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脂类和蛋白质

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学生: 科目: 第 阶段第 次课 教师:

课 题 油脂 蛋白质

教学目标

1、了解油脂的组成、结构和主要性质;

2、掌握氨基酸的结构特点及主要化学性质;

3、掌握蛋白质的结构特点及主要化学性质。 重点、难点

1、掌握基本的几种蛋白质的结构式

2、了解蛋白质如何水解的

3、皂化反应灵活运用

考点及考试要求

1、蛋白质基本结构式为起始的推断题

2、皂化反应的化学反应方程式。

教学内容

(一)油脂

1、组成:多种高级脂肪酸与甘油生成的酯。

O

(2)结构:R 1—C —O —CH 2

R 2—C —O —CH

R 3—C —O —CH 2O

O

R 1、R 2、R 3代表饱和烃基或不饱和烃基,它们可以相同,也可以不同。R 1、R 2、R 3相同称为单

甘油脂;不同称为混甘油酯。天然油脂都是混甘油酯。 2、性质

(1)物理性质密度比水小,不溶于水,易溶于有机溶剂。状态: 油脂??

?------脂

不饱和高级脂肪酸甘油油

植物油脂液态饱和高级脂肪酸甘油酯脂肪动物油脂固态)()(

(2)化学性质

①油脂的氢化C 17H 33COO —CH 2C 17H 33COO —CH C 17H 33COO —CH 2

+ 3H 2

C 17H 35COO —CH 2C 17H 35COO —CH 油酸甘油酯(油)

硬脂酸甘油酯(脂肪)

催化剂加热、加压

C 17H 35COO —CH 2

这个反应可以使植物油(液态)转化成固态的人造脂肪,即硬化油。

②油脂的水解

C 17H 35COO —CH 2C 17H 35COO —CH + 3H 2O

硬脂酸甘油酯

3C 17H 35COOH ++ 3NaOH 3C 17H 35COONa +浓H 2SO 4

CH 2—OH

CH —OH

CH 2—OH

硬脂酸

甘油

硬脂酸钠C 17H 35COO —CH 2

C 17H 35COO —CH 2

C 17H 35COO —CH C 17H 35COO —CH 2

CH 2—OH

CH —OH

CH 2—OH

硬脂酸钠是肥皂的有效成份,因此,油脂在碱性条件下的水解反应叫做皂化反应。

(二)蛋白质

1、元素组成:C 、H 、O 、N 、S 等元素组成的复杂化合物。

2、结构:蛋白质是由不同的氨基酸通过一定方式结合成的复杂高分子化合物,结构和组成十分复杂。目前,人类对蛋白质的结构,特别是空间结构的认识还十分有限。官能团:氨基(—NH 2)和羧基(—COOH)。

3、相对分子质量:相对分子质量较大,属天然有机高分子化合物。

4、酶:有生化催化活性的蛋白质,在温和条件下,可呈专一的催化特性。

5、盐析、变性和渗析有何区别?其特点分别是什么?

渗析

盐析

变性

内涵

利用半透膜分离胶体粒子与分子、离子

加入无机盐使胶体中

的物质析出 一定条件下,使蛋白质失去原有的生理活

性 条件 胶体、半透膜、水

较多量的轻金属盐或铵盐,如(NH 4)2SO 4、Na 2SO 4、NaCl 等 加热、紫外线、X 射线、重金属盐、强酸、强碱、乙醇、丙酮等 特点 可逆,需多次换水

可逆,蛋白质仍保持

原有活性 不可逆,蛋白质已失

去原有活性 实例

除去淀粉溶胶中的

NaNO 3杂质

①向皂化反应液中加食盐晶体,使肥皂析出;②蛋白质溶胶中加浓Na 2SO 4溶液使蛋

白质析出

消毒、灭菌、给果树使用波尔多液、保存

动物标本等

1. 特别提醒:①利用渗析和盐析可以分离、提纯蛋白质。灼烧是有烧焦的羽毛气味

②利用蛋白质的变性可以对环境进行杀菌消毒,还可以将动物的皮加工成皮革等。

知识框架

一、检查有机物的官能团:思维方式为官能团―→性质―→方法的选择。常用的试剂与方法见下表。

物质

试剂与方法

现象与结论 饱和烃与不饱和烃鉴别 加入溴的四氯化碳溶液或酸性

KMnO 4溶液

褪色的是不饱和烃 苯与苯的同系物鉴别

加酸性KMnO 4溶液 褪色的是苯的同系物 醛基检验

加碱性Cu(OH)2悬浊液,加热煮

煮沸后有红色沉淀生成;有银镜

考点1:

1知识梳理:脂类和蛋白质的基本性质 2典型例题

例1、下列叙述中正确的是( ) A .牛油是纯净物

B .牛油是高级脂肪酸的高级醇酯

C .牛油可以在碱性条件下加热水解

D .工业上将牛油加氢制造硬化油

解析:油脂是人类的主要食物之一,也是一种重要的工业原料。油脂是多种高级脂肪酸的甘油酯,是混合物。作为酯类,构成油脂的是高级脂肪酸而不是高级醇,因此A 、B 两选项都不对。牛油属酯类,在碱性条件下水解生成高级脂肪酸钠和丙三醇。故C 选项正确。液态油催化加氢可制得硬化油。而牛油并不是液态油,而是固态脂,一般酯饱和高级脂肪酸与甘油生成的酯。D 不正确。 答案:C

例2、下列关于蛋白质的叙述中,不正确的是( ) A .天然蛋白质的水解产物是多种a —氨基酸。

B .蛋白质溶液里加入饱和硫酸铵溶液蛋白质析出,再加水,也不溶解。

C .重金属盐能使蛋白质凝结,所以误食重金属盐会中毒。

D .浓硝酸溅到皮肤上能使皮肤显黄色,这是由于浓硝酸和蛋白质发生了颜色反应。 解析:蛋白质的主要性质有水解、显色、变性、盐析。其中盐析是可逆过程,加水可重新析出蛋白质。 答:B

3知识概括、方法总结与易错点分析

脂类和蛋白质的基本性质是考试的常考内容,要注意它们与实际生活的联系。

4针对性练习:

1.某期刊封面上有一个分子的球棍模型图,如下图所示。

沸;加银氨溶液,水浴加热

醇 加入活泼金属钠;加乙酸、浓

H 2SO 4 有气体放出;有果香味酯生成

羧酸 加紫色石蕊试液;加Na 2CO 3溶液

显红色;有气体逸出 酯 闻气味;加稀H 2SO 4 果香味;检验水解产物 酚类检验 加FeCl 3溶液;浓溴水

显紫色;白色沉淀

淀粉检验 加碘水

显蓝色

蛋白质检验

加浓硝酸微热(或灼烧)

显黄色(烧焦羽毛气味)

图中“棍”代表单键或双键或三键,不同颜色的球代表不同元素的原子,该模型图可代表一种( )

A .氨基酸

B .醇钠

C .卤代羧酸

D .酯

考点2:

1知识梳理:脂类和蛋白质的水解 2典型例题

例3、能够水解,且最终产物为两种物质的是( ) A .葡萄糖

B .蔗糖

C .淀粉

D .蛋白质

解析:葡萄糖为单糖,不能水解;蔗糖为二糖,能水解; C 12H 22O 11 + H 2O ??→?水解

C 6H 12O 6+C 6H 12O 6 (蔗糖)

(葡萄糖) (果糖)

生成两种物质。淀粉能水解但最终产物为葡萄糖一种物质。蛋白质也能水解,水解产物为多种a —氨基酸。 答:B

例4 硬脂酸甘油酯水解时,仅有85%的硬脂酸甘油酯起反应,要制取18.4t 甘油,需用多少

吨硬脂酸甘油酯?若用这些硬脂酸甘油酯制肥皂,反应中皂化率为80%,问能生产含硬脂酸钠70%的钠皂多少吨?

解析:解答本题首先要对油脂的水解要有清楚地认识,并能列出相应的方程式并计算出

最后结果

解答:

3知识概括、方法总结与易错点分析:

一个硬脂酸甘油酯水解时,要与三个水水解,注意化学反应方程的书写,只要概念清楚,列出正确的化学方程式,即可求出答案。

4针对性练习:

2、油脂A 的通式为

(烃基R 中不含有叁键)。0.1mol 的A 与溶有96g 液

的四氯化碳恰好完全反应。0.1mol 的A 完全燃烧时生成的 和

的物质的量之和

为10.6mol ,求油脂A 的结构简式,写出油脂A 氢化的化学方程式。

考点3:

1知识梳理:脂类和蛋白质结构演变的推断题 2典型例题

例5、A 、B 两种有机物,分子式都是C 9H 11O 2N 。

(1)化合物A 是天然蛋白质的水解产物,光谱测定显示,分子结构中不存在—CH 3,化合物A 的结构简式可能为_________。

(2)化合物B 是某种分子式为C 9H 12的芳香烃——硝化后的惟一产物(硝基连在苯环上)。化合物B 的结构简式可能为________。

设计意图:利用有机物结构简式的推导,培养分析推理能力。并推断有机物结构式的一种方法:从有机物分子式中去掉已知结构片断的组成即是未知片段的组成,再确定未知片断的结构。这是推断有机物结构式常用的一种方法。

解析:(1)天然蛋白质最终水解产物是a —氨基酸,故A 分子中应有:—CH —COOH

NH 2片

断,剩下的C 7H 7不可能形成碳链。又因为分子中无CH 3,故只能是

O —CH 2—

。所

以A 的结构简式为

NH 2

O —CH 2—CH —COOH

(2)题目中提示B 是C 9H 12芳香烃—硝化后的惟一产物,硝基连在苯环上,则原芳香烃只能是1,3,5—三甲苯,这样硝基无论连在苯环的哪个位置上都是一种产物。

答案:(1) NH 2

—CH 2—CH —COOH

CH 3

NO 2 CH 3

CH 3

(2)

例6、2004、(四川、吉林)科学家发现某药物M 能治疗心血管疾病是因为它在人体内能释放出一种“信使分子”D ,并阐明了D 在人体内的作用原理。为此他们荣获了1998年诺贝尔生理学或医学奖。请回答下列问题:

(1)已知M 的分子量为227,由C 、H 、O 、N 周四种元素组成,C 、H 、N 的质量分数依

次为15.86%、2.20%和18.50%。则M 的分子式是 。D 是双原子分子,分子量为30,则D 的分子式为 。

(2)油脂A 经下列途径可得到M 。

图中②的提示: C 2H 5OH +HO -NO 2??→?浓硫酸C 2H 5O -NO 2+H 2O 硝酸 硝酸乙酯

反应①的化学方程式是 ; 反应②的化学方程式是 ;

(3)C 是B 和乙酸在一定条件下反应生成的化合物,分子量为134,写出C 所有可能的结构简式 ;

(4)若将0.1mol B 与足量的金属钠反应,则需消耗 g 金属钠。 答案:(1)C 3H 5

O 9N 3

NO

(2)反应①的化学方程式是

反应②的化学方程式是

(3)6.9

3知识概括、方法总结与易错点分析:

脂类和蛋白质的基本结构发生混淆,导致在推断题中发生偏差,误及整题。看脂类和蛋白质看的就是其基本的官能团,对于C 链结构不需要分神。 4针对性练习:

3、a —氨基酸能被HNO 2氧化成为a —羟基酸,如:

NH 2

R —CH 2—COOH + HNO 2

R —CH 2—COOH + N 2↑ + H 2O

OH

若丙氨酸可发生如下反应,分别生成A 、B 、C 、D 、E 五种有机物。

+ NaOH

丙氨酸

+ HCl A

B

C D

E + HNO 2

-H 2O

(C 6H 8O 4)

(C 6H 10O 2N 2)

-H 2O

A

脂肪酸

B

M ①

则这些反应产物的结构简式分别为:

A:_______,B:_______,C:_______,D:_______,E:_______。

本节课总结提高题

1.下列物质中既能与盐酸反应,又能与NaOH溶液反应的是( )

①NaHCO3②(NH4)2S ③Al(OH)3④NH4Cl ⑤H2N—CH2—COOH ⑥CH3COOH

A.①②③ B.①②④⑤ C.⑤⑥ D.①②③⑤

2.分子式为C4H9O2N属于氨基酸的同分异构体的数目为( )

A.2种 B.3种 C.4种 D.5种

3.有关天然产物水解的叙述不正确

...的是( )

A.油脂水解可得到丙三醇

B.可用碘检验淀粉水解是否完全

C.蛋白质水解的最终产物均为氨基酸

D.纤维素水解与淀粉水解得到的最终产物不同

4.为了鉴别某白色纺织品的成分是蚕丝还是“人造丝”,通常选用的方法是( )

①滴加浓硝酸②灼烧③滴加浓H2SO4④滴加酒精

A.①③ B.②④ C.①② D.③④

5.有关蛋白质的叙述正确的是( )

A.向鸡蛋清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.蛋白质水解的最后产物是氨基酸

C.蛋白质的分子能透过半透膜

D.蛋白质跟盐酸作用时呈黄色

6.下列说法不正确的是( )

A.蛋白质分子可能包含有一条肽链,也可以包含有多条肽链

B.每一种蛋白质都有唯一而确切的氨基酸序列,如有差错则表现为严重的遗传病

C.核酸属于高级脂肪酸

D.脱氧核糖核酸水解得到脱氧核糖、磷酸和四种碱基

7.2005年11月18日国际著名血液学杂志《BLOOD》刊载了一条令人振奋的科研成果,中国科学家找到白血病的致病元凶——蛋白质Shp-2。下列关于蛋白质Shp-2说法正确的是( )

A.它是高分子化合物

B.在一定条件下能水解最终生成氨基酸

C.天然蛋白质仅由碳、氢、氧、氮四种元素组成

D.氨基酸和蛋白质Shp-2都只能与碱反应

8.L-多巴是一种有机物,它可用于帕金森氏综合症的治疗,其结构简式如下图所示。这种药物的研制是基于获得2000年诺贝尔生理学或医学奖和获得2001年诺贝尔化学奖的研究成果。下列关于L-多巴的酸、碱性的叙述正确的是( )

A.既没有酸性,又没有碱性 B.既具有酸性,又具有碱性

C.只有酸性,没有碱性 D.只有碱性,没有酸性

9.某小孩偏食,喜欢吃一些豆类作物制成的食品,不喜欢吃动物性食品。该豆类作物中含有的天然蛋白质在蛋白酶的作用下,水解生成A、B两种有机物。其中A的化学式是C4H7O4N,B的化学式是C6H14O2N2。已知A、B的分子结构中均不含甲基,且链端都有官能团。

(1)试判断A、B的水溶液的酸、碱性,并写出A、B的结构简式。

(2)该小孩长期偏食,如不加以纠正,将出现什么后果?

(3)题中蛋白酶的作用是什么?影响其作用的主要因素有哪些?

10.癌症(恶性肿瘤)严重威胁着人类的生命,据报道,每年因癌症而死亡的人数呈递增趋势。为了战胜癌症,科学家正致力于研究癌症发病的机理和研制抗癌药物,以挽救人类的生命。紫杉醇(俗名)是一种新型抗癌药,其分子式为C47H51NO14,它是由如下的酸A和醇B生成的一种酯。

A: (—C6H5为苯基)

B:R—OH(R中含C、H、O)

(1)写出ROH的分子式:__________。

(2)根据A的结构,A可能发生的化学反应类型有______(填序号)。

①取代反应②消去反应③氧化反应④加成反应

(3)1 mol A与Na反应,最多可产生________mol H2。

(4)A中与N原子直接相连的C、H原子________(填“能”或“不能”)与N处于同一平面。

(5)A在足量稀盐酸作用下水解可以得到一种盐,化学方程式为:

________________________________________________________________________。

11.已知α-氨基酸在一定条件下与亚硝酸HNO2反应得到α-羟基酸。如:

试根据如图所示的转化关系回答有关问题。

(1)写出A、B的结构简式:

A____________,B________________。

(2)写出有关反应的化学方程式:

C―→E___________________________________________________________________;

C―→D___________________________________________________________________。

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