高二化学油脂 蛋白质 知识精讲 人教版

高二化学油脂蛋白质知识精讲人教版
一. 本周教学内容：
油脂蛋白质
二. 重点、难点：
1. 油脂的组成和结构
2. 油脂的性质和用途
3. 肥皂的主要成分、去污原理
4. 了解蛋白质的组成、性质（水解、盐析、变性、灼烧、显色反应等）和用途
5. 了解氨基酸和蛋白质之间的关系
6. 了解酶的催化作用
三.具体内容：
油脂是人类主要食物之一，同时也是重要的工业原料。

我们在日常生活中食用的猪油、花生油、豆油等与用作燃料的汽油、柴油、煤油等是否为同一类化合物？酯与脂是一回事吗？油与脂肪是同一个概念吗？本节课将解决这些问题。

（一）油脂的组成和结构
油脂是脂肪和油的统称。

在室温，植物油脂通常呈液态，叫做油。

动物油脂通常呈固态，叫做脂肪。

它们在化学成分上都是高级脂肪酸跟甘油所生成的酯，所以油脂属于酯类，与用来做燃料的汽油、柴油不是同一类化合物；汽油、柴油属于烃类化合物。

1. 组成：油脂是高级脂肪酸与甘油所生成的酯，即油脂属于酯类。

油脂——脂肪：饱和高级脂肪酸的甘油酯
油：不饱和高级脂肪酸甘油酯
油脂分子烃基里所含有的不饱和键越多，其熔点越低，所以油在常温下为液态（植物油脂通常呈液态）。

2. 结构：
R1、R2、R3可以相同，也可以不同。

当R1、R2、R3相同为单甘油酯，R1、R2、R3不同为混甘油酯，天然油酯大多数为混甘油酯。

（二）油脂的性质
1. 物理性质：
饱和的硬脂酸或软脂酸生成的甘油酯熔点较高，呈固态，即动物油脂通常呈固态；而由不饱和的油酸生成的甘油酯熔点较低，呈液态，即植物油通常呈液态。

油脂密度比水小，不溶于水，易溶于汽油、乙醚、苯等多种有机溶剂。

根据这一性质可用有机溶剂来提取植物种子里的油。

2. 化学性质：
（1）油脂的氢化（硬化、还原）
应用：工业上将多种植物油变成硬化油。

硬化油的性质稳定，不易变质，便于运输、
可用作肥皂、脂肪酸、甘油、人造油等原料。

（2）油脂的水解：
酸性条件下水解：
（三）肥皂和洗涤剂
1. 根据皂化反应制肥皂的工艺流程：
脂肪、植物油+NaOH （过量）→高级脂肪酸钠（甘油、水）→→
分层
食盐甘油肥皂 上层：高级脂肪酸钠
下层：甘油和食盐混和液
2. 肥皂去污原理
3. 合成洗涤剂
（四）几组概念辨析
1. 酯和脂
酯是指酸跟醇起作用后生成的一类有机化合物，是一类重要的烃的衍生物。

“酯”与
“醇”、“酚”、“醛”等字一样，均从“酉”旁，表示它们都是烃的衍生物。

“脂”有多种含义，通常是指油脂，有时也表示未经加工的高分子化合物，如酚醛树脂，从“月”旁。

“脂”表示油脂时，是指一类特殊的酯类物质，即高级脂肪酸的甘油酯，也就是说，此时“脂”是“酯”这个“大家族”里的“小家庭”。

（2）油脂、油和脂肪
（3）单甘油酯和混甘油酯
这是从分子结构的角度对高级脂肪酸甘油酯这类化合物加以分类的方法，它们本身均
为纯净物，只是天然油脂通常含有多种混甘油酯而属于混合物。

例如：
（4）酯的水解反应和皂化反应
任何酯（包括油脂）在无机酸催化或碱催化的条件下跟水作用生成酸（或盐）和醇的
反应都是酯类的水解反应。

而皂化反应专指油脂这类特定的酯在碱性条件下发生的水解反应。

（五）蛋白质的组成：
蛋白质是由不同的氨基酸经过缩聚后而形成的高分子化合物。

蛋白质是由碳、氢、氧、氮、硫等元素组成的。

分子中存在氨基和羧基，与氨基酸相似也是两性物质，具有肽键。

（六）蛋白质的性质：
1. 两性：存在羧基和氨基。

2. 盐析
（1）定义：向某些蛋白质溶液中加入某些无机盐溶液后，可以使蛋白质凝聚而从溶液
中析出，这种作用叫作盐析。

实验：在盛有鸡蛋白溶液的试管里，缓慢加入饱和424)(SO NH 或42SO Na 溶液，观察
沉淀的析出。

然后把少量带有沉淀的液体加入盛有蒸馏水的试管里，观察沉淀是否溶解。

（2）盐析是一个可逆过程，经过盐析方法析出的蛋白质仍然可以溶解于水中，而不影响原来蛋白质的性质。

（3）应用：分离、提纯蛋白质。

3. 变性：
（1）定义：蛋白质在受热达到一定温度，紫外线、X 射线、强酸、强碱、铅、铜、汞
等重金属的盐类，以及一些有机物（如甲醛、酒精、苯甲酸）作用下，均可凝结，且凝结后不能在水中重新溶解的变化，叫做蛋白质的变性。

实验：在两支试管里各加入3mL 鸡蛋白溶液，给一支试管加热，同时向另一支试管加
入少量乙酸铅溶液，观察现象。

把凝结的蛋白和生成的沉淀分别放入两支盛有清水的试管里，观察是否溶解。

（2）属于“化学变化”的有：铅、铜、汞等重金属的盐类作用的凝结。

属于物理变化
的有：受热、紫外线、X 射线、强酸、强碱、有机物作用的凝结。

（3）蛋白质变性是不可逆过程，蛋白质变性后，丧失了原有的可溶性和生理活性。

4. 显色反应：某些蛋白质（含苯环）遇到浓硝酸变性产生黄色不溶物
5. 灼烧蛋白质产生烧焦羽毛的气味。

区别真丝和人造丝。

可通过4、5来检验蛋白质的存在。

（七）蛋白质的用途：
1. 蛋白质是人类的主要食品：蛋白质是人类必需的营养物质，成年人每日大约需要60～80 g蛋白质，才能满足生理需要，保证身体健康。

2. 蛋白质在体内的代谢：人们从食物中摄取的蛋白质，在胃液中的胃蛋白酶和胰液的胰蛋白酶的作用下，经过水解生成氨基酸。

氨基酸被人体吸收后，重新结合成人体所需的各种蛋白质。

人体内各种组织的蛋白质也在不断地分解，最后主要生成尿素排出体外。

3. 动物的毛和蚕丝是重要的纺织原料。

4. 动物的皮可以加工成皮革。

5.“动物胶”是用动物的骨、皮和蹄等经过熬煮提取的蛋白质，用作胶粘剂。

（1）无色透明的动物胶叫白明胶，用来制造照相胶卷和感光纸。

（2）阿胶是用驴皮熬制的一种药材胶。

6. 各种生物酶、激素、血红蛋白、细菌、病菌、抗体等均是蛋白质。

7. 牛奶中的蛋白质。

（1）酪素食品。

（2）牛奶中蛋白质跟甲醛合成酪素塑料，用于制纽扣、梳子。

（八）酶及其特点：
酶催化具有以下特点：
1. 条件温和，不需加热。

2. 具有高度的专一性。

3. 具有高效催化作用。

【典型例题】
[例1]下列物质不属于酯类的是（）
A. 甘油
B. 麻油
C. 硬化油
D. 肥皂
答案：A、D。

解析：酯类是指由酸和醇发生酯化反应生成的物质。

油脂属于酯类，从化学成分看，它们都是高级脂肪酸的甘油酯。

所以B、C属酯类。

甘油的化学命名称叫丙三醇，属于醇类，肥皂是油脂碱性水解时生成的高级脂肪酸盐。

[例2] 油脂皂化反应后，使肥皂从反应混合液中分离的方法有①分液②蒸馏③过滤④盐析，其中正确的顺序是（）
A. ①②③
B. ④③②
C. ④③
D. ③②
答案：选C。

解析：油脂皂化后的混合液中含高级脂肪酸盐、甘油和水，为使肥皂析出通常加入NaCl 使之盐析，上浮析出后过滤即可。

[例3] 2mol油酸、1mol硬脂酸跟1mol丙三醇完全反应，只生成一种甘油酯A，A的结构简式为，A可能的结构共有种。

硬化1mol A需标准状况下H2
L，反应的化学方程式为。

A在NaOH溶液中加热能发生反应，反应的化学方程式为。

答案：A的结构简式可能为。

由于A中油酸、硬脂酸残基的排
列方式不同，A可能的结构应有2种。

C 键，硬化时必耗2mol H2，
由于1mol酯A中含有2mol油酸的残基，也即含2mol C
标准状况下体积为44.8L。

硬化反应式为
碱性水解的反应式为
解析：是集性质与计算于一体的综合题。

解题时应先掌握油酸、硬脂酸及混甘油酯的化学式，同时了解油脂硬化及水解的性质。

[例4] 下列关于蛋白质的叙述中不正确的是（）
A. 蛋白质溶液中加入饱和的硫酸铵溶液，蛋白质析出，再加水也不溶解
B. 蛋白质中的蛋白质分子能透过滤纸，但不能透过半透膜
C. 重金属盐使蛋白质变性，所以吞服“钡餐”会引起中毒
D. 浓硝酸溅到皮肤上，能使皮肤呈黄色是由蛋白质和浓硝酸发生了显色反应
答案：AC
解析：硫酸铵使蛋白质盐析，盐析是物理的、可逆的过程，所以加水还能复原；蛋白质分子符合胶体微粒的粒径大小，所以符合胶体的性质；钡餐由于不溶解于水，所以不会使蛋白质变性。

关键是掌握蛋白质性质的本质
[例5] 下列物质既能与氢氧根反应，又能与氢离子反应的有机物是（）
A. 氢氧化铝
B. 甘氨酸
C. 碳酸氢钠
D. 苯酚
答案：B
解析：注意问的是“有机物”做题要细心，不能有疏漏
[例6] 某氨基酸分子中有9个氢原子，相对分子质量是147。

该氨基酸0.318g溶于水后，加入0.107mol/L的NaOH溶液40.5mL恰好完全中和，求该氨基酸的结构简式。

答案：
氨基酸的物质的量为：。

耗用的NaOH的物质的量为：
∴
所以氨基酸分子中含有2个羧基。

可能的化学式：
∴
氨基酸为：
解析：考察对蛋白质知识的理解。

由题给数据先求出某氨基酸的物质的量，据此与中和它的NaOH的物质的量来求出含有羧基的数目，再推导其结构简式。

解答本题首先要对氨基酸的结构非常清楚，从氨基酸与NaOH反应能够得出羧基的数目，就可以使全题获解。

HNO显黄色，水解产物中含有A；A由C、H、O、N元素组[例7] 某天然蛋白质遇浓
3
成；A能与盐酸或烧碱反应。

一定条件下，两分子A发生缩合反应生成B和一个分子水，B的式量为312。

据此推断A和B的结构简式。

答案：
（1）由水解产物逆推A的分子量。

（2）由题给信息知：A分子中应含有苯环、羧基、氨基。

另外天然蛋白质水解成氨基酸。

设A的结构简式为，
则∴
即结构简式为：
解析：复习有关蛋白质的相关知识。

解答本题首先要对蛋白质的性质有清楚的认识，能够从蛋白质遇HNO3变黄推断出该蛋白质分子结构中含有苯环，继而推断出A的分子结构从而使全题获得突破。

本题只要对蛋白质的性质有非常清楚地认识，在推导出A的分子量的基础上，确定A终究有哪些基团组成，就可以使全题获解。

【模拟试题】
（答题时间：45分钟）
一. 选择题：
1. 区别植物油和矿物油的正确方法是（）
A. 加酸性高锰酸钾溶液，振荡
B. 加NaOH溶液，加热
C. 加新制氢氧化铜悬浊液，加热
D. 加溴水、振荡
2. 既能发生水解反应，又能发生氢化反应的是（ ）
A. 油酸甘油酯
B. 软脂酸甘油酯
C. 油酸
D. 石炭酸
3. 下列物质中，在常温下为液态的是（ ）
A. 油酸
B. 硬脂酸甘油酯
C. 油酸甘油酯
D. 硬脂酸钠
4. 下列各组物质中，组内两种物质不是同系物的是（ ）
A. 硬脂酸甘油酯与三乙酸甘油酯
B. 油酸与丙烯酸
C. 甘油和十八碳烯酸
D. 丙烯酸与软脂酸
5. 某高级脂肪酸0.1mol 发生加成反应时需氢气0.2g ；取相同质量的此酸完全燃烧，生成
CO 2和水共3.5mol ，下列脂肪酸中有可能是该酸的是（ ）
A. COOH H C 2715
B. COOH H C 2916
C. COOH H C 3117
D. COOH H C 3317
6. 为提高合成洗涤剂的质量，一般要加入含磷的盐。

大量使用含磷洗衣粉会对环境造成
严重的危害，我国目前已限制含磷洗衣粉的生产和使用。

含磷洗衣粉对环境造成的危害主要有（ ）
A. 造成大气中浮尘增多
B. 造成农作物歉收
C. 引起赤潮
D. 造成水体富营养化
7. 关于油脂的下列叙述中不正确的是（ ）
A. 油脂属于酯类
B. 油脂没有固定的熔沸点
C. 油脂是高级脂肪酸的甘油酯
D. 油脂都不能使溴水褪色
8. 在一定条件下能发生酯化反应的有机物是（ ）
A. 硝酸
B. 氨基乙酸
C. 福尔马林
D. 葡萄糖
9. 下列物质中，属于高分子化合物是（ ）
A. 酚醛树脂
B. 高级脂肪酸甘油酯
C. 结晶牛胰岛素
D. 麦芽糖
10. 下列关于酶的叙述中，不正确的是（ ）
A. 酶是一种氨基酸
B. 酶是一种蛋白质
C. 酶是生物体产生的催化剂
D. 酶受到高温或重金属盐等作用时会变性
11. 下列各羧酸中，能生成酸式盐的有（ ）
A. 丙烯酸
B. 草酸
C. 甘氨酸
D. 谷氨酸
12. 能使蛋白质从溶液中析出，又不使蛋白质变性的方法是（ ）
A. 加饱和硫酸钠溶液
B. 加福尔马林
C. 加75%的酒精
D. 加氯化钡溶液
13. 在氧气中充分燃烧，只生成二氧化碳和水的是（ ）
A. 粘胶纤维
B. 火棉
C. 蚕丝
D. 人造丝
14. 在① 小苏打、② 纯碱、③ 氧化铝、④ 丙氨酸、⑤ 硫化铵五种化合物中，既能与
盐酸反应，又能与氢氧化钠反应的是（ ）
A. ③④
B. ③④⑤
C. ①②③④
D. ①③④⑤
15. 甘氨酸和丙氨酸在一定条件下发生二分子缩合反应，生成的链状化合物共有（ ）
A. 1种
B. 2种
C. 3种
D. 4种
16. 当含有下列结构片段的蛋白质水解时，产生的氨基酸的种数是（ ）
A. 2种
B. 3种
C. 4种
D. 5种
二. 填空题：
17. 工业制肥皂是用 和 按一定比例混合放入皂化锅
内，用蒸气加热，同时适当搅拌，生成物是 。

在不断搅拌的情况下加入 ， 将从混合液中析出。

此时，停此加热和搅拌，静置一段时间，液体将分为上下两层，上层是 ，下层是 ，取出 层物质，加入填充剂如 等，进行压滤、干燥、成型，就制成了肥皂。

18. 油脂的结构可表示为： 。

当1R 、2R 、3R 相同时，这种油脂称
为 ；当1R 、2R 、3R 不同时，这种油脂称为 。

如果某种天然油脂完全皂化后只得到两种高级脂肪酸钠，那么在这种天然油脂中存在的三甘油酯共有 种沸点不同的分子；如果某种天然油脂完全皂化后得到三种高级脂肪酸
钠，那么在这种天然油脂中存在的三甘油酯共有 种沸点不同的分子；如果某种天然
油脂完全皂化后共得到四种高级脂肪酸钠，那么在这种天然油脂中存在的三甘油酯共有 种沸点不同的分子。

19. 下面是由两种氨基酸分子间互相结合而成的高分子化合物：
试写出其水解后两种产物的结构简式和名称。

20. 有机物A 中含有3个碳原子，A 水解后生成B 和C 。

B 在催化剂存在下，可氧化成D ，D 还能氧化成E ，E 可被银氨溶液氧化。

若C 溶液中加入盐酸可生成一种盐G ，若C 溶液中加入氢氧化钠溶液，则可生成另一种盐F ，C 还能在一定条件下发生分子间的脱水反应
（1）写出符合上述事实的A 、B 、C 、D 、E 、F 、G 的结构简式。

（2）写出G 和过量氢氧化钠反应的化学方程式。

21. 甘油的用途很广，可大量用来制造硝酸甘油酯。

写出由氨气、空气、油脂（主要成分为硬脂酸甘油酯）、水和氢氧化钠为原料来制取硝酸甘油酯的化学方程式。

三. 计算题：
22. 0.1mol的单甘油酯A完全氢化时，需要标准状况下的氢气13.44L，得到油脂B。

0.1mol A完全燃烧时生成的二氧化碳和水的物质的量之和为10.6mol。

求油脂A的结构简式，并写出油脂A氢化和油脂B皂化时的化学方程式。

α氨基酸一个分子含一个氮原子，取0.318g溶于水，用0.109mol/L NaOH溶液23. 某-
去滴定，用去40.5mL恰好中和；若取 1.47g该物质进行元素分析，在标准状况下得N。

计算：
112mL
2
（1）该氨基酸的相对分子质量
（2）该氨基酸分子中有几个可被置换的H原子
（3）写出该有机物的结构简式和名称。

[参考答案]
1. B
2. A
3. AC
4. CD
5. D
6. CD
7. D
8. BD
9. AC 10. A 11. BD 12. A 13. AD 14. D 15. D
16. C 。

提示：题1中植物油属油脂，矿物油属烃类，指石油炼制产品；题4中十八碳烯酸是油酸的化学名称；题15甘氨酸为COOH NCH H 22，丙氨酸为发生二分子缩合时须考虑排列、组合因素，当甘氨酸和丙氨酸组合时，还有哪种酸提供羟基，哪种酸提供氨基中氢原子的排列问题。

17. 动物性脂肪或植物油、NaOH 溶液；高级脂肪酸钠和甘油；食盐；高级脂肪酸钠；高级脂肪酸钠；甘油和食盐溶液的混合物；上；松香和硅酸钠
18. 单甘油酯；混甘油酯；6；18；40
提示：油脂中三个不同烃基有排列组合问题，可运用数学公式求解。

19. 丙氨酸（化学名：-α氨基丙酸）
苯丙氨酸（化学名：-α氨基--β苯基丙酸）
20.（1）A ：322COOCH NCH H B ：OH CH 3 C ：COOH NCH H 22
D ：HCHO
E ：HCOOH
F ：COONa NCH H 22
G ：
（2）O H NaCl COONa NCH H NaOH Cl NH HOOCCH 2223222++→+ 21. ，C 16H 31COOCH 2C 16H 31COOCH C 16H 31COOCH 2
催化剂
加压，加热−−−−→−+23H C 16H 33COOCH 2C 16H 33COOCH C 16H 33COOCH 2 C 16H 31COOCH 2C 16H 31COOCH C 16H 31COOCH 2
COONa H C NaOH 331633→++HO CH 2
HO CH HO
CH 2
22. 23.（1）147 （2）2 （3）-α氨基戊二酸
.
专业.。