高二化学第4节羧酸氨基酸和蛋白质（二）山东科技版知识精讲

高二化学第4节 羧酸 氨基酸和蛋白质（二）山东科技版【本讲教育信息】一. 教学内容： 第4节 羧酸 氨基酸和蛋白质（二） 教学目的： 1. 掌握氨基酸的性质 2. 了解蛋白质的性质二. 重点、难点： 氨基酸的化学性质 知识分析 思考：指出蛋白质对人体生命活动的重要意义（三）氨基酸和蛋白质 1. 氨基酸 （1）定义：羧酸分子烃基上的氢原子被氨基取代所形成的取代羧酸称为氨基酸。 种类：自然界中有数百种氨基酸，但从蛋白质水解得到的氨基酸，最常见的大约有二十种，且绝大多数都是a-氨基酸（即氨基连在第2号碳上），其结构可表示为：RCH(NH2)COOH 例如：甘氨酸H2NCH2COOH 丙氨酸CH3CH(NH2)COOH 参照教材，了解氨基酸的存在形式：两性离子，写出在不同pH条件下解离的离子方程式： 性质：与酸碱的反应 脱水反应 2G2NCH2COOHH2NCH2CONHCH2COOH+H2O 等电点：当调节溶液的pH为某一特定值的时候，可以使溶液中阴、阳离子的浓度相等，净电荷为零，此时溶液的pH称为该氨基酸的等电点，记作PI。不同的氨基酸往往有不同的等电点。例如甘氨酸的等电点是5.97；赖氨酸的等电点是9.74。达到等电点时，氨基酸在水中的溶解度最小。 思考：分离提纯氨基酸的方法？ （调节氨基酸的等电点，使氨基酸析出而分离。） （2）硝基化合物与相应的氨基酸可以形成同分异构体 硝基化合物结构特点：硝基NO2直接与烃基相连接的化合物，叫硝基化合物。 如：CH3CH2NO2硝基乙烷 C6H5NO2硝基苯 硝基乙烷与甘氨酸及亚硝酸乙酯互为同分异构体，请指出三者结构上的不同点：三者的结构简式如下： CH3CH2NO2 硝基乙烷 H2NCH2COOH 甘氨酸 CH3CH2ONO亚硝酸乙酯 2. 多肽 （1）肽键：一个氨基酸分子的氨基与另一个氨基酸分子的羧基相连接，同时失去一分子水，这种结合方式叫做缩合。连接两个氨基酸分子的那个键（NHCO）叫做肽键。 例如：H2NCH2COOH+CH3CH(NH2)COOHH2NCH2COONHCH(CH3)COOH+H2O上述生成物分子称作二肽，也就是说由两个氨基酸分子生成的肽叫做二肽，由三个氨基酸分子生成的肽叫做三肽，依次类推，直致多肽、蛋白质。二肽、多肽水解时肽键的断裂方式为： R1CONHR2H2OR1COOH+NH2-R2 3. 蛋白质 （1）蛋白质是由氨基酸分子按一定的顺序、以肽键连接起来的生物大分子，分子中的相对分子质量一般在10000以上，有的高达数千万。 （2）举例说明蛋白质的存在 阅读教材内容，了解蛋白质的分子结构。 思考：为什么说“没有蛋白质就没有生命”？ 试比较“盐析”与“蛋白质变性”的区别？如何分离提纯蛋白质？当人因重金属中毒时的急救措施应怎样？ 怎样鉴别衣物的材料是天然纤维素还是蛋白质的成分？ （解答：蛋白质是构成细胞的基础物质，没有蛋白质就没有生命。盐析是可逆的，而变性是不可逆的；分离蛋白质和离子可以用渗析法，分离不同的蛋白质可以通过调节pH，找不同等电点法；重金属中毒时，可以先饮用大量牛奶或豆浆，以减轻毒性。用灼烧法，后者有灼烧羽毛味。） 4. 酶：酶是一种高效的生物催化剂，从本质上讲，酶就是一类蛋白质。 酶催化的主要特点： 条件温和，不需加热。 具有高度的专一性。 具有高效催化性。【典型例题】 例1. 为了鉴别某白色纺织品的成分是蚕丝还是人造丝，可选用的方法（ ） A. 滴加浓硫酸B. 滴加酒精 C. 灼烧D. 滴加浓硝酸 解析：蚕丝属于蛋白质，人造丝属于纤维素，故选用简单、易行的灼烧法、滴加浓硝酸法即可。 答案：CD 点评：新课程要引导的是密切关注生活、生产实际，学以致用是努力方向。 例2. 下列物质可以使蛋白质变性的是（ ） 福尔马林 酒精 高锰酸钾溶液 硫酸 硫酸铜 双氧水 硝酸 A. 除外B. 除外C. D. 全部 解析：能使蛋白质变性的方法很多，上述的方法都可以。 答案：D 点评：本题综合考查基础知识。 例3. 甘氨酸和丙氨酸的混合物在一定条件下发生二分子缩合反应，生成的链状化合物共用（ ） A. 1种B. 2种C. 3种D. 4种 解析：氨基酸是一类具有双官能团的化合物，既可以与同种氨基酸缩合，又可以与不同氨基酸缩合。同时甘氨酸提供羧基与丙氨酸提供氨基生成的二肽，与甘氨酸提供氨基与丙氨酸提供羧基生成的二肽不同，所以共有4种。 答案：D 点评：此类问题与醇分子之间生成醚不同，前者是两种不同的官能团成键，后者是相同的官能团成键，结果不同：如甲醇和乙醇混合成醚，是3种，而不是4种。 例4. （1）有2个C原子、个O原子、个N原子和若干个原子组成的共价化合物，的原子数目最多为：_ （2）若某共价化合物分子只含有C、N三种元素，且以N（C）和N（N）分别表示C和N的原子数目，则原子数目最多等于_ （3）若某共价化合物分子只含有C、O、N四种元素，且以N（C）、N（N）和N（O）分别表示C、N和O的原子数目，则原子数目最多等于_。 解析：在含有C、H、O、N等元素的化合物中，氢原子的最多数应该是饱和化合物，故不考虑二价氧原子的存在，而和相同碳原子数的烷烃相比，多几个三价N原子，就相当于多几个氢原子。 答案：（1）7 （2）2n(C)+2+n(N) (3) 2n(C)+2+n(N) 点评：有机物的不同原子的成键有固定方式的，处理问题要善于抓住不变应对万变。【模拟试题】（答题时间：40分钟）一. 选择题 1. 欲将蛋白质从水中析出而又不改变它的性质，应加入（ ） A. 福尔马林溶液B. 18.4mol/L的硫酸溶液 C. 饱和Na2SO4溶液D. 1.0 mol/L的硫酸铜溶液 2. 在下列物质中 K2SO4 HCHO MgSO4 乙醇 硝酸 Hg（NO3）2 NH4Cl KOH 能使蛋白质变性的是（ ） A. B. C. D. 3. 下列物质中不可能是氨基酸的是（ ） A. C3H7NB. C2H5NOC. C2H5NO2D. C3H7NO3 4. 下列过程中，肯定不可逆的是 （ ） A. 蛋白质的盐析B. 蛋白质的变性 C. 油脂的水解D. 醋酸的电离 5. 能用于鉴别淀粉、肥皂和蛋白质三种溶液的试剂是 （ ） A. 碘水B. 烧碱溶液C. 浓硝酸D. MgSO4溶液 6. 下列说法不正确的是（ ） A. 蛋白质溶液中加入任何盐溶液，都会使蛋白质发生变性 B. 蛋白质遇到浓硝酸时（微热条件）会显黄色 C. 蛋白质被灼烧时，产生烧焦羽毛的气味 D. 蛋白质水解的最终产物是多种氨基酸 7. 有关蛋白质的叙述正确的是（ ） A. 鸡蛋白溶液中，加入浓硫酸铵溶液有沉淀析出，加入后沉淀不溶解 B. 蛋白质水解的最后产物都是氨基酸 C. 蛋白质的分子能透过半透膜 D. 醋酸铅可使蛋白质变黄色 8. 已知-COOH能电离出-COO-和H+ ，-NH2能结合H+生成-NH3+。当晶体丙氨酸溶于水，处于电离平衡状态时，并使溶液呈强碱性，则存在最多的微粒是（ ） A. B. C. D. 9. 可用来分离蛋白质与氯化钠溶液的方法是（ ） A. 渗析B. 过滤C. 电泳D. 分液 10. 1997年，英国的“克隆羊”备受世界关注。“克隆羊”的关键技术之一是找到一些特殊的酶，这些酶能激活普通体细胞，使之像生殖细胞一样发育成个体，有关酶的叙述错误的是（ ） A. 酶是具有催化作用的蛋白质 B. 酶的催化作用具有选择性和专一性 C. 高温或重金属能降低酶的活性 D. 酶只有在强酸性或强碱性条件下才能发挥作用二. 非选择题 11. 某种含氮有机物的水溶液，既能跟酸反应，又能跟碱反应。该有机物分子中碳原子数等于氧原子数，碳、氧、氮的原子数之和等于氢原子数。每个有机物分子中只含有个氮原子。实验测得该有机物中氮的质量分数为18.6。试推测该有机物的结构简式，并写出一种与它不同种类的异构体的有机物结构简式和名称。 12. 含有氨基（-NH2）的化合物通常能够与盐酸反应生成盐酸盐。如：R-NH2+ HClR-NH2HCl（R代表烷基、苯基等）现有两种化合物A和B ，它们互为同分异构体。已知： （1）它们都是对位二取代苯。 （2）它们的相对分子质量都是137。 （3）A既能被NaOH溶液中和，又可以跟盐酸成盐，但不能与FeCl3溶液发生显色反应；B既不能被NaOH溶液中和，也不能跟盐酸成盐。 （4）它们的组成元素，只可能是C、H、O、N、Cl中的几种。 请按要求填空： A和B的分子式是_。 A的结构简式是_，B的结构简式是_。 13. 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年诺贝尔生理和医学奖。请回答下列问题： （1）已知M的分子量为227，由C、H、O、N四种元素组成，C、H、N的质量分数依次为15.86%，2.2%和18.5%，则M的分子式是_，D是双原子分子，分子量是30，则D的分子式是_。 （2）油质A经下列途径可得到M 图中的提示： 反应的化学方程式是_ 反应的化学方程式是_ （3）C是B和乙酸在一定条件下反应生成的化合物，分子量是134，写出C所有可能的结构简式_ （4）若将0.1 mol的