2017-2018学年同步备课一体资料之化学苏教必修2讲义：专题3 有机化合物的获得与应用 第2单元 第5课时

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解度，

2、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：蛋白质的变性是在紫

3、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？提示立即服用大量鲜

4、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一类蛋白质，具有以

5、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 自 测下列有关蛋白质

6、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点：(1)蛋白质盐析与变

7、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蛋白质的盐析和变性的区别盐析变性含

8、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)含有苯环的蛋白质能与浓硝酸反应生成黄色沉淀，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1】下列过程不属

9、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1】蛋白质溶液分别做如下

10、处理后，仍不失去生理活性的是( )A高温加热B紫外线照射C加食盐水DNaOH溶液解析蛋白质一旦变性即失去生理活性，A、B、D三项均能使蛋白质变性而失去生理活性。答案C探究二、氨基酸的性质【合作交流】2NH2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

11、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】已知谷氨酸的结构为，下列说法不正确的是( )A1 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

12、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

13、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下列营养物质在人体内发生的变化及其对人的生命活动所起的作用叙述不正确的是()A淀粉葡萄糖CO2和H2O(释放能量维持生命活动)B纤维素葡萄糖CO2和H2O(释放能量维持生命活动)C油脂甘油和高级脂肪酸CO2和H2O(释放能量维持生命活动)D蛋白质氨基酸人体所需的蛋白质(影响人体生长发育)解析人体内没有水解纤维素的酶，所以纤维素在人体内不能水解，也无法被氧化而提供能量。纤维素在人体内主要是加强胃肠的蠕动，有通便功能。答案B3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

14、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加热、福尔马林、乙酸铅均能使鸡蛋白发生变性；C项属于盐析。答案C4分子式为C8H14N2O5的物质，经水解后得到丙氨酸和另一种氨基酸A，则A的分子式为( )AC5H7NO3BC5H9N2O5CC5H9NO2DC5H9NO4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D5应用所学知识回答下列问题：(1)下列物质对蛋白质的化学性质具有明显影响的是_(填字母，下同)。A重晶石(BaSO4)B蓝矾C碘酒D高锰酸钾E酒精F生牛奶G熟

15、鸡蛋(2)如果你发现有人误服重金属盐而出现了轻微中毒症状，需要你马上对病人进行抢救，你认为上述物质中可以应用的是_(写代号)。(3)当你选择物质对病人进行抢救以后，下一步的打算或做法是_。A建议病人快去医院继续治疗B将病人安置于通风处呼吸新鲜的空气C建议病人卧床休息解析(1)蓝矾、碘酒、高锰酸钾、酒精等物质都能使蛋白质变性，蛋白质的变性属于化学变化。重晶石的主要成分是硫酸钡，它既不溶于水又不溶于酸，不能使蛋白质变性，对人体无毒。(2)生牛奶中含有较多的未变性的蛋白质，熟鸡蛋中蛋白质已经变性了。(3)重金属盐中毒者服用生牛奶能降低重金属盐对人体的伤害，但这种作用是有限的。病人去医院做更有效的治疗

16、是最佳选择。答案(1)B、C、D、E(2)F(3)A课时作业基础巩固1下列关于蛋白质的叙述中正确的是( )A天然蛋白质的组成元素只有碳、氢、氧、氮四种B加热会使蛋白质变性，因此食用生鸡蛋所获得的营养价值更高C向鸡蛋清中加入食盐，会使蛋白质凝固变性D用一束光线照射蛋白质溶液，可以产生丁达尔效应解析本题考查蛋白质的组成与基本性质。天然蛋白质主要由C、H、O、N四种元素组成，除此之外，还含有少量S、P等；蛋白质受热后变性，失去原有的可溶性和生理活性，但熟鸡蛋更易被消化吸收，其水解最终产物仍为氨基酸；向鸡蛋清中加入食盐，蛋白质析出，该过程为盐析，而不是变性；蛋白质溶液具有胶体的性质。答案D2欲将蛋白质

17、从水中析出而又不改变它的性质，应加入( )A福尔马林B18.4 molL1H2SO4溶液C饱和Na2SO4溶液D1.0 molL1CuSO4溶液 解析福尔马林、浓酸、重金属盐均能使蛋白质变性(凝聚)从水中析出，而轻金属盐溶液(如饱和Na2SO4溶液)能使蛋白质从水中析出(盐析)，但蛋白质并没有失去生理活性。答案C3下列说法正确的是( )A加热会使蛋白质变性，因此食生鸡蛋所获营养价值高B将乙酸和乙醇在一定条件下反应可制取乙酸乙酯C葡萄糖能够发生水解反应D糖类、油脂、蛋白质均能发生水解解析蛋白质受热变性后虽失去了原有的可溶性和生理上的作用，但变性后的蛋白质水解的最终产物仍是氨基酸，而且生鸡蛋中可能

18、含有病菌，A错误；乙酸和乙醇在一定条件下能反应制取乙酸乙酯，B正确；葡萄糖不能发生水解反应，C错误；糖中的单糖，如葡萄糖不能发生水解反应，D错误。答案B4有关天然产物水解的叙述不正确的是( )A油脂水解可得到丙三醇B可用碘检验淀粉水解是否完全C蛋白质水解的最终产物均为氨基酸D纤维素水解与淀粉水解得到的最终产物不同解析A油脂在酸性条件下水解生成高级脂肪酸和丙三醇，故A正确；B淀粉遇I2变蓝色，若变蓝则水解不完全，故B正确；C蛋白质水解的最终产物均为氨基酸，故C正确；D因淀粉和纤维素水解的产物都是葡萄糖，故D错误。答案D5生命起源的研究是世界性科技领域的一大课题，科学家认为生命起源的第一层次是产生

19、了与硝基化合物可能是同分异构体的物质，这类物质是( )A醇B羧酸C糖D氨基酸解析人体需要各种蛋白质，维持其生长发育和组织更新，而蛋白质是由不同的氨基酸构成的。氨基酸与同碳硝基化合物是同分异构体。答案D6蛋白质的种类繁多，结构复杂，性质多样。下列关于蛋白质的叙述，正确的是( )A蛋白质溶液中加入CuSO4溶液产生盐析现象B蘑菇等菌类是植物性蛋白质的来源之一C天然蛋白质都可以水解，水解的最终产物都是多肽化合物D酶属于蛋白质，常用作催化剂。一般来说，酸性越强，酶的催化效果越好解析CuSO4为重金属盐，使蛋白质变性，A错；水解的最终产物为氨基酸，C错；由于酶是特殊的蛋白质，在强酸作用下发生变性，失去催

20、化作用，D错。答案B7市场上有一种加酶洗衣粉，它是在洗衣粉中加入少量的碱与蛋白酶制成的。蛋白酶的催化活性很强，衣物的汗渍、血迹及人体排放的蛋白质、油渍遇到它，都能水解而除去。下列衣料中，不能用加酶洗衣粉洗涤的是( )棉织品毛织品腈纶织品丝织品ABCD解析毛织品、丝织品属于蛋白质，能在蛋白酶的作用下发生水解反应，故毛织品、丝织品不能用加酶洗衣粉洗涤。答案D8下列物质中既能与盐酸反应，又能与NaOH溶液反应的是( )NaHCO3(NH4)2CO3Al(OH)3NH4ClH2NCH2COOHCH3COOHABCD解析NaHCO3为弱酸的酸式盐；(NH4)2CO3为弱酸弱碱盐；Al(OH)3为两性氢氧

21、化物；H2NCH2COOH为氨基酸，有两性。这几类物质都可以与强酸和强碱反应。答案D能力提升9大豆含有大量的蛋白质和脂肪，由大豆配制出来的菜肴很多，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)我们食用的大豆，最终补充给人体所需要( )A氨基酸B蛋白质C油脂D糖类(2)蛋白质水解的最终产物是_。(3)油脂在酸性条件下水解生成_和_。解析大豆的蛋白质在人体内酶的作用下最终水解成人体所需要的氨基酸，故(1)中A正确。(2)天然蛋白质水解的最终产物是氨基酸。(3)油脂在酸性条件下水解生成高级脂肪酸和甘油。答案(1)A(2)氨基酸(3)高级脂肪酸甘油10(1)民

22、以食为天，食以安为先。近年来发生的奶粉、苏丹红等食品安全事件，严重威胁着消费者的健康和生命安全。劣质奶粉中蛋白质的含量低于0.37%，被称为“空壳奶粉”。下列有关说法中正确的是_(填字母)。A蛋白质是重要的营养物质，有助于食物的消化和排泄B蛋白质在淀粉酶的作用下，可水解为葡萄糖C家庭中可采用灼烧法定性检测奶粉中是否含有蛋白质，蛋白质燃烧时产生烧焦羽毛的气味D蛋白质水解的最终产物为氨基酸(2)国家标准规定奶粉中蛋白质的含量为每100 g婴幼儿奶粉中含蛋白质1225 g。测定方法：奶粉经水解产生氨基酸，再经过其他反应生成NH3，由NH3的质量计算出氮的质量，再由氮的质量求出蛋白质的含量(蛋白质含氮

23、量按16%计算)。某市质检局对某个品牌的奶粉样品进行检验。取该样品100 g进行反应，生成的NH3和7.5 g 19.6%的稀硫酸恰好完全反应，通过计算判断该奶粉是否属于合格奶粉。解析(1)蛋白质是重要的营养物质，能提供人体所需的能量；在人体内，蛋白质在蛋白酶的作用下最终水解为氨基酸；蛋白质燃烧时产生烧焦羽毛的气味，故C、D项正确。答案(1)CD(2)设生成的NH3的质量为x。2NH3H2SO4=(NH4)2SO42 moll mol 2 mol1 mol解得：x0.51 g则m(N)0.51 g0.42 g，m(蛋白质)2.625 g，即100 g该奶粉中含有2.625 g蛋白质，该数值远远小于国家规定的奶粉中蛋白质的含量标准(每100 g婴幼儿奶粉中含蛋白质1225 g)，属于劣质奶粉。11蛋白质是生物体内的生命物质，是生命现象的体现者，是原生质的重要组成成分。蛋白质相对分子质量巨大，如甲壳动物的白蓝蛋白的相对分子质量超过了6 000 000。蛋白质的结构也非常复杂，种类千变万化，不计其数。(1)蛋白质分子中主要含有_、_、_、_四种元素。(2)蛋白质最终水解的产物是氨基酸，写出常见的氨基酸的结构简式(至少写三种)_。