基本营养物质

1 / 24 基本营养物质 本资料为 WoRD 文档，请点击下载地址下载全文下载地址 教案 课题：第三章第四节基本营养物质 (一 )授课班级 课时 1 教 学 目 的知识 与 技能 1、了解糖类、油脂和蛋白质的组成和结构 2、探究糖类、油脂和蛋白质的典型化学性质，了解糖类、油脂和蛋白质的共同性质与特征反应 过程 与 方法 1、通过糖类、油脂和蛋白质分子结构的解析、比较过程，增减学生的抽象思维和逻辑思维能力；对糖类、油脂和蛋白质的微观结构有一定的三维思想能力 2、从实验现象到糖 类、油脂和蛋白质典型性质的推理，体会科学研究的方法；结合糖类、油脂和蛋白质与社会生活的密切联系，使学生领悟到化学学习的用途和兴趣 情感 2 / 24 态度 价值观 1、通过糖类、油脂和蛋白质的代表物的典型结构，意识到化学世界的外在美。 2、通过糖类、油脂和蛋白质的典型性质的探究过程，使学生从中体会到严谨求实的科学态度 3、结合糖类、油脂和蛋白质与社会生活的密切联系，使学生领悟到化学现象与化学本质在实际生活中的重要应用，培养学以致用的辩证认识 重点糖类、油脂和蛋白质的组成特点和主要性质 难点葡萄糖与弱氧化剂氢氧 化铜的反应；油脂的水解反应 知 识 结 构 与 板 书 设 计一、糖类 (carbohydrate) 糖类 :从结构上看 ,它一般是多羟基醛或多羟基酮 ,以及水解生成它们的物质 . 糖的分类 :单糖双糖多糖 3 / 24 (一 )、单糖 -葡萄糖 1、物理性质 :白色晶体、溶于水、不及蔗糖甜 (葡萄汁、甜味水果、蜂蜜 ) 2、组成与结构： (1)分子式 :c6H12o6(180)最简式 :cH2o(30) 结构简式 :cH2oH-cHoH-cHoH-cHoH-cHoH-cHo 或H2oH(cHoH)4cHo 结构式： 3、化学性质： (官能团 -oH、 -cHo) (1)、催化氧化 (2) 、 燃 烧 ， 提 供 热 量 ： c6H12o6(l)+6o2（ g)6co2(g)+6H2o(l)+2804kj （ 3）加热条件下，葡萄糖与新制 cu（ oH） 2 反应出现红色沉淀。 （ 4）葡萄糖在碱性、加热条件下，能从银氨溶液中析出银。 4、制法：工业上通常用淀粉催化水解法制取葡萄糖。 (二 )、双糖 蔗糖 1、分子式 :c12H22o11； 2、物理性质 :无色晶体 ,溶于水 (可展示冰糖、白砂糖样品 )。 3、化学性质 : 蔗糖不发生银镜反应 ,也不和新制氢氧化铜反应 水解反应 (hydrolysisreaction) 4 / 24 (三 )、多糖 -淀粉 (starch)与纤维素 (cellulose) 1、物理性质： (1)淀粉：白色、无气味、无味道、不溶于冷水、热水中 “ 糊化 ” 。 (2)纤维素：白色、无嗅无味、不溶于水、也不溶于一般有机溶剂。 2、化学性质： （ 1）淀粉与碘单质变兰色。 （ 2） 二、油脂 1、物理性质：不溶于水，比水轻，易溶于有机溶剂 2、油脂的水解 (1)酸性条件下： (2)碱性条件下 皂化反应 (saponification)：油脂在碱性条件下的水解反应。 3、油脂的氢化 油脂的硬化 (液态植物油 +H2 人造脂肪 ) 教学过程 教学步骤、内容教学方法、手段、师生活动 5 / 24 引言 生命由一些奇妙复杂的化学过程维持者着，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，这一节里我们就来学习有关它们知识。首先学习较简单的葡萄糖和蔗糖。 板书 一、 糖类 (carbohydrate) 引入 糖类是绿色植物光合作用的产物，是动植物所需能量的重要来源。糖类是由 c、 H、 o 三种元素组成的一类有机化合物。 阅读 表 3 3 观察糖类代表物分子组成，分析组成上有什么特点？ 三者可用一个通式来表示 :cn(H2o)m;淀粉、纤维素是高分子化合物。葡萄糖、果糖及蔗糖、麦芽糖分别是同分异构体。 淀粉与纤维素的 n 值不同，不属于同分异构体。 问 符合 cn(H2o)m 的是否一定是糖类物质？ 讲 1、通式并不反映结构 :H 和 o 并不是以结合成水的形式存在的 . 2、通式 的应用是有限度的 :鼠李糖 c6H12o5、甲醛（ cH2o）、乙酸（ c2H4o2）、乳酸等， 问 如何给糖类下一个准确的定义呢 ? 6 / 24 板书 糖类 :从结构上看 ,它一般是多羟基醛或多羟基酮 ,以及水解生成它们的物质 . 糖的分类 :单糖双糖多糖 过 在单糖中大家比较熟悉的有葡萄糖、果糖、五碳糖 (核糖和脱氧核糖 )等 .下面我们有重点的学习葡萄糖以及简单了解其它单糖 . 板书 (一 )、单糖 -葡萄糖 1、物理性质 :白色晶体、溶于水、不及蔗糖甜 (葡萄汁、甜味水果、蜂蜜 ) 2、组成与结构： (1)分子式 :c6H12o6(180)最简式 :cH2o(30) 结构简式 :cH2oH-cHoH-cHoH-cHoH-cHoH-cHo 或cH2oH(cHoH)4cHo 结构式： 3、化学性质： (官能团 -oH、 -cHo) (1)、催化氧化 (2)、燃烧，提供热量 c6H12o6(l)+6o2（ g)6co2(g)+6H2o(l)+2804kj 实验 3-51、葡萄糖与新制 cu（ oH） 2 反应 讲 制取新制氢氧化铜时，碱宜适当过量，碱性的氢氧化铜更易跟还原性糖反应产生氧化亚铜。 问 观察到的现象。 溶液呈绛兰色 ；加热出现红色沉淀。 7 / 24 板书 （ 3）加热条件下，葡萄糖与新制 cu（ oH） 2 反应出现红色沉淀。 讲 葡萄糖还能与银氨溶液发生银镜反应，如暖瓶内胆镀银。 板书 （ 4）葡萄糖在碱性、加热条件下，能从银氨溶液中析出银。 讲 葡萄糖之所以发生这两个反应，原因是含有官能团醛基 cHo，这也是官能团醛基的特征反应。 思考与交流丧失体内自我调节血糖水平的人会得糖尿病，病人的尿液中含有葡萄糖，设想怎样去检验一个病人是否患有糖尿病？ 板书 4、制法：工业上通常用淀粉催化水解法制取葡萄糖。 投影 知识拓展 展示 冰糖、白糖样品。 板书 (二 )、双糖 蔗糖 讲 低聚糖 :糖类水解后生成几个分子单糖的糖 .双糖、三糖等 .其中最重要的是双糖 (蔗糖和麦芽糖 )。 板书 1、分子式 :c12H22o11； 2、物理性质 :无色晶体 ,溶于水 (可展示冰糖、白砂糖样品 )。 讲 存在 :甘蔗、甜菜含量较多 8 / 24 板书 3、化学性质 : 实验 3 6方案改进：不加硫酸与加硫酸做对比实验。 投影小结 实验步骤取 1mL20%的蔗糖溶液，加入 3-5 滴稀硫酸。水浴加热 5 分钟后取少量溶液，加氢氧化钠溶液，调 溶液 pH 至碱性，再加入少量新制的氢氧化铜，加热 3-5 分钟，观察并解释现象 现象产生砖红色沉淀 强调 稀硫酸催化下蔗糖水解后产物的检验时，不要忘了中和硫酸，否则硫酸易跟加入的氢氧化铜发生中和反应 投影结论 1.蔗糖不发生银镜反应 ,也不和新制氢氧化铜反应 ,这因为分子结构中不含有醛基 .蔗糖不显还原性 ,是一种非还原性糖 . 2.水解反应 .在硫酸催化作用下 ,蔗糖水解生成一分子葡萄糖和一分子果糖 : 板书 蔗糖不发生银镜反应 ,也不和新制氢氧化铜反应 水解反应 (hydrolysisreaction) 知识拓展麦芽糖 讲 多糖分类 :淀粉 ;纤维素通式 :(c6H10o5)n 板书 (三 )、多糖 -淀粉 (starch)与纤维素 (cellulose) 9 / 24 投影 1存在：植物光合作用的产物，种子或块根里，谷类中含淀粉较多，大米 80%，小麦 70%。 2分子量及组成：支链淀粉 (80%，含有几千个葡萄糖单元几十万 )，直链淀粉 (20%含有几百个葡萄糖单元 ,几万 -十几万 ) 3高分子化合物 :分子量很大的化合物 (几万 -几十万 ) 4、纤维素是构成细胞壁的基础物质。木材约一半是纤维素；棉花是自然界中 较纯粹的纤维素 (92-95%)，脱脂棉和无灰滤纸是纯粹的纤维素。含有几千个葡萄糖单元，分子量几十万。 板书 1、物理性质： (1)淀粉：白色、无气味、无味道、不溶于冷水、热水中 “ 糊化 ” 。 (2)纤维素：白色、无嗅无味、不溶于水、也不溶于一般有机溶剂。 问 我们吃馒头时，咀嚼时为什么会感到有甜味？ 淀粉水解后生成还原性单糖 ,能发生银镜反应 讲 不论是直链淀粉还是支链淀粉 ,在稀酸作用下都能发生水解反应 ,最终产物是葡萄糖 .再者纤维素也能水解生成葡萄糖，只不过比淀粉更困难。 讲 淀粉在人体内也 进行水解 :唾液淀粉酶 ;胰液淀粉酶。但人类不能消化纤维素，而动物能。 板书 2、化学性质： 10 / 24 （ 1）淀粉与碘单质变兰色。 （ 2） 思考与交流如何证明淀粉没有水解？如何证明淀粉部分水解？如何证明淀粉完全水解？ 用银镜生成或用新制的氢氧化铜反应检验淀粉尚未水解 用银镜生成，用碘水显蓝色检验淀粉有部分水解 用碘水 是不显蓝色检验淀粉已经完全水解 过渡 油脂是人类的主要食物之一，也是一种重要的工业原料，我们日常食用的猪油、牛油、羊油、花生油、豆油、茶油、棉籽油、油菜籽油等都是油脂。 板 书 二、油脂 讲 根据日常生活经验，请同学们思考：以上列举的几种油脂在常温下分别呈什么状态 ? 总结 在通常温度下，猪油、牛油、羊油等动物油脂呈固态，而花生油、豆油、茶油、棉籽油、油菜籽油等植物油脂为液态。一般说来常温下呈固态的油脂叫脂肪，常温下呈液态的油脂叫油。 投影小结 讲 天然油脂多为混甘油酯。形成油脂的脂肪酸的饱和程度，对油脂的熔点有着的影响。由饱和的硬脂酸或软脂酸生11 / 24 成的甘油酯熔点较高，呈固态。而由不饱和的油酸生成甘油酯熔点较低，呈液态。由于各类油脂中所含的饱和烃基和不饱和烃基的 相对量不同，因此具有不同的熔点。 投影小结 讲 首先我们来学习油脂的物理性质 板书 1、物理性质 问 根据日常生活经验，请同学们比较油脂与水哪个密度更小 ?油脂在水中溶解性如何 ? 板书 不溶于水，比水轻，易溶于有机溶剂 过 因油脂属酯类化合物，故油脂和酯一样可以发生水解反应。 板书 2、油脂的水解 讲 油脂的水解反应和酯的水解反应一样可分两种情况讨论，即在酸性条件下进行的水解和在碱性条件下进行的水解。我们先学习在酸性条件下进行的水解。 板书 (1)酸性条件下： 问 油脂在酸性条件下进行水解生成什么 ?反应能否进行到底 ? 讲 油脂在酸性条件下进行水解生成相应的高级脂肪酸和12 / 24 甘油。由于此反应是一个可逆反应，因此反应不能进行到底。 讲 工业上根据这一反应原理，可用油脂为原料来制取高级脂肪酸和甘油。 讲 刚才我们学习了油脂在酸性条件下的水解，下面我们学习油脂在碱性条件下进行的水解。 板书 (2)碱性条件下 问 油脂在碱性条件下进行水解生成什么 ?反应能否进行到底 ? 讲 油酯在碱性条件下进行水解生成相应的高级脂肪酸盐和甘油。由于此反应是不可逆反应，故反应能进行到底。 讲 因高级脂肪酸钠是肥皂的主要成分，故我们把油脂在碱性条件下进行的水解反应也叫皂化反应。 板书 皂化反应 (saponification)：油脂在碱性条件下的水解反应。 板书 3、油脂的氢化 油脂的硬化 (液态植物油 +H2 人造脂肪 ) 讲这个反应叫做油脂的氢化，也叫油脂的硬化。这样制得的油脂叫人造脂肪，通常又叫硬化油。工业上常利用油脂的氢化反应把多种植物油转变成硬化油。硬化油性质稳定，13 / 24 不易 变质、便于运输，可用作制造肥皂、脂肪酸、甘油、人造奶油等的原料。 小结 本节课我们学习了糖类、油脂几种营养物质的重要化学性质，请结合以前所学知识，进一步理解官能团决定化合物的化学性质的规律 自我评价 1糖类的概念是 () A含有碳、氢、氧三种元素的有机物 B符合通式 cn(H2o)m 的化合物 c有甜味的物质 D一般是多羟基醛、多羟基酮以及能水解生成它们的物质 2葡萄糖是一种单糖的主要原因是 () A在糖类结构中最简单 B在所有糖类中碳原子数最少 c分子中含有一个醛基 D不 能再水解生成更简单的糖 3青苹果汁遇碘水显蓝色，熟苹果汁能还原银氨溶液，这说明 () A青苹果中只含淀粉不含糖类 B熟苹果中只含糖类不含淀粉 c苹果转熟时淀粉水解为单糖 D苹果转熟时单糖聚合成淀粉 4下列说法正确的是 () A不含其他杂质的天然油脂属于纯净物 14 / 24 B油脂在酸性或碱性条件下都比在纯水中易水解 c油脂的烃基部分饱和程度越大，熔点越低 D各种油脂水解后的产物中都有甘油 5 1998 年江西曾发生误食工业用猪油的中毒事件，调查原因是工业品包装中混入有机锡等，下列有关叙述正确的 是 () A、猪油是天然高分子化合物 B、猪油是高级脂肪酸甘油酯 c、猪油发生皂化反应后，反应液使蓝色石蕊试纸变红 D、猪油皂化反应完全后，反应液静置分为两层 6（ 1）在蔗糖中加入浓 H2So4，反应的化学方程式为，浓H2So4 的作用是。 （ 2）在蔗糖溶液中加入稀 H2So4 并加热，反应的化学方程式为，稀 H2So4 的作用是。 （ 3）向（ 2）溶液中加入新制的 cu(oH)2，加热未见砖红色沉淀，其原因是。 参考答案： 1、 D2、 D3、 c4、 BD5、 B 6（ 1） c12H22o11（蔗糖） 12c+11H2o； （ 2） c12H22o11（蔗糖） +H2oc6H12o6（葡萄糖） +c6H12o6（果糖）； 15 / 24 （ 3）水解后溶液中 H2So4 未被中和， H2So4 与 cu(oH)2 反应了。 教学回顾： 教案 课题：第三章第四节基本营养物质 (二 )授课班级 课时 教 学 目 的知识 与 技能 1、掌握糖类、油脂和蛋白质在生产、生活中的应用 2、了解糖类、油脂、蛋白质的存在及来源 过程 与 方法自主学习、通过学生自学，培养学生综合归纳的能 力 情感 态度 价值观培养学生理论联系实际的能力 重点糖类、油脂、蛋白质的应用 16 / 24 难点归纳能力、理论联系实际能力的培养 知 识 结 构 与 板 书 设 计三、蛋白质 1、存在 2、组成和结构： （ 1）组成：由 c、 H、 0、 N、 S 等元素组成。 （ 2）蛋白质是由多种氨基酸结合而成的天然高分子化合物。 3、蛋白质的性质 （ 1） （ 2）盐析： 加入某些无机盐的浓溶液，可使蛋白质凝聚而从溶液中析出的过程叫盐析 （ 3）变性： 在热、重金属、酸、碱、某些有机物等作用下，蛋白质发 生了性质上的改变而凝结起来，失去其生理活性的过程叫变17 / 24 性。 （ 4）颜色反应： 硝酸可以使蛋白质变黄，称为蛋白质的颜色反应。 （ 5）蛋白质的灼烧 4、蛋白质的用途 组成细胞的基础物质、人类营养物质、工业上有广泛应用、酶是特殊蛋白质。 四、糖类、油脂、蛋白质在生产、生活中的应用 (自学 ) 教学过程 教学步骤、内容教学方法、手段、师生活动 复习提问 1、人体所需的营养物质是什么 ? 2、糖类、脂肪的主要化学性质？ 引言 脂肪、糖类、蛋白质是人体所需的三大营养物质，它们供给人体所需的全部热能。今 天讲第三类营养物质 蛋白质。 板书 三、蛋白质 1、存在 问 根据预习和日常生活经验回答：幻灯片中哪些是含蛋白质的物质 ? 投影 日常生活中常见的几种物质。 讲 蛋白质广泛存在于生物体内，蛋白质是生命的基础，没有蛋白质就没有生命。 18 / 24 板书 2、组成和结构： 问 组成蛋白质的元素有哪些 ? 板书 （ 1）组成：由 c、 H、 0、 N、 S 等元素组成。 问 蛋白质的基本组成单位是什么 ? 讲 组成蛋白质的氨基酸大约有二十多种。体内只能合成一部分，其余则须由食物蛋白质供给。体内不能合成或合成 速度太慢的氨基酸都必须由食物蛋白质供给，故又称为 “ 必需氨基酸 ” 。体内能自己合成的氨基酸则不必由食物蛋白质供给的又称为 “ 非必需氨基酸 ” 。必需氨基酸有 8 种，非必需氨基酸有 12 种。氨基酸分子里既有酸性基 (羧基 )；又有碱性基 (氨基 )；氨基酸分子之间可以相互缩聚而成高分子。 投影常见的氨基酸 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)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 板书 （ 2）蛋白质是由多种氨基酸结 合而成的天然高分子19 / 24 化合物。 讲 向学生介绍我国科学家在世界上第一次用人工方法合成了具有生命活力的蛋白质 结晶牛胰岛素。向学生进行爱国主义教育。 板书 3、蛋白质的性质 问 蛋白质在酶的作用下发生了什么反应，生成了什么物质 ? 板书 （ 1） （ 2）盐析 演示实验 蛋白质的盐析： 讲 以上实验现象叫盐析。 板书 加入某些无机盐的浓溶液，可使蛋白质凝聚而从溶液中析出的过程叫盐析。 问 盐析是否可逆反应，反应过程中蛋白质性质有无改变 ? 板书 （ 3）变性 问 鸡蛋加热会发 生什么变化？此反应是否可逆反应 ?为什么 ?能否恢复成为原来的蛋白质 ? 讨论 什么是蛋白质的变性 ? 板书 在热、重金属、酸、碱、某些有机物等作用下，蛋白质发生了性质上的改变而凝结起来，失去其生理活性的过程叫变性。 问 盐析与变性的区别 ? 20 / 24 小结 问 医院用酒精、苯酚溶液杀菌，用福尔马林浸制动物标本，农业上用波尔多液杀灭病虫害，利用了蛋白质的什么性质 ? 讲 都是使蛋白质凝固从而使细菌死亡，起到杀菌、防腐作用。 板书 （ 4）颜色反应 学生分组实验 取一小块鸡皮，置蒸发皿中，滴加 3 5 滴浓硝酸，在酒精灯上微热， 实验现象：鸡皮变黄色。 问 不小心把硝酸溅在皮肤上，会有什么变化？ 皮肤变黄色。 板书 硝酸可以使蛋白质变黄，称为蛋白质的颜色反应。 强调 颜色反应是检验蛋白质的方法之一。蛋白质变黄说明蛋白质含有苯环。 板书 （ 5）蛋白质的灼烧 学生实验 用简单实验方法区别桌上放的毛织物和棉织物。 问 鉴别方法 ?解释原因。 讲 蛋白质灼烧时会产生烧焦羽毛的气味，根据气味可鉴别蛋白质产品。 板书 4、蛋白质的用途 讲 动物的毛和蚕丝的成分都是蛋白质，是重要的 纺织原料。动物的皮经药剂鞣制后得到柔软坚韧的皮革。骨、皮等21 / 24 熬煮得到无色透明的动物胶，叫做白明胶，是制造照相感光片和感光纸的原料。牛奶中的蛋白质 酪素还能跟甲醛合成酪素塑料。 板书 组成细胞的基础物质、人类营养物质、工业上有广泛应用、酶是特殊蛋白质。 板书 四、糖类、油脂、蛋白质在生产、生活中的应用 (自学 ) 投影自学提纲 1、糖类物质的主要应用 (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 22