3.4基本营养物质 化学必修2.ppt

第四节基本营养物质 学习目标1 认识糖类 油脂和蛋白质的主要性质和特征反应 2 认识糖类 油脂和蛋白质的组成特点 3 了解糖类 油脂和蛋白质的主要用途 重点难点葡萄糖与弱氧化剂氢氧化铜的反应 油脂的水解反应 第四节 基本营养物质 人是铁饭是钢 一顿不吃饿得慌 第1课时 食物中的营养物质主要有哪些 糖类 油脂 蛋白质 维生素 无机盐 水 植物油 动物脂肪 糖类 油脂 蛋白质 C H O 葡萄糖 果糖 C6H12O6 C H O 蔗糖 麦芽糖 C12H22O11 C H O 淀粉 纤维素 C6H10O5 n C H O 植物油 C H O 动物脂肪 C H ON S P 酶 肌肉 毛发等 氨基酸连接成的高分子 1 根据表3 3 分析单糖 双糖 多糖在分子组成上各有什么特点 学与问 2 葡萄糖和果糖 蔗糖和麦芽糖分别具有相同的分子式 但却具有不同的性质 试推测原因 一个单糖分子中有6个碳原子 一个双糖分子有12个碳原子 恰好是单糖的两倍 而多糖分子中所含碳原子是单糖的多倍 多数糖类的组成符合通式Cn H2O m 因此糖类也称为碳水化合物 葡萄糖的结构式 果糖的结构式 同分异构体 同分异构体 葡萄糖和果糖互为 蔗糖和麦芽糖 多羟基醛 多羟基酮 1 糖类的分子组成 糖类一般由 三种元素组成 通式为Cn H2O m 糖类物质也叫碳水化合物 注意 1 在碳水化合物分子中 H和O并不是以水分子的形式存在着 只是个数比为2 1 2 并不是所有的糖类分子中 H和O的个数比等于2 1 如脱氧核糖C5H10O4 3 糖类大都可用Cn H2O m来表示 但符合这一通式的不一定都是糖 如乙酸CH3COOH 甲酸甲酯HCOOCH3 C2 H2O 2 等 C H O 一 糖类 糖类 多羟基的醛或酮以及能水解生成多羟基的醛或酮的有机物 2 糖的分类与结构 多糖 1mol水解产生多摩单糖 单糖 不能水解成更简单的糖 二糖 1mol水解产生2mol单糖 1 分类根据水解情况进行分类 葡萄糖 果糖 麦芽糖 蔗糖 淀粉 纤维素 2 结构 葡萄糖 分子式 结构简式 果糖 分子式 结构简式为 葡萄糖和果糖互为 蔗糖和麦芽糖的分子式均为 但它们的结构不同 所以二者互为 C6H12O6 CH2OH CHOH 4CHO C6H12O6 CH2OH CHOH 3COCH2OH 同分异构体 C12H22O11 同分异构体 讨论探究 淀粉和纤维素是否互为同分异构体 为什么 淀粉和纤维素不是同分异构体 因为它们的通式虽然都是 C6H10O5 n 但组成分子的n值不同 它们的分子式不同 3 糖类的性质 葡萄糖的特征反应 鉴别 与新制Cu OH 2反应实验步骤 在一试管中加入2mL10 NaOH溶液 滴加5 的CuSO4溶液约5滴 新制Cu OH 2悬浊液 再加入2g葡萄糖 加热 现象 产生砖红色沉淀 Cu2O 说明 此特征反应条件为碱性 加热 医疗上用于检验糖尿病 白色晶体 甜味 易溶于水 与银氨溶液的反应实验步骤 在一洁净的试管中加入1mL2 的AgNO3溶液 然后一边振荡试管 一边逐滴滴入2 的稀氨水 直到最初产生的沉淀恰好溶解为止 这时得到的溶液叫银氨溶液 再加入2g的葡萄糖 水浴加热 现象 试管壁上有光亮如镜的银镜产生 银镜反应 asf 说明 此特征反应的条件为碱性 水浴加热 工业上用于制镜工业和热水瓶胆镀银等 葡萄糖溶液能使KMnO4 H aq 溴水褪色 显示醛基的还原性 2 葡萄糖分子里除有醛基外 还有五个醇羟基 可发生酯化反应 与活泼金属发生置换反应 3 发酵生成酒精C6H12O62C2H5OH 2CO2 4 生理氧化反应C6H12O6 s 6O2 g 6CO2 g 6H2O l H 2804KJ mol 根据葡萄糖的结构 还有的化学性质为 酶 2 蔗糖 演示对比实验 20 蔗糖溶液 新制氢氧化铜溶液 无现象 蔗糖 稀硫酸 NaOH中和酸 产生砖红色沉淀 新制氢氧化铜溶液 结论 蔗糖无还原性 麦芽糖具有还原性 蔗糖水解有葡萄糖生成 1 物理性质 无色晶体 溶于水 有甜味 2 化学性质 反应原理 C12H22O11 H2OC6H12O6 C6H12O6 蔗糖葡萄糖果糖 催化剂 C12H22O11 H2O2C6H12O6 催化剂 麦芽糖葡萄糖 3 淀粉 植物光合作用的产物 种子或块根里 1 物理性质 2 化学反应 特征反应 无还原性 纤维素同 水解生成葡萄糖 硫酸作催化剂 白 无味 不溶于冷水 热水中糊化 常温下 淀粉遇碘变蓝 碘与淀粉互检 1 物理性质 思考 1 如何证明淀粉的水解液中存在淀粉 3 如何证明淀粉部分水解 2 如何设计实验证明淀粉的水解已经开始 取少量淀粉的水解液 加入少量碘水溶液变蓝色 取少量淀粉的水解液加入NaOH溶液使溶液呈碱性 再加入新制的氢氧化铜 加热至沸腾 有砖红色沉淀生成 注意 检验水解产物前 一定要加碱中和所用的酸 并将溶液调至碱性 思考4 为什么在吃米饭或馒头时 多加咀嚼就会感到有甜味 淀粉在人体内进行水解 人在咀嚼馒头时 淀粉受唾液所含淀粉酶 一种蛋白质 的催化作用 开始水解 生成了一部分葡萄糖 淀粉在小肠里 在胰脏分泌出的淀粉酶的作用下 继续进行水解 生成的葡萄糖经过肠壁的吸收 进入血液 供人体组织的营养需要 棉花树 棉花花苞 棉花 亚麻 麻 麻丝 桉树 桉树木材 竹子 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 脱脂棉是纯粹的纤维素 相对分子质量几十万 白色 无味 不溶于水 也不溶于一般有机溶剂 1 物理性质 2 化学反应 无还原性 纤维素同 水解生成葡萄糖 硫酸作催化剂 5 糖类在生产生活中的应用 阅读课本P80 完成下列填空糖类是绿色植物光合作用的产物 是动植物所需的主要来源 1 葡萄糖 食品加工 医疗 合成补钙和等 2 蔗糖 冰糖 3 淀粉 生产 酒精 4 纤维素 食用加强 有通便功能 制造 纤维素乙酸酯和粘胶纤维等 能量 输液 药物 维生素C 食用白糖 葡萄糖 小肠蠕动 纤维素硝酸酯 油 植物油脂液态 脂肪 动物油脂固态 对油脂的组成与结构的认识 物理性质 不溶于水 比水轻 易溶于有机溶剂 1 油和脂两者在外观上有何去别 从微观上分析 又有何区别 室温下 呈液态的油脂称为油 呈固态的油脂称为脂 外观上 微观上 油是不饱和高级脂肪酸甘油酯 含碳碳双键 脂是饱和高级脂肪酸甘油酯 不含碳碳双键 2 汽油 石油和花生油都是油 它们属于同一类物质吗 汽油 石油和花生油不是同一种物质 石油 汽油的主要由各种烃所组成 而花生油是烃的衍生物的一种 酯 二 油脂 1 定义 由高级脂肪酸跟甘油生成的酯 碳链含碳碳双键时 主要是低沸点的植物油 碳链为碳碳单键时 主要是高沸点的动物脂肪 油脂是混合物 2 物理性质 密度比水小 粘度较大 有油腻感 不溶水 易溶于有机溶剂 3 化学性质 水解 油脂 水 酸性 高级脂肪酸 甘油 碱性 高级脂肪酸盐 甘油 皂化反应 脂肪 油 4 油脂的主要应用 油脂的分布广泛 都存在一定量的油脂 特别是 各种植物的种子 动物的组织和器官中 油料植物的种子和动物皮下的脂肪组织 能增加食物的滋味 增进食欲保证机体的正常生理功能 还能保持体温 保护内脏 蛋白质是形成生命和进行生命活动不可缺少的基础物质 蛋白质更是现代生命科学研究的重点和关键 三 蛋白质 1965年我国科技工作者成功合成了具有生物学活性的 结晶牛胰岛素 三 蛋白质 化学性质 1 水解生成氨基酸天然蛋白质水解的产物是 氨基酸 2 与硝酸的反应 颜色反应 加热时 硝酸可以使蛋白质变黄 蛋白质的颜色反应 鉴别某些蛋白质 3 蛋白质的灼烧 蛋白质在灼烧时 会产生烧焦羽毛的气味 鉴别蛋白质 2 3 是蛋白质的特征反应 4 变性 不可逆 如 受热 紫外线 X射线 强酸碱 重金属盐 铅 铜 汞等 一些有机物 甲醛 酒精 等作用下凝结 丧失生理活性 应用 用于消毒 但可能中毒 蛋白质的主要应用人体所需的种必需氨基酸和种非必需氨基酸蛋白质是人类必需的营养物质 在人体内作用下 经过水解 最终生成 人体的各种蛋白质也不断分解 最后主要生成排除体外 胃蛋白酶和胰蛋白酶 氨基酸 尿素 8 12 工业制皂简述 动 植物油脂 混合液胶状液体 上层 高级脂肪酸钠 下层 甘油 NaCl溶液 上层 肥皂 下层 甘油 油脂的水解 碱性水解生成甘油和高级脂肪酸钠 皂化反应 讨论探究 如何检验淀粉的水解程度 淀粉未水解 无银镜 或砖红色沉淀 生成 淀粉部分水解 淀粉完全水解 不变蓝 现象B 现象A 二 糖类 油脂 蛋白质在生产 生活中的应用 1 糖类物质的主要应用 水果 蔬菜 血液 工业原料 食品加工 医疗输液 甘蔗 甜菜 工业原料 食品加工 植物的种子和块茎 做食品 生产葡萄糖和酒精 植物的茎 叶和皮 用来造纸 葡萄糖存在于和其他有甜味的水果里 正常人体的血液里约含0 1 质量分数 的葡萄糖 血糖是指 水果 蔬菜 血液 100mL的血液中约含葡萄糖80 100mg 淀粉在酸或酶的作用下 逐步水解 最终转化为葡萄糖 葡萄糖再被氧化变为二氧化碳和水 从中人体可以得到相应的 能量 加强胃肠的蠕动 有通便功能 二 基本营养物在生产 生活中的应用 巩固提升 1 只用一种试剂就可鉴别乙酸溶液 葡萄糖溶液 蔗糖溶液 这种试剂是 A NaOH溶液B Cu OH 2悬浊液C 石蕊试液D Na2CO3溶液2 葡萄糖所不具有的性质是 和新制Cu OH 2发生氧化反应和银氨溶液发生氧化反应C 和酸发生酯化反应D 和NaOH溶液反应 B D 3 青苹果汁遇碘水溶液显蓝色 熟苹果汁能与新制Cu OH 2溶液共热反应产生砖红色沉淀 这说明 青苹果只含淀粉 不含单糖熟苹果只含单糖 不含淀粉C 苹果成熟时 淀粉水解为单糖D 苹果成熟时 单糖聚为淀粉作业 学案P88检测评价 C 1 将淀粉水解 并用新制的Cu OH 2浊液检验其水解产物的实验中 要进行的主要操作是 加热 滴入稀硫酸 加入新制的Cu OH 2悬浊液 加入足量的氢氧化钠溶液 以上各步操作的先后顺序排列正确的是 A B C D B 能力提高 能力提高 2 现有四种试剂 A 新制Cu OH 2悬浊液 B 浓硝酸 C AgNO3溶液 D 碘水 为了鉴别下列四瓶无色溶液 请你选择合适的试剂 将其填入相应的括号中 1 葡萄糖溶液 2 食盐溶液 3 淀粉溶液 4 鸡蛋清溶液 A C D B 淀粉和纤维素不属于同分异构体的原因 A 组成元素不同B 物理性质 化学性质不同C 包含单糖的单元数目n不相同D 分子结构不相同 为了鉴别某白色纺织物成分是蚕丝还是人造丝 主要成分是纤维 可以选用的方法是 A 滴加浓硝酸B 滴加浓硫酸C 滴加酒精D 灼烧 A 练习 1 区别棉花和羊毛的最简单的方法是 A 加入稀硫酸后加热使之水解 检验水解产物能否发生银镜反应B 浸入浓硝酸中 观察其颜色是否变黄色C 在火中灼烧 闻其是否有烧焦羽毛的气味D 通过化学方法测其组成中是否含有硫 氮等元素 BC 2 下列反应中能检验尿液中存在葡萄糖的是A 加金属钠 看是否有氢气放出B 与新制的Cu OH 2悬浊液混合煮沸 观察有无红色沉淀生成C 与醋酸和浓硫酸共热 看能否发生酯化反应D 加入饱和碳酸钠溶液中看是否分层 B 3 淀粉和纤维素都可以用 C6H10O5 n表示分子组成 所以它们是A 同分异构体B 同一种物质C 同系物D 多糖类物质 D 4 可以鉴别乙酸溶液 葡萄糖溶液 蔗糖溶液的试剂是 A 银氨溶液B 新制氢氧化铜悬浊液C 石蕊试液D 乙醇溶液 B 1 下列哪种物质的元素组成与其它的不同的是 A 蛋白质B 糖类C 油脂D 淀粉 2 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 A C 4 为了鉴别某白色纺织物成分是蚕丝还是人造丝 可以选用的方法是 A 滴加浓硝酸B 滴加浓硫酸C 滴加酒精D 灼烧 3 葡萄糖所不具有的性质是 A 和新制Cu OH 2发生氧化反应B 和银氨溶液发生氧化反应C 和酸发生酯化反应D 和NaOH溶液反应 D AD 5 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 判断葡萄糖溶液能否使KMnO4 H aq 褪色 6 血红蛋白是一种含铁元素的蛋白质 经测定其含铁的质量分数为0 34 若其分子中至少有1个铁原子 则血红蛋白分子的最低相对分子质量是多少 解析 由于Ar Fe Mr 血红蛋白 0 34 所以 Mr 血红蛋白 16471 油脂 固 脂肪 液 油 动物油 植物油 多含饱和键 多含不饱和键 可加成 油脂属于酯 高级脂肪酸甘油酯 含碳原子数较多 如十几个碳 烃基是链状的 丙三醇 背景知识回顾 1 醇的结构特点是什么 含有与链烃基结合的羟基 2 酯化反应与水解反应的关系羧酸酯的一般通式为 其特征性结构是 酯化反应与酯的水解反应互为 该可逆反应在一定条件下形成状态 CnH2nO2 可逆反应 平衡 RCOOH R1OH 催化剂可以是无机酸 也可以是碱 但是 当作催化剂时 由于 使原来的可逆反应变为不可逆反应 碱 酸碱中和 RCOONa R1OH 油脂的水解 油脂在碱性条件下的水解反应叫 工业上用此反应来制肥皂 皂化反应 蛋白质水