2024-2025學(xué)年新教材高中化學(xué)專題8有機(jī)化合物的獲得與應(yīng)用第2單元第5課時(shí)蛋白質(zhì)和氨基酸教案蘇教版必修2

PAGE7-第5課時(shí)蛋白質(zhì)和氨基酸發(fā)展目標(biāo)體系構(gòu)建1.能識(shí)別蛋白質(zhì)和氨基酸結(jié)構(gòu)中起關(guān)鍵作用的原子或原子團(tuán)，并將其與整體進(jìn)行聯(lián)系，揭示羧酸類物質(zhì)的有關(guān)性質(zhì)。2.相識(shí)蛋白質(zhì)和氨基酸對(duì)人類生活和生命活動(dòng)的重要意義。一、蛋白質(zhì)1．存在與組成(1)存在：蛋白質(zhì)是組成細(xì)胞的基礎(chǔ)物質(zhì)。動(dòng)物的肌肉、毛皮以及在人體新陳代謝中起催化作用的酶、運(yùn)輸氧氣的血紅蛋白、引起疾病的細(xì)菌和病毒、反抗疾病的抗體中都含有蛋白質(zhì)。(2)組成：蛋白質(zhì)主要由碳、氫、氧、氮、硫等元素組成，屬于自然高分子化合物。2．蛋白質(zhì)的性質(zhì)(1)蛋白質(zhì)的鹽析按表中試驗(yàn)操作完成試驗(yàn)，并填寫下表：試驗(yàn)操作試驗(yàn)現(xiàn)象試驗(yàn)結(jié)論向雞蛋清溶液中加入飽和(NH4)2SO4溶液，有沉淀析出，沉淀加入到蒸餾水中時(shí)又溶解飽和(NH4)2SO4溶液能降低雞蛋清在水中的溶解度，但不變更雞蛋清的性質(zhì)由試驗(yàn)可知：①概念：濃無(wú)機(jī)鹽溶液使蛋白質(zhì)的溶解度降低而使其從溶液中析出的過(guò)程叫鹽析。②條件：濃的輕金屬鹽溶液或銨鹽溶液。少量的無(wú)機(jī)鹽能促進(jìn)蛋白質(zhì)的溶解。③特點(diǎn)：鹽析是可逆過(guò)程，接著加水時(shí)，能使沉淀溶解，不影響蛋白質(zhì)的生理活性?？捎脕?lái)分別、提純蛋白質(zhì)。(2)蛋白質(zhì)的變性按表中試驗(yàn)操作完成試驗(yàn)，并填寫下表：試驗(yàn)操作試驗(yàn)現(xiàn)象加熱后，雞蛋清沉淀，沉淀放入蒸餾水中不溶解加入CuSO4溶液后，雞蛋清沉淀，沉淀放入蒸餾水中不溶解加入甲醛的水溶液后，雞蛋清沉淀，沉淀放入蒸餾水中不溶解試驗(yàn)結(jié)論加熱、CuSO4溶液、甲醛都能使蛋白質(zhì)的性質(zhì)發(fā)生變更由試驗(yàn)可知：①蛋白質(zhì)的變性是在紫外線照耀、加熱或加入酸、堿、重金屬鹽、有機(jī)物(乙醇、苯酚、甲醛等)的狀況下，蛋白質(zhì)發(fā)生性質(zhì)上的變更而聚沉的過(guò)程。②蛋白質(zhì)的變性是不行逆的化學(xué)變更過(guò)程，可以利用這一性質(zhì)進(jìn)行殺菌消毒。(3)水解：蛋白質(zhì)在肯定條件下能發(fā)生水解反應(yīng)，水解產(chǎn)物為氨基酸。為什么醫(yī)院里用高溫蒸煮、照耀紫外線、在傷口處涂抹酒精溶液等方法來(lái)殺菌消毒？不當(dāng)心誤服可溶性重金屬鹽應(yīng)馬上實(shí)行什么急救措施呢？[提示]高溫、紫外線、酒精等都可以使蛋白質(zhì)變性，殺死細(xì)菌，起到消毒作用。不當(dāng)心誤服可溶性重金屬鹽應(yīng)馬上服用大量鮮牛奶或豆?jié){或雞蛋清等蛋白質(zhì)含量豐富的食物，可使重金屬與服用的蛋白質(zhì)發(fā)生變性作用，從而減輕重金屬對(duì)機(jī)體的危害。二、氨基酸1．幾種重要的氨基酸名稱結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式甘氨酸(氨基乙酸)丙氨酸(α-氨基丙酸)谷氨酸(α-氨基戊二酸)2.組成與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)(1)組成：氨基酸分子主要由C、H、O、N四種元素組成。(2)結(jié)構(gòu)：每種氨基酸分子至少都含有一個(gè)氨基(—NH2)和一個(gè)羧基(—COOH)。(3)α-氨基酸：分子中氨基連接在離羧基最近的碳原子上的氨基酸。3．化學(xué)性質(zhì)(1)兩性：①能與酸反應(yīng)，體現(xiàn)其具有堿性。②能與堿反應(yīng)，體現(xiàn)其具有酸性。(2)成肽反應(yīng)：在肯定條件下，氨基酸之間能發(fā)生反應(yīng)，生成多肽，多肽再經(jīng)過(guò)一系列困難的變更，從而構(gòu)成結(jié)構(gòu)更為困難的蛋白質(zhì)。4．酶酶是一種具有催化作用的物質(zhì)，絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，具有以下特點(diǎn)：(1)條件：溫柔條件。(2)具有很強(qiáng)的專一性。(3)具有很強(qiáng)的催化效能，催化反應(yīng)速率大。市場(chǎng)上有一種加酶洗衣粉，即在洗衣粉中加入少量的堿性蛋白酶，這些酶制劑不僅可以有效地清除衣物上的污漬，而且對(duì)人體沒(méi)有毒害作用，并且這些酶制劑及其分解產(chǎn)物能夠被微生物分解，不會(huì)污染環(huán)境。加酶洗衣粉為什么去污實(shí)力強(qiáng)？哪些衣物不能用加酶洗衣粉洗滌？[提示]加酶洗衣粉的催化活性很強(qiáng)，衣服的汗?jié)n、油漬、血液及人體排放的蛋白質(zhì)遇到它，皆能與它發(fā)生水解反應(yīng)而除去。毛織品、蠶絲織品的主要成分是蛋白質(zhì)，加酶洗衣粉能使蛋白質(zhì)水解，所以含有蛋白質(zhì)的衣服不能用加酶洗衣粉洗滌。1．推斷正誤(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”)(1)蛋白質(zhì)燃燒的產(chǎn)物只有CO2和H2。 (×)(2)蛋白質(zhì)能發(fā)生水解反應(yīng)。 (√)(3)向蛋白質(zhì)溶液中加入濃的Na2SO4或CuSO4溶液均可使蛋白質(zhì)鹽析而分別提純。 (×)(4)氨基酸既有酸性又有堿性，是一種兩性物質(zhì)。 (√)2．“沒(méi)有蛋白質(zhì)，就沒(méi)有生命”，下面關(guān)于蛋白質(zhì)的敘述不正確的是()A．可以通過(guò)灼燒時(shí)的特別氣味來(lái)鑒別蛋白質(zhì)B．含苯環(huán)蛋白質(zhì)遇濃硝酸變黃C．蛋白質(zhì)在酶的作用下水解的最終產(chǎn)物是葡萄糖D．酶是一類特別的蛋白質(zhì)，是生物體內(nèi)重要的催化劑C[蛋白質(zhì)灼燒時(shí)有燒焦羽毛的氣味，含苯環(huán)蛋白質(zhì)遇濃硝酸變黃為蛋白質(zhì)的顏色反應(yīng)，酶是一類特別的蛋白質(zhì)，是生物體內(nèi)重要的催化劑，故A、B、D均正確；蛋白質(zhì)水解的最終產(chǎn)物是氨基酸，C錯(cuò)誤。]3．(1)甘氨酸與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)__________________________________________________________________________________。(2)甘氨酸與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)____________________________________________________________________________________________。探究蛋白質(zhì)的性質(zhì)(素養(yǎng)養(yǎng)成——宏觀辨識(shí)與微觀探析)要保證有足夠數(shù)量和質(zhì)量的蛋白質(zhì)食物。依據(jù)養(yǎng)分學(xué)家探討，一個(gè)成年人每天通過(guò)新陳代謝大約要更新300g以上蛋白質(zhì)，其中3/4來(lái)源于機(jī)體代謝中產(chǎn)生的氨基酸，這些氨基酸的再利用大大削減了需補(bǔ)給蛋白質(zhì)的數(shù)量。一般地講，一個(gè)成年人每天攝入60～80g蛋白質(zhì)，基本上已能滿意須要。我國(guó)人民有食用混合食品的習(xí)慣，把幾種養(yǎng)分價(jià)值較低的蛋白質(zhì)混合食用，其中的氨基酸相互補(bǔ)充，可以顯著提高養(yǎng)分價(jià)值。例如，谷類蛋白質(zhì)含賴氨酸較少，而含蛋氨酸較多；豆類蛋白質(zhì)含賴氨酸較多，而含蛋氨酸較少。這兩類蛋白質(zhì)混合食用時(shí)，必需氨基酸相互補(bǔ)充，接近人體須要，養(yǎng)分價(jià)值大為提高。[問(wèn)題1]閱讀材料并分析蛋白質(zhì)在維持生命活動(dòng)中有哪些作用。[提示]蛋白質(zhì)水解生成氨基酸，為人體供應(yīng)必需的養(yǎng)分物質(zhì)。[問(wèn)題2]鋇鹽屬于重金屬鹽，醫(yī)院在做胃透視時(shí)要服用“鋇餐”BaSO4為何不會(huì)中毒？能否改服BaCO3?[提示]BaSO4是一種不溶性重金屬鹽；而BaCO3在胃酸的作用下會(huì)溶解，重金屬離子Ba2＋會(huì)使人體蛋白質(zhì)變性而中毒。所以不能服用BaCO3。1．蛋白質(zhì)的鹽析和變性的區(qū)分鹽析變性含義蛋白質(zhì)在某些鹽的濃溶液中因溶解度降低而析出蛋白質(zhì)在加熱、酸、堿等條件下性質(zhì)發(fā)生變更而聚沉條件輕金屬鹽和銨鹽紫外線照耀、加熱或加入某些有機(jī)化合物(如甲醛、苯酚、酒精)、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、重金屬鹽(如鉛鹽、銅鹽、汞鹽)等特征可逆過(guò)程，不變更蛋白質(zhì)的性質(zhì)和生理活性不行逆過(guò)程，蛋白質(zhì)失去生理活性實(shí)質(zhì)溶解度降低，物理變更結(jié)構(gòu)性質(zhì)變更，化學(xué)變更用途分別、提純蛋白質(zhì)殺菌消毒2.蛋白質(zhì)的特征(1)顏色反應(yīng)：有些蛋白質(zhì)與濃硝酸作用時(shí)呈黃色。能發(fā)生顏色反應(yīng)的蛋白質(zhì)分子內(nèi)含有苯環(huán)，該反應(yīng)可以用來(lái)檢驗(yàn)蛋白質(zhì)。(2)特別氣味：蛋白質(zhì)在灼燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生燒焦羽毛的特別氣味。該反應(yīng)是用來(lái)檢驗(yàn)蛋白質(zhì)最常用的方法，因此常用該方法鑒別絲織品與毛織物等。1．蛋白質(zhì)溶液分別做如下處理后，仍不失去生理活性的是()A．高溫加熱 B．紫外線照耀C．加食鹽水 D．加NaOH溶液C[蛋白質(zhì)一旦變性即失去生理活性，A、B、D三項(xiàng)均能使蛋白質(zhì)變性而失去生理活性。]2．下列過(guò)程不屬于化學(xué)變更的是()A．在蛋白質(zhì)溶液中，加入飽和硫酸銨溶液，有沉淀析出B．雞蛋白溶液受熱凝固C．在蛋白質(zhì)溶液中，加入硫酸銅溶液，有沉淀析出D．用稀釋的福爾馬林溶液(0.1%～0.5%)浸泡植物種子A[A項(xiàng)，在蛋白質(zhì)溶液中加入飽和硫酸銨溶液，是鹽析過(guò)程，析出的蛋白質(zhì)性質(zhì)并無(wú)變更，即沒(méi)有新物質(zhì)生成，析出的蛋白質(zhì)加水，仍能溶解，不是化學(xué)變更；B項(xiàng)，雞蛋白溶液受熱凝固是蛋白質(zhì)的變性，是化學(xué)變更；C項(xiàng)，在蛋白質(zhì)溶液中加入硫酸銅溶液，析出沉淀是因?yàn)榈鞍踪|(zhì)變性，是化學(xué)變更；D項(xiàng)，用稀釋的福爾馬林溶液殺滅種子上的細(xì)菌和微生物使這些生物體的蛋白質(zhì)變性，是化學(xué)變更。]蛋白質(zhì)與鹽溶液作用的推斷首先看鹽溶液中是否有重金屬離子，常見(jiàn)重金屬離子有Cu2＋、Ag＋、Ba2＋、Pb2＋、Hg2＋。若是可溶性重金屬鹽溶液，則蛋白質(zhì)變性，加水后不溶解；若是輕金屬鹽或銨鹽溶液，且為濃溶液，則蛋白質(zhì)發(fā)生鹽析，加水后能溶解。1．下列關(guān)于蛋白質(zhì)的敘述中正確的是()A．自然蛋白質(zhì)的組成元素只有碳、氫、氧、氮四種B．加熱會(huì)使蛋白質(zhì)變性，因此食用生雞蛋所獲得的養(yǎng)分價(jià)值更高C．向雞蛋清中加入食鹽，會(huì)使蛋白質(zhì)凝固變性D．用一束光線照耀蛋白質(zhì)溶液，可以產(chǎn)生丁達(dá)爾效應(yīng)D[本題考查蛋白質(zhì)的組成與基本性質(zhì)。自然蛋白質(zhì)主要由C、H、O、N四種元素組成，除此之外，還含有少量S、P等；蛋白質(zhì)受熱后變性，失去原有的可溶性和生理活性，但熟雞蛋更易被消化汲取，其水解最終產(chǎn)物仍為α-氨基酸；向雞蛋清中加入食鹽，蛋白質(zhì)析出，該過(guò)程為鹽析，而不是變性；蛋白質(zhì)溶液具有膠體的性質(zhì)。]2．下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是()A．在豆?jié){中加入少量的石膏，能使豆?jié){凝聚為豆腐B．酶是一種蛋白質(zhì)，溫度越高，酶的催化活性越強(qiáng)C．用灼燒的方法可以鑒別毛織物和棉織物D．濃硝酸使皮膚呈黃色是由于濃硝酸與蛋白質(zhì)發(fā)生了顏色反應(yīng)B[A項(xiàng)中實(shí)際是在蛋白質(zhì)和水的混合體系中加入無(wú)機(jī)鹽，使蛋白質(zhì)的溶解度降低，形成凝膠，而蛋白質(zhì)的生理活性沒(méi)有發(fā)生變更；在肯定溫度范圍內(nèi)，溫度越高，酶的催化活性越強(qiáng)，但超過(guò)肯定溫度，溫度越高，酶的催化活性越低，甚至完全丟失活性，B項(xiàng)是錯(cuò)誤的；C項(xiàng)中毛織物的主要成分是自然蛋白質(zhì)，灼燒時(shí)有燒焦羽毛的氣味，棉織物的主要成分是纖維素，灼燒時(shí)無(wú)明顯的氣味；D項(xiàng)敘述是正確的。]3．綠色熒光蛋白在紫外線照耀下會(huì)發(fā)出艷麗綠光。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()A．蛋白質(zhì)存在于一切細(xì)胞中B．自然蛋白質(zhì)屬于純凈物C．該蛋白發(fā)出熒光是蛋白質(zhì)的顏色反應(yīng)D．蛋白質(zhì)通常用新制氫氧化銅懸濁液檢驗(yàn)A[蛋白質(zhì)存在于一切細(xì)胞中，是細(xì)胞結(jié)構(gòu)里困難的高分子化合物，A正確。蛋白質(zhì)是混合物，某些蛋白質(zhì)(分子中含有苯環(huán))遇濃硝酸變黃屬于蛋白質(zhì)的顏色反應(yīng)，B、C錯(cuò)誤；檢驗(yàn)蛋白質(zhì)通常用顏色反應(yīng)或灼燒法，D錯(cuò)誤。]4．已知谷氨酸的結(jié)構(gòu)為，下列說(shuō)法不正確的是()A．1mol谷氨酸能與2molNaOH發(fā)生反應(yīng)B．谷氨酸分子中的—NH2表現(xiàn)堿性C．谷氨酸分子之間不能發(fā)生反應(yīng)D．谷氨酸分子之間能發(fā)生脫水縮合反應(yīng)C[A項(xiàng)，1mol谷氨酸含有2mol羧基，能與2molNaOH發(fā)生反應(yīng)，正確；B項(xiàng)，谷氨酸分子中既含有氨基又含有羧基，其中的氨基表現(xiàn)堿性，羧基表現(xiàn)酸性，正確；谷氨酸分子之間的氨基和羧基能發(fā)生縮合反應(yīng)，C項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確。故選C。]5．應(yīng)用所學(xué)學(xué)問(wèn)回答下列問(wèn)題：(1)下列物質(zhì)對(duì)蛋白質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)具有明顯影響的是________(填字母，下同)。A．重晶石(BaSO4) B．藍(lán)礬C．碘酒 D．高錳酸鉀E．酒精 F．生牛奶G．熟雞蛋(2)假如你發(fā)覺(jué)有人誤服重金屬鹽而出現(xiàn)了稍微中毒癥狀，須要你立刻對(duì)病人進(jìn)行搶救，你認(rèn)為上述物質(zhì)中可以應(yīng)用的是________(寫代號(hào))。(3)當(dāng)你選擇物質(zhì)對(duì)病人進(jìn)行搶救以后，下一步的準(zhǔn)備或做法是________。A．