOH脱水水解＋H2O下列有关L的说法不正确的是（C）A.制备L的单体分子中都有两个羧基B.制备L的反应是缩聚反应C.L中的官能团是酯基和醚键D.m、n、p和q的大小对L的降解速率有影响解析由X和Y的结构可知合成L的单体分别为和，每个单体分子中均含2个羧基，A项正确；由已知信息知，生成L的同时，还生成小分子物质H2O，该反应属于缩聚反应，B项正确；L中的官能团是—O—和，不含酯基，C项错误；聚合物的分子结构对聚合物的降解有本质影响，故m、n、p、q的大小会影响L的降解速率，D项正确。3.[有机高分子的合成][2022广东]基于生物质资源开发常见的化工原料，是绿色化学的重要研究方向。以化合物Ⅰ为原料，可合成丙烯酸Ⅴ、丙醇Ⅶ等化工产品，进而可制备聚丙烯酸丙酯类高分子材料。（1）化合物Ⅰ的分子式为C5H4O2，其环上的取代基是醛基（写名称）。（2）已知化合物Ⅱ也能以Ⅱ'的形式存在。根据Ⅱ'的结构特征，分析预测其可能的化学性质，参考①的示例，完成下表。序号结构特征可反应的试剂反应形成的新结构反应类型①—CHCHH2—CH2—CH2—加成反应②Cu（OH）2、NaOH氧化反应③C2H5OH、浓H2SO4酯化反应（取代反应）（3）化合物Ⅳ能溶于水，其原因是化合物Ⅳ中含有两个羧基，可以与水形成分子间氢键。（4）化合物Ⅳ到化合物Ⅴ的反应是原子利用率100％的反应，且1molⅣ与1mol化合物a反应得到2molⅤ，则化合物a为C2H4。（5）化合物Ⅵ有多种同分异构体，其中含结构的有2种，核磁共振氢谱图上只有一组峰的结构简式为。（6）选用含二个羧基的化合物作为唯一的含氧有机原料，参考上述信息，制备高分子Ⅷ的单体。Ⅷ写出Ⅷ的单体的合成路线（不用注明反应条件）。解析（1）化合物Ⅰ的分子式为C5H4O2，其环上的取代基是醛基。（2）中含有醛基、羧基、碳碳双键三种官能团，根据官能团的性质可完成表格。（3）化合物Ⅳ中含有两个羧基，可以与水形成分子间氢键，所以化合物Ⅳ能溶于水。（4）化合物Ⅳ的分子式为C4H4O4，化合物Ⅴ的分子式为C3H4O2，由题意知，1molⅣ与1mol化合物a反应得到2molⅤ，且该反应是原子利用率100％的反应，根据原子守恒，可得化合物a为C2H4。（5）化合物Ⅵ的分子式为C3H6O，不饱和度为1，其中含有结构的同分异构体有、CH3CH2CHO2种，核磁共振氢谱图上只有一组峰的结构简式为。1.下列说法不正确的是（D）A.[2022河北改编]制造阻燃或防火线缆的橡胶能由加聚反应合成B.[2022河北]制造特种防护服的芳纶纤维属于有机高分子材料C.[2022河北]可降解聚乳酸塑料的推广应用可减少“白色污染”D.[2021河北]聚氯乙烯通过加聚反应制得，可用于制作不粘锅的耐热涂层解析聚氯乙烯受热时易产生有毒物质，不能用于制作炊具，D项错误。2.下列说法不正确的是（C）A.[2022浙江]植物油含有不饱和高级脂肪酸甘油酯，能使溴的四氯化碳溶液褪色B.[2021河北]淀粉是相对分子质量可达几十万的天然高分子物质C.[2022浙江改编]麦芽糖、蔗糖都能发生银镜反应D.[2022浙江]将天然的甘氨酸、丙氨酸、苯丙氨酸混合，在一定条件下生成的链状二肽有9种解析植物油含不饱和高级脂肪酸甘油酯，含有碳碳双键，能使溴的四氯化碳溶液褪色，A项正确；淀粉是天然高分子物质，相对分子质量大，B项正确；麦芽糖含有醛基，能发生银镜反应，蔗糖不含醛基，不能发生银镜反应，C项错误；将天然的甘氨酸、丙氨酸、苯丙氨酸混合，在一定条件下自身两两缩合生成的链状二肽有三种，甘氨酸和丙氨酸、苯丙氨酸形成两种链状二肽，苯丙氨酸和丙氨酸、甘氨酸形成两种链状二肽，丙氨酸和甘氨酸、苯丙氨酸形成两种链状二肽，共9种，D项正确。3.[浙江高考组合]下列说法正确的是（D）A.只有不同种类的氨基酸之间才能形成多肽B.油脂、糖类和蛋白质都能发生水解反应C.氨基酸为有机高分子，种类较多，分子中都含有—COOH和—NH2D.向鸡蛋清的溶液中加入饱和硫酸钠溶液产生沉淀，加水后沉淀可溶解解析同种、不同种氨基酸之间都能形成多肽，A项错误；单糖不能发生水解反应，B项错误；氨基酸的相对分子质量都比较小，不是有机高分子，C项错误；向鸡蛋清的溶液中加入饱和Na2SO4溶液发生盐析而产生沉淀，蛋白质的活性没有改变，加水后沉淀又能溶解，D项正确。4.[2023上海]巧克力中含有一种由硬脂酸（C18H36O2）和甘油（C3H8O3）酯化而成的脂肪（硬脂酸甘油酯），因此具有润滑的口感，会在嘴里融化。硬脂酸甘油酯结构如图所示，下列属于硬脂酸甘油酯的性质的是（D）A.熔点很高B.难水解C.分子中含有碳碳双键D.可以缓慢氧化生成CO2和H2O解析巧克力会在嘴里融化，故硬脂酸甘油酯熔点不高，A错误；分子结构中含有酯基，易水解，B错误；其分子式为C57H110O6，不饱和度为3，含有3个酯基（每个酯基的不饱和度为1），故结构中不含碳碳双键，C错误；硬脂酸甘油酯属于有机物，可以缓慢氧化生成CO2和H2O，D正确。5.诺贝尔化学奖授予将“化学生物学提升为现代最大科学”的三位化学家，利用三人的研究成果，可以迅速地辨识蛋白质，制造出溶液中蛋白质分子的三维空间影像。下列关于蛋白质的说法不正确的是（B）A.蛋白质在酶的作用下最终水解成氨基酸B.蚕丝的主要成分是纤维素C.向蛋白质溶液中加入饱和硫酸钠溶液，析出蛋白质固体，此过程发生了物理变化D.浓硝酸溅到皮肤上，使皮肤呈现黄色是由于浓硝酸与皮肤发生了显色反应解析蛋白质在酶的作用下最终水解成氨基酸，A项正确；蚕丝的主要成分是蛋白质，B项错误；向蛋白质溶液中加入饱和Na2SO4溶液，蛋白质发生盐析，但蛋白质的活性并没有改变，此过程发生了物理变化，C项正确；皮肤不慎沾上浓硝酸会出现黄色，是蛋白质发生显色反应的结果，D项正确。6.[淀粉水解][北京高考]淀粉在人体内的变化过程如下：下列说法不正确的是（A）A.n＜mB.麦芽糖属于二糖C.③的反应是水解反应D.④的反应为人体提供能量解析淀粉在酸或酶的作用下发生水解，大分子的淀粉首先转化为小分子的中间物质糊精，因此m＜n，A项错误；1分子麦芽糖水解生成2分子葡萄糖，因此麦芽糖属于二糖，B项正确；③的反应为C12H22O11＋H2O酶2C6H12O6，为水解反应，C项正确；④的反应为葡萄糖在人体内发生氧化反应，为生命活动提供能量，D7.[蔗糖水解＋实验操作][2021山东]某同学进行蔗糖水解实验，并检验产物中的醛基，操作如下：向试管Ⅰ中加入1mL20％蔗糖溶液，加入3滴稀硫酸，水浴加热5分钟。打开盛有10％NaOH溶液的试剂瓶，将玻璃瓶塞倒放，取1mL溶液加入试管Ⅱ，盖紧瓶塞；向试管Ⅱ中加入5滴2％CuSO4溶液。将试管Ⅱ中反应液加入试管Ⅰ，用酒精灯加热试管Ⅰ并观察现象。实验中存在的错误有几处？（B）A.1 B.2C.3 D.4解析盛装NaOH溶液的试剂瓶应用橡胶塞而不是用玻璃塞；向蔗糖水解后的溶液中加入新制的氢氧化铜前，要先加入稀NaOH溶液使其呈弱碱性，共2处错误，B项正确。8.[2022山东]下列高分子材料制备方法正确的是（B）A.聚乳酸（）由乳酸经加聚反应制备B.聚四氟乙烯（）由四氟乙烯经加聚反应制备C.尼龙－66（）由己胺和己酸经缩聚反应制备D.聚乙烯醇（）由聚乙酸乙烯酯（）经消去反应制备解析聚乳酸是由乳酸（）经缩聚反应制备，A项错误；聚四氟乙烯是由四氟乙烯（CF2CF2）经加聚反应制备，B项正确；尼龙－66由己二胺[H2N—（CH2）6—NH2]和己二酸[HOOC—（CH2）4—COOH]经缩聚反应制备，C项错误；聚乙烯醇是由聚乙酸乙烯酯（）经水解反应（或取代反应）制备，D项错误。9.[高聚物单体的判断等][2024江苏盐城月考]某光刻胶（ESCAP）由三种单体共聚而成，ESCAP在芯片表面曝光时发生如下反应：下列叙述不正确的是（D）A.合成ESCAP的一种单体为苯乙烯B.曝光时发生了取代反应和消去反应C.X的酸性比ESCAP的酸性强D.Y分子中所有碳原子共平面且存在顺反异构解析A项，由ESCAP的中间部分知其一种单体为苯乙烯，正确；B项，ESCAP中的酯基水解生成羧基，水解反应属于取代反应，水解反应还生成醇（），该醇发生消去反应生成Y，正确；C项，X中含有羧基、酚羟基，ESCAP中含有酚羟基，羧基的酸性强于酚羟基，正确；D项，Y分子中所有碳原子共平面，但是双键碳原子所连的原子或基团相同，故不存在顺反异构，错误。10.[2021海南改编]我国化工专家吴蕴初自主破解了“味精”的蛋白质水解工业生产方式。味精的主要成分为谷氨酸单钠盐。X是谷氨酸（结构简式如图）的同分异构体，与谷氨酸具有相同的官能团种类与数目。下列有关说法正确的是（C）谷氨酸A.谷氨酸分子式为C5H8NO4B.谷氨酸分子中有2个手性碳原子C.谷氨酸单钠能溶于水D.X的数目（不含立体异构）有9种解析由谷氨酸的结构简式可知，其分子式为C5H9NO4，分子中有1个手性碳原子，A、B项错误；谷氨酸单钠属于钠盐，能溶于水，C项正确；由题给信息可知，X中含有2个羧基和1个氨基，其可能的结构分析如下：故符合条件的X的数目有8种，D项错误。11.[新型高分子材料][2022湖南]聚乳酸是一种新型的生物可降解高分子材料，其合成路线如下：下列说法错误的是（B）A.m＝n－1B.聚乳酸分子中含有两种官能团C.1mol乳酸与足量的Na反应生成1molH2D.两分子乳酸反应能够生成含六元环的分子解析由质量守恒知m＝n－1，A项正确；聚乳酸分子中链节内有酯基，末端有羟基、羧基，共有3种官能团，B项错误；乳酸分子中的羟基与羧基均可与Na反应生成H2，C项正确；2个乳酸分子成环时，可形成，D项正确。12.某学生设计了四种实验方案，其中方案设计和结论都正确的是（C）A.淀粉溶液稀H2SOB.淀粉溶液稀H2SOC.淀粉溶液稀H2SO4△D.淀粉溶液稀H2SO解析A项，方案设计正确，结论错误，因为当淀粉部分水解时，残留的淀粉也会使碘水变蓝；B项，方案设计及结论均错误，因为当水解液呈酸性时，应先加碱中和，否则加入的新制的Cu（OH）2首先与硫酸发生中和反应而无法与葡萄糖作用；C项，方案设计与结论均正确；D项，方案设计及结论均错误，加入银氨溶液前应先加碱中和，否则加入的银氨溶液首先与硫酸反应而无法与葡萄糖作用。13.[高聚物单体和反应类型的推断]（1）双酚A（）在工业上可用于合成聚碳酸酯，合成路线如图1所示：双酚A聚碳酸酯图1①生成双酚A的化学方程式为2＋H2SO4②合成聚碳酸酯的聚合反应类型是缩聚反应；若伴随小分子CH3OH生成，则单体X的结构简式为。（2）工程塑料ABS的结构简式为合成该聚合物的聚合反应类型是加聚反应，对应单体的名称分别为苯乙烯、丙烯腈、1，3－丁二烯。（3）如图2所示是一种线型高分子的一部分：图2由此可知，合成该高分子的聚合反应类型为缩聚反应，对应的单体至少有5种，它们的结构简式分别为、、、、。解析（1）②由聚碳酸酯主链中的官能团为酯基可知，该高聚物通过缩聚反应得到。从官能团酯基部位断裂，并结合生成的小分子CH3OH，可推知单体X为碳酸二甲酯。（2）主链由C—C键、CC键组成，故该高聚物通过加聚反应得到，断裂高分子两端的共价键，然后由两端向内分析碳原子是否满足“碳四价”，在主链适当位置添加和断裂共价键，即可获得一些片段，即为单体，该高聚物的单体有三种。（3）观察主链，有酯基，应为通过缩聚反应进行聚合的，断裂酯基的C—O键，补充适当的—