高中化学人教版必修第二册教案：第七章 第4节 第二课时 蛋白质 油脂

有机化合物第四节基本营养物质第2课时蛋白质油脂【教学目标】知识与技能（1）使学生了解蛋白质和油脂的组成和结构；（2）探究蛋白质和油脂的典型化学性质，了解蛋白质和油脂的共同性质与特征反应；（3）掌握蛋白质和油脂的水解反应、反应条件对水解反应的影响。2.过程与方法（1）通过蛋白质和油脂分子结构的解析、比较过程，培养学生的抽象思维和逻辑思维能力；（2）从实验现象到蛋白质和油脂典型性质的推理，使学生体会科学研究的方法；（3）结合蛋白质和油脂与社会生活的密切联系，使学生领悟到化学学习的用途和乐趣；（4）培养观察实验能力、归纳思维能力及分析思维能力。3.情感态度与价值观（1）结合糖类、油脂和蛋白质与社会生活的密切联系，使学生领悟到化学现象与化学本质在实际生活中的重要作用，培养学以致用的辩证认识；（2）通过糖类、油脂和蛋白质的水解反应的教学和其在生活中的应用，培养学生勇于探索、勇于创新的科学精神；（3）通过查阅资料，了解糖类、油脂和蛋白质对人体健康的重要作用，增强“合理搭配，平衡膳食”的意识，体会化学对人类生产和生活的指导和促进作用。【教学重难点】1.教学重点蛋白质和油脂的主要性质及用途2.教学难点蛋白质的特征反应、蛋白质和油脂的水解【教学过程】教学导入教师讲述：糖类、油脂、蛋白质是人体所需的三大营养物质，它们供给人体所需的全部热能，上节课我们学习了糖类的分类、结构和主要性质，今天我们一起来学习一下蛋白质和油脂的主要性质及应用。同学们日常生活中都接触过哪些含蛋白质和油脂的营养物质呢？学生活动：食用油的主要成分是油脂、肉蛋奶里含有蛋白质。教师讲述：回答的很好，日常生活中我们会经常接触甚至是食用这些物质，今天我们就一起来学习一下这两大基本营养物质。一、基本营养物质--蛋白质1.蛋白质的概念及组成蛋白质是构成细胞的基本物质，一切重要的生命现象都与蛋白质密切相关。蛋白质是一类非常复杂的天然有机高分子，由碳、氢、氧、硫等元素组成。2.蛋白质的水解蛋白质在酶等催化剂作用下解产物是氨基酸。天然蛋白质水解的最终产物都是α—氨基酸。酶①水解反应：蛋白质氨基酸酶②几种重要的氨基酸：甘氨酸丙氨酸苯丙氨酸谷氨酸③氨基酸的性质：氨基酸分子中既含有酸性的羧基，又含有碱性的氨基，所以呈两性，与酸、碱均能反应。3.蛋白质的特征反应①蛋白质的变性通过物理因素（加热、紫外线、X射线），化学因素（强酸、强碱、重金属盐、甲醛、酒精、苯甲酸）等方式。使蛋白质失去原有的可溶性，同时也失去了生理活性。这个过程是化学过程且不可逆。②颜色（显色）反应：（含有苯环结构的蛋白质）蛋白质变黄色③灼烧反应：灼烧蛋白质，产生烧焦羽毛的气味应用：上述特征反应常用于鉴别蛋白质蛋白质的主要应用（1）蛋白质的存在：（2）组成人体蛋白质的氨基酸：必需氨基酸（共8种）人体不能合成，只能从食物中补给。氨基酸非必需氨基酸（共12种）：可以在人体利用氮元素合成，不需要由食物供（3）蛋白质的应用：（4）酶：酶是一类特殊的蛋白质（有数千种）。酶是生物体内的重要催化剂。其中部分在工业生产中被广泛应用。选择性（专一性）强酶催化的特点条件温和，一般不需要加热催化速率快、效率高二、基本营养物质--油脂1.油脂的概念及组成我们日常食用的花生油、大豆油和动物油都属于油脂。室温下，植物油脂通常为液态，叫做油，；动物油脂通常呈固态，叫做脂肪，油脂可以看作由高级脂肪酸［硬脂酸（C17H35COOH)、软脂酸（C15H31COOH）等］与甘油［丙三醇］酯化反应生成的酯，其结构可表示为：其中R1、R2、R3代表烃基,并且R1、R2、R3可以相同,也可以不同。2.油脂的物理性质油脂的密度比水小，粘度比较大，触摸时有明显的油腻感；油脂难溶于水，易溶于有机溶剂；植物油含较多不饱和脂肪酸的甘油酯，熔点较低，动物油含较多饱和脂肪酸的甘油酯，熔点较高。油脂肪（液态植物油可与氢气发生加成反应生成固态氢化植物油）3.油脂的水解反应①油脂水解条件：油脂在酸性或碱性条件下，加热时均能水解，油脂在动物体内水解是在酶催化下完成的。②水解反应：A在酸性条件下水解生成高级脂肪酸和甘油：油脂+水高级脂肪酸+甘油B在碱性条件下水解生成高级脂肪酸盐和甘油：油脂+氢氧化钠高级脂肪酸钠+甘油③皂化反应：油脂在碱性条件下水解反应称为皂化反应（工业生产中，用此反应制取肥皂）4.油脂的主要应用(1)油脂的存在：油脂存在于植物的种子、动物的组织和器官中，油脂中的碳链含碳碳双键时，主要是低沸点的植物油；油脂的碳链为碳碳单键时，主要是高沸点的动物脂肪。油脂在人体内的变化：油脂+水高级脂肪酸+甘油；放出热量（是产生能量最高的营养物质）油脂是热值最高的食物。（过量摄入会引起疾病）（2）油脂的应用油脂有保持体温和保护内脏器官的功能。油脂能增强食物的滋味，增进食欲，保证机体的正常生理功能。油脂增强人体对脂溶性维生素的吸收。【板书设计】7.4基本营养物质一、基本营养物质--蛋白质1.蛋白质的概念及组成2.蛋白质的水解3.蛋白质的特征反应4.蛋白质的主要应用二、基本营养物质--油脂1.油脂的概念及组成2.油脂的物理性质3.油脂的水解反应4.油脂的主要应用阶段重点突破练(六)一、乙醇、乙酸的性质及应用1．(邯郸一中高一月考)1mol乙酸(其中的氧元素都用18O标注)，在浓硫酸存在条件下与足量的乙醇充分反应。下列有关叙述中正确的是()A．生成的水分子中含有18OB．生成的乙酸乙酯的相对分子质量为88C．可能生成20g的水和90g的乙酸乙酯D．反应后的物质中含18O的只有水答案A解析酯化反应中乙酸提供—OH，乙醇提供—H，用18O标注乙酸，则生成的产物中乙酸乙酯的结构中有18O，水分子中也含18O，故乙酸乙酯的相对分子质量为90,1mol乙酸发生酯化反应，由于是可逆反应，生成的乙酸乙酯的质量小于90g，水的质量小于20g。考点酯化反应题点乙酸乙酯、酯化反应原理2．(广州师大附中高一检测)由两种液态饱和一元醇组成的混合物0.8g与足量的金属钠作用，生成224mL(标准状况)H2，该混合物可能是()A．CH3OH和CH3CH2CH2OHB．CH3CH2OH和CH3CH2CH2OHC．CH3CH2CH2OH和CH3CH2CH2CH2OHD．CH3CH2OH和CH3CH2CH2CH2OH答案A解析n(H2)＝eq\f(224mL,22400mL·mol－1)＝0.01mol，n(醇)＝2n(H2)＝0.02mol，所以该混合物的平均相对分子质量为eq\f(0.8,0.02)＝40。在饱和一元醇中只有甲醇的相对分子质量小于40(CH3OH为32)，因此混合物一定含有甲醇，故选项B、C、D错误；由于两种醇的比例关系不确定，所以另一种醇的相对分子质量只要大于40即可，A正确。考点醇的性质题点醇的性质及分子确定3．(南京外国语学校高一月考)由乙烯和乙醇蒸气组成的混合气体中，若碳元素的质量分数为60%，则氧元素的质量分数为()A．15.6% B．26.7%C．30% D．无法确定答案B解析乙烯和乙醇的分子式分别为C2H4和C2H6O(C2H4·H2O)，混合气体中碳元素的质量分数为60%，则C2H4部分的氢元素的质量分数为10%，故氧元素的质量分数为(1－60%－10%)×eq\f(16,18)≈26.7%。考点乙醇的组成与结构题点乙醇的组成与结构4．(广东省实验中学高一期末)下列实验能达到预期目的的是()答案B解析乙醇乙酸在浓H2SO4催化作用下，需要加热才能生成乙酸乙酯，故A错误；铜丝在外焰a处受热与氧气反应生成黑色的氧化铜，移到内焰b处时，黑色氧化铜在加热条件下与乙醇蒸气反应生成红色的铜、乙醛和水，故B正确；乙醇和水均与金属钠反应生成氢气，无法检验无水乙醇中是否有水，应选用无水硫酸铜检验，故C错误；碘的沸点高于四氯化碳，蒸馏分离含碘的四氯化碳溶液，最终在蒸馏烧瓶中获得碘，锥形瓶中可获得四氯化碳，故D错误。考点乙酸、乙醇的性质及应用题点乙酸、乙醇的性质及实验5．(湖北黄冈9月质量检测)实验室制备无水乙醇常用蒸馏法，实验步骤如下。Ⅰ.回流，如图1所示：在100mL圆底烧瓶中加入10g小颗粒状的生石灰和少量氢氧化钠，慢慢注入50mL工业乙醇，回流1h。Ⅱ.蒸馏，如图2所示：回流完毕，待烧瓶冷却后在烧瓶中加入几粒沸石，改为蒸馏装置，收集78℃时的馏分，即为无水乙醇。(用△表示酒精灯)试回答下列问题：(1)装置b的名称是________。(2)简述向烧瓶中加入生石灰的方法：_______________________________________________________________________________________________________________________________。(3)加入NaOH固体是为了除去工业乙醇中少量的醛，发生的反应为2CH3CHOeq\o(→,\s\up7(NaOH))CH3CH(OH)CH2CHO，该反应的反应类型为____________，回流1h的目的是____________。(4)蒸馏时，待温度计示数为78℃左右时，尾接管中出现液滴，弃去开始流出的液体，原因是_____________________________________________________________________________。(5)有同学建议改蒸馏为过滤，请回答过滤法不妥的原因是_____________________________________________________________________________________________________________。答案(1)(球形)冷凝管(2)将烧瓶横放，用纸槽(或药匙)将固体送到烧瓶底部，再慢慢直立烧瓶(3)加成反应使H2O与CaO及醛与醛充分反应(4)开始流出的液体中含有低沸点的杂质(5)过滤无法除去溶解在乙醇中的有机物等解析(1)根据仪器的结构可知，装置b的名称是(球形)冷凝管。(2)向烧瓶中加入生石灰的方法是将烧瓶横放，用纸槽(或药匙)将固体送到烧瓶底部，再慢慢直立烧瓶。(3)反应2CH3CHOeq\o(→,\s\up7(NaOH))为加成反应；回流1h的目的是使H2O与CaO及醛与醛充分反应。(4)蒸馏时，待温度计示数为78℃左右时，尾接管中出现液滴，弃去开始流出的液体，原因是开始流出的液体中含有低沸点的杂质。(5)过滤无法除去溶解在乙醇中的有机物等，故过滤法不妥。考点常见有机物的提纯题点乙醇的分离及提纯二、基本营养物质的性质及应用6．能区别地沟油与矿物油的方法是()A．点燃，能燃烧的是矿物油B．测定沸点，有固定沸点的是矿物油C．加入水中，浮在水面上的是地沟油D．加入足量氢氧化钠溶液共热，不分层的是地沟油答案D解析地沟油和矿物油均可燃烧，A错误；地沟油和矿物油均为混合物，均没有固定的沸点，B错误；地沟油和矿物油密度均小于水，均难溶于水，C错误；地沟油主要成分为油脂，可在碱性条件下水解，因此地沟油与NaOH溶液共热后不再分层，矿物油为烃的混合物，不能与NaOH溶液反应，因此溶液分层，D正确。考点油脂的性质题点油脂的性质及应用7．(云南玉溪一中高一月考)人们在端午节有吃粽子的习俗，下列有关说法正确的是()A．糯米中的淀粉能与银氨溶液反应产生银镜B．糯米中的淀粉是否水解完全可以用碘水来检验C．糯米中的淀粉在碱性条件下能发生水解生成葡萄糖D．糖尿病患者不能吃粽子，因为糯米中含大量的葡萄糖，会使血糖升高答案B解析淀粉是非还原性糖，所以糯米中的淀粉不能与银氨溶液直接反应产生银镜，A错误；糯米中的淀粉是否水解完全可以用碘水来检验，若溶液变蓝，则淀粉水解不完全，若溶液不变蓝，则淀粉水解完全，B正确；糯米中的淀粉在稀硫酸或人体内酶的催化作用下能发生水解生成葡萄糖，而在碱性条件下不能发生水解，C错误；糖尿病患者不能吃粽子，因为糯米中含大量的淀粉，淀粉水解生成葡萄糖，会使血糖升高，D错误。考点糖类的性质题点糖类的性质及应用8．(安阳市第二中学月考)下列关于蛋白质的叙述中不正确的是()A．在紫外线的照射下，蛋白质变性B．蛋白质能透过滤纸，但不能透过半透膜C．重金属盐使蛋白质分子变性，所以吞“钡餐”(主要成分是硫酸钡)会引起中毒D．浓硝酸溅到皮肤上，皮肤立即变黄答案C解析蛋白质分子的直径在1～100nm之间，符合胶体分散质粒子的直径范围，故蛋白质分子能透过滤纸，但不能透过半透膜，B正确；重金属盐能使蛋白质变性，变性是不可逆的，但硫酸钡难溶于水和盐酸，因此不会引起中毒，C错误；皮肤中含有多种蛋白质，含有苯环的蛋白质遇浓硝酸变黄色(显色反应)，所以浓HNO3溅在皮肤上，使皮肤呈黄色，D正确。考点蛋白质的性质题点蛋白质的性质及应用9．(济南高三模拟)油酸甘油酯和硬脂酸甘油酯均是天然油脂的成分。它们的结构简式如图所示。下列说法错误的是()A．油酸的分子式为C18H34O2B．硬脂酸甘油酯的一氯代物共有54种C．天然油脂都能在NaOH溶液中发生取代反应D．将油酸甘油酯氢化为硬脂酸甘油酯可延长保存时间答案B解析A项，油酸的结构简式为CH3(CH2)7CHCH(CH2)7COOH，分子式为C18H34O2，正确；B项，硬脂酸甘油酯的结构简式可以表示为，存在对称结构，因此硬脂酸甘油酯的一氯代物共有36种，错误；C项，天然油脂的主要成分为高级脂肪酸甘油酯，都能在NaOH溶液中发生水解反应(取代反应)，正确；D项，油酸甘油酯中含有碳碳双键，容易被氧化变质，将油酸甘油酯氢化转化为硬脂酸甘油酯可延长保存时间，正确。考点油脂的结构及性质题点油脂的结构及性质10．(宁乡市第一高级中学高一检测)糖类、油脂和蛋白质都是人体基本营养物质。请回答下列问题：(1)在试管中加入0.5g淀粉和4mL20%的稀硫酸，加热3～4min，然后用碱液中和试管中的H2SO4溶液。①淀粉完全水解生成有机物的分子式为___________________________________________。②若要检验淀粉已经发生了水解，可取少量上述溶液加入____________(填试剂的名称)，加热后再根据实验现象判断；若要检验淀粉没有完全水解，可取少量上述溶液，向其中加入几滴碘水，可观察到________。(2)油脂在人体内通过水解生成______________和丙三醇，再氧化分解，为人体提供能量。(3)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______(填字母)。A．滴加稀盐酸 B．滴加浓硫酸C．滴加酒精 D．在火焰上灼烧答案(1)①C6H12O6②银氨溶液或新制的氢氧化铜悬浊液溶液变蓝(2)高级脂肪酸(3)D解析(1)淀粉水解的最终产物为葡萄糖，分子式为C6H12O6，银氨溶液或新制的Cu(OH)2悬浊液可检验葡萄糖，但要在碱性环境下，从而证明淀粉已发生水解，而加入碘水后溶液变蓝，说明淀粉未完全水解。(2)油脂在人体内水解的最终产物为高级脂肪酸和丙三醇。(3)蚕丝的主要成分是蛋白质，“人造丝”的主要成分是纤维素。鉴别蛋白质的依据主要有：①某些蛋白质分子跟浓硝酸作用时呈黄色；②蛋白质被灼烧时，有烧焦羽毛的气味(常以此来区别毛纺织品和其他纺织品)。考点基本营养物质的性质题点基本营养物质的性质及检验三、多官能团有机化合物的性质11．(上海松江一中高一检测)甲酸香叶酯(结构简式如图所示)为无色透明液体，具有新鲜蔷薇嫩叶的香味，可用于配制香精。下列有关该有机物的叙述正确的是()A．分子式为C10H16O2B．含有羧基和碳碳双键两种官能团C．能发生加成反应和氧化反应D．23gNa与过量的该物质反应生成标准状况下11.2L气体答案C解析根据结构简式可知其分子式为C11H18O2，A项错误；结构简式右侧的含氧官能团为酯基，不是羧基，B、D项错误；碳碳双键可发生加成反应和氧化反应，C项正确。考点多官能团有机物的性质题点多官能团有机物的性质12．(江苏海门中学高一检测)某有机物的结构如图所示，这种有机物不可能具有的性质是()①可以燃烧；②能使酸性KMnO4溶液褪色；③能跟NaOH溶液反应；④能发生氧化反应；⑤能发生加成反应；⑥在银作催化剂的条件下，能发生催化氧化反应A．①④B．只有⑥C．只有③D．②⑤答案C解析①有机物一般都可以燃烧，正确；②该有机物含有碳碳双键，可被酸性KMnO4溶液氧化而使酸性KMnO4溶液褪色，正确；③该分子只有碳碳双键和羟基，不能与NaOH发生中和反应，错误；④该分子含有羟基和碳碳双键，都能发生氧化反应，正确；⑤该分子含有碳碳双键，可发生加成反应，正确；⑥该分子有羟基，在银作催化剂的条件下，能发生催化氧化反应，正确。考点多官能团有机物的性质题点多官能团有机物性质的判断13．(2018·安徽池州高三期末)关于下列三种化合物的说法不正确的是()A．香叶醇在铜作催化剂并加热条件下可与氧气反应生成柠檬醛B．月桂烯属于烃C．都可以发生加成反应、酯化反应、氧化反应D．都可以使溴的四氯化碳溶液褪色答案C解析由乙醇的催化氧化反应类推可知香叶醇在铜作催化剂并加热条件下可与氧气反应生成柠檬醛，A项正确；月桂烯由碳、氢元素组成，属于烃，B项正确；月桂烯和柠檬醛均不能发生酯化反应，C项错误；三种化合物都含有，都能与溴发生加成反应，从而使溴的四氯化碳溶液褪色，D项正确。考点多官能团有机物的性质题点多官能团有机物的性质14．(吉林延边一中高一月考)乌头酸的结构简式如图所示，下列关于乌头酸的说法错误的是()A．分子式为C6H6O6B．乌头酸能发生取代反应、加成反应、氧化反应和水解反应C．乌头酸能使酸性高锰酸钾溶液褪色D．含1mol乌头酸的溶液最多可消耗3molNaOH答案B解析乌头酸的分子式为C6H6O6，A项正确；含—COOH和，能发生酯化(取代)反应、加成反应、氧化反应，但不能发生水解反应，B项错误；碳碳双键能够被酸性高锰酸钾溶液氧化，C项正确；1mol乌头酸含3mol羧基，最多能消耗3molNaOH，D项正确。考点多官能团有机物的性质题点多官能团有机物的性质15．(成都高一检测)某有机物的结构简式如图，下列关于该有机物的说法不正确的是()A．分子式为C10H12O6B．1mol该物质能与2molNaHCO3发生反应C．分子中含有两种含氧官能团D．该有机物在浓硫酸作用下，既可以和乙醇，又可以和乙酸发生酯化反应答案A解析该有机物分子式为C10H14O6，A错误；1mol该物质含2mol羧基，能和2molNaHCO3反应，B正确；该分子中含有—COOH、—OH两种含氧官能团，C正确；该分子中含有—COOH和—OH，因此既可