人教版必修2 基本营养物质第1课时 教案.doc

第四节基本营养物质葛存凤江苏省太湖高级中学糖类、油脂、蛋白质等人体重要的营养成分与人体的健康关系极大。本节主要学习糖类、油脂、蛋白质的组成及性质，了解它们的结构特点以及在人们日常饮食中的重要性和在生产生活中的应用。本节的教学重点：硅酸钠、单质硅、二氧化硅的性质。本节在学习各种有机化合物的性质特点时都涉及它们之间的某些相互反应和转化关系，在教学中要注意帮助学生梳理、归纳。如淀粉、葡萄糖间的转化关系，油脂、甘油、脂肪酸钠间的转化关系，了解各有机物间的转化关系。课时分配基本营养物质的性质1课时基本营养物质的应用 1课时第1课时基本营养物质的性质三维目标1知识与技能(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以及反应条件对水解反应的影响。2过程与方法(1)培养观察实验能力、归纳思维能力及分析思维能力，信息搜索的能力。(2)通过采集信息，整理信息的活动，锻炼学生整理信息，提炼观点的能力。(3)通过问题式教学培养学生提出问题的勇气和能力。3情感态度与价值观(1)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；(2)通过分组进行采集信息资料、展示作品，相互交流、评价，激发学习化学的兴趣，增强团结互助的合作精神。教学重点葡萄糖的性质、淀粉的水解教学难点淀粉的水解课前准备药品：葡萄糖、蔗糖、淀粉(可溶性)、脱脂棉、硝酸银溶液、氨水、氢氧化钠溶液、硫酸铜溶液、蒸馏水仪器：试管、滴管、三脚架、酒精灯、烧杯、试管夹、火柴创设情景生命由一些奇妙复杂的化学过程维持着，人类为了维持生命与健康，除了阳光与空气外，必须摄取食物，食物的成分主要有糖类、油脂、蛋白质、维生素、无机盐和水六大类，这些都是人类重要的营养物质，是生命活动的物质基础。糖类、油脂和蛋白质都是天然的有机化合物，这一课时里我们就来学习有关它们的知识。导入新课糖类、油脂、蛋白质都是天然有机化合物，它们不仅为人体提供能源，还是化工生产的重要原料。下面让我们共同学习第四节。第四节基本营养物质阅读课本糖类、油脂、蛋白质代表物的化学组成组成元素代表物糖类单糖C、H、O葡萄糖、果糖C6H12O6双糖C、H、O蔗糖、麦芽糖C12H22O11多糖C、H、O淀粉、纤维素(C6H10O5)n油脂油C、H、O植物油不饱和高级脂肪酸甘油酯脂C、H、O动物脂肪饱和高级脂肪酸甘油酯蛋白质C、H、O、N、S、P酶、肌肉、毛发氨基酸连接成的高分子分析糖类是由碳、氢、氧三种元素组成的。糖类根据其能否水解以及水解产物的多少可以分为单糖、双糖和多糖，其中不能水解成更简单的糖为单糖，代表物有葡萄糖和果糖；双糖是指1 mol能水解成2 mol单糖的糖，代表物是蔗糖、麦芽糖；多糖是指1 mol能水解生成许多摩尔单糖的糖，代表物是淀粉和纤维素。葡萄糖和果糖的分子式是C6H12O6，葡萄糖和果糖分子式完全相同，但分子内原子的排列方式不同，亦即分子的空间结构不同，它们互为同分异构体。蔗糖、麦芽糖分子式相同，结构不同，也互为同分异构体；但淀粉、纤维素由于组成分子的n值不同，所以分子式不同，不能互称为同分异构体。糖类由C、H、O三种元素组成，可以分为单糖、双糖和多糖。同分异构现象：(1)葡萄糖和果糖是互为同分异构体的单糖(2)蔗糖和麦芽糖是互为同分异构体的双糖 (3)淀粉和纤维素是多糖不互为同分异构体分析油脂是油和脂肪的统称。从化学成分上看油脂都是由高级脂肪酸和甘油形成的酯，属于酯类化合物。常温下呈液态的油脂为油，呈固态的油脂为脂肪。自然界中的油脂，是多种物质的混合物，其主要成分是甘油和三个高级脂肪酸分子形成的酯，称为高级脂肪酸甘油酯。纯净的油脂是无色，无臭，无味的液体或固体，密度比水小，难溶于水，易溶于有机溶剂，它的黏度较大。油脂的通式为，若分子中R1、R2、R3完全相同，这样的油脂为单甘油酯，若R1、R2、R3中有一个与其他两个不同或三个都不相同，这样的油脂称为混甘油酯。纯净物与混合物的区别是组成物质的分子种数的区别，仅由一种分子组成的物质是纯净物，由两种或者两种以上的分子组成的物质是混合物。由同种单甘油酯分子组成的油脂，或同种混甘油酯分子组成的油脂都是纯净物。由不同种单甘油酯分子组成的油脂或由不同种混甘油酯组成的油脂都是混合物。油脂由C、H、O三种元素组成，油脂是油和脂肪的统称，是由高级脂肪酸和甘油形成的酯，称为高级脂肪酸甘油酯，密度比水小，难溶于水分析蛋白质是生命的象征，也是人体最重要的物质，没有蛋白质就没有生命。蛋白质是人体及体内一切细胞的基本构成物质。一般来说，蛋白质约占人体的16%18%。蛋白质能构成和修补身体组织，我们身上的肌肉、内脏、皮肤、毛发、大脑、血液、骨骼的主要成分都是蛋白质，而皮肤受伤，伤口愈合同样需要大量的蛋白质。身体的生长发育、衰老组织的更新、损伤组织的修复，都需要用蛋白质作为机体最重要的“建筑材料”。儿童长身体更不能缺少它。同时蛋白质还能构成生理活性物质。人体内的酶、激素、抗体等活性物质都是由蛋白质组成的。人的身体就像一座复杂的化工厂，一切生理代谢、化学反应都是由酶参与完成的。蛋白质中除含碳、氢、氧外，还含有氮、硫等元素。蛋白质中除含碳、氢、氧外，还含有氮、硫等元素过渡糖类、油脂、蛋白质分子结构比较复杂，我们怎样鉴别和区分它们呢？一、糖类、油脂、蛋白质的性质1糖类和蛋白质的特征反应(1)葡萄糖与新制Cu(OH)2反应实验在洁净的试管里加入2 mL10%的氢氧化钠溶液，滴加45滴5%的硫酸铜溶液，然后再加入2 mL10%的葡萄糖溶液，加热，观察并记录实验现象。现象：氢氧化钠溶液中滴加硫酸铜溶液后，生成了蓝色的Cu(OH)2沉淀，再加入葡萄糖溶液，加热后，溶液中有红色沉淀产生。分析1在该反应中，我们看到葡萄糖和新制的Cu(OH)2(即含氢氧化钠的氢氧化铜悬浊液)反应，生成了红色沉淀Cu2O。2该反应现象明显，可以用来检验葡萄糖的存在，医学上曾用类似的反应来检验病人尿液中葡萄糖的含量是否偏高。小结该反应常用于葡萄糖的检验，葡萄糖的检验应该在碱性条件下才能进行。葡萄糖与新制Cu(OH)2反应，在加热的条件下，有砖红色沉淀产生。该反应常用于葡萄糖的检验(医疗上用于糖尿病患者的检验)，葡萄糖的检验应该在碱性条件下才能进行思考与探究 某学生做葡萄糖溶液和新制Cu(OH)2反应的实验，取1 molL1的CuSO4溶液2 mL于试管中，加入0.4 molL1的NaOH溶液4 mL，再加入0.5 mL 40%的葡萄糖溶液，后加热至沸腾，无红色沉淀，实验失败的原因是()A氢氧化钠不够量BCuSO4不够量C乙醛溶液太少D加热时间不够解析：葡萄糖溶液与新制Cu(OH)2反应，新制Cu(OH)2的浊液必须呈碱性，即NaOH要过量。这是反应所要求的，然后加热煮沸才会有预期的实验现象。该实验从给出的数据看NaOH的量不足，没有满足该实验是在碱性环境中进行，所以没能达到预期的实验效果，所以实验失败了。答案：A(2)碘与淀粉的显色反应实验将碘酒滴到一片土豆或面包上，观察并记录现象。现象：土豆和面包遇碘变为蓝色。结论：淀粉遇碘变为蓝色(3)蛋白质的特征反应实验取一小块鸡皮，置蒸发皿中，滴加35滴浓硝酸，在酒精灯上微热，观察并记录现象。现象：浓硝酸使蛋白质变黄。小结浓硝酸使蛋白质变黄，称为蛋白质的颜色反应，通常用来鉴别部分蛋白质。蛋白质也可以通过其烧焦时的气味进行鉴别。 检验：方法一：浓硝酸使蛋白质变黄方法二：灼烧时有烧焦羽毛的气味2糖类、油脂、蛋白质的水解反应实验取1 mL 20%的蔗糖溶液，加入35滴稀硫酸。水浴加热5 min后取少量溶液，加氢氧化钠溶液调溶液pH至碱性，再加入少量新制备的Cu(OH)2溶液，加热35 min，观察，记录并解释现象。现象：加少量新制备的Cu(OH)2溶液，加热后有砖红色沉淀产生。小结蔗糖在稀硫酸作催化剂的条件下，水解生成葡萄糖。正因为一个蔗糖分子水解生成两个单糖，所以蔗糖属于双糖。在检验蔗糖水解产物时一定要先加强碱中和掉硫酸，葡萄糖的检验只有在碱性条件下才能进行。(1)糖类的水解C12H22O11H2OC6H12O6 C6H12O6 蔗糖 葡萄糖 果糖(C6H10O5)nnH2OnC6H12O6 淀粉(或纤维素) 葡萄糖交流与讨论在淀粉水解的实验中，如何判断淀粉尚未水解、部分水解、完全水解？总结在实验中，当淀粉尚未水解时，溶液中只有淀粉而没有葡萄糖；当淀粉部分水解时，溶液中既有淀粉又有葡萄糖；当淀粉完全水解时，溶液中没有淀粉而只有葡萄糖。因此判断淀粉尚未水解、部分水解、完全水解，其实就是判断溶液中存在哪些物质。具体方法：取少量中和后的溶液于两支试管中，一支加入碘水，另一支先加入氢氧化钠溶液中和，然后加入新制的氢氧化铜并加热。结论如果一支试管加入碘水后溶液变成蓝色，另一支试管加入新制的氢氧化铜并加热后无现象，说明溶液中只有淀粉而没有葡萄糖，即淀粉尚未水解；如果一支试管加入碘水后溶液变成蓝色，另一支试管加入新制的氢氧化铜并加热后，溶液中有红色沉淀生成，说明溶液中既有淀粉又有葡萄糖，即淀粉部分水解；如果一支试管加入碘水后溶液颜色不变，另一支试管加入新制的氢氧化铜并加热后，溶液中有红色沉淀生成，说明溶液中没有淀粉只有葡萄糖，即淀粉完全水解。注意检验水解产物葡萄糖的存在时，一定要加入氢氧化钠溶液中和催化剂硫酸，否则实验失败。分析油脂是多种高级脂肪酸的甘油酯，且有酯的化学性质，能够发生水解反应。在酸性条件下水解为甘油(丙三醇)、高级脂肪酸。在碱性条件下水解为甘油、高级脂肪酸盐。油脂在碱性条件下的水解反应称为皂化反应，工业生产中，常用此反应来制取肥皂。(2)油脂的水解,油脂是酯的一种，在酸或碱的存在下，可以发生水解反应。在酸性条件下水解为甘油(丙三醇)、高级脂肪酸。在碱性条件下水解为甘油、高级脂肪酸盐投影酯化与水解的比较酯化水解反应关系CH3COOHCH3CH2OHCH3COOCH2CH3H2O催化剂浓硫酸稀硫酸或氢氧化钠溶液催化剂的其他作用吸水，提高乙醇和乙酸的转化率氢氧化钠中和酯水解生成的乙酸，提高酯的水解率最佳加热方式酒精灯外焰加热热水浴加热反应类型酯化反应，取代反应水解反应，取代反应分析由于液态油的烃基中含有不饱和键，因此能够和氢气发生加成反应。使液态的油转变为半固态的脂肪，这一过程称为油脂的氢化，又叫油脂的硬化，这样制得的油脂叫人造脂肪，又叫硬化油。(3)蛋白质的水解分析氨基酸是形成蛋白质的基石，氨基酸中含有的官能团是氨基和羧基，其中氨基是碱性基团，羧基是酸性基团，因此氨基酸是两性化合物，能与酸或碱反应生成盐。蛋白质是由氨基酸组成的，蛋白质在酸、碱或酶的作用下能发生水解，水解的最终产物是氨基酸。人们从食物中摄取的蛋白质，就是在胃液中的胃蛋白酶和胰液中的胰蛋白酶作用下，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。蛋白质在酶等催化剂的作用下也可以水解，生成氨基酸课堂小结本节课我们介绍了糖类、油脂和蛋白质的性质，根据糖类能否水解以及水解产物的量，分为单糖、双糖和多糖。可以通过银镜反应或和新制的氢氧化铜反应来鉴别葡萄糖是否存在。油脂水解生成高级脂肪酸和甘油，蛋白质水解生成氨基酸。第四节基本营养物质一、糖类、油脂、蛋白质的化学组成1糖类、油脂、蛋白质代表物的化学组成糖的分类：糖2糖类的分类与同分异构现象二、糖类、油脂、蛋白质的性质1糖类和蛋白质的特征反应糖类的特征反应两反应均可以用来检验葡萄糖的存在蛋白质的特征反应浓硝酸使蛋白质变黄，称为蛋白质的颜色反应，通常用来鉴别部分蛋白质。蛋白质也可以通过其烧焦时的气味进行鉴别。2糖类、油脂、蛋白质的水解反应(C6H10O5)nnH2OnC6H12O6淀粉(或纤维素) 葡萄糖油脂水解生成高级脂肪酸和甘油蛋白质水解生成氨基酸1下列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2设计实验验证青苹果中含有淀粉，熟苹果中含有葡萄糖。3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4下列关于蛋白质的叙述正确的是()A鸡蛋黄的主要成分是蛋白质B鸡蛋生食营养价值更高C鸡蛋白遇碘变蓝色D蛋白质水解最终产物是氨基酸5小张用白纸和无色溶液给表弟写了一封“无字”信，表弟接到信拆开一看觉得很愕然，但沉思一下便明白小张的意思。经过用另一溶液简单处理后，表弟看到了一封有颜色的信，并很快写了回信。小张和表弟所用的溶液分别可能是()A前者是紫色石蕊试液，后者是稀盐酸 B前者是NaOH稀溶液，后者是酚酞C前者是浓硫酸，后者是紫色石蕊试液 D前者是米汤，后者是碘酒答案：1.C2切一片青苹果，在其上滴一滴碘酒，若出现蓝色证明含有淀粉；将熟苹果汁过滤，取澄清液，向其中加入新制氢氧化铜，加热，若出现砖红色沉淀，证明含有葡萄糖3C4.D5.BD糖类、油脂、蛋白质是学生在日常生活中经常接触到的物质，它们的性质是学生感兴趣的，在组织教学中源于生活，贴近生活，拓宽知识面；再在实验的基础上从化学的角度对淀粉、纤维素有更深入地了解。对油脂的组成和结构，学生都已经具备了认识的基础。在蛋白质的教学中，氨基酸的教学不能任意拓展知识面。在本课时中，实验很多，教学中要注意通过学生动手实验，使学生学会从实验现象分析、归纳、整理得出结论的科学方法，在初中教材中葡萄糖一节已要求学生动手完成葡萄糖溶液与新制氢氧化铜的反应。在条件好的学校已做过该实验，而在条件差的学校，学生还没有做过这个实验，为了使学生有较高的积极性，可以请做过的学生指导，共同完成实验。通过讨论让学生体会到身边的化学，生命的化学，感受到化学对人类的贡献，激发学生的学习兴趣。1尿糖的检验糖尿病患者尿液中含有葡萄糖，含糖量多，则病情重。检验尿液中的含糖量，可以用硫酸铜跟酒石酸钾钠与氢氧化钠溶液配制成的叫做费林试剂的药液来检验。其反应原理与用氢氧化铜悬浊液检验醛基相同。实验操作配制费林试液 取100 mL蒸馏水，加入3.5 g硫酸铜晶体(CuSO45H2O)制成溶液；另取100 mL蒸馏水，加入17.3 g酒石酸钾钠(NaKC4H4O64H2O)和 6 g氢氧化钠制成溶液。将溶液与溶液分装在两只洁净的带密封塞的试剂瓶中，使用时等体积混合即成费林试液。检验用吸管吸取少量尿液(12 mL)注入一支洁净的试管中，再用另一支吸管向试管中加入34滴费林试剂，在酒精灯火焰上加热至沸腾，加热后：(1)若溶液仍为蓝色，表明尿液中不含糖，用“”表示；(2)若溶液变为绿色，表明尿液中含少量糖，用“”表示；(3)若溶液呈黄绿色，表明尿糖稍多，用“”表示；(4)若溶液呈土黄色，表明尿糖较多，用“”表示；(5)若溶液呈砖红色浑浊，说明尿糖很多，用“”表示。2淀粉与纤维素的水解(1)纤维素的水解 纤维素的选择：应当选用脱脂棉或滤纸，不宜用没有脱过脂的棉花和普通纸张，也不可用锯木粉、稻草等不纯净的纤维素来代替脱脂或滤纸。操作关键：硫酸铜的用量不宜过多，最多用23滴，而氢氧化钠用量则宜多不宜少。因为醛基的还原性，要在强碱性溶液中才能表现出来。硫酸的浓度以70%为宜，浓度大易使纤维素炭化而变黑，稀了又不能使纤维素形成黏稠