2024年高中化学新教材同步必修第二册 第7章 第4节 第2课时　蛋白质　油脂

第2课时蛋白质油脂[核心素养发展目标]1.了解蛋白质、油脂的组成，掌握蛋白质、油脂的主要性质，增强宏观辨识与微观探析能力。2.了解蛋白质、油脂在日常生活中的应用，提高科学探究和社会责任。一、蛋白质1．蛋白质的存在和组成(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：是一类非常复杂的天然有机高分子，由碳、氢、氧、氮、硫等元素组成。2．物理性质有的蛋白质能溶于水，如鸡蛋清等；有的难溶于水，如丝、毛等。3．化学性质(1)蛋白质的水解反应①蛋白质eq\o(,\s\up7(酸、碱或酶等催化剂))多肽eq\o(,\s\up7(水解反应),\s\do5(聚合))氨基酸(最终产物)②几种常见的氨基酸思考1观察甘氨酸和苯丙氨酸的结构简式，辨认其中的官能团，并说明其结构的共同点。甘氨酸：苯丙氨酸：提示氨基酸的官能团：氨基(—NH2)、羧基(—COOH)。两个官能团连在同一个碳原子上。(2)蛋白质的特性①实验探究操作在酒精灯的火焰上分别灼烧一小段头发和丝织品现象产生白色沉淀产生黄色沉淀产生类似烧焦羽毛的特殊气味结论或解释蛋白质发生变性蛋白质发生显色反应头发、丝织品的主要成分是蛋白质②蛋白质的变性化学因素重金属的盐类、强酸、强碱、乙醇、甲醛等都能使蛋白质发生变性，溶解度下降，并失去生理活性，属于化学变化物理因素加热、紫外线等③显色反应：很多蛋白质与浓硝酸作用时呈黄色，可用于蛋白质的检验。4．蛋白质的应用蚕丝织成的丝绸可以制作服装动物皮、骨提取的明胶可用作食品增稠剂，生产医药用胶囊和摄影用感光材料驴皮制成的阿胶是一种中药材牛奶、大豆提取的酪素可以用来制作食品和涂料绝大多数酶是生物体内重要的催化剂，在医药、食品、纺织等领域中有重要的应用价值思考2(1)为什么医院里用高温蒸煮、紫外线照射或涂抹医用酒精等方法进行消毒？提示因为在加热、紫外线、乙醇等的作用下，蛋白质会发生变性，溶解度下降，并失去生理活性，从而起到杀菌、消毒的作用。(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？提示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。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)可以通过灼烧的方法鉴别真蚕丝和人造丝()(5)浓硝酸不慎溅到皮肤上，会使皮肤变黄()答案(1)×(2)×(3)×(4)√(5)√2．下列叙述不正确的是()A．蛋白质属于天然有机高分子，没有蛋白质就没有生命B．所有蛋白质遇浓硝酸都变黄C．人工最早合成的具有生命活力的蛋白质——结晶牛胰岛素是我国科学家在1965年合成的D．可以用灼烧法来鉴别蛋白质和其他有机高分子答案B解析蛋白质属于天然有机高分子，一切重要的生命现象都与蛋白质密切相关，没有蛋白质就没有生命，A项正确；我国科学家在1965年最早合成了具有生命活力的蛋白质——结晶牛胰岛素，C项正确；蛋白质被灼烧时，会产生类似烧焦羽毛的特殊气味，此性质可用于鉴别蛋白质与其他有机高分子，D项正确。3．蛋白质水解的最终产物为氨基酸，下列氨基酸都是人体必备的氨基酸。亮氨酸()苯丙氨酸()赖氨酸[](1)它们分子中共同的官能团为________________(填结构简式)。(2)已知氨基有碱性，可以和盐酸反应，则1mol赖氨酸完全和HCl反应，需要HCl的物质的量为________mol，1mol赖氨酸完全和NaHCO3反应产生气体的体积为________L(标准状况下)，产生盐的结构简式为____________________。(3)市场上有一种加酶洗衣粉，即在洗衣粉中加入少量的碱性蛋白酶，它的催化活性很强，衣服上的汗渍、血液及人体排放的蛋白质油渍遇到它，皆能水解除去。下列衣料中不能用加酶洗衣粉洗涤的是________(填序号)。①棉织品②毛织品③腈纶织品④蚕丝织品⑤涤纶织品⑥锦纶织品答案(1)(或—COOH)和—NH2(2)222.4(3)②④解析(1)由三种氨基酸的结构简式可知，它们共同的官能团为羧基()和氨基(—NH2)。(2)1mol赖氨酸含2mol氨基，可以和2molHCl反应，含1mol羧基，可以和NaHCO3反应生成1molCO2，在标准状况下，体积为22.4L，产物为。(3)根据题意知加酶洗衣粉能使蛋白质水解，所以含有蛋白质的衣服不能用加酶洗衣粉清洗。毛织品和蚕丝织品的主要成分是蛋白质。蛋白质检验的两种方法(1)显色反应：很多蛋白质与浓硝酸作用时呈黄色。能发生显色反应的蛋白质分子内含有苯环，该反应可以用来检验蛋白质。(2)特殊气味：蛋白质在灼烧时会产生类似烧焦羽毛的特殊气味。该反应是用来检验蛋白质最常用的方法，常用该方法鉴别丝制品与毛织物等。二、油脂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液态植物油脂C、H、O密度比水的小，黏度比较大，触摸时有明显的油腻感，难溶于水，易溶于有机溶剂脂肪固态动物油脂2.油脂的结构油脂可以看作是高级脂肪酸与甘油通过酯化反应生成的酯，属于酯类化合物。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；天然油脂都是混合物；油脂的官能团主要是酯基。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C15H31COOHC17H35COOHC17H33COOHC17H31COOH脂肪酸的饱和程度对油脂的熔点影响很大，含较多不饱和脂肪酸的甘油酯，熔点较低；含较多饱和脂肪酸的甘油酯，熔点较高。4．油脂的化学性质(1)加成反应液态植物油eq\o(→,\s\up7(＋H2))固态的氢化植物油氢化植物油性质稳定，不易变质，便于运输和储存。(2)水解反应①酶的催化：油脂水解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。②碱性条件：油脂水解生成高级脂肪酸盐和甘油(皂化反应)。③酸性条件：油脂水解生成高级脂肪酸和甘油。思考有两瓶失去标签的无色油状液体，分别为植物油和矿物油(多种烃的混合物)，试设计实验加以鉴别。提示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，若最终红色变浅，液体不分层，则为植物油；若液体仍然分层且红色无变化，则为矿物油。5．油脂的应用(1)油脂是产生能量最高的营养物质。(2)油脂能促进脂溶性维生素的吸收。(3)油脂是加热介质并赋予食物令人愉悦的风味和口感。(4)摄入过多油脂会影响人体健康，应合理控制油脂的摄入量。1．判断正误(1)糖类、油脂、蛋白质都是高分子()(2)可以用有机溶剂来提取植物种子里的油()(3)牛油在碱性条件下可制得肥皂()(4)能发生氢化反应的油脂，也能使酸性KMnO4溶液褪色()(5)植物油在空气中久置，会产生“哈喇”味，变质原因是发生加成反应()(6)油脂是人类的主要营养物质之一，是热量最高的营养成分()答案(1)×(2)√(3)√(4)√(5)×(6)√2．下列有关油脂的叙述不正确的是()A．天然油脂是混合物，没有固定的熔、沸点B．油脂是由高级脂肪酸和甘油通过酯化反应生成的酯C．油脂是酯的一种D．油脂都不能使溴水褪色答案D解析天然油脂是多种高级脂肪酸甘油酯的混合物，没有固定的熔、沸点，A项正确；油脂属于酯，是由高级脂肪酸和甘油通过酯化反应得到的，B、C项正确；食用油的分子结构中含有较多的不饱和碳碳双键，能使溴水褪色，D项错误。3．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答案C解析植物油分子中含有碳碳双键，可以和溴发生加成反应，而油脂的水解反应与不饱和双键无关。油脂和矿物油的区别和联系物质油脂矿物油脂肪油组成高级脂肪酸与甘油形成的甘油酯多种烃的混合物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，能加成鉴别加入含酚酞的NaOH溶液，加热，红色变浅加入含酚酞的NaOH溶液，加热，无变化举例牛油、羊油菜籽油、花生油煤油、润滑油、石蜡油1．诗句“春蚕到死丝方尽，蜡炬成灰泪始干”中的“丝”和“泪”分别是()A．蛋白质和烃 B．油脂和烃C．蛋白质和淀粉 D．油脂和蛋白质答案A2．下列有关蛋白质的说法不正确的是()A．疫苗采用冷链运输，以防止蛋白质变性B．蛋白质水解最终生成氨基酸C．稀释后的福尔马林浸泡种子会使蛋白质变性D．蛋白质是仅由碳、氢、氧三种元素组成的高分子答案D解析蛋白质在酸、碱或酶的作用下能发生水解，生成多肽，多肽进一步水解，最终生成各种氨基酸，B项正确；福尔马林为甲醛的水溶液，能使蛋白质变性，C项正确；蛋白质是天然有机高分子，由碳、氢、氧、氮、硫等元素组成，D项错误。3．一些不法分子受利益驱动，非法从下水道和泔水中提取地沟油，并作为食用油低价销售给一些小餐馆。地沟油是一种质量极差、极不卫生的非食用油，它含有毒素，流入江河会造成水体富营养化，一旦食用，会破坏白细胞和消化道黏膜，引起食物中毒，甚至致癌。下列说法正确的是()A．地沟油是溶于水中的油脂B．地沟油经加工处理后，可用来制肥皂C．牛油含较多饱和脂肪酸的甘油酯，熔点较低D．地沟油经过氢化可得到人造奶油答案B解析地沟油的主要成分是油脂，难溶于水，A项错误；油脂在碱性条件下的水解产物之一为高级脂肪酸盐，是制取肥皂的主要原料，B项正确；牛油属于动物油，含较多饱和脂肪酸的甘油酯，熔点较高，C项错误；地沟油中含有许多有毒物质，氢化后也不能食用，D项错误。4．(1)按下表左边的实验操作，可观察到表中右边的实验现象。请从“实验现象”栏中选择正确选项的字母代号填入“答案”栏中。实验操作答案实验现象①向鸡蛋清溶液中滴加少许浓硝酸，微热A.橙红色褪去B.变为黄色C.出现白色沉淀D.液体不再分层，形成均一溶液②将植物油滴入少量溴的四氯化碳溶液中③向鸡蛋清溶液中滴入少量醋酸铅溶液④向花生油中加入足量浓NaOH溶液，加热，搅拌，静止(2)①糖类、油脂、蛋白质都是人体必需的营养物质。油脂被摄入人体后，在酶的作用下水解为高级脂肪酸和________(写名称)。②氨基酸是组成蛋白质的基本结构单元，其分子中一定含有的官能团是氨基(—NH2)和__________(写名称)。人体中共有二十多种氨基酸，其中人体自身________(填“能”或“不能”)合成的氨基酸称为人体必需氨基酸。③淀粉在淀粉酶的作用下最终水解为______(写化学式)，部分该产物在体内被氧化放出能量，供人体活动需要。答案(1)①B②A③C④D(2)①甘油②羧基不能③C6H12O6解析(1)①向鸡蛋清中滴加少许浓硝酸，微热，显黄色；②植物油分子中含有碳碳双键，可以和Br2发生加成反应，从而使溴的四氯化碳溶液褪色；③向鸡蛋清中加入重金属盐醋酸铅，蛋白质发生变性而析出沉淀；④花生油在碱性条件下发生皂化反应，最终生成高级脂肪酸盐和甘油，溶液不再分层。(2)①油脂在酶的作用下水解成高级脂肪酸和甘油。②氨基酸含有氨基和羧基；人体自身不能合成的氨基酸为人体必需氨基酸，必须从食物中摄取。③淀粉水解的最终产物为葡萄糖，化学式为C6H12O6。题组一蛋白质的组成及性质1．(2023·石家庄高一段考)误食重金属盐后，应采取的有效应急措施是()A．服用大量葡萄糖溶液B．喝大量的生理盐水C．喝大量的豆浆或牛奶D．注射大量盐水答案C解析重金属盐中毒后进行急救，最好的方法就是食用富含蛋白质的食品，以防止它破坏人体的蛋白质，故选C。2．(2023·南京高一期末)下列与蛋白质有关的描述错误的是()A．紫外线照射时会变性B．灼烧时有烧焦羽毛的气味C．是有机高分子D．水解的最终产物是多肽答案D解析蛋白质水解的最终产物是氨基酸，D错误。3．下列说法不正确的是()A．向鸡蛋清的溶液中加入福尔马林，蛋白质的性质发生改变并凝聚B．蛋白质种类较多，其最终水解产物分子中都含有—COOH和—NH2C．加热能杀死流感病毒是因为蛋白质受热变性D．加入醋酸铅溶液析出后的蛋白质加水后，可重新溶于水答案D解析蛋白质中加入醋酸铅，蛋白质性质改变，发生了变性而析出，加入水后蛋白质不能重新溶于水。题组二油脂的组成、结构及性质4．“水过鸭背不留珠”指的是鸭子的羽毛不会被水浸湿，这与鸭子羽毛表面的某种有机物有关，该种有机物可能是()A．油脂B．葡萄糖C．蔗糖D．甘油答案A解析油脂不溶于水也不与水反应，A正确；葡萄糖、蔗糖、甘油均易溶于水，B、C、D错误。5．关于油脂，下列说法不正确的是()A．硬脂酸甘油酯可表示为B．花生油能使酸性高锰酸钾溶液褪色C．植物油通过催化加氢可转变为氢化油D．油脂是一种重要的工业原料，可用于制造肥皂等答案A解析硬脂酸为饱和高级脂肪酸，其结构简式可以表示为C17H35COOH，硬脂酸甘油酯可表示为，A错误；花生油含有碳碳双键，可以使酸性高锰酸钾溶液褪色，B正确；植物油含有较多的不饱和高级脂肪酸甘油酯，可以和氢气发生加成反应生成氢化油，C正确；油脂是一种重要的工业原料，在碱性条件下水解发生皂化反应制造肥皂，D正确。6．云南特色小吃“过桥米线”的做法如下：先用滚沸的鸡汤一碗，上罩浮油，再辅以切得极薄的生肉片、火腿片、葱头等，最后把主料米线放入，拌食即成。“过桥米线”汤鲜、肉嫩、料香、米线滑润，吃起来别有一番风味。以下有关“过桥米线”的说法不正确的是()A．上层浮油沸点较高，不易挥发B．浮油对下层汤水起到很好的“液封”作用，使下层汤水及热量难以外逸C．去掉上面的一层浮油，将减弱“过桥米线”的保温效果D．上层浮油高温水解即产生美味的物质答案D解析油脂的密度比水小，沸点较高，上层浮油不易挥发，A正确；浮油对下层汤水起到很好的“液封”作用，使下层汤水及热量难以外逸，B、C正确；鸡汤和辅料是产生美味的物质，且上层浮油在酸性、碱性或酶的条件下发生水解，D错误。题组三基本营养物质的性质比较及应用7．下列关于基本营养物质的叙述中，错误的是()A．葡萄糖和果糖的分子式完全相同，它们互为同分异构体B．油脂在酸性条件下可以水解为甘油和高级脂肪酸，该反应称为皂化反应C．常温条件下，淀粉遇碘即可变蓝，该反应是淀粉的特征反应D．蛋白质水解的最终产物既能和强酸反应，又能和强碱反应答案B解析A项，葡萄糖和果糖的分子式完全相同，但结构不同，它们互为同分异构体，正确；B项，油脂在碱性条件下可以水解为甘油和高级脂肪酸盐，该反应称为皂化反应，错误；C项，常温条件下，淀粉遇碘变蓝，该反应是淀粉的特征反应，正确；D项，蛋白质水解的最终产物为氨基酸，氨基酸具有两性，既能与强酸反应，又能和强碱反应，正确。8．(2023·杭州高一期末)《内经》曰：“五谷为养，五果为助，五畜为益，五菜为充”。合理膳食，能提高免疫力。下列说法正确的是()A．淀粉和纤维素都属于天然高分子，且两者互为同分异构体B．植物油中含有不饱和脂肪酸酯，能使溴的四氯化碳溶液褪色C．淀粉通过发酵法制得的乳酸[CH3CH(OH)COOH]是乙酸的同系物D．人体摄入的膳食纤维不仅能促进肠胃蠕动，还能为生命活动提供能量答案B解析淀粉和纤维素的化学式都是(C6H10O5)n，但n的取值不同，两者不互为同分异构体，A错误；乳酸的官能团为羟基和羧基，乙酸的官能团为羧基，两者结构不相似，不互为同系物，C错误；纤维素在人体内不能水解成葡萄糖，纤维素不能为生命活动提供能量，D错误。9．(2023·广东兴宁一中高一月考)某同学用食用油进行实验，以下是实验操作和现象：实验操作将食用油滴入水中向食用油中滴加溴水将少量食用油与纯碱(主要成分是Na2CO3)溶液混合加热实验现象食用油浮在水面上溴水褪色分层现象消失下列关于食用油的实验结论不正确的是()A．食用油的密度比水的小B．食用油中含有碳碳不饱和键C．食用油在碱性条件下会水解生成可溶于水的物质D．食用油是一种有机酸答案D解析食用油浮在水面上，说明食用油的密度比水的小，A项正确；滴加溴水，溴水褪色，说明食用油中含有碳碳不饱和键，B项正确；食用油与纯碱溶液混合加热，分层现象消失，说明食用油在碱性条件下水解生成可溶于水的物质，C项正确；食用油是一种油脂，属于酯类，不属于有机酸，D项错误。10．蔬菜中富含纤维素，豆类食品中富含蛋白质，各种植物种子中含有丰富的油脂。下列说法正确的是()A．蛋白质都属于天然有机高分子，且都不溶于水B．用灼烧闻气味的方法可以区别人造丝(纤维素)和蚕丝C．人体内不含纤维素水解酶，人不能消化纤维素，因此蔬菜中的纤维素对人没有用处D．油脂是一种高分子，可水解为甘油和高级脂肪酸答案B解析蛋白质属于天然高分子，部分蛋白质可溶于水，如血清蛋白等，A错误；蚕丝的主要成分是蛋白质，因蛋白质灼烧时有烧焦羽毛的特殊气味，所以可用灼烧闻气味的方法来鉴别人造丝(纤维素)和蚕丝，B正确；蔬菜中的纤维素虽然不能被人体消化吸收，但有促进肠道蠕动、利于粪便排出等功能，C错误；油脂相对分子质量较小，不是高分子，D错误。11．《天工开物》中记载丝织品的处理：“凡帛织就犹是生丝，煮练方熟。练用稻稿灰入水煮。以猪胰脂陈宿一晚，入汤浣之，宝色烨然”。下列有关说法错误的是()A．生丝的主要成分为蛋白质B．稻稿灰的主要成分是碳酸钾，其入水后溶液呈碱性C．该过程实际就是生丝的除杂过程D．生丝煮练之后变为熟丝，熟丝的成分是氨基酸答案D解析生丝的主要成分是蛋白质，A项正确；稻稿灰的主要成分是碳酸钾，溶于水后溶液显碱性，B项正确；该过程讲述了由生丝到熟丝的过程，实际是生丝的除杂过程，C项正确；生丝煮练的目的是除去杂质，所得熟丝的主要成分仍为蛋白质，D项错误。12．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．人体中的糖类、油脂和蛋白质都能为人的生命活动提供能量B．淀粉和纤维素eq\o(→,\s\up7(水解))葡萄糖eq\o(→,\s\up7(氧化))CO2和H2O(释放能量维持生命活动)C．油脂eq\o(→,\s\up7(水解))甘油和高级脂肪酸eq\o(→,\s\up7(氧化))CO2和H2O(释放能量维持生命活动)D．蛋白质eq\o(→,\s\up7(水解))氨基酸eq\o(→,\s\up7(合成))人体所需的蛋白质(人体生长发育、新陈代谢)答案B解析纤维素在人体内不能水解。13．地沟油泛指在生活中存在的各类劣质油，含有致癌物质，长期食用可能会引发癌症，对人体的危害极大，但利用地沟油可制成生物柴油、肥皂等。根据以上信息和相关知识回答下列问题：(1)下列说法正确的是________(填字母)。A．分离动、植物油脂应该选用水B．地沟油和汽油的成分一样C．油脂在酸性条件下水解和在碱性条件下水解的产物完全相同D．植物油皂化反应基本完成的现象是反应后静置，反应液不分层(2)糖类、蛋白质、脂肪是重要的化工原料。如图为工业生产中所发生的化学反应示意图：①图中标有字母的物质中________代表酶，绝大多数酶属于________(填有机物类别)。②如果B为葡萄糖，C为一种无机气体，则C为________(填物质名称，下同)，D为__________。答案(1)D(2)①A蛋白质②二氧化碳乙醇解析(1)植物油、动物脂肪都是油脂，均易溶于有机溶剂，而难溶于水，所以不能用水将二者分离，A项错误；地沟油的主要成分为油脂，汽油的主要成分为烃类，二者成分不同，B项错误；油脂在酸性条件下水解，产物为甘油和高级脂肪酸，在碱性条件下水解，产物为甘油和高级脂肪酸盐，C项错误；油脂难溶于水，高级脂肪酸钠和甘油都易溶于水，若反应基本完成，静置后反应液不会出现分层现象，D项正确。(2)①酶是生物体内重要的催化剂，根据催化剂的特点，A与B结合，然后在生成物中又重新释放出A，可见A表示酶。绝大多数酶属于蛋白质。14．大豆和鸡蛋中含有大量的蛋白质，由大豆和鸡蛋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。请回答下列问题：(1)我们所吃的豆腐是一种______(填字母，下同)。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．氨基酸B．蛋白质C．油脂D．糖类(3)向鸡蛋清溶液中滴加一定量的醋酸铅溶液，现象为__________________，这种现象在化学上称为__________，滴加一定量的浓硝酸并微热，现象为_______________________。(4)鸡蛋清溶液的水解最终产物是________。请以甘氨酸()为例，写出其与NaOH溶液反应的化学方程式：________________________________。答案(1)A(2)A(3)生成白色沉淀蛋白质的变性鸡蛋清溶液变黄色(4)氨基酸＋NaOH→＋H2O解析(2)食用的大豆，在人体内最终转化为各种氨基酸。(3)向鸡蛋清溶液中滴加重金属盐醋酸