鲁科版选修1 主题2课题1食物中的营养素 学案.doc

课题1 食物中的营养素名师导航知识梳理一、为什么要吃粮食1.人们一日三餐吃的大米、面粉等谷类食物的主要成分是_，其化学式是_，它是由_聚合而成的高分子化合物。食物进入口腔后，在_的作用下，一小部分淀粉先水解为_，再进一步水解为_，写出淀粉水解的化学方程式_。食物进入消化道以后，在_的作用下，在口腔里没有被水解的淀粉继续水解，生成的_在_的催化作用下，又进一步水解为_。方程式可以表示为_。2.由淀粉水解生成的葡萄糖，绝大多数通过_为人体提供热能。反应方程式为_。一般说来人体所需热能的_来自葡萄糖的氧化，还有一部分葡萄糖转化为_，以_的形式储备起来。此外，少量葡萄糖参与_或发挥其他生理功能。二、不吃油脂行不行1.油脂包括_态的_和_态的_。主要成分是_，其结构简式为_。食物中的油脂在代谢过程中首先水解为_和_，然后又在氧化酶的作用下，发生氧化反应生成_和_，同时释放出能量。2.油脂的品种很多，人体所需的必需脂肪酸是_，它们的结构简式为_。三、人必须吃含蛋白质的食物吗 蛋白质发生水解的最终产物是_，其可看成是_的产物。-氨基酸的通式为_，在酶的作用下可脱水生成肽，其反应方程式为_。最简单的氨基酸为_。四、缺乏维生素对身体有什么影响 维生素有很多种，它们的分子结构和化学性质差异很大，一般按其溶解性分为_和_两大类。常见的维生素c是六碳糖的衍生物，其结构简式为_，它还有较强的_。 维生素_在太阳光照射下能在人体内合成，维生素_能由摄入的-胡罗卜素转化而来，而人体需要的其他维生素都必须从食物中摄取。五、为什么不可一日无盐1.食盐进入人体后，电离出na+和cl-。na+和cl-是细胞外液中的主要阳离子和阴离子，对维持细胞外液的_，保持_具有重要作用。cl-还是合成_的原料。如果体内的食盐摄入不足、排除量过多或者蓄积过量时，就会导致_。2.人体内的常量元素有_等，微量元素有_等。常量元素在人体内的含量超过人体总重量的_，微量元素在人体内的含量低于人体总重量的_。3.幼儿缺碘易患呆小症，成人缺碘可引起。疑难突破1.粮食对人来说是必不可少的，俗话说：人是铁，饭是钢，一顿不吃饿得慌。我们一日三餐都要吃大米、面粉等谷类食物，为什么不吃饭就浑身无力？剖析：食物进入口腔以后，在唾液淀粉酶的作用下，一小部分淀粉先水解为糊精，再进一步水解为麦芽糖。食物进入消化道后，在胰液淀粉酶的作用下，在口腔中没有水解的淀粉继续水解，生成的麦芽糖在麦芽糖酶的作用下，又进一步水解为葡萄糖。整个过程可以表示为： 水解产生的葡萄糖绝大部分在体内氧化产生热能。人体所需要的热能有60%70%来自葡萄糖的氧化。还有一部分葡萄糖转化为糖原，以能量的形式储备起来。此外，少量葡萄糖参与机体的构成或发挥其他生理功能。这就是每日三餐需要吃大米、面粉等含淀粉食物，不吃就浑身无力的原因。2.中学生正处于身体发育的关键阶段，营养专家建议中学生要多吃鱼、瘦肉、蛋及奶制品，为什么？这些物质的主要营养成分是什么？它对人体有什么作用？剖析：构成人体蛋白质的氨基酸有20多种，而且人体对各种氨基酸所需要的数量有一定比例。其中，有8种氨基酸不能在人体内合成，必须由食物供给。鱼、瘦肉、蛋、奶及豆制品等食物富含人体所需要的8种必需氨基酸。所以，营养专家建议中学生要多吃鱼、瘦肉、蛋及奶制品等。 鱼、瘦肉、蛋及奶制品的主要营养成分是蛋白质。蛋白质对人体的作用概括起来主要有以下几种：（1）蛋白质是构成人体细胞的主要成分，它的主要功能是构成机体和修复人体组织。人体细胞要不断更新，所以每天都必须摄入一定量的蛋白质，作为构成和修补组织的“建筑材料”。（2）蛋白质参与构成人体的各类重要的生命活性物质。体内蛋白质的种类数以千计，其中包括人类赖以生存的无数的酶类、多种激素、抗体等。（3）蛋白质还参与调节渗透压和体内酸碱平衡以及供应能量。食物中的蛋白质需要转化成构成人体的蛋白质，它是怎样转化的呢？食物中的蛋白质在体内胃蛋白酶和胰蛋白酶的作用下水解，最终产物是氨基酸。氨基酸在酶的作用下发生缩合反应重新生成参与人体生命活动的蛋白质。进入人体内的一部分蛋白质参与生物氧化反应，释放出热能。一般说来，人体所需的热能约有10%15%来自蛋白质的氧化。问题探究问题1：据统计，我国沿海地区的居民由于经常吃含碘的海带、紫菜、鲜海鱼、蛤干、海参等，体内不缺碘，而其他地区的居民普遍缺碘。为此，我国政府规定，市场供应的食盐必须是加碘食盐，即在食盐中加入少量的碘酸钾。如何用实验证明所购买的食盐是加碘盐？探究：由于加碘盐是在食盐中加入少量的碘酸钾，用实验证明所购买的食盐是否是加碘盐可采用下列方法：（1）取少量食盐盛于烧杯中，加蒸馏水溶解，并用玻璃棒不断搅拌。（2）取上述所配制食盐水少量于一支试管中，滴加ki溶液，再加入少量稀盐酸。（3）在试管中再滴加淀粉溶液，观察现象。试管内溶液变蓝，说明含有碘。问题2：维生素c（又名抗坏血酸，化学式是c6h8o6）具有较强的还原性，放置在空气中易被氧化，其含量可通过在弱酸性溶液中用已知浓度的i2溶液进行滴定。该反应的化学方程式为：c6h8o6+i2=c6h6o6+2hi 现欲测定某样品中维生素c的含量，具体的步骤及测得的数据如下：取10 ml 6 moll-1 ch3cooh，加入100 ml蒸馏水将溶液加热煮沸后放置冷却。精确称取0.200 0 g样品，溶解于上述冷却的溶液中。加入1 ml淀粉指示剂，立即用浓度为0.050 00 moll-1的i2溶液进行滴定，直至溶液中的蓝色持续不褪为止，共消耗21.00 ml i2溶液。（1）为何加入的ch3cooh稀溶液要先经煮沸，冷却才能使用？（2）计算样品中维生素c的质量分数。探究：（1）因维生素c具有较强的还原性，放置在空气中易被氧化，在滴定过程中要尽最大程度地减少与o2的接触，煮沸除氧和冷却是减缓维生素c被氧化的有效方法。（2）由化学方程式c6h8o6+i2=c6h6o6+2hi可知，参加反应的i2的物质的量等于维生素c的物质的量。w（vc）100%92.40%典题精讲【例1】 某学生设计了三个实验方案，用以检验淀粉的水解情况。(1)方案甲：淀粉液水解液中和液碘水溶液变蓝结论：淀粉没有水解（2）方案乙：淀粉液水解液无红色沉淀结论：淀粉完全没有水解(3)方案丙：淀粉液水解液中和液有红色沉淀以上三种方案的设计及结论是否正确？如不正确，请简述理由。思路解析：先分析每种方案的设计是否合理、科学、规范，如不符合要求，则其结论也不可靠，如方案设计合理可行，再评价其结论是否正确。答案：(1)方案甲设计正确，但结论不正确。因为淀粉可能水解。(2)方案乙设计不正确，结论也不正确。因为在酸性条件下，cu(oh)2选择与残留的h2so4反应，而不能与葡萄糖反应。(3)方案丙设计和结论都正确。【例2】 下列有关油脂的叙述中，不正确的是（ ）a.油脂没有固定的熔点和沸点，因为油脂是混合物b.油脂是由高级脂肪酸和甘油所生成的酯c.油脂是酯的一种d.油脂都不能使溴水褪色思路解析：a选项纯净物有固定的熔沸点，混合物没有固定的熔沸点。b、c选项正确。d选项油脂结构中的烃基有些是不饱和的，具有双键，可以使溴水褪色。答案：d【例3】下列关于蛋白质的说法，不正确的是（ ）a.蛋白质在人体内水解的最终产物是氨基酸b.蛋白质是构成人体的基础物质c.食物中的蛋白质在体内先水解生成氨基酸，再缩合成机体的蛋白质d.蛋白质的功能是构成机体和修复组织，而人体所需的热能全部由淀粉和油脂提供思路解析：a、b、c的说法均正确。食物中的蛋白质水解生成氨基酸，氨基酸不仅能合成人体生长发育所需要的各种蛋白质，还能合成机体在新陈代谢过程中需要更新的细胞中的蛋白质，所以蛋白质的主要功能是构成机体和修复组织。进入人体的一部分蛋白质参与生物氧化反应，释放出热能。一般来说，人体所需的热能约有10%15%来自蛋白质的氧化。答案：d【例4】下列关于维生素的叙述中，正确的是（ ）a.根据维生素的溶解性可以将维生素分为脂溶性和水溶性两大类b.人体所需要的所有维生素都必须从食物中摄取c.维生素c具有较强的还原能力，容易被氧化d.维生素的作用是维持细胞的正常功能，调节人体新陈代谢思路解析：a、c、d的说法均正确。人体所需要的所有维生素中，除维生素d在太阳光照射下能在人体内合成、维生素a能由摄入的-胡萝卜素转化而来以外，人体所需要的其他维生素都必须从食物中摄取。故b错误。答案：b【例5】下列关于食盐的说法，不正确的是（ ）a.氯化钠对维持细胞外液的渗透压和酸碱平衡，保持体液平衡具有重要作用b.碘盐中的碘酸钾和氯化钠作用相同c.矿物质的作用是构成机体组织、调节生理机能d.氯离子在体内参与胃酸的合成思路解析：a、c、d的说法均正确。碘是人体中的微量元素，碘在甲状腺中蓄积最多，它参与甲状腺的合成，甲状腺素能促进体内的氧化作用，促进三大供热营养素的合成与分解，参与体内热能调节，促进机体生长发育。幼儿缺碘易患呆小症，成人缺碘可引起甲状腺肿，显然kio3和nacl的作用是不同的。答案：b知识导学 本课题的化学基础知识包括一些物质和官能团的化学式和结构式。例如，淀粉、糊精、麦芽糖、葡萄糖、油酸、高级脂肪酸、甘油酯、亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸、甘氨酸、谷氨酸、赖氨酸、二肽、维生素c、以及氨基、羧基、肽键等；又如淀粉水解、麦芽糖水解、葡萄糖氧化、油酸氧化的化学反应式；碘遇淀粉变蓝，单质碘还原为i-、fe3+还原为fe2+的化学反应和检验淀粉、铁元素价态的方法原理等。这些知识有些在化学必修中已经学过，应在原有基础上拓宽、加深。在这些知识中，糖类和蛋白质的水解反应、葡萄糖和脂肪酸的氧化反应、氨基酸的结构及其生成肽和蛋白质的反应，是本课题的重点。在学习中建议同学们采取以下方法：1.采取自学的方式，通过认真研读课本内容掌握六大营养元素的组成、结构、性质和作用。对于某些相关的内容可以先复习必修2的有关知识或查找资料获得相关知识。2.拜访一些营养专家，请他们谈一下淀粉、油脂、蛋白质、维生素等的构成及对人体生命活动的作用。3.同学们自己分别扮演蛋白质、淀粉、油脂、维生素等，各自表白自己在人类生命活动中的重要作用，辩论互相依存的关系。主要掌握以下几点：1.淀粉属于多糖，没有甜味。在稀硫酸和淀粉酶的催化下可以发生水解，先生成麦芽糖，最终变为葡萄糖。2.明确油脂的组成和结构，清楚油脂是高级脂肪酸甘油酯；理解油和脂肪的本质区别。油脂在体内的变化及脂肪酸在人体内的功能是本节要学习的重点内容之一。3.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。氨基酸分子中既有氨基（nh2），又有羧基（cooh），因此它既能跟酸反应，又能跟碱反应，具有两性。4.了解维生素作为酶的辅酶或辅基的组成成分，在物质代谢中起的重要作用以及微量元素在人体内具有的生物学作用。疑难导析 这里主要考查了摄入体内的淀粉的主要功能和消化过程的化学反应，淀粉在消化过程中发生多种化学反应，主要抓住淀粉水解为葡萄糖和葡萄糖氧化放热两个反应。淀粉的分子链很长，水解时分步进行，先断成小分子链的糊精(c6h10o5)x,再进一步水解为麦芽糖，最后水解生成葡萄糖。由淀粉生成的葡萄糖，绝大多数通过氧化反应为人体提供热能。此过程可简单表示为：淀粉麦芽糖葡萄糖提供热能 这里主要考查以下三个方面的知识点：（1）构成人体蛋白质的必需氨基酸有8种不能在人体内合成，必须由食物供给。（2）鱼、瘦肉、蛋及奶制品的主要营养成分是蛋白质。这些食物富含人体所需要的8种必需氨基酸。（3）蛋白质对人体的作用。所以应从以下三个方面进行分析：（1）食物中的蛋白质水解生成氨基酸，氨基酸不仅能合成人体生长所需要的各种蛋白质，还能合成机体在新陈代谢过程中需要更新的细胞中的蛋白质，所以蛋白质的主要功能是构成机体和修复组织。（2）进入人体内的一部分蛋白质参与生物氧化反应，释放出热能，为代谢过程提供能量。（3）构成人体蛋白质的必需氨基酸有8种不能在人体内合成，必须由食物供给。所以每天最好摄入足量的富含人体所需要的8种必需氨基酸的肉、鱼、蛋、奶及豆制品。问题导思 关键明确其中的化学原理： 要用实验的方法证明所购买的食盐中是否含有加碘盐，其化学原理是： 若食盐中含有kio3,那么，在酸性条件下加入ki，就会发生如下反应： kio3+5ki+6hcl=6kcl+3h2o+3i2 这时，生成的i2遇到淀粉溶液显示蓝色。这样，就说明食盐是加碘食盐，若溶液不显示蓝色，说明食盐不是加碘食盐。 首先明确因维生素c具有较强的还原性，放置在空气中易被氧化，在滴定过程中要尽最大程度地减少与o2的接触，煮沸除氧和冷却都是减缓维生素c被氧化的有效方法。所以，煮沸是为了除去溶液中溶解的o2，以避免维生素c被o2氧化，冷却是为了减缓滴定过程中维生素c与液面上空气接触时被氧化的速率。 其次由化学方程式c6h8o6+i2=c6h6o6+2hi可知，参加反应的i2的物质的量等于维生素c的物质的量。所以可通过计算i2的物质的量求得维生素c的物质的量。典题导考绿色通道：本题是一道实验评价题，它重点考查实验设计、实验分析和评价的能力。解答时应抓好实验目的和实验设计的可行性之间的关系。证明淀粉开始水解只要证明了有葡萄糖即可；证明淀粉水解完全只要证明无淀粉即可。黑色陷阱：解答此类题时往往在方案甲和方案乙上出现错误。在方案甲上的错误是，没有分清部分水解和没有水解的区别；在方案乙上的错误是，往往忽略了cu(oh)2与葡萄糖反应，需要在碱性条件下才可进行，故水解液要用碱中和。【典题变式1】 向淀粉中加入少量稀h2so4，加热，使之发生水解。为测定水解的程度，需加入下列试剂中的（ ）naoh溶液 银氨溶液 新制的cu(oh)2悬浊液 碘水 bacl2 溶液a. b.c. d.答案：c绿色通道：从油脂的定义和结构特点来分析，油脂是高级脂肪酸的甘油酯。油脂分为动物脂肪和植物油，前者为固态，后者为液态。植物油含不饱和高级脂肪酸甘油酯，其中的