8.2第4课时糖类蛋白质和氨基酸ppt课件-（2020）新苏教版高中化学高一下学期必修第二册.pptx

1、第二单元第二单元食品中的有机化合物食品中的有机化合物专专题题8有机化合物的获得与应用有机化合物的获得与应用第第4 4课课时糖类蛋白质和氨基酸时糖类蛋白质和氨基酸1.从官能团的角度入手,理解糖类、蛋白质和氨基酸的性质。了解糖类和蛋白质的水解特点,逐渐形成宏观辨识与微观探析的学科核心素养。2.了解基本营养物质在日常生活中的应用,养成科学态度与社会责任的学科核心素养。素养目标【知识铺垫】1.葡萄糖在人体内氧化放热,为人体的生命活动提供能量。2.淀粉遇碘会变成蓝色,实验室中可用淀粉溶液检验单质碘。素养初探【自主梳理】一、糖类1.糖类化合物的组成、存在和物理性质物质葡萄糖蔗糖淀粉纤维素化学式C6H12O

2、6C12H22O11(C6H10O5)n(C6H10O5)n在自然界的存在葡萄汁、蜂蜜、带甜味的水果甘蔗、甜菜等植物体内植物种子和块根、大米、小麦植物的细胞壁、棉花、木材颜色、状态无色晶体无色晶体白色粉末白色固体水溶性易溶易溶不溶不溶都是天然高分子化合物 2.化学性质(1)葡萄糖的化学性质葡萄糖的氧化反应葡萄糖可以燃烧,也可在人体组织中发生缓慢氧化,反应的热化学方程式为C6H12O6(s)+6O2(g) =6CO2(g)+6H2O(l)H=-2 803 kJmol-1。 葡萄糖的检验 葡萄糖的分解葡萄糖在酒化酶的作用下可转化为酒精,反应的化学方程式为C6H12O6 2C2H5OH+2CO2。(

3、2)淀粉水解反应淀粉在淀粉酶的作用下发生复杂的变化,水解生成葡萄糖,反应的化学方程式为显色反应:淀粉遇碘变蓝。 【微思考1】蔗糖和麦芽糖的分子式均为C12H22O11,二者属于何种关系?淀粉、纤维素的分子组成均为(C6H10O5)n,二者是否互为同分异构体?提示 蔗糖和麦芽糖互为同分异构体;淀粉和纤维素的分子组成尽管都书写为(C6H10O5)n,但二者的n值不同,二者不互为同分异构体。二、蛋白质和氨基酸1.蛋白质(1)组成组成蛋白质的元素有碳、氢、氧、氮和硫等,蛋白质是结构非常复杂的高分子化合物,相对分子质量从几万到几千万不等。(2)性质水解蛋白质在一定条件下能发生水解反应,最终转化为各种小分

4、子的氨基酸。盐析 定义向蛋白质溶液中加入某些浓的无机盐溶液如(NH4)2SO4溶液、Na2SO4溶液等,可使蛋白质的溶解度降低而析出条件浓的轻金属盐溶液或铵盐溶液,能使蛋白质的溶解度降低特点是可逆过程,加水时能使沉淀溶解。盐析过程中,蛋白质的化学组成和空间结构没有发生改变变性在加热、强酸、强碱、重金属盐、紫外线、福尔马林(36%40%甲醛溶液)的作用下,蛋白质原有的化学组成或空间结构会发生改变,其生理功能也会随之改变,我们把这种变化称为蛋白质的变性,变性后的蛋白质不能再恢复,是不可逆过程。2.氨基酸(1)组成和结构氨基酸分子中均含有羧基(COOH)和氨基(NH2)基团,天然的氨基酸都是-氨基酸

5、,分子中氨基连接在离羧基最近的碳原子上,可用通式表示具有两性, COOH可与碱反应, NH2可与酸反应 (2)氨基酸间的反应在一定条件下,氨基酸之间能发生反应,生成多肽,多肽再经过一系列复杂的变化构成蛋白质。【微思考2】蛋白质盐析与变性的主要区别是什么?提示 盐析是降低了蛋白质在水中的溶解度而析出,结构和性质没有改变,是物理变化;变性则使蛋白质的结构和性质发生改变,是化学变化。盐析是可逆过程,变性是不可逆过程。【自我检测】1.判断正误(正确的打“”,错误的打“”)。(1)糖类、油脂、蛋白质均可发生水解反应()(2)纤维素在人体内可水解为葡萄糖,故可用作人类的营养物质()(3)淀粉、纤维素、油脂

6、和蛋白质都属于天然高分子化合物()(4)将(NH4)2SO4、CuSO4溶液分别加入蛋白质溶液中,都出现沉淀,表明二者均可使蛋白质变性()(5)蛋白质完全燃烧的产物只有CO2和H2O() 2.下列关于淀粉和纤维素的叙述不正确的是()A.它们的通式都是(C6H10O5)n,互为同分异构体B.它们都是混合物C.它们都可以燃烧,完全燃烧产物为CO2和H2OD.它们都是天然高分子化合物A3.糖类、油脂、蛋白质为基本营养物质。(1)蛋白质、淀粉、脂肪三种营养物质中属于高分子化合物的是,水解的最终产物能与新制的Cu(OH)2碱性悬浊液反应生成砖红色沉淀的是,制造肥皂的主要原料是。 (2)蛋白质水解的最终产

7、物是。 (3)淀粉溶液和蛋白质溶液都是胶体,用一束光通过其溶液,都产生,检验它们可选用的试剂是。 碘水丁达尔效应氨基酸脂肪淀粉蛋白质、淀粉新知一新知一 糖糖类的性质类的性质【问题探究】糖类是一种重要的人体供能物质。在有机化学中,葡萄糖、蔗糖、淀粉和纤维素都属于糖类。1.糖类曾被称为“碳水化合物”,可用通式Cn(H2O)m表示。是否所有的糖类都符合该通式?符合该通式的有机化合物就是糖类吗?提示 并不是所有的糖类都符合通式Cn(H2O)m,如脱氧核糖分子式为C5H10O4就不符合该通式。符合该通式的有机化合物也不一定是糖类,如甲醛(HCHO),分子式CH2O;乙酸(CH3COOH)和甲酸甲酯(HC

8、OOCH3),分子式均为C2H4O2,它们的分子式均符合Cn(H2O)m的形式,但都不属于糖类。素养提升2.是否有甜味的物质就是糖?糖是否都有甜味?提示 不是所有有甜味的物质都是糖,比如甘油具有甜味,但它属于醇类,日常生活中还有很多甜味剂,如糖精、阿斯巴甜、甜蜜素等都不是糖类。不是所有的糖都是有甜味的,比如淀粉和纤维素就没有甜味。3.馒头或米饭在口腔中咀嚼有甜味,是否能够说明淀粉是有甜味的?为什么?提示 不能。淀粉本身没有甜味,在口腔内被唾液淀粉酶催化水解生成麦芽糖,所以有甜味。4.许多家庭用糯米酿制米酒,工业上利用高粱、玉米等粮食或植物的秸秆制造酒精,你知道它们的原理吗?提示 糯米、高粱、玉

9、米等粮食中含有淀粉,植物的秸秆中含有纤维素,淀粉和纤维素水解均可生成葡萄糖;葡萄糖在酒化酶的作用下分解可生成乙醇和CO2。反应过程可表示为【深化拓展】检验淀粉水解及水解程度的实验步骤 实验现象及结论: 情况 现象A现象B结论溶液呈蓝色未产生砖红色沉淀(未产生光亮的银镜)未水解溶液呈蓝色出现砖红色沉淀(产生光亮的银镜)部分水解溶液不呈蓝色 出现砖红色沉淀(产生光亮的银镜)完全水解【微点拨】(1)检验淀粉水解的水解产物时,要先用氢氧化钠溶液中和起催化作用的稀硫酸,再加新制的Cu(OH)2碱性悬浊液(或银氨溶液)。(2)淀粉的检验,必须直接取水解液加入碘水,不能取中和液,因为碘能与NaOH溶液反应。

10、与Cl2与NaOH的反应类似:I2+2NaOH=NaIO+NaI+H2O。 【素能应用】例1 为检验淀粉水解的情况,进行如图所示的实验。试管甲和丙均用6080 的水进行水浴加热56 min,试管乙不加热。待试管甲中的溶液冷却后再进行后续实验。实验1:取少量甲中溶液,加入新制的氢氧化铜碱性悬浊液,加热,没有砖红色沉淀出现。实验2:取少量乙中溶液,滴加几滴碘水,溶液变蓝,但取少量甲中溶液做此实验时,溶液不变蓝。实验3:取少量丙中溶液加入NaOH溶液调节至碱性,再滴加碘水,溶液颜色无明显变化。下列结论错误的是()A.淀粉水解需要在催化剂和一定温度下进行B.欲检验淀粉是否完全水解,最好在冷却后的水解液

11、中直接加碘C.欲检验淀粉的水解产物是否具有还原性,可在水解液中加入新制的氢氧化铜碱性悬浊液并加热D.若用唾液代替稀硫酸,则实验1可能出现预期的现象C【变式设问】(1)通过实验2,可得到怎样的结论?提示 甲中溶液滴加碘水,溶液不变蓝,说明甲中没有淀粉,即淀粉已经完全水解;乙中溶液滴加碘水,溶液变蓝,说明乙中含有淀粉,即淀粉未发生水解或部分水解。(2)写出淀粉水解的化学方程式。提示 (C6H10O5)n+nH2O nC6H12O6。淀粉 葡萄糖变式训练1下列说法正确的是()A.凡符合Cn(H2O)m通式的化合物一定属于糖类,不符合此通式的不属于糖类B.凡能溶于水且具有甜味的化合物都属于糖类C.葡萄

12、糖是能水解的最简单糖类D.淀粉是绿色植物光合作用的产物,是动植物所需能量的重要来源D规律方法银氨溶液和新制的Cu(OH)2碱性悬浊液使用注意事项1.使用银氨溶液或新制的Cu(OH)2碱性悬浊液检验葡萄糖,都必须在碱性条件下进行反应。2.检验葡萄糖的反应过程都需要加热,但加热方式不同,与银氨溶液反应需水浴加热,与新制的Cu(OH)2碱性悬浊液可直接加热煮沸。3.银氨溶液或新制的Cu(OH)2碱性悬浊液使用时,都必须现配现用,不能久置。新知二新知二 蛋蛋白质的性质白质的性质【问题探究】1965年我国科技工作者成功合成了结晶牛胰岛素,这是世界上第一个人工合成的蛋白质,它的结构、生物活力、物理性质、化

13、学性质、结晶形状都和天然的牛胰岛素完全一样,为人类认识生命、揭开生命奥秘迈出了可喜的一大步。人工合成牛胰岛素结晶 1.蛋白质在人们生活中处处可见,它有哪些重要性质呢?提示 蛋白质在一定条件下能水解,转化为各种小分子的氨基酸。向蛋白质溶液中加入某些浓的无机盐溶液,可使蛋白质的溶解度降低而析出,是可逆过程。蛋白质在多种情况下能够发生结构和性质的改变,这种改变是不可逆的,被称为蛋白质的变性。2.向鸡蛋清溶液中加入硫酸铜溶液,再加入蒸馏水,有何现象发生? 提示 鸡蛋清溶液中出现沉淀,加蒸馏水后沉淀不能溶解。 3.为什么在农业上用波尔多液(由硫酸铜、生石灰和水制成)来做杀菌剂?提示 波尔多液含有重金属盐

14、,能使细菌中的蛋白质变性而杀死细菌,所以可用来做杀菌剂。4.到市场上购买衣服,如何确定衣料是真丝制品?提示 天然毛或丝的主要成分是蛋白质,可剪一段衣服上的线头,在火焰上灼烧,若闻到有烧焦羽毛的气味,则为天然毛或丝制品,否则不是真丝制品。5.你了解医院里有哪些常见的杀菌消毒的方法吗?其消毒原理是什么?提示 医院中使用紫外线灯、84消毒液或过氧乙酸对环境进行消毒,为病人打针前用酒精对局部皮肤进行消毒,对病人床单等物品高温消毒。紫外线、强氧化剂、乙醇和高温加热能使蛋白质变性,从而达到杀菌消毒的目的。【深化拓展】蛋白质的盐析和变性的区别 类型 盐析变性定义向蛋白质溶液中加入某些浓的无机盐溶液,可使蛋白

15、质的溶解度降低而析出在加热、强酸、强碱、重金属盐、紫外线等作用下,蛋白质原有的化学组成或空间结构、生理功能发生改变浓硝酸可使蛋白质变性,会使某些蛋白质变黄色 类型 盐析变性条件轻金属盐和铵盐的浓溶液紫外线照射、加热或加入某些有机化合物(如甲醛、乙醇等)、强酸、强碱、重金属盐(如铅盐、铜盐、汞盐等)医用酒精含有75%的乙醇 类型盐析变性特征可逆过程,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,化学变化用途提纯蛋白质杀菌消毒【微点拨】正确理解蛋白质盐析和变性的区别(1)分清重金属离子和轻金属离子,便于判断盐析与变性。常见的重金属离子有Cu2+、P

16、b2+、Hg2+等;常见的轻金属离子有Na+、Mg2+、K+、Ca2+等。(2)盐的浓度对蛋白质性质的影响。重金属盐溶液无论浓度的大小均能使蛋白质变性;轻金属盐的稀溶液促进蛋白质的溶解,而浓溶液能使蛋白质发生盐析。【素能应用】例2 下列关于蛋白质的叙述正确的是()A.向蛋白质溶液中分别加入NaCl溶液、CuSO4溶液,其过程均是不可逆的B.重金属盐使蛋白质变性,但是吞“钡餐”(主要成分是硫酸钡)不会引起中毒C.温度越高,酶对某些生化反应的催化效率就越高D.医疗上用体积分数为75%的酒精杀菌消毒,利用了酒精可以使蛋白质盐析的性质B【变式设问】(1)BaCO3不溶于水,能否代替BaSO4作钡餐使用

17、?提示 不能。BaCO3虽然不溶于水,但是BaCO3进入胃中,会溶于胃酸生成易溶于水的BaCl2,Ba2+为重金属阳离子,会使人体蛋白质变性而造成人体中毒。(2)绝大多数酶是具有催化作用的蛋白质,那么酶的催化作用与温度有怎样的关系?提示 温度较低时,酶的催化活性降低;适当温度下,酶具有很高的催化活性;温度过高,酶会发生蛋白质的变性,则不再具有催化活性。酶发生蛋白质变性后,即使再降到合适的温度,也不再具有催化作用。技巧点拨重金属盐使蛋白质变性的应用(1)消毒杀菌:农业上使用波尔多液做杀菌剂利用了Cu2+可以使蛋白质变性;公共场所常用铜制门把手,使用过程中可产生少量Cu2+能杀菌消毒,减少传染病的

18、发生;使用银质器皿盛放食物,防止腐败变质,因为少量的Ag+能够杀菌消毒。(2)重金属中毒的解毒方法:重金属盐有毒是因为重金属盐进入人体会使人体蛋白质变性,因此误食重金属盐可口服鸡蛋清、牛奶、豆浆等富含蛋白质的食物,使人体中的重金属离子与这些蛋白质结合,减少与人体的接触,从而起到解毒的作用。变式训练2棉花和羊毛都具有的特点是()A.都只含有C、H、O三种元素B.灼烧后有烧焦羽毛的气味C.燃烧产物只有二氧化碳和水D.在一定条件下都能发生水解反应D素养脉络1.下列有关淀粉和纤维素(C6H10O5)n的叙述正确的是()A.互为同分异构体B.都是天然高分子化合物C.遇碘(I2)均会显蓝色D.在人体内均会

19、发生水解反应B素养巩固2.(2021扬州高一月考)生活中的一些问题常涉及化学知识,下列叙述正确的是()A.棉花的主要成分是纤维素B.过多食用糖类物质如淀粉等不会致人发胖C.淀粉在人体内直接水解生成氨基酸,供人体组织的营养需要D.纤维素在人体消化过程中起重要作用,纤维素可以作为人类的营养物质A3.下列变化不是化学变化的是()A.在蛋白质溶液中,加入饱和硫酸铵溶液,有沉淀析出B.皮肤不慎沾上浓硝酸而呈黄色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浸泡植物种子A4.糖的定义为多羟基醛或多羟基酮,或能水解生成多羟基醛或多羟基酮的物质。请根据物质和回答问题:(1)物质和中属于糖的是。 (2)物质在适宜的条件下可发生化学反应生成物质,该反应的类型是。 取代反应酯化反应水解反应氧化反应(3)物质跟冰醋酸在一定条件下反应生成相对分子质量为174的有机化合物,有机化合物的结构简式是。 答案 (1)(2)