2024-2025学年新教材高中化学第七章机化合物第4节第2课时蛋白质油脂学案新人教版必修2

PAGE1-第2课时蛋白质油脂学习目标核心素养1．了解油脂、蛋白质的组成，驾驭糖类、油脂、蛋白质的主要性质。2．了解油脂和蛋白质在日常生活、生产中的应用。宏观辨识与微观探析：1．能从原子、分子水平分析常见物质及其反应的微观特征，能运用化学符号说明物质的组成及其变更。2．能从油脂的微观结构动身利用官能团说明油脂的化学性质。3．能识记油脂、蛋白质的组成，性质和主要应用。科学探究与创新意识：1．能有较强的问题意识，依据蛋白质、油脂的性质，独立完成试验探究油脂的性质。2．能用简洁试验探究蛋白质的性质。3．能依据教材给出的问题，设计简洁的试验方案。新课情景呈现许多水果和花草具有芳香气味，这些芳香气味是什么物质产生的？许多食物富含油脂。油脂是重要的养分物质，能向人体供应能量，这是为什么？油脂和酯之间有什么关系？恩格斯说：“没有蛋白质就没有生命。”你能理解这句话的含义吗？蛋白质原委是一种什么样的物质？课前素能奠基新知预习一、蛋白质1．组成特点蛋白质是构成细胞的基本物质，是一类特别困难的自然有机高分子，由__碳、氢、氧、氮、硫__等元素组成。2．化学性质(1)蛋白质的水解反应蛋白质eq\o(——→,\s\up7(酶、酸或碱),\s\do5(水解))__多肽__eq\o(——→,\s\up7(酶、酸或碱),\s\do5(逐步水解))__氨基酸__(2)蛋白质的变性①按下列试验操作完成试验：②试验现象：加入醋酸铅溶液，试管内蛋白质__产生沉淀__；加入蒸馏水后沉淀__不溶解__。③结论：在某些物理因素或化学因素的影响下，蛋白质的理化性质和生理功能发生变更的现象，称为蛋白质的变性。能使蛋白质变性的因素有物理因素：__加热__、加压、搅拌、振荡、__紫外线照耀__、超声波等；化学因素：__强酸__、__强碱__、__重金属盐__、三氯乙酸、乙醇、丙酮、甲醛等有机物。④蛋白质的变性是一个__不行逆__过程，变性后的蛋白质在水中__不溶解__，同时也会失去__原有的生理活性__。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)蛋白质的特征反应①颜色反应：向盛有鸡蛋清溶液的试管中滴加3～5滴浓硝酸，在酒精灯上微热，视察到的现象是__溶液遇浓硝酸变黄色__。试验结论：__浓硝酸可使某些蛋白质显黄色__，常用此反应来鉴别蛋白质。②蘸取少量鸡蛋清或取一根头发，放在酒精灯火焰上灼烧，可闻到__烧焦羽毛的特别气味__。常用此反应区分毛料纤维与合成纤维。3．蛋白质的用途蛋白质是人类必需的养分物质，绝大多数酶是蛋白质，是生物体内重要的催化剂。蛋白质在医药、食品、纺织等领域有重要的应用价值。二、油脂1．油脂的分子结构(1)油脂是由多种__高级脂肪酸__跟__甘油__生成的酯，其结构如图所示：结构式里，R1、R2、R3为同一种烃基的油脂称为简洁甘油酯；R1、R2、R3为不同种烃基的油脂称为混合甘油酯。自然油脂大都是混合甘油酯。(2)组成油脂的高级脂肪酸种类较多，常见的有：①饱和脂肪酸：如硬脂酸，结构简式为__C17H35COOH__；软脂酸，结构简式为__C15H31COOH__。②不饱和脂肪酸：如油酸，结构简式为__C17H33COOH__；亚油酸，结构简式为__C17H31COOH__。(3)脂肪酸的饱和程度对油脂熔点的影响植物油为含较多__不饱和脂肪酸__成分的甘油酯，常温下一般呈__液__态；动物油为含较多__饱和脂肪酸__成分的甘油酯，常温下一般呈__固__态。2．油脂的化学性质(1)油脂的水解反应①油脂＋水eq\o(——→,\s\up7(酸),\s\do5(△))__高级脂肪酸＋甘油__②油脂＋氢氧化钠eq\o(——→,\s\up7(△))__高级脂肪酸钠＋甘油__(2)油脂的氢化反应植物油分子中存在，能与氢气发生__加成__反应，将__液态__油脂转化为__半固态__油脂。3．油脂在人体内的转化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，然后再分别氧化分解，释放能量。预习自测1．推断下列说法是否正确(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)蛋白质溶液遇到盐就会变性。(×)(2)可以用灼烧法来区分棉线和羊毛线。(√)(3)油脂和蛋白质都是自然高分子化合物。(×)解析：(1)只有可溶性重金属盐才可以使蛋白质变性。(2)棉属于糖类，羊毛属于蛋白质，灼烧时羊毛线有烧焦羽毛的气味，而棉线没有。(3)油脂的相对分子质量只有几百，不是高分子化合物。2．下列关于油脂的说法不正确的是(B)A．油脂不溶于水，易溶于有机溶剂B．油脂在酸性条件下的水解反应称为皂化反应C．油脂中的碳链含有碳碳双键时，主要是低沸点的植物油D．植物油通过氢化可以变为脂肪解析：油脂在碱性条件下的水解反应称为皂化反应，B错误；A、C、D正确。3．棉花和羊毛都具有的特点是(D)A．遇浓硝酸显黄色B．灼烧后有烧焦羽毛的气味C．燃烧产物只有二氧化碳和水D．在肯定条件下能发生水解反应解析：棉花的主要成分为纤维素，羊毛的主要成分为蛋白质，二者共同的性质是都能发生水解反应。“遇浓硝酸显黄色、灼烧后有烧焦羽毛的气味”是蛋白质的特征反应；蛋白质燃烧不仅生成二氧化碳和水，还生成含氮的物质、硫的氧化物等。4．绿色荧光蛋白在紫外线照耀下会发出艳丽绿光。下列有关说法正确的是(A)A．蛋白质存在于一切细胞中B．自然蛋白质属于纯净物C．该蛋白发出荧光是蛋白质的颜色反应D．蛋白质通常用新制氢氧化铜检验解析：自然蛋白质是混合物。蛋白质遇到浓硝酸显黄色是蛋白质的颜色反应，通常用颜色反应或灼烧的方法检验蛋白质的存在，故选A。5．农业上用的杀菌剂波尔多液(由硫酸铜和生石灰制成)，它能防治植物病毒的缘由是(D)A．硫酸铜使菌体蛋白质盐析B．石灰乳使菌体蛋白质水解C．菌体蛋白质溶解于波尔多液D．铜离子和石灰乳使菌体蛋白质变性解析：CuSO4属于重金属盐使菌体蛋白质变性，A项错误；D项正确；石灰乳中的Cu(OH)2是碱，使菌体蛋白质变性，B、C项错误。6．蛋白质是生命的基础，没有蛋白质就没有生命。(1)蛋白质分子中主要含有__碳、氢、氧、氮__四种元素。(2)蛋白质是人体必需的养分物质之一，下列各类食物中，蛋白质含量最丰富的是__C__(填字母)。(3)蛋白质在肯定条件下能发生变性，从而失去生理活性。万一误服硫酸铜溶液，此时应马上做怎样的处理？__喝大量牛奶或鸡蛋清__解析：(1)蛋白质的主要构成元素有碳、氢、氧、氮，除此之外还有硫、磷、铁、锌等元素；(2)蛋白质的来源有两种：一种是动物性蛋白质，如鸡、鸭、鱼、肉、蛋等；另一种是植物性蛋白质，如水果、蔬菜、豆类等，其中以动物性蛋白质含量最为丰富；(3)硫酸铜是重金属盐，误服硫酸铜溶液，应马上喝大量的牛奶或鸡蛋清来缓解毒性，以减轻人体蛋白质中毒的程度。课堂素能探究蛋白质化学性质的应用学问点问题探究1．为什么生物试验室用甲醛溶液(福尔马林)保存动物标本？提示：甲醛溶液能使动物标本蛋白质及细菌病毒蛋白质变性而失去生理活性。2．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？能否改服BaCO3?提示：BaSO4是一种不溶性的重金属盐，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。学问归纳总结1．鉴别蛋白质的两种方法：方法一：利用颜色反应鉴别蛋白质可利用蛋白质的颜色反应，即某些蛋白质遇到浓硝酸变黄。方法二：灼烧蛋白质灼烧时产生特别的气味，即烧焦羽毛的气味。2．蛋白质盐析与变性的比较盐析变性概念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变更而聚沉特征可逆不行逆实质溶解度降低，物理变更结构、性质变更，化学变更条件碱金属、镁、铝等轻金属盐的浓溶液及铵盐溶液加热、强酸、强碱、重金属盐类、紫外线、X射线、甲醛、酒精、苯甲酸等用途提纯蛋白质杀菌消毒┃┃典例剖析__■典例1下列说法中错误的是(B)A．在豆浆中加入少量的石膏，能使豆浆凝合为豆腐B．酶是一种蛋白质，温度越高，酶的催化活性越强C．用灼烧的方法可以鉴别毛织物和棉织物D．浓硝酸使皮肤呈黄色是由于浓硝酸与蛋白质发生了颜色反应解析：在肯定温度范围内，温度越高，酶的催化活性越强，但超过肯定温度，温度越高，酶的催化活性越低，甚至完全丢失活性，B项是错误的。A项中实际是在蛋白质和水的混合体系中加入无机盐．使蛋白质的溶解度降低，形成凝胶，而蛋白质的生理活性没有发生变更；C项中毛织物的主要成分是自然蛋白质，灼烧有烧焦羽毛的气味，棉织物的主要成分是纤维素，灼烧时，无明显的气味；D项叙述是正确的。┃┃变式训练__■1.2024年诺贝尔化学奖获得者为弗朗西斯·阿诺德(FrancesH．Amold)、乔治·史密斯(GeorgeP．Smith)及格雷戈里·温特(GregorP．Winter)爵士。上述三位化学奖得主胜利利用基因变更和选择探讨出可以解决人类化学问题的蛋白质。关于蛋白质的组成与性质的叙述正确的是(A)A．蛋白质在酶的作用下水解的最终产物为氨基酸B．向蛋白质溶液中加入CuSO4、Na2SO4浓溶液，均会使其变性C．自然蛋白质仅由碳、氢、氧、氮四种元素组成D．蛋白质、纤维素、油脂都是高分子化合物解析：蛋白质水解的最终产物为氨基酸，故A正确；Na2SO4是轻金属盐，向蛋白质溶液中加入Na2SO4浓溶液，会使其发生盐析而不是变性，故B错误；某些蛋白质还含有S、P等元素，故C错误；蛋白质和纤维素是高分子化合物，油脂不属于高分子化合物，故D错误。学问点油脂的化学性质问题探究1．能否用植物油萃取溴水中的溴？提示：不能，植物油含有不饱和键，能与溴发生反应。2．人们常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，它属于酯类物质，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。纯碱水溶液呈碱性，并且温度越高，碱性越强，因此用热的纯碱溶液洗涤炊具上的油污效果很好。学问归纳总结1．油脂的物理性质：(1)油脂密度比水小，难溶于水，易溶于汽油、乙醚等有机溶剂，没有固定的熔沸点，为混合物。(2)油脂在常温下既有液态也有固态。油脂中的碳链含碳碳双键时，主要是低沸点的植物油；油脂中的碳链为碳碳单键时，主要是高沸点的动物脂肪。2．分子结构eq\a\vs4\al(油,脂)eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(归属范畴：\a\vs4\al(油脂是高级脂肪酸和甘油形成的酯，属于酯类化合物，也叫甘油三酯),结构特点：,其中R1、R2、R3代表烃基，并且R1、R2、R3可以,相同，也可以不同。))3．化学性质实例：(1)油酸甘油酯的氢化反应：(2)硬脂酸甘油酯在酸性和碱性条件下发生水解反应的方程式分别为＋3H2Oeq\o(——→,\s\up7(稀硫酸),\s\do5(△))＋3C17H35COOH＋3NaOHeq\o(——→,\s\up7(△))＋3C17H35COONa点拨：(1)液态植物油含碳碳双键，能与溴单质发生加成反应而使溴水褪色。(2)有些油脂是由饱和高级脂肪酸与甘油形成的酯，不能使溴的CCl4溶液褪色。(3)油脂在碱性条件下的水解反应才是皂化反应。(4)油脂在酸性、碱性条件下的水解反应都生成甘油，但另一物质分别为高级脂肪酸、高级脂肪酸盐。(5)油脂不是高分子化合物。3．油脂和矿物油的比较物质油脂矿物油脂肪油组成多种高级脂肪酸的甘油酯多种烃(石油及其分馏产品)含饱和烃基含不饱和烃基性质固态或半固态液态具有烃的性质，不能水解能水解并部分兼有烯烃的性质鉴别加含酚酞的NaOH溶液，加热，红色变浅加含酚酞的NaOH溶液，加热，无变更┃┃典例剖析__■典例2在肯定条件下，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(C)A．生物柴油由可再生资源制得B．生物柴油是由不同酯组成的混合物C．动植物油脂是高分子化合物D．“地沟油”可用于制备生物柴油解析：油脂、短链醇均可来自动植物资源，依据化学方程式可知，生物柴油由可再生资源制得，A项正确；依据生物柴油的分子结构可知，生物柴油是由不同酯组成的混合物，B项正确；动植物油脂虽然相对分子质量较大，但不是高分子化合物，C项错误；“地沟油”主要是动植物油脂，利用上述反应，可用于制备生物柴油，D项正确。┃┃变式训练__■2．下列关于油脂的说法不正确的是(A)A．油脂在人体内的水解产物是硬脂酸和甘油B．自然油脂大多是由混合甘油酯分子组成的混合物C．脂肪里的饱和烃基的相对含量较大，熔点较高D．油脂的主要成分是高级脂肪酸的甘油酯，属于酯类解析：油脂在小肠内的消化产物是高级脂肪酸和甘油，高级脂肪酸有好多种，不肯定是硬脂酸，A错误；自然油脂都是混合物，B正确；脂肪中饱和烃基的相对含量较高，熔点较大，常温下呈固态，C正确，油脂是由高级脂肪酸和甘油形成的酯，D正确。名师博客呈现1．变性和盐析的比较盐析变性含义加入无机盐使蛋白质的溶解度降低而析出肯定条件下，使蛋白质凝合失去原有生理活性条件浓的轻金属盐或铵盐溶液，如饱和硫酸铵、硫酸钠、氯化钠溶液等重金属盐、强酸、强碱、乙醇、甲醛、加热、紫外线等实质物理变更化学变更特点可逆，蛋白质仍保持原有活性不行逆，蛋白质已失去原有活性用途分别提纯蛋白质消毒、灭菌，如给果树运用波尔多液、用甲醛溶液保存动物标本等2．油脂和酯的区分与联系物质酯油脂油脂肪组成含氧酸与醇类反应生成的一类物质含较多不饱和脂肪酸成分的甘油酯含较多饱和脂肪酸成分的甘油酯状态液态或固