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化学选择性必修3第4节 羧酸 氨基酸和蛋白质说课ppt课件
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这是一份化学选择性必修3第4节 羧酸 氨基酸和蛋白质说课ppt课件，共48页。PPT课件主要包含了知识铺垫，必备知识，正误判断，②性质，探究一，探究二，素养脉络，随堂检测，答案1165，答案B等内容，欢迎下载使用。
1.向鸡蛋清溶液中加入饱和硫酸铵溶液,有沉淀析出,该过程为蛋白质的盐析,属于物理(填“物理”或“化学”)变化。2.向鸡蛋清溶液中加入CuSO4溶液,有沉淀析出,该过程为蛋白质的变性,属于化学(填“物理”或“化学”)变化。
一、酰胺1.结构特点酰胺是分子由酰基(结构简式为 )和氨基(结构简式为—NH2)相连构成的羧酸衍生物。官能团是酰胺基(结构简式为 )。2.物理性质除甲酰胺( )是液体外,其他酰胺多为无色晶体。低级的酰胺可溶于水,随着相对分子质量的增大,酰胺的溶解度逐渐减小。
3.化学性质酰胺在强酸或强碱存在下长时间加热可水解成羧酸(或羧酸盐)和氨(或胺)。乙酰胺在酸性和碱性条件下水解的化学方程式为
二、氨基酸和蛋白质1.氨基酸的定义氨基取代了羧酸分子中烃基上的氢原子形成的取代羧酸。2.氨基酸的结构特点
3.氨基酸的性质(1)两性①解离
(2)缩合在一定条件下能够缩合成多肽构成蛋白质。
三、多肽1.肽一个α-氨基酸分子的羧基与另一个α-氨基酸分子的氨基脱去一分子水所形成的化合物。2.官能团
酰胺键,又叫肽键,表示为 。
3.分类(1)二肽:由两个氨基酸分子脱水缩合而成的肽。(2)三肽:由三个氨基酸分子脱水缩合而成的肽。(3)二肽及以上均可称为多肽。如两分子甘氨酸生成二肽的化学方程式:
四、蛋白质1.定义由α-氨基酸分子按一定的顺序以肽键连接起来的生物大分子。2.物质基础α-氨基酸。3.核心官能团
4.分子大小通常含50个以上的肽键,相对分子质量一般在10 000以上,有的高达数千万。 5.性质
6.结构与功能特性蛋白质的结构与功能具有高度统一性。
五、酶1.定义酶是一种高效的生物催化剂,大多数酶都属于蛋白质。2.催化特点
【微思考1】两种氨基酸分子混合脱水能形成几种二肽?提示:4种二肽。如甘氨酸和丙氨酸混合后,脱水缩合形成以下4种二肽:
【微思考2】甲酰胺( )能否发生银镜反应?提示:能发生银镜反应,因为甲酰胺中含有醛基。
判断下列说法是否正确,正确的画“√”,错误的画“×”。(1)氨基酸既能与强酸反应,也能与强碱反应。( )(2)天然蛋白质水解的最终产物都是α-氨基酸。( )(3)蛋白质遇浓硝酸都会显黄色。( )(4)医疗器械的高温消毒的实质是蛋白质的变性。( )(5)温度越高酶的催化作用越好。( )(6)羊毛完全燃烧只生成CO2和H2O。( )答案:(1)√ (2)√ (3)× (4)√ (5)× (6)×
氨基酸的结构与性质问题探究1.氨基酸分子的结构有什么特点?提示:①含有—NH2及—COOH;②R基团不同。2.既与酸反应,又与碱反应的有机化合物有哪些?提示:酯类化合物(如乙酸乙酯)、氨基酸、蛋白质、酰胺(如乙酰胺)、羧酸铵(如乙酸铵)等。
深化拓展氨基酸的缩合:一个氨基酸分子中的氨基和另一个氨基酸分子中的羧基发生脱水缩合生成肽键。
A、B两种不同的氨基酸生成二肽时,可能是A的氨基脱去氢、B的羧基脱去羟基形成肽键,也可能是A的羧基脱去羟基而B的氨基脱去氢形成肽键,还有可能是两个A分子之间或两个B分子之间形成肽键,因此产物可能有4种。
另外,许多氨基酸分子不仅可以缩聚成二肽、多肽、蛋白质,还能脱水形成环状化合物。(1)分子间或分子内脱水成环
(2)氨基酸分子缩聚成高分子化合物
素能应用典例1某天然蛋白质水解产物中含有化合物A,A物质由C、H、N、O四种元素组成。A既能与NaOH反应,也能与盐酸反应。在一定条件下,两分子的A发生缩合反应生成B分子和一个水分子,B的相对分子质量为312。当该蛋白质遇到浓硝酸时显黄色。回答下列问题:(1)A的相对分子质量是 。 (2)若A分子中含有 结构,则其结构简式为 ;B的结构简式为 。
规律方法 氨基酸缩合的实质就是—COOH和—NH2脱水形成酰胺键( )的过程,该过程类似于酯化反应,氨基酸可以缩合形成二肽、多肽、蛋白质。
变式训练1某物质的球棍模型如图所示:
(1)下列关于该物质的说法不正确的是( )A.该物质的结构简式为B.该物质可以发生加成反应C.该物质为两性化合物D.该物质可以聚合成高分子化合物
(2)两分子该有机化合物反应可以形成的有机化合物的结构简式为 。 (3)该物质与 的关系是 。
解析:由球棍模型可知该物质的结构简式为 ,它是苯丙氨酸,该氨基酸可以发生加成反应,是两性化合物,能发生聚合反应生成二肽或多肽。两分子该有机化合物反应可生成链状化合物二肽,也可生成环状化合物。该物质的分子式为C9H11O2N,它与 分子式相同,结构不同,二者互为同分异构体。
蛋白质的结构、性质问题探究1.怎样将蛋白质从溶液中分离出来?提示:加入饱和(或浓)硫酸钠溶液,蛋白质析出,然后过滤。2.多肽和蛋白质的水解规律是什么?提示:多肽、蛋白质的水解是氨基酸缩合反应的逆反应,断掉C—N键,将水分为—H和—OH两部分,分别加在—NH—和 上即可得水解产物。
深化拓展1.蛋白质的盐析、变性和渗析的比较
特别提醒盐溶液与蛋白质作用时,要特别注意盐溶液的浓度及所含的金属阳离子对蛋白质性质的影响:(1)某些稀盐溶液能够促进蛋白质的溶解。(2)某些浓盐溶液能够使蛋白质发生盐析。(3)重金属盐溶液,无论浓稀,均能够使蛋白质变性。
2.氨基酸、蛋白质、酶的比较
特别提醒氨基酸、肽、蛋白质间的转化
素能应用典例2(1)有机化合物A的分子式为C3H7O2N,有机化合物B的分子式为C3H9O2N,这两种有机化合物分子中都有一个与碳原子连接的甲基,它们都能与NaOH溶液反应,也都能与盐酸反应。①有机化合物A、B的结构简式为:A 、B 。 ②A、B分别与NaOH溶液反应的化学方程式为 、 。 (2)某人工合成的多肽具有如下结构:
试回答下列问题:①若n=3,则该化合物为 (填汉字)肽。 ②若n=200,则该化合物的一个分子水解时所需水分子的数目为 。 ③该化合物水解可以得到的单体有 、 、 (写结构简式)。
变式训练2(2020吉林长春高二检测)有一分子式为C8H14N2O5的二肽,经水解得丙氨酸 和另一种氨基酸X,则X的化学式可能是( )A.C3H7NO3D.C5H7NO4
1.下列物质中既能与盐酸反应,又能与NaOH溶液反应的是( )①NaHCO3 ②(NH4)2S ③Al(OH)3 ④NH4Cl⑤H2N—CH2—COOH ⑥CH3COOHA.只有①②③B.只有①②④⑤C.只有⑤⑥D.只有①②③⑤答案:D解析:①NaHCO3是弱酸的酸式盐,既能与NaOH反应,又能与盐酸反应,故符合题意;②(NH4)2S能与盐酸反应生成硫化氢,与氢氧化钠反应生成氨气,故符合题意;③Al(OH)3是两性氢氧化物,既能与强酸反应又能与强碱反应,故符合题意;④NH4Cl只能与碱反应生成氨气,故不符合题意;⑤—COOH显酸性,—NH2显碱性,故符合题意;⑥CH3COOH只能与碱反应生成盐,故不符合题意。
2.如图表示一个分子的球棍模型,它是蛋白质水解产物之一。图中“棍”代表单键或双键或三键,不同颜色的球代表不同元素的原子,原子序数为1~10。该模型图表示的分子具有的性质是( )A.只能与盐酸反应,不能与氢氧化钠反应B.只能与氢氧化钠反应,不能与盐酸反应C.既能与盐酸反应,又能与氢氧化钠反应D.既不能与盐酸反应,又不能与氢氧化钠反应
3.(2020天津化学,3)下列说法错误的是( )A.淀粉和纤维素均可水解产生葡萄糖B.油脂的水解反应可用于生产甘油C.氨基酸是组成蛋白质的基本结构单元D.淀粉、纤维素和油脂均是天然高分子答案:D解析:油脂是高级脂肪酸甘油酯,不属于高分子化合物。
4.下列有机化合物水解时,键断裂(用虚线表示)错误的是 ( )
A.①③B.①④ C.只有③D.①②③
5.(2020河北沧州高二检测)某有机化合物含碳、氢、氧、氮四种元素。如图是该有机化合物的球棍模型(其中黑点表示原子,短线表示原子之间的共价键)。
(1)则该有机化合物的分子式为 ,结构简式为 。 (2)该有机化合物可能发生的化学反应有 (填编号)。 ①水解反应 ②加聚反应 ③取代反应 ④消去反应 ⑤酯化反应(3)该有机化合物发生水解反应的化学方程式为 。 (4)写出该有机化合物的一种同分异构体,它的分子中含有两个 ,且是天然蛋白质水解的最终产物之一,则该同分异构体的结构简式为 。
1.向鸡蛋清溶液中加入饱和硫酸铵溶液,有沉淀析出,该过程为蛋白质的盐析,属于物理(填“物理”或“化学”)变化。2.向鸡蛋清溶液中加入CuSO4溶液,有沉淀析出,该过程为蛋白质的变性,属于化学(填“物理”或“化学”)变化。
一、酰胺1.结构特点酰胺是分子由酰基(结构简式为 )和氨基(结构简式为—NH2)相连构成的羧酸衍生物。官能团是酰胺基(结构简式为 )。2.物理性质除甲酰胺( )是液体外,其他酰胺多为无色晶体。低级的酰胺可溶于水,随着相对分子质量的增大,酰胺的溶解度逐渐减小。
3.化学性质酰胺在强酸或强碱存在下长时间加热可水解成羧酸(或羧酸盐)和氨(或胺)。乙酰胺在酸性和碱性条件下水解的化学方程式为
二、氨基酸和蛋白质1.氨基酸的定义氨基取代了羧酸分子中烃基上的氢原子形成的取代羧酸。2.氨基酸的结构特点
3.氨基酸的性质(1)两性①解离
(2)缩合在一定条件下能够缩合成多肽构成蛋白质。
三、多肽1.肽一个α-氨基酸分子的羧基与另一个α-氨基酸分子的氨基脱去一分子水所形成的化合物。2.官能团
酰胺键,又叫肽键,表示为 。
3.分类(1)二肽:由两个氨基酸分子脱水缩合而成的肽。(2)三肽:由三个氨基酸分子脱水缩合而成的肽。(3)二肽及以上均可称为多肽。如两分子甘氨酸生成二肽的化学方程式:
四、蛋白质1.定义由α-氨基酸分子按一定的顺序以肽键连接起来的生物大分子。2.物质基础α-氨基酸。3.核心官能团
4.分子大小通常含50个以上的肽键,相对分子质量一般在10 000以上,有的高达数千万。 5.性质
6.结构与功能特性蛋白质的结构与功能具有高度统一性。
五、酶1.定义酶是一种高效的生物催化剂,大多数酶都属于蛋白质。2.催化特点
【微思考1】两种氨基酸分子混合脱水能形成几种二肽?提示:4种二肽。如甘氨酸和丙氨酸混合后,脱水缩合形成以下4种二肽:
【微思考2】甲酰胺( )能否发生银镜反应?提示:能发生银镜反应,因为甲酰胺中含有醛基。
判断下列说法是否正确,正确的画“√”,错误的画“×”。(1)氨基酸既能与强酸反应,也能与强碱反应。( )(2)天然蛋白质水解的最终产物都是α-氨基酸。( )(3)蛋白质遇浓硝酸都会显黄色。( )(4)医疗器械的高温消毒的实质是蛋白质的变性。( )(5)温度越高酶的催化作用越好。( )(6)羊毛完全燃烧只生成CO2和H2O。( )答案:(1)√ (2)√ (3)× (4)√ (5)× (6)×
氨基酸的结构与性质问题探究1.氨基酸分子的结构有什么特点?提示:①含有—NH2及—COOH;②R基团不同。2.既与酸反应,又与碱反应的有机化合物有哪些?提示:酯类化合物(如乙酸乙酯)、氨基酸、蛋白质、酰胺(如乙酰胺)、羧酸铵(如乙酸铵)等。
深化拓展氨基酸的缩合:一个氨基酸分子中的氨基和另一个氨基酸分子中的羧基发生脱水缩合生成肽键。
A、B两种不同的氨基酸生成二肽时,可能是A的氨基脱去氢、B的羧基脱去羟基形成肽键,也可能是A的羧基脱去羟基而B的氨基脱去氢形成肽键,还有可能是两个A分子之间或两个B分子之间形成肽键,因此产物可能有4种。
另外,许多氨基酸分子不仅可以缩聚成二肽、多肽、蛋白质,还能脱水形成环状化合物。(1)分子间或分子内脱水成环
(2)氨基酸分子缩聚成高分子化合物
素能应用典例1某天然蛋白质水解产物中含有化合物A,A物质由C、H、N、O四种元素组成。A既能与NaOH反应,也能与盐酸反应。在一定条件下,两分子的A发生缩合反应生成B分子和一个水分子,B的相对分子质量为312。当该蛋白质遇到浓硝酸时显黄色。回答下列问题:(1)A的相对分子质量是 。 (2)若A分子中含有 结构,则其结构简式为 ;B的结构简式为 。
规律方法 氨基酸缩合的实质就是—COOH和—NH2脱水形成酰胺键( )的过程,该过程类似于酯化反应,氨基酸可以缩合形成二肽、多肽、蛋白质。
变式训练1某物质的球棍模型如图所示:
(1)下列关于该物质的说法不正确的是( )A.该物质的结构简式为B.该物质可以发生加成反应C.该物质为两性化合物D.该物质可以聚合成高分子化合物
(2)两分子该有机化合物反应可以形成的有机化合物的结构简式为 。 (3)该物质与 的关系是 。
解析:由球棍模型可知该物质的结构简式为 ,它是苯丙氨酸,该氨基酸可以发生加成反应,是两性化合物,能发生聚合反应生成二肽或多肽。两分子该有机化合物反应可生成链状化合物二肽,也可生成环状化合物。该物质的分子式为C9H11O2N,它与 分子式相同,结构不同,二者互为同分异构体。
蛋白质的结构、性质问题探究1.怎样将蛋白质从溶液中分离出来?提示:加入饱和(或浓)硫酸钠溶液,蛋白质析出,然后过滤。2.多肽和蛋白质的水解规律是什么?提示:多肽、蛋白质的水解是氨基酸缩合反应的逆反应,断掉C—N键,将水分为—H和—OH两部分,分别加在—NH—和 上即可得水解产物。
深化拓展1.蛋白质的盐析、变性和渗析的比较
特别提醒盐溶液与蛋白质作用时,要特别注意盐溶液的浓度及所含的金属阳离子对蛋白质性质的影响:(1)某些稀盐溶液能够促进蛋白质的溶解。(2)某些浓盐溶液能够使蛋白质发生盐析。(3)重金属盐溶液,无论浓稀,均能够使蛋白质变性。
2.氨基酸、蛋白质、酶的比较
特别提醒氨基酸、肽、蛋白质间的转化
素能应用典例2(1)有机化合物A的分子式为C3H7O2N,有机化合物B的分子式为C3H9O2N,这两种有机化合物分子中都有一个与碳原子连接的甲基,它们都能与NaOH溶液反应,也都能与盐酸反应。①有机化合物A、B的结构简式为:A 、B 。 ②A、B分别与NaOH溶液反应的化学方程式为 、 。 (2)某人工合成的多肽具有如下结构:
试回答下列问题:①若n=3,则该化合物为 (填汉字)肽。 ②若n=200,则该化合物的一个分子水解时所需水分子的数目为 。 ③该化合物水解可以得到的单体有 、 、 (写结构简式)。
变式训练2(2020吉林长春高二检测)有一分子式为C8H14N2O5的二肽,经水解得丙氨酸 和另一种氨基酸X,则X的化学式可能是( )A.C3H7NO3D.C5H7NO4
1.下列物质中既能与盐酸反应,又能与NaOH溶液反应的是( )①NaHCO3 ②(NH4)2S ③Al(OH)3 ④NH4Cl⑤H2N—CH2—COOH ⑥CH3COOHA.只有①②③B.只有①②④⑤C.只有⑤⑥D.只有①②③⑤答案:D解析:①NaHCO3是弱酸的酸式盐,既能与NaOH反应,又能与盐酸反应,故符合题意;②(NH4)2S能与盐酸反应生成硫化氢,与氢氧化钠反应生成氨气,故符合题意;③Al(OH)3是两性氢氧化物,既能与强酸反应又能与强碱反应,故符合题意;④NH4Cl只能与碱反应生成氨气,故不符合题意;⑤—COOH显酸性,—NH2显碱性,故符合题意;⑥CH3COOH只能与碱反应生成盐,故不符合题意。
2.如图表示一个分子的球棍模型,它是蛋白质水解产物之一。图中“棍”代表单键或双键或三键,不同颜色的球代表不同元素的原子,原子序数为1~10。该模型图表示的分子具有的性质是( )A.只能与盐酸反应,不能与氢氧化钠反应B.只能与氢氧化钠反应,不能与盐酸反应C.既能与盐酸反应,又能与氢氧化钠反应D.既不能与盐酸反应,又不能与氢氧化钠反应
3.(2020天津化学,3)下列说法错误的是( )A.淀粉和纤维素均可水解产生葡萄糖B.油脂的水解反应可用于生产甘油C.氨基酸是组成蛋白质的基本结构单元D.淀粉、纤维素和油脂均是天然高分子答案:D解析:油脂是高级脂肪酸甘油酯,不属于高分子化合物。
4.下列有机化合物水解时,键断裂(用虚线表示)错误的是 ( )
A.①③B.①④ C.只有③D.①②③
5.(2020河北沧州高二检测)某有机化合物含碳、氢、氧、氮四种元素。如图是该有机化合物的球棍模型(其中黑点表示原子,短线表示原子之间的共价键)。
(1)则该有机化合物的分子式为 ,结构简式为 。 (2)该有机化合物可能发生的化学反应有 (填编号)。 ①水解反应 ②加聚反应 ③取代反应 ④消去反应 ⑤酯化反应(3)该有机化合物发生水解反应的化学方程式为 。 (4)写出该有机化合物的一种同分异构体,它的分子中含有两个 ,且是天然蛋白质水解的最终产物之一,则该同分异构体的结构简式为 。
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