氨基酸和蛋白質(zhì) 學案 高二下學期化學魯科版（2019）+選擇性必修3

氨基酸和蛋白質(zhì)學習目標1.認識蛋白質(zhì)的組成和性質(zhì)特點。2.認識氨基酸的組成、結(jié)構(gòu)特點和主要化學性質(zhì),知道氨基酸和蛋白質(zhì)的關(guān)系,了解氨基酸、蛋白質(zhì)與人體健康的關(guān)系。3.認識人工合成多肽、蛋白質(zhì)等的意義,體會化學科學在生命科學發(fā)展中所起的重要作用。一、氨基酸1.氨基酸概念(1)概念:氨基酸是取代了羧酸分子中烴基上的氫原子形成的取代羧酸。(2)官能團:。2.常見α-氨基酸(1)α-氨基酸含義氨基和羧基連在上的氨基酸。(2)常見α-氨基酸名稱結(jié)構(gòu)簡式甘氨酸丙氨酸苯丙氨酸谷氨酸3.氨基酸的化學性質(zhì)(1)兩性氨基酸的羧基(—COOH)能電離出H+而顯酸性,氨基(—NH2)能結(jié)合H+而顯堿性,氨基酸是兩性化合物,通常以兩性離子形式存在。陽離子兩性離子陰離子(2)成肽反應一個氨基酸分子中的羧基和另一個氨基酸分子中的氨基,發(fā)生分子間脫水反應生成二肽。(3)分子間或分子內(nèi)縮合成環(huán)+2H2O(4)縮聚生成多肽或蛋白質(zhì)+nH2O1.H2N—CH2—COOH與H2N—CH2—CH2—COOH組成的混合物,在適當條件下形成兩分子的直鏈脫水產(chǎn)物有()A.2種 B.3種 C.4種 D.5種2.已知半胱氨酸的結(jié)構(gòu)簡式為,則下列說法不正確的是()A.半胱氨酸屬于α-氨基酸B.半胱氨酸是一種兩性化合物C.兩分子半胱氨酸脫水形成的二肽的結(jié)構(gòu)簡式為D.與HS—CH2—CH2—CH2—NO2互為同分異構(gòu)體3.是由多種氨基酸分子脫水縮合生成的五肽,這種五肽水解時不能產(chǎn)生的氨基酸是()A.B.C.NH2—CH2—COOHD.二、蛋白質(zhì)酶1.蛋白質(zhì)(1)概念由α-氨基酸分子按一定的順序以連接起來的生物大分子。(2)核心官能團肽鍵()。(3)分子大小相對分子質(zhì)量一般在以上,含肽鍵個以上。(4)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)α-氨基酸是構(gòu)成蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)單元,其分子的排列順序決定了蛋白質(zhì)的功能,蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)不僅取決于多肽鏈的種類、數(shù)目及排列順序,還與其特定的空間結(jié)構(gòu)有關(guān)。(5)蛋白質(zhì)的性質(zhì)2.酶(1)概念酶是一種高效的,大多數(shù)酶屬于。(2)催化特點4.下列關(guān)于蛋白質(zhì)的敘述中不正確的是()A.用稀釋的福爾馬林(甲醛水溶液)浸泡植物種子的目的是對種子進行殺菌,殺死病原微生物等B.乙醇能殺菌消毒是利用了乙醇的強氧化性,將蛋白質(zhì)氧化而使其變性失去生理活性C.重金屬鹽能使蛋白質(zhì)凝聚,故誤食重金屬鹽會中毒,可服用生雞蛋清或牛奶解毒D.蛋白質(zhì)溶液里加入硫酸銨溶液,蛋白質(zhì)析出,向析出的蛋白質(zhì)中加水,蛋白質(zhì)溶解5.下列有關(guān)蛋白質(zhì)的說法不正確的是()A.蛋白質(zhì)為天然高分子化合物,均不溶于水B.青蘋果汁遇碘溶液顯藍色,說明青蘋果中含有淀粉C.誤食重金屬鹽,可飲用大量牛奶或雞蛋清緩解D.可用灼燒法鑒別羊毛織品和化纖織品6.關(guān)于蛋白質(zhì)性質(zhì)的說法中,不正確的是()A.蛋白質(zhì)溶液中加入任何鹽溶液,都會使蛋白質(zhì)發(fā)生變性B.蛋白質(zhì)水解的最終產(chǎn)物是多種氨基酸C.微熱條件下,不是所有蛋白質(zhì)遇到濃硝酸時都會顯黃色D.蛋白質(zhì)既能與強酸反應又能與強堿反應【題后歸納】蛋白質(zhì)鹽析和變性的比較鹽析變性內(nèi)涵在蛋白質(zhì)溶液中加一定濃度的無機鹽溶液,會使其溶解度降低而析出蛋白質(zhì)在某些條件下性質(zhì)和生理功能發(fā)生改變,失去原有的生理活性條件加入某些可溶性鹽溶液加熱、紫外線、X射線、強酸、強堿、強氧化劑、重金屬鹽、甲醛、酒精、苯酚等有機物特點可逆,蛋白質(zhì)仍然保持原有的性質(zhì)不可逆,蛋白質(zhì)失去原有的生理活性實質(zhì)物理變化(溶解度降低)化學變化(結(jié)構(gòu)、性質(zhì)改變)用途分離、提純蛋白質(zhì)殺菌、消毒、緩解重金屬鹽中毒等微專題3多官能團有機物性質(zhì)的判斷1.有機物特征反應與有機物官能團關(guān)系(1)使溴水褪色,則該物質(zhì)中可能含有碳碳雙鍵、碳碳三鍵、醛基等。(2)使KMnO4(H+)溶液褪色,則該物質(zhì)中可能含有碳碳雙鍵、碳碳三鍵、羥基、醛基等或為苯的同系物。(3)遇FeCl3溶液發(fā)生顯色反應,則該物質(zhì)含有酚羥基。(4)遇濃硝酸變黃,該物質(zhì)是含苯環(huán)的蛋白質(zhì)。(5)遇I2變藍,則該物質(zhì)為淀粉。(6)加入新制Cu(OH)2懸濁液,加熱,有磚紅色沉淀生成,或加入銀氨溶液,水浴加熱,有銀鏡產(chǎn)生,表示該物質(zhì)含有—CHO或HCOO—。(7)加入Na放出H2,表示該物質(zhì)含有—OH或—COOH。(8)加入NaHCO3溶液產(chǎn)生氣體,表示該物質(zhì)含有—COOH。(9)加入溴水出現(xiàn)白色沉淀,表示該物質(zhì)含有酚羥基。2.有機分子中官能團與無機反應物之間的定量關(guān)系(1)R—CHO~2[Ag(NH3)2]+~2AgR—CHO~2Cu(OH)2~Cu2O~4[Ag(NH3)2]+~4Ag~4Cu(OH)2~2Cu2O(2)2—OH~2Na~H22—COOH~2Na~H2—COOH~HCO3?(3)~H2、~2H2、~3H2、~2H2(4)R—X~NaOH—OH(酚羥基)~NaOH(5)~NaOH~2NaOH3.多官能團有機物性質(zhì)的判斷首先判斷分子中的官能團的類別,然后根據(jù)相關(guān)官能團的性質(zhì)判斷該物質(zhì)可能具有的性質(zhì)。類別官能團結(jié)構(gòu)特點主要化學性質(zhì)鹵代烴—XC—X鍵有極性,易斷裂①取代(水解)反應;②消去反應醇—OHC—O鍵、O—H鍵有極性,易斷裂①與鈉反應;②取代反應;③消去反應;④分子間脫水;⑤氧化反應;⑥酯化反應酚—OH—OH與苯環(huán)直接相連,—OH與苯環(huán)相互影響①有弱酸性;②顯色反應;③取代反應:—OH的鄰、對位易被取代醛—CHOCO鍵有不飽和性①加成反應;②氧化反應;③還原反應羧酸—COOHC—O鍵、O—H鍵有極性,易斷裂①具有酸性;②酯化反應酯—COORC—O鍵易斷裂水解反應1.對羥基苯甲酸乙酯用于食品防腐劑,工業(yè)上可用下列方法制備,以下說法錯誤的是()+C2H5OH+H2OA.對羥基苯甲酸能發(fā)生取代反應B.可用濃溴水檢驗產(chǎn)物中是否有對羥基苯甲酸乙酯生成C.1mol對羥基苯甲酸乙酯最多與2molNaOH溶液反應D.乙醇脫水生成的乙烯不存在順反異構(gòu)2.(課標全國Ⅰ)紫花前胡醇()可從中藥材當歸和白芷中提取得到,能提高人體免疫力。有關(guān)該化合物,下列敘述錯誤的是()A.分子式為C14H14O4B.不能使酸性重鉻酸鉀溶液變色C.能夠發(fā)生水解反應D.能夠發(fā)生消去反應生成雙鍵3.(2023·江蘇淮安高二下期中)抵抗流感病毒的藥物鹽酸阿比多爾的結(jié)構(gòu)簡式如下圖,下列說法正確的是()A.不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色B.不能與NaOH溶液發(fā)生水解反應C.該物質(zhì)與FeCl3溶液不會發(fā)生顯色反應D.1mol該有機物最多與7molH2發(fā)生加成反應4.(雙選)某有機物的結(jié)構(gòu)簡式為,則下列說法正確的是()A.1mol該有機物與足量的金屬鈉反應,最多可消耗3molNaB.1mol該有機物與足量的NaOH溶液反應,最多可消耗3molNaOHC.1mol該有機物與足量的NaHCO3溶液反應,最多可消耗2molNaHCO3D.羥基的活潑性:③>②>①5.(雙選)多巴胺結(jié)構(gòu)如圖所示,下列說法錯誤的是()A.多巴胺分子式為C8H10NO2B.多巴胺可以發(fā)生加成、取代、氧化反應C.和溴水反應時,1mol多巴胺可以消耗6mol溴單質(zhì)D.多巴胺既可以與強酸反應,又可以與強堿反應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.紫外線照射C.加食鹽水 D.加福爾馬林2.甘氨酸在NaOH溶液中存在的形式是()A. B.C. D.3.有一分子式為C8H14N2O5的二肽,經(jīng)水解得丙氨酸和另一種氨基酸X,則X的化學式可能是()A.C3H7NO3 B.C5H9NO4C.C5H11NO5 D.C5H7NO44.大多數(shù)酶是蛋白質(zhì),因而具有蛋白質(zhì)的特性,酶又是生物制造出來的催化劑,因而能在許多有機反應中發(fā)揮作用。下圖表示溫度t與反應速率v的關(guān)系曲線中,有酶參加的是()5.“民以食為天,食以安為先”。近年來屢屢發(fā)生的“劣質(zhì)奶粉”“蘇丹紅”“多寶魚”等食品安全事件嚴重威脅消費者的健康和生命安全。劣質(zhì)奶粉中的蛋白質(zhì)的含量低于0.37%,被稱為“空殼奶粉”。(1)下列有關(guān)說法正確的是(填字母序號)。A.蛋白質(zhì)是重要的營養(yǎng)物質(zhì),它有助于食物的消化和排泄B.蛋白質(zhì)在淀粉酶的作用下,可水解成葡萄糖等C.在家中可采用灼燒法定性檢查奶粉中是否含有蛋白質(zhì),蛋白質(zhì)燃燒可產(chǎn)生特殊的氣味D.蛋白質(zhì)水解的最終產(chǎn)物是氨基酸(2)奶粉中蛋白質(zhì)含量的國家標準是每100g嬰幼兒奶粉中含蛋白質(zhì)12~25g。其測定方法是奶粉經(jīng)水解產(chǎn)生氨基酸,再經(jīng)過其他反應生成氨,由氨計算出氮,再由氮求出蛋白質(zhì)的含量(蛋白質(zhì)含氮量按16%計算)。某市質(zhì)檢局對市場中的某個品牌的奶粉,取100g樣品進行檢驗。取該樣品進行反應后生成的NH3和7.5g19.6%的稀硫酸恰好完全反應,請你通過計算判斷這袋奶粉是否屬于合格奶粉。氨基酸和蛋白質(zhì)一、1.(1)氨基(2)—NH2與—COOH2.(1)同一個碳原子(2)對點訓練1.C[兩分子氨基酸脫水形成二肽時,既可以同種氨基酸分子間脫水,也可以不同種氨基酸分子間脫水,其中H2N—CH2—COOH與H2N—CH2—CH2—COOH分子間脫水時形成兩種二肽。]2.C[由題目給出的半胱氨酸的結(jié)構(gòu)簡式可知,氨基在羧基鄰位碳原子上,所以屬于α-氨基酸;因為氨基為堿性基團,羧基為酸性基團,所以半胱氨酸是一種兩性化合物;兩分子半胱氨酸脫水形成二肽應是氨基與羧基反應的結(jié)果;氨基酸與硝基化合物互為同分異構(gòu)體。]3.D[斷開肽鍵,從左到右產(chǎn)生的氨基酸為A、C、A、B、C。所以不產(chǎn)生D。選D。]二、1.(1)肽鍵(2)(3)1000050(4)氨基酸2.(1)生物催化劑蛋白質(zhì)(2)正常值7專一性107~1013對點訓練4.B[甲醛能使蛋白質(zhì)變性,達到殺菌的目的,A正確;乙醇沒有強氧化性,乙醇殺菌消毒不是利用乙醇的氧化性,B錯誤;蛋白質(zhì)遇重金屬鹽后發(fā)生變性就失去了生理功能,因此人誤食重金屬鹽后體內(nèi)蛋白質(zhì)發(fā)生了變性,可服用生雞蛋清或牛奶以減輕重金屬鹽對人體蛋白質(zhì)的破壞,C正確;鹽析過程是可逆過程,因此鹽析出的蛋白質(zhì)仍可溶于水中,D正確。]5.A[A錯,雞蛋清蛋白可溶于水形成膠體。B對,遇碘溶液顯藍色,可用來檢驗淀粉的存在。C對,誤食重金屬鹽時,可飲用大量牛奶或雞蛋清,利用蛋白質(zhì)變性的原理緩解中毒癥狀。D對,羊毛屬于蛋白質(zhì),灼燒時有燒焦羽毛的氣味。]6.A[蛋白質(zhì)溶液中加入濃的(NH4)2SO4、Na2SO4等溶液時,蛋白質(zhì)會發(fā)生鹽析,加入可溶性重金屬鹽溶液時會發(fā)生蛋白質(zhì)的變性;含有苯環(huán)的蛋白質(zhì)遇濃硝酸才會顯黃色。]微專題3多官能團有機物性質(zhì)的判斷遷移應用1.B[A項,對羥基苯甲酸含有羥基和羧基,可以發(fā)生取代反應,正確;B項,由于對羥基苯甲酸和對羥基苯甲酸乙酯中均含有酚羥基,且酚羥基鄰位均有氫原子,所以不能用濃溴水檢驗產(chǎn)物,錯誤;C項,對羥基苯甲酸乙酯中的酯基和酚羥基均可與氫氧化鈉反應,正確;D項,乙烯中碳碳雙鍵兩端連的原子都是氫原子,不存在順反異構(gòu),正確。]2.B[由紫花前胡醇的結(jié)構(gòu)簡式可確定其分子式為C14H14O4,A項正確;結(jié)構(gòu)中含有碳碳雙鍵、醇羥基,能使酸性重鉻酸鉀溶液變色,B項錯誤;結(jié)構(gòu)中含有酯基,能發(fā)生水解反應,C項正確;該有機物能發(fā)生消去反應,形成碳碳雙鍵,D項正確。]3.D[鹽酸阿比多爾的結(jié)構(gòu)中含有碳碳雙鍵,可以被酸性高錳酸鉀溶液氧化,而使其褪色,A錯誤;鹽酸阿比多爾的結(jié)構(gòu)中含有酯基,在NaOH溶液中可以水解,B錯誤;鹽酸阿比多爾的結(jié)構(gòu)中含有酚羥基,與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應,C錯誤;鹽酸阿比多爾的結(jié)構(gòu)中含有兩個苯環(huán),1個碳碳雙鍵,則1mol該有機物最多與7molH2發(fā)生加成反應,D正確。]4.AD[羥基和羧基都能與Na反應,對應關(guān)系分別為—OH~Na、—COOH~Na,所以1mol該有機物最多可消耗3molNa,A項正確。只有酚羥基和羧基能與NaOH反應,故1mol該有機物最多可消耗2molNaOH,B項錯誤。能與NaHCO3反應的只有羧基,故1mol該有機物最多能與1molNaHCO3反應,C項錯誤。羥基的活潑性:羧基中的羥基>酚羥基>醇羥基,D項正確。]5.AC[多巴胺分子中含有苯環(huán),能發(fā)生加成和取代反應,含酚羥基易發(fā)生氧化反應,B正確;與酚羥基相連的碳原子的鄰、對位碳原子上的氫原子易被溴取代,故多巴胺和溴水反應時,1mol多巴胺消耗3mol溴單質(zhì),C錯誤;多巴胺分子中含有氨基和酚羥基,既可以與強酸反應,又可以與強堿反應,D正確。]課堂達標訓練1.C[高溫加熱、紫外線照射、加福爾馬林均能使蛋白質(zhì)變性。]2.D[在NaOH溶液中發(fā)生反應:+OH-+H2O。]3.B[題給二肽發(fā)生水解反應的化學方程式為C8H14N2O5+H2O+X,根據(jù)質(zhì)量守恒可得X的化學式為C5H9NO4。]4.D[酶作為生物催化劑,在適宜的溫度下其催化性能很高,但如果溫度過高就會失去生理活性,其催化性能降低甚至喪失,綜合分析只有D曲線符合。]5.(1)CD(2)不屬于解析(1)蛋白質(zhì)是營養(yǎng)物質(zhì),提供人體所需的能量,它在人體內(nèi),可以在蛋白酶的作用下水解成氨基酸。蛋白質(zhì)還有兩大性質(zhì):“顏色反應”和“燃燒反應”,蛋白質(zhì)遇到濃硝酸時顯黃色,在燃燒時產(chǎn)生特殊的氣味,所以只有C、D項正確。(2)設100g該奶粉樣品進行反應后,生成的NH3的質(zhì)量為x,則:2NH3+H2SO4(NH4)2SO4 2 1 x即x17g·mol?1=2×7.5g×19.6%98g·mol?1,解得x=0.51g。設該品牌的奶粉中蛋白質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為y,則100g×y×16%=0.51g×1417,得y=2.625%,即100g該品牌的奶粉中含蛋白質(zhì)2.625g微項目探秘神奇的醫(yī)用膠——有機化學反應的創(chuàng)造性應用一、1.(1)黏合黏合2.(3)強度持久(4)彈性韌性對點訓練1.C[由α-氰基丙烯酸異丁酯的結(jié)構(gòu)簡式可確定其分子式為C8H11NO2,A項正確;—CN為直線形結(jié)構(gòu),其中的碳原子為sp雜化,碳碳雙鍵兩端的碳原子和碳氧雙鍵上的碳原子均為sp2雜化,4個飽和碳原子為sp3雜化,則該分子中的碳原子有3種雜化方式,B項正確;由于為四面體結(jié)構(gòu),最少有1個碳原子不與其他碳原子在同一平面上,即該分子中最多有7個碳原子共平面,C項錯誤;含苯環(huán)的該物質(zhì)的同分異構(gòu)體中含有4種不同化學環(huán)境的氫原子,其他含苯環(huán)的同分異構(gòu)體中所含不同化學環(huán)境的氫原子種數(shù)一定大于4,D項正確。]2.(1)加成+Br2(2)解析(1)由該醫(yī)用膠的結(jié)構(gòu)簡式可知,其分子中含有碳碳雙鍵,能與Br2發(fā)生加成反應,從而使溴的四氯化碳溶液褪色,反應的化學方程式為+Br2。(2)該醫(yī)用膠固化時,碳碳雙鍵發(fā)生加聚反應,反應的化學方程式為。二、對點訓練3.D[根據(jù)X的結(jié)構(gòu)簡式可知其分子式為C7H9O3N,故A正確;Y中含有酯基,易水解,有利于加快降解速率,故B正確;Z中含有兩個碳碳雙鍵,可發(fā)生交聯(lián)聚合,形成體型高聚物,故C正確;X含有的官能團為碳碳雙鍵、氰基、酯基和醚鍵,Y含有的官能團為碳碳雙鍵、氰基、酯基,所含的官能團不相同,故D不正確。]4.B[由X的結(jié)構(gòu)分析,其含有的含氧官能團為羧基和羥基,A正確;Z可能是、、,B錯誤;X含有羥基,在濃硫酸作用下發(fā)生消去反應生成Y,生成1molY時,有1mol水生成,C正確;Z含有碳碳雙鍵,發(fā)生加聚反應生成G,D正確。]課堂達標訓練1.C[α-氰基丙烯酸酯是α-氰基丙烯酸與