高中化学必修二第三章第四节第2课时.docx

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高中化学必修二第三章第四节第2课时

第2课时　油脂　蛋白质

[学习目标定位]　1.认识油脂和蛋白质的主要性质。

2.了解油脂和蛋白质的组成。

3.知道油脂和蛋白质在日常生活、生产中的应用。

一　油脂的分子结构和性质

1．油脂的分子结构

（1）油脂是由多种高级脂肪酸跟甘油生成的酯，其结构如下图所示：

结构式里，R1、R2、R3为同一种烃基的油脂称为简单甘油酯；R1、R2、R3为不同种烃基的油脂称为混合甘油酯。

天然油脂大都是混合甘油酯。

（2）油和脂肪统称为油脂。

油和脂肪的状态不同，油脂中的碳链含碳碳双键较多时，主要是低沸点的植物油；油脂中的碳链含碳碳单键较多时，主要是高沸点的动物脂肪。

2．油脂的化学性质

（1）油脂的水解反应

①油脂在酸性条件下水解生成甘油（丙三醇）和高级脂肪酸，如：

②油脂在碱性条件下的水解反应称为皂化反应，在此条件下油脂水解为甘油、高级脂肪酸盐。

在工业生产中，常用此反应来制取肥皂。

硬脂酸甘油酯与NaOH溶液共热的化学方程式为

（2）油脂的氢化反应

植物油分子中存在

，能与氢气发生加成反应，将液态油脂转化为固态油脂。

[归纳总结]

[活学活用]

1．下列关于油脂的叙述不正确的是（　　）

A．油脂属于酯类

B．油脂的组成元素为C、H、O

C．油脂可使酸性高锰酸钾溶液褪色

D．油脂不能使溴的四氯化碳溶液褪色

答案　D

解析　油脂是高级脂肪酸与甘油（丙三醇）形成的酯，故它属于酯类，其组成元素为C、H、O。

有些油脂是由不饱和的高级脂肪酸与甘油形成的酯，故可使酸性KMnO4溶液褪色，可使溴的CCl4溶液褪色。

2．下列叙述正确的是（　　）

A．羊油是高分子化合物，是纯净物

B．羊油是高级脂肪酸的高级醇酯

C．工业上将羊油加氢制造硬化油，有利于保存

D．羊油可以在碱性条件下加热水解制肥皂

答案　D

解析　本题综合考查了油脂的组成和油脂的化学性质。

羊油是动物脂肪，属于油脂，是多种高级脂肪酸的甘油酯，是混合物而不是纯净物，油脂都不是高分子化合物，所以A选项错误；构成羊油的是高级脂肪酸的甘油酯，而不是高级醇酯，B选项错误；羊油并不是液态油，而是固态酯，是饱和高级脂肪酸形成的甘油酯，因此不存在催化加氢的问题，所以C选项错误；D选项油脂在碱性条件下水解，这种水解又称为皂化反应，是工业上制肥皂的方法，所以D选项正确。

二　蛋白质的组成与性质

1．蛋白质的盐析

（1）按表中实验操作完成实验，并填写下表：

实验操作

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

（2）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

（1）按表中实验操作完成实验，并填写下表：

实验操作

实验现象

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

实验结论

加热、CuSO4溶液、乙醇都能使蛋白质的性质发生改变

（2）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。

（3）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．蛋白质的特征反应

（1）颜色反应：

在盛有鸡蛋清溶液的试管中，滴加浓硝酸，观察到的现象是鸡蛋清溶液变黄色，利用此性质可以鉴别某些蛋白质。

（2）蘸取少量鸡蛋清或取一根头发，放在酒精灯上灼烧，闻气味。

其实验现象是有烧焦羽毛的特殊气味，用此性质可鉴别毛料纤维和合成纤维。

[归纳总结]

蛋白质的盐析与变性比较

（1）蛋白质的盐析属于物理变化，是可逆过程。

盐析析出的蛋白质，加入较多量的水，还会溶解。

利用盐析可分离和提纯蛋白质。

（2）蛋白质的变性是一种化学变化，是不可逆的。

这种变化使蛋白质的化学组成或空间结构发生变化，因而生理功能会随之改变。

[活学活用]

3．能使蛋白质变性的是（　　）

①硫酸钾　②甲醛　③氯酸钾　④硝酸汞　⑤氯化铵　⑥氢氧化钠

A．②④⑥B．①③⑤C．①②③D．④⑤⑥

答案　A

4．误食重金属盐会引起中毒，下列急救方法不能用于解毒的是（　　）

A．立即喝大量的食盐水B．立即喝大量牛奶

C．立即喝大量的豆浆D．立即喝大量蛋清

答案　A

解析　牛奶、豆浆、蛋清均为蛋白质，立即服用，可以减轻重金属盐对人体蛋白质的凝结作用，起到解毒的效果。

当堂检测

1．下列关于油脂的叙述错误的是（　　）

A．从溴水中提取溴可用植物油作萃取剂

B．用热的纯碱溶液可区别植物油和矿物油

C．含Ca2＋、Mg2＋的水使肥皂去污能力减弱是因为发生了沉淀反应

D．生产盐酸和人造脂肪必须用氢气作原料

答案　A

解析　植物油为不饱和羧酸和甘油形成，其中含有

可和溴水加成，故植物油不可萃取溴水中的溴，A错；植物油为油脂，在热碱溶液中水解，生成溶于水的羧酸盐和甘油；矿物油为烃类，密度比水小，且不溶于水，故会出现分层；肥皂的主要成分为C17H35COONa可溶于水，含Ca2＋、Mg2＋较多的水，遇C17H35COO－形成不溶的硬脂酸钙和硬脂酸镁，使肥皂去污能力减弱，故C正确。

生产盐酸工业上用H2和Cl2反应制得，而人造脂肪是将不饱和油脂与H2加成形成饱和油脂——脂肪，故D正确。

2．下列物质属于油脂的是（　　）

A．①②B．④⑤C．①⑤D．①③

答案　C

3．下列关于蛋白质的叙述正确的是（　　）

A．鸡蛋黄的主要成分是蛋白质

B．鸡蛋生食营养价值更高

C．鸡蛋白遇碘变蓝色

D．蛋白质水解最终产物是氨基酸

答案　D

解析　鸡蛋白的主要成分是蛋白质，遇碘不变蓝色，淀粉遇碘变蓝色。

4．棉花和羊毛都具有的特点是（　　）

A．遇浓硝酸显黄色

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．在一定条件下能发生水解

答案　D

解析　棉花的主要成分为纤维素，羊毛的主要成分为蛋白质，二者共同的性质是都能发生水解反应。

“遇浓硝酸显黄色、灼烧后有烧焦羽毛的气味”是蛋白质的特征反应；蛋白质燃烧不仅生成二氧化碳和水，还生成含氮的物质、硫的氧化物等。

5．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（　　）

答案　B

解析　人体中没有水解纤维素的酶，纤维素在人体内不消化。

40分钟课时作业

[基础过关]

一、脂与酯、植物油与矿物油的区别

1．下列说法正确的是（　　）

A．植物油属于酯，脂肪也属于酯

B．酯是纯净物，油脂是混合物，油脂不属于酯

C．所有的脂都属于酯，因而化学上“脂”与“酯”经常混用

D．脂肪是高级脂肪酸的甘油酯，而油不是

答案　A

解析　植物油和动物脂肪都是高级脂肪酸的甘油酯，区别在于前者为液态，烃基不饱和程度大，后者为固态，烃基饱和或不饱和程度较小，因而A对，D错；油脂属于酯，酯可以是混合物，也可以是纯净物，B错；脂不一定是酯，如树脂不是酯，酯也不一定是脂，如乙酸乙酯不是脂，C错。

2．下列物质中不属于油脂的是（　　）

A．花生油B．石蜡油C．棉籽油D．牛油

答案　B

解析　石蜡油是液态烷烃的混合物，不属于油脂。

3．区别植物油和矿物油的正确方法是（　　）

A．看色、态，是否澄清、透明

B．加NaOH溶液，煮沸

C．加新制的Cu（OH）2悬浊液

D．加酸性高锰酸钾溶液，振荡

答案　B

解析　植物油的成分是不饱和高级脂肪酸甘油酯，矿物油指汽油、煤油等，其成分为液态烷烃、烯烃等。

纯净的植物油和矿物油都是无色液体，所以A选项错误；植物油和矿物油都不能与新制备的Cu（OH）2悬浊液反应；植物油分子中含有不饱和键，可使酸性高锰酸钾溶液褪色，若矿物油是裂化汽油，同样也能使酸性高锰酸钾溶液褪色；向两者中分别加入NaOH溶液煮沸，分层现象消失的是植物油，无变化的是矿物油。

二、油脂的性质与用途

4．下列说法正确的是（　　）

A．油和脂是同系物

B．油和脂是同一类物质

C．油脂兼有酯和烯烃的一些化学性质

D．同碳原子数的油和脂是同分异构体

答案　B

解析　油脂是油和脂肪的统称。

油脂是由多种饱和的或不饱和的高级脂肪酸的甘油酯组成的混合物，其成分属于酯类物质，具有酯的化学性质。

只有由不饱和高级脂肪酸跟甘油生成的酯组成的液态油，才兼有酯和烯烃的一些性质。

5．食品店里出售的冰淇淋是硬化油，它是以多种植物油为原料来制取的，制作过程发生的反应是（　　）

A．水解反应B．取代反应

C．加成反应D．氧化反应

答案　C

解析　植物油是液态油，冰淇淋是硬化油，是固态的，液态的油变成固态的脂肪（硬化油）需要将不饱和烃基和氢气发生加成反应生成饱和烃基。

6．下列属于油脂的用途的是（　　）

①人类的营养物质　②制取肥皂　③制取甘油　④制备高级脂肪酸　⑤制取汽油

A．①②③⑤B．②③④⑤

C．①③④⑤D．①②③④

答案　D

解析　汽油是液态烃的混合物，主要来自于石油，不能由油脂制备。

三、多种营养物质的性质比较

7．下列关于物质水解应用的说法不正确的是（　　）

A．油脂的水解又称为皂化反应，故可用油脂的酸性水解来制备肥皂和甘油

B．可以以淀粉、纤维素为原料通过水解制得葡萄糖

C．人体对食物中蛋白质的消化其实就是使蛋白质发生了水解

D．用粮食酿酒与淀粉的水解有着密切的关系

答案　A

解析　油脂在碱性条件下的水解反应称为皂化反应，A错误；淀粉、纤维素的水解产物都是葡萄糖，B项正确；食物中的蛋白质进入人体后，在酶的作用下发生水解生成氨基酸，才能被人体吸收，C正确；酿酒首先利用的就是多糖水解生成葡萄糖，再由葡萄糖转化成酒精，D项正确。

8．将淀粉浆和淀粉酶的混合物放入半透膜袋中，扎好后浸入流动的温水中，经过足够的时间后，取出袋内的液体，分别与①碘水、②新制Cu（OH）2悬浊液（加热）、③浓硝酸（微热）作用，其现象依次是（　　）

A．显蓝色；无红色沉淀；显黄色

B．不显蓝色；无红色沉淀；显黄色

C．显蓝色；有红色沉淀；不显黄色

D．不显蓝色；有红色沉淀；不显黄色

答案　B

解析　淀粉在淀粉酶作用下经足够长时间后，完全水解为葡萄糖渗透到袋外水中，而淀粉酶是蛋白质，属高分子化合物，留在袋内，遇浓硝酸显黄色。

9．下列物质中属于高分子化合物的是（　　）

①蛋白质　②植物油　③纤维素　④淀粉　⑤葡萄糖　⑥脂肪　⑦氨基酸

A．①②⑥B．②⑥⑦C．①③④D．⑤⑥⑦

答案　C

解析　淀粉、蛋白质、纤维素都是高分子化合物，植物油、脂肪、氨基酸、葡萄糖均不是高分子化合物。

[能力提升]

10．能用于鉴别蛋白质、淀粉和肥皂液的一种试剂是（　　）

A．碘水B．NaOH溶液

C．浓硝酸D．MgSO4溶液

答案　C

解析　浓硝酸能使蛋白质变黄，使肥皂液（胶体）产生沉淀，与淀粉混合无明显现象，从而将三种物质区别开来

11．蛋白质是细胞结构里复杂多变的高分子化合物，存在于一切细胞中。

组成人体蛋白质的必需氨基酸，人体不能合成，只能　　　　；非必需氨基酸可以在人体中利用　　　　合成。

蛋白质在人体胃蛋白酶和胰蛋白酶作用下，经过水解最终生成　　　　。

氨基酸被人体吸收后，重新结合成人体所需的各种　　　　，其中包括上百种激素和酶。

动物的毛和皮、蚕丝的主要成分是蛋白质，可以制作　　　　，动物胶可以制　　　　。

答案　从食物中补给　氮元素　氨基酸　蛋白质　服装　照相用片基

解析　本题主要考查了蛋白质的主要应用，常识性知识应该识记。

12．

（1）蛋白质分子中除含有　　　　、　　　　、____________________________、

　　　　四种元素外，常含有　　　　元素。

（2）豆油常温下呈液态的原因是___________________________________

________________________________________________________________________。

豆油与NaOH溶液共热发生　　　反应（也叫　　　　反应），生成　　　　和　　　　。

答案　

（1）C　H　O　N　S、P

（2）碳链中含较多的

键　水解　皂化　高级脂肪酸钠　甘油

13.如图为硬脂酸甘油酯在碱性条件下水解的装置图。

进行皂化反应时的步骤如下：

（1）在圆底烧瓶中装入7～8g硬脂酸甘油酯，然后加入2～3g氢氧化钠、5mLH2O和10mL酒精。

加入酒精的作用是

________________________________________________________________________。

（2）隔着石棉网给反应混合物加热约10min，皂化反应基本完成，所得到的混合物为　　　　（填“悬浊液”、“乳浊液”、“溶液”或“胶体”）。

（3）向所得混合物加入　　　　　，静置一段时间后，溶液分为上下两层，肥皂在　　　　　层，这个操作称为　　　　　。

（4）图中长玻璃导管的作用为

________________________________________________________________________。

答案　

（1）溶解硬脂酸甘油酯和氢氧化钠，提高皂化速率　

（2）胶体　（3）食盐颗粒　上　盐析　（4）冷凝回流

解析　本题考查皂化反应实验的基本操作技能。

（1）硬脂酸甘油酯与氢氧化钠不互溶，而酒精既能溶解氢氧化钠，又能溶解硬脂酸甘油酯，所以用酒精作为溶剂，形成均匀混合物，加快皂化反应速率。

（2）皂化完全后得到硬脂酸钠、甘油等混合物，属于胶体。

（3）硬脂酸钠在饱和食盐水中溶解度降低，发生凝聚（盐析），析出的凝聚物在液体上层。

（4）长玻璃管起冷凝作用，使有机物蒸气回流。

[拓展探究]

14．大豆含有大量的蛋白质和脂肪，由大豆配制出来的菜肴很多，它是人体营养中最重要的补品之一，我们几乎每天都要饮食豆制品。

请回答下列问题：

（1）我们所吃的豆腐是一种　　　　（填字母序号，下同）。

A．蛋白质凝胶B．纯蛋白质

C．脂肪D．淀粉

（2）我们食用的大豆，最终补充给人体的主要成分是　　　　。

A．氨基酸B．蛋白质C．油脂D．糖类

（3）天然蛋白质水解的最终产物是　　　　，请以甘氨酸（

）为例，写出其与NaOH反应的化学方程式：

________________________________________________________________________。

（4）豆油不能保存较长时间的原因主要是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　，所以必须进行硬化，油脂的硬化是指　　　　　　　　　　，人造脂肪指的是　　　　　　　　　　　　　。

答案　

（1）A　

（2）A　（3）α氨基酸

（4）分子中含有碳碳双键，易被空气中的O2氧化　对易氧化的不饱和脂肪酸甘油酯进行催化加氢　经氢化后的饱和高级脂肪酸的甘油酯

解析　在豆浆中加入少量的石膏，能使豆浆凝结成豆腐，所以豆腐是一种蛋白质凝胶，它在人体内最终补充给人体的是氨基酸，故

（1）中A正确；

（2）中A正确。

（3）天然蛋白质水解的最终产物是α氨基酸。

据甘氨酸的结构简式可写出它与NaOH反应的化学方程式为

。

（4）因豆油中含有碳碳双键，所以易被空气中的O2氧化而变质，而油脂氢化是指对易氧化的不饱和脂肪酸甘油酯进行催化加氢，所得的产物即为硬化油，也叫人造脂肪。