4.2 蛋白质 学案（含答案）人教版（2019）选择性必修第三册
文档属性
| 名称 | 4.2 蛋白质 学案（含答案）人教版（2019）选择性必修第三册 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 358.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-08-29 18:30:23 | ||
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文档简介
课题21： 蛋白质
【学习目标】 班级 姓名
1．掌握氨基酸和蛋白质的结构特点和主要性质
2．掌握氨基酸、多肽和蛋白质之间的相互转化关系
【学习过程】
一、氨基酸的结构和性质
1．氨基酸的分子结构
氨基酸可看作是羧酸分子中______上的氢原子被______取代后的产物，分子中既含有______，又含有______，天然氨基酸全为______________，其通式可写为____________________。
2．常见的氨基酸
甘氨酸(氨基乙酸)：_________________，谷氨酸(2－氨基戊二酸)：______________________________，
丙氨酸(2－氨基丙酸)：_________________，苯丙氨酸(2－氨基－3－苯基丙酸)：________________________。
3．氨基酸的性质
(1)物理性质
(2)化学性质
①氨基酸的两性
-COOH 有_____性，-NH2有______性。
甘氨酸与盐酸反应的化学方程式是：
甘氨酸与NaOH溶液反应的化学方程式是：
②成肽反应
两个氨基酸分子(可以相同，也可以不同)在一定条件下，通过 与 间缩合脱去水，形成含有
()的化合物，发生成肽反应，该反应属于 反应。
氨基酸二肽或多肽蛋白质
【例1】正误判断：
(1)氨基酸分子中的—COOH能电离出H＋显酸性，—NH2能结合H＋显碱性( )
(2)成肽反应的规律为—COOH脱—OH，—NH2脱—H( )
(3)氨基酸分子、烃分子中的氢原子数均为偶数( )
(4)氨基酸能发生酯化反应、成肽反应和水解反应( )
(5)两个氨基酸分子脱水后形成的二肽中含有两个肽键( )
【例2】
(1)两分子苯丙氨酸()生成二肽的化学方程式___________________________
(2) 两分子苯丙氨酸也可以形成六元环状有机物，化学方程式为： 。
(3)甘氨酸、苯丙氨酸混合物发生成肽反应生成二肽有_______种
二、蛋白质和酶
1．蛋白质的组成和结构
蛋白质是由多种_______通过______等相互连接形成的一类生物大分子。
(1)组成：蛋白质中主要含有____________等元素，属于天然有机______。其溶液具有____的某些性质。
(2)蛋白质的分子结构
一级结构二级结构三级结构四级结构
2．蛋白质的化学性质
(1)蛋白质的两性
形成蛋白质的多肽是由多个氨基酸缩合形成的，在多肽链的两端必然存在着自由的 和 ，侧链中也往往存在酸性或碱性基团，所以蛋白质与氨基酸一样具有 ，能与酸、碱反应。
(2)水解：蛋白质多肽氨基酸
(3)盐析：少量的盐[如(NH4)2SO4、Na2SO4、NaCl等]能促进蛋白质溶解，当盐溶液达到一定浓度时，蛋白质的溶解度________，而从溶液中析出，称为________。当向上述体系中再加入水时，盐析出的蛋白质又会________，所以盐析是一个________过程。
(4)变性：在某些物理因素或化学因素的影响下，蛋白质的________和________发生改变，称为蛋白质的变性。蛋白质的变性是一个______过程，变性后的蛋白质在水中____________________，失去________。
(5)显色反应：某些蛋白质(含有苯基)与______作用，会有白色沉淀产生，加热后沉淀变____，称为蛋白质的显色反应。
蛋白质溶液中滴加浓硝酸的现象： _____________________________
(6)蛋白质灼烧有________的特殊气味。
3．酶
酶是一类由细胞产生的、对生物体内的化学反应具有催化作用的有机化合物，其中绝大多数是______。
特点：①_____的催化作用。 ②反应条件_____，体温和中性条件下反应。 ③高度的______性。
【例3】
(1)向两份蛋白质溶液中分别加入饱和NaCl溶液和CuSO4溶液，均有固体析出，且两者的原理相同( )
(2)蛋白质遇浓硝酸都会显黄色( )
(3)蛋白质是由多种α-氨基酸加聚而生成的天然高分子( )
(4)通常用酒精消毒，其原理是酒精使细菌中的蛋白质盐析而失去生理活性( )
(5)浓的硫酸钠溶液能使溶液中的蛋白质析出，加水后析出的蛋白质又溶解( )
【课堂反馈】
1．某物质的球棍模型如图所示，下列关于该物质的说法不正确的是
A．该物质的结构简式如图所示
B．该物质可以发生加成反应
C．该物质为两性化合物
D．该物质的分子之间可以发生脱水反应
2．利用蛋白质的变性可以为我们的日常生活、医疗卫生服务。下列叙述利用了蛋白质变性的是
①利用过氧乙酸对环境、物品进行消毒
②利用高温、紫外线对医疗器械进行消毒
③蒸煮鸡蛋食用
④用蛋白质灌服重金属盐中毒的病人
A．全部 B．①②④ C．①②③ D．②③④
【课后限时训练】
1．下列防护隔离、杀菌消毒等措施中，没有涉及化学变化的是( )
A B C D
佩戴医用口罩 蒸煮餐具消毒 紫外线杀菌 碘伏清洗伤口
2．下列物质中可以使蛋白质变性的是
①福尔马林 ②酒精 ③高锰酸钾溶液 ④硫酸铵溶液 ⑤硫酸铜溶液 ⑥双氧水 ⑦硝酸
A．除④⑦外 B．除③⑥外 C．①②⑤ D．除④外
3．能正确表示蛋白质分子由简到繁的结构层次的顺序是
①氨基酸 ②C、H、O、N等元素 ③氨基酸分子相互缩合 ④多肽 ⑤形成一定的空间结构
A．①②③④⑤ B．②①③④⑤ C．②①③⑤④ D．②①④③⑤
4．下列关于蛋白质和氨基酸的叙述错误的是
A．向鸡蛋清溶液中滴加浓硝酸，有白色沉淀生成，是由于浓HNO3和蛋白质发生颜色反应
B．蛋白质溶液中加入饱和(NH4)2SO4溶液，蛋白质析出，再加水沉淀溶解
C．蛋白质水解的最终产物是氨基酸
D．氨基酸分子中含有-NH2和-COOH结构
5．实验室在适宜的条件下，用含有过氧化氢酶的猪肝研磨液催化过氧化氢分解，比用FeCl3溶液催化过氧化氢分解的速率快得多，这说明与无机催化剂相比，酶具有的特性是
A．专一性 B．多样性 C．高效性 D．适应性
6．下列说法不正确的是
A．石油催化重整是获得芳香烃的主要途径
B．氨基酸是两性化合物，能与酸、碱反应生成盐
C．可用浓硝酸鉴别人造丝和桑蚕丝
D．花生油不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
7．分子式为C3H7O2N的有机物经实验分析，发现有如图所示的分子中原子的连接顺序，则此有机物一定是
A．硝基化合物 B．硝酸酯 C．氨基酸 D．蛋白质
8．色氨酸是植物体内生长素生物合成重要的前体物质，普遍存在于高等植物中。纯净的色氨酸为白色或微黄色结晶，微溶于水，易溶于盐酸或氢氧化钠溶液，其结构如图所示，下列关于色氨酸的说法不正确的是
A．色氨酸的分子式为C11H12N2O2
B．色氨酸能发生取代、加成、酯化、中和反应
C．色氨酸微溶于水而易溶于酸或碱溶液是因为其与酸、碱都能反应生成盐
D．将色氨酸与甘氨酸(H2NCH2COOH)混合，在一定条件下最多可形成三种二肽
9．阿斯巴甜是有甜味的有机化合物，结构简式如图所示。下列说法不正确的是
A．阿斯巴甜的分子式为C14H18N2O5，一定条件下能水解生成两种氨基酸
B．阿斯巴甜分子中共有11种不同化学环境的氢原子
C．阿斯巴甜能发生氧化、取代、消去等反应
D．阿斯巴甜在一定条件下既能与酸反应，又能与碱反应
10．我国科学家在有机分子簇集和自由基化学研究领域中取得重大研究成果。据悉，他们的研究过程中曾涉及如图有机化合物，下列关于该有机化合物的描述不正确的是
A．具有两性，可与酸、碱反应
B．是由氨基酸分子脱水缩合形成的四肽
C．1 mol该有机化合物与足量NaOH溶液混合，最多可消耗3 mol NaOH
D．是形成该有机化合物的一种氨基酸
11．请根据所示化合物的结构简式回答问题。
(1)该化合物中，官能团⑦的名称是 ，官能团①的电子式是 。
(2)该化合物是由 个氨基酸分子脱水形成的。分子结构中含有 个肽键，称为 肽。
(3)写出该化合物水解生成的氨基酸的结构简式： (任写一种)，并写出此氨基酸与盐酸反应的化学方程式： 。
12．有机化合物X是天然蛋白质的水解产物，由C、H、O、N四种元素组成。其相对分子质量为165，分子中N与C的原子个数比为1∶9，回答下列问题。
(1)X的分子式为 。 (2)X中所含官能团名称为 。
(3)X分子中苯环上仅有一个侧链，且含有一个—CH2—、一个，则X的结构简式为 ，X可以发生的反应类型是 (填字母)。
A．酯化反应 B．加成反应 C．消去反应 D．水解反应
(4)有机反应常发生在官能团处，写出X在一定条件下生成六元环状化合物(分子式为 C18H18O2N2)的化学方程式(有机化合物写结构简式，下同)： 。
(5)X在肝脏中经一种酶作用可转化为酪氨酸(为α氨基酸)，即：X酪氨酸(C9H11NO3)，酪氨酸遇FeCl3溶液显紫色，且苯环上的一溴代物有两种。则酪氨酸的结构简式为 ，写出酪氨酸与NaOH溶液反应的化学方程式： 。
课题21： 蛋白质 答案
一、1、烃基 氨基 氨基 羧基 α氨基酸 R-CH(NH2)COOH
2．NH2CH2COOH HOOCCH2CH2CH(NH2)COOH CH3CH(NH2)COOH
3、(1)一般能溶 溶 难溶
(2)酸 碱
＋HCl―→
＋NaOH―→＋H2O
羧基与氨基 肽键 成肽
【例1】(1)√ (2)√ (3)× (4)× (5)×
【例2】
(1)2―→＋H2O
(2)2―→＋2H2O
（3）4
二、1、氨基酸 缩合 C、H、O、N、S 高分子 胶体
2、氨基 羧基 两性
减小 盐析 溶解 可逆
性质 生理功能 不可逆 发生不可逆的变化 生理活性
浓硝酸 黄 加入浓硝酸产生白色沉淀，加热沉淀变黄
羽毛
3、蛋白质 高效 温和 专一
【例3】 (1)× (2)× (3)× (4)× (5)√
【课堂反馈】1．A 2．A
【课后限时训练】
1．A 2．D 3．B 4．A 5．C 6．D 7．C 8．D 9．C 10．C
11、(1)羧基
(2)4 3 四
(3)H2NCH2COOH H2NCH2COOH+HClHOOCCH2NH3Cl(答案合理即可)
12、(1)C9H11O2N(或C9H11NO2)
(2)羧基、氨基
(3) AB
(4)2+2H2O
(5) +2NaOH+2H2O
【学习目标】 班级 姓名
1．掌握氨基酸和蛋白质的结构特点和主要性质
2．掌握氨基酸、多肽和蛋白质之间的相互转化关系
【学习过程】
一、氨基酸的结构和性质
1．氨基酸的分子结构
氨基酸可看作是羧酸分子中______上的氢原子被______取代后的产物，分子中既含有______，又含有______，天然氨基酸全为______________，其通式可写为____________________。
2．常见的氨基酸
甘氨酸(氨基乙酸)：_________________，谷氨酸(2－氨基戊二酸)：______________________________，
丙氨酸(2－氨基丙酸)：_________________，苯丙氨酸(2－氨基－3－苯基丙酸)：________________________。
3．氨基酸的性质
(1)物理性质
(2)化学性质
①氨基酸的两性
-COOH 有_____性，-NH2有______性。
甘氨酸与盐酸反应的化学方程式是：
甘氨酸与NaOH溶液反应的化学方程式是：
②成肽反应
两个氨基酸分子(可以相同，也可以不同)在一定条件下，通过 与 间缩合脱去水，形成含有
()的化合物，发生成肽反应，该反应属于 反应。
氨基酸二肽或多肽蛋白质
【例1】正误判断：
(1)氨基酸分子中的—COOH能电离出H＋显酸性，—NH2能结合H＋显碱性( )
(2)成肽反应的规律为—COOH脱—OH，—NH2脱—H( )
(3)氨基酸分子、烃分子中的氢原子数均为偶数( )
(4)氨基酸能发生酯化反应、成肽反应和水解反应( )
(5)两个氨基酸分子脱水后形成的二肽中含有两个肽键( )
【例2】
(1)两分子苯丙氨酸()生成二肽的化学方程式___________________________
(2) 两分子苯丙氨酸也可以形成六元环状有机物，化学方程式为： 。
(3)甘氨酸、苯丙氨酸混合物发生成肽反应生成二肽有_______种
二、蛋白质和酶
1．蛋白质的组成和结构
蛋白质是由多种_______通过______等相互连接形成的一类生物大分子。
(1)组成：蛋白质中主要含有____________等元素，属于天然有机______。其溶液具有____的某些性质。
(2)蛋白质的分子结构
一级结构二级结构三级结构四级结构
2．蛋白质的化学性质
(1)蛋白质的两性
形成蛋白质的多肽是由多个氨基酸缩合形成的，在多肽链的两端必然存在着自由的 和 ，侧链中也往往存在酸性或碱性基团，所以蛋白质与氨基酸一样具有 ，能与酸、碱反应。
(2)水解：蛋白质多肽氨基酸
(3)盐析：少量的盐[如(NH4)2SO4、Na2SO4、NaCl等]能促进蛋白质溶解，当盐溶液达到一定浓度时，蛋白质的溶解度________，而从溶液中析出，称为________。当向上述体系中再加入水时，盐析出的蛋白质又会________，所以盐析是一个________过程。
(4)变性：在某些物理因素或化学因素的影响下，蛋白质的________和________发生改变，称为蛋白质的变性。蛋白质的变性是一个______过程，变性后的蛋白质在水中____________________，失去________。
(5)显色反应：某些蛋白质(含有苯基)与______作用，会有白色沉淀产生，加热后沉淀变____，称为蛋白质的显色反应。
蛋白质溶液中滴加浓硝酸的现象： _____________________________
(6)蛋白质灼烧有________的特殊气味。
3．酶
酶是一类由细胞产生的、对生物体内的化学反应具有催化作用的有机化合物，其中绝大多数是______。
特点：①_____的催化作用。 ②反应条件_____，体温和中性条件下反应。 ③高度的______性。
【例3】
(1)向两份蛋白质溶液中分别加入饱和NaCl溶液和CuSO4溶液，均有固体析出，且两者的原理相同( )
(2)蛋白质遇浓硝酸都会显黄色( )
(3)蛋白质是由多种α-氨基酸加聚而生成的天然高分子( )
(4)通常用酒精消毒，其原理是酒精使细菌中的蛋白质盐析而失去生理活性( )
(5)浓的硫酸钠溶液能使溶液中的蛋白质析出，加水后析出的蛋白质又溶解( )
【课堂反馈】
1．某物质的球棍模型如图所示，下列关于该物质的说法不正确的是
A．该物质的结构简式如图所示
B．该物质可以发生加成反应
C．该物质为两性化合物
D．该物质的分子之间可以发生脱水反应
2．利用蛋白质的变性可以为我们的日常生活、医疗卫生服务。下列叙述利用了蛋白质变性的是
①利用过氧乙酸对环境、物品进行消毒
②利用高温、紫外线对医疗器械进行消毒
③蒸煮鸡蛋食用
④用蛋白质灌服重金属盐中毒的病人
A．全部 B．①②④ C．①②③ D．②③④
【课后限时训练】
1．下列防护隔离、杀菌消毒等措施中，没有涉及化学变化的是( )
A B C D
佩戴医用口罩 蒸煮餐具消毒 紫外线杀菌 碘伏清洗伤口
2．下列物质中可以使蛋白质变性的是
①福尔马林 ②酒精 ③高锰酸钾溶液 ④硫酸铵溶液 ⑤硫酸铜溶液 ⑥双氧水 ⑦硝酸
A．除④⑦外 B．除③⑥外 C．①②⑤ D．除④外
3．能正确表示蛋白质分子由简到繁的结构层次的顺序是
①氨基酸 ②C、H、O、N等元素 ③氨基酸分子相互缩合 ④多肽 ⑤形成一定的空间结构
A．①②③④⑤ B．②①③④⑤ C．②①③⑤④ D．②①④③⑤
4．下列关于蛋白质和氨基酸的叙述错误的是
A．向鸡蛋清溶液中滴加浓硝酸，有白色沉淀生成，是由于浓HNO3和蛋白质发生颜色反应
B．蛋白质溶液中加入饱和(NH4)2SO4溶液，蛋白质析出，再加水沉淀溶解
C．蛋白质水解的最终产物是氨基酸
D．氨基酸分子中含有-NH2和-COOH结构
5．实验室在适宜的条件下，用含有过氧化氢酶的猪肝研磨液催化过氧化氢分解，比用FeCl3溶液催化过氧化氢分解的速率快得多，这说明与无机催化剂相比，酶具有的特性是
A．专一性 B．多样性 C．高效性 D．适应性
6．下列说法不正确的是
A．石油催化重整是获得芳香烃的主要途径
B．氨基酸是两性化合物，能与酸、碱反应生成盐
C．可用浓硝酸鉴别人造丝和桑蚕丝
D．花生油不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
7．分子式为C3H7O2N的有机物经实验分析，发现有如图所示的分子中原子的连接顺序，则此有机物一定是
A．硝基化合物 B．硝酸酯 C．氨基酸 D．蛋白质
8．色氨酸是植物体内生长素生物合成重要的前体物质，普遍存在于高等植物中。纯净的色氨酸为白色或微黄色结晶，微溶于水，易溶于盐酸或氢氧化钠溶液，其结构如图所示，下列关于色氨酸的说法不正确的是
A．色氨酸的分子式为C11H12N2O2
B．色氨酸能发生取代、加成、酯化、中和反应
C．色氨酸微溶于水而易溶于酸或碱溶液是因为其与酸、碱都能反应生成盐
D．将色氨酸与甘氨酸(H2NCH2COOH)混合，在一定条件下最多可形成三种二肽
9．阿斯巴甜是有甜味的有机化合物，结构简式如图所示。下列说法不正确的是
A．阿斯巴甜的分子式为C14H18N2O5，一定条件下能水解生成两种氨基酸
B．阿斯巴甜分子中共有11种不同化学环境的氢原子
C．阿斯巴甜能发生氧化、取代、消去等反应
D．阿斯巴甜在一定条件下既能与酸反应，又能与碱反应
10．我国科学家在有机分子簇集和自由基化学研究领域中取得重大研究成果。据悉，他们的研究过程中曾涉及如图有机化合物，下列关于该有机化合物的描述不正确的是
A．具有两性，可与酸、碱反应
B．是由氨基酸分子脱水缩合形成的四肽
C．1 mol该有机化合物与足量NaOH溶液混合，最多可消耗3 mol NaOH
D．是形成该有机化合物的一种氨基酸
11．请根据所示化合物的结构简式回答问题。
(1)该化合物中，官能团⑦的名称是 ，官能团①的电子式是 。
(2)该化合物是由 个氨基酸分子脱水形成的。分子结构中含有 个肽键，称为 肽。
(3)写出该化合物水解生成的氨基酸的结构简式： (任写一种)，并写出此氨基酸与盐酸反应的化学方程式： 。
12．有机化合物X是天然蛋白质的水解产物，由C、H、O、N四种元素组成。其相对分子质量为165，分子中N与C的原子个数比为1∶9，回答下列问题。
(1)X的分子式为 。 (2)X中所含官能团名称为 。
(3)X分子中苯环上仅有一个侧链，且含有一个—CH2—、一个，则X的结构简式为 ，X可以发生的反应类型是 (填字母)。
A．酯化反应 B．加成反应 C．消去反应 D．水解反应
(4)有机反应常发生在官能团处，写出X在一定条件下生成六元环状化合物(分子式为 C18H18O2N2)的化学方程式(有机化合物写结构简式，下同)： 。
(5)X在肝脏中经一种酶作用可转化为酪氨酸(为α氨基酸)，即：X酪氨酸(C9H11NO3)，酪氨酸遇FeCl3溶液显紫色，且苯环上的一溴代物有两种。则酪氨酸的结构简式为 ，写出酪氨酸与NaOH溶液反应的化学方程式： 。
课题21： 蛋白质 答案
一、1、烃基 氨基 氨基 羧基 α氨基酸 R-CH(NH2)COOH
2．NH2CH2COOH HOOCCH2CH2CH(NH2)COOH CH3CH(NH2)COOH
3、(1)一般能溶 溶 难溶
(2)酸 碱
＋HCl―→
＋NaOH―→＋H2O
羧基与氨基 肽键 成肽
【例1】(1)√ (2)√ (3)× (4)× (5)×
【例2】
(1)2―→＋H2O
(2)2―→＋2H2O
（3）4
二、1、氨基酸 缩合 C、H、O、N、S 高分子 胶体
2、氨基 羧基 两性
减小 盐析 溶解 可逆
性质 生理功能 不可逆 发生不可逆的变化 生理活性
浓硝酸 黄 加入浓硝酸产生白色沉淀，加热沉淀变黄
羽毛
3、蛋白质 高效 温和 专一
【例3】 (1)× (2)× (3)× (4)× (5)√
【课堂反馈】1．A 2．A
【课后限时训练】
1．A 2．D 3．B 4．A 5．C 6．D 7．C 8．D 9．C 10．C
11、(1)羧基
(2)4 3 四
(3)H2NCH2COOH H2NCH2COOH+HClHOOCCH2NH3Cl(答案合理即可)
12、(1)C9H11O2N(或C9H11NO2)
(2)羧基、氨基
(3) AB
(4)2+2H2O
(5) +2NaOH+2H2O