2020年高中化学专题3有机化合物的获得与应用第二单元食品中的有机化合物第5课时蛋白质和氨基酸讲义+素养练含解析苏教版必修2.doc
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1、第5课时蛋白质和氨基酸学习目标核心素养建构1.了解蛋白质的组成和主要性质。2.了解蛋白质在日常生活中的应用。3.了解氨基酸的结构特点。知 识 梳 理一、蛋白质1.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)蛋白质的盐析按表中实验操作完成实验,并填写下表: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,沉淀加入到蒸馏水中时又溶解(NH4)2SO4饱和溶液能降低鸡蛋清在水中的溶
2、解度,但不改变鸡蛋清的性质由实验可知:概念:浓无机盐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。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。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)蛋白质的变性按表中实验操作完成实验,并填写下表:实验操作实验现象加热后,鸡蛋清沉淀,凝结的鸡蛋清放入蒸馏水中不溶解加入CuSO4溶液后,鸡蛋清沉淀,凝结的鸡蛋清放入蒸馏水中不溶解加入乙醇的水溶液后,鸡蛋清沉淀,凝结的鸡蛋清放入蒸馏水中不溶解实验结论加热、CuSO4溶液、乙醇都能使蛋白质的性质发生改变由实验可知:蛋白质的变性
3、是在紫外线照射、加热或加入酸、碱、重金属盐、有机物(乙醇、苯酚、甲醛等)的情况下,蛋白质发生性质上的改变而聚沉的过程。蛋白质的变性是不可逆的化学变化过程,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,水解产物为氨基酸。【自主思考】1.为什么医院里用高温蒸煮、照射紫外线、在伤口处涂抹酒精溶液等方法来杀菌消毒?提示高温、紫外线、酒精等都可以使蛋白质变性,杀死细菌,起到消毒作用。2.为什么在农业上用波尔多液(由硫酸铜、生石灰和水制成)来消灭病虫害?提示波尔多液含有重金属盐,能使蛋白质变性。所以可用来消灭病虫害。3.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
4、即服用大量鲜牛奶或豆浆或鸡蛋清等蛋白质含量丰富的食物,可使重金属与服用的蛋白质发生变性作用,从而减轻重金属对机体的危害。二、氨基酸1.几种重要的氨基酸名称结构简式甘氨酸(氨基乙酸)丙氨酸(氨基丙酸)谷氨酸(氨基戊二酸)2.组成与结构特点(1)组成:氨基酸分子主要由C、H、O、N四种元素组成。(2)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)。(3)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。3.化学性质(1)两性:能与酸反应,体现其具有碱性。能与碱反应,体现其具有酸性。(2)成肽反应:在一定条件下氨基酸能发生反应生成多肽,构成蛋白质。4.酶酶是具有催化作用的
5、一类蛋白质,具有以下特点:(1)条件:温和条件。(2)具有很强的专一性。(3)具有很强的催化效能,催化反应速率大。【自主思考】4.下列四个同学的交流中不正确的是_。提示丙蛋白质是组成细胞的基础物质,蛋白质参与一切重要的生命活动,没有蛋白质就没有生命,蛋白质组成元素除C、H、O外,还有N元素等,而糖类、油脂组成元素只有C、H、O,蛋白质、淀粉、纤维素都是高分子化合物,故丙不正确。 5.试列举你已学过的既能与盐酸反应,又能与NaOH溶液反应的物质。提示金属铝、Al2O3、Al(OH)3、NaHCO3、(NH4)2CO3、NH4HCO3、氨基酸、蛋白质等物质既可与盐酸,又可与NaOH溶液反应。效 果
6、 自 测下列有关蛋白质的成分和性质的叙述正确的是_(填序号)。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四种元素蛋白质能发生水解反应加热能杀死流感病毒是因为病毒的蛋白质受热变性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福尔马林、医用酒精均能使蛋白质变性,可用作消毒剂误食重金属盐引起人体中毒,可喝大量的食盐水解毒氨基酸既有酸性又有碱性酶是一种蛋白质,一般来说,酸性越强,酶的催化效果越好福尔马林可作食品的保鲜剂饱和Na2SO4溶液或浓硝酸均可使蛋白质溶液产生沉淀,但原理不同答案探究一、蛋白质的性质【合作交流】1.请从以下几个角度分析盐析与变性的不同
7、点: (1)蛋白质盐析与变性的条件有何不同?(2)蛋白质盐析与变性的变化类型有何不同?(3)蛋白质盐析与变性的变化过程有何不同?(4)蛋白质盐析与变性的主要应用有何不同?提示(1)加入轻金属盐溶液或铵盐溶液可使蛋白质盐析。紫外线照射、加热或加入酸、碱、重金属盐、有机物(乙醇、苯酚、甲醛等)可使蛋白质变性。(2)蛋白质的盐析属于物理变化。蛋白质的变性属于化学变化。(3)蛋白质的盐析是可逆过程,沉淀析出的蛋白质,加入较多量的水还会溶解。蛋白质的变性能使蛋白质的化学组成或空间结构发生变化,生理功能发生改变,是不可逆过程。(4)盐析主要用来分离和提纯蛋白质。变性主要用来杀菌消毒。【点拨提升】1.蛋白质
8、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、酸、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。【注意】并不是所有的蛋白质遇硝酸均显黄色,只有含有苯环的蛋白质才有此性质。(2)灼烧蛋白质时产生烧焦羽毛的气味,用于蛋白质的鉴别。【典题例证
9、1】下列过程不属于化学变化的是 ()A.在蛋白质溶液中,加入饱和硫酸铵溶液,有沉淀析出B.鸡蛋白溶液受热凝固C.在蛋白质溶液中,加入硫酸铜溶液,有沉淀析出D.用稀释的福尔马林溶液(0.1%0.5%)浸泡植物种子解析 A项在蛋白质溶液中加入饱和硫酸铵溶液,是盐析过程,析出的蛋白质性质并无变化,即没有新物质生成,析出的蛋白质加水,仍能溶解,A项不是化学变化;B项,鸡蛋白溶液受热凝固是蛋白质的变性,是化学变化过程;C项在蛋白质溶液中加入硫酸铜溶液,析出沉淀是因为蛋白质变性,属于化学变化;D项用稀释的福尔马林溶液杀灭种子上的细菌和微生物,即使这些生物体的蛋白质发生变性反应,是化学变化。答案A【学以致用
10、1】下列关于蛋白质的叙述正确的是()A.鸡蛋黄的主要成分是蛋白质B.蛋白质遇到浓硫酸变为黄色C.蛋白质水解最终产物是氨基酸D.鸡蛋白遇碘变蓝色解析蛋黄的主要成分是水和脂肪,含有一定量的蛋白质,蛋清的主要成分是蛋白质,A错;蛋白质遇浓硝酸变为黄色,B错;蛋白质水解的最终产物为氨基酸,C正确;蛋白质与碘不反应,只有淀粉遇碘变蓝色,D错。答案C探究二、氨基酸的性质【合作交流】2.NH2与NH3的性质相似,写出H2NCH2COOH分别与NaOH和HCl反应的化学方程式。【点拨提升】氨基酸的性质1.与盐酸反应2.与烧碱溶液反应3.氨基乙酸分子中羧基与氨基可以发生类似于酯化反应的脱水反应,生成二肽,其化学
11、方程式为:【典题例证2】关于生物体内氨基酸的叙述错误的是()A.构成天然蛋白质的氨基酸分子的结构通式是B.氨基酸能发生酯化反应C.氨基酸只有酸性D.两个氨基酸分子通过脱水缩合形成二肽解析生物体内蛋白质均为天然的,其基本组成单位是氨基酸,A项氨基酸的结构通式正确;氨基酸中含羧基,能与醇发生酯化反应;两个氨基酸分子通过脱水缩合以后形成的化合物叫做二肽;氨基酸具有氨基和羧基,既具有碱性又具有酸性。答案C【学以致用2】已知谷氨酸的结构简式为,下列说法不正确的是( )A.1 mol谷氨酸能与2 mol NaOH发生反应B.谷氨酸分子中的NH2表现碱性C.谷氨酸分子之间不能发生反应D.谷氨酸分子间能发生脱
12、水缩合反应解析A项,1 mol谷氨酸含有2 mol羧基,能与2 mol NaOH发生反应,正确;B项,谷氨酸分子中既含有氨基又含有羧基,其中的NH2表现碱性,羧基表现酸性,正确;C、D项,谷氨酸分子之间的氨基和羧基能发生缩合反应,C项错误,D项正确,故选C。答案C1.下列关于蛋白质性质的说法不正确的是()A.蛋白质溶液中加入任何盐溶液,都会使蛋白质发生变性B.某些蛋白质遇到浓硝酸时(微热条件)会显示黄色C.加热会使蛋白质变性D.天然蛋白质水解的最终产物为多种氨基酸解析蛋白质溶液中加入盐溶液时,有两种情况:当加入重金属盐溶液时,蛋白质会发生变性而失去蛋白质的生理活性,该过程是不可逆的,当加入高浓
13、度的轻金属盐溶液时,蛋白质在水中的溶解度降低而析出,这个过程称为盐析,所以A项错误;某些蛋白质遇到浓硝酸时(微热条件)会显示黄色,发生颜色反应,B项正确;加热能使蛋白质变性,C项正确;蛋白质是多种氨基酸分子通过分子间脱水而形成的,在蛋白质分子水解时,最终可得到多种氨基酸,D项正确。答案A2.下列过程与蛋白质变性无关的是()A.用煮沸的方法可消毒医疗器械B.用福尔马林保存生物标本C.鸡蛋白加入浓NaCl溶液,可以观察到有沉淀析出D.鸡蛋白溶液里加入少量乙酸铅溶液,可以观察到有沉淀生成解析蛋白质溶液加浓NaCl,有蛋白质析出,可用于提纯蛋白质,不是蛋白质变性。答案C3.分子式为C8H14N2O5的
14、物质,经水解后得到丙氨酸和另一种氨基酸A,则A的分子式为()A.C5H7NO3 B.C5H9N2O5 C.C5H9NO2 D.C5H9NO4解析丙氨酸的分子式为C3H7NO2,根据原子守恒可知,C8H14N2O5H2OC3H7NO2C5H9NO4,选项D正确。答案D4.糖类、油脂和蛋白质是维持人体生命活动所必需的三大营养物质。以下叙述正确的是()A.油脂的水解产物为纯净物B.蔗糖水解的最终产物是葡萄糖C.常温下,淀粉遇碘变蓝色D.常温下,浓硫酸可以使蛋白质变黄解析A项,油脂的水解产物为高级脂肪酸(或盐)和甘油,是混合物,该项错误。B项,蔗糖的水解产物为葡萄糖和果糖,该项错误。C项正确。D项,浓
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