化学必修 第二册第七章 有机化合物第四节 基本营养物质课文内容ppt课件

这是一份化学必修 第二册第七章 有机化合物第四节 基本营养物质课文内容ppt课件，共60页。PPT课件主要包含了必备知识·自主学习，鸡蛋清，烧焦羽毛，蛋白质，氨基酸，油腻感，有机溶剂，2常见脂肪酸，不饱和，关键能力·合作学习等内容，欢迎下载使用。

一、蛋白质1.组成特点及代表物质
2.物理性质有的蛋白质能溶于水,如_______等;有的难溶于水,如_______等。
3.化学性质(1)实验探究
(2)蛋白质的水解反应蛋白质 最终产物为_______氨基酸发生_____反应生成_____,进一步形成蛋白质。(3)蛋白质的变性
(4)蛋白质的特征反应 用途:用于蛋白质的检验。
4.蛋白质在生产、生活中的应用(1)蛋白质是人类必需的营养物质。(2)用蚕丝织成的丝绸可制作_____。(3)从动物皮、骨中提取的_____可作食品增稠剂。(4)驴皮制品_____是一种中药材。(5)从牛奶、大豆中提取的_____可用来制作食品和涂料。(6)绝大多数酶是_______,是生物体内的重要催化剂。
【自主探索】(1)在使用浓硝酸时不慎溅到皮肤上会有什么变化?为什么?提示:变黄。皮肤上的蛋白质与浓硝酸发生了显色反应。(2)(知识关联)显色反应和焰色试验有何异同?提示:显色反应是指某些蛋白质(通常分子内含苯环)遇到浓硝酸变黄,这是蛋白质的特征反应,它属于化学变化,常用于鉴别部分蛋白质。焰色试验是指钠、钾等某些金属元素被灼烧时,火焰呈现某种特殊的颜色,如钠元素的焰色为黄色,钾元素的焰色(透过蓝色钴玻璃)为紫色,它属于物理变化,主要应用于鉴别钠、钾等金属元素。
(3)如何用简单的方法鉴别纺织品是纯棉织品还是纯毛织品?提示:纯棉织品的主要成分为纤维素,纯毛织品的主要成分为蛋白质。可用灼烧法来鉴别,灼烧后有烧焦羽毛气味的是纯毛织品,灼烧会产生烧纸气味的是纯棉织品。
(4)(情境思考)医院里常用高温蒸煮、紫外线照射处理医疗器械,采取在伤口处喷洒消毒剂、涂抹医用酒精等方法来消毒、杀菌,防止伤口感染。这样做的根据是什么? 提示:细菌、病毒等都含有蛋白质,高温蒸煮、紫外线以及消毒剂都可以使蛋白质变性,丧失生理活性。
二、油脂1.油脂的物理性质油脂的密度比水___,黏度比较___,触摸时有明显的_______。油脂难溶于___,易溶于_________。
2.油脂的分子结构(1)组成结构:油脂可以看作是高级脂肪酸与甘油(丙三醇)通过酯化反应生成的酯,其结构为 R1、R2、R3代表高级脂肪酸的烃基。
(3)脂肪酸的饱和程度对油脂熔点的影响
3.化学性质(1)水解反应
(2)氢化反应4.油脂在人体内的转化油脂在人体小肠中通过酶的催化可以发生水解反应,生成高级脂肪酸和甘油,然后再分别氧化分解,释放能量。
【自主探索】(1)油脂属于天然高分子化合物吗?油脂有固定的熔、沸点吗?提示:不属于。虽然油脂相对分子质量较大,但比高分子化合物的要小得多,因此不是高分子化合物。油脂是混合物,没有固定的熔、沸点。
(2)(情境思考)氢化植物油是一种人工油脂,包括人们熟知的奶精、植脂末、人造奶油、代可可脂等。它是普通植物油在一定的温度和压力下加入氢催化而成。经过氢化的植物油硬度增加,保持固体的形状,可塑性、融合性、乳化性都增强,可以使食物更加酥脆。同时,还能够延长食物的保质期,因此被广泛地应用于食品加工。植物油氢化的反应属于哪一类有机化学反应?为什么氢化植物油可以延长食物的保质期?
提示:植物油中含有一定数量的碳碳双键,催化加氢属于加成反应;含有碳碳双键的有机物容易被空气中的氧气氧化,碳碳双键被加成后变成单键,不易被氧化变质。
知识点一　蛋白质化学性质的应用 1.蛋白质的盐析和变性的区别
2.蛋白质检验的两种方法(1)显色反应:有些蛋白质与浓硝酸作用时呈黄色。能发生显色反应的蛋白质分子内含有苯环,该反应可以用来检验蛋白质。(2)特殊气味:蛋白质在灼烧时会产生烧焦羽毛的特殊气味。该反应是用来检验蛋白质最常用的方法,常用该方法鉴别丝制品与毛织物等。
【合作探究】(1)蛋白质是构成细胞的基本物质,而氨基酸是组成蛋白质的基本结构单位。甘氨酸: 、苯丙氨酸: 。这两种氨基酸的结构有什么异同点?由分子结构推测氨基酸可能具有怎样的化学性质?
提示:两种氨基酸结构的相同点是都含有相同的官能团氨基(—NH2)和羧基(—COOH),不同点是烃基不同。由乙酸的酸性可知—COOH是酸性官能团,由氨气的碱性可知—NH2是碱性官能团,因此氨基酸既具有酸性又具有碱性,是一种两性物质;由酯化反应原理可理解氨基酸之间能发生聚合反应生成多肽,进而构成蛋白质。
(2)(思维升华)为什么生物实验室用甲醛溶液(福尔马林)保存动物标本?(科学探究与创新意识)提示:甲醛溶液能使动物标本蛋白质及细菌病毒蛋白质变性而失去生理活性。
(3)(情境应用)钡餐造影即消化道钡剂造影,是指用硫酸钡作为造影剂,在X线照射下显示消化道有无病变的一种检查方法。 钡盐也属于重金属盐,医院在做胃透视时要服用“钡餐”(BaSO4)为何不会中毒?能否改服BaCO3?提示:BaSO4是一种不溶性的重金属盐,BaCO3在胃酸的作用下会溶解,重金属离子Ba2+会使人体蛋白质变性而中毒,所以不能服用BaCO3。
【典例示范】【典例】(双选)(2019·兰州高一检测)2018年诺贝尔化学奖获得者为弗朗西斯·阿诺德(Frances H. Arnld)、乔治·史密斯(Gerge P. Smith)及格雷戈里·温特(Gregry P. Winter)爵士。上述三位化学奖得主成功利用基因变化和选择研究出可以解决人类化学问题的蛋白质。关于蛋白质的组成与性质的叙述正确的是(　　)A.蛋白质在酶的作用下经过水解反应生成各种氨基酸B.向蛋白质溶液中加入CuSO4、Na2SO4浓溶液,均会使其变性C.天然蛋白质仅由碳、氢、氧、氮四种元素组成D.蛋白质、纤维素、淀粉都是高分子化合物
【解题指南】解答本题应注意以下两点:(1)蛋白质的变性是化学变化,具有不可逆性。蛋白质的盐析是物理变化,具有可逆性。(2)掌握蛋白质变性和盐析的条件。【解析】选A、D。蛋白质水解的最终产物为氨基酸,故A正确;Na2SO4是轻金属盐,向蛋白质溶液中加入Na2SO4浓溶液,会使其发生盐析而不是变性,故B错误;某些蛋白质还含有S、P等元素,故C错误;蛋白质、淀粉和纤维素是高分子化合物,D正确。
【母题追问】(1)上题A项中酶一定都属于蛋白质吗?提示:不一定。大多数酶属于蛋白质。(2)灼烧蛋白质时产生烧焦羽毛的气味,原因是蛋白质分子中含有什么元素?提示:N、S等元素。
【规律方法】蛋白质与盐溶液作用的判断首先看盐溶液中是否有重金属离子,常见重金属离子有Cu2+、Ag+、Ba2+、Pb2+、Hg2+,若是重金属盐(可溶性)则蛋白质变性,加水后不溶解;若是轻金属盐溶液或铵盐,且为浓溶液,则蛋白质发生盐析,加水后能溶解。
【素养训练】1.2020年全球暴发了大规模的新型冠状病毒肺炎疫情,全世界200多个国家都发现了确诊病例。病毒的组成成分中含有蛋白质。下列对蛋白质的理解中正确的是(　　)A.蛋白质中只含C、H、O三种元素B.用福尔马林来浸泡生物标本主要是利用蛋白质变性的性质C.羊毛、头发、血液、细菌、病毒、抗体、棉花的主要成分都是蛋白质D.若误服重金属盐引起中毒,可喝大量的水进行解毒
【解析】选B。蛋白质中含C、H、O、N等元素,故A错误; 福尔马林的主要成分是甲醛,可使蛋白质变性,浸泡后久置不腐烂,故B正确;棉花的主要成分是纤维素,故C错误;水中不含有蛋白质,无解毒作用,故D错误。
2.从市场上购得一件白色纺织品,衣服的铭牌上注明衣物的主要成分是蚕丝,怎样通过简单的方法证明此衣物的真假?提示:从衣物上取一线头,放在火上灼烧,若有烧焦羽毛的气味,此衣物为真品,否则为假冒伪劣。
3.硫酸钡既不溶于水也不溶于酸,可作为造影剂,用于检查消化道有无病变,俗称“钡餐”。但是碳酸钡因为可以溶于胃酸,因此误服后会使人中毒,中毒患者可以通过服用大量蛋清、牛奶或者豆浆来解毒。 为什么蛋清、牛奶或者豆浆可以解毒?
提示:牛奶、蛋清、豆浆中含有丰富的蛋白质,而蛋白质与重金属盐作用时,能形成不溶于水的化合物,在一定程度上可以起到缓解毒性的作用。
【加固训练】1.以下关于蛋白质的叙述中,不正确的是(　　)A.蛋白质水解的最终产物是氨基酸B.蛋白质是一种基本营养物质C.为了鉴别某白色纺织品的成分是蚕丝还是纯棉制品,可选用灼烧的方法进行鉴别D.浓硝酸滴到人的皮肤上变黄色是物理变化
【解析】选D。蛋白质在一定条件下水解,其最终产物为氨基酸,A项正确;蛋白质、油脂、糖类是食物中的基本营养物质,B项正确;灼烧蛋白质会产生烧焦羽毛的气味,蚕丝的主要成分是蛋白质,而纯棉制品的主要成分是纤维素,故可鉴别,C项正确;皮肤变黄,说明人体蛋白质发生了显色反应,发生了化学变化,D项不正确。
2.市场上有一种加酶洗衣粉,即在洗衣粉中加入少量的碱性　蛋白酶,它的催化活性很强,衣物上的汗渍、血迹以及其他的一些蛋白质污渍遇到它,都能发生水解而被除去。下列衣料中不能用加酶洗衣粉洗涤的是(　　)①棉织品;②毛织品;③腈纶制品;④蚕丝制品;⑤涤纶制品;⑥绵纶制品A.①②③　　　B.②④　　　C.③④⑤　　　D.③⑤⑥【解析】选B。毛织品与蚕丝制品的成分主要为蛋白质,在加酶洗衣粉的作用下会水解而破坏衣物。
在酸、碱或酶的作用下水解，最终生成氨基酸
某些浓的无机盐可降低蛋白质的溶解度而使蛋白质从水溶液中析出，为可逆过程
加热、加压、紫外线、X射线、强酸、强碱、重金属盐条件下，一些有机物会使蛋白质变性，属于不可逆过程
含有－NH2显碱性，含有－COOH显酸性
知识点二　油脂的化学性质 1.油脂的化学性质
(2)水解反应①酸性或酶的作用下水解油脂在人体中(在酶的作用下)水解,生成高级脂肪酸和甘油,被肠壁吸收,作为人体的营养物质。
②碱性水解(皂化反应)油脂在碱性(NaOH)条件下的水解反应中生成的高级脂肪酸的钠盐是肥皂的主要成分。所以将油脂在碱性条件下的水解反应称为皂化反应。 注意: 酸或碱均可催化酯的水解反应,但碱能使水解反应趋于完全。
2.油脂和矿物油的比较
3.酯和油脂的关系及性质如图所示
【合作探究】1.(思维升华)市售的食用油中普遍加入叔丁基对苯二酚(TBHQ)等抗氧化剂,很多油炸食品的包装中也常有一小包含有铁粉等物质的脱氧剂。这是为什么呢?提示:常见的食用油中普遍含有油酸等不饱和脂肪酸的甘油酯,其分子中含有碳碳双键,在空气中久置会被氧化,不能食用。抗氧化剂或脱氧剂可消耗氧气,确保食品安全。
2.(情境应用)已知纯碱溶液呈碱性,并且随温度升高碱性增强。试分析生活中用热的纯碱溶液洗涤炊具上的油污的原理。 提示:油污的主要成分为油脂。油脂属于酯,不溶于水,但在碱性条件下水解生成易溶于水的高级脂肪酸盐和甘油。纯碱的水溶液显碱性,并且温度升高碱性增强,因此用热的纯碱溶液洗涤炊具上的油污效果更好。
【典例示范】【典例】下列有关油和脂肪的叙述中,正确的是(　　)A.植物油和矿物油均不能使溴水褪色B.油脂属于酯类,没有固定的熔沸点C.油脂的水解反应叫皂化反应D.由反应后反应液使石蕊试液变红色可以判断皂化反应基本完成【解题指南】解答本题应注意以下两点:(1)油脂属于酯类,天然油脂是混合物。(2)植物油中含有碳碳双键。
【解析】选B。植物油是不饱和脂肪酸和甘油形成的酯,结构中含碳碳双键,能使溴水褪色,故A错误;油脂中含有多种高级脂肪酸甘油酯,属于混合物,故B正确;油脂只有在碱性条件下的水解是皂化反应,故C错误;皂化反应是在碱性条件下进行,不会使石蕊试液变为红色,故D错误。
【母题追问】(1)油脂的氢化反应与哪种官能团有关?提示:碳碳双键。油脂的氢化反应与油脂中的碳碳双键有关。(2)如何利用化学方法区分植物油和矿物油?提示:分别取少量液体,加入NaOH溶液后加盐,一段时间后不再分层的为植物油,仍然分层的为矿物油。
【素养训练】纯净的油脂是无色、无味的。但一般油脂,尤其是植物油,有的带有香味或特殊的气味,并且有色。这是因为天然油脂中往往溶有维生素和色素。生活中,由于保管不善,久置于空气中的油脂会产生难闻的气味,这种变化叫油脂的酸败。
(1)为什么油脂容易发生酸败?(2)试从结构的角度分析预防油脂变质可以采取的措施。提示:(1)油脂酸败的实质是油脂中的碳碳双键受到空气中的氧、水或微生物作用氧化成过氧化物,过氧化物继续分解,产生一些具有特殊气味的低分子醛、酮或羧酸等。(2)油脂中含有一定数量的碳碳双键,碳碳双键容易发生氧化反应,也容易发生加成反应,可通过与氢气的加成反应减少油脂中的碳碳双键,从而防止油脂变质。
【加固训练】　　1.(2020·大庆高一检测)下列说法不正确的是(　　)A.油脂的组成元素为碳、氢、氧三种元素B.油脂可发生水解反应C.无论是液态还是固态,油脂的密度均比水小D.油脂不可能具有烯烃的性质【解析】选D。油脂是高级脂肪酸跟甘油反应生成的酯,属于酯类物质,由碳、氢、氧三种元素组成,能发生水解反应,A、B正确;油脂密度都比水小,C正确;植物油中因形成油脂的高级脂肪酸中有碳碳双键,因此除具有酯的性质外,还具有烯烃的性质,故D错误。
2.(双选)下列有关植物油和矿物油的叙述不正确的是(　　)A.植物油和矿物油都是碳氢化合物B.植物油和矿物油都不溶于水,且密度都比水小C.植物油和矿物油都没有固定的沸点D.植物油可使溴水褪色,矿物油不能使溴水褪色【解析】选A、D。植物油属于油脂,不属于碳氢化合物,A错误;矿物油是多种烃的混合物,植物油属于酯类,它们的密度都比水小且都不溶于水,B正确;由于它们都是混合物,所以没有固定的沸点,C正确;植物油分子中含较多的不饱和烃基,能使溴水褪色,而矿物油中有些成分含不饱和键,也可使溴水褪色,D错误。
室温下呈液态的为植物油，呈固态的为动物脂肪
液态油通过催化加氢转化为半固态的脂肪的过程，称为油脂的氢化，也称油脂的硬化。
油脂在在贮存和使用过程被空气中氧气氧化而变质，也称为油脂的酸败
【三言两语话重点】 1.油脂和蛋白质的组成元素(1)油脂:含有C、H、O三种元素;(2)蛋白质:含有C、H、O、N、S等元素。2.蛋白质的三种性质(1)水解反应:在酶的催化作用下水解生成氨基酸。(2)特征反应:①遇浓硝酸显黄色;②灼烧时有烧焦羽毛的气味。
3.油脂的两种性质(1)水解反应(2)氢化反应
1.(2020·临汾高一检测)蛋白质是人体所需要的非常重要的营养物质,蛋白质粉自然就进入了保健品市场。但权威信息透露,对于健康人而言,只要坚持正常饮食,蛋白质缺乏这种情况一般不会发生。
下列对蛋白质的各项说法不正确的是(　　)A.蛋白质属于天然有机高分子化合物,没有蛋白质就没有生命B.所有蛋白质遇浓硝酸都变黄,称为显色反应C.“一带一路”被誉为现代“丝绸之路”。丝绸的成分为蛋白质,主要含C、H、O、N元素D.可以用灼烧法来鉴别蛋白质【解析】选B。不是所有蛋白质遇浓硝酸都会发生显色反应,只有含苯环的蛋白质才能遇浓硝酸显黄色,不含苯环的蛋白质没有这一性质,B错误。
2.(2020·聊城高一检测)“水过鸭背不留珠”指的是鸭子的羽毛不会被水浸湿,这与鸭子羽毛表面的某种有机物有关,该种有机物可能是(　　)A.油脂　　　　　　　B.葡萄糖C.蔗糖D.甘油【解析】选A。油脂不溶于水也不与水反应,A项正确;葡萄糖易溶于水,B项错误;蔗糖易溶于水,C项错误;甘油易溶于水,D项错误。
3.油脂的下列性质和用途中,与其含有不饱和碳碳双键有关的是(　　)A.油脂是产生能量最高的营养物质B.植物油通过氢化可以变为脂肪C.脂肪是有机体组织里储存能量的重要物质D.利用油脂在碱性条件下的水解,可以制甘油和肥皂
【解析】选B。油脂是产生能量最高的营养物质,与含有的不饱和键无关,A错误;植物油中含有不饱和键,通过催化加氢可使液态油变成固态脂肪,与碳碳双键有关,B正确;脂肪是有机体组织里储存能量的重要物质,与碳碳双键无关,C错误;利用油脂在碱性条件下的水解,可以制甘油和肥皂,利用的是油脂的水解反应,与碳碳双键无关,D错误。
4.下列过程与蛋白质变性无关的是(　　)A.用煮沸的方法可消毒医疗器械B.用福尔马林保存生物标本C.鸡蛋白加入浓NaCl溶液,可以观察到有沉淀析出D.鸡蛋白溶液里加入少量乙酸铅溶液,可以观察到有沉淀生成【解析】选C。加热、福尔马林、乙酸铅均能使蛋白质发生变性;C项属于盐析。
5.(原创)下列关于氨基酸和油脂的说法不正确的是(　　)A.氨基酸一定含有的官能团是氨基(—NH2)和羧基(—COOH),油脂一定含有官能团是酯基( )B.氨基酸都具有酸性和碱性,都能发生聚合反应,油脂都能发生水解反应C.油脂是天然有机高分子,而氨基酸不是D.油和脂肪都属于油脂,蛋白质水解的最终产物是氨基酸【解析】选C。油脂虽然相对分子质量较大,但比有机高分子小得多,因此油脂不是有机高分子。
【加固训练】　　(2019·太原高一检测)农业上用的杀菌剂波尔多液(由硫酸铜和生石灰制成),它能防治植物病毒的原因是(　　)A.硫酸铜使菌体蛋白质盐析B.石灰乳使菌体蛋白质水解C.菌体蛋白质溶解于波尔多液D.铜离子和石灰乳使菌体蛋白质变性
【解析】选D。波尔多液中含有CuSO4和Ca(OH)2。A项,CuSO4属于重金属盐,使菌体蛋白质变性,错误;B项,石灰乳是碱,能使菌体蛋白质变性,错误;C项,波尔多液本身并没有杀菌作用,当它喷洒在植物表面时,由于其黏着性而被吸附在作物表面,病菌在入侵植物细胞时分泌的酸性物质,使波尔多液中少量的碱式硫酸铜转化为可溶的硫酸铜,从而产生少量铜离子(Cu2+),Cu2+进入病菌细胞后,使细胞中的蛋白质变性,使蛋白质变性是防治植物病毒的原理,错误;D项,CuSO4属于重金属盐,蛋白质在重金属盐或碱性条件下变性,能防治植物病菌,故D正确。
6.(改编)蛋白质是生命的基础,没有蛋白质就没有生命。(1)蛋白质分子中主要含有的四种元素是________(写元素符号)。 (2)蛋白质是人体必需的营养物质之一,下列各类食物中,蛋白质含量最丰富的是________(填字母)。 
(3)蛋白质在一定条件下能发生变性,从而失去生理活性。万一误服硫酸铜溶液,此时应立即做怎样的处理?________________________________________________________。 
【解析】(1)蛋白质的主要构成元素有碳、氢、氧、氮,除此之外还有硫、磷等元素;(2)蛋白质的来源有两种:一种是动物性蛋白质,如鸡、鸭、鱼、肉、蛋等;另一种是植物性蛋白质,如水果、蔬菜、豆类等,其中以动物性蛋白质含量最为丰富;(3)硫酸铜是重金属盐,误服硫酸铜溶液,应立即喝大量的牛奶或鸡蛋清来缓解毒性,以减轻人体蛋白质中毒的程度。答案:(1)C、H、O、N　(2)C　(3)喝大量牛奶或鸡蛋清
【素养新思维】 7.(新思维·新考向)材料一　含绒量是决定羽绒服质量优劣的最重要的指标,按照我国实施的羽绒服新国标,羽绒服的含绒量必须在50%以上,一些不法厂家填充“飞丝”或“人造羊毛”来假冒羽绒,严重损害消费者的利益。“飞丝”是由鸭毛、鹅毛甚至鸡毛经粉碎而成,人造羊毛的主要成分是聚丙烯腈纤维。
材料二　三聚氰胺,分子式为C3H6N6,是一种重要的氮杂环有机化工原料,低毒。动物长期摄入三聚氰胺会对生殖、泌尿系统造成损害。食品工业中常常需要检测蛋白质的含量,但是直接测量蛋白质的含量在技术上比较复杂,成本较高,不适合大范围推广,所以业界常常使用一种叫“凯氏定氮法”的方法,即通过测定食品中氮原子的含量来间接推算蛋白质的含量。
(1)如何鉴别人造羊毛和鸭绒?(2)从化学组成上看,三聚氰胺与蛋白质含有哪些共同元素?三聚氰胺是蛋白质吗?(3)不法商家在食品、饲料中添加三聚氰胺的目的是什么?