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第2课时　蛋白质　油脂
第七章
内容索引
01
02
课前篇 素养初探
课堂篇 素养提升
素养目标
1.了解蛋白质、油脂、氨基酸的组成元素,以及蛋白质、油脂在人体内的变化。
2.通过实验探究,掌握蛋白质的变性条件、蛋白质发生显色反应的条件,以及灼烧时产生类似烧焦羽毛的气味等性质,提升科学探究与创新意识等学科核心素养。
3.通过阅读教材认识我国在蛋白质合成方面的突出贡献,了解油脂、蛋白质在生产、生活中的应用,提升科学态度与社会责任等学科核心素养。
课前篇 素养初探
【自主梳理】
一、蛋白质
1.定义
蛋白质是由碳、氢、氧、氮、硫等元素组成的一类非常复杂的
天然有机高分子。
2.蛋白质的水解过程
天然蛋白质水解的最终产物是α-氨基酸
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,最终生成氨基酸。
3.氨基酸
(2)氨基酸的共同官能团:氨基(—NH2)和羧基(—COOH)。
具有碱性 　 具有酸性
(3)氨基酸的聚合:在一定条件下,氨基酸之间发生聚合反应,生成更为复杂的多肽,进而构成蛋白质。
4.蛋白质在人体内的变化
5.蛋白质的性质
(1)水溶性:有的蛋白质能溶于水,如鸡蛋清等;有的难溶于水,如丝、毛等。
(2)特性
①蛋白质的变性。
条件 a.化学试剂——如重金属盐类、强酸、强碱、乙醇、甲醛等;
b.物理因素——加热、紫外线等
表现 蛋白质失去生理活性,溶解度下降
②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。
③灼烧时的特殊气味。　　蛋白质的特征性质之一
蛋白质被灼烧时,会产生类似烧焦羽毛的特殊气味。
【微思考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。
6.蛋白质的用途
(1)蚕丝织成的丝绸可以制作服装;
(2)从动物皮、骨中提取的明胶可作食品增稠剂,生产医药用胶囊和摄影用感光材料,驴皮制的阿胶还是一种中药材;
(3)从牛奶和大豆中提取的酪素可制作食品和涂料;
(4)绝大多数酶也是蛋白质,是生物体内重要的催化剂。
二、油脂　　 油(植物油)和脂(动物脂肪)的总称
1.组成与结构
　　　 一种特殊的酯类
油脂可以看作是高级脂肪酸与甘油通过酯化反应形成的酯,其结构可表示
为
常见的高级脂肪酸有饱和脂肪酸,如硬脂酸(C17H35COOH)、软脂酸(C15H31COOH),以及不饱和脂肪酸,如油酸(C17H33COOH)、亚油酸(C17H31COOH)。
2.分类
【微思考2】油脂的状态与油脂的分子结构有何关系
提示 分子结构中含有碳碳双键的油脂,主要是低沸点的植物油;分子结构中所含碳碳键均为饱和键的油脂,主要是高沸点的动物脂肪。
3.物理性质
油脂的密度比水的小,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。
4.化学性质
(1)油脂的氢化
工业上常将液态植物油在一定条件下与氢气发生加成反应,提高其饱和程度,生成固态的氢化植物油。
(2)水解反应
油脂是高级脂肪酸的甘油酯,属于酯类物质,因此能发生水解反应。
其中反应②又叫皂化反应,即油脂在碱性条件下的水解反应。
5.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。
【微思考3】油脂和蛋白质都是天然有机高分子吗
提示 蛋白质是天然有机高分子,油脂的相对分子质量虽然较大,但比高分子要小得多,油脂不属于天然有机高分子。
【自我检测】
1.正误判断(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)疫苗一般应冷藏存放,以避免蛋白质变性。(　　)
(2)油脂的水解反应称为皂化反应。(　　)
(3)植物油不能使溴水褪色。(　　)
(4)天然油脂都属于混合物。(　　)
(5)植物油在空气中变质是发生了加成反应。(　　)
√
×
×
√
×
2.(2021河北邢台高一期末)下列物质不属于有机高分子的是(　　)
A.纤维素 B.蔗糖
C.蛋白质 D.淀粉
答案 B
3.(2021北京东城区高一期末)有机化合物与人类生活密不可分,有下列几种食品:
下列说法不正确的是(　　)
A.花生油中所含的油脂是天然有机高分子
B.鸡蛋中所含的蛋白质是由C、H、O、N、S等元素组成
C.吃饭时咀嚼米饭一会儿后感觉有甜味,是因为淀粉发生了水解反应
D.糖类、油脂和蛋白质都是人体必需的基本营养物质
答案 A
课堂篇 素养提升
任务一
蛋白质的性质
【问题探究】
1.如何用简单的方法鉴别纺织品是棉制品还是羊毛制品
提示 棉制品的主要成分为纤维素,羊毛制品的主要成分为蛋白质。可用灼烧法来鉴别,燃烧后有类似烧焦羽毛气味的是羊毛制品。
2.使用浓硝酸时不慎溅到皮肤上,皮肤会有什么变化 为什么
提示 皮肤变黄。原因是浓硝酸可与很多蛋白质发生显色反应。
3.蛋白质在酶的作用下能发生水解反应,其水解的最终产物是什么 反应中酶的作用是什么
提示 氨基酸;催化剂。
【深化拓展】
1.盐析与变性的区别
名称 盐析 变性
定义 蛋白质在某些盐的浓溶液中因溶解度降低而析出 蛋白质在一些化学试剂,如重金属的盐类、强酸、强碱、乙醇、甲醛等,以及一些物理因素,如加热、紫外线等的作用下会发生变性,溶解度下降,并失去生理活性
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、铵等盐的浓溶液 加热、强酸、强碱、强氧化剂、紫外线、重金属的盐类、苯酚、甲醛、乙醇等
用途 提纯蛋白质 杀菌消毒
2.蛋白质的检验
(1)某些蛋白质(分子内含苯环)与浓硝酸作用显黄色。
(2)灼烧蛋白质时产生类似烧焦羽毛的特殊气味。
【素能应用】
典例1下列现象不属于蛋白质的变性的是(　　)
A.利用紫外线对医疗器械进行消毒
B.用稀的福尔马林浸泡种子
C.用波尔多液防治作物虫害
D.蛋白质溶液中加入食盐变浑浊
答案 D
解析 紫外线能使细菌病毒的蛋白质变性,可以消毒,A错误;福尔马林即甲醛溶液,能使蛋白质变性,从而达到驱虫杀菌的效果,B错误;波尔多液中含有Cu2+,能使蛋白质变性,从而达到防治作物虫害的作用,C错误;蛋白质溶液中加入食盐变浑浊的过程是盐析的过程,没有破坏蛋白质的活性,D正确。
【变式设问】
利用75%的医用酒精和0.05%的KMnO4溶液进行杀菌消毒,其原理是否相同
提示 不同;医用酒精通过破坏蛋白质的空间结构,导致蛋白质脱水变性;KMnO4溶液具有强氧化性,利用其氧化性使蛋白质变性。
变式训练1下列叙述不正确的是(　　)
A.蛋白质溶液属于胶体,能发生丁达尔效应
B.所有的蛋白质遇到浓硝酸均变黄
C.大部分酶属于蛋白质,在高温下会失去活性
D.可以用灼烧法来鉴别蛋白质
答案 B
解析 浓硝酸能使某些蛋白质(分子内含有苯环)显黄色,称为蛋白质的显色反应,但并不是所有的蛋白质遏到浓硝酸都变黄,B项不正确。
任务二
油脂的结构与性质
【问题探究】
油脂是重要的营养物质,我们日常食用的花生油、豆油和动物脂肪等都是油脂。
1.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
提示 纯碱溶液呈碱性,油脂在纯碱溶液中发生水解反应,生成溶于水的高级脂肪酸盐和甘油,热的纯碱能加快油脂水解反应的速率。
2.油脂在空气中放置久了会变质,产生难闻的“哈喇”味,不能食用。试分析油脂放置过程中发生变质的原因。
提示 常见的食用油中普遍含有油酸等不饱和脂肪酸的甘油酯,其分子中含有碳碳双键,在空气中久置会被氧化,产生过氧化物和醛类等,从而产生难闻的“哈喇”味。
3.油脂与矿物油有什么区别 怎样区分油脂与矿物油
提示 油脂是高级脂肪酸甘油酯,矿物油则是多种烃类物质的混合物;分别加入滴有酚酞的NaOH溶液、加热,溶液颜色变浅的是油脂,无明显变化的是矿物油。
【深化拓展】
1.油脂的化学性质
多数油脂兼有烯烃和酯类的性质。
2.油脂和矿物油的区别和联系
物质 油脂 矿物油
脂肪 油 组成 多种高级脂肪酸与甘油形成的甘油酯 多种烃的混合物
含饱和脂肪酸的甘油酯多 含不饱和脂肪酸的甘油酯多 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
【素能应用】
典例2(原创题)某油脂的结构如图所示,R1、R2、R3分别代表高级脂肪酸的烃基,且互不相同,关于该物质的叙述错误的是(　　)
A.油脂属于混合物,没有固定的熔、沸点
B.在人体内最终转化为水和二氧化碳
C.一定能使溴的四氯化碳溶液褪色
D.与氢氧化钠溶液混合加热能得到肥皂的主要成分
答案 C
解析 油脂含C、H、O三种元素,油脂在人体内最终转化为水和二氧化碳,B正确;饱和高级脂肪酸甘油酯中没有不饱和的碳碳双键,不能与溴发生加成反应而使溴的四氯化碳溶液褪色,C错误;油脂在氢氧化钠存在的条件下水解得到高级脂肪酸钠,高级脂肪酸钠为肥皂的主要成分,D正确。
【变式设问】
油脂氢化过程中,烃基中的碳碳双键和酯基(—COO—)都与H2发生加成反应,这种观点正确吗 为什么
提示 不正确;碳碳双键能与H2发生加成反应,而酯基不能与H2发生加成反应。
变式训练2一些不法分子受利益驱使,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。下列说法不正确的是(　　)
A.油脂是高级脂肪酸与甘油形成的酯
B.通过油脂在碱性条件下的水解来制肥皂
C.牛油可以使溴的四氯化碳溶液褪色,也可以与氢气发生加成反应
D.地沟油经过一系列加工后,可以转化为生物柴油用作发动机燃料
答案 C
解析 牛油中不含有碳碳双键,故不能使溴的四氯化碳溶液褪色,也不能与氢气发生加成反应。
随堂检测
1.2020年,新型冠状病毒肆虐全球。为保障全民健康,公共场所要定期进行酒精消毒。毛巾等个人用品要经常用开水蒸煮,被褥要放在太阳光下直射,其目的是(　　)
A.使多糖水解 B.使油脂水解
C.使氨基酸变性 D.使蛋白质变性
答案 D
解析 对公共场所进行消毒、毛巾用开水蒸煮、晒被褥等均是为了使病毒、细菌等蛋白质变性。
2.(2021福建泉州高一期末)沼气在我国部分农村地区有广泛的应用。一定条件下,动植物废弃物(秸秆、杂草、人畜粪便等)在沼气池经隔绝空气发酵可产生沼气(如图所示)。下列说法错误的是(　　)
A.秸秆、杂草的主要成分为纤维素
B.人畜粪便中含有脂肪和蛋白质等
C.脂肪、蛋白质和纤维素都属于有机高分子
D.严禁在窖井口和化粪池附近燃放烟花爆竹
答案 C
3.(2021广东梅州高一期末)下列各选项中,有关物质性质的描述错误的是(　　)
答案 A
解析 淀粉溶液遇单质碘(I2)变蓝色,遇KI溶液则不变色,A错误。
选项 物质 性质
A 淀粉 常温下,遇KI溶液变蓝
B 蛋白质 灼烧时有烧焦羽毛的特殊气味
C 油脂 碱性条件下的水解可用于生产肥皂
D 葡萄糖 一定条件下,加热可发生银镜反应
4.(2019全国Ⅱ)“春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干”是唐代诗人李商隐的著名诗句,下列关于该诗句中所涉及物质的说法错误的是(　　)
A.蚕丝的主要成分是蛋白质
B.蚕丝属于天然高分子材料
C.“蜡炬成灰”过程中发生了氧化反应
D.古代的蜡是高级脂肪酸酯,属于高分子聚合物
答案 D
解析 A项,蚕丝的主要成分是蛋白质,蛋白质属于天然有机高分子,蚕丝属于天然高分子材料,A、B两项正确;“蜡炬成灰”过程中发生了燃烧反应,燃烧反应属于氧化反应,C项正确;古代的蜡烛多是由动物油脂制造,动物油脂属于高级脂肪酸酯,但高级脂肪酸酯不属于高分子聚合物,D项错误。故选D。
5.人造奶油是以氢化的植物油、液体油和动物油为原料,按一定比例与乳化剂、色素、调味剂、强化剂、抗氧化剂、防腐剂等调和而成。
(1)脂肪和油都属于酯类物质,它们的主要区别是脂肪在常温下通常为　　　　体,油在常温下通常为　　　　体。
(2)将植物油进行氢化时的反应类型是　　　　(填序号)。
A.加成反应 B.取代反应
C.氧化反应 D.水解反应
(3)人造奶油在人体内经消化后的产物是甘油和脂肪酸,消化的实质从化学上看属于　　　　反应。
答案 (1)固　液　(2)A　(3)水解(取代)
解析 由于植物油的不饱和度高,流动性强,不容易保存,所以可以使植物油和氢气发生加成反应,以降低不饱和度,使植物油硬化;油脂水解可以生成甘油和脂肪酸,所以人造奶油在人体内消化的实质从化学上看属于水解(取代)反应。

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