内容正文:
第2课时 蛋白质 油脂
课标定向
目标定位
1.了解蛋白质、油脂的组成,掌握蛋白质、油脂的主要性质。(宏观辨识与微观探析)
2.能列举蛋白质、油脂在生产生活中的重要应用,并结合蛋白质和油脂的主要性质进行简单说明。(证据推理和模型认知)
厘清
重点
了解油脂和蛋白质的组成。
掌握油脂和蛋白质的主要性质。
突破
难点
油脂和蛋白质的主要性质。
油脂、蛋白质在生产、生活中的应用。
学习任务一:蛋白质
必备知识·导学
[引入]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。
一、氨基酸
1.组成:都含有碳、氢、氧、氮元素,部分还含有硫元素。
2.官能团:都含有氨基和羧基。
3.结构特点:
4.化学性质:
(1)酸性:羧基—COOH与氢氧化钠中和
(2)碱性:氨基—NH2与氢离子反应—N
(3)聚合反应:氨基酸→多肽→蛋白质
二、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。
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。
3.化学性质:
(1)水解反应
(2)变性
蛋白质在一些化学试剂或一些物理因素作用下,失去生理活性,溶解度下降而析出的过程。
蛋白质变性条件:重金属的盐类、强酸、强碱、乙醇、甲醛、加热、紫外线等。
[思考]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BaCO3?
提示:BaSO4是一种不溶性的重金属盐且不与胃酸反应,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。
[结论]蛋白质的变性是一个化学过程,变性后的蛋白质在水中溶解度下降,同时也会失去生理活性。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。
(3)特征反应
[结论]棉织物与毛织物的鉴别方法
毛织物的主要成分是蛋白质,灼烧后能形成焦状小球,并有烧焦羽毛的气味,而棉织物灼烧后无此气味,也不会缩成小球,故采用灼烧法可鉴别二者。
判对错·通教材
判断下列说法是否正确,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)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,最终水解生成氨基酸。
(2)向蛋白质溶液中加入CuSO4溶液,可使蛋白质失去生理活性。 (√)
提示:重金属离子Cu2+可以使蛋白质变性。
(3)温度越高,酶对某些生化反应的催化效率就越高。 (×)
提示:大多数酶都是蛋白质,高温会使酶失活。
(4)使用浓硝酸时,不慎溅在皮肤上而使皮肤变黄。 (√)
提示:蛋白质遇浓硝酸发生显色反应。
核心要点·归纳
蛋白质的性质
微点拨·拓教材
蛋白质的盐析
蛋白质溶液(属胶体)中加入某些浓的轻金属无机盐,如:(NH4)2SO4、Na2SO4后,可使蛋白质的溶解度降低而从溶液中析出(此过程称为盐析),为可逆过程,是物理变化。可用于分离和提纯蛋白质。
学力诊断·测评
1.某氨基酸中含有C、N、H、O四种元素,已知除氢原子外,其他原子均达到最外层
8电子的稳定结构。如图所示为该氨基酸分子的球棍模型:
下列相关叙述正确的是 ( )
A.该氨基酸中含有三种官能团
B.氨基酸是蛋白质完全水解的产物
C.鸡蛋白溶液加入醋酸铅溶液后有沉淀析出,再加入水沉淀会溶解
D.所有蛋白质溶液遇浓硝酸均变黄
【解析】选B。根据某氨基酸的球棍模型,推出该氨基酸的结构简式为。A.根据该氨基酸的结构简式,含有的官能团是氨基和羧基两种,故A错误;B.蛋白质水解的最终产物是氨基酸,故B正确;C.重金属盐醋酸铅使蛋白质变性,变性是不可逆过程,因此鸡蛋白溶液加入醋酸铅溶液后有沉淀析出,再加入水,沉淀不会溶解,故C错误;D.大部分蛋白质遇浓硝酸变黄,故D错误。
2.人体所需的营养物质中,蛋白质主要依靠从食物中摄取,而不是靠人体自身合成的。下列关于蛋白质的说法正确的是 ( )
A.蛋白质分子中只含有C、H、O、N元素
B.向蛋白质溶液中加入饱和的(NH4)2SO4溶液,蛋白质会析出,再加水不溶解
C.误食重金属盐,可立即喝牛奶或生鸡蛋清进行解毒
D.只有高温、重金属盐和紫外线才能使蛋白质变性
【解析】选C。蛋白质分子中主要含有C、H、O、N元素,有的蛋白质还含有P、S等元素,故A错误;向蛋白质溶液中加入饱和的(NH4)2SO4溶液,蛋白质会析出,再加水沉淀溶解,故B错误;重金属盐可使蛋白质变性,因此误食重金属盐,可立即喝牛奶或生鸡蛋清进行解毒,故C正确;强酸、强碱、加热、重金属盐和紫外线等均可使蛋白质变性,故D错误。
【补偿训练】关于蛋白质的叙述错误的是 ( )
A.蛋白质是一种高分子化合物
B.蛋白质是一种基本营养物质
C.灼烧某白色纺织品有烧焦羽毛的气味,则可说明此纺织品不是人造丝
D.人的皮肤上不慎沾染浓硝酸后变黄色是物理变化
【解析】选D。蛋白质是由氨基酸连接成的高分子化合物,A项正确;蛋白质、油脂、糖类是食物中的基本营养物质,B项正确;灼烧蛋白质会产生烧焦羽毛的气味,而人造丝的主要成分是纤维素,所以可以说明,C项正确;蛋白质的颜色反应是化学变化,D项错误。
学习任务二:油脂
必备知识·导学
[引入]晚唐诗人李商隐有诗句“春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干”其中蜡的主要成分是动物油脂。
一、油脂的组成、分类和结构
1.组成元素:碳、氢、氧。
2.分类:根据室温下油脂状态,油脂分为油和脂肪。
项目
常温下
状态
代表物
代表物分子组成特点
油
液态
植物油脂
较多不饱和高级脂肪酸甘油酯
脂肪
固态
动物油脂
较多饱和高级脂肪酸甘油脂
3.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,其结构表示为 ,式中R、 R'、R″代表高级脂肪酸的烃基,可以相同或不同。常见的高级脂肪酸:
饱和脂肪酸
不饱和脂肪酸
[思考]油脂是天然有机高分子吗?
提示:油脂虽然相对分子质量较大,但不属于高分子。
[结论]植物油中含有碳碳双键,能发生加成反应,能使溴的CCl4溶液褪色。不能用植物油萃取溴水中的溴(碘水中的碘)。
二、油脂的性质
1.物理性质
油脂的密度比水的小,黏度比较大,触摸时有明显的油腻感。油脂难溶于水,易溶于有机溶剂。
2.化学性质
(1)油脂的氢化
液态植物油固态的氢化植物油(即人造脂肪)
该反应实质是碳碳双键与H2发生的加成反应,也属于还原反应。
(2)油脂的水解
油脂+水高级脂肪酸+甘油
油脂在人体小肠中通过酶的催化可以发生水解反应,生成高级脂肪酸和甘油,然后再分别进行氧化分解,释放能量。
[思考]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,属于酯类物质,不溶于水,在碱性条件下水解生成易溶于水的高级脂肪酸盐和甘油。纯碱溶液呈碱性,用热的纯碱溶液洗涤炊具上的油污效果较好。
核心要点·归纳
1.油脂和酯的比较
物质
油脂
酯
油
脂肪
组成
多种高级脂肪酸与甘油反应生成的酯
酸与醇类反应生成的一类有机化合物
含不饱和高级脂肪酸烃基多
含饱和高级脂肪酸烃基多
密度
比水小
溶解性
不溶于水,易溶于有机溶剂
常温
状态
液态
固态
呈液态
或固态
化学
性质
都能水解,油和含不饱和键的酯能发生加成反应
存在
油料作物籽粒中
动物脂肪中
花、草或动植物体内
联系
油和脂肪统称为油脂,均属于酯类
2.油脂和矿物油的比较
物质
项目
油脂
矿物油
脂肪
油
组成
高级脂肪酸的甘油酯
多种烃(石油及其分馏产品)
含饱和烃基多
含不饱和烃基多
性质
具有酯类的性质,能水解,油兼有烯烃的性质
具有烃的性质,不能水解
鉴别
加入含酚酞的NaOH溶液,加热,红色变浅,不分层
加入含酚酞的NaOH溶液,加热,无明显变化,分层
学力诊断·测评
1.关于硬脂酸甘油酯和油酸甘油酯的说法不正确的是 ( )
A.两者都能发生水解反应
B.两者都属于酯类化合物
C.两者都是固态物质
D.两者水解产物中都有丙三醇
【解析】选C。硬脂酸甘油酯和油酸甘油酯都含酯基,两者都能发生水解反应,故A正确;两者都含酯基,都属于酯类化合物,故B正确;硬脂酸甘油酯是饱和酯,为固体,油酸甘油酯的烃基中含碳碳双键,为液态,故C错误;硬脂酸甘油酯在酸做催化剂作用下发生水解反应,生成甘油和硬脂酸,油酸甘油酯在酸做催化剂作用下发生水解反应,生成甘油和油酸,两者水解产物中都有丙三醇,故D正确。
2.在一定条件下,动植物油脂与醇反应可制备生物柴油,化学方程式如下:
下列叙述错误的是 ( )
A.生物柴油由可再生资源制得
B.生物柴油是不同酯组成的混合物
C.动植物油脂是高分子
D.“地沟油”可用于制备生物柴油
【解析】选C。生物柴油由可再生资源制得,A项正确;生物柴油通常是指以动植物油脂为原料生产的,由不同酯组成的混合物,B项正确;动植物油脂的相对分子质量小于10 000,不是高分子,C项错误;“地沟油”中含有动植物油脂,动植物油脂与醇反应可制备生物柴油,D项正确。
【补偿训练】下列叙述正确的是 ( )
A.从溴水中提取溴可用植物油作萃取剂
B.用热的烧碱溶液可区别植物油和矿物油
C.油脂都不能使溴的四氯化碳溶液褪色
D.油脂水解均可以得到氨基酸和甘油
【解析】选B。油脂包含植物油和动物脂肪,植物油中含,能与溴发生加成反应,所以A、C错;油脂是高级脂肪酸的甘油酯,水解之后的产物为高级脂肪酸和甘油而非氨基酸,所以D错;植物油在碱性条件下会水解生成甘油和高级脂肪酸盐,两者均易溶于水,所以液体不会分层,而矿物油为烃类,与NaOH溶液不反应且分层,所以B正确。
学情检测·素养达标
1.“没有蛋白质,就没有生命”。下面关于蛋白质的叙述不正确的是 ( )
A.可以通过灼烧时的特殊气味来鉴别蛋白质
B.部分蛋白质遇浓硝酸变黄
C.蛋白质在酶的作用下水解的最终产物是葡萄糖
D.蛋白质属于高分子化合物
【解析】选C。蛋白质灼烧时有烧焦羽毛的气味,含有苯环的蛋白质遇浓硝酸变黄为蛋白质的颜色反应,蛋白质是由氨基酸缩合成的高分子化合物,故A、B、D均正确;蛋白质水解的最终产物是氨基酸。
2.下列关于油脂的说法错误的是 ( )
A.1 mol该油脂完全水解的产物是 3 mol甘油和3 mol高级脂肪酸(或盐)
B.该物质水解的产物能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.该物质在酸性和碱性条件下水解的产物不同
D.为使该物质完全水解,可在碱性条件下进行
【解析】选A。油脂为高级脂肪酸甘油酯,水解生成甘油和高级脂肪酸(或盐),在碱性条件下可完全水解,1 mol油脂完全水解的产物是1 mol甘油和3 mol高级脂肪酸盐,A项错误;该物质含有碳碳不饱和键,所以其水解后的产物可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,B项正确;油脂在酸性条件下水解生成高级脂肪酸和甘油,在碱性条件下水解生成高级脂肪酸盐和甘油,C项正确;油脂在碱性条件下能完全水解,D项正确。
【补偿训练】糖类、油脂、蛋白质都是和生命息息相关的物质,下列有关说法正确的是 ( )
A.适量摄入油脂,有助于人体吸收多种脂溶性维生素
B.淀粉、纤维素、油脂、蛋白质都是高分子化合物,都能发生水解反应
C.“春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干”中的“丝”“泪”分别是蛋白质和烃类物质
D.葡萄糖和蔗糖互为同系物,淀粉和纤维素互为同分异构体
【解析】选A。油脂能够溶解多种脂溶性维生素,故摄入油脂有助于人体吸收脂溶性维生素,故A正确;油脂是高级脂肪酸和甘油形成的酯类,相对分子质量较小,不是高分子化合物,故B错误;“春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干”中的“丝”“泪”分别是蛋白质和油脂,故C错误;葡萄糖是单糖,蔗糖是二糖,二者结构不相似,不能互为同系物;淀粉和纤维素均是高分子化合物,聚合度不同,不能互为同分异构体,故D错误。
3.大豆含有大量的蛋白质和脂肪,由大豆配制出来的菜肴有很多,它是人体营养物质中最重要的补品之一,我们几乎每天都要饮食豆制品。请回答下列问题:
(1)我们所吃的豆腐是一种 ( A )
A.蛋白质凝胶 B.纯蛋白质
C.脂肪 D.淀粉
(2)我们食用的大豆,最终补充给人体的主要成分是 ( A )
A.氨基酸 B.蛋白质
C.油脂 D.糖类
(3)蛋白质水解的最终产物是氨基酸。
(4)豆油不能保存较长时间,因此须将豆油进行硬化,油脂的硬化就是对不饱和脂肪酸甘油酯进行催化加氢。油脂在酸性条件下水解生成高级脂肪酸和甘油。
【解析】豆腐是一种蛋白质凝胶,它在人体内作用最终补充给人体的是氨基酸,故(1)中A正确,(2)中A正确;(3)天然蛋白质水解的最终产物是氨基酸。(4)油脂在酸性条件下水解生成高级脂肪酸和甘油。
【补偿训练】1.下列说法不正确的是 ( )
A.皮肤沾上浓硝酸会变黄是由于浓硝酸与蛋白质发生显色反应
B.油脂属于天然有机高分子,在碱性条件下能水解为高级脂肪酸盐和甘油
C.纤维素不能被人体消化吸收,但其在酸或酶的催化作用下最终能水解成葡萄糖
D.在新制的银氨溶液中加入葡萄糖溶液并水浴加热,可生成光亮的银镜
【解析】选B。蛋白质遇浓硝酸发生颜色反应,则浓硝酸使皮肤呈黄色是由于浓硝酸与蛋白质发生了显色反应,故A正确;油脂的相对分子质量较小,不是高分子化合物,故B错误;人体内没有能使纤维素水解成葡萄糖的酶,因此纤维素不能被人体消化吸收,纤维素属于多糖,在酸或酶的催化作用下水解转化为葡萄糖,故C正确;葡萄糖溶液和银氨溶液发生银镜反应,所以向银氨溶液中加入葡萄糖溶液,水浴加热,有光亮的银镜产生,故D正确。
2.中国的饮食文化源远流长,“八大菜系”久负盛名。下列有关说法正确的是 ( )
A.川菜“酸辣土豆丝”的土豆主要成分是难以消化的纤维素
B.湘菜“永州血鸭”的鸭血炒制过程涉及蛋白质的盐析
C.粤菜“客家酿豆腐”中只含有植物性蛋白质
D.鲁菜“糖醋鱼”的调料糖和醋属于纯净物
【解析】选C。土豆主要成分是淀粉,不是纤维素,故A错误;鸭血炒制过程涉及蛋白质的变性,不是盐析过程,故B错误;“客家酿豆腐”中的蛋白质来自大豆,只含有植物性蛋白质,故C正确;调料糖和醋由不同种物质组成,为混合物,故D错误。
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