内容正文:
蛋白质与油脂
授课人:李旭苗
时间:2023年5月22日
新人教版·必修二·第七章
第四节·基本营养物质·第二课时
高中化学
1
蛋白质
1.主要存在
动物蛋白
植物蛋白
肌肉、毛发、皮肤、脚蹄、蛋清、酶、激素、抗体、病毒、乳汁、血红蛋白、血液
大豆、花生、谷物、蚕丝
2.组成
由碳、氢、氧、氮、硫等元素组成,是一类非常复杂的天然有机高分子。
结合我们生活中接触的蛋白质,思考蛋白质能溶于水吗?
3.物理性质
有的蛋白质能溶于水,如鸡蛋清等;有的难溶于水,如丝、毛等。
课本P85
(最终产物)
多肽
氨基酸
蛋白质
酸、碱或酶
水解反应
水解反应
阅读课本P85与P86第一自然段了解氨基酸的官能团,预测氨基酸化学性质和食物中的蛋白质在人体的转化。
羧基
氨基
1 含有共同的官能团:氨基-NH2 、 羧基 -COOH
2 氨基和羧基连在同一个碳上,属于α—氨基酸。
氨基酸
(1)定义:
(2)α-氨基酸结构:
(3)官能团:
氨基(-NH2)
羧基(-COOH)
羧酸分子中的烃基上的氢原子被 -NH2 (氨基)取代的化合物。
思考:根据氨基酸的结构,预测可能有哪些化学性质?
R–CH–COOH
NH2
氨基典型反应
相互影响的特性
官能团分析:
羧基典型反应
课本P86
氨基酸的化学性质
两性
含有氨基(显碱性): 能与酸反应
含有羧基(显酸性): 能与碱反应
(这种盐具有酸性)
(这种盐具有碱性)
思考: 氨基酸分子之间可否反应?如何断键?蛋白质是怎样生成的?
1、下列物质中既能与盐酸反应,又能NaOH溶液反应的是( ) ①NaHCO3 ; ②(NH4)2S ; ③Al(OH)3 ; ④NH4Cl;⑤Al; ⑥Al2O;
⑦H2N-CH2-COOH ; ⑧CH3-COOH; ⑨蛋白质
A.①②③⑧ B.①②④⑤ C.⑤⑥⑦⑧⑨ D.①②③⑤⑥⑦⑨
D
小结 :既能与强酸又能与强碱反应的物质
(1)两性金属:Al (2)两性氧化物:Al2O3
(3)两性氢氧化物 (4)弱酸的酸式盐
(5)弱酸的铵盐 (6)氨基酸和蛋白质 (7)酯类物质
新型冠状病毒三维结构
显微镜下的蛋白质分子
病毒都是蛋白质分子,我们知道使用消毒剂、高温等手段可以消灭病毒,这是为什么呢?
蛋白质的性质
实验探究
课本P86
蛋白质的特性
【实验7-9】
(1)向盛有鸡蛋清溶液的试管中加入几滴醋酸铅溶液,观察现象。
实验现象:
加入几滴醋酸铅溶液,鸡蛋清沉淀,加入蒸馏水,凝结的鸡蛋清不溶解
蛋白质的特性
【实验7-9】
(2)向盛有鸡蛋清溶液的试管中滴入几滴浓硝酸,加热,观察现象。
实验现象:蛋白质溶液变为黄色
蛋白质的显色反应
蛋白质与一些试剂发生显色反应,
很多蛋白质与浓硝酸作用时呈黄色。
蛋白质的特性
【实验7-9】
(3)在酒精灯的火焰上分别灼烧一小段头发和丝织品,小心闻气味。
实验现象:烧焦羽毛的气味
蛋白质的灼烧反应
※利用蛋白质的显色反应和灼烧反应可以检验蛋白质。
蛋白质的变性
条件 a. 化学试剂——如重金属盐类、强酸、强碱、乙醇、甲醛等;
b. 物理因素——加热、紫外线等
表现 蛋白质失去生理活性,溶解度下降,再加蒸馏水,沉淀
_____(填会或不会)溶解。
不会
【思考】蛋白质的变性是_____(填物理或化学)变化过程,这个过程_________(填可逆或不可逆)。
化学
不可逆
蛋白质的用途
(1)蛋白质是人类必须的营养物质。
(2)用蚕丝织成的丝绸可以制作服装;从动物皮、骨中提取的明胶可用作食品增稠剂,生产胶囊和感光材料。
(3)绝大多数酶是蛋白质,是生物体内重要的催化剂。
课本P86
1.为什么医院里对一些医疗器械进行高温蒸煮,对患者住过的床铺进行紫外线照射?注射前用蘸有乙醇体积分数为75%酒精棉球擦拭皮肤?
提示:细菌和病毒的主要成分是蛋白质,高温、紫外线照射和酒精能使蛋白质变性,而起到杀菌消毒作用。
2.不小心误服可溶性重金属盐应立即采取什么急救措施呢?
提示:立即服用大量鲜牛奶或豆浆或鸡蛋清等蛋白质含量丰富的食物,可使重金属与服用的蛋白质发生变性作用,从而减轻重金属对机体的危害。
3.钡盐也属于重金属盐,医院在做胃透视时要服用“钡餐”BaSO4为何不会中毒?能否改服BaCO3?
提示:BaSO4是一种不溶于水和酸的重金属盐,BaCO3在胃酸的作用下会溶解,重金属离子Ba2+会使人体蛋白质变性而中毒,所以不能服用BaCO3。
4.在生物实验室里,常用甲醛溶液(俗称福尔马林)保存动物标本。在农业上,可以用硫酸铜、生石灰和水制成波尔多液来防止农作物病害。为什么?
提示:甲醛溶液和硫酸铜溶液、氢氧化钙都能使蛋白质变性,甲醛溶液用来防腐,硫酸铜、氢氧化钙能杀菌。
(7)可以通过灼烧的方法鉴别真蚕丝和人造丝( )
(3)生物体内的酶都是蛋白质( )
(4)蛋白质溶液遇到盐就会变性( )
(5)蛋白质变性属于化学变化( )
判断正误
(1)蛋白质都是高分子,组成元素只有C、H、O、N( )
(2)蛋白质在酶的作用下,可直接水解生成各种氨基酸( )
×
提示 蛋白质水解生成多肽,多肽进一步水解,最终生成氨基酸。
√
×
×
×
(6)向鸡蛋清溶液中加入醋酸铅溶液,生成白色沉淀,加水可重新溶解
( )
×
提示 加入重金属盐,蛋白质发生变性,加水也不会溶解。
√
提示 真蚕丝灼烧有烧焦羽毛的气味,而人造丝没有。
D
C
脱水缩合反应,肽键之间连接形成肽链
3.现有四种试剂:A.新制Cu(OH)2悬浊液;B.浓硝酸;C.AgNO3溶液;
D.碘水。为了鉴别下列四瓶无色溶液,请你选择合适的试剂,将其填入
相应的括号中。
(1) 葡萄糖溶液 ( ) (2)食盐溶液 ( )
(3) 淀粉溶液 ( ) (4)鸡蛋清溶液 ( )
A
C
D
B
4.下面关于蛋白质的叙述不正确的是( )
A.在豆浆中加入少量石膏,能使豆浆中的蛋白质凝结,从而制成豆腐
B.蛋白质都是高分子化合物
C.蛋白质在酶的作用下水解的最终产物是葡萄糖
D.若误食重金属盐而引起中毒,可服用大量牛奶或豆浆进行解救
C
油脂
1. 分类
油(植物油、液态)
脂肪(动物油、固态)
2. 物理性质
密度比水小,粘度较大,有油腻感,难溶水,易溶于有机溶剂。
脂肪酸的饱和程度对油脂的熔点影响很大
课本P87
油脂
3. 组成与结构
油脂是高级脂肪酸与甘油通过酯化反应所生成的酯,由C、H、O三种元素组成,其结构可表示为
酯基
高级脂肪酸
丙三醇(甘油)
+
油脂
3. 组成与结构
高级脂肪酸
饱和脂肪酸
硬脂酸:
软脂酸:
C17H35COOH
C15H31COOH
不饱和脂肪酸
油酸:
亚油酸:
C17H33COOH
C17H31COOH
不饱和的高级脂肪酸甘油酯,含有C=C键,熔点较低,呈液态
饱和的高级脂肪酸甘油酯,不含有C=C键,熔点较高,呈固态
油:
脂:
相对分子质量小,不足1万,
因此油脂不属于高分子化合物
不含C=C键
含C=C键
硬脂酸甘油酯
思考与讨论:根据结构预测油脂具有哪些化学性质?
油脂的氢化反应
R1
C
O
O
CH2
R2
C
O
O
CH
R3
C
O
O
CH2
酯类的性质
烯烃性质
4. 油脂的化学性质
(1)氢化反应
C17H33COOCH2
C17H33COOCH2
C17H33COOCH
+
3 H2
催化剂
加热、加压
C17H35COOCH2
C17H35COOCH
C17H35COOCH2
(加成反应、硬化反应)
硬脂酸甘油脂
油+H2 脂肪(固态),人造脂肪(硬化油)
一定条件下
氢化
油酸甘油脂
硬化油性质稳定,不易变质,便于运输,可用于制造肥皂、脂肪酸、甘油、人造奶油等。
资料卡片
某些食品的包装袋中往往有一包黑色的粉末状物质,你知道其中的作用吗?为什么花生、瓜子、山核桃时间久了会产物“哈刺”味?
原因解析:许多食品中含有较多的油脂,这些油脂的结构中含有碳碳双键,在空气中放置久了会被氧化,产生过氧化物和醛类等物质,这些变质后产物的物质带有“哈刺”味,加入的黑色粉末是还原性铁粉,可除去食品包装袋中的空气,进而延长食品的保质期。
P87
油脂的水解
属于可逆反应,水解不完全。
①酸性条件下
请写出硬脂酸甘油酯在酸性条件下水解方程式?
应用:
工业上用于生产高级脂肪酸和甘油。
请写出硬脂酸甘油酯在碱性条件下水解方程式?
②碱性条件下
水解完全
硬脂酸钠(肥皂)
可溶于水
丙三醇(俗称甘油)
油脂在碱性条件下的水解反应叫 。
工业上用此反应来制肥皂。
皂化反应
酯基
24
注意讲清油脂水解时的断键机理.
皂化反应
NaOH溶液
用蒸汽加热
油脂
肥皂(高级脂肪酸钠) 、甘油、水等的混和液
加入细食盐
加热、搅拌
分层
皂化
盐析
加填充剂(松香、硅酸钠等)
压滤、干燥成型
下层:甘油、食盐水等
上层:肥皂液
成品肥皂
盐析:加入无机盐使某些有机物降低溶解度,从而析出的过程,属于物理变化。这里指加入食盐使肥皂析出的过程。
油脂的用途
生活食品中的油脂
①是产生能量最高的营养物质
②可提供身体所需的必需脂肪酸,保证机体的正常生理功能
③能增加食物的口感,润滑肠道,帮助排便
④具有保持体温和保护内脏器官的作用
·思考下列问题
(2)植物油和矿物油的区别是什么?
答:混合物,因为组成不同的油脂分子的高级脂肪酸可能不同
答:油脂中的油是指常温下呈液态的高级脂肪酸甘油酯,如花生油、豆油、菜籽油等植物油;而汽油、柴油的主要成分是多种烃类的混合物,也叫矿物油,是石油炼制的产物。
矿物油的组成是含C、H的多种烃(石油及其分馏产品)
(1)天然油脂属于纯净物,还是混合物? 为什么?
(1)糖类、油脂、蛋白质都是高分子( )
(2)植物油可以作为萃取剂,萃取溴水中的溴( )
(3)牛油在碱性条件下可制得肥皂( )
(4)能发生氢化反应的油脂,也能使酸性KMnO4溶液褪色( )
(5)植物油在空气中久置,会产生“哈喇”味,变质原因是发生加成反应( )
×
提示 植物油在空气中变质是发生了氧化反应。
×
×
(6)油脂是人类的主要营养物质之一,是热量最高的营养成分( )
√
√
√
3.区别植物油和矿物油的正确方法是
A.加酸性高锰酸钾溶液,振荡 B.加NaOH溶液,煮沸
C.加新制的Cu(OH)2,煮沸 D.加溴水,振荡
√
当堂检测
1.下列关于油脂的叙述不正确的是
A.油脂难溶于水,可用分液的方法分离油脂和水的混合物
B.天然油脂都是混合物,没有固定的熔、沸点
C.油脂都是高级脂肪酸的甘油酯
D.油脂都不能使溴水和酸性KMnO4溶液褪色
√
解析 有的油脂含有不饱和碳碳双键(如植物油),能发生加成反应使溴水褪色,也能被酸性KMnO4溶液氧化,故D不正确。
当堂检测
2.下列各项属于油脂用途的是
①作人类的营养物质 ②制取甘油 ③制取肥皂 ④制备高级脂肪酸 ⑤制备矿物油
A.①②③④ B.①③⑤ C.①②④⑤ D.①②③
√
3.动物油和植物油的不同之处是
A.前者给人体提供的热量多,后者给人体提供的热量少
B.前者是高分子化合物,后者不是
C.前者的烃基是较饱和的,后者的烃基是较不饱和的
D.前者能够水解,后者不能水解
√
当堂检测
当堂检测
5.下列有关糖类、油脂、蛋白质的说法中,不正确的是
A.灼烧蚕丝织物有烧焦羽毛的气味
B.蔗糖和乳糖互为同分异构体
C.蔗糖溶液中加入稀硫酸,水解后加入银氨溶液,水浴加热未出现银镜,
说明水解的产物为非还原糖
D.利用油脂在碱性条件下的水解,可以制肥皂
√
4.糖类、油脂和蛋白质是人体必需的三大营养物质。正确的是
A.植物油不能使溴水褪色 B.葡萄糖能发生氧化反应和水解反应
C.淀粉水解的最终产物是葡萄糖
D.蛋白质溶液遇醋酸铅后产生的沉淀能重新溶于水
√
课堂小结
(含C=C,不饱和高级脂肪酸甘油酯)
植物油
动物脂肪
(不含C=C,饱和高级脂肪酸甘油酯)
课后作业:
大、小本练习册学到哪做到哪,周二上午检查
小本练习册
高中化学
油脂
结构:酯基
分类
油
脂
化学性质
水解反应
氢化反应(加成反应)
蛋白质
组成:C、H、O、N、S、P
结构单元:氨基酸
化学性质
水解反应
变性反应
特征反应
显色反应
灼烧
THANKS
授课人:李旭苗
时间:2023年5月23日
33
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