高中化学第4讲生物大分子合成高分子.pdf

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第 4 讲 生物大分子 合成高分子
课 程 标 准 知 识 建 构
，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
方程式。
2．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。
3．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。
4．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化合物，说明它
们在材料领域中的应用。

一、糖类、蛋白质、核酸
1．糖类
(1)概念：多羟基醛、多羟基酮和它们的脱水缩合物。由碳、氢、氧三种元
素组成，大多数糖类化合物的通式为 C (H O) 。
n 2 m
(2)分类：

(3)单糖——葡萄糖、果糖和戊糖：
①葡萄糖、果糖的组成和分子结构
分子式 结构简式 官能团 二者关系
葡萄糖 C H O CH OH(CHOH) CHO —OH、—CHO 同分异
6 12 6 2 4 : .
构体
果糖 CH OH(CHOH) COCH OH
2 3 2 —OH、
②葡萄糖的化学性质

③核糖与脱氧核糖
核糖与脱氧核糖分别是生物体的遗传物质核糖核酸 (RNA)与脱氧核糖核酸
(DNA)的重要组成部分，它们都是含有 5 个碳原子的单糖——戊糖。
核糖的结构简式： ；
脱氧核糖的结构简式： 。
(4)二糖——蔗糖和麦芽糖
比较项目 蔗糖 麦芽糖
分子式 均为 C H O
12 22 11
相同点
性质 都能发生水解反应
是否含醛基 不含 含有
不同点
水解产物 葡萄糖和果糖 葡萄糖
相互关系 互为同分异构体
(5)多糖——淀粉和纤维素
①相似点
a．都属于天然有机高分子化合物，属于多糖，分子式都可表示为(C H O ) 。
6 10 5 n
b．都能发生水解反应，如淀粉水解的化学方程式为
。
c．都是非还原性糖，都不能发生银镜反应。
②不同点 : .
a．通式中 n 值不同。
b．淀粉遇碘呈现特殊的蓝色。
2．氨基酸与蛋白质
(1)氨基酸的概念：羧酸分子中烃基的氢原子被氨基取代后的产物。天然蛋
白质水解后得到的几乎都是 α－氨基酸，其通式为 ，官能团为
—NH 和—COOH。
2
(2)氨基酸的化学性质
①两性：如甘氨酸与 HCl、NaOH 反应的化学方程式分别为

②成肽反应：如丙氨酸分子成肽反应方程式为：

(3)蛋白质的结构与性质
①组成与结构：蛋白质含有 C、H、O、N、S 等元素，是由氨基酸通过缩聚
反应生成的，蛋白质属于天然有机高分子化合物。
②性质 : .

(4)酶
大部分酶是一种蛋白质，具有蛋白质的性质。酶是一种生物催化剂，催化作
用具有以下特点：
①条件温和，不需加热
②具有高度的专一性
③具有高效催化作用
3．核酸
(1)核酸的组成
核酸是由许多核苷酸单体形成的聚合物，核苷酸进一步水解得到磷酸和核
苷，核苷继续水解得到戊糖和碱基。

(2)核酸的结构

(3)碱基互补配对原则
碱基互补配对原则是碱基间的一种一一对应的关系，在 DNA 或某些双链 : .
RNA 分子结构中，由于碱基之间的氢键具有固定的数目和 DNA 两条链之间的距
离保持不变，使得碱基配对必须遵循一定的规律，这就是腺嘌呤 (A)一定与胸腺
嘧啶(T)配对[在 RNA 中腺嘌呤(A)与尿嘧啶(U)配对]，鸟嘌呤(G)一定与胞嘧啶(C)
配对，反之亦然。
(4)核酸的生物功能
核酸是生物体遗传信息的载体。有一定的碱基排列顺序的 DNA 片段含有特
定的遗传信息，被称为基因。DNA 分子上有许多基因，决定了生物体的一系列
性状。RNA 则主要负责传递、翻译和表达 DNA 所携带的遗传信息。
【诊断 1】 判断下列说法是否正确，正确的打√，错误的打×。
(1)葡萄糖、蛋白质都属于高分子化合物( )
(2)凡是符合 C (H O) 通式的有机物都是糖( )
n 2 m
(3)核酸是大多数生物体的遗传物质( )
(4)淀粉和纤维素的通式相同，水解的最终产物都是葡萄糖( )
(5)天然蛋白质水解的最终产物是 α－氨基酸( )
(6)将(NH ) SO 、CuSO 溶液分别加入蛋白质溶液，都出现沉淀，表明二者
4 2 4 4
均可使蛋白质变性( )
答案 (1)× (2)× (3)√ (4)√ (5)√ (6)×
二、合成有机高分子
1．基本概念
(1)单体：能够进行聚合反应形成高分子化合物的低分子化合物。
(2)链节：高分子化合物中化学组成相同、可重复的最小单位。
(3)聚合度：高分子链中含有链节的数目。
如：

2．两种合成反应
(1)加聚反应：小分子物质以加成反应形式生成高分子化合物的反应。
(2)缩聚反应：单体分子间缩合脱去小分子(如 H O、HX 等)生成高分子化合
2
物的反应。 : .
3．分类及性质特点
根据
高分子化合物――→
来源

天然高分子化合物：如淀粉、纤维素、蛋白质

线型结构：具有热塑性，如低压聚乙烯
 
根据
合成高分子化合物――→支链型结构：具有热塑性，如高压聚乙烯
 结构
 
网状结构：具有热固性，如酚醛树脂
其中，塑料、合成纤维、合成橡胶又被称为“三大合成材料”。
4．常见高分子化合物的结构简式和单体
名称 单体 结构简式