第四节基本营养物质 教学目标: 1.掌握糖类和蛋白质的特征反应、糖类和蛋白质的检验方法 2掌握糖类、油脂和蛋白质的水解反应、反应条件对水解反应的影响; 3.了解糖类、油脂和蛋白质的简单分类、主要性质和用途 4培养观察实验能力、归纳思维能力及分析思维能力 5通过糖类和蛋白质的特征反应、糖类和蛋白质的检验方法及糖类、油脂和蛋白质的水解反应 的教学,培养学生勇于探索、勇于创新的科学精神。 重点、难点 教学重点:(1)糖类和蛋白质的特征反应、糖类和蛋白质的检验方法 (2)糖类、油脂和蛋白质的水解反应。 教学难点:(1)糖类和蛋白质的特征反应及糖类和蛋白质的检验方法 (2)糖类、油脂和蛋白质的水解反应。 教学过程 合作讨论 1我们已经知道蔗糖、冰糖、葡萄糖、果糖也是糖,但你知道淀粉、纤维素也是糖吗?糖类物 质都有甜味吗?有甜味的物质都是糖吗? 我的思路:要明确糖类的概念及分类,注意区分生活中的“糖”和化学中的“糖 2.淀粉没有甜味,但为什么在吃米饭或馒头时多加咀嚼就能觉得有甜味呢?淀粉在人体内发生 了哪些化学变化? 我的思路:淀粉属于多糖,其重要性质之一就是在一定条件下发生水解反应,最终生成葡萄 糖。注意这里“一定条件”的涵义。 3.酯和脂是一回事吗?甘油是油吗?油都是油脂吗? 我的思路:注意准确把握概念的内涵和外延,不能望文生义,要结合生活中具体实例进行记 忆和理解。 4.为什么说氨基酸是蛋白质的基础?我们从食物中摄取的蛋白质在人体内发生了哪些变化,最 终排出体外? 我的思路:蛋白质是一类有机高分子化合物,种类繁多,结构复杂,但其最终的水解产物都是氨 基酸,而自然界中的氨基酸的种类是有限的。这一方面说明了氨基酸是蛋白质的基础物质 二、糖类和蛋白质的特征反应 1.[实验3—5]——葡萄糖、淀粉和蛋白质的特性实验 实验内容 实验现象 葡萄糖+新制Cu(OH)2 共热,生成砖红色沉淀 淀粉+碘酒 变蓝色 蛋白质+浓HNO 共热,变黄色 2.葡萄糖的特征反应 (1)葡萄糖、新制CuO 2砖红色沉淀
第四节 基本营养物质 教学目标： 1.掌握糖类和蛋白质的特征反应、糖类和蛋白质的检验方法； 2.掌握糖类、油脂和蛋白质的水解反应、反应条件对水解反应的影响； 3.了解糖类、油脂和蛋白质的简单分类、主要性质和用途； 4.培养观察实验能力、归纳思维能力及分析思维能力； 5.通过糖类和蛋白质的特征反应、糖类和蛋白质的检验方法及糖类、油脂和蛋白质的水解反应 的教学，培养学生勇于探索、勇于创新的科学精神。 重点、难点 教学重点：（1）糖类和蛋白质的特征反应、糖类和蛋白质的检验方法； （2）糖类、油脂和蛋白质的水解反应。 教学难点：（1）糖类和蛋白质的特征反应及糖类和蛋白质的检验方法； （2）糖类、油脂和蛋白质的水解反应。 教学过程： 一、合作讨论 1.我们已经知道蔗糖、冰糖、葡萄糖、果糖也是糖，但你知道淀粉、纤维素也是糖吗？糖类物 质都有甜味吗？有甜味的物质都是糖吗？ 我的思路：要明确糖类的概念及分类，注意区分生活中的“糖”和化学中的“糖”。 2.淀粉没有甜味，但为什么在吃米饭或馒头时多加咀嚼就能觉得有甜味呢？淀粉在人体内发生 了哪些化学变化？ 我的思路：淀粉属于多糖，其重要性质之一就是在一定条件下发生水解反应，最终生成葡萄 糖。注意这里“一定条件”的涵义。 3.酯和脂是一回事吗？甘油是油吗？油都是油脂吗？ 我的思路：注意准确把握概念的内涵和外延，不能望文生义，要结合生活中具体实例进行记 忆和理解。 4.为什么说氨基酸是蛋白质的基础？我们从食物中摄取的蛋白质在人体内发生了哪些变化，最 终排出体外？ 我的思路：蛋白质是一类有机高分子化合物，种类繁多，结构复杂，但其最终的水解产物都是氨 基酸，而自然界中的氨基酸的种类是有限的。这一方面说明了氨基酸是蛋白质的基础物质. 二、.糖类和蛋白质的特征反应 1．［实验 3—5］——葡萄糖、淀粉和蛋白质的特性实验 实验内容 实验现象 葡萄糖+新制 Cu(OH)2 共热，生成砖红色沉淀 淀粉+碘酒 变蓝色 蛋白质+浓 HNO3 共热，变黄色 2．葡萄糖的特征反应 （1）葡萄糖 △ 新制 ⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯2 → Cu(OH) 砖红色沉淀
(2)葡萄糖、银氨溶液,光亮的银镜 新制Cu(OH)2和银氨溶液都是碱性的 上列两反应,常用于鉴别葡萄糖。 3淀粉的特征反应: 在常温下,淀粉遇碘变蓝色。 严格地说,淀粉遇到I单质才变蓝色,而遇到化合态的碘如Ⅰ、IO3等不变色 可用碘检验淀粉的存在,也可用淀粉检验碘的存在。 4蛋白质的特征反应 (1)颜色反应 蛋白质浓HNO3,变黄色 (2)灼烧反应:灼烧蛋白质,产生烧焦羽毛的气味 严格地说,浓HNO3只能使含有苯环的蛋白质变黄色。 以上两条,常用于鉴别蛋白质 糖类、油脂、蛋白质的水解反应 1.[实验3-6]蔗糖的水解反应 现象:有砖红色沉淀生成。 解释:蔗糖水解产生了葡萄糖。 2.糖类的水解反应 催化剂 C12H2O11+H2O→ →>C6H12O6+C6H12O 蔗糖 葡萄糖果糖 (CH0O3)+nHO催化剂nCH2O 淀粉(或纤维素) 葡萄糖 单糖是糖类水解的最终产物,单糖不发生水解反应 糖类在实验室中水解常用H2SO4作催化剂,在动物体内水解则是用酶作催化剂。 淀粉和纤维素的最终水解产物相同,都是葡萄糖。 油脂的水解反应 (1)油脂+水照高级脂肪酸+甘油 (2)油脂+氢氧化钠—高级脂肪酸钠+甘油 油脂在碱性条件下的水解反应,叫做皂化反应。工业上常用此反应制取肥皂 甘油与水以任意比混溶,吸湿性强,常用作护肤剂。 油脂在动物体内的水解,是在酶催化下完成的 4.蛋白质的水解:蛋白质的水解产物是氨基酸
（2）葡萄糖 △ 银氨溶液 ⎯⎯⎯⎯⎯→ 光亮的银镜 新制 Cu(OH)2 和银氨溶液都是碱性的。 上列两反应，常用于鉴别葡萄糖。 3 淀粉的特征反应： 在常温下，淀粉遇碘变蓝色。 严格地说，淀粉遇到 I2 单质才变蓝色，而遇到化合态的碘如 I －、IO － 3 等不变色。 可用碘检验淀粉的存在，也可用淀粉检验碘的存在。 4 蛋白质的特征反应 （1）颜色反应： 蛋白质 ⎯⎯⎯⎯⎯3 → 浓HNO 变黄色 （2）灼烧反应：灼烧蛋白质，产生烧焦羽毛的气味 严格地说，浓 HNO3 只能使含有苯环的蛋白质变黄色。 以上两条，常用于鉴别蛋白质 三、糖类、油脂、蛋白质的水解反应 1．［实验 3—6］蔗糖的水解反应 现象：有砖红色沉淀生成。 解释：蔗糖水解产生了葡萄糖。 2．糖类的水解反应 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 单糖是糖类水解的最终产物，单糖不发生水解反应。 糖类在实验室中水解常用 H2SO4 作催化剂，在动物体内水解则是用酶作催化剂。 淀粉和纤维素的最终水解产物相同，都是葡萄糖。 3．油脂的水解反应 （1）油脂+水 酸 △ 高级脂肪酸+甘油 （2）油脂+氢氧化钠 ⎯⎯→ 高级脂肪酸钠+甘油 油脂在碱性条件下的水解反应，叫做皂化反应。工业上常用此反应制取肥皂。 甘油与水以任意比混溶，吸湿性强，常用作护肤剂。 油脂在动物体内的水解，是在酶催化下完成的。 4．蛋白质的水解：蛋白质的水解产物是氨基酸
GfICCOD aE← COI NbI 甘氨酸 丙氨酸 、IEIa 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a一氨基酸 (1)葡萄糖和果糖的存在和用途 存在水果和蔬菜中 血液中 葡萄糖和果糖 「食品加工 主要用途医疗输液 合成补钙药物和维生素C等 (2)蔗糖的存在和主要用途 蔗糖存在:主要存在于甘蔗和甜菜中 主要用途:食用,如白糖、冰糖等 (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 淀粉主要用途用 生产葡萄糖和酒精 存在植物的茎,叶、果皮中 棉花的主要成分是纤维素 纤维素 食用:加强小肠蠕动,有通便功能造纸 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 脂肪 在一定条件下 (2)油脂的主要用途一一食用
CH 2 NH 2 COOH CH 2 NH 2 CHCOOH 甘氨酸 丙氨酸 COOH NH 2 C 6 H 5 CH 2 CH 苯丙氨酸 COOH NH 2 HOOCCH 2 CH 2 CH 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 (1)葡萄糖和果糖的存在和用途 葡萄糖和果糖 合成补钙药物和维生素 等 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 主要用途：食用，如白 糖、冰糖等 存在：主要存在于甘蔗 和甜菜中 (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 存在：主要存在于植物的种子和块茎中 纤维素 黏胶纤维等 制造纤维素硝酸酯、纤 维素乙酸酯和 食用：加强小肠蠕动， 有通便功能造纸 主要用途 棉花的主要成分是纤维 素 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 在一定条件下 ⎯＋⎯⎯H2→ 脂肪 (2)油脂的主要用途——食用
油脂+水一酶,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。 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 必需氨基酸(共8种)人体不能合成,只能从食 氨基酸/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 月J 发毛 (2)蛋白质的存在 (3)蛋白质的主要用途 西每 意3 (4)酶 酶是一类特殊的蛋白质 酶是生物体内的重要催化剂 作为催化剂,酶已被应用于工业生产 4.科学视野一一生命的化学起源 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:①简单的无机物和有机物转化 为生物聚合物:②以第一阶段产生的单体合成有序的生物聚合物;③对第二阶段形成的生物聚合 物进行自我复制 五、例题讲评 【例1】下列说法正确的是 A.糖类、油脂、蛋白质都能发生水解反应
油脂+水 ⎯⎯→ 酶 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。 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 成，不必由食物供给 非必需氨基酸 共 种 ：人体可利用 元素合 物中补给 必需氨基酸 共 种 ：人体不能合成，只能从食 ( 12 ) N ( 8 ) (2)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 (3)蛋白质的主要用途 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。 酶是生物体内的重要催化剂。 作为催化剂，酶已被应用于工业生产 4.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：①简单的无机物和有机物转化 为生物聚合物；②以第一阶段产生的单体合成有序的生物聚合物；③对第二阶段形成的生物聚合 物进行自我复制。 五、例题讲评 【例 1】下列说法正确的是 ( ) 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 解析:糖类包括单糖、二糖和多糖,二糖和多糖能水解,单糖不水解。A错误 糖类、油脂都是由C、H、O三种元素组成的。蛋白质的水解产物中含有氨基酸,氨基酸中含 有一NH2,则推知蛋白质中除含C、H、O三元素外,还含有N元素等。B不正确。 糖类中的单糖和二糖及油脂都不是高分子,多糖及蛋白质都是高分子。C不正确 D选项正确。 答案:D 【例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.甲酸乙酯( HCOOC2H5) B硬脂酸甘油酯 C葡萄糖(C6H12O6) D淀粉((C6H10O5)m) 解析:逐项分析。 A可选: HCOOC2H5+H,O=HCOOH+ C,HsOH B不可选 EE<.DBES d· d司 3×284 C不可选,因为葡萄糖不水解 D不可选,因为淀粉水解只生成一种物质 答案:A 【例3】新制Cu(OH2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: ((EICECHCEOKSD (EL(EICEICEIODI GECECEICE。E (DIDIQEICDICDI (1)判断葡萄糖溶液能否使KMnO4(H,aq褪色。答. (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。 解析:弱氧化剂都能将葡萄糖氧化,溴水和KMOA(H'aq)都是强氧化剂,自然也能将葡萄糖 氧化,而本身被还原为无色离子(MO4一→Mmn2,Br2—→Br) 溴水将一CHO氧化为一COOH,多出1个O原子,这个O原子应该是由1个H2O分子提供 的,1个H2O分子提供一个O原子必游离出2个H,所以HO是一种反应物,HBr是一种生成物 答案:(1)能(2)能
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 解析：糖类包括单糖、二糖和多糖，二糖和多糖能水解，单糖不水解。A 错误。 糖类、油脂都是由 C、H、O 三种元素组成的。蛋白质的水解产物中含有氨基酸，氨基酸中含 有—NH2，则推知蛋白质中除含 C、H、O 三元素外，还含有 N 元素等。B 不正确。 糖类中的单糖和二糖及油脂都不是高分子，多糖及蛋白质都是高分子。C 不正确。 D 选项正确。 答案：D 【例 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.甲酸乙酯(HCOOC2H5) B.硬脂酸甘油酯 C.葡萄糖(C6H12O6) D.淀粉〔(C6H10O5)n〕 解析：逐项分析。 A 可选： HCOOC2H5+H2O H + △ HCOOH+C2H5OH 46 46 B 不可选： C C C C 17 17 17 17 H H H H 35 35 35 35 COO COO COO COO +3H 2 O 3 OH OH OH CH 2 CH 2 CH 2 CH H CH CH 2 H + △ + 3×284 92 C 不可选，因为葡萄糖不水解。 D 不可选，因为淀粉水解只生成一种物质。 答案：A 【例 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 CH CH CH CH COOH OH OH OH OH OH 新制 银氨溶液，△ CH 2 Cu （） OH2或 (1)判断葡萄糖溶液能否使 KMnO4(H+，aq)褪色。答 。 (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。 解析：弱氧化剂都能将葡萄糖氧化，溴水和 KMnO4(H+ aq)都是强氧化剂，自然也能将葡萄糖 氧化，而本身被还原为无色离子(MnO － 4 ⎯⎯→ Mn2+，Br2 ⎯⎯→ Br－ )。 溴水将—CHO 氧化为—COOH，多出 1 个 O 原子，这个 O 原子应该是由 1 个 H2O 分子提供 的，1 个 H2O 分子提供一个 O 原子必游离出 2 个 H+，所以 H2O 是一种反应物，HBr 是一种生成物。 答案：(1)能 (2)能