19 专题8 第二单元 第4课时 糖类 蛋白质和氨基酸-【金版新学案】2024-2025学年高中化学必修第二册同步课堂高效讲义教师用书（苏教版2019）

第4课时　糖类　蛋白质和氨基酸 [素养发展目标]　1.知道糖类的组成、重要性质和主要应用。2.认识葡萄糖的分子结构和特征反应。3.能够设计实验确认淀粉水解的产物及水解的程度。4.了解蛋白质和氨基酸的组成、主要性质。5.了解蛋白质和氨基酸在日常生活中的应用。 一、糖类 1．糖类化合物的组成与存在 物质 葡萄糖 蔗糖 淀粉 纤维素 组成 C6H12O6 C12H22O11 (C6H10O5)n (C6H10O5)n 颜色、状态 无色晶体 白色晶体 白色粉末 白色固体 水溶性 能溶于水 极易溶于水 难溶于冷水，可溶于热水 不溶于水 存在 葡萄汁、蜂蜜、带甜味的水果 甘蔗、甜菜 等植物体内 植物种子和块根、大米、小麦 植物的细胞壁、棉花、木材 2．葡萄糖的特征反应 (1)特征反应 与银氨溶液反应 操作 现象 向AgNO3溶液加入稀氨水，沉淀消失后再滴加1 mL 10%葡萄糖，水浴加热，在试管壁上生成银白色光亮的银镜 实验结论 葡萄糖具有还原性，能被弱氧化剂如银氨溶液氧化，生成光亮的银镜 (2)与新制的Cu(OH)2碱性悬浊液反应 操作 实验现象 有砖红色沉淀生成 实验结论 葡萄糖具有还原性，能被新制的Cu(OH)2碱性悬浊液氧化为砖红色的Cu2O沉淀 (3)在酒化酶作用下，葡萄糖转化为乙醇的化学方程式为C6H12O62C2H5OH＋2CO2↑。 3．淀粉的水解反应 实验探究 实验一：向淀粉溶液中滴加碘水，溶液变蓝色。 应用：可用碘水检验淀粉。 实验二： ①实验操作 ②实验现象及结论： 情况 现象A 现象B 结论 Ⅰ 溶液呈蓝色 未产生砖红色沉淀 未水解 Ⅱ 溶液呈蓝色 出现砖红色沉淀 部分水解 Ⅲ 溶液不变蓝色 出现砖红色沉淀 完全水解 学生用书↓第86页 ③淀粉水解反应的化学方程式为 。 【即学即练】 1．判断正误：正确的打“√”，错误的打“×” (1)糖类都能发生水解反应(　　) (2)葡萄糖和蔗糖的最简式都是CH2O(　　) (3)葡萄糖溶液和淀粉溶液可利用碘水来鉴别(　　) (4)蔗糖和麦芽糖的分子式均为C12H22O11(　　) (5)葡萄糖发生银镜反应的原因是分子中含有—CHO(　　) 答案：　(1)×　(2)×　(3)√　(4)√　(5)√ 二、蛋白质和氨基酸 1．蛋白质的存在与组成 (1)存在：蛋白质广泛存在于生命体内，是组成细胞的基础物质。动物的肌肉、毛皮、血液等的主要成分都是蛋白质；大多数酶都是蛋白质。 (2)组成：蛋白质主要由碳、氢、氧、氮、硫等元素组成，属于天然高分子化合物。 2．蛋白质的性质 (1)蛋白质的盐析 [实验探究] 实验操作 实验现象 实验结论 向(NH4)2SO4饱和溶液中加入鸡蛋清溶液后，有沉淀析出，然后向其中加入蒸馏水，沉淀又溶解 (NH4)2SO4饱和溶液能降低鸡蛋清在水中的溶解度，但不改变鸡蛋清的性质 由实验可知： ①概念：无机盐浓溶液使蛋白质的溶解度降低而使其从溶液中析出的过程叫盐析。 ②条件：浓的轻金属盐溶液或铵盐溶液。少量的无机盐能促进蛋白质的溶解。 ③特点：盐析是可逆过程，继续加水时，能使沉淀溶解，不影响蛋白质的生理活性。可用来分离、提纯蛋白质。 (2)蛋白质的变性 ①概念：在加热、强酸、强碱、重金属盐、紫外线、甲醛的作用下，蛋白质原有的化学组成或空间结构会发生改变，其生理功能也会随之改变，我们把这种变化称为蛋白质的变性。 ②蛋白质的变性是不可逆过程，可以利用这一性质进行杀菌消毒。 (3)水解：蛋白质在一定条件下能发生水解反应，水解最终产物为氨基酸。 ①氨基酸的组成与结构特点 a．组成：氨基酸分子主要由C、H、O、N四种元素组成。 b．结构：每种氨基酸分子至少都含有一个氨基(—NH2)和一个羧基(—COOH)。 c．α­氨基酸：分子中氨基连接在离羧基最近的碳原子上的氨基酸。 ②氨基酸的化学性质 a．两性：—NH2能与酸反应，体现其具有碱性。—COOH能与碱反应，体现其具有酸性。 b.成肽反应：在一定条件下氨基酸分子之间能发生反应生成多肽，多肽经过一系列复杂的变化，从而构成蛋白质。 学生用书↓第87页 3．酶 酶是具有催化作用的一类物质，绝大多数酶为蛋白质，具有以下特点： (1)条件温和。 (2)具有很强的专一性。 (3)具有很强的高效性，催化反应速率快。 【即学即练】 2．下列有关蛋白质的成分和性质的叙述正确的是____________(填序号)。 ①蛋白质是结构复杂的高分子化合物，分子中都含有C、H、O、N四种元素 ②蛋白质能发生水解反应 ③加热能杀死流感病毒是因为病毒的蛋白质受热变性 ④向蛋白质溶液中加入浓的Na2SO4或CuSO4溶液均可使蛋白质盐析而分离提纯 ⑤福尔马林、医用酒精均能使蛋白质变性，可用作消毒剂 ⑥误食重金属盐引起人体中毒，可喝大量的食盐水解毒 ⑦氨基酸既有酸性又有碱性 ⑧酶多数是一种蛋白质，一般来说，酸性越强，酶的催化效果越好 ⑨福尔马林可作食品的保鲜剂 ⑩饱和Na2SO4溶液或浓硝酸均可使蛋白质溶液产生沉淀，但原理不同 答案：　①②③⑤⑦⑩ 一、糖类的结构与性质探究 为了检验淀粉的水解情况，某同学设计了以下三个实验方案，并根据实验现象，得出了相应的结论： 方案A：淀粉溶液水解液溶液呈蓝色 结论：淀粉完全没有水解 方案B：淀粉溶液水解液无砖红色沉淀析出 结论：淀粉完全没有水解 方案C：淀粉溶液水解液中和液产生银镜 结论：淀粉已经水解完全 1．方案A结论是否正确，请简要说明理由。 结论不正确。如果淀粉只是部分水解，则未水解的淀粉遇碘会显蓝色。 2．方案B结论是否正确，请简要说明理由。 结论不正确。如果淀粉已发生水解生成葡萄糖，但由于水解液没有用NaOH溶液中和，所以加入的Cu(OH)2会溶于H2SO4，从而无法氧化葡萄糖，也就无砖红色沉淀生成。 3．方案C结论是否正确，请简要说明理由。 结论不正确。该实验只能证实淀粉已经水解了，没有证明是否仍有淀粉存在，所以无法证明淀粉是否水解完全。 学生用书↓第88页 4．如果三个方案均不合理，请另设计一个方案来证明淀粉已经水解完全了。 提示　合理的方案应是： 1．书写二糖、多糖参与的化学方程式时，须在化学式下面注明其名称。 2．淀粉的水解实验是用稀硫酸作催化剂，而与银镜反应或新制Cu(OH)2反应的实验必须在碱性条件下进行，所以检验淀粉或蔗糖的水解产物前应先加入NaOH溶液至溶液呈碱性。 3．检验淀粉时，必须直接取水解液加入碘水，不能取中和液，因为碘能与NaOH溶液反应。 4．葡萄糖和麦芽糖含醛基，能与新制Cu(OH)2碱性悬浊液反应，蔗糖、淀粉和纤维素不含醛基，不能与新制Cu(OH)2悬浊液反应。 1．下列说法不正确的是(　　) A．葡萄糖不可能由纤维素制取 B．葡萄糖在酒化酶作用下转化为乙醇和二氧化碳 C．葡萄糖是人体能量的重要来源 D．葡萄糖能与银氨溶液发生反应 A　[葡萄糖可由淀粉水解生成，在催化剂作用下可分解为乙醇和CO2，在人体中发生缓慢氧化，提供人体活动所需要的能量。葡萄糖可与银氨溶液反应生成光亮的“银镜”，纤维素在一定条件下水解可制取葡萄糖。] 2．以玉米(主要成分是淀粉)为原料制备乙醇的流程如图： 下列说法不正确的是(　　) A．C12H22O11属于二糖 B．1 mol 葡萄糖可分解成3 mol 乙醇 C．可用碘水检验淀粉是否完全水解 D．不能用分液操作分离乙醇和水 B　[由流程图可知，玉米中淀粉在酸性条件下水解得到C12H22O11，C12H22O11在酸性条件下继续水解得到葡萄糖，葡萄糖在酒化酶的作用下转化为乙醇。淀粉在酸性条件下水解生成的C12H22O11属于二糖，A正确；葡萄糖转化为乙醇的化学方程式为C6H12O62C2H5OH＋2CO2↑，1 mol 葡萄糖分解成2 mol 乙醇，B错误；由淀粉遇碘变蓝可知只须检测水解液中是否有淀粉，则能证明淀粉是否水解完全；乙醇和水互溶，不可用分液操作分离，D正确。] 3．(2022·江苏省下学期百校联考)以淀粉为原料在一定条件制取系列有机物的转化关系如图所示： (1)A的结构简式为__________________。 (2)C分子中的官能团为______________。 (3)乳酸B转化生成D的化学方程式为__________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)能说明淀粉完全水解生成葡萄糖的实验现象是 ________________________________________________________________________。 (5)设计检验糖尿病人尿液中含有葡萄糖的实验方案：_____________________________。 (实验中须使用的试剂有5% CuSO4溶液、10% NaOH溶液) 解析：　根据D的结构简式可推测B的结构简式为；淀粉水解后得到葡萄糖，葡萄糖经酒化酶生成A，根据C的结构简式和B的结构简式可知A的结构简式为：CH3CH2OH；据此分析解题。 (1)据分析可知A的结构简式为CH3CH2OH。 (2)根据C的结构简式可知，C分子中的官能团为羟基、酯基。 (3)乳酸B与乙酸发生酯化反应转化生成D的化学方程式为CH3COOH＋CH3CH(OH)COOHCH3COOCH(CH3)COOH＋H2O。 (4)由于淀粉遇碘单质变蓝，能说明淀粉完全水解生成葡萄糖的实验现象是水解液中滴加碘水，不出现蓝色。 (5)设计检验糖尿病人尿液中含有葡萄糖的实验方案：在试管中加入适量的10% NaOH溶液，滴入几滴5% CuSO4溶液，振荡后加入适量尿液，加热(煮沸)，若有砖红色沉淀产生，说明尿液中含有葡萄糖。 答案：　(1)CH3CH2OH　(2)羟基、酯基　 (3)CH3COOH＋CH3CH(OH)COOHCH3COOCH(CH3)COOH＋H2O　(4)水解液中滴加碘水，不出现蓝色　(5)在试管中加入适量的10% NaOH溶液，滴入几滴5% CuSO4溶液，振荡后加入适量尿液，加热(煮沸)，若有砖红色沉淀产生，说明尿液中含有葡萄糖 二、蛋白质的结构与性质探究 为了检验过氧化氢分解酶的作用，在室温下进行如下实验： (1)在试管A中加入3%的双氧水3 mL，再加入二氧化锰0.5 g，有气体产生。 (2)在试管B中加入3%的双氧水3 mL，再加入新鲜的鸡肝片1g，有气体产生。 学生用书↓第89页 (3)在试管C中加入3%的双氧水3 mL，再加入煮熟的鸡肝片1g，无气体产生。 (4)在试管D中加入3%的双氧水2 mL和10%的盐酸1 mL，再加入新鲜的鸡肝片1g，无气体产生。 (5)在试管E中加入3%的双氧水2 mL和10%的氢氧化钠溶液1 mL，再加入新鲜的鸡肝片1g，无气体产生。 1．通过以上实验，你能得出什么结论？ 提示：　通过以上实验可得出： (1)MnO2和新鲜的鸡肝片都能催化过氧化氢的分解。 (2)煮熟的鸡肝片不能催化过氧化氢的分解。 (3)在较强的酸性、碱性条件下，新鲜的鸡肝片不能催化过氧化氢的分解。由此可知：新鲜鸡肝片中的过氧化氢酶在加热、强酸、强碱条件下变性，失去催化作用。 2．向豆浆、牛奶中加入浓食盐水发生什么现象？再加清水又有什么现象？ 提示：　变浑浊，加水后又变澄清。 3．75%的乙醇溶液用于医疗消毒，福尔马林浸泡标本、高温和紫外线杀菌的化学原理是什么？ 提示：　蛋白质的变性。 4．—NH2与NH3的性质相似，写出H2N—CH2COOH分别与NaOH和HCl反应的化学方程式。 提示：　H2N—CH2COOH＋NaOH―→H2N—CH2—COONa＋H2O HOOCCH2—NH2＋HCl―→HOOC—CH2—NH3Cl 1．蛋白质的盐析和变性的区别 盐析 变性 含义 蛋白质在某些盐的浓溶液中因溶解度降低而析出 蛋白质在加热、强酸、强碱等条件下性质发生改变而聚沉 条件 轻金属盐和铵盐 紫外线照射、加热或加入某些有机化合物(甲醛、苯酚、酒精)、强酸、强碱、重金属盐(如铅盐、铜盐、汞盐)等 特征 可逆过程，不改变蛋白质的性质和生理活性 不可逆过程，蛋白质失去生理活性 实质 溶解度降低，物理变化 结构性质改变，化学变化 用途 分离、提纯蛋白质 杀菌消毒 2．蛋白质的特征反应 (1)含有苯环的蛋白质遇浓硝酸显黄色，用于蛋白质的鉴别。 (2)灼烧蛋白质时产生烧焦羽毛的气味，用于蛋白质的鉴别。 1．(2022·成都市教育科学研究院下学期期中)下列实例利用了蛋白质变性原理的是(　　) ①利用过氧乙酸对环境、物品进行消毒 ②利用高温、紫外线对医疗器械进行消毒 ③蒸煮鸡蛋食用 ④松花蛋的腌制 ⑤用牛奶灌服重金属中毒的病人 A．①②③④⑤ B．①②③④ C．①②③ D．①② A　[①过氧乙酸有强氧化性，能使蛋白质变性，故①正确；②高温、紫外线能使蛋白质变性，故②正确；③加热能使蛋白质变性，故③正确；④碱能使蛋白质变性，用石灰腌制松花蛋便于保存和食用，故④正确；⑤重金属盐中毒的原理即破坏人体的蛋白质结构，牛奶的主要成分是蛋白质，服用鸡蛋清、豆浆、牛奶，可防止人体本身的蛋白质被破坏，能用于解毒，故⑤正确；综上分析，①②③④⑤均正确，答案选A。] 学生用书↓第90页 2．下列有关蛋白质的性质描述说法错误的是(　　) A．棉被和蚕丝被的主要材质均为高分子 B．从牛奶中可以提取酪素，用来制作塑料 C．消毒过程中细菌蛋白质发生了水解 D．在鸡蛋清溶液中分别加入饱和Na2SO4、CuSO4溶液，都会产生沉淀，但原理不同 C　[棉被和蚕丝被的主要材质分别是纤维素、蛋白质，二者均为高分子，A正确；酪素由酪蛋白水解得到，故从牛奶中可以提取酪素，用来制作塑料，B正确；消毒过程中细菌蛋白质发生了变性，C错误；鸡蛋白中加入饱和Na2SO4溶液使蛋白质的溶解性降低而析出，加入CuSO4溶液使蛋白质发生变性而析出，原理不同，D正确。] 3．味精是一种常用的增味剂，其结构简式为：。下列有关味精的描述错误的是(　　) A．味精既可以和盐酸反应，又可以和NaOH溶液反应 B．味精可以以淀粉为原料通过发酵法生产获得 C．炒菜时加入味精越多，菜味道越鲜美，吃了更健康 D．味精溶液呈酸性，使用时碱性食物中忌加味精 C　[A.味精结构简式中含有氨基，可以和盐酸反应；含有羧基，可以和NaOH溶液反应，A正确；B.味精的化学名称为谷氨酸钠，主要以淀粉为原料通过发酵法生产，B正确；C.过多食用味精会头昏、心慌、四肢无力，因此，味精不宜过量，C错误；D.味精可以和碱性物质反应，从而失去鲜味，故使用时碱性食物中忌加味精，D正确。故选C。] 1．(2022·江苏省盱眙中学下学期期中)下列关于糖类、蛋白质的说法中，正确的是(　　) A．葡萄糖能与银氨溶液反应生成光亮的“银镜” B．糖类物质在一定条件下都能发生水解反应 C．氨基酸能发生水解反应，最终转化为蛋白质 D．蛋白质遇到硫酸铵发生盐析，并失去生理活性 A　[A.葡萄糖分子中含有醛基，能与银氨溶液发生银镜反应生成光亮的“银镜”，故A正确；B.糖类中的单糖不能水解，二糖、多糖均可水解，故B错误；C.氨基酸脱水缩合形成蛋白质，故C错误；D.硫酸铵是轻金属盐，蛋白质遇到硫酸铵发生盐析，但不会失去生理活性，故D错误；故选A。] 2．(2022·江苏省下学期百校联考)民以食为天，《黄帝内经》说：“五谷为养，五果为助，五畜为益，五菜为充”。下列说法正确的是(　　) A．“五谷”富含淀粉，淀粉是天然高分子化合物 B．“五果”富含糖类，其中的葡萄糖、蔗糖都能发生水解反应 C．“五畜”富含油脂和蛋白质，它们的组成元素相同 D．“五菜”富含纤维素，纤维素不属于糖类物质 A　[A.谷类包括玉米、小麦、水稻，主要成分为淀粉，属于天然高分子化合物，A正确；B.果类如苹果等富含果糖等，属于糖类物质，但是葡萄糖不能水解，B错误；C.畜类如鸡、鸭、鹅等，富含油脂和蛋白质，油脂和蛋白质的组成元素是不同的，C错误；D.菜类如蔬菜，富含维生素而不是纤维素，D错误；答案选A。] 3．(2022·温州市环大罗山联盟下学期期中)下列说法不正确的是(　　) A．葡萄糖、蔗糖、纤维素都是糖类物质，都可发生水解反应 B．棉花、羊毛、蚕丝和麻等是大自然赋予人们的天然纤维 C．用硫酸铜溶液、紫外线等可使蛋白质变性 D．淀粉水解液加足量碱后，再加新制氢氧化铜碱性悬浊液，加热，产生砖红色沉淀 A　[A.葡萄糖是不能发生水解反应的单糖，故A错误；B.纤维有天然纤维和合成纤维之分，像棉麻、蚕丝、羊毛等是自然界原有的或经人工培植的植物上、人工饲养的动物上直接取得的纺织纤维，属于大自然赋予人们的天然纤维，故B正确；C.酸、碱、重金属盐、强氧化剂、加热、紫外线等都会使蛋白质变性，所以用重金属盐硫酸铜溶液、紫外线等可使蛋白质失去活性而变性，故C正确；D.淀粉水解液加足量碱中和稀硫酸后，再加新制氢氧化铜碱性悬浊液，加热，水解生成的葡萄糖会与新制的氢氧化铜碱性悬浊液共热反应生成砖红色的氧化亚铜沉淀，故D正确；故选A。] 4．下列与化学有关的文献或诗文，理解正确的是(　　) A．《问刘十九》中写道：“绿蚁新醅酒，红泥小火炉”，“新醅酒”即新酿的酒，在酿酒的过程中，葡萄糖发生了水解反应 B．“独忆飞絮鹅毛下，非复青丝马尾垂”中的“飞絮”和棉花的化学成分不同 C．《天工开物》中有如下描述：“世间丝、麻、裘、褐皆具素质，而使殊颜异色得以尚焉……”文中的“麻”“裘”在一定条件下都可以水解生成小分子 学生用书↓第91页 D．《傅鹑觚集·太子少傅箴》中记载：“故近朱者赤，近墨者黑。”这里的“朱”指的是朱砂是古代常用的一种红色颜料，其主要成分为Fe2O3 C　[葡萄糖为单糖，不能水解，故A错误；飞絮和棉花的化学成分都是纤维素，故B错误；“麻”的成分为纤维素，“裘”的主要成分为蛋白质，都可以水解生成小分子，故C正确；朱砂是古代常用的一种红色颜料，其主要成分是HgS，故D错误。] 5．应用所学知识回答下列问题： (1)下列物质对蛋白质的化学性质具有明显影响的是________(填字母，下同)。 A．重晶石(BaSO4) B．蓝矾 C．碘酒 D．高锰酸钾 E．酒精 F．生牛奶 G．熟鸡蛋 (2)如果你发现有人误服重金属盐而出现了轻微中毒症状，需要你马上对病人进行抢救，你认为上述物质中可以应用的是________。 (3)当你选择物质对病人进行抢救以后，下一步的打算或做法是________。 A．建议病人快去医院继续治疗 B．将病人安置于通风处呼吸新鲜的空气 C．建议病人卧床休息 解析：　(1)蓝矾、碘酒、高锰酸钾、酒精等物质都能使蛋白质变性，蛋白质的变性属于化学变化。重晶石的主要成分是硫酸钡，它既不溶于水又不溶于酸，不能使蛋白质变性，对人体无毒。(2)生牛奶中含有较多的未变性的蛋白质，熟鸡蛋中蛋白质已经变性了。(3)重金属盐中毒者服用生牛奶能降低重金属盐对人体的伤害，但这种作用是有限的。病人去医院做更有效的治疗是最佳选择。 答案：　(1)BCDE　(2)F　(3)A 学科网（北京）股份有限公司 $$