6-2蛋白质 同步作业 《化学（通用类）》同步教学 高教版

主题六 常见生物分子及合成高分子化合物 第二节 蛋白质 同步作业 一、基础题（共70分） （一）选择题（每题3分，共33分） 1. 下列关于蛋白质组成的说法，错误的是（ ） A. 蛋白质主要由C、H、O、N四种元素组成 B. 蛋白质中还可能含有S、P等元素 C. 蛋白质是由氨基酸通过脱水缩合形成的高分子化合物 D. 蛋白质的基本组成单位是葡萄糖 2. 下列关于氨基酸的说法，正确的是（ ） A. 氨基酸分子中只含有氨基和羧基 B. 氨基酸都能溶于水，且具有两性 C. 氨基酸的通式为NH₂-CH₂-COOH D. 氨基酸不能发生酯化反应 3. 下列反应中，属于蛋白质特征反应的是（ ） A. 水解反应 B. 酯化反应 C. 颜色反应（与浓硝酸） D. 加成反应 4. 下列关于蛋白质变性的说法，错误的是（ ） A. 蛋白质变性后，其生理活性丧失 B. 加热、紫外线照射能使蛋白质变性 C. 蛋白质变性后，其结构发生改变 D. 蛋白质变性是可逆过程 5. 下列物质中，不能使蛋白质变性的是（ ） A. 硫酸铜溶液 B. 氯化钠溶液 C. 甲醛溶液 D. 浓硝酸 6. 下列关于蛋白质水解的说法，正确的是（ ） A. 蛋白质水解的最终产物是葡萄糖 B. 蛋白质水解需要在酸性、碱性或酶的催化下进行 C. 蛋白质水解过程中不发生化学键的断裂 D. 所有蛋白质水解都生成同一种氨基酸 7. 下列关于蛋白质用途的说法，错误的是（ ） A. 蛋白质是人体重要的营养物质，能为人体提供能量 B. 羊毛、蚕丝的主要成分是蛋白质，可用于制作纺织品 C. 酶的主要成分是蛋白质，可用于催化化学反应 D. 蛋白质不能用于制造塑料、合成纤维等材料 8. 下列实验现象与结论对应正确的是（ ） A. 某物质与浓硝酸反应呈黄色——该物质一定是蛋白质 B. 某物质能发生水解反应生成氨基酸——该物质一定是蛋白质 C. 某物质能使硫酸铜溶液产生沉淀——该物质一定是蛋白质 D. 某物质灼烧时产生烧焦羽毛的气味——该物质一定是蛋白质 9. 下列关于蛋白质两性的说法，正确的是（ ） A. 蛋白质只具有酸性，能与碱反应 B. 蛋白质只具有碱性，能与酸反应 C. 蛋白质分子中含有氨基和羧基，既能与酸反应又能与碱反应 D. 蛋白质的两性与氨基酸无关 10. 下列操作中，能分离提纯蛋白质的是（ ） A. 过滤 B. 蒸馏 C. 盐析 D. 分液 11. 下列关于酶的说法，错误的是（ ） A. 酶是一种蛋白质，具有催化作用 B. 酶的催化作用具有专一性 C. 酶的催化作用需要适宜的温度和pH D. 酶在高温下催化活性增强 （二）填空题（每空2分，共28分） 1. 蛋白质是由______通过______反应形成的高分子化合物，其基本组成单位是______；氨基酸分子中含有的官能团是______和______。 2. 蛋白质的颜色反应是指蛋白质与______作用，呈______色；灼烧蛋白质时，会产生______的气味，该性质可用于鉴别蛋白质。 3. 蛋白质的变性是指蛋白质在______、______、______、______等条件下，结构发生改变，生理活性丧失的过程；蛋白质的盐析是指在蛋白质溶液中加入（如硫酸铵），蛋白质溶解度降低而析出的过程，该过程是______（填“可逆”或“不可逆”）的。 4. 蛋白质水解的最终产物是______，写出两个常见氨基酸的结构简式：______、______。 5. 酶是一类特殊的______，其催化作用具有______、______、______等特点（至少写3点）。 6. 羊毛、蚕丝的主要成分是______，棉花的主要成分是______，可用______的方法鉴别两者。 （三）判断题（每题1分，共9分，对的打“√”，错的打“×”） 1. 蛋白质是天然高分子化合物，相对分子质量较大。（ ） 2. 氨基酸分子中氨基和羧基的数目一定相等。（ ） 3. 蛋白质的盐析和变性都能使蛋白质析出，且都不可逆。（ ） 4. 甲醛溶液能使蛋白质变性，可用于食品防腐。（ ） 5. 所有蛋白质都能发生颜色反应和灼烧反应。（ ） 6. 蛋白质水解的中间产物是多肽，最终产物是氨基酸。（ ） 7. 酶的催化作用不受温度影响，在任何温度下都能发挥作用。（ ） 8. 蛋白质能溶于水形成胶体，具有丁达尔效应。（ ） 9. 蛋白质在人体内消化吸收的过程，本质上是蛋白质的水解过程。（ ） 二、提升题（共30分） 简答题与探究题（每题10分，共30分） 1. ① 简述蛋白质的结构特点和化学性质（各举2个典型反应），并写出相应的化学方程式（若有）；② 写出下列过程的化学原理（用文字或化学方程式说明）：a. 蛋白质的盐析；b. 蛋白质的变性；c. 蛋白质的水解；d. 蛋白质的颜色反应；③ 分析下列实验现象的原因：a. 煮熟的鸡蛋不能恢复生鸡蛋的状态；b. 误服重金属盐（如硫酸铜溶液）时，可服用牛奶或豆浆解毒。 2. ① 设计实验鉴别下列各组物质：a. 蛋白质溶液和淀粉溶液；b. 羊毛和棉花；c. 氨基酸和葡萄糖（写出实验原理、仪器、步骤、预期现象及结论）；② 简述蛋白质在工农业生产和日常生活中的应用（至少2例），结合具体场景说明；③ 某蛋白质样品含氮量为16%，计算该蛋白质的相对分子质量（假设该蛋白质分子中只含一个氮原子）；若取5g该蛋白质样品，完全水解后生成3.6g氨基酸，计算该蛋白质水解生成氨基酸的物质的量。 3. ① 分析蛋白质与氨基酸、多肽之间的转化关系（用转化关系图或文字描述）；② 为什么蛋白质具有两性？为什么盐析是可逆的而变性是不可逆的？结合物质结构和反应原理说明；③ 某有机物C的分子式为C₃H₇NO₂，能与盐酸反应，也能与氢氧化钠溶液反应，能发生酯化反应，推断C的结构简式，并说明推断理由；该有机物属于哪一类物质？其官能团是什么？   参考答案 一、基础题 （一）选择题 1. D 2. B 3. C 4. D 5. B 6. B 7. D 8. D 9. C 10. C 11. D （二）填空题 1. 氨基酸；脱水缩合；氨基酸；氨基（-NH₂）；羧基（-COOH） 2. 浓硝酸；黄；烧焦羽毛 3. 加热；紫外线照射；强酸；强碱；重金属盐；某些有机物（如甲醛）；饱和硫酸铵溶液（或其他盐溶液）；可逆 4. 氨基酸；NH₂-CH₂-COOH（甘氨酸）；NH₂-CH(CH₃)-COOH（丙氨酸）（合理即可） 5. 蛋白质；专一性；高效性；作用条件温和（或受温度、pH影响） 6. 蛋白质；纤维素；灼烧（或滴加浓硝酸） （三）判断题 1. √ 2. × 3. × 4. × 5. × 6. √ 7. × 8. √ 9. √ 二、提升题 1. ① 蛋白质的结构特点和化学性质及反应说明 结构特点：1. 一级结构：氨基酸通过肽键（-CO-NH-）连接形成的线性链状结构；2. 高级结构：通过氢键、疏水作用等形成的螺旋、折叠等空间结构；3. 相对分子质量大，属于天然高分子化合物。 化学性质：1. 水解反应：蛋白质在酸性、碱性或酶催化下，肽键断裂，逐步水解为多肽，最终生成氨基酸2. 颜色反应：蛋白质与浓硝酸作用呈黄色（如皮肤接触浓硝酸变黄）；3. 变性反应：蛋白质在加热、紫外线等条件下结构改变，生理活性丧失；4. 盐析反应：蛋白质在盐溶液中溶解度降低而析出。 ② 化学原理说明 a. 蛋白质的盐析：向蛋白质溶液中加入饱和硫酸铵等盐溶液，盐离子破坏蛋白质分子表面的水化膜，同时中和部分电荷，使蛋白质溶解度降低而析出，该过程不破坏蛋白质的结构，加水后可重新溶解。 b. 蛋白质的变性：在加热、紫外线、重金属盐等条件下，蛋白质的空间结构被破坏，肽键未断裂，但生理活性丧失，不能恢复。 c. 蛋白质的水解：在催化剂作用下，肽键（-CO-NH-）断裂，生成氨基酸，反应式可表示为：-CO-NH+ H₂O =-COOH + -NH₂。 d. 蛋白质的颜色反应：蛋白质分子中含有的苯环结构与浓硝酸发生硝化反应，生成黄色的硝基化合物。 ③ 实验现象原因分析 a. 煮熟的鸡蛋不能恢复生鸡蛋状态的原因：加热使鸡蛋中蛋白质的空间结构发生不可逆的变性，结构改变后无法恢复原状，故不能变回生鸡蛋。 b. 服用牛奶或豆浆解毒的原因：牛奶、豆浆中含有丰富的蛋白质，蛋白质能与重金属离子（如Cu²⁺）结合，形成不溶性的复合物，阻止重金属离子与人体自身蛋白质结合，从而减轻重金属盐的毒性。 2. ① 物质鉴别实验设计 a. 鉴别蛋白质溶液和淀粉溶液 实验原理：蛋白质能发生颜色反应、灼烧有烧焦羽毛气味；淀粉能与碘水反应变蓝色。 仪器：试管、胶头滴管、碘水、浓硝酸、酒精灯、待测溶液。 步骤：1. 取两支试管，分别加入少量待测溶液，滴加几滴碘水，观察颜色变化；2. 另取两支试管，分别加入少量待测溶液，滴加浓硝酸，观察颜色变化；3. 取少量待测溶液，放在酒精灯上灼烧，闻气味。 预期现象及结论：1. 能使碘水变蓝色的是淀粉溶液；2. 能与浓硝酸反应呈黄色，灼烧有烧焦羽毛气味的是蛋白质溶液。 b. 鉴别羊毛和棉花 实验原理：羊毛主要成分是蛋白质，灼烧有烧焦羽毛气味；棉花主要成分是纤维素，灼烧有烧纸气味。 仪器：酒精灯、镊子、待测固体。 步骤：1. 用镊子分别夹取少量待测固体；2. 放在酒精灯火焰上灼烧，闻产生的气味。 预期现象及结论：1. 灼烧产生烧焦羽毛气味的是羊毛；2. 灼烧产生烧纸气味的是棉花。 c. 鉴别氨基酸和葡萄糖 实验原理：氨基酸含氨基和羧基，具有两性，能与盐酸、氢氧化钠反应；葡萄糖含醛基，能发生银镜反应，氨基酸不能。 仪器：试管、胶头滴管、银氨溶液、酒精灯、水浴锅、盐酸、氢氧化钠溶液、待测溶液。 步骤：1. 取两支试管，分别加入少量待测溶液，各加入银氨溶液，水浴加热，观察是否有银镜生成；2. 另取两支试管，分别加入少量待测溶液，各加入少量盐酸，观察是否溶解；3. 再取两支试管，分别加入少量待测溶液，各加入少量氢氧化钠溶液，观察是否溶解。 预期现象及结论：1. 能发生银镜反应，不与盐酸、氢氧化钠反应的是葡萄糖；2. 不能发生银镜反应，能与盐酸、氢氧化钠反应溶解的是氨基酸。 ② 蛋白质的应用场景 应用1：食品工业中的应用。蛋白质是人体必需的营养素，鸡蛋、牛奶、肉类等富含蛋白质，可作为食品为人体提供能量和营养；大豆蛋白可用于制作豆腐、豆浆等豆制品，满足素食者的营养需求。 应用2：工业和医药中的应用。羊毛、蚕丝等蛋白质可用于制作高档纺织品、丝绸等；酶（蛋白质）可用于食品加工（如酿酒用的淀粉酶）、医药制造（如消化酶制剂）、污水处理（如蛋白酶降解有机物）等；胶原蛋白可用于制作化妆品、医用敷料等。 ③ 计算过程 蛋白质相对分子质量计算：已知蛋白质含氮量16%，且含一个氮原子，设相对分子质量为M，则14/M × 100% = 16%，解得M = 14 / 0.16 = 87.5（注：实际蛋白质含多个氮原子，此处按题意计算）。 氨基酸物质的量计算：氨基酸的平均相对分子质量约为120（合理取值），则n(氨基酸) = 3.6g / 120g·mol⁻¹ = 0.03mol。 3. ① 蛋白质、氨基酸、多肽的转化关系 转化关系：氨基酸 → 多肽 → 蛋白质。 具体转化：1. 氨基酸分子之间通过脱水缩合反应，一个氨基酸的羧基与另一个氨基酸的氨基形成肽键，连接形成二肽、三肽，进而形成多肽（n个氨基酸 → 多肽 + (n-1)H₂O）；2. 多条多肽链通过氢键、疏水作用等结合，形成具有一定空间结构的蛋白质；3. 蛋白质在催化剂作用下水解，先生成多肽，继续水解最终生成氨基酸。 ② 性质差异原因分析 蛋白质具有两性的原因：蛋白质的基本组成单位是氨基酸，氨基酸分子中含有氨基（-NH₂，碱性）和羧基（-COOH，酸性），蛋白质分子中保留了部分氨基和羧基，故既能与酸反应，又能与碱反应，表现出两性。 盐析可逆、变性不可逆的原因：盐析过程中，盐离子仅破坏蛋白质表面的水化膜和中和部分电荷，蛋白质的空间结构和肽键未被破坏，加水后可恢复原状，故可逆；变性过程中，外界条件（如加热、重金属盐）破坏了蛋白质的空间结构，该结构改变是不可逆的，故变性后不能恢复，为不可逆过程。 ③ 有机物C的推断 结构简式：NH₂-CH₂-COOH（甘氨酸）或NH₂-CH(CH₃)-COOH（丙氨酸）（以甘氨酸为例）。 推断理由：分子式C₃H₇NO₂，符合氨基酸的通式（CₙH₂ₙ₊₁NO₂）；能与盐酸反应（氨基的碱性），能与氢氧化钠溶液反应（羧基的酸性），能发生酯化反应（羧基的性质），符合氨基酸的结构和性质。 类别：氨基酸；官能团：氨基（-NH₂）、羧基（-COOH）。 学科网（北京）股份有限公司 $