师：同学们，今天我们学习人教版高一化学必修第二册第七章第四节基本营养物质的第二课时——蛋白质和油脂。本节课学习目标如下：第一，通过对氨基酸结构的分析，学会从官能团角度推测氨基酸和蛋白质的化学性质；第二，通过学习蛋白质的化学性质，认识蛋白质在生产生活中的重要应用；第三，通过生活经验总结归纳油脂的物理性质，通过学习油脂的组成和结构，了解油脂的水解反应与氢化反应及其在生产生活中的应用。
上节课我们了解到人体所需的六大营养物质：糖类、油脂、蛋白质、维生素、无机盐和水。其中，蛋白质是构成细胞的基本物质，是生命活动的主要承担者。蛋白质大约占人体全部质量的18%以上。营养学指出，人体每1千克需要摄入1.2克蛋白质。比如体重为50千克的女性，每天需要摄入大约60克蛋白质。蛋白质由碳、氢、氧、氮、硫、磷等元素组成，相对分子质量大，在几万到几千万之间，是一类非常复杂的天然有机高分子化合物，主要存在于生物体内，如肌肉、毛发、皮肤、角蹄、酶、激素、抗体、病毒等，在植物中也很丰富，像大豆、花生、谷物等。蛋白质结构复杂多样，由氨基酸分子之间通过聚合反应生成多肽，进而构成复杂的网状结构，多条多肽链聚集形成四级结构的蛋白质，比如人体的血红蛋白。
大家观察甘氨酸和苯丙氨酸的结构简式，这两种氨基酸有哪些官能团？它们的共同点是什么？
生：它们的结构都含氨基和羧基。
师：鉴于官能团的种类决定有机物的化学性质，大家思考一下，含羧基和氨基的物质可能表现什么化学性质呢？我们可以类比乙酸，含羧基的物质表现酸性；含氨基的物质可以看成是氨气当中的一个氢原子被其他原子或者基团所取代。由于氨气和氨基结构相似，氨气有碱性，那么氨基也表现碱性。
由氨基酸构成的蛋白质具有什么样的化学性质呢？蛋白质在酸碱或酶的催化下能水解生成氨基酸。人体从食物中摄取的蛋白质在消化道内酶的作用下，经过水解反应生成各种氨基酸，氨基酸被吸收后结合生成人体所需的各种蛋白质。不同的蛋白质水溶性不一样，有的蛋白质能溶于水，比如鸡蛋清；有的蛋白质难溶于水，比如丝、毛等。蛋白质除了可以发生水解生成氨基酸之外，还具有其他性质。往蛋白质鸡蛋清溶液当中加入几滴醋酸铅溶液，会发生什么现象呢？请观看实验视频。
本实验用到的实验用品主要有醋酸铅溶液、浓硝酸、头发、鸡蛋清溶液。向盛有鸡蛋清溶液的试管中加入几滴醋酸铅溶液，可观察到溶液中出现沉淀。这是由于鸡蛋清中富含蛋白质，而蛋白质遇到重金属盐会发生溶解度下降，从而从溶液中析出。能使蛋白质发生这种变化的化学方法有加强酸、强碱、重金属盐、乙醇、甲醛等；物理方法有加热、紫外线照射等。
我们看到蛋白质在加热或者加入重金属盐醋酸铅后，溶解度下降，再加水析出的蛋白质沉淀不能再溶解，失去了生理活性。此时我们说蛋白质发生了什么呢？在某些条件下，蛋白质的分子内部结构和性质发生改变，溶解度下降，失去生理活性，这叫做蛋白质的变性。蛋白质变性是不可逆的化学变化，这里的某些条件包含物理因素和化学因素。物理因素有加热、加压、搅拌、震荡、紫外线和超声波等；化学因素有加入强酸、强碱或者重金属盐，比如醋酸铅、硫酸铜等，还有某些有机物，比如甲醛、乙醇和苯酚等。这些物理因素和化学因素都能使蛋白质发生变性。蛋白质变性在生活中是常见的现象，比如鸡蛋的烹饪、牛奶制成酸奶或奶酪都属于蛋白质的变性过程。此外，我们可以利用蛋白质变性的原理来进行杀菌消毒，破坏病毒蛋白的功能。蛋白质也有自己的特征反应，我们来看看实验视频。
向另一只盛有鸡蛋清溶液的试管中滴入几滴浓硝酸，可观察到试管中有白色沉淀产生，加热后可观察到沉淀变为黄色，发生了显色反应。点燃酒精灯，分别在酒精灯的火焰上灼烧一小段头发和丝制品，均可闻到类似烧焦羽毛的气味。这是由于头发、丝织品和羽毛中均含有蛋白质，蛋白质在灼烧时产生了该气味。
通过刚刚的实验，向盛有鸡蛋清溶液的试管中加入几滴浓硝酸，产生白色沉淀，加热之后变成黄色沉淀，这是蛋白质的显色反应；将蛋白质灼烧会产生类似烧焦羽毛的气味，而灼烧纤维素会产生烧纸的气味。因此我们可以用这两个特征反应来鉴别蛋白质。同学们在课后也可以做一下蛋白质灼烧的兴趣实验，取一小段毛线和棉线分别放在火上点燃，注意观察灼烧后的状态和气味，实验过程要注意用火安全。
蛋白质是人体必需的营养物质，动物的毛皮、蚕丝是很好的纺织原料，动物的皮革是衣服的原料。驴皮可以熬制成一种中药材——阿胶。各种生物酶也是蛋白质，是生物体重要的催化剂等等。1965年，我国科学家首次完成了牛胰岛素的全合成，为蛋白质的研究做出了重大贡献。请同学们利用蛋白质的性质来思考以下两个问题：第一，为什么医院里可以用高温蒸煮、紫外线照射或涂抹医用酒精等方法进行消毒呢？第二，在生物实验室里常用甲醛溶液俗称福尔马林来保存动物标本，在农业上可以用波尔多液来防治农作物的病害。想一想为什么？
生：我们知道细菌和病毒的主要成分是蛋白质，因此可以采用物理方法，比如高温加热、紫外线照射，或使用化学试剂，如医用酒精、甲醛、重金属盐等等，使蛋白质发生变性，从而使细菌或病毒的蛋白质失去生理活性，起到杀灭细菌的目的。
师：非常好。接下来我们再来认识一种基本营养物质——油脂。油脂可以分成两类：油和脂肪。油是常温下为液态的油脂，如花生油、橄榄油等植物油；脂肪是常温下为固态的油脂，比如猪油、牛油等。从生活经验我们可以归纳出油脂的物理性质：把油脂放入水中，油会漂浮在水面上，说明油脂的密度比水小，难溶于水，粘度较大，触摸时有明显的油腻感。油脂易溶于有机溶剂，根据油脂的这个溶解性，食品工业常使用有机溶剂来提取植物种子里的油脂。