資源簡介

(共63張PPT)
　基本營養物質
第四節
學習目標
1.通過結合實例認識糖類,能描述糖類的組成、分類、重要性質和主要應用,能從葡萄糖的微觀結構出發利用官能團解釋葡萄糖的化學性質。
2.通過結合實例了解蛋白質、油脂,能識記油脂、蛋白質的組成、性質和主要應用,能從油脂的微觀結構出發利用官能團解釋油脂的化學性質。
3.通過實驗探究認識糖類、油脂、蛋白質的性質,能夠設計葡萄糖、油脂、蛋白質的性質探究實驗并描述、解釋相關實驗現象,能設計實驗確認淀粉水解的產物及水解的程度。
任務分項突破
『自主梳理』
學習任務1　認識糖類
一、基本營養物質
糖類
蛋白質
油脂
C、H、O
N、S
二、糖類的組成及分類
1.糖類的組成
糖類是由碳、氫、氧三種元素組成的一類有機化合物,其組成大多數可用通式Cn(H2O)m表示,因此糖類也被稱為 。
碳水化合物
2.糖的分類
糖類按能否水解及水解產物的多少,可分為單糖、二糖和多糖。
類別 特點 代表物 代表物的 分子式 是否互為
同分異構體
單 糖 不能水解為更簡單的糖分子 、 果糖 互為同分異構體
二 糖 水解后能生成兩分子單糖 蔗糖、 、 乳糖 互為同分異構體
多 糖 水解后能生成多分子單糖 淀粉、 n不同, 同分異構體
葡萄糖
C6H12O6　
麥芽糖
C12H22O11
纖維素
(C6H10O5)n
不互為
三、葡萄糖的結構及性質
1.葡萄糖的物理性質及結構
葡萄糖是一種 的 晶體, 溶于水,其分子式為
,結構簡式為CH2OH—CHOH—CHOH—CHOH—CHOH—CHO
或 ,分子中有兩種官能團,它們分別是
( )和 ( )。
有甜味
無色
能
C6H12O6
CH2OH(CHOH)4CHO
羥基
—OH
醛基
—CHO或
2.葡萄糖的化學性質
[實驗7-7]
項 目 與新制的Cu(OH)2反應 與銀氨溶液反應
實 驗 步 驟
實 驗 現 象 ①中生成 ; ③中有 沉淀生成 ①中先出現白色沉淀,繼續滴加氨水至沉淀剛好溶解;
③中試管內壁形成 　
實 驗 結 論 葡萄糖具有 ,能被新制的Cu(OH)2 ,生成 色的 沉淀 葡萄糖具有 ,能被銀氨溶液 ,生成
應 用 藍色絮狀沉淀
磚紅色
光亮的銀鏡
還原性
氧化
磚紅
Cu2O
還原性
氧化
單質銀
檢驗葡萄糖
四、蔗糖、淀粉、纖維素的性質及其應用
1.二糖的性質
一分子二糖可以水解得到兩分子單糖,如:
、
2.多糖的性質
[實驗7-8]
實驗 名稱 淀粉與碘的顯色反應 淀粉的水解反應
實驗 步驟 將碘溶液滴到一片饅頭或土豆上
實驗 現象 出現 最終試管中產生 沉淀
結論或 解釋 饅頭、土豆中含有 ,遇碘 淀粉發生水解,化學方程式:


生成的 與新制的 Cu(OH)2共熱生成
應用 工業上用于
藍色
磚紅色
淀粉
變藍
(C6H10O5)n(淀粉)+nH2O
nC6H12O6(葡萄糖)
葡萄糖
磚紅色沉淀
檢驗淀粉
生產葡萄糖
3.糖類在生產、生活中的應用
葡萄糖
人體劇烈運動容易使肌細胞進行無氧呼吸,淀粉水解得到的葡萄糖會轉化為乳酸,大量積累使肌肉酸脹無力。
(2)淀粉釀酒的原理(用方程式表示):

。
(C6H10O5)n(淀粉)+nH2O nC6H12O6(葡萄糖),C6H12O6(葡萄糖)
2C2H5OH+2CO2↑
『互動探究』
糖尿病是一種常見病,發病率有逐年增加的趨勢,而且目前還沒有根治的方法。糖尿病患者需要控制飲食,選擇低糖高纖維素的食物,在避免過多糖分和熱量攝入的情況下增加飽腹感。某食品廠聲稱其生產的新型糕點不含糖,是糖尿病患者的較好選擇。下表是該新型糕點包裝袋上的部分說明。
品名 ××××
配料表 鮮雞蛋,精面粉,精煉植物油,碳酸氫鈉,甜蜜素,檸檬黃,苯甲酸鈉等
保質期 120天
生產日期 標于包裝袋封口上
探究　糖類的分類、性質
問題1:糖類又叫碳水化合物,大多符合通式Cn(H2O)m,符合Cn(H2O)m的有機物是否都是糖類呢
提示:不一定,如乙酸。
問題2:食品廠的說法科學嗎 為什么
提示:不科學。常見的糖類分單糖、二糖和多糖,糕點配料表中的精面粉中含有的淀粉是一種多糖。
問題3:纖維素也屬于糖類,為什么糖尿病患者可以食用含高纖維素的食物
提示:纖維素在人體內不水解,不被人體吸收。
問題4:如何檢驗食品中淀粉的存在
提示:加碘溶液,變藍證明有淀粉。
問題5:向淀粉溶液中加入稀硫酸,加熱,欲證明淀粉已發生水解,能不能直接取水解液做銀鏡反應[或加入新制的Cu(OH)2]驗證
提示:不能。因為驗證反應需要在堿性條件下進行,而水解液中含有H2SO4,必須把H2SO4中和才能進行銀鏡反應[或加入新制的Cu(OH)2]驗證。
歸
納
拓
展
常見糖類性質的對比
分類 代表物 分子式 能否與銀氨 溶液或新制的 Cu(OH)2反應 能否
水解
單糖 葡萄糖 C6H12O6 能 不能
二糖 蔗糖 C12H22O11 不能 能
麥芽糖 C12H22O11 能 能
多糖 淀粉 (C6H10O5)n 不能 能
纖維素 (C6H10O5)n 不能 能
『題組例練』
D
題點一　糖類的組成、結構與性質
1.下列說法錯誤的是(　 　)
A.糖類化合物也可稱為碳水化合物
B.糖類一定只含有C、H、O三種元素,但只含有C、H、O三種元素的不一定是糖類
C.糖類不一定都有甜味,有甜味的物質也不一定是糖類
D.糖類一定為多羥基醛或多羥基酮,非多羥基醛或多羥基酮的物質一定不是糖類
解析:大多數糖類化合物的組成符合通式Cm(H2O)n,故常稱為碳水化合物,A正確;糖類是多羥基醛或多羥基酮以及水解能生成它們的物質,則糖類一定只含有C、H、O三種元素,乙醇、乙酸等烴的含氧衍生物都只含有C、H、O三種元素,但都不屬于糖類,B正確、D錯誤;糖類不一定都有甜味,如多糖中的淀粉和纖維素都沒有甜味,有甜味的物質也不一定是糖類,如木糖醇,C正確。
2.下列關于糖類的敘述正確的是(　 　)
A.淀粉和纖維素互為同分異構體,均為天然高分子化合物
B.麥芽糖與新制的氫氧化銅加熱后可出現磚紅色沉淀
C.纖維素是稻米的主要成分
D.蔗糖和麥芽糖的水解產物完全相同
B
解析:淀粉和纖維素的分子式均為(C6H10O5)n,由于n不同,它們不互為同分異構體,但均為天然高分子化合物,A錯誤;麥芽糖屬于還原性糖,與新制的氫氧化銅共熱后可出現磚紅色沉淀Cu2O,B正確;稻米的主要成分為淀粉,C錯誤;蔗糖水解生成葡萄糖和果糖,麥芽糖水解只生成葡萄糖,D錯誤。
題點二　糖類水解的分析判斷
3.某同學設計了如下實驗方案用以檢驗淀粉水解的情況。
下列結論正確的是(　 　)
A.淀粉尚有部分未水解
B.淀粉已完全水解
C.淀粉沒有水解
D.淀粉已發生水解,但不知是否完全水解
D
解析:淀粉為多糖,遇碘變藍色,淀粉在酸性環境下發生水解生成葡萄糖,加入過量氫氧化鈉溶液調節溶液呈堿性,再加入碘水,因為碘水能夠與氫氧化鈉反應,通過該實驗不能判斷溶液中是否含有淀粉;在堿性環境下加入新制的氫氧化銅,產生磚紅色沉淀,說明水解液中含有葡萄糖,淀粉已經水解;所以通過題述實驗能夠證明淀粉已經水解,但無法確定是否完全水解,故選D。
4.下列關于蔗糖屬于非還原性糖,而其水解產物具有還原性的實驗方案的說法正確的是(　 　)
A.驗證蔗糖屬于非還原性糖的操作順序:④③
B.驗證蔗糖屬于非還原性糖的操作順序:③⑤
C.驗證蔗糖水解產物具有還原性的操作順序:①④⑤
D.驗證蔗糖水解產物具有還原性的操作順序:①②④⑤
D
解析:驗證蔗糖為非還原性糖,即證明蔗糖不能發生銀鏡反應,實驗操作順序為④⑤,A、B均錯誤;驗證蔗糖的水解產物具有還原性,應先在酸性條件下使蔗糖水解,再加入NaOH中和H2SO4至溶液呈堿性,再用銀氨溶液檢驗,故操作順序應為①②④⑤,C錯誤、D正確。
淀粉水解程度的判斷檢驗
思維建模
實驗現象及結論
情況 現象A 現象B 結論
① 溶液呈藍色 未產生銀鏡 未水解
② 溶液呈藍色 出現銀鏡 部分水解
③ 溶液不變藍色 出現銀鏡 完全水解
學習任務2　了解蛋白質及其性質
『自主梳理』
1.蛋白質的存在和組成
(1)存在:蛋白質是構成 的基本物質,存在于各類生物體內。
(2)組成:蛋白質是一類非常復雜的 ,由
等元素組成。
細胞
天然有機高分子
碳、氫、氧、氮、硫
(3)幾種常見的氨基酸。
a.甘氨酸:
b.苯丙氨酸:
官能團: 、 。
氨基(—NH2)
羧基(—COOH)
2.蛋白質的化學性質
(1)蛋白質的水解反應。
多肽
氨基酸
(2)蛋白質的鹽析。
少量的某些可溶性鹽(如硫酸銨、硫酸鈉、氯化鈉等)能促進蛋白質的溶解。但當這些鹽在蛋白質溶液中達到一定濃度時,反而使蛋白質的溶解度降低而使其從溶液中析出,這種作用稱為鹽析。
(3)蛋白質的變性。
[實驗7-9(1)]
實驗內容
實驗現象 試管內 　
實驗結論 蛋白質遇重金屬鹽發生變性
產生沉淀
(4)蛋白質的特征反應。
[實驗7-9(2)(3)]
實驗 內容 向盛有雞蛋清溶液的試管中加幾滴濃硝酸,加熱 在酒精燈的火焰上分別灼燒一小段頭發和絲織品,小心地聞氣味
實驗 現象 溶液 　 產生 的特殊氣味
實驗 結論 蛋白質遇濃硝酸發生顯色反應 —
應用 鑒別蛋白質 鑒別蛋白質
變黃色
類似燒焦羽毛
3.蛋白質的應用
(1)人類必需的營養物質。
(2)動物的毛和蠶絲的成分都為蛋白質,可以制作服裝。
(3)從動物皮、骨中提取的明膠可作食品增稠劑,驢皮制的阿膠可作中藥材,從 中提取的酪素可以用來制作食品和涂料。
(4)絕大多數酶也是蛋白質,是生物體內重要的 。
牛奶和大豆
催化劑
『互動探究』
病毒可以被75%(體積分數)醫用酒精、含氯消毒劑、過氧化物類消毒劑、高溫、紫外線照射等方法滅活。
探究　蛋白質性質的應用
問題1:材料中所述滅活病毒的原理是什么
提示:病毒是由蛋白質和核酸構成的,材料中所述滅活病毒的原理是使蛋白質變性。
問題2:使蛋白質變性的措施除材料中給出的還有哪些
提示:強酸、強堿、強氧化劑(如“84”消毒液)、重金屬離子等。
問題3:鋇鹽屬于重金屬鹽,醫院在做胃透視時要服用“鋇餐”
BaSO4,人體為何不會中毒 能否改服BaCO3
提示:BaSO4是一種不溶性的重金屬鹽,故服用BaSO4人體不會中毒。BaCO3在胃酸的作用下會溶解,重金屬離子Ba2+會使人體蛋白質變性而中毒,所以不能服用BaCO3。
問題4:向蛋白質溶液中加入飽和NaCl溶液或CuCl2溶液都能使蛋白質凝聚析出,試分析二者的本質是否相同。
提示:不同,前者為蛋白質的鹽析,屬于可逆性的析出,加入適量蒸餾水能溶解;而后者為蛋白質的變性,屬于不可逆的析出,加入蒸餾水不能溶解。
問題5:蠶絲和羊毛的主要成分都是蛋白質,相應材質的服裝在洗滌時應注意什么 如何快速區分毛料纖維與合成纖維
提示:不能用強酸性、強堿性、加酶洗滌劑,不能用“84”消毒液漂白等。取少量樣品灼燒。
歸
納
拓
展
滲析、鹽析和變性的比較
項目 滲析 鹽析 變性
含義 利用半透膜分離膠體粒子與小分子和離子 加入某些可溶性鹽,使蛋白質的溶解度降低而析出 一定條件下,使蛋白質凝聚失去原有生理活性
條件 膠體、半透膜、水 濃的鹽溶液,如飽和硫酸銨、硫酸鈉、氯化鈉溶液等 重金屬鹽、強酸、強堿、乙醇、甲醛、加熱、紫外線等
實質 物理變化 物理變化 化學變化
特點 可逆,需多次換水 可逆,蛋白質仍保持原有活性 不可逆,蛋白質已失去原有活性
用途 除雜,如除去淀粉溶液中的NaCl雜質 分離提純蛋白質 消毒、滅菌,如給果樹使用波爾多液、保存動物標本等
『題組例練』
1.某病毒的主要成分是蛋白質,病毒怕酒精、不耐高溫,在56 ℃環境中約30分鐘即可被殺滅。下列說法不正確的是(　 　)
A.酒精能使蛋白質分子失去生理活性
B.加熱使蛋白質變性,這種變性可逆
C.重金屬鹽能使蛋白質變性
D.蛋白質水解的最終產物為氨基酸
B
解析:A項,酒精能使蛋白質變性,使其失去生理活性,正確;B項,加熱能使蛋白質變性,蛋白質變性后失去了生理活性,是不可逆的過程,錯誤;C項,重金屬鹽中的重金屬離子(如鋇離子、汞離子等)能使蛋白質變性,正確;D項,蛋白質在酶的作用下水解的最終產物為氨基酸,正確。
2.下列關于蛋白質的敘述錯誤的是(　 　)
A.蛋白質溶液里加(NH4)2SO4溶液可使蛋白質發生變性
B.在豆漿中加少量石膏,能使豆漿凝結為豆腐
C.溫度越高,酶可能失去活性,對某些化學反應的催化效率可能降低
D.不是所有的蛋白質遇到濃硝酸都變成黃色
A
解析:飽和(NH4)2SO4溶液可使蛋白質發生鹽析,A錯誤;豆漿是膠體,遇電解質石膏會聚沉,故豆漿會凝結為豆腐,B正確;酶在高溫下會變性,從而失去活性,C正確;含苯環的蛋白質遇濃硝酸才會變黃色,故不是所有的蛋白質遇濃硝酸都變黃,D正確。
學習任務3　認識油脂
『自主梳理』
1.油脂的組成及分類
項目 室溫下 的狀態 代表物 元素 組成 物理性質
油 脂 油 　 植物油 C、H、O 密度比水的 ,黏度比較大,觸摸時有明顯的 ,難溶于水,易溶于有機溶劑
脂 肪 　 動物 脂肪 液態
固態
小
油膩感
2.油脂的結構
油脂可以看作是 與 通過 生成的酯,屬于 化合物。
高級脂肪酸
甘油
酯化反應
酯類
油脂的結構可表示為 ,其中R、R′、R″代表
,可以相同或不同。當R、R′、R″相同時,叫簡單甘油酯;當R、R′、R″不同時,叫混合甘油酯。
高級脂肪酸的烴基
3.常見高級脂肪酸
(1)常見的高級脂肪酸。
名稱 飽和脂肪酸 軟脂酸 硬脂酸
結構簡式 C15H31COOH C17H35COOH
名稱 不飽和脂肪酸 油酸 亞油酸
結構簡式 C17H33COOH C17H31COOH
(2)脂肪酸的飽和程度對油脂的熔點的影響。
植物油含較多 的甘油酯,熔點較低;動物油含較多 的甘油酯,熔點較高。
不飽和脂肪酸
飽和脂肪酸
4.油脂的化學性質
(1)植物油的氫化(硬化)反應。
植物油分子中存在 ,能與氫氣發生 反應,將 油脂轉化為 。
加成
液態
固態的氫化植物油
油脂氫化(硬化)的意義:
①氫化植物油性質: ,不易 。
②氫化植物油便于運輸和儲存。
③可用來生產人造奶油、起酥油、代可可脂等食品工業原料。
穩定
變質
(2)油脂的水解反應。
①油脂+水 高級脂肪酸+甘油。
②油脂+氫氧化鈉 + 。
油脂在堿性條件下的水解反應又叫 ,工業上常用來生產 。
高級脂肪酸鈉
甘油
皂化反應
肥皂
③油脂在人體內的轉化。
油脂 + ;然后再分別進行氧化分解,釋放 。
高級脂肪酸
甘油
能量
5.油脂在生產、生活中的應用
『互動探究』
植物油與礦物油都是密度比水的密度小的油狀液體,無固定的熔點、沸點,能燃燒。所以區分兩種“油”時,可以分別向兩種液體中加入足量氫氧化鈉溶液共熱,不分層的是植物油。
探究　油脂的結構與性質
問題1:為什么可以用氫氧化鈉溶液區分植物油與礦物油
提示:植物油屬于油脂,可在堿性條件下水解,因此植物油與NaOH溶液共熱后不再分層。礦物油為烴的混合物,不能與NaOH溶液反應,因此溶液分層。
問題2:油和脂肪的化學性質有什么區別與聯系
提示:油和脂肪均屬于酯類,在酸性或堿性條件下均能發生水解反應。脂肪是飽和高級脂肪酸甘油酯,呈固態,性質比較穩定;油是不飽和高級脂肪酸甘油酯,呈液態,分子中含有較多碳碳雙鍵,能發生加成反應等,性質不穩定,易因發生氧化反應而變質。
問題3:植物油是優良的有機溶劑,能否用植物油萃取溴水中的溴
提示:不能。植物油中含有碳碳雙鍵等不飽和鍵,能與溴發生反應,不滿足萃取劑的條件。
問題4:人們經常用熱的純堿溶液洗滌炊具上的油污,其原理是什么
提示:炊具上的油污一般是油脂,它屬于酯類物質,不溶于水,但在堿性條件下能水解生成易溶于水的高級脂肪酸鹽和甘油,并且溫度越高,純堿溶液的堿性越強,因此用熱的純堿溶液洗滌炊具上的油污效果很好。
歸
納
拓
展
油脂與酯、礦物油比較
物質 酯 油脂 礦物油
脂肪 油 組成 含有酯基的有機化合物 酯類 多種烴
含飽和烴基 含不飽和烴基 性質 低級酯為具 有芳香氣 味的液體 固態或 半固態 液態 具有烴的性
質,不能水解
能發生水 解反應 都能發生水解反應,油還兼有烯烴的性質,能發生加成反應 鑒別 加含酚酞的NaOH溶液,加熱,紅色變淺,溶液不分層 加含酚酞的NaOH溶液,加熱,無顏色變化,出現分層
舉例 乙酸乙酯、 油脂 豬油、 牛油 花生油、 芝麻油 瀝青、汽油
『題組例練』
1.下列有關油脂的敘述不正確的是(　 　)
A.油脂沒有固定的熔點和沸點,故油脂是混合物
B.油脂是由高級脂肪酸和甘油所生成的酯
C.油脂是酯的一種
D.油脂都不能使溴水褪色
D
解析:純凈物有固定的熔點、沸點,油脂沒有固定的熔點、沸點,故是混合物,A項正確;從結構上分析,B項正確;油脂是酸與醇作用的產物,具有酯基(—COOR),屬于酯類,C項正確;油脂結構中的烴基有些是不飽和的,含有碳碳雙鍵,可使溴水褪色,D項不正確。
2.油脂的下列性質和用途,與其含有不飽和碳碳雙鍵有關的是
(　 　)
A.油脂是產生能量最高的營養物質
B.植物油通過氫化可以變為脂肪
C.脂肪是有機體組織里儲存能量的重要物質
D.利用油脂在堿性條件下的水解,可以制甘油和肥皂
B
解析:油脂是產生能量最高的營養物質,與其含有的不飽和鍵無關,A錯誤;植物油中含有不飽和鍵,通過催化加氫可使液態油變成固態脂肪,與碳碳雙鍵有關,B正確;脂肪是有機體組織里儲存能量的重要物質,與碳碳雙鍵無關,C錯誤;利用油脂在堿性條件下的水解,可以制甘油和肥皂,利用的是油脂的水解反應,與碳碳雙鍵無關,D錯誤。
常見能水解的有機物總結
題后悟道
(1)酯類 羧酸(羧酸鹽)+醇。
(2)油脂 高級脂肪酸(鹽)+甘油。
(3)蔗糖 葡萄糖+果糖。
(4)麥芽糖 葡萄糖。
(5)淀粉(或纖維素) 葡萄糖。
(6)蛋白質 氨基酸。
知識整合
學科素養測評
玉米、大豆、雞蛋是我們日常重要的食物,為我們補充糖類、油脂、蛋白質等重要營養物質。
我國科學家運用電催化結合生物合成的工藝,將二氧化碳轉化為葡萄糖和脂肪酸。此工藝突破了眾多外界條件限制,為人工合成“糧食”提供了新思路。在電催化過程中,科學家先將二氧化碳轉化為一氧化碳,再將一氧化碳合成為高濃度乙酸,之后進行生物合成,利用微生物對乙酸進行發酵,最終合成葡萄糖和脂肪酸。若以二氧化碳為原料合成淀粉、藥物等,只需保持電催化工藝不變,更換發酵使用的微生物就可實現。該研究開辟了電化學結合活細胞催化制備葡萄糖等糧食產物及藥物的新路徑,是二氧化碳利用的重要發展方向。
(1)玉米的主要成分淀粉屬于糖類,所有的糖類都能發生水解反應嗎 能水解的糖類,水解產物相同嗎 舉例說明。
答案:(1)不是,單糖(如葡萄糖、果糖)不能水解。不一定相同,蔗糖的水解產物為葡萄糖和果糖,麥芽糖、淀粉、纖維素水解的最終產物均為葡萄糖。
(2)壓榨大豆得到的大豆油屬于高分子化合物嗎 含有哪些官能團
答案:(2)不屬于。酯基、碳碳雙鍵。
(3)往雞蛋清溶液中加入飽和硫酸銨溶液有沉淀產生,再加水沉淀會溶解嗎
答案:(3)會。
(4)在電催化過程中,僅用一氧化碳一種原料即可合成乙酸嗎
解析:(4)一氧化碳分子中不含有氫元素,由元素守恒可知,在電催化過程中,僅用一氧化碳一種原料不可能合成乙酸。
答案:(4)不可以。
(5)用二氧化碳合成淀粉說明了什么問題
答案:(5)說明可以實現無機物向有機物的轉化。
解析:(5)二氧化碳為無機物,淀粉為有機物,二氧化碳合成淀粉的過程為無機物向有機物轉化的過程。
(6)糖類、蛋白質和油脂中有哪幾種物質屬于天然高分子化合物
解析:(6)三類基本營養物質中,糖類中的淀粉、纖維素和蛋白質均為天然高分子化合物。
答案:(6)糖類中的淀粉、纖維素和蛋白質。
命題解密與解題指導
情境解讀:本題以常見的營養物質的應用價值研究及由二氧化碳合成葡萄糖和脂肪酸為背景,體現從生活走向化學、由化學改變生活,有利于促進思考、推理和判斷。
素養立意:通過對糖類、蛋白質、油脂的學習,能認識它們的元素組成、性質等,培養宏觀辨識與微觀探析學科素養;通過學習運用電催化結合生物合成的工藝,將二氧化碳轉化為葡萄糖和脂肪酸,進一步體會化學學科的社會價值,培養科學態度與社會責任學科素養。
思路點撥:(1)糖類分類依據——是否水解及水解產物。
(2)蛋白質的性質之一——鹽析(可逆過程)。
(3)油脂的結構特征——一類特殊的酯。
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