1、第四章生物大分子第四章生物大分子 知识体系构建与核心素养提升知识体系构建与核心素养提升 1糖类 (3)多糖 淀粉 结构：由葡萄糖单元构成的高分子化合物，无醛基 物理性质：无嗅、无味的白色粉末状物质，不溶于冷水，在热水中 膨胀，部分溶解，无甜味 化学性质：无还原性，水解最终产物是葡萄糖，遇碘变蓝色 存在、制法和用途：存在于植物种子、根和块茎中，可用作食物、 工业原料等 纤维素 结构：由葡萄糖单元构成的高分子化合物，无醛基，每个结构 单元含有3个羟基 物理性质：白色纤维状物质，无嗅，无味，不溶于水，也不溶于 一般的有机溶剂，无甜味 化学性质：无还原性，水解最终产物是葡萄糖 存在、制法和用途：可从植
2、物中提取，制醋酸纤维等 2蛋白质 (1)一般蛋白质 存在：广泛存在于生物体中 重要性：蛋白质是生命的基础，没有蛋白质就没有生命 物理性质 溶解性：有的能溶于水，有的不溶 盐析：蛋白质溶液遇到浓的轻金属盐溶液而凝结析出，为 可逆的物理变化， 蛋白质保留生理活性，用于可溶性蛋白质的分离提纯 化学性质 两性：既能与酸反应，又能与碱反应 水解反应：在酸、碱或催化剂作用下，最终产物为氨基酸 变性：蛋白质在加热、重金属盐、乙醇、紫外线等作用 下， 失去生理活性，是不可逆的化学变化，用于杀菌消 毒、动物标本的保存等 显色反应：含苯环的蛋白质遇到浓硝酸呈黄色，用于鉴别 蛋白质 燃烧：燃烧时有烧焦羽毛的气味，用
3、于鉴别蛋白质 组成 主要元素：碳、氢、氧、氮、硫等 基本单元：多种氨基酸，氨基酸是分子内含有COOH和NH2 的烃的衍生物 (2)酶 绝大多数酶是蛋白质 催化作用 条件温和 高度专一 高效催化 3核酸 1证据推理与模型认知 认知糖类、蛋白质、氨基酸、核酸等的官能团，推测糖类、蛋白质、氨基酸、核酸等的性质。 2宏观辨识与微观探析 从官能团角度认识氨基酸、蛋白质及核酸的结构、性质，形成“结构决定性质”的观念；并 充分利用蛋白质、脱氧核糖核酸、核糖核酸的结构示意图或分子模型，能从宏观和微观相结 合的视角分析与解决实际问题。 3科学态度与社会责任 通过实验探究相关物质的性质，培养实验能力与创新迁移能力
4、。通过对人工合成多肽、蛋白 质、核酸等在生命科学发展中所起的重要作用的学习，深刻认识化学对创造更多物质财富和 精神财富、满足人民日益增长的美好生活需要的重大贡献。 例 1 (2017 北京，11)聚维酮碘的水溶液是一种常见的碘伏类缓释消毒剂，聚维酮通过氢键 与 HI3形成聚维酮碘，其结构表示如下： (图中虚线表示氢键) 下列说法不正确的是( ) A聚维酮的单体是 B聚维酮分子由(mn)个单体聚合而成 C聚维酮碘是一种水溶性物质 D聚维酮在一定条件下能发生水解反应 答案 B 解析 A 项，根据结构分析，可得聚维酮的单体是；B 项，聚维酮分子左侧包括 2m 个链节，故其由(2mn)个单体聚合而成；
5、C 项，聚维酮碘存在氢键，能够溶于水；D 项，聚 维酮含有肽键，在一定条件下能发生水解反应。 例 2 (2018 全国卷，36)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 的路线如下： 回答下列问题： (1)葡萄糖的分子式为_。 (2)A 中含有的官能团的名称为_。 (3)由 B 到 C 的反应类型为_。 (4)C 的结构简式为_。 (5)由 D 到 E 的反应方程式为_ _。 (6)F 是 B 的同分异构体。 7.30 g 的 F 与足量饱和碳酸氢钠反应可释放出 2.24 L 二氧化碳(标准 状况)，F
6、 的可能结构共有_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 311 的结构简式为_。 答案 (1)C6H12O6 (2)羟基 (3)取代反应(或酯化反应) (4) (5) (6)9 解析 (2)葡萄糖中含有羟基和醛基， 醛基与氢气发生加成反应生成羟基，因此 A 中的官能团 只有羟基。 (3)B 分子中含有羟基，能与乙酸发生酯化反应，因此该反应类型为取代反应(或酯化反应)。 (4)由C的分子式可知， B中只有一个羟基发生了取代反应， 因此C的结构简式为。 (5)D 生成 E 的反应为酯在氢氧化钠作用下的水解反应，该反应的化学方程式为 。 (6)B 的分子式为 C6H10O4，
7、其相对分子质量为 146，F 是 B 的同分异构体，则 7.30 g F 的物质 的量为 0.05 mol，生成的二氧化碳的物质的量为 0.1 mol，因此 F 分子中含有两个羧基，剩余 基团为C4H8，根据同分异构体的书写方法可判断符合要求的 F 的可能结构有 9 种，其中满 足题目要求的结构简式为。 例 3 (2020 全国卷，36)有机碱，例如二甲基胺()、苯胺()、吡啶 ()等，在有机合成中应用很普遍，目前“有机超强碱”的研究越来越受到关注，以 下为有机超强碱 F 的合成路线： 已知如下信息： H2C=CH2 CCl3COONa 乙二醇、二甲醚/ 苯胺与甲基吡啶互为芳香同分异构体 回答
8、下列问题： (1)A 的化学名称为_。 (2)由 B 生成 C 的化学方程式为_ _。 (3)C 中所含官能团的名称为_。 (4)由 C 生成 D 的反应类型为_。 (5)D 的结构简式为_。 (6)E 的六元环芳香同分异构体中，能与金属钠反应，且核磁共振氢谱有四组峰，峰面积之比 为 6221 的有 _种， 其中， 芳香环上为二取代的结构简式为_。 答案 (1)三氯乙烯 (2)KOH 醇 KClH2O (3)碳碳双键、 碳氯键 (4)取代反应 (5) (6)6 解析 (1)A 的结构简式为 ClCH=CCl2，名称为三氯乙烯。 (2)BC 发生消去反应：KOH 醇 KClH2O。 (3)C 为，官能团名称为碳碳双键、碳氯键。 (4)CD 的反应类型为取代反应。 (5)由 F 的结构及信息可知 D 的结构简式为。 (6)由信息及题给信息， 符合条件的同分异构体有、 、6 种，其 中，芳香环上为二取代的为。