第一单元 糖类 油脂公开课教案（教学设计）

《油脂》教学设计

仇国政 江苏省天一中学 1 教材分析

必修2 《食品中的有机化合物》及选修《生命活动的物质基础》中均有“油脂”的章节，但是在选材角度和主题立意上是有差异的。在内容选取上，必修内容侧重于油脂的简单分类、性质的教学，而选修更多的是介绍油脂对于生命活动的意义、油脂与健康的知识，以及油脂在生命体中的生物代谢。在内容组织和呈现方式上，必修教材以油脂的结构性质为主线，而本节课以油脂的应用为主线，将性质的学习融入其中，通过用途的学习来复习巩固必修中所学的油脂的性质，体现了在生活中学习化学、用化学指导生活的精神。

因此，本节课是对必修内容的拓展和应用，教学的重点不是油脂的结构和性质的学习，而是在学习油脂的过程中复习相关的结构和性质。譬如在介绍油脂的水解时，不是简单的重复必修中的在酸性条件下的水解反应，同时也介绍油脂在脂肪酶的作用下水解。

2 教学设计

【设问引入】

2008年，第二十九届奥运会在中国北京举办。奥运赛场上，来自世界各地的观众有的呼喊自己的国名，有的唱歌，而中国人整齐干脆的“加油”声此时显得别具一格，甚至成为了赛场上的主旋律。在场的外国记者和游客对观众口中的“加油”大惑不解，那么你们知道，“加油”的说法是从何而来吗？

【教师讲述】

原来，在清朝嘉庆年间，有一举人张锳，一生最为重视教育事业，为官三十余载，在任期间，每到午夜交更时分，他都会派两个差役挑着桐油篓巡城。如果见哪户人家有人在挑灯夜读，便去帮他添一勺灯油，并且送上鼓励，这就是“加油”的由来。因此，2018年10月，中式英文"add oil"被牛津词典收录。

时光流转，转眼过去了两百多年，而时代也赋予了“加油”新的内涵。今天，我们就来学习《油脂》。

设计意图

从日常生活出发，提出问题，更具真实感和感染力，印象深刻，同时为后续的油脂对人类健康的意义埋下伏笔。

2.1 认识油脂

【知识回顾】

在必修2中我们通过“有机化合物的获得和使用”专题的学习，了解了油脂的结构和性质，请大家从四个方面简单回顾一下。首先，来看油脂的组成和分类。油脂到底是什么，又包含了哪些类别的物质呢？

2.1.1

组成和分类

【学生回答】

植物油、动物脂肪的主要成分是油脂。

花生油、豆油、菜籽油是从植物果实中榨取出来的，牛油、羊油是动物体内含有的脂肪。

植物油通常呈液态，动物脂肪通常呈固态。

油脂属于高级脂肪酸甘油酯，可以看成是高级脂肪酸和甘油发生酯化反应的产物。

【交流讨论】

油脂是由高级脂肪酸与甘油形成的酯。形成油脂的脂肪酸可以相同，也可以不同。试问硬脂酸、软脂酸、油酸，与甘油最多能组成多少种油脂？

【方法指导】

写出3种酸和甘油可以组成油脂种类数目的方法：先改变酸的种类，再改变酸的位置。即取三种不同的酸，有3种结构（位置在两边的没有差别，只需要考虑中间的酸可以有3种）；取两种不同的酸，有12种结构（相同的两种酸相邻或者相间，可以分三组，每组四种，共12种）；取同一种酸，有3种不同的结构（在三种酸中选取1种，不存在位置的差别）。因此，三种高级脂肪酸和甘油一共可组成18种油脂。

【归纳总结】

形成油脂的脂肪酸可以相同，也可以不同，当脂肪酸相同时，形成的甘油酯称为同酸甘油酯（单甘油酯）；当脂肪酸不同时，形成的甘油酯称为异酸甘油酯（混甘油酯）。天然油脂主要是异酸甘油酯，同酸甘油酯的含量很低。

设计意图

通过学生回答，回顾油脂有关知识，了解油脂的组成和分类。然后进行交流讨论，学生进行深入探究，体会寻找同分异构体种类的基本方法。

2.1.2结构通式和模型

【讨论导出】

既然油脂是由高级脂肪酸和甘油形成的酯，结构通式可以怎么书写呢？请根据油脂的概念，写出油脂的结构简式（通式）。

【交流共享】

写好了结构通式，我们接着要解决的是分子球棍模型和比例模型的问题。我们当然通过实验室准备的各种原子模型，自己搭建结构，但是那样比较复杂繁琐，因此我们也可以借助专业化学绘图软件，譬如高级化学发展有限公司(ACD)就设计了一款用于有机物绘图软件，叫做Chemsketch。下图就是我用Chemsketch画出来的硬脂酸甘油酯。如果通过这款软件的专业收费版，还可以查到此物质的物理性质。

图1 硬脂酸甘油酯的比例模型

图2硬脂酸甘油酯的球棍模型

设计意图

通过归纳总结，写出油脂的通式，进一步了解油脂的结构。然后进行交流分享，借助专业绘图软件，直观形象的认识油脂的比例模型和球棍模型。

2.1.3物理性质

【交流讨论】

喝汤的时候，油是浮在水面还是沉于水底？

衣服上沾有油污的时候，为什么用汽油的洗涤效果很好？

洗碗的时候，油沾在手上感觉如何？。

在开水中打荷包蛋，颜色是白色的；用油煎鸡蛋，鸡蛋可能会煎糊。

【讨论导出】

油脂的密度小于水，在0.90-0.95g/cm3之间。

油脂不溶于水，易溶于有机溶剂。

油脂有明显的滑腻感

油脂的熔沸点比水要高很多。

设计意图

通过生活常识感受油脂的物理性质，践行化学生活化的教育理念，更具现场感和说服力，感悟深刻，便于理解、记忆。

2.1.4 化学性质

【问题探究】

在常温常压下，油脂既有固态的，也有液态的。

一般把固态的叫做脂肪，如牛油、羊油等；把液态的叫做油，如豆油、花生油、菜籽油、芝麻油等。

那么，为什么在相对分子质量接近的情况下，脂肪会呈现固态，而油是液态的呢？

2.1.4.1 油脂的氢化

【讨论导出】

植物油和动物油的主要成分均为高级脂肪酸甘油酯，高级脂肪酸的种类较多，脂肪酸的饱和程度决定着油脂的熔沸点。

【实验探究】

如何用实验证明油酸甘油酯中含有碳碳双键？

【实验操作】

在两支同规格的试管中分别加入1滴管溴水和酸性高锰酸钾溶液，然后加入2滴管豆油，观察现象。

【实验现象】

溴水褪色明显，而酸性高锰酸钾溶液褪色很不明显，与预期的效果相差很大，为什么？

【学生讨论】

可能是因为高锰酸钾与油脂难以互溶的缘故。

【改进措施】

试管中加入5mL豆油，然后加入2mL酒精，再加入2滴管豆油，高锰酸钾褪色明显。为了实验的科学性，可以同时进行对比实验，当仅仅将高锰酸钾溶液与酒精互溶，常温下未见明显褪色。

【原理分析】

加入酒精可以使高锰酸钾溶液与豆油充分接触，褪色效果显著，证明油酸甘油酯中含有碳碳双键。

【归纳总结】

既然不饱和脂肪酸甘油酯因为烃基中含有碳碳双键，在催化剂作用下可以与氢气发生加成反应。这个反应叫做油脂的氢化，也叫油脂的硬化。

这样制得的油脂叫做人造脂肪，通常又叫做硬化油。硬化油的性质稳定、不易变质、便于运输，可以用来制作肥皂、脂肪酸、甘油、人造奶油等的原料。

【问题探究】

在市场上我们见到的奶油几乎都是植脂鲜奶，如氢化棕榈仁油。人们常常将植物油氢化以后，加入能产生奶香味的香精来代替鲜奶，使用时，用打蛋器搅打，打到体积膨大，之后进行蛋

糕裱花。工业上常常在高温、高压、催化剂的条件下进行植物油的氢化处理，那么在课堂上我们是否做出人造鲜奶呢？

【实验探究】

在一只大试管中，加入8mL豆油，再加入镁条或者镁粉振荡，使它们充分混合，然后逐滴加入2mL稀硫酸（用98%浓硫酸与水按照1：4体积比配制而成）。边滴加边振荡，随后将大试管置于试管架上。待气泡不再产生，常温下即可见白色氢化油产生。

也可往上述试管中加入3mL蒸馏水，振荡，洗去豆油中的可溶性物质。用滴管吸去下层洗液，留在试管中的就是氢化油。

在另一个大试管中加入8mL豆油，与上述氢化油的试管一同浸入盛有冰水化合物的烧杯中冷却。对比观察实验现象。

【实验现象】

植物油反应后放入冰水中，可看到明显的凝固现象，而对照组实验并无明显现象。

【实验结论】

氢化后，油的饱和程度增加，熔沸点升高，现象明显。

2.1.4.2 油脂的水解

【问题探究】

油脂分子中除了碳碳双键以外，还有什么官能团？因此又会具备哪些化学性质？

【学生回答】

（1）酸性条件下的水解。

（2）碱性条件下的水解。又称皂化反应。

设计意图

通过实验探究，进一步学会设计实验，同时兼顾科学性和严密性，做好对比实验和空白实验，加深了解不饱和脂肪酸甘油酯的性质。油脂的水解在必修二中已经重点阐述，在此一带而过。

2.2 油脂化工

【问题探究】

在工业上，油脂主要用来生产肥皂、高级脂肪酸、高级脂肪酸酯等。在酸性或碱性条件下，油脂能够发生水解反应。油脂与碱作用生成高级脂肪酸盐和甘油的反应，称为皂化反应，其产物高级脂肪酸盐可用于制造肥皂。请大家回忆一下，在必修2中我们是如何用油脂制得肥皂的？

2.2.1 肥皂的制备

【知识回顾】

在必修2中，我们是这样制备肥皂的。首先，在小烧杯中加入约5g新鲜动物脂肪（如牛油）、6mL 95%的乙醇，微热使脂肪完全溶解。然后在反应液中加入6 mL 40%的氢氧化钠溶液，边搅拌边小心加热，直至反应液变成黄棕色粘稠状。然后在反应液中加入60mL热的饱和食盐水，搅拌，用药匙将固体物质取出，用纱布沥干，挤压成块。

【交流共享】

实际上，肥皂的制备是有着悠久历史的。最初是在公元前7世纪，古埃及人利用草木灰和油脂制取肥皂，后来到了1791年法国化学家卢布兰用电解食盐水的方法制得氢氧化钠以后，开始使用氢氧化钠制取肥皂。而在古代中国，魏晋时期开始有制作肥皂的记载，到了唐代，孙思邈的《千金要方》曾记载，把猪胰腺的污血洗净，经过一系列的处理，可以得到“胰子”，在我国的很多地区的方言中都常把肥皂称作“胰子”。胰子在化学组成上与肥皂相近，但由于猪胰脏中有脂肪酶和蛋白酶的存在，还具有复合分解污垢的作用，跟现代的加酶洗衣粉异曲同工，堪称古代的“加酶低泡多功能洗涤剂”。

在人体内，油脂主要是在小肠中被由胰腺分泌出的脂肪酶水解，并被吸收。当生命体能量供应不足（如处于长时间饥饿状态）或者对能量有特殊需求时，储存在体内的脂肪将被动用，在肝脏、肌肉等组织内发生氧化，最终转化为水和二氧化碳，给机体提供能量。

设计意图

从化学史入手介绍肥皂的制备，从酯的水解原理来认识油脂的水解，在复习巩固必修二的知识基础上，引入在脂肪酶催化下的油脂水解，进一步完善知识体系。

2.2.2脂肪酸

【问题探究】

俗话说“开门七件事，柴米油盐酱醋茶”，这件件都不是小事，油又排在其中第三，为什么油这么重要呢？

【讨论导出】

人们用食用油，主要是摄取其所含有的脂肪酸，不同的脂肪酸对人体的作用也不同，它们有的参与形成人体的组织结构，有的参与代谢过程，有的可以调节人体的生理生化反应，都对人体有一定作用。

【交流共享】

天然油脂中脂肪酸种类不低于800种，其中油酸和亚油酸含量较多，共达68%，其次为软脂酸（11%），其他常见脂肪酸为硬脂酸、月桂酸、豆蔻酸等。脂肪酸可以分为以下三类：

（1）饱和脂肪酸——人体的“燃料”。饱和脂肪酸的主要作用是为人体提供能量，就如同汽车中的汽油一样。此类脂肪酸多含于牛、羊、猪等动物的脂肪中，人体若摄入过多的饱和油脂，极易引起血脂增高，引发动脉硬化等心脑血管疾病。平时很多医生、专家、营养学家反复的强调我们要少吃油腻的食物，主要指的就是它。

（2）单不饱和脂肪酸——血管润滑剂。单不饱和脂肪酸具有预防动脉硬化，保护心脏的作用。常见的单不饱和脂肪酸是油酸，是我们心脑血管的“保护油”，可以从鱼油、菜子油、橄榄油中得到。

（3）多不饱和脂肪酸——“聪明油”。多不饱和脂肪酸不仅能够提高脑力和记忆力，还能保护视力。主要来源于食用油、深海鱼等，它包括一些人体自身无法合成，必须由食物提供的必需脂肪酸。

名称

结构简式

主要来源

9，12-十八碳二烯酸（亚油酸）

9，12，15-十八碳三烯酸（亚麻酸）

5，8，11，14-二十碳四烯酸（花生四烯酸）

5，8，11，14，17-二十碳五烯酸（EPA）

4，7，10，13，16，19-二十二碳六烯酸（DHA）

CH3(CH2)3(CH2CH=CH2)2(CH2)3COOH CH3(CH2CH=CH2)3(CH2)3COOH 豆油、花生油、棉籽油、亚麻仁油

亚麻仁油

CH3(CH2)3(CH2CH=CH2)4(CH2)3COOH CH3(CH2CH=CH2)5(CH2)3COOH 仅在动物油脂中含少量

鱼油

CH3(CH2CH=CH2)6(CH2)2COOH 鱼油

图3

人体必须的脂肪酸

当然，并不是所有的脂肪酸都对人体有好处。譬如反式脂肪酸就是一类对健康不利的不饱和脂肪酸，天然脂肪中有少量存在。油脂氢化是反式脂肪酸的主要来源，另外油脂在进行精炼脱臭过程中，因高温处理也会使反式脂肪酸含量增加。譬如烹调时将油加热到冒烟或者反复煎炸食物，反式脂肪酸也会增加。

设计意图

从生活中油脂的应用，了解脂肪酸对人体生命活动的重要性，同时引导学生辩证的看待事物，认识化学，关注生活，关注健康。

2.3 油脂与健康

【问题探究】

人到中年不得已，保温杯里泡枸杞。这句话蕴含了怎样的养生哲学？

【归纳总结】

做好人生的加减法。为生命加油，为身体减脂。

摄入油脂，可以满足人体生命活动对于脂肪酸的需要。其中有些脂肪酸是维持生命活动必须的，但是人体不能自身合成。譬如亚油酸、亚麻酸以及二十碳五烯酸能够降低血脂，降低血清中胆固醇的含量，防止动脉粥状硬化。又如二十二碳六烯酸（俗称DHA），是大脑细胞形成和发育不可缺少的物质，能促进智力，增强记忆，延缓大脑衰老。

设计意图

让学生意识到油脂与健康的密切关系，学以致用，体现在生活中学习化学，用化学指导生活的精神。

3 教学反思

化学学科核心素养包括宏观辨识与微观探析、变化观念与平衡思想、证据推理与模型认知、科学探究与创新意识、科学态度与社会责任五个维度。在实际教学中，尤其是具体到某一课的教学时，虽然难以覆盖所有维度，但是也应该有所侧重。因此，应注重素养指导下学习情境的创设和学生活动的设计。因为认知是发生在与环境、情境相互作用的过程中，而所有知识都依赖于个人的整合和判断，渗透了个人的情感与信念。只有当学生在情境中亲身经历学习过程，才有可能获得深刻而生动的知识，形成个人的知识体系，将习得的知识在日后的实践中迁移与应用。此外，还应该在课堂上积极与学生开展对话，关注学生课堂中的表现，通过多种评价方式，即时评价学生的学习过程和能力发展水平，不断改进教学，从而有效促进学生核心素养的发展。

参考文献：

【1】张良.论素养本位的知识教学—从“惰性知识”到“有活力的知识”[J].课程·教材·教法，2018，38（3）：50-55 【2】王磊.在新课程中如何进行基于核心观念建构的教学设计.[J].化学教育.2005.1 【3】王程杰主编.中学化学实验研究.上海：华东师范大学出版社,2005