(共33张PPT)
第四节
基本营养物质
第三章
有机化合物
第2课时
油脂
蛋白质
1.通过阅读思考、讨论交流,知道油脂、蛋白质的组成及结构特点;
2.通过实验探究、原理分析,认识蛋白质的特征反应,知道蛋白质的鉴别方法;
3.通过讨论交流、归纳小结,认识油脂和蛋白质的水解反应,知道油脂、蛋白质在生产、生活中的作用,体会其对人类健康的重要性。
核心素养发展目标
【情景导入】前面我们学习过糖类,我们知道糖类吃多了,人会发胖,意味着糖类转化成脂肪,许多美味的食物都富含油脂,油脂被称为人体的备用“油箱”,油脂是人类主要食物之一,是人体中重要的能源物质。可也有不少人谈脂色变,肥胖、高血脂、脂肪肝这些也和油脂有关。然而科学家又很惊奇地发现,爱斯基摩人的食物富含油脂,但心脑血管疾病的发病率却很低。
活动一、蛋白质的特征反应及其主要应用
【阅读思考】阅读教材P81最后一个自然段,思考蛋白质在人体中的变化过程是什么?
【温馨提示】①蛋白质广泛存在于生物体内,蛋白质是生命的基础,没有蛋白质就没有生命,组成蛋白质的氨基酸大约有二十多种,体内只能合成一部分(共12种非必须氨基酸),其余则须由食物蛋白质供给(共8种必须氨基酸)。②酶是一种特殊的蛋白质,是生物体内重要的催化剂,蛋白质在人体酶的催化剂作用下可以水解,最终生成氨基酸;③氨基酸被人体吸收后,重新结合成人体所需的各种氨基酸(如
激素、酶
等),人体内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;
【实验探究1】(1)蛋白质具有哪些特征反应?完成小表实验内容。
编号
实验操作
实验现象
实验结论
1
取2
mL鸡蛋清于试管中(或一小块鸡皮置蒸发皿中),滴加4滴浓硝酸,在酒精灯上微热。
2
灼烧动物的毛和蚕丝,并闻气味。
鸡蛋清或鸡皮变黄色
浓硝酸能使某些蛋白质(含有苯环)变为黄色,称为蛋白质的颜色反应,此法可用于鉴别含有苯环结构的蛋白质。
产生烧焦羽毛的气味
蛋白质灼烧时会产生烧焦羽毛的气味,可用于鉴别蚕丝与人造丝。
【实验探究2】(2)蛋白质的盐,完成下表实验内容。
实验操作
实验现象
实验结论
有白色絮状物质析出,白色絮状物质放入水中,溶解。
向蛋白质溶液中加入某些浓的无机盐溶液,能够降低蛋白质的溶解度,使蛋白质变为沉淀而析出,这种变化叫作蛋白质的盐析。盐析是可逆过程,利用此过程可以分离和提纯蛋白质。
【实验探究2】(3)蛋白质的变性,完成下表实验内容。
实验操作
实验现象
实验结论
加热后,鸡蛋清沉淀,凝结的鸡蛋清放入蒸馏水中不溶解。
蛋白质在高温、紫外线、X射线、强酸、强碱、重金属离子、酒精、甲醛、苯甲酸等可使蛋白质发生了性质上的改变而凝结起来,失去其生理活性的过程叫变性。利用此性质可以消毒灭菌。
【讨论交流】蛋白质的水解与合成有何特点和规律?
【温馨提示】①蛋白质可以在酶等催化剂作用下水解生成氨基酸:
②常见的α-氨基酸:
③氨基酸分子中含有碱性基氨基(—NH2)和酸性基羧基(—COOH),氨基酸呈两性。天然蛋白质水解的最终产物都是α—氨基酸。方程式:
④蛋白质是由多种氨基酸结合而成的天然高分子(多肽)化合物。我国科学家在世界上第一次用人工方法合成了具有生命活力的蛋白质——结晶牛胰岛素。如二肽的形成
,其中
为肽键。
【问题探究1】(1)结合教材P79-82内容,思考蛋白质在生产、生活中有哪些应用?
【温馨提示】蛋白质是人类必需的营养物质,成人每天大约要摄取60—80g蛋白质,才能满足生理需要,保证身体健康。在工业上蛋白质可用于制造照相用片基、药材(驴皮熬制的胶—阿胶)、食品和塑料(牛奶中的蛋白质与甲醛制酪素塑料),动物的毛、蚕丝是很好的纺织原料等。
【问题探究2】(2)如何用简单的方法鉴别纺织品是棉制品还是羊毛制品?
【温馨提示】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,燃烧后有烧焦羽毛气味的是羊毛制品。
【问题探究3】(3)使用浓硝酸时不慎溅到皮肤上,皮肤会有什么变化?为什么?
【温馨提示】皮肤变黄色;原因是浓硝酸可以与蛋白质发生颜色反应。
【问题探究4】(4)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?有何特点?
【温馨提示】氨基酸;催化剂。酶是一类特殊的蛋白质。具有专一性(一种酶只催化一种反应);高效率(是化学催化剂的108
倍);条件温和,不需加热;常温就能起催化作用。
【问题探究5】(5)蛋白质的盐析与变性有何区别?举例说明蛋白质的变性在生产、生活中的应用有哪些?
【温馨提示】①盐析析出的蛋白质仍然具有原来的生理活性,加水后仍能溶解,因此盐析是可逆过程,是物理变化。盐析可用于分离、提纯蛋白质。而蛋白质的变性是不可逆的过程,属于化学变化。蛋白质变性后失去了原来的可溶性,同时也失去了生理活性。利用此性质可进行消毒但也能引起中毒。
②医院用酒精、苯酚溶液杀菌,用福尔马林浸制动物标本,农业上用波尔多液杀灭病虫害,都是使蛋白质凝固从而使细菌死亡,起到杀菌、防腐作用。
蛋白质
动物的毛、蚕丝是很好的纺织原料
动物的皮革是衣服的原料
驴皮熬制的胶是一种药材——阿胶
牛奶中的蛋白质与甲醛制酪素塑料
大多数生物酶是蛋白质
人类的主要食品
蛋白质的应用
存在:细胞的基础物质
【对应训练】
1.下列说法正确的是( )
A.蛋白质属于天然高分子化合物,组成元素只有C、H、O、N
B.蛋白质在浓硝酸的作用下可发生水解反应
C.蛋白酶是蛋白质,它不仅可以催化蛋白质的水解反应,还可以催化淀粉的水解反应
D.蛋白质在酶等催化剂作用下可以水解,生成氨基酸
【答案】
D【解析】
蛋白质的组成元素除C、H、O、N外可能还含有S、P等元素,A错误;蛋白质在浓硝酸的作用下,显黄色,发生颜色反应,B错误;酶具有专一性,蛋白酶只可以催化蛋白质的水解反应,C错误。
2.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,衣物的汗渍、血迹及人体排放的蛋白质油渍遇到它,皆能水解而除去,下列衣料中不能用加酶洗衣粉洗涤的是
(
)
①棉织品
②毛织品
③晴纶织品
④蚕丝织品
⑤涤纶织品
⑥绵纶织品
A.①②③
B.②④
C.③④⑤
D.③⑤⑥
【答案】
B【解析】
从衣料中成分中是否含有蛋白质来分析,加酶洗衣粉,能将衣服上汗渍、血迹及人体排放的蛋白质分解而除去,主要成分是蛋白质的制品都不能用加酶洗衣粉。加酶洗衣粉含有生物催化剂酶,可以催化蛋白质的分解反应。由题意可知这种加酶洗衣粉能分解蛋白质,凡由蛋白质组成的衣料皆不宜用加酶洗衣粉洗涤。②毛织品④蚕丝织品属于蛋白质,所以不能用加酶洗衣粉;①棉织品的主要成分是纤维素,③腈纶织品、⑤涤纶织品、⑥锦纶织品的主要成分是合成纤维,二者可用加酶洗衣粉洗。
3.下列叙述不正确的是( )
A.蛋白质属于天然有机高分子化合物,没有蛋白质就没有生命
B.所有蛋白质遇浓硝酸都变黄,称为颜色反应
C.人工最早合成的具有生命活性的蛋白质——结晶牛胰岛素是中国科学家在1965年合成的
D.可以用灼烧法来鉴别蛋白质
【答案】B【解析】蛋白质是生命的基础,A正确;蛋白质与浓硝酸的颜色反应,只有含苯环的蛋白质才能显黄色,不含苯环的蛋白质没有这一性质,B错误;C为常识性知识,正确;蛋白质灼烧时有烧焦羽毛气味,这一性质常用来检验物质中是否含有蛋白质,生活中应用尤其广泛,这也是最简单的一种鉴别方法,D正确。
活动二、油脂的水解反应及其主要应用
【阅读思考1】(1)阅读教材P80第四自然段,思考油脂的组成和结构有何特点?
【温馨提示】植物油通常呈液态,叫作油;动物油通常呈固态,叫作脂肪,油和脂肪统称为油脂。油脂属于酯,是高级脂肪酸甘油酯,即可把它看成是由高级脂肪酸和甘油发生酯化反应的产物,其结构可表示为。若R1、R2、R3为同一种烃基,则称为单甘油酯或同酸甘油酯;若R1、R2、R3不全是同一种烃基,则称为混甘油酯或异酸甘油酯,通常的油脂是不同种高级脂肪酸甘油酯的混合物。
注意:①混甘油为纯净物
②油脂的相对分子质量一般小于10000,不属于高分子化合物。
【阅读思考2】(2)常见的高级脂肪酸及甘油的结构有何特点特点?
【温馨提示】①常见的高级脂肪酸:硬脂酸(C17H35COOH:饱和酸)、软脂酸(C15H31COOH:饱和酸)、油酸(C17H33COOH:不饱和酸)。
②甘油即丙三醇,结构简式为
,1
mol油脂水解时消耗3
mol水或氢氧化钠。
【讨论交流1】(1)联系生活实际,思考油脂有哪些物理性质?
【温馨提示】油脂的密度比水小,不溶于水,易溶于有机溶剂。工业上根据这一性质,常用有机溶剂来提取植物种子里的油。油脂本身也是一种较好的溶剂。
【讨论交流2】(2)根据油脂的结构通式,结合所学知识,推测油脂具有哪些化学性质?
水解条件
常用酸或碱
反应是否可逆
主要产物
应用
酸性条件
稀H2SO4
可能
甘油(丙三醇)、高级脂肪酸
制甘油等
碱性条件
NaOH溶液
不可能
甘油、高级脂肪酸盐
工业制肥皂(皂化反应)
油脂的氢化(硬化反应):不饱和程度较高、熔点较低的液态油,通过催化加氢,可提高其饱和度,转变成半固态的脂肪。由液态的油转变为半固态的脂的过程称为油脂的氢化,也称油脂的硬化。油脂硬化后,性质稳定,不易变质,便于运输。
【问题探究1】(1)“酯”与“脂”的区别与联系有哪些?
【温馨提示】脂是一类低溶于水而高溶于非极性溶剂的生物有机分子。对大多数脂而言,其化学本质是高级脂肪酸和醇所形成的酯类及其衍生物。酸跟醇起反应,生成的一类化合物叫做酯,从性质上看,脂是酯的一部分。油脂是混合物,但具体物质是纯净物。
【问题探究2】(2)油脂和蛋白质都是天然高分子化合物吗?
【温馨提示】蛋白质是天然高分子化合物,油脂虽然相对分子质量较大,但比高分子化合物要小得多,油脂不属于高分子化合物。
【问题探究3】(3)能否用植物油萃取溴水中的溴?
【温馨提示】不能。植物油含有不饱和键,能与溴发生加成反应。
【问题探究4】(4)已知纯碱溶液呈碱性,并且随温度升高碱性增强。试分析生活中用热的纯碱溶液洗涤炊具上的油污的原理。
【温馨提示】油污的主要成分为油脂。油脂属于酯,不溶于水,但在碱性条件下水解生成易溶于水的高级脂肪酸盐和甘油。纯碱的水溶液显碱性,并且温度升高碱性增强,因此用热的纯碱溶液洗涤炊具上的油污效果更好。
【问题探究5】(5)怎样用实验法来鉴别植物油和矿物油?
物质
油脂
矿物油
脂肪
油
组成
性质
固态或半固态
液态
能水解并部分兼有烯烃的性质
鉴别
多种高级脂肪酸的甘油酯
含饱和烃基多
含不饱和烃基多
多种烃(石油及其分馏产品)
具有烃的性质,不能水解
加含酚酞的NaOH溶液,加热,红色变浅
加含酚酞的NaOH溶液,加热,无变化
【问题探究5】(6)油脂在生产、生活中有哪些应用?
【温馨提示】①油脂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,放出热量约39kJ,大约是糖或蛋白质的2倍。②油脂具有保持体温和保护内脏器官的作用。③油脂能增加食物的滋味,增进食欲,保证机体的正常生理功能。④工业生产高级脂肪酸和甘油,制肥皂等。
硬脂酸甘油酯
硬脂酸钠
甘油
肥皂的主要成分
【拓展探究】肥皂的制造
油脂与NaOH溶液
加热搅拌
肥皂、甘油等混合液
加热、搅拌、加入
食盐细粒,静置分层
盐析
上层:肥皂液
下层:甘油等
取上层物质加松香、硅酸钠等压滤、干燥、成型
成品肥皂
【对应训练】
1.下列说法正确的是( )
A.植物油属于酯,脂肪也属于酯
B.酯是纯净物,油脂是混合物,油脂不属于酯
C.所有的脂都属于酯,因而化学上“脂”与“酯”经常混用
D.脂肪是高级脂肪酸的甘油酯,而油不是
【答案】A【解析】
植物油和动物脂肪都是高级脂肪酸的甘油酯,区别在于前者为液态,烃基不饱和程度大,后者为固态,烃基饱和或不饱和程度较小,因而A对,D错;油脂属于酯,酯可以是混合物,也可以是纯净物,B错;脂不一定是酯,如树脂不是酯,酯也不一定是脂,如乙酸乙酯不是脂,C错。
2.下列有关油脂的叙述中,不正确的是( )
A.油脂没有固定的熔点和沸点,所以油脂是混合物
B.油脂是由高级脂肪酸和甘油所生成的酯
C.油脂是酯的一种
D.油脂都不能使溴水褪色
【答案】D【解析】纯净物有固定的熔、沸点,油脂没有固定的熔、沸点,所以是混合物;油脂是高级脂肪酸与丙三醇作用的产物,属于酯类;油脂结构中的烃基有些是不饱和的,含有碳碳双键,可使溴水褪色。
3.下列属于油脂的用途的是( )
①人类的营养物质 ②制取肥皂 ③制取甘油 ④制备高级脂肪酸 ⑤制取汽油
A.①②③⑤
B.②③④⑤
C.①③④⑤
D.①②③④
【答案】D【解析】汽油是液态烃的混合物,主要来自于石油,不能由油脂制备。
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1.下列物质中属于高分子化合物的是( )
①蛋白质 ②植物油 ③纤维素 ④淀粉 ⑤葡萄糖
⑥脂肪 ⑦氨基酸
A.①②⑥
B.②⑥⑦
C.①③④
D.⑤⑥⑦
【答案】C【解析】淀粉、蛋白质、纤维素都是高分子化合物,植物油、脂肪、氨基酸、葡萄糖均不是高分子化合物。
2.有关蛋白质的叙述正确的是
( )
A.蛋白质溶液中,加入浓的硫酸铵溶液有沉淀析出,加水后沉淀不溶解
B.蛋白质属于天然高分子化合物
C.蛋白质的分子能透过半透膜
D.蛋白质跟浓盐酸作用时呈黄色
【答案】
B【解析】蛋白质中加入浓的铵盐产生沉淀,加水后能够溶解,A不正确;蛋白质为高分子化合物,分子直径较大,不能透过半透膜,C不正确;含苯环的蛋白质与浓硝酸能发生颜色反应,而不是浓盐酸,D不正确。
3.下列说法正确的是( )
A.植物油属于酯,脂肪也属于酯
B.酯是纯净物,油脂是混合物,油脂不属于酯
C.所有的脂都属于酯,因而化学上“脂”与“酯”经常混用
D.脂肪是高级脂肪酸的甘油酯,而油不是
【答案】A【解析】植物油和动物脂肪都是高级脂肪酸的甘油酯,区别在于前者为液态,烃基不饱和程度大,后者为固态,烃基饱和或不饱和程度较小,因而A对,D错;油脂属于酯,酯可以是混合物,也可以是纯净物,B错;脂不一定是酯,如树脂不是酯,酯也不一定是脂,如乙酸乙酯不是脂,C错。
4.下列关于物质水解应用的说法不正确的是( )
A.油脂的水解又称为皂化反应,故可用油脂的酸性水解来制备肥皂和甘油
B.可以以淀粉、纤维素为原料通过水解制得葡萄糖
C.人体对食物中蛋白质的消化其实就是使蛋白质发生了水解
D.用粮食酿酒与淀粉的水解有着密切的关系
【答案】A【解析】油脂在碱性条件下的水解反应称为皂化反应,A错误;淀粉、纤维素的水解产物都是葡萄糖,B项正确;食物中的蛋白质进入人体后,在酶的作用下发生水解生成氨基酸,才能被人体吸收,C正确;酿酒首先利用的就是多糖水解生成葡萄糖,再由葡萄糖转化成酒精,D项正确。
谢
谢
观
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