2022-2023学年新教材高中化学第3章简单的有机化合物第3节饮食中的有机化合物第3课时糖类油脂和蛋白质课件鲁科版必修第二册

第3课时糖类、油脂和蛋白质第3章内容索引0102基础落实•必备知识全过关重难探究•能力素养全提升03学以致用•随堂检测全达标素养目标1.了解糖类以及单糖、双糖、多糖的组成、物理性质和主要应用,掌握糖类的化学性质,认识葡萄糖和果糖、蔗糖和麦芽糖、淀粉和纤维素三组糖类物质的区别与联系。联系生活实际,认识氨基酸和蛋白质的组成、结构和性质,了解二者的转化关系。能从元素和原子、分子水平认识物质的组成、结构、性质和变化,形成“结构决定性质”的观念,培养宏观辨识与微观探析的学科核心素养。2.了解油脂的组成、物理性质和主要应用,掌握油脂的化学性质。从乙酸乙酯的结构入手,了解其中官能团——酯基的结构,分析油脂中的官能团,理解油脂的组成,建立认知模型,并能运用模型解释化学现象的本质和规律,培养证据推理与模型认知的学科核心素养。3.能依据探究目的设计探究实验方案,完成实验操作,认识淀粉的性质和葡萄糖的检验方法;利用“活动·探究”中的实验培养实验能力,通过对实验现象的分析、归纳,认识蛋白质的重要性质,要敢于质疑、勇于创新,培养科学探究与创新意识的化学核心素养。4.结合实例认识油脂、糖类等有机化合物在生产、生活中的重要应用;运用“迁移·应用”栏目认识蛋白质在人类生产和生活中的广泛用途,深刻认识化学对人类社会的重大贡献,培养科学态度与社会责任的学科核心素养。基础落实•必备知识全过关[知识铺垫]1.葡萄糖在体内缓慢氧化

,为人体进行生命活动提供能量。2.葡萄糖、蔗糖都属于糖类物质,由

三种元素组成。3.油脂、蛋白质也是人类进行生命活动必不可少的物质。放热C、H、O[必备知识]一、糖类1.糖类概述糖类是绿色植物光合作用的产物,葡萄糖、蔗糖、淀粉和纤维素等都属于糖类。这类物质都是由

三种元素组成的,可用通式Cn(H2O)m表示,因此过去糖类又称碳水化合物。C、H、O2.糖类物质的分类及用途

类别单糖低聚糖(以双糖为例)多糖特点______再水解成更小的糖分子1mol双糖水解成

单糖1mol多糖能水解成

单糖(n>10)分子式

_____________

_____________

_____________常见物质葡萄糖、果糖蔗糖、麦芽糖淀粉、纤维素用途可用于制造药品、糖果等可作甜味剂淀粉用于制造葡萄糖和酒精;纤维素可用于制造无烟火药、电影胶片的片基、纸张等不能2molnmolC6H12O6C12H22O11

(C6H10O5)n3.淀粉的水解和葡萄糖的检验

实验操作

实验现象①试管中加入碘水无明显现象;②试管中加入碘水溶液变蓝色;③试管中加入新制氢氧化铜悬浊液,加热后产生砖红色沉淀;④试管中加入新制氢氧化铜悬浊液,加热后无明显的现象实验结论通过对照实验说明淀粉在唾液作用下发生了水解,生成了葡萄糖4.葡萄糖(1)分子结构特点。分子式—C6H12O6,与果糖的分子式相同,故二者互为同分异构体|最简式—CH2O,与此最简式相同的常见物质还有甲醛、甲酸甲酯、乙酸、果糖|结构简式—

,属于多羟基醛|官能团——CHO和—OH,兼有醛和醇的性质(2)人体内发生氧化,提供能量。发生氧化反应的化学方程式为

。(3)检验。5.淀粉(1)淀粉属于天然高分子化合物,是一种多糖。(2)淀粉在人体内的变化可用下图来表示:(3)淀粉遇到碘单质显示蓝色,该现象可以用于淀粉的检验。(4)在催化剂存在下加热,淀粉可以逐步水解,生成一系列比淀粉分子小的化合物,其最终生成物是葡萄糖。淀粉水解的化学方程式为

。(5)淀粉不显还原性,不能被新制Cu(OH)2悬浊液氧化。6.纤维素(1)纤维素也是一种多糖。纤维素在一定条件下水解,最终生成物是葡萄糖。纤维素水解的化学方程式为

。(2)人体中缺少使纤维素水解的酶,因此纤维素在人体内不能转化为人体所需要的营养物质,但是食物中的纤维素在人体消化过程中有着重要的作用,它能刺激肠道蠕动和分泌消化液,有助于食物的消化和排泄。因此,我们每天都应摄入一定量富含纤维素的新鲜蔬菜。二、油脂1.油脂的结构:油脂是一类特殊的

。植物油脂通常呈液态,叫作油;动物油脂通常呈固态,叫作脂肪。油脂可以看作是

[如硬脂酸(C17H35COOH)、软脂酸(C15H31COOH)和油酸(C17H33COOH)等]与

[丙三醇,C3H5(OH)3]经酯化反应生成的酯,油脂的组成可用通式表示为,R1、R2、R3代表烃基,可以相同,也可以不同。酯高级脂肪酸甘油2.分类和物理性质3.化学性质油脂在适当条件下水解生成

和

。油脂在人体小肠内受酶的催化作用而水解,生成高级脂肪酸和甘油作为人体的营养成分为肠壁所吸收,同时提供人体活动所需要的能量。类型油(植物油脂)脂肪(动物油脂)状态

_____________

_____________物理性质溶解性:

溶于水,易溶于有机溶剂,密度比水____液态固态难小高级脂肪酸甘油4.用途(1)油脂在人体内水解生成的高级脂肪酸和甘油是人体的营养成分,同时为人体提供能量。有些高级脂肪酸如亚油酸(

)是人体所必需的,亚油酸等高级脂肪酸在人体内参与前列腺素的合成。(2)工业上以油脂为原料制取高级脂肪酸和甘油。(3)油脂可用于生产

和油漆等。C17H31COOH肥皂三、蛋白质1.蛋白质的存在蛋白质广泛存在于生物体内,是组成细胞的基础物质。动物的肌肉、皮肤、毛发等主要成分都是蛋白质。2.蛋白质的组成蛋白质结构相当复杂,含有

等元素。蛋白质是天然的有机高分子化合物。C、H、O、N、S3.人体中的几种必需氨基酸

观察这3种氨基酸,其共同的特点是分子中有

(氨基)和_________

(羧基),氨基位于羧基邻位的碳原子上,这样的氨基酸叫作α-氨基酸。天然蛋白质水解的最终产物为

。—NH2

—COOH

α-氨基酸4.蛋白质的性质(1)蛋白质的盐析。操作过程:现象与结论:加入饱和(NH4)2SO4溶液有

产生,加入蒸馏水,沉淀

。沉淀又溶解(2)蛋白质的变性。

实验操作实验现象实验结论

加热后,试管中_________,再加水,____________

加入CuSO4溶液后,试管中出现沉淀,再加水,____________出现沉淀沉淀不溶解沉淀不溶解实验操作实验现象实验结论

加入乙醇水溶液后,试管中_____________,再加水,沉淀______________、加入___________、________________能够使蛋白质失去生理活性而聚沉,而且_________,这叫蛋白质的变性出现沉淀不溶解加热重金属盐有机化合物不可逆(3)蛋白质的特征反应:颜色反应。分子中含有苯环的蛋白质与浓硝酸作用时呈

。(4)蛋白质的灼烧。蛋白质被灼烧时会产生特殊的气味(烧焦羽毛的气味)。常利用此性质来鉴别蛋白质。【微思考1】粮食酿酒的反应原理是什么?

黄色【微思考2】误服重金属盐应立即采取什么急救措施?

提示

应立即喝牛奶或鸡蛋清等蛋白质含量丰富的食物。

[自我检测]1.判断下列说法是否正确,正确的画“√”,错误的画“×”。(1)淀粉和纤维素在酸催化下完全水解后的产物都是葡萄糖。(

)(2)糖类、油脂、蛋白质均可发生水解反应。(

)(3)纤维素在人体内可水解为葡萄糖,故可用作人类的营养物质。(

)(4)淀粉、纤维素和油脂都属于天然高分子化合物。(

)(5)葡萄糖、果糖的分子式均为C6H12O6,二者互为同分异构体。(

)(6)天然植物油常温下一般呈液态,难溶于水,有恒定的熔点、沸点。(

)√×××√×2.(2021山东淄博高一期末)中国是一个文明古国,有灿烂的文化和历史,为世界文化的进步和发展作出了贡献。文房四宝即笔、墨、纸、砚,其中以湖笔、徽墨、宣纸和端砚最为称著。下列说法正确的是(

)A.徽墨中墨的主要成分是石墨B.宣纸的主要成分是无机碳和少量的纤维素C.湖笔中羊毫的主要成分是蛋白质D.含较多氧化铁的端砚呈黑色答案

C

重难探究•能力素养全提升探究一糖类的水解[问题探究]1.是否有甜味的物质就是糖类?是否糖都是有甜味的?

2.馒头或米饭在口腔中咀嚼有甜味,是否能够说明淀粉是有甜味的?为什么?

3.是否所有的糖类都能水解?

提示

不是所有有甜味的物质都是糖类,比如现在流行的木糖醇就是一种有甜味的物质,但它属于醇类。不是所有的糖都是有甜味的,比如多糖——淀粉和纤维素就没有甜味。提示

不能。淀粉本身没有甜味,在口腔内被唾液淀粉酶催化水解生成麦芽糖,所以有甜味。提示

单糖如葡萄糖和果糖不能发生水解。

[深化拓展]淀粉水解程度的判断及水解产物的检验(1)原理。淀粉在稀硫酸的作用下,加热时发生水解反应,其水解过程是分步进行的,最终水解产物为葡萄糖。可通过检验淀粉水解后混合液中淀粉和葡萄糖的存在情况来判断淀粉的水解程度。(2)实验步骤。(3)实验现象及结论。

实验现象A现象B结论①溶液呈蓝色未产生砖红色沉淀未水解②溶液呈蓝色出现砖红色沉淀部分水解③溶液不呈蓝色出现砖红色沉淀完全水解[应用体验]【例1】学生甲在一支试管中放入0.5g淀粉后,再加入质量分数为20%的硫酸溶液,加热10min后,再将溶液一分为二,其中一份溶液加入新制Cu(OH)2悬浊液加热,结果没有砖红色沉淀出现,另一份溶液加入碘水,结果无蓝色出现;学生乙在一支试管中放入0.5g淀粉后,再加入质量分数为20%的硫酸溶液少许,加热45min后,加入过量的NaOH溶液中和硫酸,再将溶液一分为二,其中一份溶液加入新制Cu(OH)2悬浊液加热,结果产生砖红色沉淀,另一份溶液中加入少量碘水,未出现蓝色。(1)学生甲的实验操作中不正确的是

。(2)根据甲的实验现象,判断淀粉的水解情况是

(填字母)。A.完全水解 B.部分水解C.没有水解 D.不能准确判断(3)学生乙的实验操作中不正确的是

。(4)根据乙的实验现象,判断淀粉的水解情况是

(填字母)。A.完全水解 B.部分水解C.没有水解 D.不能准确判断答案

(1)用新制Cu(OH)2悬浊液检验前未加碱中和硫酸(2)A

(3)水解液用NaOH溶液中和后再加入少量碘水(4)D解析

(1)学生甲的错误是用新制Cu(OH)2悬浊液检验前未先加碱中和硫酸,因为银镜反应必须在碱性条件下才能进行。(2)水解液中滴加碘水无蓝色现象,说明淀粉已完全水解,故选A项。(3)学生乙的错误是向水解液中加入过量的NaOH溶液,加入碘水之后不变色,有可能是碘水与NaOH溶液反应,所以淀粉有可能完全水解也有可能未完全水解。(4)根据乙的现象只能说明淀粉已经水解,但不能确定是完全水解,还是部分水解,故选D项。规律方法

(1)糖类水解的规律。①单糖不发生水解;②1

mol双糖能水解生成2

mol单糖分子;③1

mol多糖能水解生成更多物质的量的单糖分子。(2)糖类水解的条件。蔗糖、淀粉的水解均以稀硫酸为催化剂,并且水浴加热。(3)淀粉水解程度及其产物检验注意的问题。①检验淀粉时,必须直接取水解液加入碘水,不能取中和液加碘水,因为碘能与氢氧化钠溶液反应。②因反应是以硫酸为催化剂,而用新制Cu(OH)2

悬浊液检验产物时必须是在碱性条件下,所以应先中和再检验。变式训练1某同学称取9g淀粉溶于水,测定淀粉的水解百分率。其过程如下:(1)各步加入的试剂为(写化学式):A

,B

,C

。(2)加入A溶液而不加入B溶液是否可以?

,其理由是

。(3)当析出1.44g红色沉淀时,淀粉的水解率是

。答案

(1)H2SO4

NaOH新制Cu(OH)2悬浊液(2)不可以因为醛基与新制Cu(OH)2悬浊液反应只有在碱性条件下发生,酸性溶液会破坏新制氢氧化铜悬浊液(3)18%解析

淀粉在稀硫酸催化并加热条件下可水解生成葡萄糖,为确定葡萄糖的生成量,根据题意要加入新制Cu(OH)2悬浊液,根据生成砖红色Cu2O沉淀的量确定淀粉的水解程度。(1)A是H2SO4,B是NaOH,C是新制Cu(OH)2悬浊液。(2)因为醛基与新制Cu(OH)2悬浊液反应只有在碱性条件下发生,且酸性溶液会破坏新制氢氧化铜悬浊液,所以要加入B溶液。(3)生成葡萄糖的物质的量为x,则有如下关系:C6H12O6

~

Cu2O1

mol

144

gx

1.44

gx=0.01

mol,所以水解的淀粉质量为:(180

g·mol-1-18

g·mol-1)×0.01

mol=1.62

g,淀粉的水解程度为

×100%=18%。探究二蛋白质的盐析与变性[问题探究]蛋白质在多种情况下能够发生结构和性质的改变,这种改变是不可逆的,被称为蛋白质的变性。(1)向鸡蛋清溶液中加入硫酸铜溶液,再加入蒸馏水有何现象发生?提示

鸡蛋清溶液中出现沉淀,加蒸馏水后沉淀不能溶解。

(2)农业上用波尔多液(由CuSO4、CaO、H2O制成)来消灭病虫害的原因是什么?

(3)你了解医院里有哪些常见杀菌消毒的方法吗?其消毒原理是什么?

提示

波尔多液中的重金属盐(CuSO4)可使蛋白质变性而达到消灭病虫害的目的。提示

医院中使用紫外线灯、84消毒液或过氧乙酸对环境进行消毒,为病人打针前用酒精对局部皮肤进行消毒,对病人床单等物品高温消毒。紫外线、强氧化剂、乙醇和高温加热能使蛋白质变性,从而达到杀菌消毒的目的。[深化拓展]蛋白质的盐析和变性的区别性质盐析变性定义蛋白质在某些浓的无机盐的溶液中溶解度降低而析出蛋白质在加热、碱、酸、重金属盐等作用下性质发生改变而凝聚性质盐析变性变化析出的蛋白质仍能溶于水凝聚的蛋白质失去了可溶性,也失去了生理活性特征可逆不可逆实质溶解度降低,物理变化化学组成或空间结构发生改变,化学变化条件轻金属盐或铵盐的浓溶液加热、强酸、强碱、重金属盐、紫外线、福尔马林等用途提纯蛋白质杀菌、消毒[应用体验]【例2】欲将蛋白质从水溶液中析出而又不改变它的性质,应加入(

)A.福尔马林 B.18.4mol·L-1H2SO4溶液C.饱和Na2SO4溶液 D.1.0mol·L-1CuSO4溶液答案

C解析

欲将蛋白质从水溶液中析出而又不改变它的性质,应使其发生盐析,可加入浓的轻金属盐或铵盐。A错,福尔马林能使蛋白质变性;B错,浓硫酸会使蛋白质变性;C正确,加入饱和Na2SO4溶液蛋白质会发生盐析;D错,硫酸铜为重金属盐,会使蛋白质变性。规律方法

判断在蛋白质溶液中加入盐溶液产生沉淀是蛋白质的盐析还是变性时,需分清盐的种类。若为轻金属盐或铵盐,如饱和Na2SO4溶液、饱和(NH4)2SO4溶液等,则是蛋白质的盐析;若为重金属盐,如CuSO4溶液、AgNO3溶液等,则是蛋白质的变性。变式训练2下列叙述正确的是(

)A.天然蛋白质水解的最终产物都是α-氨基酸B.通过盐析作用析出的蛋白质难溶于水C.在蛋白质溶液中加入福尔马林(甲醛水溶液)产生沉淀,再加入大量水,沉淀又溶解D.蛋白质溶液中的蛋白质能透过半透膜答案

A解析

盐析是可逆的;甲醛能使蛋白质变性而凝结,变性是不可逆的;蛋白质溶液属于胶体,其胶体微粒不能透过半透膜;天然蛋白质是由α-氨基酸缩合而成的,其水解的最终产物都是α-氨基酸。学以致用•随堂检测全达标1.葡萄糖(C6H12O6)是一种重要的营养物质,下列关于葡萄糖的说法正确的是(

)A.葡萄糖是一种单糖,能发生水解反应B.葡萄糖分子中有6个碳原子、6个水分子C.常温下,葡萄糖可与新制Cu(OH)2悬浊液反应D.1mol葡萄糖完全燃烧需要6mol氧气答案

D解析

葡萄糖是单糖,不能发生水解反应,A项错误;葡萄糖分子中氢原子与氧原子的个数比为2∶1,但不是以水分子的形式存在,B项错误;葡萄糖和新制Cu(OH)2悬浊液反应必须加热,C项错误;D项正确。2.下列说法正确的是(

)A.糖类、油脂、蛋白质均能发生水解B.氨基酸均只含有一个羧基和一个氨基C.植物油不能使溴的四氯化碳溶液褪色D.聚乙烯、淀粉、纤维素均为高分子化合物答案

D解析

糖类中的葡萄糖属于单糖,不能水解,选项A错误;每个氨基酸分子中至少含有一个氨基和一个羧基,选项B错误;植物油中含有不饱和键(比如碳碳双键),能与Br2发生加成反应,从而使含溴的溶液颜色褪去,选项C错误;聚乙烯、淀粉、纤维素都属于高分子化合物,选项D正确。3.下列有关蛋白质的说法正确的是(

)①蛋白质是重要的营养物质,它有助于食物的消化和排泄②蛋白质在淀粉酶的作用下可水解成葡萄糖③在家庭中可采用灼烧法定性检查奶粉中是否含有蛋白质,蛋白质燃烧可产生特殊的气味④蛋白质水解的最终产物都是氨基酸A.①②

B.②③

C.③④

D.①④答案

C解析

蛋白质是营养物质,是组成细胞的基础物质,在人体内可在蛋白酶的作用下水解生成氨基酸,分子中含有苯环的蛋白质