【教案】高中化学必修23.4《基本营养物质》教案 10页

第三章有机化合物第4节基本营养物质（第1课时）【导入】食物中的六大营养素：糖类、油脂、蛋白质、维生素、无机盐和水，是生命活动不可缺少的物质。其中，糖类、油脂、蛋白质被人们习惯称为动物性和植物性食物中的基本营养物质。这节里我们要学习这几种基本营养物质的化学组成、结构、性质及用途。一、糖类、油脂、蛋白质的化学组成【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结构特点单糖C、H、O葡萄糖C6H12O6含醛基（还原糖）糖果糖C6H12O6非还原糖双糖C、H、O蔗糖C12H22O11非还原糖类麦芽糖C12H22O11含醛基（还原糖）多糖C、H、O淀粉(C6H10O5)n非还原糖纤维素(C6H10O5)n非还原糖油油C、H、O植物油不饱和高级脂肪酸含酯基甘油酯含碳碳双键指脂C、H、O动物脂肪饱和高级脂肪酸甘含酯基油酯不含碳碳双键蛋白质C、H、O、酶、肌肉、毛发等氨基酸连接成的高含肽键N、S、P等分子(－CO－NH－)【归纳】.据上表分析单糖、双糖、多糖在元素组成、分子式、分子结构上各有什么特点？1.元素组成：.单糖、双糖、多糖的元素组成相同，均由C、H、O三种元素组成。2.分子式：（1）单糖：葡萄糖和果糖的分子式相同（C6H12O6）但结构不同。互为同分异构体。（2）双糖：蔗糖和麦芽糖的分子组成可看成是2个单糖分子脱去1个分子H2O的产物。它们的分子式相同，但结构不同，互为同分异构体。（3）多糖：淀粉和纤维素的分子组成虽然都用“(C6H10O5)n”表示，但是，它们的分子式并不相同，因为“n值”不同，纤维素分子中的“n值”更大。所以，淀粉与纤维素并不是同分异构体。3.结构特点：只有单糖中的葡萄糖双糖中的麦芽糖含有醛基，属于还原糖。第1页精品学习资料可选择pdf第1页，共10页-----------------------\n单糖葡萄糖果糖HOC－HH－C－OH结构式:：H－C－OHH－C==OH－C－OHH－C－OHH－C－OHH－C－OHH－C－OHH－C－OHH－C－OHH－C－OHHH结构简式：CH2OH(CHOH)4CHOCH2OH(CHOH)3COCH2OH第4节基本营养物质（第2课时）二、糖类、油脂、蛋白质的性质1.糖类、油脂、蛋白质的特征反应【实验3—5】物质操作现象①取约2g葡萄糖固体，加入盛有5ml水的试管中，葡萄糖充分溶解；加入新制的蓝色氢氧化铜悬浊液，加生成砖红色沉淀热至沸腾。②取约2g葡萄糖固体，加入盛有5ml水的试管中，试管内壁析出光亮的银镜充分溶解；加入新制的银氨溶液，在水浴中加热。淀粉将碘酒（或碘水）滴到一片土豆或面包上。变蓝色蛋白质取一小块鸡皮（或少量蛋清）置于蒸发皿中，滴变黄色（生成黄色沉淀）加3~5滴浓硝酸，在酒精等上微热。（1）葡萄糖的特征反应：在碱性、加热的条件下：新制Cu(OH)2①葡萄糖砖红色沉淀△第2页精品学习资料可选择pdf第2页，共10页-----------------------\n银氨溶液②葡萄糖光亮的银镜△应用：上述两反应，常用于鉴别葡萄糖。（2）淀粉的特征反应：在常温下，淀粉遇碘变蓝色。（淀粉遇到I2单质才变蓝色，而遇到化合－－态的碘如I、IO3等不变色。）应用：用碘水检验淀粉的存在，也可用淀粉检验碘（I2）的存在。（3）蛋白质的特征反应①颜色（显色）反应：（含有本环结构的蛋白质）浓HNO3蛋白质变黄色②灼烧反应：灼烧蛋白质，产生烧焦羽毛的气味应用：上述练反应常用于鉴别蛋白质2.糖类、油脂、蛋白质的水解反应（1）糖类的水解反应：【实验3—6】操作现象解释取1ml20%的蔗糖溶液，加入蔗糖在酸性条件下水解，生成了含3~5滴稀硫酸，水浴加热5min有醛基的葡萄糖，能与新制的后，加入NaOH溶液，调pH至生成砖红色沉淀Cu(OH)2在加热条件下生成砖红碱性，再加入新制的Cu(OH)2，色沉淀。加热3~5min至沸腾。①水解反应：催化剂C12H22O11+H2OC6H12O6+C6H12O6（蔗糖）（葡萄糖）（果糖）催化剂(C6H10O5)n+nH2OnC6H12O6淀粉(或纤维素)葡萄糖②水解条件：蔗糖、麦芽糖、淀粉在稀酸或酶催化下水解，淀粉在动物体内是在酶催化下水解；纤维素只有在稀酸催化下水解（比淀粉难水解）第3页精品学习资料可选择pdf第3页，共10页-----------------------\n③检验水解产物：二糖、多糖在稀酸的催化下，最终水解为葡萄糖或果糖，若要检验产物中含有葡萄糖，必需先加碱中和酸至碱性，才能用银氨溶液或新制的氢氧化铜检验醛基的存在。（2）.油脂的水解反应：①油脂水解条件：油脂在酸性或碱性条件下，加热时均能水解，油脂在动物体内水解是在酶催化下完成的。②水解反应：酸　A在酸性条件下水解生成高级脂肪酸和甘油：油脂+水△高级脂肪酸+甘油B在碱性条件下水解生成高级脂肪酸盐和甘油：油脂+氢氧化钠高级脂肪酸钠+甘油③皂化反应：油脂在碱性条件下水解反应称为皂化反应（工业生产中，用此反应制取肥皂）(3)蛋白质的水解反应：蛋白质在酶等催化剂作用下解产物是氨基酸。天然蛋白质水解的最终产物都是α—氨基酸。酶①水解反应：蛋白质氨基酸②几种重要的氨基酸：CH2COOHCHCOOHCH2NH2甘氨酸丙氨酸NH2C6H5CH2CHHOOCCH2CH2CHNH2NH2苯丙氨酸谷氨酸③氨基酸的性质：氨基酸分子中既含有酸性的羧基，又含有碱性的氨基，所以呈两性，与酸、碱均能反应。第4页精品学习资料可选择pdf第4页，共10页-----------------------\n第4节基本营养物质（第3课时）三、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约占食物的80%，每天的能量76%来自糖类。(1)葡萄糖和果糖的存在和用途水果和蔬菜中存在血液中葡萄糖和果糖食品加工主要用途医疗输液合成补钙药物和维生素C等(2)蔗糖的存在和主要用途存在：主要存在于甘蔗和甜菜中蔗糖主要用途：食用，如白糖、冰糖等(3)淀粉和纤维素的存在和主要用途存在：主要存在于植物的种子和块茎中淀粉食用主要用途生产葡萄糖和酒精植物的茎、叶、果皮中存在棉花的主要成分是纤维素纤维素食用：加强小肠蠕动，有通便功能造纸主要用途制造纤维素硝酸酯、纤维素乙酸酯和黏胶纤维等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。酶油脂在人体内的变化：油脂+水高级脂肪酸+甘油；放出热量（是产生能量最高的营养物质）油脂是热值最高的食物。（过量摄入会引起疾病）（2）油脂的应用油脂有保持体温和保护内脏器官的功能。油脂能增强食物的滋味，增进食欲，保证机体的正常生理功能。油脂增强人体对脂溶性维生素的吸收。第5页精品学习资料可选择pdf第5页，共10页-----------------------\n3.蛋白质的主要应用（1）蛋白质的存在：细胞：组成细胞的基础物质肌肉皮肤蛋白质动物发、毛蹄（2）组成人体蛋白质的氨基酸：必需氨基酸（共8种）人体不能合成，只能从食物中补给。角氨基酸非必需氨基酸（共植物：种子中具有丰富的蛋白质12种）：可以在人体中利用氮元素合成，不需要由食物供给（3）蛋白质的应用：蛋白质　胃蛋白酶＋　食用：蛋白质　氨基酸　激素　尿素胰蛋白酶　酶　蛋纺织业：动物的毛、蚕丝等白质皮革业：动物的皮（4）酶：酶是一类特殊的蛋白质（有数千种）。酶是生物体内的重要催化剂。其中部分在工业生产中被广泛应用。医药业：用驴皮制作阿胶选择性（专一性）强化工业：从牛奶中提取酪素，制造塑料等酶催化的特点：条件温和，一般不需要加热催化速率快、效率高【科学视野】生命的化学起源：导致生命起源的化学过程是在有水和无机物存在的条件下发生的：①简单的无机物和有机物转化为生物聚合物；②以第一阶段产生的单体合成有序的生物聚合物；③对第二阶段形成的生物聚合物进行自我复制。基本营养物质富含油脂的物质第6页精品学习资料可选择pdf第6页，共10页-----------------------\n富含糖的物质含酯的水果【随堂练习】一、选择题(每小题有1--2个选项符合题意)1.为鉴别乙醇、乙酸、葡萄糖溶液，选用一种试剂，可为下列中的-------------------------（D）A．钠B．硝酸C．碘D．新制氢氧化铜*2.有四种有机物（1）CH2CHCHOH2；（2）CHCHCOOH32；（3）CH2CHCOOH；（4）葡萄糖，其中既能发生酯化反应，又能发生加成反应，还能和新制的Cu(OH)2浊液反应的是--------------------------------------------------------------（B）A．（1）（2）B．（3）（4）C．（1）（3）D．（1）（2）（3）3.向盛有蔗糖的烧杯中加入浓H2SO4后，不可能发生的现象或反应是----------------------（D）A．变黑B．有气体生成C．氧化—还原反应D．水解反应*4.将淀粉浆和淀粉酶的混和物放入试管，浸入温水中。过一段时间后取出试管中的液体，使之分别与碘水，新制Cu(OH)2浊液（加热）、浓HNO3（微热）接触，可观察到的现象（D）A．显蓝色，无现象，显黄色B．显蓝色，有红色沉淀，显黄色C．无现象，凝结，无现象D．无现象，有红色沉淀，显黄色5.下列作用不属于水解反应的是----------------------------------------------------------------------（C）A．吃馒头时多咀嚼后有甜味B．淀粉溶液和稀H2SO4共热一段时间后，滴加碘水不显蓝色C．不慎将浓HNO3沾到皮肤上会出现黄色斑痕D．油脂与NaOH溶液共煮后可以制得肥皂6.下列各组物质互为同分异构体的是----------------------------------------------------------------（AB）A．葡萄糖和果糖B．蔗糖和麦芽糖C．淀粉和纤维素D．四氯化碳和四氯甲烷第7页精品学习资料可选择pdf第7页，共10页-----------------------\n7．硫酸在下列各反应中，不起催化剂作用的是-----------------------------------------------------（A）A．蔗糖和浓H2SO4反应B．苯与浓HNO3、浓H2SO4的混合物发生反应C．蛋白质在稀H2SO4作用下发生水解D．淀粉和稀硫酸共热8．下列说法中正确的是----------------------------------------------------------------------------------（C）A．蔗糖全部是由非金属元素构成的物质，所以它是非电解质B．将固体蔗糖放入导电装置中，接通电路，灯泡不亮，所以蔗糖是非电解质C．将蔗糖溶液放入导电装置中，接通电路，灯泡不亮，所以蔗糖是非电解质D．将熔化的蔗糖放入导电装置中，接通电路，灯泡不亮，所以蔗糖是非电解质9．下列反应中不能生成乙醇的是---------------------------------------------------------------------（B）A．淀粉在淀粉酶、酒酶作用下发酵B．淀粉在淀粉酶作用下水解C．乙酸乙酯在稀硫酸作用下水解D．在一定条件下乙烯与水加成10．下列试剂中，将乙醇、淀粉溶液和苯三种无色液体鉴别开的是-----------------------（D）A．钠B．新制Cu(OH)2浊液C．溴水D．碘水二、填空题1.做蔗糖水解实验：在试管内加入少量的蔗糖溶液，再加3－5ml稀H2SO4，小心煮沸几分钟，冷却后取少量冷却液，加入装有新制Cu(OH)2浊液的试管中再加热到煮沸，无红色沉淀生成，简要说明实验失败的原因未加减中和水解液中的酸。2．鉴别下列物质试剂实验现象沼气和乙烯溴水褪色的是乙烯苯和四氯化碳溴水上层橙红色的是苯，下层橙红色的是四氯化碳酒精和醋酸碳酸钠溶液有气泡产生的是乙酸乙酸乙酯和乙醇钠有气泡产生的是乙醇浆糊和蛋清浓硝酸生成黄色成点的是蛋清面粉和葡萄糖加冷水溶解的是葡萄糖毛线和棉线灼烧有烧焦羽毛气味的是毛线第8页精品学习资料可选择pdf第8页，共10页-----------------------\n【课后作业】1.下列说法正确的是-----------------------------------------------------------------------------------（D）A.糖类、油脂、蛋白质都能发生水解反应B.糖类、油脂、蛋白质都是由C、H、O三种元素组成的C.糖类、油脂、蛋白质都是高分子化合物D.油脂有油和脂肪之分，但都属于酯2.某物质在酸性条件下可以发生水解反应生成两种物质A、B，且A和B的相对分子质量相等，该物质可能是----------------------------------------------------------------------------------（A）A.甲酸乙酯(HCOOC2H5)B.硬脂酸甘油酯C.葡萄糖(C6H12O6)D.淀粉〔(C6H10O5)n〕3.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：CH2CHCHCHCHCHOOHOHOHOHOH新制Cu（OH）　2或CH+2CHCHCHCHCOOH(1)判断葡萄糖溶液能否使银氨溶液，△KMnO4(H，aq)褪色：能。(2)判断葡萄糖溶液能否使溴水褪色：若能，写出反应方程式；若不能，请说明理由。OHOHOHOHOH答：能。反应：CH2OHCH2OH（CHOH）4+Br2+H2O（CHOH）4+2HBr4.下列食用物质中，热值最高的是-------------------------------------------------------------（C）CHOCOOHA.酒精B.葡萄糖C.油脂D.蛋白质5.下列关于蛋白质的叙述正确的是------------------------------------------------------------（D）A.鸡蛋黄的主要成分是蛋白质B.鸡蛋生食营养价值更高C.鸡蛋白遇碘变蓝色D.蛋白质水解最终产物是氨基酸第9页精品学习资料可选择pdf第9页，共10页-----------------------\n6.4.下列关于某病人尿糖检验的做法正确的是---------------------------------------------（C）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O7.尿素()是第一种人工合成的有机化合物。下列关于尿素的叙述不正确的是-----------------------------------------------------------------------------------------------------H2NCNH2（D）A.尿素是一种氮肥B.尿素是人体新陈代谢的一种产物C.长期使用尿素不会引起土壤板结、肥力下降D.尿素的含氮量为23.3%8..饱和高级脂肪酸的分子通式可以用CnH2n+1COOH表示。营养学研究发现，大脑的生长发育与不饱和高级脂肪酸密切相关。深海鱼油中提取的DHA就是一种不饱和程度很高的高级脂肪酸。它的分子中含有六个碳碳双键，学名为二十六碳六烯酸，则其分子式应是-----（B）A.C26H41COOHB.C25H39COOHC.C26H47COOHD.C25H45COOH9.某课外活动小组设计了如下3个实验方案，用以检验淀粉的水解程度：稀H2SO4NaOH溶液碘水(1)甲方案：淀粉液水解液中和液溶液变蓝结论：淀粉尚未水解。稀H2SO4银氨溶液(2)乙方案：淀粉液水解液无银镜现象微热结论：淀粉尚未水解。稀H2SO4NaOH溶液（3）丙方案：淀粉液水解液中和液银氨溶液生成银镜碘水无现象结论：淀粉水解完全。上述3个方案操作、结论是否正确？说明理由。答：方案甲：操作正确，结论不正确。因为淀粉可能部分水解。方案乙：操作、结论均不正确。因为未加减中和水解液中的酸。方案丙：操作、结论均正确。第10页精品学习资料可选择pdf第10页，共10页-----------------------