7.4.2 蛋白质 油脂(精品学案)-2021-2022学年高一化学同步学习高效学讲练(人教版2019必修第二册).docx
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- 7.4.2 蛋白质 油脂精品学案-2021-2022学年高一化学同步学习高效学讲练人教版2019必修第二册 7.4 油脂 精品 2021 2022 学年 高一化学 同步 学习 高效 学讲练 人教版
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1、2021-2022学年高一化学同步学习高效学与练(精品学案)第七章 有机化合物第四节 基本营养物质第2课时 蛋白质 油脂课程学习目标1了解油脂、蛋白质的组成,掌握糖类、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。学科核心素养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化。2能从油脂的微观结构出发利用官能团解释油脂的化学性质。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,根据蛋白质、油脂的性质,独立完成实验探究油脂的性质。2能用简单实验探究蛋白质的性质。3能依据教材给出的
2、问题,设计简单的实验方案。【新知学习】一蛋白质1组成特点蛋白质是构成细胞的基本物质,是一类非常复杂的天然有机高分子,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多肽氨基酸(2)蛋白质的变性按下列实验操作完成实验:实验现象: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。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改变的现象,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、紫外线照射、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。蛋白质的变性是一个不可逆过程,变性后的蛋白质
3、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)蛋白质的特征反应颜色反应:向盛有鸡蛋清溶液的试管中滴加35滴浓硝酸,在酒精灯上微热,观察到的现象是_溶液遇浓硝酸变黄色_。实验结论:_浓硝酸可使某些蛋白质显黄色_,常用此反应来鉴别蛋白质。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_烧焦羽毛的特殊气味_。常用此反应区分毛料纤维与合成纤维。3蛋白质的存在和主要应用(1)蛋白质是细胞结构里复杂多变的 高分子 化合物,存在于一切细胞中。组成人体蛋白质的氨基酸有 必需 和 非必需 之分,必需氨基酸人体不能合成,只能从食物中
4、补给,共有 8 种,非必需氨基酸,人体可以合成,共有 12 种。(2)蛋白质是人体必须的营养物质,成年人每天大约要摄取 60-80 g蛋白质,才能保证身体健康。蛋白质在人体 胃蛋白酶和胰蛋白酶 的作用下,经过水解最终生成 氨基酸 。人体的各种组织蛋白质也在不断分解,最后主要生成 尿素 ,排出体外。(3)蛋白质在工业上的应用:动物的毛皮、蚕丝等可制作服装; 动物胶 可以制造照相用片基;驴皮制的 阿胶 还是一种药材;从 牛奶 中提取酪素。(4)酶是一类特殊的 蛋白质 ,是生物体内重要的 催化剂 。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
5、、R3为同一种烃基的油脂称为简单甘油酯;R1、R2、R3为不同种烃基的油脂称为混合甘油酯。天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:饱和脂肪酸:如硬脂酸,结构简式为C17H35COOH;软脂酸,结构简式为C15H31COOH。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)油脂的水解反应油脂水高级脂肪酸甘油油脂氢氧化钠高级脂肪酸钠甘油(2)植物
6、油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。4油脂的存在和主要应用(1)存在:油脂存在于植物的 种子 、动物的 组织 和 器官 中。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) 作用:油脂是食物组成中的重要组成部分,也是产生能量 最高 的营养物质。1g油脂完全氧化(生成CO2和H2O)时,放出的热量约为39kJ。油脂还有保持体温和保护 内脏器官 的作用。油脂能增加食物的滋味,
7、增进食欲,保证机体的正常 生理 功能。但饮食中也要控制油脂的摄入量。【总结】 糖类、油脂、蛋白质的特征反应葡萄糖、淀粉和蛋白质的特性实验实验内容实验现象葡萄糖+新制Cu(OH)2 加热至沸腾出现砖红色沉淀淀粉+碘酒变蓝色蛋白质+浓HNO3显黄色(1)葡萄糖的特征反应:葡萄糖 出现砖红色沉淀 (填现象)葡萄糖 出现光亮银镜 (填现象)注意:新制Cu(OH)2和银氨溶液都是碱性的。上列两反应,常用于鉴别葡萄糖。(2)淀粉的特征反应:在常温下,淀粉遇碘变 蓝色 注意:淀粉遇到I2(碘单质)才变蓝色,而遇到化合态的碘如I、IO3等不变色。可用碘检验淀粉的存在,也可用淀粉检验碘的存在。(3)蛋白质的特征
8、反应:颜色反应:蛋白质 显黄色 (填现象)灼烧反应:灼烧蛋白质,产生烧焦羽毛的气味【知识进阶】一蛋白质化学性质的应用【问题探究】1为什么生物实验室用甲醛溶液(福尔马林)保存动物标本?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?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。二知识归纳总结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:
9、灼烧蛋白质灼烧时产生特殊的气味,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改变而聚沉特征可逆不可逆实质溶解度降低,物理变化结构、性质改变,化学变化条件碱金属、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1】下列说法中错误的是( )A在豆浆中加入少量的石膏,能使豆浆凝结为豆腐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【答案】B【解析】
10、在一定温度范围内,温度越高,酶的催化活性越强,但超过一定温度,温度越高,酶的催化活性越低,甚至完全丧失活性,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化;C项中毛织物的主要成分是天然蛋白质,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)诺贝尔化学奖获得者为弗朗西斯阿诺德(Frances H Amold)、乔治史密斯(George P Smith)及格雷戈里温特(Gregor P Winter)爵士。上述三位化学奖得主成功利用基因变化和选择研究出可以解决人类化学问
11、题的蛋白质。关于蛋白质的组成与性质的叙述正确的是( )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天然蛋白质仅由碳、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【答案】A【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。二油脂的化学性质【问题探究】1能否用植物油萃取溴水中的溴?不能,植物油含有不饱和键,能与溴发生反应。
12、2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?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。【知识归纳总结】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
13、的方程式分别为3H2O 3C17H35COOH3NaOH 3C17H35COONa【注意】(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
14、溶液,加热,红色变浅加含酚酞的NaOH溶液,加热,无变化【典例2】下列说法中不正确的是A“地沟油”禁止食用,但可用来制肥皂B糖类、蛋白质、油脂属于天然高分子化合物C医疗中常用酒精来消毒,是因为酒精能使细菌蛋白质发生变性D蘸有油脂的器皿可用热氢氧化钠溶液洗【答案】B【详解】A“地沟油”中含有对人体健康有害的物质,因此禁止食用,但其主要成分属于酯,能够在碱性条件下水解产生制取肥皂的高级脂肪酸盐,因此可用来制肥皂,A正确;B糖类中的单糖、二糖及油脂不属于高分子化合物,而蛋白质、及淀粉、纤维素等多糖属于天然高分子化合物,B错误;C医疗中常用酒精来消毒,是因为酒精有很好的渗透性,能使细菌蛋白质发生变性而
15、失去其生理活性,从而失去对人健康的破坏作用,C正确;D油脂属于酯,能够与热碱液发生反应产生可溶性物质,因此蘸有油脂的器皿可用热氢氧化钠溶液洗涤,D正确;故合理选项是B。(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天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【答案】A【详解】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,不一定是硬脂酸,A错误;天然油脂都是混合物,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
16、甘油形成的酯,D正确。【效果检测】1某糕点的营养成分如表所示:营养物质蛋白质油脂淀粉维生素类碳酸钙每100 g含有4.8 g20 g40 g1.8 g400 mg有关营养物质的说法正确的是A淀粉和纤维素属于糖类,且互为同分异构体B蛋白质是一种基本营养物质C淀粉、油脂、蛋白质都由碳、氢、氧三种元素组成D淀粉、油脂、蛋白质都为有机高分子化合物【答案】B【详解】A淀粉和纤维素的聚合度不同,分子式不同,因此两者不互为同分异构体,A错误;B蛋白质是基本营养物质之一,B正确;C淀粉、油脂都由碳、氢、氧三种元素组成,而蛋白质至少含有碳、氢、氧、氮四种元素,C错误;D油脂的相对分子质量较小,不是有机高分子化合
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