高二化学教案---蛋白质

高二化学教案---蛋白质

【复习内容】

蛋白质

【教学目标】

1．了解几种常见的氨基酸的结构和性质；

2．了解蛋白质的基本组成和结构；

3．了解蛋白质的性质和检验方法。

【知识讲解】

一、氨基酸：

1．氨基酸概念：羧酸分子里烃基上的氢原子被氨基取代后的生成物； H

注意：（1）氨基：氨气分子（NH3）去掉一个氢原子后的部分。氨基的电子式： N ：H （2）α—氨基酸：羧酸分子里的α氢原子被氨基取代的生成物。（3） α—氨基酸是构成蛋白质的基石。

2．氨基酸的结构：α—氨基酸通式R—CH—COOH，既含有氨基（—NH2）又含有羧基（—COOH）。 NH2

3．几种常见的氨基酸：

名 称 浴称 结构简式

氨基乙酸 甘氨酸 CH2—COOH

NH2

α—氨基丙酸 丙氨酸 CH3—CH—COOH

NH2

α—氨基—β—苯基丙酸 苯丙氨酸 —CH2—CH—COOH

NH2

α—氨基戊二酸 谷氨酸 HOOC—CH2—CH2—CH—COOH

NH2

4．氨基酸的性质：

（1） 与酸反应：R—CH—COOH+HCl→R—CH—COOH

NH2 NH3Cl

（2） 与碱反应：R—CH—COOH + NaOH→R—CH—COONa+H2O

NH2 NH2

结论：氨基酸具有两性。

思考：（1）写出：R—CH—COOH与过量NaOH反应的化学方程式。

NH3Cl

答：R—CH—COOH+2NaOH→R—CH—COONa+NaCl+2H2O

NH3Cl NH2

（2）在所学过的物质中有哪些物质既能跟酸反应又能跟碱反应？

答：Al、Al2O3、Al（OH）3、（NH4）2CO3、NH4HCO3、NaHCO3、（NH4）2S、NaHS、CNaH2PO4、Na2HPO4等。

（3）缩合反应：

O

H

O H

H2N—CH—C—OH+H—N—CH—COOH→H2N—CH—C—N—CH—COOH+H2O

R R R 肽键 R

O H O

nH2N—CH—C—OH→[ N—CH—C ]n+nH2O

R R

肽键易发生水解反应，生成α—氨基酸：

H2N—CH—C—N—CH—C—OH+H—OH→2H2N—CH—COOH

R O H R O R

例1 氨基乙酸在水溶液中存在如下平衡：

CH2COO-+H3O+ CH2COOH+H2O CH2COOH+OH-

NH2 NH2 NH3+

（1）若向氨基乙酸溶液中加入盐酸，则平衡向_______方向移动，有机物（写结构简式，下同）________的浓度增大；若向氨基乙酸溶液中加入NaOH，则平衡向_________方向移动，有机物离子________的浓度增大。

（2）若以Pt为电极在下列介质中电解氨基乙酸溶液：

①在强酸溶液中，在________极上析出氨基乙酸；在强碱溶液中，在________极上杆出氨基乙酸。

②在PH=5时，请写出阳极的电极反应式为：_______________

分析：根据氨基乙酸在溶液中的电离平衡和平衡移动原理不难判断氢离子或氢氧根离子浓度的改变对平衡移动的影响。在强酸性溶液中氨基乙酸以CH2COOH离子存在，

CH2COOH NH3+

当电解时，阳离子（NH3+ ）向阴极移动,氢离子在阴极上放电,OH-离子浓度增大,与CH2OOH反应转化为CH—COOH, 故氨基乙酸在阴极上析出。同样,在强碱溶液氨基乙

NH3+ NH2

CH2—COO-

酸以阴离子（NH2 ）存在，当电解时，氨基乙酸将在阳极上析出。

答案：（1）正方向，CH2COOH；逆方向，CH2COO-

NH3+ NH2

（2）①阴，阳 ②4OH--4e=2H2O+O2↑

例2 某α—氨基酸分子中有9个氢原子，相对分子质量147。取该氨基酸0.318g溶于水后，加入0.107mol/L的氢氧化钠溶液40.5mL恰好中和。求种氨基酸分子里有几个可被中和的氢原子？试写出其结构简式。

解：氨基酸的物质的量为moln00216.0147318.0

NaOH的物质的量为moln00433.0107.0105.403

氨基酸的物质的量；NaOH的物质的量=0.00216:0.00433=1:2故氨基酸分子里含有两个羧基。

设该氨基酸的分子式为：CnH2n-1NO4，则

14-n+14+64=147，解之n=5

该氨基酸的可能结构简式为： HOOC—CH2—CH2—CH—COOH

NH2

二、蛋白质

1．蛋白质的结构和存在：

（1）存在：广泛存在于生物体内，是组成细胞的基础物质。

（2）组成：含有C、H、O、N、S等元素。分子量很大，达几万到上千万。

O H

（3）结构：未含有肽键—C—N—，由不同氨基酸按不同排列顺序相结合而构成的高分子化合物，蛋白质中含有未缩合的羧基（—COOH）和氨基（—NH2）

2．蛋白质的性质：

（1）两性：在蛋白质分子中存在着没有缩合的羧基和氨基，既能跟酸反应又能跟碱反应，具有两性。

（2）盐析——可逆过程：

浓的盐溶液[如（NH4）2SO4]

蛋白质溶液 蛋白质（结晶）

加水

注：①蛋白质溶液具有胶体的性质。

②少量的某些盐能促进蛋白质的溶解，浓的盐溶液，可使蛋白质的溶解度降低。

③盐析是物理过程，是可逆过程

④盐析可以用来分离、提纯蛋白质。

（3）变性——不可逆过程

热、酸、碱、重金属盐、紫外线、某些有机物（如乙醇、甲醛、苯酚）等都能使蛋白质发生变性。

讨论：①人误食重金属盐如何解毒？

答：多吃含有蛋白质的物质可解毒。如牛奶、豆浆等。

②人长期在日光下暴晒为什么易得皮肤癌？

答：人长期在日光下暴晒，受到紫外线的作用，使得人的皮肤表面蛋白质变性，易患皮肤癌。

③紫汞、酒精为什么有消毒杀菌作用？

答：紫汞的主要成分是硝酸汞，属于重金属盐和乙醇都能使蛋白质变性，可用于消毒杀菌。

3．颜色反应：

蛋白质 浓硝酸 沉淀 微热 黄色

注：（1）有这种反应的蛋白质分子中一般有苯环存在。

（2）这是鉴别蛋白质的一种方法。

4．水解反应：

蛋白质 水解 最终产物是α—氨基酸

5．灼烧

蛋白质被灼烧时，产生具有烧焦羽毛的气味，这可用于鉴别蛋白质和其它有机合成材料。

思考：如何鉴别人造丝和真丝布料？

答：人造丝的主要成分是纤维素，真丝的主要成分是蛋白质。分别灼烧时，能燃烧产生黑烟的是人造丝。而产生烧焦羽毛气味的是真丝。

6．蛋白质的用途：

（1）蛋白质是不可缺少的营养物质；

（2）蛋白质是重要的纺织原料。

（3）蛋白质可应于食品、医药制剂等方面。

例3 将淀粉桨和淀粉酶的混合物放入玻璃纸袋中，扎好袋口，浸入流动的温水中。相当一段时间后，取袋内液体分别与碘水，新制Cu（OH）2（加热）和浓HNO3（微热）作用，其现象分别是（ ）

A、显蓝色、无现象、显黄色 B、显蓝色、红色沉淀、无现象

C、无现象、变黑色、显黄色 D、无现象、红色沉淀、无现象

分析：淀粉在淀粉酶的催化作用下，水解生成葡萄糖，在流动的水中不断流走。玻璃纸里剩余的物质是淀粉酶，淀粉酶是蛋白质，和浓HNO3作用显黄色。

答案为：C