1、 第三章有机化合物 第 4 节基本营养物质（第 1 课时） 知识与技能 1. 使学生了解糖类、油脂和蛋白质的组成和结构。 2. 探究糖类、油脂和蛋白质的典型化学性质，了解糖类、油脂和蛋白质的共同性质与特征反应。 过程与方法 1.通过糖类、油脂和蛋白质分子结构的解析、比较过程，培养学生的抽象思维和逻辑思维能力；对 糖类、油脂和蛋白质的微观结构有一定的三维想象能力。 2.从实验现象到糖类、油脂和蛋白质典型性质的推理，使学生体会科学研究的方法；结合糖类、油 脂和蛋白质与社会生活的密切联系，使学生领悟到化学学习的用途和乐趣。 情感态度与价值观 1.通过糖类、油脂和蛋白质的代表物的典型结构，意识到化学世
2、界的外在美。 2.通过糖类、油脂和蛋白质的典型性质的探究过程，使学生从中体会到严谨求实的科学态度。 3.结合糖类、油脂和蛋白质与社会生活的密切联系，使学生领悟到化学现象与化学本质在实际生活 中的重要作用，培养学以致用的辩证认识。 教学重点 1.糖类、油脂和蛋白质组成的特点。 2.糖类、油脂和蛋白质的主要性质。 教学难点 1.葡萄糖与弱氧化剂氢氧化铜的反应。 2.油脂的水解反应。 教学方法实验探究、设疑启发、对比归纳等。 教具准备： AgNO3 溶液(2%)、氨水 (2%)、NaOH 溶液(10%)、CuSO 4 溶液(5%)、葡萄糖溶液(10%)。 洁净的试管、烧杯、酒精灯、铁架台、石棉网。
3、【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 33】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 葡萄糖 C6H12O6 含醛基（还原糖）单糖 C、H、O 果 糖 C6H12O6 非还原糖 蔗 糖 C12H22O11 非还原糖双糖 C、H、O 麦芽糖 C12H22O11 含醛基（还原糖） 淀 粉 (C6H10O5)n
4、 非还原糖 糖 类 多糖 C、H、O 纤维素 (C6H10O5)n 非还原糖 油 指 油 C、H、O 植 物 油 不饱和高级脂肪酸 甘油酯 含酯基 含碳碳双键 脂 C、H、O 动 物 脂 肪 饱和高级脂肪酸甘 油酯 含酯基 不含碳碳双键 蛋 白 质 C、H、O、 N、S、P 等 酶、肌肉、毛发等 氨基酸连接成的高 分子 含肽键 (CONH) 【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（C 6H12O6）但结构不同。互为 同
5、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“(C 6H10O5)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。 单 糖 葡萄糖 果糖 结 构 式:： 结构简式： CH2OH(CHOH)4CHO CH2OH(CHOH)3COCH2OH 第 4 节基本营养物质（第 2 课时
6、） 知识与技能 1、掌握糖类、油脂、蛋白质在生产、生活中的应用 2了解糖类、油脂、蛋白质的存在及来源。 过程与方法 O CH HCOH HCOH HCOH HCOH HCOH H H HCOH HC= O HCOH HCOH HCOH HCOH H 自主学习。通过学生自学，培养学生归纳能力 情感、态度与价值观 培养学生理论联系实际的能力 教学重点：糖类、油脂、蛋白质的应用 教学难点：归纳能力、理论联系实际能力的培养 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 35】 物 质 操 作 现 象 取约 2g 葡萄糖固体，加入盛有 5ml 水的试 管中，充分溶解；加入新制的
7、蓝色氢氧化铜悬 浊液，加热至沸腾。 生成砖红色沉淀葡萄糖 取约 2g 葡萄糖固体，加入盛有 5ml 水的试 管中，充分溶解；加入新制的银氨溶液，在水 浴中加热。 试管内壁析出光亮的银镜 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， 滴加 35 滴浓硝酸，在酒精等上微热。 变黄色（生成黄色沉淀） （1）葡萄糖的特征反应：在碱性、加热的条件下： 葡萄糖 砖红色沉淀新 制 2Cu(OH) 葡萄糖 光亮的银镜银 氨 溶 液 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，
8、而遇到 化合态的碘如 I 、IO 等不变色。 ）3 应用：用碘水检验淀粉的存在，也可用淀粉检验碘（I 2）的存在。 （3）蛋白质的特征反应 颜色（显色）反应：（含有本环结构的蛋白质） 蛋白质 变黄色 3HNO浓 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 36】 操 作 现 象 解 释 取 1ml20%的蔗糖溶液，加入 35 滴稀硫酸，水浴加热 5min 后，加入 NaOH 溶液，调 pH 至碱性，再加入新制的 Cu(OH)2， 加热 35min 至沸腾。 生成砖红色沉淀 蔗糖在酸性条件下水解，生
9、成了 含有醛基的葡萄糖，能与新制的 Cu(OH)2 在加热条件下生成砖红 色沉淀。 水解反应： C12H22O11+H2O C6H12O6 + C6H12O6 催 化 剂 （蔗糖） （葡萄糖） （果糖） (C6H10O5)n+nH2O nC6H12O6 催 化 剂 淀粉(或纤维素) 葡萄糖 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） 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
10、水解反应： 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。 水解反应： 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 酸 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 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 氨基酸。 水解反应：蛋白质 氨基酸 几种重要的氨基酸： CH 2 NH 2 COH CH 2 NH 2COHCH 酶 甘氨酸 丙氨酸 COH
11、NH 2CH 2 CH C 6 H 5 COH NH 2CH 2 CH 2 CH HOC 苯丙氨酸 谷氨酸 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。 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 葡萄糖和果糖 等合 成 补 钙 药 物 和 维 生 素医 疗 输 液食 品 加 工主 要 用 途血 液 中水 果 和 蔬 菜 中存 在 C (2)蔗糖的存在和主要用途 蔗糖 糖 、 冰 糖
12、 等主 要 用 途 ： 食 用 ， 如 白 和 甜 菜 中存 在 ： 主 要 存 在 于 甘 蔗 (3)淀粉和纤维素的存在和主要用途 淀粉 生 产 葡 萄 糖 和 酒 精食 用主 要 用 途 的 种 子 和 块 茎 中存 在 ： 主 要 存 在 于 植 物 纤维素 黏 胶 纤 维 等 维 素 乙 酸 酯 和制 造 纤 维 素 硝 酸 酯 、 纤 有 通 便 功 能 造 纸食 用 ： 加 强 小 肠 蠕 动 ，主 要 用 途 素棉 花 的 主 要 成 分 是 纤 维植 物 的 茎 、 叶 、 果 皮 中存 在 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
13、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 酶 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。 3.蛋白质的主要应用 （1）蛋白质的存在： 蛋 白 质 细 胞 ： 组 成 细 胞 的 基 础 物 质 动 物 植 物 ： 种 子 中 具 有 丰 富 的 蛋 白 质 肌 肉皮 肤 发 、 毛蹄 角 （2）组成人体蛋
14、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。 氨基酸 非必需氨基酸（共 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 食 用 ： 蛋 白 质 胃 蛋 白 酶 胰 蛋 白 酶 氨 基 酸 蛋 白 质 激 素 酶 尿 素 纺 织 业 ： 动 物 的 毛 、 蚕 丝 等皮 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 （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。 选择性（专
15、一性）强 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：简单的无机物和有机物转化为生物聚合物；以第一阶段产生的单体合成 有序的生物聚合物；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 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） ；（2） ；HO2HCO32 （3） ；（4
16、）葡萄糖，其中既能发生酯化反应，又能发生加成反CO2 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
17、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 7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
18、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
19、验：在试管内加入少量的蔗糖溶液，再加 35ml 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 【课后作业】 1. 下列说法
20、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(HCOOC 2H5) B.硬脂酸甘油酯 C.葡萄糖(C 6H12O6) D.淀粉(C 6H10O5)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： CH CH CH CH CHO OH OH OH OH OH CH 2
21、 CH CH CH CH COH OH OH OH OH OH CH 2 银 氨 溶 液 ， 新 制 Cu （ ） OH2 或 (1)判断葡萄糖溶液能否使 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。 答： 能 。 反应： H 2 O+CH 2 CH 2 OH OH （ ）CHOH （ ）CHOH 4 4+ Br 2 CHO COH+2HBr 4. 下列食用物质中，热值最高的是-（ C ） A.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
22、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 6. 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 7. 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H 2 N NH 2 C O 确的是 - （ 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
23、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.C26H41COOH B.C25H39COOH C.C26H47COOH D.C25H45COOH 9. 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： (1)甲方案：淀粉液 水解液 中和液 溶液变蓝 42SO稀 溶 液NaO 碘 水 结论：淀粉尚未水解。 (2)乙方案：淀粉液 水解液 无银镜现象 42H稀 微 热银 氨 溶 液 结论：淀粉尚未水解。 （3）丙方案：淀粉液 水解液 中和液 42SO稀 溶 液NaOH无 现 象碘 水 生 成 银 镜银 氨 溶 液 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
