高中化学-第五节-蛋白质和氨基酸教案-苏教版必修2.doc

第五节 蛋白质和氨基酸

【教学目标】
1、掌握几种常见的氨基酸的结构和性质；
2、掌握蛋白质的性质和检验方法。
【教学重点】蛋白质的性质，氨基酸的结构和性质
【教学难点】氨基酸的结构和性质
【教学过程】
一、蛋白质
1、蛋白质的结构和存在
(1)存在：广泛存在于生物体内，是组成细胞的基础物质。
(2)组成：含有C、H、O、N、S等元素。分子量很大，达几万到上千万。
O H
(3)结构： 含有肽键—C—N—，由不同氨基酸按不同排列顺序相结合而构成的高分子化合物，蛋白质中含有未缩合的羧基(—COOH)和氨基(—NH2)

图1 蛋白质结构图
2、蛋白质的性质
【观察与思考】
（1） 在试管里加入1mL～2mL鸡蛋白的水溶液，然后加入少量（NH4）2SO4饱和溶液。观察现象。把少量沉淀倾入另一支盛有蒸馏水的试管里，观察沉淀是否溶解。
（2）在试管里加入3mL鸡蛋白的水溶液，然后加入1mLCuSO4溶液。观察现象。把少量沉淀放入盛有蒸馏水的试管里，观察沉淀是否溶解。
（3）在试管里加入2mL鸡蛋白的水溶液，加热。观察现象。把试管里的下层物质取出一些放在水里，观察现象。
（4）在试管里加入2mL鸡蛋白的水溶液，然后加入2mL甲醛溶液。观察现象。把少量沉淀放入盛有蒸馏水的试管里，观察沉淀是否溶解。
（5）把一段棉线和毛线分别放在火焰上灼烧，注意闻气味。
现象与结论
实验步骤
蛋白质的性质
实验现象
（1）
盐析

（2）
变性

（3）

（4）

（5）
燃烧

问题与思考
（1）在鸡蛋白的水溶液里分别加入（NH4）2SO4饱和溶液和CuSO4溶液，都会产生固体物质，两者有什么不同？
（2）为什么生物实验室可用甲醛溶液（福尔马林）保存动物标本？
(1)两性：在蛋白质分子中存在着没有缩合的羧基和氨基，既能跟酸反应又能跟碱反应，具有两性。
(2)盐析——可逆过程：
浓的盐溶液[如(NH4)2SO4]
蛋白质溶液 蛋白质（结晶）
加水
注：①蛋白质溶液具有胶体的性质。
②少量的某些盐能促进蛋白质的溶解，浓的盐溶液，可使蛋白质的溶解度降低。
③盐析是物理过程，是可逆过程
④盐析可以用来分离、提纯蛋白质。
(3)变性——不可逆过程
热、酸、碱、重金属盐、紫外线、某些有机物（如乙醇、甲醛、苯酚）等都能使蛋白质发生变性。
【交流与讨论】
①人误食重金属盐如何解毒？
答：多吃含有蛋白质的物质可解毒。如牛奶、豆浆等。
②人长期在日光下暴晒为什么易得皮肤癌？
答：人长期在日光下暴晒，受到紫外线的作用，使得人的皮肤表面蛋白质变性，易患皮肤癌。
③紫汞、酒精为什么有消毒杀菌作用？
答：紫汞的主要成分是硝酸汞，属于重金属盐和乙醇都能使蛋白质变性，可用于消毒杀菌。
4、颜色反应：
蛋白质 浓硝酸 沉淀 微热 黄色
注：(1)有这种反应的蛋白质分子中一般有苯环存在。
(2)这是鉴别蛋白质的一种方法。
5、水解反应：
蛋白质 水解 最终产物是α—氨基酸
6、灼烧
蛋白质被灼烧时，产生具有烧焦羽毛的气味，这可用于鉴别蛋白质和其它有机合成材料。
思考：如何鉴别人造丝和真丝布料？
答：人造丝的主要成分是纤维素，真丝的主要成分是蛋白质。分别灼烧时，能燃烧产生黑烟的是人造丝。而产生烧焦羽毛气味的是真丝。
3、蛋白质的用途：
(1)蛋白质是不可缺少的营养物质；
(2)蛋白质是重要的纺织原料。
(3)蛋白质可应于食品、医药制剂等方面。
二、氨基酸
1、氨基酸概念：羧酸分子里烃基上的氢原子被氨基取
代后的生成物； H
注意：(1)氨基：氨气分子(NH3)去掉一个氢原子后的部分。
氨基的电子式：N H
(2)α—氨基酸：羧酸分子里的α氢原子被氨基取代的生成物。
(3) α—氨基酸是构成蛋白质的基石。
2、氨基酸的结构：α—氨基酸通式R—CH—COOH，既含有氨基(—NH2)又含有羧基(—COOH)。    NH2

3、几种常见的氨基酸：
名 称 浴称 结构简式
氨基乙酸 甘氨酸 CH2—COOH
NH2
α—氨基丙酸 丙氨酸 CH3—CH—COOH
NH2
α—氨基—β—苯基丙酸 苯丙氨酸 —CH2—CH—COOH
NH2
α—氨基戊二酸 谷氨酸 HOOC—CH2—CH2—CH—COOH
NH2
4、氨基酸的性质：
(1)与酸反应 (2)与碱反应
结论：氨基酸具有两性。
思考：在所学过的物质中有哪些物质既能跟酸反应又能跟碱反应？
答：Al、Al2O3、Al(OH)3、(NH4)2CO3、NH4HCO3、NaHCO3、(NH4)2S、NaHS、CNaH2PO4、Na2HPO4等。

例1 氨基乙酸在水溶液中存在如下平衡：
CH2COO-+H3O+ CH2COOH+H2O CH2COOH+OH-
NH2 NH2 NH3+
(1)若向氨基乙酸溶液中加入盐酸，则平衡向_______方向移动，有机物（写结构简式，下同）________的浓度增大；若向氨基乙酸溶液中加入NaOH，则平衡向_________方向移动，有机物离子________的浓度增大。
(2)若以Pt为电极在下列介质中电解氨基乙酸溶液：
①在强酸溶液中，在________极上析出氨基乙酸；在强碱溶液中，在________极上杆出氨基乙酸。
②在PH=5时，请写出阳极的电极反应式为：_______________
答案：(1)正方向，CH2COOH；逆方向，CH2COO-
NH3+ NH2
(2)①阴，阳 ②4OH--4e=2H2O+O2↑
例2 将淀粉桨和淀粉酶的混合物放入玻璃纸袋中，扎好袋口，浸入流动的温水中。相当一段时间后，取袋内液体分别与碘水，新制Cu(OH)2（加热）和浓HNO3（微热）作用，其现象分别是（ ）
A、显蓝色、无现象、显黄色 B、显蓝色、红色沉淀、无现象
C、无现象、变黑色、显黄色 D、无现象、红色沉淀、无现象
答案为：C
【课后练习】
一、选择题（每小题有1—2个选项符合题意）
1、为了鉴别某白色纺织品的成分是蚕丝还是“人造丝”，可选用的方法是（ ）
A、滴加浓HNO3 B、滴加浓硫酸 C、滴加酒精 D、灼烧
2、误食重金属盐会使人中毒，可以用以解毒急救的措施是（ ）
A、服大量食盐水 B、服葡萄糖水 C、服鸡蛋清 D、服新鲜牛奶
3、下列关于蛋白质的叙述错误的是（ ）
A、在世界上，我国首先人工合成了具有生命活力的蛋白质
B、蛋白质是组成细胞的基础物质，它是一种纯净物
C、天然蛋白质的水解的最终产物都是α—氨基酸
D、高温灭菌消毒的原理是加热后蛋白质变性，从而细菌死亡
4、下列物质中，主要成分不属于天然高分子化合物的是（ ）
A、牛油 B、棉花 C、酚醛树脂 D、蚕丝
5、下列过程与蛋白质变性无关的是（ ）
A、用煮沸的方法可使医疗器械消毒
B、用福尔马林保存生物标本
C、鸡蛋白溶液里加入饱和硫酸铵溶液，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
6、除去蛋白质溶液中混入少量的食盐，采用正确做法是（ ）
A、盐析 B、分液 C、渗析 D、沉降后过滤
7、农业上杀菌剂波尔多液由硫酸铜和石灰乳按一定比例配制而成，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
8、关于蛋白质的叙述中，正确的是（ ）
A、可用渗析的方法分离和提纯蛋白质
B、蛋白质是多种α—氨基酸加水而成的天然高分子化合物
C、浓的Na2SO4溶液可使蛋白质溶液发生盐析，加水后析出的蛋白质又会溶解
D、浓的BaCl2溶液可使蛋白质发生盐析，加水后析出的蛋白质又会溶解
9、把丙氨酸的晶体溶于水，使溶液呈强碱性，则下列四种微粒中存在最多的是（ ）
A、CH3—CH—COOH B、CH3—CH—COO-
NH2 NH2
C、CH3—CH—COO- D、CH3—CH—COOH
NH3+ O O NH3+
10、高分子链为：[ NH—CH2—C—NH—CH—C ]n，可用于合成该链的单体是（ ）
CH2—
(1)甘氨酸 (2)丙氨酸 (3)苯丙氨酸 (4)谷氨酸
A、(1)(3) B、(3)(4) C、(2)(3) D、(1)(2)
11、蛋白质在蛋白酶和胰蛋白酶的作用下变成氨基酸的反应属于（ ）
A、消去反应 B、缩聚反应 C、水解反应 D、酯化反应
二、填空题：
12、有机物A的分子式为C3H7O2N，它既能与NaOH溶液反应，又能与硫酸反应，则A的结构简式为__________________________。
13、(1)蛋白质溶液中含杂质Cl-，有人用滴加AgNO3溶液的方法除Cl-，他这样的错误是________
(2)现有淀粉胶体和蛋白质胶体的混合液，要检验其中蛋白质的存在，可取混合液少许，向其中加入1mL_________，加热至沸，溶液显明显的________，说明蛋白质存在。要把蛋白质和淀粉分离开，可向溶液中加入大量固体________，因蛋白质___________而盐析成沉淀析出，从而使蛋白质从混合液中分离出来。
三、计算题：
14、对牛奶中的蛋白质进行下列实验：取30mL鲜牛奶，用盖尔达法分解蛋白质
（蛋白质 浓 (NH4)2SO4 浓NaOH溶液 NH3）用0.5mol/LH2SO4溶液50mL吸收氨后，
水蒸气蒸馏
剩余的酸用1mol/L的NaOH溶液中和，此时需要NaOH溶液38mL。
(1)30mL鲜牛奶中共含有多少g氮？
(2)如果蛋白质中含氮16%（质量分数），计算牛奶中蛋白质的质量分数（牛奶密度为1.03g/mL）
【答案】
一、选择题：
1、D 2、CD 3、B 4、AC 5、C 6、C 7、D 8、AC 9、B
10、A 11、C
二、填空题：
12、CH3CH—COOH或CH2—CH2—COOH
NH2 NH2
13、(1)AgNO3是重金属盐，加入AgNO3能使蛋白质变性，达不到除杂目的。
(2)浓HNO3，黄色；(NH4)2SO4或Na2SO4，因降低蛋白质溶解度。
三、计算题：
14、(1)0.168g (2)3.40%

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