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高一化学《必修2》第三章

有机化合物

第七节

基本营养物质

教案

【教学目标】

1、了解糖类、油脂和蛋白质的组成特点。

2、掌握糖类、油脂和蛋白质的特征反应和水解反应。

3、认识糖类、油脂和蛋白质对于日常生活、身体健康的重要性。

【重点难点】

重点：糖类、油脂和蛋白质的组成特点和主要性质。

难点：葡萄糖与弱氧化剂氢氧化铜的反应；油脂的水解反应。

【教学过程】

【引入】生命由一些奇妙复杂的化学过程维持者着，人类为了维持生命与健康，除了阳光与空气外，必须摄取食物，食物的成分主要有糖类、油脂、蛋白质、维生素、无机盐和水六大类，这些都是人类重要的营养物质，是生命活动的物质基础。糖类、油脂和蛋白质都是天然的有机化合物，这一节里我们就来学习有关它们知识。首先学习较简单的葡萄糖和蔗糖。

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。糖类是由C、H、O三种元素组成的一类有机化合物。

【提问】表3－3观察糖类代表物分子组成，分析组成上有什么特点？

【学生】三者可用一个通式来表示。

【说明】Cn(H2O)m；淀粉、纤维素是高分子化合物。葡萄糖、果糖及蔗糖、麦芽糖分别是同分异构体。

淀粉与纤维素的n值不同，不属于同分异构体。

【提问】符合Cn(H2O)m的是否一定是糖类物质？

【说明】1、通式并不反映结构：H和O 并不是以结合成水的形式存在的。

2、通式的应用是有限度的：鼠李糖

C6H12O5

、甲醛（CH2O）

、乙酸（C2H4O2）、

乳酸等，

【提问】如何给糖类下一个准确的定义呢? 【板书】糖类：从结构上看，它一般是多羟基醛或多羟基酮,以及水解生成它们的物质。

糖的分类: 单糖

双糖

多糖

【过渡】在单糖中大家比较熟悉的有葡萄糖、果糖。

【板书】（一）、单糖--葡萄糖

1、物理性质：白色晶体、溶于水

2、组成与结构：(1)分子式: C6H12O6 (180) 最简式: CH2O (30) 结构简式: CH2OH-CHOH-CHOH-CHOH-CHOH-CHO 或CH2OH(CHOH)4CHO 3、化学性质：（官能团--OH、--CHO）

(1)、催化氧化

(2)、燃烧，提供热量

C6H12O6 (l)+6O2（g) →

6CO2 (g)+6H2O (l) +2804kJ 【实验】1、葡萄糖与新制Cu（OH）2反应

【说明】制取新制氢氧化铜时，碱宜适当过量，碱性的氢氧化铜更易跟还原性糖反应产生氧化亚铜。

【提问】观察到的现象。（溶液呈绛兰色；加热出现红色沉淀。）

【板书】（3）加热条件下，葡萄糖与新制Cu（OH）2反应出现红色沉淀。

【讲述】葡萄糖还能与银氨溶液发生银镜反应，如暖瓶内胆镀银。

【板书】（4）葡萄糖在碱性、加热条件下，能从银氨溶液中析出银。

【教师】葡萄糖之所以发生这两个反应，原因是含有官能团醛基－CHO，这也是官能团醛基的特征反应。

【思考】丧失体内自我调节血糖水平的人会得糖尿病，病人的尿液中含有葡萄糖，设想怎样去检验一个病人是否患有糖尿病？

【板书】4、制法：工业上通常用淀粉催化水解法制取葡萄糖。（方程式）

【展示】冰糖、白糖样品。

1

【讲述】低聚糖：糖类水解后生成几个分子单糖的糖.双糖、三糖等。其中最重要的是双糖（蔗糖和麦芽糖）。

【板书】（二）、双糖—蔗糖

1、分子式:

C12H22O11；

2、物理性质: 无色晶体,溶于水( 可展示冰糖、白砂糖样品)。

3、化学性质：

【实验】方案改进：不加硫酸与加硫酸做对比实验。

【强调】稀硫酸催化下蔗糖水解后产物的检验时，不要忘了中和硫酸

【结论】1. 蔗糖不发生银镜反应。也不和新制氢氧化铜反应,这因为分子结构中不含有醛基，蔗糖不显还原性，是一种非还原性糖. 2. 水解反应。在硫酸催化作用下，蔗糖水解生成一分子葡萄糖和一分子果糖。

【板书】①蔗糖不发生银镜反应，也不和新制氢氧化铜反应

②水解反应（方程式）

【知识拓展】麦芽糖（与蔗糖的对比）（课件）

【讲述】多糖分类：淀粉、纤维素通式：(C6H10O5)n 【课件】1．存在：植物光合作用的产物，种子或块根里，谷类中含淀粉较多，大米80%，小麦70%。

2．高分子化合物: 分子量很大的化合物(几万--几十万) 3、纤维素是构成细胞壁的基础物质。木材约一半是纤维素；棉花是自然界中较纯粹的纤维素(92-95%)。

【板书】（三）、多糖--淀粉与纤维素

1、物理性质：

（1）淀粉：

白色、无气味、无味道、不溶于冷水、热水中“糊化”。

（2）纤维素：白色、无嗅无味、不溶于水、也不溶于一般有机溶剂。

【提问】我们吃馒头时，咀嚼时为什么会感到有甜味？

【讲述】淀粉在人体内也进行水解: 唾液淀粉酶; 胰液淀粉酶。但人类不能消化纤维素，而动物能。

【板书】2、化学性质：（1）淀粉与碘单质变蓝色。（2）水解

【思考】如何证明淀粉没有水解？如何证明淀粉部分水解？如何证明淀粉完全水解？

用银镜生成或用新制的氢氧化铜反应检验淀粉尚未水解

用银镜生成，用碘水显蓝色检验淀粉有部分水解

用碘水——是不显蓝色检验淀粉已经完全水解

【过渡】油脂是人类的主要食物之一，也是一种重要的工业原料，我们日常食用的猪油、牛油、羊油、花生油、豆油、茶油、棉籽油、油菜籽油等都是油脂。根据日常生活经验，请同学们思考：以上列举的几种油脂在常温下分别呈什么状态? 【总结】在通常温度下，猪油、牛油、羊油等动物油脂呈固态，而花生油、豆油、茶油、棉籽油、油菜籽油等植物油脂为液态。一般说来常温下呈固态的油脂叫脂肪，常温下呈液态的油脂叫油。

【讲述】天然油脂多为混甘油酯。形成油脂的脂肪酸的饱和程度，对油脂的熔点有着的影响。由饱和的硬脂酸或软脂酸生成的甘油酯熔点较高，呈固态。而由不饱和的油酸生成甘油酯熔点较低，呈液态。由于各类油脂中所含的饱和烃基和不饱和烃基的相对量不同，因此具有不同的熔点。

【投影】油脂的组成和结构

【问】根据日常生活经验，请同学们比较油脂与水哪个密度更小?油脂在水中溶解性如何? 【板书】1、油脂的物理性质：不溶于水，比水轻，易溶于有机溶剂

【过渡】因油脂属酯类化合物，故油脂和酯一样可以发生水解反应。油脂的水解反应和酯的水解反应一样可分两种情况讨论，即在酸性条件下进行的水解和在碱性条件下进行的水解。我们先学习在酸性条件下进行的水解。

【板书】(1)酸性条件下：水解方程式

【提问】油脂在酸性条件下进行水解生成什么?反应能否进行到底? 【教师】油脂在酸性条件下进行水解生成相应的高级脂肪酸和甘油。由于此反应是一个可逆反应，因此反应不能进行到底。工业上根据这一反应原理，可用油脂为原料来制取高级脂肪酸和甘油。

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【过渡】刚才我们学习了油脂在酸性条件下的水解，下面我们学习油脂在碱性条件下进行的水解。

【板书】(2)碱性条件下：水解方程式

【提问】油脂在碱性条件下进行水解生成什么?反应能否进行到底? 【讲述】油酯在碱性条件下进行水解生成相应的高级脂肪酸盐和甘油。由于此反应是不可逆反应，故反应能进行到底。因高级脂肪酸钠是肥皂的主要成分，故我们把油脂在碱性条件下进行的水解反应也叫皂化反应。

【板书】皂化反应：油脂在碱性条件下的水解反应。

3、油脂的氢化—油脂的硬化(液态植物油+ H2

→人造脂肪) 【讲述】这个反应叫做油脂的氢化，也叫油脂的硬化。这样制得的油脂叫人造脂肪，通常又叫硬化油。工业上常利用油脂的氢化反应把多种植物油转变成硬化油。硬化油性质稳定，不易变质、便于运输，可用作制造肥皂、脂肪酸、甘油、人造奶油等的原料。

【总结】本节课我们学习了糖类、油脂几种营养物质的重要化学性质，请结合以前所学知识，进一步理解官能团决定化合物的化学性质的规律。

第二课时

【引言】脂肪、糖类、蛋白质是人体所需的三大营养物质，它们供给人体所需的全部热能。今天讲第三类营养物质——蛋白质。

【提问】根据预习和日常生活经验回答：幻灯片中哪些是含蛋白质的物质? 【课件】日常生活中常见的几种物质。

【讲述】蛋白质广泛存在于生物体内，蛋白质是生命的基础，没有蛋白质就没有生命。

【板书】三、蛋白质

1、组成和结构：

（1）组成：由C、H、O、N、S等元素组成。

【提问】蛋白质的基本组成单位是什么? 【讲述】组成蛋白质的氨基酸大约有二十多种。体内只能合成一部分，其余则须由食物蛋白质供给。体内不能合成或合成速度太慢的氨基酸都必须由食物蛋白质供给，故又称为“必需氨基酸”。体内能自己合成的氨基酸则不必由食物蛋白质供给的又称为“非必需氨基酸”。

必需氨基酸有8种，非必需氨基酸有12种。氨基酸分子里既有酸性基(羧基)；又有碱性基(氨基)；氨基酸分子之间可以相互缩聚而成高分子。

【投影】常见的氨基酸：甘氨酸、丙氨酸、苯丙氨酸、谷氨酸

氨基酸分子中含有碱性基氨基(—NH2)和酸性基羧基(—COOH)，氨基酸呈两性。天然蛋白质水解的最终产物都是α—氨基酸

【板书】（2）蛋白质是由多种氨基酸结合而成的天然高分子化合物。

【讲述】向学生介绍我国科学家在世界上第一次用人工方法合成了具有生命活力的蛋白质——结晶牛胰岛素。向学生进行爱国主义教育。

【板书】3、蛋白质的性质

【提问】蛋白质在酶的作用下发生了什么反应，生成了什么物质? 【板书】（1）蛋白质水解生成氨基酸。

（2）盐析

【实验】蛋白质的盐析：

【板书】加入某些无机盐的浓溶液，可使蛋白质凝聚而从溶液中析出的过程叫盐析。

【提问】盐析是否可逆反应，反应过程中蛋白质性质有无改变?

鸡蛋加热会发生什么变化？此反应是否可逆反应?为什么?能否恢复成为原来的蛋白质? 【讨论】什么是蛋白质的变性? 【板书】（3）变性：在热、重金属、酸、碱、某些有机物等作用下，蛋白质发生了性质上的改变而凝结起来，失去其生理活性的过程叫变性。

【提问】盐析与变性的区别? 【总结】盐析与变性的区别。

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【提问】医院用酒精、苯酚溶液杀菌，用福尔马林浸制动物标本，农业上用波尔多液杀灭病虫害，利用了蛋白质的什么性质? 【学生】都是使蛋白质凝固从而使细菌死亡，起到杀菌、防腐作用。

【实验】取一小块鸡皮，置蒸发皿中，滴加3～5滴浓硝酸，在酒精灯上微热，

实验现象：鸡皮变黄色。

【提问】不小心把硝酸溅在皮肤上，会有什么变化？（皮肤变黄色。）

【板书】（4）颜色反应

硝酸可以使蛋白质变黄，称为蛋白质的颜色反应。

【说明】颜色反应是检验蛋白质的方法之一。蛋白质变黄说明蛋白质含有苯环。

【板书】（5）蛋白质的灼烧

【讲述】蛋白质灼烧时会产生烧焦羽毛的气味，根据气味可鉴别蛋白质产品。

【讲述】动物的毛和蚕丝的成分都是蛋白质，是重要的纺织原料。动物的皮经药剂鞣制后得到柔软坚韧的皮革。骨、皮等熬煮得到无色透明的动物胶，叫做白明胶，是制造照相感光片和感光纸的原料。牛奶中的蛋白质—酪素还能跟甲醛合成酪素塑料。…

【板书】4、蛋白质的用途

组成细胞的基础物质、人类营养物质、工业上有广泛应用、酶是特殊蛋白质。

（剩余内容比较简单，主要由学生自学完成）

【投影】

1、糖类物质的主要应用

(1)葡萄糖和果糖的存在和用途

(2)蔗糖的存在和主要用途

水果和蔬菜中存在血液中食品加工主要用途医疗输液合成补钙药物和维生素C等和甜菜中存在：主要存在于甘蔗蔗糖

糖、冰糖等主要用途：食用，如白

(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食用淀粉

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

食用：加强小肠蠕动，有通便功能造纸纤维素

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。

油







2



脂肪

在一定条件下＋H(2)油脂的主要用途——食用

油脂+水→高级脂肪酸+甘油；放出热量

油脂是热值最高的食物。

油脂有保持体温和保护内脏器官的功能。

4

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。

过量地摄入脂肪，可能引发多种疾病。

3.蛋白质的主要应用

(1)氨基酸的种类

氨基酸

从食必需氨基酸(共8种)：人体不能合成，只能物中补给非必需氨基酸(共12种)：人体可利用N元素合成，不必由食物供给(2)蛋白质的存在

细胞：组成细胞的基础物质肌肉皮肤动物发、毛蹄角植物：种子中具有丰富的蛋白质胃蛋白酶＋　胰蛋白酶　白质

蛋

(3)蛋白质的主要用途

食用：蛋白质　氨基酸　蛋白质　激素　酶　尿素

蛋纺织业：动物的毛、蚕丝等白

质皮革业：动物的皮

医药业：用驴皮制作阿胶化工业：从牛奶中提取酪素，制造塑料等

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