7.4.2 蛋白质　油脂 导学案 2024-2025学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

第四节　基本营养物质 蛋白质　油脂 导学案 课标解读： 1.了解蛋白质、油脂的组成，掌握蛋白质、油脂的主要性质，增强宏观辨识与微观探析能力。　 2.了解蛋白质、油脂在日常生活中的应用，提高科学探究和社会责任。 新知探究 知识点一　蛋白质 知识点总结 1．存在和组成 (1)存在：蛋白质是构成细胞的基本物质，存在于各类生物体内。 (2)组成：蛋白质是一类非常复杂的天然有机高分子，由碳、氢、氧、氮、硫等元素组成。 2．物理性质 有的蛋白质能溶于水，如鸡蛋清等；有的则难溶于水，如丝、毛等。 3．化学性质 (1)水解反应 ①蛋白质多肽氨基酸(最终产物)。 ②常见的氨基酸 甘氨酸：；苯丙氨酸：，分子中都含有氨基和羧基两种官能团。 (2)蛋白质的特性 ①实验探究 实验 操作 在酒精灯的火焰上分别灼烧一小段头发和丝织品 实验 现象 产生白色沉淀 溶液变为黄色 产生类似烧焦羽毛的特殊气味 实验 结论 或解释 蛋白质发生变性 蛋白质发生显色反应 头发、丝织品的主要成分是蛋白质 ②蛋白质的变性 化学因素 重金属的盐类、强酸、强碱、乙醇、甲醛等 都能使蛋白质溶解度下降，并失去生理活性，属于化学变化 物理因素 加热、紫外线等 ③显色反应 蛋白质可以与一些试剂发生显色反应，如很多蛋白质与浓硝酸作用时呈黄色，可用于蛋白质的检验。 4．重要应用 蚕丝 织成的丝绸可以制作服装 动物皮、骨 提取的明胶可用作食品增稠剂，生产医药用胶囊和摄影用感光材料，驴皮制成的阿胶是一种中药材 牛奶、大豆 提取的酪素可以用来制作食品和涂料 绝大多数酶　 是生物体内重要的催化剂，在医药、食品、纺织等领域中有重要的应用价值 [链接教材]——教材思考与讨论 (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%的酒精的棉球擦拭皮肤？ 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)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、硫酸铜溶液和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。 精讲精练 例1下列叙述不正确的是(　　) A．蛋白质属于天然有机高分子，没有蛋白质就没有生命 B．所有蛋白质遇浓硝酸都变黄 C．人工最早合成的具有生命活力的蛋白质——结晶牛胰岛素是我国科学家在1965年合成的 D．可以用灼烧法来鉴别蚕丝和棉花 解析：B　蛋白质属于天然有机高分子，一切重要的生命现象都与蛋白质密切相关，没有蛋白质就没有生命，A项正确；含有苯环的蛋白质遇浓硝酸变黄，B项错误；我国科学家在1965年最早合成了具有生命活力的蛋白质——结晶牛胰岛素，C项正确；蚕丝的主要成分是蛋白质，灼烧时会产生类似烧焦羽毛的特殊气味，棉花的主要成分是纤维素，灼烧时产生的气味与蛋白质灼烧时的不同，故可用灼烧法鉴别蚕丝和棉花，D项正确。 [拓展探究]　(1)灼烧蛋白质产生烧焦羽毛的气味，原因是蛋白质中含有什么元素？ 提示：N、S等元素。 (2)是否温度越高，酶的催化活性越强？ 提示：在一定温度范围内，温度越高，酶的催化活性越强，但超过一定温度，温度越高，酶的催化活性越低，甚至完全丧失活性。 (3)变性后的蛋白质不能再恢复，是不可逆过程。如果生活中有人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、豆浆或鸡蛋清等蛋白质含量丰富的食物，可使重金属盐与服用的蛋白质发生变性作用，从而减轻重金属对人体的危害。 [对点训练1]　下列有关蛋白质性质的描述正确的是(　　) A．蛋白质均不溶于水 B．蛋白质完全燃烧的产物只有二氧化碳和水 C．消毒过程中细菌蛋白质发生了水解 D．农业上用波尔多液(由硫酸铜、生石灰和水制成)杀菌是应用了蛋白质变性原理 解析：D　有的蛋白质能溶于水，如鸡蛋清等，A错误；蛋白质由碳、氢、氧、氮等元素组成，完全燃烧的产物除二氧化碳和水外，还有N2等物质，B错误；消毒过程是蛋白质发生了变性，而不是水解，C错误；CuSO4为重金属盐，石灰乳呈强碱性，均能使菌体蛋白质变性，D正确。 [归纳总结]　检验蛋白质的两种方法 (1)显色反应：很多蛋白质与浓硝酸作用时呈黄色。能发生显色反应的蛋白质分子内含有苯环，该反应可以用来检验蛋白质。 (2)特殊气味：蛋白质在灼烧时会产生类似烧焦羽毛的特殊气味。该反应是用来检验蛋白质最常用的方法，常用该方法鉴别丝制品与毛织物等。 知识点二　油脂 知识点总结 1．油脂的组成及分类 室温下 的状态 代表物 元素 组成 物理性质 油脂 油 液态 植物油 C、H、O 密度比水的小，黏度比较大，触摸时有明显的油腻感，难溶于水，易溶于有机溶剂 脂 肪 固态 动物脂肪 2.油脂的结构 油脂可以看作是高级脂肪酸与甘油(丙三醇)通过酯化反应生成的酯，属于酯类化合物。 油脂的结构可表示为，其中R、R′、R″代表高级脂肪酸的烃基，可以相同或不同。 3．常见高级脂肪酸 名称 饱和脂肪酸 不饱和脂肪酸 软脂酸 硬脂酸 油酸 亚油酸 结构 简式 C15H31COOH C17H35COOH C17H33COOH C17H31COOH 脂肪酸的饱和程度对油脂的熔点影响很大，植物油含较多不饱和脂肪酸的甘油酯，熔点较低；动物油含较多饱和脂肪酸的甘油酯，熔点较高。 4．油脂的化学性质 (1)油脂的水解——油脂的共性(以硬脂酸甘油酯为例) ①酶或酸性条件下 ＋3H2O ＋ ②碱性条件下(NaOH) ＋3NaOH ＋ 油脂在碱性条件下的水解反应又叫皂化反应，工业常用来制取肥皂。 (2)油脂的氢化(硬化)——不饱和油脂的特性(以油酸甘油酯为例) 油脂氢化(硬化)的意义： ①硬化油性质：性质稳定，不易变质。 ②硬化油便于运输和存储。 ③可用于制人造奶油、起酥油、代可可脂等食品工业原料。 5．油脂在生产、生活中的应用 (1)油脂是产生能量最高的营养物质。 (2)油脂能促进脂溶性维生素的吸收。 (3)摄入过多油脂会影响人体健康，应合理控制油脂的摄入量。 [问题探究]　有两瓶失去标签的无色油状液体，分别为植物油和矿物油(多种烃的混合物)，试设计实验加以鉴别。 提示：取两瓶液体少许于试管中，分别加入含有酚酞的NaOH溶液，加热，充分振荡，静置，若最终红色变浅，液体不分层，则为植物油；若液体仍然分层且红色无变化，则为矿物油。 精讲精练 例2　关于油脂，下列说法不正确的是(　　) 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：A　硬脂酸为饱和高级脂肪酸，其结构可以表示为C17H35COOH，硬脂酸甘油酯可表示为，A错误；B.花生油含有较多的不饱和高级脂肪酸甘油酯，含有碳碳双键可以使酸性高锰酸钾溶液褪色，B正确；C.植物油含有较多的不饱和高级脂肪酸甘油酯，可以和氢气发生加成反应生成氢化油，C正确；D.油脂是一种重要的工业原料，在碱性条件下水解发生皂化反应制造肥皂，也可用于油漆制造，D正确。 [拓展探究]　(1)油脂都能使溴的CCl4溶液褪色。这种说法是否正确？ 提示：不正确。有些油脂是由饱和高级脂肪酸与甘油形成的酯，不能使溴的CCl4溶液褪色。 (2)人们经常用热的纯碱溶液洗涤炊具上的油污，其原理是什么？ 提示：炊具上的油污一般是油脂，它属于酯类物质，难溶于水。在碱性条件下水解生成易溶于水的高级脂肪酸盐和甘油。纯碱水溶液呈碱性，并且温度越高，碱性越强，因此用热的纯碱溶液洗涤炊具上的油污效果较好。 [对点训练2]　下列有关油脂的叙述不正确的是(　　) A．天然油脂是混合物，没有固定的熔、沸点 B．油脂是由高级脂肪酸和甘油通过酯化反应生成的酯 C．油脂是酯的一种 D．油脂都不能使溴水褪色 解析：D　天然油脂是多种高级脂肪酸甘油酯的混合物，没有固定的熔、沸点，A项正确；油脂属于酯，是由高级脂肪酸和甘油通过酯化反应得到的，B、C项正确；植物油中含有较多的不饱和碳碳双键，能使溴水褪色，D项错误。 [归纳总结]　油脂和矿物油的区别和联系 物质 油脂 矿物油 脂肪 油 组成 多种高级脂肪酸与甘油形成的甘油酯 — 多种烃(石油及其分馏产品)的混合物 含饱和烃基多 含不饱和烃基多 性质 固态或半固态 液态 具有烃的性质，不能水解 具有酯的性质，能水解；油具有烯烃的性质，能加成 鉴别 加入含酚酞的NaOH溶液，加热，红色变浅 加入含酚酞的NaOH溶液，加热，无变化 举例 牛油、羊油 菜籽油、花生油 煤油、润滑油、石蜡油 课堂练习 1．生活中用草木灰制作松花蛋利用了蛋白质变性的原理。下列实例中与蛋白质变性无关的是(　　) A．日常生活中用白醋去除水垢 B．医用酒精用于皮肤消毒 C．利用高温、紫外线对医疗器械进行消毒 D．实验室用福尔马林保存动物标本 答案：A 2．厨房中的烹调油可分为植物油和动物油，牛油中富含的某液态油脂的结构简式如图所示。下列关于该油脂的说法正确的是(　　) A．属于高分子化合物 B．与乙酸乙酯互为同系物 C．能与H2发生加成反应 D．具有较高的熔点 解析：D　高分子化合物的相对分子质量达到上万甚至上百万，故油脂不属于高分子化合物，A错误；结构相似，分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的化合物互为同系物，每个该油脂分子中含有3个—COO—，而每个乙酸乙酯分子只含有1个—COO—，二者结构不相似，不互为同系物，B错误；该油脂为饱和脂肪酸甘油酯，不能与H2发生加成反应，C错误；动物油含较多的饱和脂肪酸甘油酯，熔点较高，D正确。 3．下列有关蛋白质的实验叙述不正确的是(　　) A．向蛋白质溶液中加入适量食盐，蛋白质变性析出 B．某些蛋白质遇浓硝酸显黄色 C．蛋白质溶液具有丁达尔效应 D．蛋白质的基本结构单元是氨基酸 解析：A　向蛋白质溶液中加入适量食盐会降低蛋白质的溶解度，从而使蛋白质析出，但不是变性，故A错误；某些蛋白质遇浓硝酸会发生显色反应而显黄色，故B正确；蛋白质溶液属于胶体，具有丁达尔效应，故C正确；一定条件下，蛋白质发生水解反应最终生成氨基酸，故蛋白质的基本结构单元是氨基酸，故D正确。 4．(1)按下表左边的实验操作，可观察到表中右边的实验现象。请从“实验现象”栏中选择正确选项的字母代号填入“答案”栏中。 实验操作 答案 实验现象 ①向鸡蛋清溶液中滴加少许浓硝酸，微热 A.橙红色褪去 B．变为黄色 C．出现白色沉淀 D．液体不再分层，形成均一溶液 ②将植物油滴入少量溴的四氯化碳溶液中 ③向鸡蛋清溶液中滴入少量醋酸铅溶液 ④向花生油中加入足量浓NaOH溶液，加热，搅拌，静置 (2)①糖类、油脂、蛋白质都是人体必需的营养物质。油脂被摄入人体后，在酶的作用下水解为高级脂肪酸和________(写名称)。 ②氨基酸是组成蛋白质的基本结构单元，其分子中一定含有的官能团是氨基(—NH2)和________(写名称)。人体中共有二十一种氨基酸，其中人体自身________(填“能”或“不能”)合成的氨基酸称为人体必需氨基酸。 ③淀粉在淀粉酶的作用下最终水解为________(写化学式)，部分该产物在体内被氧化放出能量，供人体活动需要。 解析：(1)①向鸡蛋清中滴加少许浓硝酸，微热，显黄色；②植物油分子中含有碳碳双键，可以和Br2发生加成反应，从而使溴的四氯化碳溶液褪色；③向鸡蛋清中加入重金属盐醋酸铅，蛋白质发生变性而析出白色沉淀；④花生油在碱性条件下发生皂化反应，最终生成高级脂肪酸盐和甘油，溶液不再分层。(2)①油脂在酶的作用下水解成高级脂肪酸和甘油。②氨基酸中含有氨基和羧基；人体自身不能合成的氨基酸为人体必需氨基酸，必须从食物中摄取。③淀粉水解的最终产物为葡萄糖，化学式为C6H12O6。 答案：(1)①B　②A　③C　④D　(2)①甘油 ②羧基　不能　③C6H12O6 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第四节　基本营养物质 蛋白质　油脂 导学案 课标解读： 1.了解蛋白质、油脂的组成，掌握蛋白质、油脂的主要性质，增强宏观辨识与微观探析能力。　 2.了解蛋白质、油脂在日常生活中的应用，提高科学探究和社会责任。 新知探究 知识点一　蛋白质 知识点总结 1．存在和组成 (1)存在：蛋白质是构成 的基本物质，存在于各类生物体内。 (2)组成：蛋白质是一类非常复杂的 ，由 等元素组成。 2．物理性质 有的蛋白质能溶于水，如 等；有的则难溶于水，如 等。 3．化学性质 (1)水解反应 ①蛋白质 (最终产物)。 ②常见的氨基酸 甘氨酸： ；苯丙氨酸： ，分子中都含有 和 两种官能团。 (2)蛋白质的特性 ①实验探究 实验 操作 在酒精灯的火焰上分别灼烧一小段头发和丝织品 实验 现象 产生 沉淀 溶液变为 产生 的特殊气味 实验 结论 或解释 蛋白质发生 蛋白质发生 反应 头发、丝织品的主要成分是 ②蛋白质的变性 化学因素 重金属的盐类、强酸、强碱、乙醇、甲醛等 都能使蛋白质溶解度下降，并失去生理活性，属于 变化 物理因素 加热、紫外线等 ③显色反应 蛋白质可以与一些试剂发生显色反应，如很多蛋白质与浓硝酸作用时呈 色，可用于蛋白质的检验。 4．重要应用 蚕丝 织成的丝绸可以制作服装 动物皮、骨 提取的 可用作食品增稠剂，生产医药用胶囊和摄影用感光材料，驴皮制成的 是一种中药材 牛奶、大豆 提取的 可以用来制作食品和涂料 绝大多数酶　 是生物体内重要的 ，在医药、食品、纺织等领域中有重要的应用价值 [链接教材]——教材思考与讨论 (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%的酒精的棉球擦拭皮肤？ (2)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？ 精讲精练 例1下列叙述不正确的是(　　) A．蛋白质属于天然有机高分子，没有蛋白质就没有生命 B．所有蛋白质遇浓硝酸都变黄 C．人工最早合成的具有生命活力的蛋白质——结晶牛胰岛素是我国科学家在1965年合成的 D．可以用灼烧法来鉴别蚕丝和棉花 [拓展探究]　 (1)灼烧蛋白质产生烧焦羽毛的气味，原因是蛋白质中含有什么元素？ (2)是否温度越高，酶的催化活性越强？ (3)变性后的蛋白质不能再恢复，是不可逆过程。如果生活中有人不小心误服可溶性重金属盐应立即采取什么急救措施呢？ [对点训练1]　下列有关蛋白质性质的描述正确的是(　　) A．蛋白质均不溶于水 B．蛋白质完全燃烧的产物只有二氧化碳和水 C．消毒过程中细菌蛋白质发生了水解 D．农业上用波尔多液(由硫酸铜、生石灰和水制成)杀菌是应用了蛋白质变性原理 [归纳总结]　检验蛋白质的两种方法 (1)显色反应：很多蛋白质与浓硝酸作用时呈黄色。能发生显色反应的蛋白质分子内含有苯环，该反应可以用来检验蛋白质。 (2)特殊气味：蛋白质在灼烧时会产生类似烧焦羽毛的特殊气味。该反应是用来检验蛋白质最常用的方法，常用该方法鉴别丝制品与毛织物等。 知识点二　油脂 知识点总结 1．油脂的组成及分类 室温下 的状态 代表物 元素 组成 物理性质 油脂 油 植物油 密度比水的 ，黏度比较大，触摸时有明显的 ，难溶于水，易溶于有机溶剂 脂 肪 动物脂肪 2.油脂的结构 油脂可以看作是 与甘油(丙三醇)通过 反应生成的酯，属于 化合物。 油脂的结构可表示为，其中R、R′、R″代表高级脂肪酸的烃基，可以相同或不同。 3．常见高级脂肪酸 名称 饱和脂肪酸 不饱和脂肪酸 软脂酸 硬脂酸 油酸 亚油酸 结构 简式 C15H31COOH C17H35COOH C17H33COOH C17H31COOH 脂肪酸的饱和程度对油脂的熔点影响很大，植物油含较多 的甘油酯，熔点较低；动物油含较多 的甘油酯，熔点较高。 4．油脂的化学性质 (1)油脂的水解——油脂的共性(以硬脂酸甘油酯为例) ①酶或酸性条件下 ＋3H2O ＋ ②碱性条件下(NaOH) ＋3NaOH ＋ 油脂在碱性条件下的水解反应又叫皂化反应，工业常用来制取肥皂。 (2)油脂的氢化(硬化)——不饱和油脂的特性(以油酸甘油酯为例) 油脂氢化(硬化)的意义： ①硬化油性质： 。 ②硬化油便于运输和存储。 ③可用于制人造奶油、起酥油、代可可脂等食品工业原料。 5．油脂在生产、生活中的应用 (1)油脂是产生能量最高的营养物质。 (2)油脂能促进 维生素的吸收。 (3)摄入过多油脂会影响人体健康，应合理控制油脂的摄入量。 [问题探究]　有两瓶失去标签的无色油状液体，分别为植物油和矿物油(多种烃的混合物)，试设计实验加以鉴别。 精讲精练 例2　关于油脂，下列说法不正确的是(　　) 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 [拓展探究]　(1)油脂都能使溴的CCl4溶液褪色。这种说法是否正确？ (2)人们经常用热的纯碱溶液洗涤炊具上的油污，其原理是什么？ [对点训练2]　下列有关油脂的叙述不正确的是(　　) A．天然油脂是混合物，没有固定的熔、沸点 B．油脂是由高级脂肪酸和甘油通过酯化反应生成的酯 C．油脂是酯的一种 D．油脂都不能使溴水褪色 [归纳总结]　油脂和矿物油的区别和联系 物质 油脂 矿物油 脂肪 油 组成 多种高级脂肪酸与甘油形成的甘油酯 — 多种烃(石油及其分馏产品)的混合物 含饱和烃基多 含不饱和烃基多 性质 固态或半固态 液态 具有烃的性质，不能水解 具有酯的性质，能水解；油具有烯烃的性质，能加成 鉴别 加入含酚酞的NaOH溶液，加热，红色变浅 加入含酚酞的NaOH溶液，加热，无变化 举例 牛油、羊油 菜籽油、花生油 煤油、润滑油、石蜡油 课堂练习 1．生活中用草木灰制作松花蛋利用了蛋白质变性的原理。下列实例中与蛋白质变性无关的是(　　) A．日常生活中用白醋去除水垢 B．医用酒精用于皮肤消毒 C．利用高温、紫外线对医疗器械进行消毒 D．实验室用福尔马林保存动物标本 2．厨房中的烹调油可分为植物油和动物油，牛油中富含的某液态油脂的结构简式如图所示。下列关于该油脂的说法正确的是(　　) A．属于高分子化合物 B．与乙酸乙酯互为同系物 C．能与H2发生加成反应 D．具有较高的熔点 3．下列有关蛋白质的实验叙述不正确的是(　　) A．向蛋白质溶液中加入适量食盐，蛋白质变性析出 B．某些蛋白质遇浓硝酸显黄色 C．蛋白质溶液具有丁达尔效应 D．蛋白质的基本结构单元是氨基酸 4．(1)按下表左边的实验操作，可观察到表中右边的实验现象。请从“实验现象”栏中选择正确选项的字母代号填入“答案”栏中。 实验操作 答案 实验现象 ①向鸡蛋清溶液中滴加少许浓硝酸，微热 A.橙红色褪去 B．变为黄色 C．出现白色沉淀 D．液体不再分层，形成均一溶液 ②将植物油滴入少量溴的四氯化碳溶液中 ③向鸡蛋清溶液中滴入少量醋酸铅溶液 ④向花生油中加入足量浓NaOH溶液，加热，搅拌，静置 (2)①糖类、油脂、蛋白质都是人体必需的营养物质。油脂被摄入人体后，在酶的作用下水解为高级脂肪酸和________(写名称)。 ②氨基酸是组成蛋白质的基本结构单元，其分子中一定含有的官能团是氨基(—NH2)和________(写名称)。人体中共有二十一种氨基酸，其中人体自身________(填“能”或“不能”)合成的氨基酸称为人体必需氨基酸。 ③淀粉在淀粉酶的作用下最终水解为________(写化学式)，部分该产物在体内被氧化放出能量，供人体活动需要。 学科网（北京）股份有限公司 $$