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

第七章 认识有机化合物 第四节 基本营养物质 第二课时 蛋白质、油脂 1、蛋白质的存在和组成 （2）组成：蛋白质由C、H、O、N、S等元素组成，相对分子质量从几万到几百万，是一类非常复杂的天然有机高分子。 一、蛋白质 （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。一切重要的生命现象都与蛋白质密切相关。 2、蛋白质的物理性质 蛋白质的水溶性 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。 蛋白质是一类非常复杂的天然有机高分子。 肽键 H2O -COOH 羧基 -NH2 氨基 3、蛋白质的水解 蛋白质 多肽 多种氨基酸 继续水解 水解 酸、碱或酶催化 4.蛋白质的结构单元一氨基酸 含有氨基(—NH2)和羧基(—COOH)，且连在同一个碳上。 羧基的相邻碳为α-位,组成天然蛋白质的氨基酸几乎都是α-氨基酸 氨基酸可看作是羧酸分子烃基上的氢原子被氨基取代的化合物。 物理性质：天然的氨基酸均为无色晶体，熔点较高，一般都能溶于水，而难溶于乙醇、乙醚。 【思考1：】根据其结构特征，分析氨基酸可能的化学性质？ 4.蛋白质的结构单元一氨基酸 氨基酸 化学性质 （1）氨基酸分子中的-COOH是酸性基团，-NH2是碱性基团。因此，氨基酸是两性化合物，它既可以与酸反应，也可以与碱反应，且都生成盐。 CH NH2 R COOH ＋ HCl CH NH3Cl R COOH ＋ NaOH ＋H2O CH NH2 R COOH CH NH2 R COONa （2）氨基酸发生聚合反应，通过肽键（酰胺键）生成多肽，进一步形成蛋白质。 + H2O + 酸或碱 断键机理（酸脱羟基，氨脱氢） b. 两个氨基酸分子脱去一个水分子而形成二肽， 多个氨基酸分子脱去水分子而形成多肽。 肽键 注意： a. 成肽的两个氨基酸分子（可以相同，也可以不同） （1）蛋白质的水解反应 蛋白质 酸、碱或酶水解 水解反应 多肽 氨基酸 3、蛋白质的化学性质 聚合 ①蛋白质 （2）蛋白质的两性（酸性和碱性） 【思考2】结合蛋白质的形成过程，思考蛋白质为什么具有两性？ 羧基 -COOH： 与氢氧化钠中和 氨基 -NH2 ： 与H+反应-NH3+ （3）蛋白质变性 某些条件下，蛋白质的分子内部结构和性质发生改变，溶解度度下降，失去生理活性。 蛋白质的变性是一个不可逆过程，变性后的蛋白质在水中不溶解，同时也会失去原有的生理活性。利用蛋白质的变性，可用于杀菌消毒，而疫苗等生物制剂的保存则要防止变性。 能使蛋白质变性的因素有： 物理因素：加热、加压、搅拌、振荡、紫外线照射、超声波等； 化学因素：强酸、强碱、重金属盐（醋酸铅、硫酸铜）、某些有机物（甲醛、乙醇、苯酚等）。 （1）医院里常用高温蒸煮、紫外线照射处理医疗器械，采取在伤口处喷洒消毒剂、涂抹医用酒精等方法来消毒、杀菌，防止伤口感染。这样做的根据是什么? 细菌、病毒等都含有蛋白质，高温蒸煮、紫外线以及消毒剂都可以使 蛋白质变性，丧失生理活性。 （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治农作物病害，为什么？ 【思考3】 甲醛能使蛋白质变性，故有防腐作用，可以较长时间保存动物标本；铜离子是重金属离子，能使害虫病菌的蛋白质变性而死亡，故可以防治农作物病害。 蛋白质变性应用 生活小常识: 误服重金属盐，可以喝大量的牛奶，豆浆、蛋清(利用蛋白质变性)形成不溶于水的的物质排出体外，降低危害，缓解毒性。 可用于蛋白质的鉴别 蛋白质的显色反应 探究课堂 （4）蛋白质的显色反应 产生黄色沉淀 实验操作 显色反应 实验现象 很多蛋白质与浓硝酸作用时呈黄色，可用于蛋白质的检验。 探究课堂 （5）蛋白质的灼烧 灼烧 产生 烧焦羽毛的气味 实验操作 实验现象 头发 丝织品 如何鉴别丝织品和棉织品？ 蛋白质被灼烧时，会产生类似烧焦羽毛的气味 【思考4】结合蛋白质的性质，思考蛋白质有哪些应用？ 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 明胶 阿胶 酪素 催化剂 四、蛋白质的应用 应用体验 1.判断正误 (1)蛋白质在酶的作用下，可直接水解生成各种氨基酸(　　) (2)生物体内的酶都是蛋白质(　　) (3)蛋白质溶液遇到盐就会变性(　　) (4)蛋白质变性属于化学变化(　　) (5)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(　　) × √ × × × 一、蛋白质 不是直接水解，要先分解成多肽再水解成氨基酸。 绝大多数的酶是蛋白质，还有少数的是RNA分子，和某些DNA分子。 重金属盐会导致变性，比如汞、二价铜等；一般的盐溶液会导致蛋白质盐析。 蛋白质已变性，不可恢复。 1965年我国科学家首次完成牛胰岛素的全合成,为蛋白质的研究做出了重大贡献。 二、油脂 脂 植物油通常为液态——油 动物油通常为固态——脂肪 油 密度比水小，黏度较大，有油腻感，难溶水，易溶于有机溶剂。 【思考5】阅读教材P87，认识油脂的组成和结构 1. 油脂的组成、物理性质   室温下 的状态 代表物 元素 组成 物理性质 代表物 分子组成 油脂 油 植物油 密度比水的____，黏度比较大，触摸时有明显的______感，_____溶于水，易溶于__________ 含较多不饱和脂肪酸的甘油酯 脂肪 动物 油脂 (脂肪) 含较多饱和脂肪酸的甘油酯 液态 固态 C、H、O 小 油腻 难 有机溶剂 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 ______ 植物油脂 _________ 密度比水的 ，黏度比较大，触摸时有明显的 ， 溶于水， 溶于有机溶剂 脂肪 ______ 动物油脂 液态 固态 C、H、O 小 油腻感 难 易 2.油脂的结构 油脂可以看作是 与 通过 生成的酯，属于 化合物。 高级脂肪酸 甘油 酯化反应 酯类 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；天然油脂都是 物；油脂的官能团主要是 。 酯基 混合 若R、R'、R”相同（即简单甘油酯），若不同（即混甘油酯） 天然油脂大多数是混甘油酯；天然油脂都是混合物，所以没有固定的熔沸点 3.常见的高级脂肪酸 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 ___________ ___________ ____________ ____________ C17H35COOH C17H33COOH C17H31COOH 不饱和脂肪酸 饱和脂肪酸 脂肪酸的饱和程度对油脂的熔点影响很大，含较多 的甘油酯，熔点较低；含较多 的甘油酯，熔点较高。 ___________ C15H31COOH 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） + 饱和脂肪酸 C17H35COOH C15H31COOH 不含C=C键 硬脂酸 软脂酸 丙三醇（甘油） 脂肪 硬脂酸甘油酯 不饱和脂肪酸 C17H33COOH C17H31COOH 含C=C键 酯基 + 油酸 亚油酸 丙三醇（甘油） C17H33COOCH2 C17H33COOCH2 C17H33COOCH 油酸甘油脂 根据结构预测油脂具有哪些化学性质？ C17H33COOCH2 C17H33COOCH2 C17H33COOCH 油酸甘油脂 含C=C键 加成反应 氧化反应 课本P87 课本P88 探究课堂 4.油脂的化学性质 (1)加成反应 液态植物油 固态的___________ 氢化植物油性质稳定，不易变质，便于运输和储存。 氢化植物油 【思考】1mol亚油酸甘油酯与H2反应，最多消耗 mol H2。 【思考】植物油能使溴水或酸性KMnO4溶液褪色吗？ 硬脂酸钠 酯的化学性质——油脂的水解 2. 碱性条件下水解：在碱性(NaOH)的条件下的水解反应生成高级脂肪酸的钠盐，是肥皂的主要成分。所以将油脂在碱性条件下的水解反应称为皂化反应。 油脂(以硬脂酸甘油酯为例) 中含有酯基，可以在不同条件下水解： 1. 酸性或酶的作用下水解：生成高级脂肪酸和甘油，被肠壁吸收，作为人体的营养物质。 有两瓶失去标签的无色油状液体，分别为植物油和矿物油(主要成分为烃)，试设计实验加以鉴别。 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，最终红色变浅，液体不分层的为植物油；液体仍然分层且红色无变化的为矿物油。 思考 油脂和矿物油的区别和联系 物质 油脂 矿物油 脂肪 油 组成 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；油还具有烯烃的性质，能加成 高级脂肪酸与甘油形成的甘油酯 多种烃的混合物 油脂应用及扩展 生活中的油脂 ① 是产生能量最高的营养物质，可提供身体所需的必需脂肪酸。 ② 能增加食物的口感，润滑肠道，帮助排便 ③ 具有保持体温和保护内脏器官的作用 生产中的油脂 ① 制造肥皂等洗涤剂 ② 护肤品和化妆品原料 人造奶油 含有大量反式脂肪酸会增加患冠心病的危险性，它导致心血管疾病的几率是饱和脂肪酸的3～5倍，过量食用对妇女患不孕症的几率增加70%以上，对胎儿体重、青少年发育也有不利影响。 1.判断正误 (1)糖类、油脂、蛋白质都是高分子(　　) (2)牛油在碱性条件下可制得肥皂(　　) (3)能发生氢化反应的油脂，也能使酸性KMnO4溶液褪色(　　) (4)植物油在空气中久置，会产生“哈喇”味，变质原因是发生了加成反(　　) (5)油脂是人体的主要营养物质之一，是热量最高的营养成分(　　) × √ √ × √ 应用体验 皂化反应 主要原因是氧化和微生物污染 含有碳碳双键 并不是所有的糖类都是高分子化合物，油脂也不是高分子化合物。 应用体验 2.油脂是植物油与动物脂肪的总称。油脂既是重要的食物，又是重要的化工原料。油脂的以下性质和用途与其含有的不饱和双键有关的是 A.工业生产中，常利用油脂在碱性条件下的水解反应来制取肥皂 B.油脂在人体内发生水解反应，可以生成甘油和高级脂肪酸 C.植物油能使溴的四氯化碳溶液褪色 D.脂肪是有机体组织里储存能量的重要物质 √ 碳碳双键可以和溴发生加成反应 $$