基本营养物质

1、 基本营养物质教学目标: 1.掌握糖类和蛋白质的特征反应、糖类和蛋白质的检验方法; 2.掌握糖类、油脂和蛋白质的水解反应、反应条件对水解反应的影响; 3.了解糖类、油脂和蛋白质的简单分类、主要性质和用途; 4.培养观察实验能力、归纳思维能力及分析思维能力; 5.通过糖类和蛋白质的特征反应、糖类和蛋白质的检验方法及糖类、油脂和蛋白质的水 解反应的教学,培养学生勇于探索、勇于创新的科学精神。重点、难点 教学重点:(1)糖类和蛋白质的特征反应、糖类和蛋白质的检验方法; (2)糖类、油脂和蛋白质的水解反应。 教学难点:(1)糖类和蛋白质的特征反应及糖类和蛋白质的检验方法; (2)糖类、油脂和蛋白质的水

2、解反应。教学过程: 一、合作讨论 1.我们已经知道蔗糖、冰糖、葡萄糖、果糖也是糖,但你知道淀粉、纤维素也是糖吗?糖类物质都有甜味吗?有甜味的物质都是糖吗? 我的思路:要明确糖类的概念及分类,注意区分生活中的“糖”和化学中的“糖”。 2.淀粉没有甜味,但为什么在吃米饭或馒头时多加咀嚼就能觉得有甜味呢?淀粉在人体内发生了哪些化学变化? 我的思路:淀粉属于多糖,其重要性质之一就是在一定条件下发生水解反应,最终生成葡萄糖。注意这里“一定条件”的涵义。 3.酯和脂是一回事吗?甘油是油吗?油都是油脂吗? 我的思路:注意准确把握概念的内涵和外延,不能望文生义,要结合生活中具体实例进行记忆和理解。 4.为什么

3、说氨基酸是蛋白质的基础?我们从食物中摄取的蛋白质在人体内发生了哪些变化,最终排出体外? 我的思路:蛋白质是一类有机高分子化合物,种类繁多,结构复杂,但其最终的水解产物都是氨基酸,而自然界中的氨基酸的种类是有限的。这一方面说明了氨基酸是蛋白质的基础物质. 二、.糖类和蛋白质的特征反应 1.实验35葡萄糖、淀粉和蛋白质的特性实验 实验内容 实验现象 葡萄糖+新制Cu(OH)2 共热,生成砖红色沉淀 淀粉+碘酒 变蓝色 蛋白质+浓HNO3 共热,变黄色 2.葡萄糖的特征反应 (1)葡萄糖 砖红色沉淀 (2)葡萄糖 光亮的银镜 新制Cu(OH)2和银氨溶液都是碱性的。 上列两反应,常用于鉴别葡萄糖。

4、3淀粉的特征反应: 在常温下,淀粉遇碘变蓝色。 严格地说,淀粉遇到I2单质才变蓝色,而遇到化合态的碘如I-、IO-等不变色。 可用碘检验淀粉的存在,也可用淀粉检验碘的存在。 4蛋白质的特征反应 (1)颜色反应: 蛋白质 变黄色 (2)灼烧反应:灼烧蛋白质,产生烧焦羽毛的气味 严格地说,浓HNO3只能使含有苯环的蛋白质变黄色。 以上两条,常用于鉴别蛋白质 三、糖类、油脂、蛋白质的水解反应 1.实验36蔗糖的水解反应 现象:有砖红色沉淀生成。 解释:蔗糖水解产生了葡萄糖。 2.糖类的水解反应 C12H22O11+H2O= C6H12O6+C6H12O6 蔗糖 葡萄糖 果糖 (C6H10O5)n +

5、 nH2O= nC6H12O6 淀粉(或纤维素) 葡萄糖 单糖是糖类水解的最终产物,单糖不发生水解反应。 糖类在实验室中水解常用H2SO4作催化剂,在动物体内水解则是用酶作催化剂。 淀粉和纤维素的最终水解产物相同,都是葡萄糖。 3.油脂的水解反应 (1)油脂+水 高级脂肪酸+甘油 (2)油脂+氢氧化钠 高级脂肪酸钠+甘油 油脂在碱性条件下的水解反应,叫做皂化反应。工业上常用此反应制取肥皂。 甘油与水以任意比混溶,吸湿性强,常用作护肤剂。 油脂在动物体内的水解,是在酶催化下完成的。 4.蛋白质的水解:蛋白质的水解产物是氨基酸。 甘氨酸 丙氨酸 苯丙氨酸 谷氨酸 氨基酸分子中含有碱性基氨基(NH2

6、)和酸性基羧基(COOH),氨基酸呈两性。 天然蛋白质水解的最终产物都是氨基酸 (1)葡萄糖和果糖的存在和用途 葡萄糖和果糖 (2)蔗糖的存在和主要用途 蔗糖 (3)淀粉和纤维素的存在和主要用途 淀粉 纤维素 2.油脂的主要应用 (1)油脂的存在:油脂存在于植物的种子、动物的组织和器官中 油脂中的碳链含 碳碳双键时,主要是低沸点的植物油;油脂的碳链为碳碳单键时,主要是高沸点的动物脂肪。 油 脂肪 (2)油脂的主要用途食用 油脂+水 高级脂肪酸+甘油;放出热量 油脂是热值最高的食物。 油脂有保持体温和保护内脏器官的功能。 油脂能增强食物的滋味,增进食欲,保证机体的正常生理功能。 油脂增强人体对脂

7、溶性维生素的吸收。 过量地摄入脂肪,可能引发多种疾病。 3.蛋白质的主要应用 (1)氨基酸的种类 氨基酸 (2)蛋白质的存在 (3)蛋白质的主要用途 (4)酶 酶是一类特殊的蛋白质。 酶是生物体内的重要催化剂。 作为催化剂,酶已被应用于工业生产 4.科学视野生命的化学起源 导致生命起源的化学过程是在有水和无机物存在的条件下发生的:简单的无机物和有机物转化为生物聚合物;以第一阶段产生的单体合成有序的生物聚合物;对第二阶段形成的生物聚合物进行自我复制。 五、例题讲评 【例1】下列说法正确的是 ( ) A.糖类、油脂、蛋白质都能发生水解反应 B.糖类、油脂、蛋白质都是由C、H、O三种元素组成的 C.

8、糖类、油脂、蛋白质都是高分子化合物 D.油脂有油和脂肪之分,但都属于酯 解析:糖类包括单糖、二糖和多糖,二糖和多糖能水解,单糖不水解。A错误。 糖类、油脂都是由C、H、O三种元素组成的。蛋白质的水解产物中含有氨基酸,氨基酸中含有NH2,则推知蛋白质中除含C、H、O三元素外,还含有N元素等。B不正确。 糖类中的单糖和二糖及油脂都不是高分子,多糖及蛋白质都是高分子。C不正确。 D选项正确。 答案:D 【例2】某物质在酸性条件下可以发生水解反应生成两种物质A、B,且A和B的相对分子质量相等,该物质可能是 ( ) A.甲酸乙酯(HCOOC2H5) B.硬脂酸甘油酯 C.葡萄糖(C6H12O6) D.淀

9、粉(C6H10O5)n 解析:逐项分析。 A可选: HCOOC2H5+H2O HCOOH+C2H5OH 46 46 B不可选: 3×284 92 C不可选,因为葡萄糖不水解。 D不可选,因为淀粉水解只生成一种物质。 答案:A 【例3】新制Cu(OH)2和银氨溶液都是弱氧化剂,但却能将葡萄糖氧化成葡萄糖酸: (1)判断葡萄糖溶液能否使KMnO4(H+,aq)褪色。答 。 (2)判断葡萄糖溶液能否使溴水褪色。若能,写出反应方程式;若不能,请说明理由。 解析:弱氧化剂都能将葡萄糖氧化,溴水和KMnO4(H+aq)都是强氧化剂,自然也能将葡萄糖氧化,而本身被还原为无色离子(MnO Mn2+,

10、Br2 Br-)。 溴水将CHO氧化为COOH,多出1个O原子,这个O原子应该是由1个H2O分子提供的,1个H2O分子提供一个O原子必游离出2个H+,所以H2O是一种反应物,HBr是一种生成物。 答案:(1)能 (2)能 补充习题: 1.下列食用物质中,热值最高的是 ( ) A.酒精 B.葡萄糖 C.油脂 D.蛋白质 解析:油脂是摄食物质中热值最高的物质。“喝酒暖身”生物的作用下,最终转化为(NH4)2CO3,(NH4)2CO3对土壤无破坏作用。A、B、C都正确。 CO(NH2)2的含N量为: w(N)= ×100%= ×100%=46.7%。 D错误。 答案:D 4.下列

11、关于某病人尿糖检验的做法正确的是 ( ) A.取尿样,加入新制Cu(OH)2,观察发生的现象 B.取尿样,加H2SO4中和碱性,再加入新制Cu(OH)2,观察发生的现象 C.取尿样,加入新制Cu(OH)2,煮沸,观察发生的现象 D.取尿样,加入Cu(OH)2,煮沸,观察发生的现象 解析:葡萄糖的检验可在碱性条件下与新制Cu(OH)2共热,或与银氨溶液共热而完成。 答案:C 5.饱和高级脂肪酸的分子通式可以用CnH2n+1COOH表示。营养学研究发现,大脑的生长发育与不饱和高级脂肪酸密切相关。深海鱼油中提取的DHA就是一种不饱和程度很高的高级脂肪酸。它的分子中含有六个碳碳双键,学名为二十六碳六烯

12、酸,则其分子式应是 ( ) A.C26H41COOH B.C25H39COOH C.C26H47COOH D.C25H45COOH 解析:由“学名为二十六碳六烯酸”中的“二十六碳”可推其分子中应含有26个C原子,排除A、C它们的分子中都有27个C原子。 C25H39COOH的烃基(-C25H39)的不饱和度为: = =6 C25H45COOH的烃基(-C25H45)的不饱和度为: = =3 C25H39COOH分子中有6个烯键,即6个碳碳双键,B对,D错。 答案:B 6.某课外活动小组设计了如下3个实验方案,用以检验淀粉的水解程度: (1)甲方案:淀粉液 水解液 中和液 溶液变蓝 结论:淀粉尚

13、未水解。 答案:甲方案操作正确,但结论错误。这是因为当用稀碱中和水解液中的H2SO4后,加碘水溶液变蓝色有两种情况:淀粉完全没有水解;淀粉部分水解。故不能得出淀粉尚未水解之结论。 (2)乙方案:淀粉液 水解液 无银镜现象 结论:淀粉尚未水解。 答案:乙方案操作错误,结论亦错误。淀粉水解后应用稀碱中和淀粉溶液中的H2SO4,然后再做银镜反应实验。本方案中无银镜现象出现是因为溶液pH<7,故该溶液中淀粉可能尚未水解,也可能水解完全或部分水解。 (3)丙方案:淀粉液 水解液 中和液 结论:淀粉水解完全。 答案:丙方案操作正确,结论正确。 上述3个方案操作是否正确?说明理由。上述3个方案结论是否正确?说明理由。 7.20世纪80年代,我国改革开放初期,从日本进口了数亿吨大豆,用传统的压榨法怎么也提取不出油来。后来发现大豆上都留有一个小孔。请走访1家现代化的植物油厂或上网查询有关资料,然后解释其原因,并用概括性语言回答工厂里现代化的提油技术是用什么方法。 答案:20世纪80年代,我国提取植物油采用的还是传统的榨油方法 压榨法。当时,国际上先进的方法是萃取法:在