高中化学 第3章 有机化合物 第4节 基本营养物质（共3课时）教案 新人教版必修2（通用）

第三章有机化合物第四节基本营养物质第1课：单糖和二糖【教育过程】【展示】(1)健美运动员的照片和健美运动员一天的饮食。吃饭次数、吃饭时间、吃饭内容第一顿饭是早上7点23个鸡蛋和一个面包第二顿饭上午9点30分两个鸡蛋，一种水果第三餐中午12:00米饭或面食、蔬菜、动物蛋白质(数量定制)第四餐下午两点一片面包，土豆和水果第五餐晚上6:00米饭，马铃薯和面类，肉类和鸡蛋和鱼，蔬菜(数量是个性化的)第六餐晚上8点1杯牛奶或1-2蛋(2)复习各类美食照片、食物中的6种营养物质：糖类、油脂、蛋白质、维生素、无机盐和水。有句俗语“人是铁饭是钢，一次也不吃饿慌慌张张”的人要维持正常的生命活动，就得吃饭，摄取营养物质。 你知道你的饮食中每天摄取的有机物主要是什么吗【总结】摄取的主要有机物及其主要成分：有机物面条蔬菜肉类油类蛋类主要成分淀粉纤维素、维生素油脂蛋白油脂蛋白质糖类、油脂、蛋白质被称为动物性和植物性食物的基本营养物质。 为了从化学的角度了解这些物质，我们首先了解这些基本营养物质的化学组成。【阅读】表3-3糖类、油脂、蛋白质代表物的化学组成元素组成代表物代表物分子糖类单糖c、h、o葡萄糖，果糖C6H12O6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肪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等酶、肌肉、毛发等氨基酸相连的高分子【学问和问题】教科书P78根据表3-3，单糖、二糖、多糖含有分析元素组成和分子式有哪些特征的c、h、o 3种元素2、葡萄糖和果糖、蔗糖和麦芽糖分别具有相同的分子式，但具有不同的性质，试图推测原因。 互为异构体【移行】葡萄糖是重要的单糖，葡萄和其他有甜味的水果中存在的健康人的血液里约含有0.1%的葡萄糖。 结构和性质如何？【说明】【导向】葡萄糖和果糖、蔗糖和麦芽糖的化学式相同，结构不同互为异构体，但淀粉和纤维素属于高分子化合物，其分子以一定的结构单元C6H10O5反复连接，因此淀粉和纤维素的化学式可以用(C6H10O5)n表示，n的值不同【研究实验】学生进行分组实验，在试管中加入2 ml NaOH溶液，加入45滴5%CuSO4溶液，混合，立即加入2 ml 10 %葡萄糖溶液，用酒精灯加热至沸腾，观察发生现象。【研究实验】教师示范实验：银镜反应：取试管制备银氨溶液，加入少量葡萄糖溶液，水浴加热，观察现象。【总结板书】学生实验现象：砖的红色沉淀为Cu2O，Cu(OH)2被还原，葡萄糖被氧化，分子中的醛基被氧化为羧基，因此葡萄糖具有还原性。结论在碱性条件下加热时葡萄糖2 1与新制备的Cu(OH)2发生反应砖块的红色Cu2O沉淀，葡萄糖是还原性糖。教师示范实验现象：试管墙上出现明亮的银镜。结论：葡萄糖是一种在碱性条件下加热，可从银氨溶液中还原单质银的还原糖。(一)葡萄糖；1 .分子结构分子式： C6H12O6结构式：(略)结构简易式： CH2OH(CHOH)4CHO从葡萄糖的结构式来看，其分子中除了-OH以外，还含有被称为醛基的特殊原子团，醛基被弱氧化剂氧化成羧基。葡萄糖和果糖具有相同的分子式，但具有不同的结构式，决定不同的化学性质，互为异构体。2、物理性质：白色晶体，溶于水，有甜味。3、化学性质：(1)氧化反应(还原性)【实验】特征性反应与新型氢氧化铜反应加热产生红色的氧化亚铜沉淀与银氨溶液反应(即与银镜反应)制作有光泽的银镜【思考】葡萄糖的这个性质有什么实用用途？ 患有糖尿病的人的尿液中含有葡萄糖，所以设想如何检查患者患有糖尿病？ 利用葡萄糖的特征性反应。(2)生理氧化反应： C6H12O6 6O2 6CO2 6H2O，释放能量。4、存在：葡萄糖、果糖为单糖，主要存在于水果和蔬菜中，动物血液中也含葡萄糖，人体正常血糖含量在100mL血液中约为80100 mg。5、用途：葡萄糖是重要的工业原料，主要用于食品加工、医疗输液、补钙药和维生素c等。(2)蔗糖：1、分子结构：蔗糖：分子结构中不存在醛基，为非还原性糖。麦芽糖：分子结构中存在醛基，为还原性糖。蔗糖和麦芽糖：低聚糖(二糖)分子式相同(C12H22O11 )，结构式不同，互为异构体。2、物理性质：无色结晶，溶于水，有甜味。【研究实验】(1)取少量蔗糖溶液，加入少量新的氢氧化铜，加热煮沸，观察现象。(2)取少量蔗糖溶液，加入35滴稀硫酸。 加热后，在该试管中加入氢氧化钠溶液，将溶液的pH调整为碱性，再加入少量新的氢氧化铜，加热煮沸，观察现象。(1)现象：无变化结论蔗糖无还原性(麦芽糖有还原性)。(2)现象：砖红色沉淀出现结论蔗糖水解有葡萄糖生成3、化学性质：蔗糖没有还原性，(麦芽糖有还原性)蔗糖水解生成葡萄糖反应原理： C12H22O11 H2O C6H12O6 C6H12O6(催化剂、加热条件)蔗糖果糖葡萄糖C12H22O11 H2O 2C6H12O6(催化剂、加热条件下)麦芽糖4、存在：主要存在于甘蔗(糖分含量为11%17% )和甜菜(糖分含量为14%26% )。 食用的冰糖、糖都属于蔗糖。5、用途：是主要的食品添加剂。【课堂练习】1、蔗糖和稀H2SO4共煮后，在溶液中加入新的Cu(OH)2，加热至沸腾，看不到红色沉淀的发生，这是因为： _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _解析：水解反应中的稀H2SO4为催化剂，性质没有变化，加入的Cu(OH)2溶解在H2SO4中生成CuSO4，Cu(OH)2和醛基不发生反应。 答：不加入NaOH溶液中和酸，酸溶解Cu(OH)2。低聚糖的乳糖是二糖，棉糖是三糖。 乳糖水解是互为异构体的葡萄糖和产生半乳糖的棉糖水解产生蔗糖和半乳糖。 估计乳糖分子式如下： 棉糖水解的最终产物为单糖时，该糖水解的化学方程式如下。分析： c 12 h 22 o 11 c6h 1206 h 1206 h 202 c 18 h 32020(蔗糖) (半乳糖) (棉糖)更出于问题，棉糖水解的最终产物是单糖。 已知蔗糖进一步水解成葡萄糖和果糖，因此棉糖水解的化学方程为c18h32020h2oc6h1206c6h1206(棉子糖) (半乳糖) (葡萄糖) (果糖)答案： C12 H22O11、c 18 h 32020 h2o c6h 1206 c6h 1206 c6h 1206(棉子糖) (半乳糖) (葡萄糖) (果糖)【放学后的反省】第二阶段：糖类、多糖【教育过程】(三)淀粉：高糖(多糖) 高分子化合物。淀粉和纤维素可以表示为(C6H10O5)n，因为n的值不同，所以不能相互为异构体。1、物理性质：白色粉末不溶于冷水，部分溶于热水2、化学反应：【实验性探讨】在加入淀粉溶液的试管中滴加碘水。(1)特征反应：常温下淀粉用碘变蓝。(2)无还原性(纤维素相同)【实验性探讨】在淀粉溶液中加入稀硫酸煮沸，冷却后，用碱中和硫酸，进行银镜反应，或者与新的氢氧化铜悬浊液进行加热反应。(3)水解生成葡萄糖(硫酸作为催化剂)(C6H10O5)n n H2O n C6H12O6(催化剂、加热)淀粉或纤维素葡萄糖【思考】知名的方志敏在监狱里写给鲁迅信是用米汤写的，鲁迅你是怎么看信的内容的呢？米汤里含有淀粉，淀粉是用碘做成的，呈蓝色。2、如何判断淀粉水解的程度(1)加入未水解的新型氢氧化铜碱悬浮液，加热无砖红色沉淀产生。(2)加入部分水解碘水显示蓝色，在淀粉溶液中加入碱中和硫酸后，加入新制备的氢氧化铜碱悬浊液加热，产生砖的红色沉淀。(2)加入部分水解碘水后不会变蓝。3、存在：多糖淀粉和纤维素是食物的重要组成部分，是结构复杂的天然高分子化合物，淀粉主要存在于植物茎叶果皮中。4、用途：淀粉工业主要用于葡萄糖和酒精的生产，纤维素工业主要用于造纸，制造纤维素硝酸酯、纤维素醋酸酯和粘合纤维。(四)糖类1、糖类的结构糖类物质是聚羟醛、聚羟基酮、水解生成的化合物。葡萄糖： (C6H12O6)5个-oh，1个C=O单糖异构体果糖： (C6H12O6)5个-oh，1个C=O蔗糖： (C12H22O11 )不含醛基2、分类糖类二糖水解成单糖异构体芽糖： (C12H22O11 )含醛基淀粉： (C6H10O5)n多糖对单糖n水解的纤维素： (C6H10O5)n3、通式：一般为Cn(H2O)m，有被称为碳水化合物的习惯。 但是并非所有的糖类都符合这个通式。【课堂练习】1、以下物质中不属于单糖的物质是()A.HOCH2CHOb.ho-ch2-ch(oh)-choc.ho-ch2-ch(oh)-ch(oh)-chod.ho-ch2- ch (oh )-ch (oh )-ch (oh )-CHO2、接下来的说法正确的是()a .含醛基的物质必须是糖类b .含酮基的物质必须是糖类c糖类必须含有醛基和酮基的d糖类是聚羟醛和聚羟基酮，是可水解生成的化合物。3、青苹果汁说明碘溶液变蓝，成熟的苹果可以还原新的Cu(OH)2悬浊液。a .青苹果只含淀粉，不含糖类的b .熟苹果只含糖类，不含淀粉c .苹果成熟时淀粉水解成单糖，d .苹果成熟时单糖变成淀粉4 .现有4种试剂： a .新型Cu(OH)2悬浮液； b .浓硝酸； C.AgNO3溶液； d .碘水。 为了识别以下4种无色溶液，请选择合适的试剂并将其括起来。(1)葡萄糖溶液(A. ) (2)食盐溶液(c )(3)淀粉溶液(D ) (4)鸡蛋清溶液(b )吃饭或馒头的时候，为什么嚼起来会感到甜味？a :淀粉在体内