2022年化学《基本营养物质》教案.pdf

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 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 点糖类单糖C、H、O 葡萄糖C6H12O6含醛基（还原糖）果糖C6H12O6非还原糖双糖C、H、O 蔗糖C12H22O11非还原糖麦芽糖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（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，因精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 1 页，共 7 页 - - - - - - - - - - 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)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 35】物 质操作现象葡萄糖取约 2g葡萄糖固体，加入盛有 5ml 水的试管中，充分溶解；加入新制的蓝色氢氧化铜悬浊液，加热至沸腾。生成砖红色沉淀取约 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：葡萄糖新制2Cu(OH)砖红色沉淀精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 2 页，共 7 页 - - - - - - - - - - 葡萄糖银氨溶液光亮的银镜应用： 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）蛋白质的特征反应颜色（显色）反应： （含有本环结构的蛋白质）蛋白质3HNO浓变黄色灼烧反应：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催化剂C6H12O6 + C6H12O6（蔗糖）（葡萄糖）（果糖）(C6H10O5)n+nH2O催化剂nC6H12O6淀粉 (或纤维素 )葡萄糖精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 3 页，共 7 页 - - - - - - - - - - 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+水酸高级脂肪酸 +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：CH2NH2COOHCH2NH2COOHCH甘氨酸丙氨酸COONH2CH2CHC6H5COON H2CH2CH2CHH OOC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。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酶精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 4 页，共 7 页 - - - - - - - - - - 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+水酶高级脂肪酸 +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。3.蛋白质的主要应用（ 1）蛋白质的存在：精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 5 页，共 7 页 - - - - - - - - - - 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精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 6 页，共 7 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.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3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精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 7 页，共 7 页 - - - - - - - - - -