高中化学苏教必修2讲义专题3有机化合物的获得与应用第2单元第5课时Word文档格式.docx
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实验现象
实验结论
向(NH4)2SO4饱和溶液中加入鸡蛋清溶液后,有沉淀析出,沉淀加入到蒸馏水中时又溶解
(NH4)2SO4饱和溶液能降低鸡蛋清在水中的溶解度,但不改变鸡蛋清的性质
由实验可知:
①概念:
浓无机盐溶液使蛋白质的溶解度降低而使其从溶液中析出的过程叫盐析。
②条件:
浓的轻金属盐溶液或铵盐溶液。
少量的无机盐能促进蛋白质的溶解。
③特点:
盐析是可逆过程,继续加水时,能使沉淀溶解,不影响蛋白质的生理活性。
可用来分离、提纯蛋白质。
(2)蛋白质的变性
加热后,鸡蛋清沉淀,凝结的鸡蛋清放入蒸馏水中不溶解
加入CuSO4溶液后,鸡蛋清沉淀,凝结的鸡蛋清放入蒸馏水中不溶解
加入乙醇的水溶液后,鸡蛋清沉淀,凝结的鸡蛋清放入蒸馏水中不溶解
加热、CuSO4溶液、乙醇都能使蛋白质的性质发生改变
①蛋白质的变性是在紫外线照射、加热或加入酸、碱、重金属盐、有机物(乙醇、苯酚、甲醛等)的情况下,蛋白质发生性质上的改变而聚沉的过程。
②蛋白质的变性是不可逆的化学变化过程,可以利用这一性质进行杀菌消毒。
(3)水解:
蛋白质在一定条件下能发生水解反应,水解产物为氨基酸。
【自主思考】
1.为什么医院里用高温蒸煮、照射紫外线、在伤口处涂抹酒精溶液等方法来杀菌消毒?
提示 高温、紫外线、酒精等都可以使蛋白质变性,杀死细菌,起到消毒作用。
2.为什么在农业上用波尔多液(由硫酸铜、生石灰和水制成)来消灭病虫害?
提示 波尔多液含有重金属盐,能使蛋白质变性。
所以可用来消灭病虫害。
3.不小心误服可溶性重金属盐应立即采取什么急救措施呢?
提示 立即服用大量鲜牛奶或豆浆或鸡蛋清等蛋白质含量丰富的食物,可使重金属与服用的蛋白质发生变性作用,从而减轻重金属对机体的危害。
二、氨基酸
1.几种重要的氨基酸
名称
结构简式
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.组成与结构特点
(1)组成:
氨基酸分子主要由C、H、O、N四种元素组成。
(2)结构:
每种氨基酸分子至少都含有一个氨基(—NH2)和一个羧基(—COOH)。
(3)α氨基酸:
分子中氨基连接在离羧基最近的碳原子上的氨基酸。
3.化学性质
(1)两性:
①能与酸反应,体现其具有碱性。
②能与碱反应,体现其具有酸性。
(2)成肽反应:
在一定条件下氨基酸能发生反应生成多肽,构成蛋白质。
4.酶
酶是具有催化作用的一类蛋白质,具有以下特点:
(1)条件:
温和条件。
(2)具有很强的专一性。
(3)具有很强的催化效能,催化反应速率大。
4.下列四个同学的交流中不正确的是________。
提示 丙 蛋白质是组成细胞的基础物质,蛋白质参与一切重要的生命活动,没有蛋白质就没有生命,蛋白质组成元素除C、H、O外,还有N元素等,而糖类、油脂组成元素只有C、H、O,蛋白质、淀粉、纤维素都是高分子化合物,故丙不正确。
5.试列举你已学过的既能与盐酸反应,又能与NaOH溶液反应的物质。
提示 金属铝、Al2O3、Al(OH)3、NaHCO3、(NH4)2CO3、NH4HCO3、氨基酸、蛋白质等物质既可与盐酸,又可与NaOH溶液反应。
[效果自测]
下列有关蛋白质的成分和性质的叙述正确的是____________(填序号)。
①蛋白质是结构复杂的高分子化合物,分子中都含有C、H、O、N四种元素
②蛋白质能发生水解反应
③加热能杀死流感病毒是因为病毒的蛋白质受热变性
④向蛋白质溶液中加入浓的Na2SO4或CuSO4溶液均可使蛋白质盐析而分离提纯
⑤福尔马林、医用酒精均能使蛋白质变性,可用作消毒剂
⑥误食重金属盐引起人体中毒,可喝大量的食盐水解毒
⑦氨基酸既有酸性又有碱性
⑧酶是一种蛋白质,一般来说,酸性越强,酶的催化效果越好
⑨福尔马林可作食品的保鲜剂
⑩饱和Na2SO4溶液或浓硝酸均可使蛋白质溶液产生沉淀,但原理不同
答案 ①②③⑤⑦⑩
探究一、蛋白质的性质
【合作交流】
1.请从以下几个角度分析盐析与变性的不同点:
(1)蛋白质盐析与变性的条件有何不同?
(2)蛋白质盐析与变性的变化类型有何不同?
(3)蛋白质盐析与变性的变化过程有何不同?
(4)蛋白质盐析与变性的主要应用有何不同?
提示
(1)加入轻金属盐溶液或铵盐溶液可使蛋白质盐析。
紫外线照射、加热或加入酸、碱、重金属盐、有机物(乙醇、苯酚、甲醛等)可使蛋白质变性。
(2)蛋白质的盐析属于物理变化。
蛋白质的变性属于化学变化。
(3)蛋白质的盐析是可逆过程,沉淀析出的蛋白质,加入较多量的水还会溶解。
蛋白质的变性能使蛋白质的化学组成或空间结构发生变化,生理功能发生改变,是不可逆过程。
(4)盐析主要用来分离和提纯蛋白质。
变性主要用来杀菌消毒。
【点拨提升】
1.蛋白质的盐析和变性的区别
盐析
变性
含义
蛋白质在某些盐的浓溶液中因溶解度降低而析出
蛋白质在加热、酸、碱等条件下性质发生改变而聚沉
条件
轻金属盐和铵盐
紫外线照射、加热或加入某些有机化合物(甲醛、苯酚、酒精)、强酸、强碱、重金属盐(如铅盐、铜盐、汞盐)等
特征
可逆过程,不改变蛋白质的性质和生理活性
不可逆过程,蛋白质失去生理活性
实质
溶解度降低,物理变化
结构性质改变,化学变化
用途
分离、提纯蛋白质
杀菌消毒
2.蛋白质的特征反应
(1)含有苯环的蛋白质能与浓硝酸反应生成黄色沉淀,用于蛋白质的鉴别。
【注意】并不是所有的蛋白质遇硝酸均显黄色,只有含有苯环的蛋白质才有此性质。
(2)灼烧蛋白质时产生烧焦羽毛的气味,用于蛋白质的鉴别。
【典题例证1】下列过程不属于化学变化的是( )
A.在蛋白质溶液中,加入饱和硫酸铵溶液,有沉淀析出
B.鸡蛋白溶液受热凝固
C.在蛋白质溶液中,加入硫酸铜溶液,有沉淀析出
D.用稀释的福尔马林溶液(0.1%~0.5%)浸泡植物种子
解析 A项在蛋白质溶液中加入饱和硫酸铵溶液,是盐析过程,析出的蛋白质性质并无变化,即没有新物质生成,析出的蛋白质加水,仍能溶解,A项不是化学变化;
B项,鸡蛋白溶液受热凝固是蛋白质的变性,是化学变化过程;
C项在蛋白质溶液中加入硫酸铜溶液,析出沉淀是因为蛋白质变性,属于化学变化;
D项用稀释的福尔马林溶液杀灭种子上的细菌和微生物,即使这些生物体的蛋白质发生变性反应,是化学变化。
答案 A
【学以致用1】蛋白质溶液分别做如下处理后,仍不失去生理活性的是( )
A.高温加热B.紫外线照射
C.加食盐水D.NaOH溶液
解析 蛋白质一旦变性即失去生理活性,A、B、D三项均能使蛋白质变性而失去生理活性。
答案 C
探究二、氨基酸的性质
2.—NH2与NH3的性质相似,写出H2N—CH2COOH分别与NaOH和HCl反应的化学方程式。
氨基酸的性质
1.与盐酸反应
2.与烧碱溶液反应
3.氨基乙酸分子中羧基与氨基可以发生类似于酯化反应的脱水反应,生成二肽,其化学方程式为:
【典题例证2】关于生物体内氨基酸的叙述错误的是( )
A.构成天然蛋白质的氨基酸分子的结构通式是
B.氨基酸能发生酯化反应
C.氨基酸只有酸性
D.两个氨基酸分子通过脱水缩合形成二肽
解析 生物体内蛋白质均为天然的,其基本组成单位是α氨基酸,A项氨基酸的结构通式正确;
氨基酸中含羧基,能与醇发生酯化反应;
两个氨基酸分子通过脱水缩合以后形成的化合物叫做二肽;
氨基酸具有氨基和羧基,既具有碱性又具有酸性。
【学以致用2】已知谷氨酸的结构为,下列说法不正确的是( )
A.1mol谷氨酸能与2molNaOH发生反应
B.谷氨酸分子中的—NH2表现碱性
C.谷氨酸分子之间不能发生反应
D.谷氨酸分子间能发生脱水缩合反应
解析 A项,1mol谷氨酸含有2mol羧基,能与2molNaOH发生反应,正确;
B项,谷氨酸分子中既含有氨基又含有羧基,其中的—NH2表现碱性,羧基表现酸性,正确;
C、D项,谷氨酸分子之间的氨基和羧基能发生缩合反应,C项错误,D项正确,故选C。
答案C
1.下列关于蛋白质性质的说法不正确的是( )
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.某些蛋白质遇到浓硝酸时(微热条件)会显示黄色
C.加热会使蛋白质变性
D.天然蛋白质水解的最终产物为多种氨基酸
解析 蛋白质溶液中加入盐溶液时,有两种情况:
当加入重金属盐溶液时,蛋白质会发生变性而失去蛋白质的生理活性,该过程是不可逆的,当加入高浓度的轻金属盐溶液时,蛋白质在水中的溶解度降低而析出,这个过程称为盐析,所以A项错误;
某些蛋白质遇到浓硝酸时(微热条件)会显示黄色,发生颜色反应,B项正确;
加热能使蛋白质变性,C项正确;
蛋白质是多种氨基酸分子通过分子间脱水而形成的,在蛋白质分子水解时,最终可得到多种氨基酸,D项正确。
2.下列营养物质在人体内发生的变化及其对人的生命活动所起的作用叙述不正确的是( )
A.淀粉葡萄糖CO2和H2O(释放能量维持生命活动)
B.纤维素葡萄糖CO2和H2O(释放能量维持生命活动)
C.油脂甘油和高级脂肪酸CO2和H2O(释放能量维持生命活动)
D.蛋白质氨基酸人体所需的蛋白质(影响人体生长发育)
解析 人体内没有水解纤维素的酶,所以纤维素在人体内不能水解,也无法被氧化而提供能量。
纤维素在人体内主要是加强胃肠的蠕动,有通便功能。
答案 B
3.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 加热、福尔马林、乙酸铅均能使鸡蛋白发生变性;
C项属于盐析。
4.分子式为C8H14N2O5的物质,经水解后得到丙氨酸和另一种氨基酸A,则A的分子式为( )
A.C5H7NO3B.C5H9N2O5
C.C5H9NO2D.C5H9NO4
解析丙氨酸的分子式为C3H7NO2,根据原子守恒可知,C8H14N2O5+H2O―→C3H7NO2+C5H9NO4,选项D正确。
答案 D
5.应用所学知识回答下列问题:
(1)下列物质对蛋白质的化学性质具有明显影响的是________(填字母,下同)。
A.重晶石(BaSO4) B.蓝矾C.碘酒D.高锰酸钾E.酒精F.生牛奶G.熟鸡蛋
(2)如果你发现有人误服重金属盐而出现了轻微中毒症状,需要你马上对病人进行抢救,你认为上述物质中可以应用的是________(写代号)。
(3)当你选择物质对病人进行抢救以后,下一步的打算或做法是________。
A.建议病人快去医院继续治疗
B.将病人安置于通风处呼吸新鲜的空气
C.建议病人卧床休息
解析
(1)蓝矾、碘酒、高锰酸钾、酒精等物质都能使蛋白质
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