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%)、CuSO4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。
【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
单糖C、H、O葡萄糖C6126
H O
糖果糖C6126
H O
类双糖C、H、O蔗糖C12H22O11
麦芽糖C12H22O11多糖C、H、O淀粉(C6H10O5)n
纤维素(C H O )n
6105
油油C、H、O植物油不饱和高级脂肪酸
甘油酯
指脂C、H、O动物脂肪饱和高级脂肪酸甘
油酯
结构特点
含醛基(还原糖)
非还原糖
非还原糖含醛基(还原糖)
非还原糖
非还原糖
含酯基
含碳碳双键
含酯基
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。
单糖葡萄糖果糖
H
O
C-H 结构式::
H-C-OH
H- C- OH
H- C- OH
H- C- OH
H- C- OH
H
结构简式:CH2OH(CHOH)4CHO
H-C-OH
H-C==O
H-C-OH
H-C-OH
H-C-OH
H-C-OH
H
CH2OH(CHOH)3COCH2OH
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) 2
①葡萄糖砖红色沉淀
△
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-、 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(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)
蛋白质浓HNO 3
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:
C12H22O11+H 2O 催化剂
C6H 12O6+ C6H 12O6
(蔗糖)(葡萄糖)(果糖)
催化剂
(C6H10O5)n+nH2O nC6H12O6
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)
③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。
①水解反应:蛋白质酶
氨基酸
②几种重要的氨基酸:
CH 2COOH CH 2CH COOH
NH 2NH 2
甘氨酸丙氨酸
C 6 H5CH2CH COOH HOOC CH 2CH 2CH COO
N H2NH 2
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。
课堂检测见学案
课堂作业优化指导活页作业(十六)。