什么是氨基乙酸

有机化学专题复习

重点讲解：

1、有机物的同系物和同分异构体

这类题的考查方式有：

①确定符合某分子式的所有同分异构体的数目或者具有某些性质、结构特点、支链或侧链的数目等限定条件的同分异构体的数量，或该有机物的结构简式；

②给出某种信息（如空间异构），根据信息确定同分异构体的数量或者结构简式，或者从众多同分异构体中选择某个适宜的物质作为有机合成的中间体。

在确定同分异构体的数目时，要多用推理的方法；在书写同分异构体时，要考虑到碳链异构、官能团位置异构和官能团异构。

例1．下列各对物质中属于同分异构体的是

A、126C与136CB、O2与O3

解析：本题主要考查了学生对“同位素、同素异形体、同分异构体、同系物、同一物质”概念的理解。A为同位素；B为同素异形体；C中的两种物质是以碳原子为中心的四面体结构，而不是平面结构，因此不存在同分异构体，它们为同一种物质；D为同分异构体。

答案：D。

小结：常见的官能团异构体（碳原子数相同）有：

单烯烃和环烷烃（CnH2n）；炔烃和二烯烃（CnH2n-2）；饱和一元醇和醚（CnH2n+2O）；饱和一元醛和酮（CnH2nO）；饱和一元羧酸和酯（烃基饱和）（CnH2nO2）；芳香醇和酚；葡萄糖和果糖（C6H12O6）；麦芽糖和蔗糖（C12H22O11）。注意：淀粉和纤维素尽管表示式相同，但不同称为同分异构体。

例2．已知化合物B3N3H6（硼氮苯）与C6H6（苯）的分子结构相似，如下图：

则硼氮苯的二氯代物B3N3H4Cl2的同分异构体数目为

A、2 B、3C、4 D、6

解析：本题可抓住硼氮苯分子中能够发生取代反应的位置特点进行组合，可发现其组合方式（指氯原子取代时）有：B—B（1种）、N—N（1种）、B—N（邻、对2种）共四种，所以选C。

2．官能团与性质的关系

这类题的考查方式有：给定生产或生活中涉及到的有机物的结构简式，考查有机物的组成、结构、性质、溶解性、反应类型、特征反应，各反应的共同点，官能团之间的相互影响等。

例3．杀虫剂DDT的结构简式为： ，联合国世界卫生组织曾评价说：“单独从疾病看，DDT拯救了5000万生命，但是由于DDT是难降解的化合物，毒性残留时间长，世界各国已明令禁止生产和使用。”

（1）DDT__________（填难或易）溶于水，原因是__________________。

（2）为了避免或减少污染环境，科学家研制出多种新型杀虫剂，以代替DDT，下列化合物就是其中的一种。

①该化合物能否通过醇的催化氧化增加一个醛基？能否通过醇的消去反应引入一个碳碳双键？分别说明理由。

②1mol该化合物与足量H2反应，消耗的H2的物质的量最大值是_________________。

（3）杀虫剂“1605”（结构见下图）对人畜的毒性远强于DDT，但却未被禁用，请从其结构上说明原因。

解析：该题由联合国世界卫生组织对DDT功过是非的评论导出，意在提醒考生对环境保护、生态平衡等热点问题的关注。除此以外，还提供了二个信息，一是DDT的结构式；二是DDT的性能。

（1）判断有机物能否溶解于水，应从课本知识乙醇、丙三醇、苯酚、乙酸、葡萄糖等可溶于水，烃、卤代烃、硝基化合物等难溶于水的具体实例中规纳出，能溶于水的有机物大多含有—OH、—COOH等官能团（系水基团），而DDT中因无系水基团，所以难溶于水。

（2）①醇能否发生催化氧化和消去反应，与有机物自身的结构特点有着密切的关系。仔细观察该有机物结构，连有羟基的碳原子上无氢（发生催化氧化的结构条件），以及它邻位的碳原子上也无氢（发生消去反应的结构条件），因而上述三个反应均不能发生。

②根据1mol—CHO能与1molH2加成，1mol C=C能与1mol H2加成，则1mol该化合物与足量H2反应，最多可消耗H2物质的量为3mol。

（3）“1605”毒性虽强于DDT，但它具有酯的结构，在自然环境中易从P—O键断裂降解为毒性小的物质，这就是“1605”至今尚未被禁用的主要原因。

3．有机信息迁移与有机合成

这类题型的考查方式有：结合新信息，选择最佳的合成途径。题目中往往涉及到对有机化学的基本知识，基本技能和知识迁移能力的考查（如化学方程式的书写、反应类型的判断、结构简式和同分异构体的判断和书写）。

例4．化合物A（C8H17Br）经NaOH溶液处理后（发生消去反应）生成烯烃B，B（C8H16）经过先用臭氧处理，再在Zn存在下水解（如下图），只生成一种化合物C，C经催化氢化吸收1mol H2生成醇D（C4H10O），用浓硫酸处理D只生成一种无侧链的烯烃E（C4H8）。已知：

试根据已知信息写出下列物质的结构简式：

A__________ B2__________ C__________ E_____________。

解析：由题所给信息可知：烯烃E无侧链。结合题意，则A、B、C、D也应无侧链。

又因为烯烃B用臭氧处理后只生成一种化合物C，证明B一定量一种对称烯烃。由此可知，B的结构简式应为：CH3CH2CH2CH=CHCH2CH2CH3，则可推出A为：CH3CH2CH2CH2CHBrCH2CH2CH3，C为：CH3CH2CH2CHO，E为CH3CH2CH=CH2。

小结：（1）解有机合成题，首先应认真阅读试题，正确判断出要合成的有机物所带官能团及其所在的位置特点，其次根据已有原料、信息和有关反应规律，明确题意并形成解题思路。

（2）解有机信息题，首先要分析信息、寻找规律，一般需从信息中涉及到的官能团和官能团在引入、转换过程中键的断裂方式和成键位置入手，确定信息的信心；其次要根据试题提供的新信息和新规律，对旧知识进行加工，使之得到尽可能的深化和充分的利用，然后在更高深的层次上拓宽。

4．有机物的鉴别、分离、提纯

考查内容有：萃取实验中分液漏斗的使用和萃取分液的实验程序；蒸馏实验装置及温度计的使用等。

例5．实验室用溴和苯反应制取溴苯，得到粗溴苯后，要用如下操作精制：①蒸馏；②水洗；③用干燥剂干燥；④10%NaOH溶液洗；⑤水洗。正确的操作顺序为：

A、①②③④⑤B、②④⑤③① C、④②③①⑤ D、②④①⑤③

解析：因为粗溴苯里含有苯和溴，要得到纯净的溴苯先要用大量水洗去没有反应的苯和溴，再用NaOH除去残余的溴，然后用水除去残余的NaOH，最后溴苯中的水，应该先用干燥剂干燥，最后再蒸馏。答案：B。

小结：分离和蒸馏是有机物分离和提纯过程中最常用的方法。课本中涉及到的例子有：除去硝基苯中的硝酸、硫酸；除去溴乙烷中的酒精；除去乙酸乙酯中的乙酸；除去苯中的苯酚；除去95%酒精中的水；除去乙醇中的乙酸。

本周练习：

1．能在有机物分子中引入羟基的反应类型有：

①酯化；②取代；③消去；④加成；⑤水解；⑥氧化。其中正确的组合是

A、①②③⑥B、④⑤ C、②④⑤⑥D、②④⑥

2．稀土是我国的丰产元素，17种稀土元素性质非常接近；用有机萃取剂来分离稀土元素是一种重要的技术。化合物A是其中的

一种。其结构简式为：

据你所学知识判断A属于：

A、醇类B、酸类C、酯类D、油脂类

3、有机物CH2=CH—CH=CH—CH=CH—CH3与溴按物质的量比1∶1发生加成反应，可以得到产物种类为

A、3 B、4C、5 D、6

4．某烃完全燃烧时，消耗的氧气和生成的CO2体积比为4∶3，该烃能使酸性KMnO4溶液褪色，不能与溴水反应而使之褪色，则该烃的分子式可能为：

A、C3H4B、C7H8C、C9H12D、C8H10

参考答案：

1、C 2、AC 3、D 4、C

有机化学总复习（二）

六、常见有机物之间的相互转化

掌握各类有机物间的相互联系，使有机化学知识形成体系。

各类链烃及其衍生物间的关系可表示如下：

七、有机实验

（1）制备实验：

三气：CH4、CH2=CH2、CH≡CH

两固：酚醛树脂、肥皂

（2）性质实验：

银镜反应，醛与新制Cu(OH)2反应，酯、二糖、多糖的水解

（3）其他：

1）需要用水浴加热的实验：

银镜反应，制酚醛树脂，制硝基苯，酯和糖的水解

2）温度计的使用

置于反应物中的：制乙烯

置于水浴中的，制硝基苯

置于烧瓶支管口处的：蒸馏

3）石油的分馏

八、需特别掌握的物理性质：

（1）溶解性：有机物均能溶于有机溶剂，能溶于水的有机物为：低级的醇、醛、丙酮、酸

（2）密度：比水轻的——烃、苯及其同系物、酯、油脂

九、有机物的鉴别

对有机物的鉴别最好应选择该物质的特征反应，并且要求操作简便，现象明显。

常见物质的特征反应列表如下：

有机物或官能团 常用试剂 反应现象

C=C双键

C≡C叁键 溴水 褪色

酸性KMnO4溶液 褪色

苯的同系物 酸性KMnO4溶液 褪色

溴水 分层，上层棕红色

醇中的—OH 金属钠 产生无色无味气体

苯酚 浓溴水 溴水褪色并产生白色沉淀

FeCl3溶液 呈紫色

醛基—CHO 银氨溶液 水浴加热生成银镜

新制Cu(OH)2 煮沸生成砖红沉淀

羧基—COOH 酸碱指示剂 变色

新制Cu(OH)2 常温沉淀溶解呈蓝色溶液

Na2CO3溶液 产生无色无味气体

淀粉 碘水 呈蓝色

蛋白质 浓HNO3 呈黄色

灼烧有烧焦羽毛味

十、通过计算推断有机物的化学式

有机物的结构简式是在实验事实的基础上推断出来的。一般情况下，先进行定性和定量实验，计算出该化合物的相对分子质量，求分子式。然后再根据该有机物的性质、推导出结构。

确定有机化合物结构简式一般过程归纳如下：

[例题解析]

例1．有机物H3C— —CH=CH—C≡C—CH3分子中，最多可有多少个原子共面

A、14B、18C、20 D、24

解析：可将该有机物按所在平面写成：

可以看出， 所在平面与 所在平面可以重合，—C≡C—为该平面上的延长线，端点的两个—CH3可以沿键轴方向旋转，使—CH3的一个氢原子在此平面上，所以此有机物分子中最多可有20个原子共面。

故本题正确答案为C。

A、盐酸B、CO2 C、NaOHD、H2SO4

解析：本题是将—ONa变为—OH，所以必须加酸，可将C选项排除，A、D为强酸，亦可将—COONa变为—COOH，亦可排除。

故本题正确答案为B。

例3．把有机物的混合物在一定条件下反应：①甲醇，乙醇和浓硫酸加热得到醚 ②乙二醇与乙酸酯化得酯 ③氨基乙酸与丙氨酸生成二肽，④苯酚和浓溴水，反应所生成的有机物的种类由多到少的顺序是：

A、④③②① B、①②③④C、③①②④ D、③②①④

解析：

故本题正确答案为C。

例4．下列实验能成功的是（ ）

A、苯与浓溴水反应（Fe作催化剂）制溴苯

B、福尔马林与苯酚的混合物，沸水浴加热制酚醛树脂

C、氯乙烯加聚的生成物能使酸性KMnO4溶液褪色

D、加热硫酸、乙醇、氯化钠固体的混合物制氯乙烷

解析：

A、必须与液溴反应

B、制酚醛树脂需要浓盐酸或浓氨水做催化剂

C、氯乙烯加聚的产物不再有双键，因此不能使酸性KMnO4溶液褪色

D、以硫酸、氯化钠代替HCl，与乙醇发生取代反应生成氯乙烷，是可行的

故本题正确答案为D。

例5．由饱和一元酸与饱和一元醇形成的酯同饱和一元醛组成的混合物共xg，测得其中含氧yg，则其中碳的质量分数为

A、(x-y) B、1-y/x C、6/7(x-y) D、6/7(1-y/x)

解析：饱和一元酸与饱和一元醇生成的酯，其通式为CnH2nO2，饱和一元醛的通式为CnH2nO，两者的混合物xg中含氧yg，则含碳与氢的质量分数为（ ），又：酯与醛中碳元素与氢元素的质量比为 ，所以，混合物中含碳的质量分数为： ×（ ）= ( )

故本题正确答案为D。

例6．下列各组有机物，不论以何种比例混合，只要二者的物质的量之和不变，完全燃烧时所消耗的氧气的物质的量和生成的水的物质的量均分别相等的是

A、甲烷和甲酸甲酯 B、乙烷和乙醇

C、苯和苯甲酸D、乙炔和苯

解析：据题意，完全燃烧时所消耗的氧气的物质的量相等则要求两物质物质的量相同时，将氧原子折算掉C或H原子后的分子组成相同；生成水的物质的量相等则要求两物质含H原子个数相同。

A、将C2H4O2改写成CH4(CO2)与CH4耗氧量相同，且均含有4个氢原子

B、将C2H6O改写成C2H4(H2O)与C2H6组成不同

C、将C7H6O2改写成C6H6(CO2)与C6H6耗氧量相同，且均含有6个氢原子

D、C2H2和C6H6燃烧耗氧量与生成H2O的量均不相同

故本题正确答案为A、C。

例7．A、B两种有机物组成的混合物，当混合物的总质量相等时，无论A、B两种有机物以何种比例混合，完全燃烧后生成的二氧化碳质量都相等，符合这一条件的有机物组合是

B、C6H6 C6H5OH

C、CH3OH HOCH2CH2OH

D、CH4 C10H8O2

解析：据题意，完全燃烧后生成的CO2的质量相等，则要求两物质中碳元素的质量分数相同。

A、CH2O与C2H4O2，含碳元素质量分数相同

B、C6H6与C6H6O，含碳元素质量分数不同

C、CH4O与C2H6O2，含碳元素质量分数不同

D、CH4中含1个碳原子同时含4个氢原子，C10H8O2中可将2个氧原子的质量看作32个氢原子的质量，则可视为含有10个碳原子同时含有40个氢原子，即含碳元素的质量分数相同

故本题答案为A、D。

[练习提高]

A、所有碳原子有可能都在同一平面上

B、最多只可能有9个碳原子在同一平面上

C、只可能有5个碳原子在同一直线上

D、有7个碳原子可能在同一条直线上

2．化学式为C6H12的某烯烃的所有碳原子都在同一平面上，则该烯烃的结构简式为______________，若分子式为C10H18的链的分子中所有碳原子也有可能在同一平面上，它的结构简式为_______________________。

3．下列各组试剂中，能鉴别乙醇、己烷、乙烯、乙酸溶液、苯酚溶液等五种无色溶液的是

A、金属钠、FeCl3溶液、NaOH溶液

B、新制Cu(OH)2悬浊液，紫色石蕊试液

C、紫色石蕊液、溴水

D、溴水、新制Cu(OH)2悬浊液

4．将硬脂酸甘油酯和氢氧化钠溶液共热进行皂化反应，能把硬脂酸钠和甘油从混合溶液中分离出来的方法是：①盐析 ②过滤 ③蒸馏 ④分液 ⑤结晶。其中正确的组合是

A、①②③ B、①③④⑤C、②③④D、①②④⑤

5．下列各组物质，分别取等物质的量在足量氧气中完全燃烧，耗氧量不同的是

A、乙烷和甲酸乙酯B、乙炔和乙醛

C、乙烯和乙醇 D、乙醇和乙酸

6．下列各组物质，不管它们以何种比例混合，只要总质量一定，经过燃烧后产生CO2的量也一定的是

A、乙醇和乙醛 B、乙酸和乙醛

C、丙烯和环丁烷 D、乙醛和丙酸甲酯

7．按一定体积比混合而成的丁烷、甲烷、乙醛的混合气体与同温同压下CO2的密度相等。若已知丁烷占总体积的25%，则三种气体的体积比是

A、2∶3∶5 B、1∶2∶5 C、3∶2∶5 D、2∶1∶5

8．有机化合物A、B化学式不同，它们只可能含碳、氢、氧元素中的两种或三种。如果将A、B不论以何种比例混合，只要其物质的量之和不变，完全燃烧时所消耗的氧气和生成的水的物质的量也不变。那么，A、B组成必须满足的条件是______________。

若A是甲烷，则符合上述条件的化合物B中，相对分子质量最小的是（写出化学式）_______________，并写出相对分子质量最小的含有甲基的（—CH3）B的2种同分异构体结构简式_______________________、______________________。

9．有机物A是烃的含氧衍生物。在同温同压下，A蒸气的质量是同体积乙醇的2倍。1.38g的A完全燃烧后，将燃烧产物先通过H2SO4，再通过碱石灰，浓H2SO4质量增重1.08g，碱石灰增重1.98g，取4.6gA与足量钠反应，生成气体在标准状况下的体积为1.68L。已知A不与纯碱反应，试确定A的结构简式和名称。

[参考答案]

1、A、C．

2、

3、C、D 提示：溴水滴入己烷中溶液分层，水层为近于无色，己烷层显橙色；溴水滴入己烯中溶液上、下两层均为无色

4、A 提示：加入食盐细粒使硬脂酸钠与水溶液分层——盐析，再过滤将硬脂酸钠滤出，将滤液蒸馏把甘油蒸出与NaCl溶液分离

5．D

6、C、D

7、D 提示：乙醛的式量为44与CO2相同。因此丁烷和甲烷必须按平均式量为44的比例混合

8．A、B的化学式中H原子数必相同，且相差n个C原子时，同时相差2n个氧原子；C2H4O2；

9．由题及阿佛加德罗定律知：

M（A）＝2×46＝92

所以，1.38克A的物质的量为

浓硫酸质量增加为水的质量，所以对应生成水的物质的量为 ，对应H的物质的量为0.12mol。

碱石灰增重为吸收CO2的质量，其物质的量为 ，即含C0.045mol。

H ～ A ～ C

0.12 0.015 0.045 ∴含氧=92-3×12-8=48，

813则：n(O)=3

所以A的化学式为C3H8O3

又：A ～ H2 ∴含3个—OH

0.050.075

1 1.5

则A的结构简式为：

名称为：丙三醇

氨基乙酸属于氨基酸是有机弱酸。

甘氨酸又名氨基乙酸，是一种非必需氨基酸，其化学式为C2H5NO2。甘氨酸是内源性抗氧化剂还原型谷胱甘肽的组成氨基酸，机体发生严重应激时常外源补充，有时也称为半必需氨基酸。

氨基乙酸作为固态的甘氨酸为白色至灰白色结晶粉末，无臭，无毒 。在水中易溶，在乙醇或乙醚中几乎不溶。用于制药工业、生化试验及有机合成，是氨基酸系列中结构最为简单，人体非必需的一种氨基酸。

用途：

氨基乙酸用作生化试剂，用于医药、饲料和食品添加剂，氮肥工业用作无毒脱碳剂；营养增补剂。

对枯草杆菌及大肠杆菌的繁殖有一定抑制作用。故可用作鱼糜制品、花生酱等的防腐剂，添加量1%～2%。

抗氧化作用（利用其金属螯合作用）添加于奶油、干酪、人造奶油可延长保存期3～4倍；为使焙烤食品中的猪油稳定，可添加葡萄糖2.5%和甘氨酸0.5%。

以上内容参考：百度百科——甘氨酸

氨基乙酸不是取代羧酸。氨基酸的系统命名法是把氨基作为取代基，羧酸作为母体来命名。氨基乙酸物化性质白色单斜晶系或六方晶系晶体，或白色结晶粉末。无臭，有特殊甜味。相对密度1.1607。熔点248摄氏度（分解）。

将氯气通入注有乙酸的氯化釜中，用硫磺作催化剂，反应生成氯乙酸料液和氯化氢气体，釜温由70℃升至停氯时维持在95±2℃，整个反应釜压≤250mmHg；在投入蒸汽水的氨化釜中投入乌洛托品催化剂，由釜底椭球罩小孔向釜内通氨，整个反应为密闭反应系统，待pH值到7．5，再加入氯乙酸液，控制pH值到7，开冷却水，使釜温控制在55～60℃，反应接近终点，控温在75～80℃，pH值在6．5，反应结束时生成的氨基乙酸液pH值在6．0；在醇析釜中吸入氨基乙酸混合液，缓慢注入甲醇萃取20－30分钟，直至加甲醇至釜边，待温度降至28℃放料；将醇析料慢放至抽滤槽，经淡甲醇冲洗后，出料氯根降至≤0．5％；再经离心机脱水，烘干机干燥，得含水量≤0．5、氨基乙酸含量≥97．5％的晶体成品。其优点是系统全程密闭，减少组分外逸；采用鼓泡混合均匀，节电，成品含量高。它的生产原料有毒，你的工艺约好对身体危害越小。

最终应该是显碱性，用干燥的氯化氢气体通入无水乙醇中，先制得氯化氢乙醇溶液，然后加入甘氨酸，加热搅拌进行酯化，反应温度控制在80~85ºC，待甘氨酸全部溶解后，再搅拌几分钟，趁热将反应液移到结晶锅，冷却结晶，过滤，得到甘氨酸乙酯盐酸盐。也可以在带有搅拌的反应器中加入甘氨酸和无水乙醇，加热至60ºC，通入氯化氢气体，氯化氢通过反应物完全溶解后，继续通氯化氢至重新结晶时为终点，将反应液移至结晶锅，搅拌冷却结晶，过滤，用无水乙醇洗涤干燥得甘氨酸乙酯盐酸盐。

NH3失去一个H原子后的剩余部分“—NH2”称为氨基，它仍具有NH3的性质——碱性。

说明：

氨基显碱性的原因，是因为氨基中的N原子中含有孤对电子，可以和H 形成配位键，它的碱性是表现在中和酸提供的H 。

氨基（—NH2）的电子式：

氨基负离子（NH2—）的电子式：

2．分子中同时含有氨基和羧基的化合物叫氨基酸。有机化学中常用α、β、γ来确定H原子的位置。在羧酸中离羧基最近的碳原子称为α—碳原子，此碳上的氢原子称为α氢原子，这个碳原子上的氢原子被氨基取代后的产物就是α—氨基酸。

如： 为α—氨基乙酸，俗称甘氨酸。

3．氨基酸的化学性质

在氨基酸的分子结构中，即有—COOH，又有—NH2，所以它具有酸性又有碱性。例：

①酸性

②碱性

二．蛋白质

1．蛋白质是由不同氨基酸相互结合而形成的高分子化合物，分子量超过一万，有的甚至上千万。天然蛋白质水解产物都是α—氨基酸。

2．蛋白质的性质

（1）蛋白质分子直径很大，溶解在水中形成胶体溶液，具有胶体溶液的某些性质。（胶体的性质在高三讲解）

（2）盐析：当加入少量盐（如：Na2SO4、(NH4)2SO4）时，能促进蛋白质溶解，但加入这些盐的浓溶液时，可使蛋白质溶解度降低而从溶液中析出，这个作用叫盐析。

说明：

盐析属于物理变化，可使蛋白质溶解度降低而从溶液中析出，这个作用叫盐析。

说明：

盐析属于物理变化，且是个可逆过程。盐析不影响蛋白质性质，多次盐析可达到分离和提纯蛋白质的目的。

（3）水解：天然蛋白质在酶的催化下可与水作用生成多种α—氨基酸。

（4）两性：因其组成结构中仍有—NH2和—COOH，所以具有氨基酸的性质。既能和酸反应又能和碱反应的物质有铝、硅、两性氧化物如：Al2O3、两性氢氧化物如：Al(OH)3、弱酸的氨盐如：(NH4)2CO3、弱酸的酸式盐 如：NH4HCO3、氨基酸、蛋白质等。其中铝和硅不称之为具有两性。

（5）变性：蛋白质在某些条件下发生结构和性质上的改变而凝结出来从而失去它们生理上的作用。即化学性质发生了变化，这个变化是不可逆的。

蛋白质变性的条件有：加热、加酸、加碱、加重金属盐、紫外线以及某些有机物如：乙醇、甲醛、草酸、苯酚等。

利用此性质可进行消毒，如打针前用酒精给皮肤消毒。此性质也能引起中毒。如误食含重金属盐的物质可使人中毒。

84消毒液、过氧乙酸消毒的机理也是使蛋白质变性。

例1．人畜误食铜盐、汞盐、铅盐等重金属盐中毒，应采用的正确解毒方法是（ ）

A．服用大量生理食盐水

B．服用大量食醋或白糖水

C．服用蛋清、牛奶或豆浆

D．服用适量稀碱液，使重金属盐转变为难溶的沉淀

答案：C

因为蛋清、牛奶或豆浆中主要含有蛋白质，它们与重金属盐马上反应，从而保护了人畜。

（6）颜色反应：分子中含有苯环的蛋白质与浓硝酸作用显现黄色，称为“黄蛋白反应”。常用于鉴别蛋白质。

（7）蛋白质灼烧时产生烧焦羽毛的气味，可用于区别合成纤维、人造丝(成分为纤维素)和纯毛线、蚕丝等(成分为蛋白质)。

三、酶

酶是一种蛋白质，酶可以用作生物催化剂。

酶的催化特点：

(1) 条件温和，不需要加热。

(2) 反应快，效率高。

(3) 专一性。如蛋白酶只对蛋白质水解起催化作用。

例2．已知

是由两种氨基酸分子间相互结合而成，试写出两种产物的结构简式和名称。

解析：

由于氨基和羧基缩水生成肽键： ，因此水解时是肽键中的C—N健断裂，缩聚时脱下的原子或原子团分别回到C、N原子上。水解后产物为：

例3．某氨基酸分子中含有9个氢原子，相对分子质量为147。取这种氨基酸0.318g溶于水后，加入0.107mol/LNaOH溶液40.5mL恰好中和。试确定氨基酸的结构简式。

解析：

n(氨基酸)＝0.318g/147g·mol—1＝0.00216mol

n(NaOH)＝0.107mol/L×0.0405L＝0.00433mol

因为n(氨基酸)：n(NaOH)＝0.00216：0.00433＝1：2

即1mol氨基酸能和2molNaOH中和，可知该氨基酸分子中含有2个—COOH。

设此氨基酸的结构式为：HOOC—(CH2)x(CH)y(NH2)yCOOH，则有：

(列方程)

45×2 14x 13y 16y＝147 ①

2x 3y 2＝9 ②

解出：x＝2 y＝1

以氨基酸的结构式为：

合成材料

一．有机高分子化合物

1．分子量为几万到几百万或更高的化合物是高分子化合物。

如：淀粉、纤维素、蛋白质、聚乙烯、聚氯乙烯等．

2．有机高分子化合物是由许多简单结构单元重复连接而成的，多为线状结构。

当多条高分子链聚集在一起时，相互缠绕，分子间作用力增大，使高分子材料的强度大大增加。相对分子质量越大，分子间作用力就越大。

高分子链上如果还有能起反应的官能团，当它跟另的单体或别的物质发生反应时，高分子链之间可产生化学键形成网状(体状)结构。

3．机高分子化合物的基本性质

(1) 溶解性

线状结构有机高分子化合物可溶解在适当的溶剂里，如：蛋白质可溶解在水中；体状结构有机高分子化合物不易溶解，只有一定程度的胀大，如：橡胶放入酒精中。

(2) 热塑性、热固性

线状结构有机高分子受热后能熔化，冷却后又变为固体，具有良好的可塑性，可根据需要制成各种形状，如：聚乙烯。

有些体状结构有机高分子一经加工成型受热就不会熔化，所以体状结构有机高分子具有热固性，如：酚醛树脂。

(3) 强度

高分子材料的强度一般比较大。

(4) 电绝缘性

高分子材料一般不易导电，是很好的电绝缘材料。

(5) 有的高分子材料还有附化学腐蚀、耐热、耐磨、耐油、不透水等性能，可用于某些有特殊需求的领域。

有的高分子材料不耐高温、易燃烧、易老化、废弃后不易分解等缺点。

二．合成材料

合成材料主要包括塑料、合成纤维、合成橡胶，还有粘合剂(又称胶粘剂，简称胶)和涂料。

1．塑料是一种可塑性材料，主要成分为合成树脂。主要有：聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯(有机玻璃)、聚四氟乙烯、酚醛树脂、环氧树脂、脲醛塑料等。

2．合成纤维是利用石油、天然气、煤和农副产品作原料制成单体，经聚合反应制成的。主要有：聚对苯二甲酸乙二醇酯(涤纶)、聚己内酰胺(锦纶)、聚丙烯腈(腈或人造毛)、聚乙烯醇缩甲醛(维尼纶)、聚丙烯纤维(丙纶)、聚氯乙烯纤维(氯纶)。

3．合成橡胶是由分子量较小的烯烃或二烯烃作单体聚合而成的。主要有：丁苯橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶、丁腈橡胶、聚硫橡胶、硅橡胶、丁基橡胶、异戊橡胶等。

4．粘合剂又称胶粘剂，简称胶。常用的有椰糊、胶水、骨胶、皮胶。

5．涂料用于保护、美化或装饰物体。油漆是常用的一种涂料。

三．新型有机高分子材料

1．功能高分子材料：是指既有传统高分子材料的机械性能，又有某些特殊功能的高分子材料。如：高分子分离膜、传感膜、高吸水性高分子、生物材料、医用高分子材料(人工器官、隐形眼镜)、等。

2．合成材料：是指两种或两种种上材料组合成的一种新型的材料。一般具有强度高、质量轻、耐高温、耐腐蚀等优异性能。如：不锈钢、铝合金、玻璃钢等。

四．有机高分子材料的发展趋势

1．对某些重要有机高分子材料继续进行改造和推广，如：导电塑料。

2．研制新材料，如：智能材料、光电转换材料、仿生高分子材料。

参考练习

1．下列关于氨基酸的叙述不正确的是（ ）

A．分子中同时含有氨基和羧基的化合物叫氨基酸

B．羧酸分子里的α—氢原子被氨基取代后生成α—氨基酸

C．蛋白质水解的最后产物是氨基酸

D． 属于氨基酸

2．下列过程不可逆的是（ ）

A．蛋白质溶液中加入(NH4)2SO4晶体 B．蚁酸溶于水发生电离

C．蛋白质溶液中加入硝酸铅溶液D．硫酸铜晶体溶于少量水

3．在下列反应中生成或断裂不是C—N键的是（ ）

A．浓H2SO4、浓HNO3混合液和苯作用，生成硝基苯

B．蛋白质水解生成α—氨基酸

C．由棉花制得纤维素硝酸酯

D．氨基乙酸和NaOH溶液反应

4．解答题

(1) 蛋白质的变性与盐析有什么不同?

(2) 我们进行化学实验时，有时手上皮肤出现黄色斑痕，你能解释可能是接触了什么化学药品，发生了什么化学变化?

练习参考答案：

1．D (它属于酰氨类，不要求命名)

2．C

提示：

蛋白质溶液中加入(NH4)2SO4晶体后蛋白质溶解度降低而析出，加水后又可溶解：蚁酸是弱酸，所以在水中电离是可逆的；硫酸铜晶体溶于少量水，存在溶解平衡。

3．CD

提示：

C的化学方程式为：

D的化学方程式见前面氨基酸的化学性质。

4．

答：

(1)蛋白质变性是化学变化。它在外界条件(热、酸、碱、重金属、紫外线等)作用下，发生性质上的改变而凝结起来，此过程是不可逆的。蛋白质盐析是在浓盐溶液中溶解度降低而析出的过程，加水仍可以溶解，是物理变化。

(2)进行化学实验时有时手上皮肤出现黄色斑痕，是因为使用浓硝酸时，不慎弄到皮肤上，浓硝酸与蛋白质发生颜色反应而呈现黄色。C．D．

【必修一】高中生物必备知识点：2.2.2蛋白质的结构和功能

1、组成及特点：

(1) 蛋白质是由C(碳)、H(氢)、O(氧)、N(氮)组成，一般蛋白质可能还会含有P(磷)、S(硫)、Fe(铁)、Zn(锌)、Cu(铜)、B(硼)、Mn(锰)、I(碘)、Mo(钼)等。

这些元素在蛋白质中的组成百分比约为：碳50% 氢7% 氧23% 氮16% 硫0~3% 其他微量。

(2) 一切蛋白质都含N元素，且各种蛋白质的含氮量很接近，平均为16%。

(3) 氨基酸分子相互结合的方式是：一个氨基酸分子的羧基(-COOH)和另一个氨基酸分子的氨基(— NH 2 )相连接，同时脱去一分子水，这种结合方式叫做脱水缩合。连接两个氨基酸分子的化学键 (-NH-CO-)叫做肽键。 有两个氨基酸分子缩合而成的化合物， 叫做二肽。肽链能盘曲、折叠、形成有一定空间结构的蛋白质分子。

2、蛋白质的性质：

(1) 两性：蛋白质是由α-氨基酸通过肽键构成的高分子化合物，在蛋白质分子中存在着氨基和羧基，因此跟氨基酸相似，蛋白质也是两性物质。

(2) 水解反应：蛋白质在酸、碱或酶的作用下发生水解反应，经过多肽，最后得到多种α-氨基酸。

(3) 胶体性质：有些蛋白质能够溶解在水里(例如鸡蛋白能溶解在水里)形成溶液。

蛋白质的分子直径达到了胶体微粒的大小(10-9～10-7m)时，所以蛋白质具有胶体的性质。

(4) 盐析：少量的盐(如硫酸铵、硫酸钠等)能促进蛋白质的溶解。如果向蛋白质水溶液中加入浓的无机盐溶液，可使蛋白质的溶解度降低，而从溶液中析出。

这样盐析出的蛋白质仍旧可以溶解在水中，而不影响原来蛋白质的性质，因此盐析是个可逆过程.利用这个性质，采用分段盐析方法可以分离提纯蛋白质。

(5) 变性：在热、酸、碱、重金属盐、紫外线等作作用下，蛋白质会发生性质上的改变而凝结起来.这种凝结是不可逆的，不能再使它们恢复成原来的蛋白质.蛋白质的这种变化叫做变性。

蛋白质变性之后，紫外吸收，化学活性以及粘度都会上升，变得容易水解，但溶解度会下降。

蛋白质变性后，就失去了原有的可溶性，也就失去了它们生理上的作用.因此蛋白质的变性凝固是个不可逆过程。

(6) 颜色反应：

①能与浓硝酸反应变成黄色。

②能与双缩脲试剂反应生成紫色络合物。

3、蛋白质的功能：

(1) 构成细胞和生物体结构的重要物质(肌肉毛发)

(2) 催化细胞内的生理生化反应

(3) 运输载体(血红蛋白)

(4) 传递信息，调节机体的生命活动(胰岛素)

(5) 免疫功能( 抗体)

4、蛋白质分子多样性的原因：

构成蛋白质的氨基酸的种类，数目，排列顺序，以及蛋白质的空间结构不同导致蛋白质结构多样性。蛋白质结构多样性导致蛋白质的功能的多样性。

5、公式：

肽键数 =失去H2O数=氨基酸数-肽链数(不包括环状) n个氨基酸脱水缩合形成 m 条多肽链时，共脱去 (n- m)个水分子，形成 (n-m)个肽键。

至少存在 m 个- NH 2 和 m 个- COOH，具体还要加上 R 基上的氨(羧)基数。

形成的蛋白质的分子量为 nx 氨基酸的平均分子量- 18(n-m)。

6、氨基酸数 =肽键数 +肽链数

7、蛋白质总的分子量 =组成蛋白质的氨基酸总分子量 -脱水缩合反应脱去的水的总分子量

【习题三】

(2018•五模拟)人体内含有多种多样的蛋白质。下列有关蛋白质结构与功能的叙述，正确的是()

A.蛋白质的生物活性与蛋甴质的空间结构无关

B.检测氨基酸的含量可用双缩脲进行显色

C.氨基酸序列相同的多肽链也可折叠成不同的空间结构

D.将抗体溶于NaCl溶液中必会造成其丧失生物活性

【考点】

蛋白质分子的化学结构和空间结构.

【分析】

1、构成蛋白质的基本单位是氨基酸，每种氨基酸分子至少都含有一个氨基和一个羧基，且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上，这个碳原子还连接一个氢和一个R基，氨基酸的不同在于R基的不同，构成蛋白质的氨基酸有20种。

2、氨基酸在核糖体中通过脱水缩合形成多肽链，而脱水缩合是指一个氨基酸分子的羧基(-COOH )和另一个氨基酸分子的氨基(-NH2)相连接，同时脱出一分子水的过程连接两个氨基酸的化学键是肽键，其结构式是-CO-NH-。

【解答】

A、若蛋甴质的空间结构被破坏，则蛋白质的生物活性将丧失，A错误

B、检测生物组织中是否含有蛋白质可用双缩脲进行显色反应，看是否出现紫色，B错误

C、氨基酸序列相同的多肽链也可折叠成不同的空间结构，C正确

D、将抗体溶于NaCl溶液中属于盐析，不会破坏其空间结构，D错误。故选：C。

【习题四】

(2016秋•杭州期末)下列有关蛋白质的叙述，正确的是()

A.蛋白质中的氮元素只存在于氨基中

B.组成每一种蛋白质的氨基酸均有20种

C.氨基酸的种类和空间结构决定了蛋白质的功能

D.热变性后的蛋白质还能与双缩脲试剂发生反应呈现紫色

【考点】

蛋白质的结构和功能的综合.

【分析】

1、蛋白质的基本单位是氨基酸，组成生物体的氨基酸有20种，N元素就存在于氨基酸的氨基中，但是氨基酸脱水缩合后，氨基大多数都形成了肽键，因此蛋白质中N元素存在于肽键中.

2、蛋白质鉴定利用双缩脲试剂，显色反应的原理为：双缩脲试剂与蛋白质中的肽键形成紫色的络合物.

【解答】

A、蛋白质的氮元素主要存在于肽键中，A错误

B、组成蛋白质的氨基酸共有20种，但并不是每种蛋白质均含有20种氨基酸，B错误

C、组成蛋白质的氨基酸的种类、数目和排列顺序、及肽链空间结构决定了蛋白质的功能，C错误

D、蛋白质变性只是空间结构发生改变，肽键并没有变化，双缩脲试剂与肽键结合产生紫色反应，D正确。故选：D。

高一上学期生物蛋白质和核酸知识点

(一)氨基酸的结构与性质

羧酸分子中烃基上的氢原子被氨基(-NH2)取代后的生成物称为氨基酸分子结构中同时存在羧基(-COOH)和氨基(-NH2)两个官能团，既具有氨基又具有羧基的性质。

说明：

1、氨基酸的命名有习惯命名和系统命名法两种。习惯命名法如常见的氨基酸的命名，如：甘氨酸、丙氨酸、苯丙氨酸、谷氨酸等而系统命名法则是以酸为母体，氨基为取代基，碳原子的编号通常把离羧基最近的碳原子称为α-碳原子，次近的碳原子称为β-碳原子，依次类推。如：甘氨酸又名α-氨基乙酸，丙氨酸又名α-氨基丙酸，苯丙氨酸又名α-氨基β-苯基丙酸，谷氨酸又名α-氨基戊二酸等。

2、某些氨基酸可与某种硝基化合物互为同分异构体，如：甘氨酸与硝基乙烷等。

3、氨基酸结构中同时存在羧基(-COOH)和氨基(-NH2)，氨基具有碱性，而羧基具有酸性，因此氨基酸既具有酸性又具有碱性，是一种两性化合物，在与酸或碱作用下均可生成盐。氨基酸在强碱性溶液中显酸性，以阴离子的形式存在，而在强酸性溶液中则以阳离子形式存在，在溶液的pH合适时，则以两性的形式存在。如：

4、氨基酸结构中存在羧基(-COOH)在一定条件下可与醇作用生成酯。

5、氨基酸结构中羧基(-COOH)和氨基(-NH2)可以脱去水分子，经缩合而成的产物称为肽，其中-CO-NH-结构称为肽键，二个分子氨基酸脱水形成二肽三个分子氨基酸脱水形成三肽而多个分子氨基酸脱水则生成多肽。如：

发生脱水反应时，酸脱羟基氨基脱氢

多个分子氨基酸脱水生成多肽时，可由同一种氨基酸脱水，也可由不同种氨基酸脱水生成多肽。

6、α-氨基酸的制取：蛋白质水解可得到多肽，多肽水解可得到α-氨基酸。各种天然蛋白质水解的最终产物都是α-氨基酸。

(二)蛋白质的结构与性质：蛋白质的组成中含有C、H、O、N、S等元素，是由不同的氨基酸经脱水反应缩合而成的有机高分子化合物蛋白质分子中含有未被缩合的羧基(-COOH)和氨基(-NH2)，同样具有羧基(-COOH)和氨基(-NH2)的性质蛋白质溶液颗粒直径的大小达到胶体直径的大小，其溶液属于胶体酶是一种具有催化活性的蛋白质。

说明：

1、蛋白质的结构：在天然状态下，任何一种蛋白质都具有独特而稳定的结构而蛋白质分子中各种氨基酸的连接方式和排列顺序称为蛋白质的一级结构。

2、蛋白质分子中含有未被缩合的羧基(-COOH)和氨基(-NH2)，具有两性，可与酸或碱作用生成盐。

3、在酸、碱或酶的催化作用下，蛋白质可发生水解反应，最终生成氨基酸。水解时肽键断裂分别生成羧基和氨基。如：

各种天然蛋白质水解的最终产物都是α-氨基酸

4、盐析：向蛋白质溶液中加入某些浓的轻金属无机盐溶液(如食盐、硫酸铵、硫酸钠)等，可使蛋白质在水中的溶解度降低，从溶液中析出，这个过程称为盐析，盐析是个可逆的过程，向析出的沉淀中再加入水，沉淀又会溶解，此时，没有破坏蛋白质本身的性质，是一个物理变化过程，可用来分离提纯蛋白质。

5、变性：受热、酸碱、重金属盐、某些有机物(乙醇、甲醛等)、紫外线等作用时蛋白质可发生变性，失去其生理活性变性是不可逆过程，是化学变化过程。

6、某些苯环的蛋白质遇浓硝酸变性，产生黄色物质，利用这一性质可鉴别蛋白质，这就是蛋白质的颜色反应。

7、灼烧蛋白质会产生烧焦羽毛的气味，利用这一性质可鉴别蛋白质。

8、酶也是蛋白质，是一种具有催化活性的蛋白质，有强的催化作用，酶的催化作用有如下几个特点：①条件温和，不需加热②专一性③高效性

(三)核酸的结构和生理功能

核酸是具有重要生理功能的一类生物大分子，分为核糖核酸(简称RNA)和脱氧核糖核酸(简称DNA)两种。核酸分子由核苷酸聚合而成。核苷酸是一个含杂环的碱基与一个核糖或脱氧核糖结合形成核苷，核苷再通过核糖或脱氧核糖中的羟基与磷酸形成磷酸酯。核酸彻底水解后可得到核糖或脱氧核糖。

核酸对人体的生理功能的重要性在于它携带着遗传信息。DNA是遗传物质，生物的信息从DNA传到作为“信使”的RNA，最终指导蛋白质的合成。