资源简介

(共63张PPT)
　基本营养物质
第四节
学习目标
1.通过结合实例认识糖类,能描述糖类的组成、分类、重要性质和主要应用,能从葡萄糖的微观结构出发利用官能团解释葡萄糖的化学性质。
2.通过结合实例了解蛋白质、油脂,能识记油脂、蛋白质的组成、性质和主要应用,能从油脂的微观结构出发利用官能团解释油脂的化学性质。
3.通过实验探究认识糖类、油脂、蛋白质的性质,能够设计葡萄糖、油脂、蛋白质的性质探究实验并描述、解释相关实验现象,能设计实验确认淀粉水解的产物及水解的程度。
任务分项突破
『自主梳理』
学习任务1　认识糖类
一、基本营养物质
糖类
蛋白质
油脂
C、H、O
N、S
二、糖类的组成及分类
1.糖类的组成
糖类是由碳、氢、氧三种元素组成的一类有机化合物,其组成大多数可用通式Cn(H2O)m表示,因此糖类也被称为 。
碳水化合物
2.糖的分类
糖类按能否水解及水解产物的多少,可分为单糖、二糖和多糖。
类别 特点 代表物 代表物的 分子式 是否互为
同分异构体
单 糖 不能水解为更简单的糖分子 、 果糖 互为同分异构体
二 糖 水解后能生成两分子单糖 蔗糖、 、 乳糖 互为同分异构体
多 糖 水解后能生成多分子单糖 淀粉、 n不同, 同分异构体
葡萄糖
C6H12O6　
麦芽糖
C12H22O11
纤维素
(C6H10O5)n
不互为
三、葡萄糖的结构及性质
1.葡萄糖的物理性质及结构
葡萄糖是一种 的 晶体, 溶于水,其分子式为
,结构简式为CH2OH—CHOH—CHOH—CHOH—CHOH—CHO
或 ,分子中有两种官能团,它们分别是
( )和 ( )。
有甜味
无色
能
C6H12O6
CH2OH(CHOH)4CHO
羟基
—OH
醛基
—CHO或
2.葡萄糖的化学性质
[实验7-7]
项 目 与新制的Cu(OH)2反应 与银氨溶液反应
实 验 步 骤
实 验 现 象 ①中生成 ; ③中有 沉淀生成 ①中先出现白色沉淀,继续滴加氨水至沉淀刚好溶解;
③中试管内壁形成 　
实 验 结 论 葡萄糖具有 ,能被新制的Cu(OH)2 ,生成 色的 沉淀 葡萄糖具有 ,能被银氨溶液 ,生成
应 用 蓝色絮状沉淀
砖红色
光亮的银镜
还原性
氧化
砖红
Cu2O
还原性
氧化
单质银
检验葡萄糖
四、蔗糖、淀粉、纤维素的性质及其应用
1.二糖的性质
一分子二糖可以水解得到两分子单糖,如:
、
2.多糖的性质
[实验7-8]
实验 名称 淀粉与碘的显色反应 淀粉的水解反应
实验 步骤 将碘溶液滴到一片馒头或土豆上
实验 现象 出现 最终试管中产生 沉淀
结论或 解释 馒头、土豆中含有 ,遇碘 淀粉发生水解,化学方程式:


生成的 与新制的 Cu(OH)2共热生成
应用 工业上用于
蓝色
砖红色
淀粉
变蓝
(C6H10O5)n(淀粉)+nH2O
nC6H12O6(葡萄糖)
葡萄糖
砖红色沉淀
检验淀粉
生产葡萄糖
3.糖类在生产、生活中的应用
葡萄糖
人体剧烈运动容易使肌细胞进行无氧呼吸,淀粉水解得到的葡萄糖会转化为乳酸,大量积累使肌肉酸胀无力。
(2)淀粉酿酒的原理(用方程式表示):

。
(C6H10O5)n(淀粉)+nH2O nC6H12O6(葡萄糖),C6H12O6(葡萄糖)
2C2H5OH+2CO2↑
『互动探究』
糖尿病是一种常见病,发病率有逐年增加的趋势,而且目前还没有根治的方法。糖尿病患者需要控制饮食,选择低糖高纤维素的食物,在避免过多糖分和热量摄入的情况下增加饱腹感。某食品厂声称其生产的新型糕点不含糖,是糖尿病患者的较好选择。下表是该新型糕点包装袋上的部分说明。
品名 ××××
配料表 鲜鸡蛋,精面粉,精炼植物油,碳酸氢钠,甜蜜素,柠檬黄,苯甲酸钠等
保质期 120天
生产日期 标于包装袋封口上
探究　糖类的分类、性质
问题1:糖类又叫碳水化合物,大多符合通式Cn(H2O)m,符合Cn(H2O)m的有机物是否都是糖类呢
提示:不一定,如乙酸。
问题2:食品厂的说法科学吗 为什么
提示:不科学。常见的糖类分单糖、二糖和多糖,糕点配料表中的精面粉中含有的淀粉是一种多糖。
问题3:纤维素也属于糖类,为什么糖尿病患者可以食用含高纤维素的食物
提示:纤维素在人体内不水解,不被人体吸收。
问题4:如何检验食品中淀粉的存在
提示:加碘溶液,变蓝证明有淀粉。
问题5:向淀粉溶液中加入稀硫酸,加热,欲证明淀粉已发生水解,能不能直接取水解液做银镜反应[或加入新制的Cu(OH)2]验证
提示:不能。因为验证反应需要在碱性条件下进行,而水解液中含有H2SO4,必须把H2SO4中和才能进行银镜反应[或加入新制的Cu(OH)2]验证。
归
纳
拓
展
常见糖类性质的对比
分类 代表物 分子式 能否与银氨 溶液或新制的 Cu(OH)2反应 能否
水解
单糖 葡萄糖 C6H12O6 能 不能
二糖 蔗糖 C12H22O11 不能 能
麦芽糖 C12H22O11 能 能
多糖 淀粉 (C6H10O5)n 不能 能
纤维素 (C6H10O5)n 不能 能
『题组例练』
D
题点一　糖类的组成、结构与性质
1.下列说法错误的是(　 　)
A.糖类化合物也可称为碳水化合物
B.糖类一定只含有C、H、O三种元素,但只含有C、H、O三种元素的不一定是糖类
C.糖类不一定都有甜味,有甜味的物质也不一定是糖类
D.糖类一定为多羟基醛或多羟基酮,非多羟基醛或多羟基酮的物质一定不是糖类
解析:大多数糖类化合物的组成符合通式Cm(H2O)n,故常称为碳水化合物,A正确;糖类是多羟基醛或多羟基酮以及水解能生成它们的物质,则糖类一定只含有C、H、O三种元素,乙醇、乙酸等烃的含氧衍生物都只含有C、H、O三种元素,但都不属于糖类,B正确、D错误;糖类不一定都有甜味,如多糖中的淀粉和纤维素都没有甜味,有甜味的物质也不一定是糖类,如木糖醇,C正确。
2.下列关于糖类的叙述正确的是(　 　)
A.淀粉和纤维素互为同分异构体,均为天然高分子化合物
B.麦芽糖与新制的氢氧化铜加热后可出现砖红色沉淀
C.纤维素是稻米的主要成分
D.蔗糖和麦芽糖的水解产物完全相同
B
解析:淀粉和纤维素的分子式均为(C6H10O5)n,由于n不同,它们不互为同分异构体,但均为天然高分子化合物,A错误;麦芽糖属于还原性糖,与新制的氢氧化铜共热后可出现砖红色沉淀Cu2O,B正确;稻米的主要成分为淀粉,C错误;蔗糖水解生成葡萄糖和果糖,麦芽糖水解只生成葡萄糖,D错误。
题点二　糖类水解的分析判断
3.某同学设计了如下实验方案用以检验淀粉水解的情况。
下列结论正确的是(　 　)
A.淀粉尚有部分未水解
B.淀粉已完全水解
C.淀粉没有水解
D.淀粉已发生水解,但不知是否完全水解
D
解析:淀粉为多糖,遇碘变蓝色,淀粉在酸性环境下发生水解生成葡萄糖,加入过量氢氧化钠溶液调节溶液呈碱性,再加入碘水,因为碘水能够与氢氧化钠反应,通过该实验不能判断溶液中是否含有淀粉;在碱性环境下加入新制的氢氧化铜,产生砖红色沉淀,说明水解液中含有葡萄糖,淀粉已经水解;所以通过题述实验能够证明淀粉已经水解,但无法确定是否完全水解,故选D。
4.下列关于蔗糖属于非还原性糖,而其水解产物具有还原性的实验方案的说法正确的是(　 　)
A.验证蔗糖属于非还原性糖的操作顺序:④③
B.验证蔗糖属于非还原性糖的操作顺序:③⑤
C.验证蔗糖水解产物具有还原性的操作顺序:①④⑤
D.验证蔗糖水解产物具有还原性的操作顺序:①②④⑤
D
解析:验证蔗糖为非还原性糖,即证明蔗糖不能发生银镜反应,实验操作顺序为④⑤,A、B均错误;验证蔗糖的水解产物具有还原性,应先在酸性条件下使蔗糖水解,再加入NaOH中和H2SO4至溶液呈碱性,再用银氨溶液检验,故操作顺序应为①②④⑤,C错误、D正确。
淀粉水解程度的判断检验
思维建模
实验现象及结论
情况 现象A 现象B 结论
① 溶液呈蓝色 未产生银镜 未水解
② 溶液呈蓝色 出现银镜 部分水解
③ 溶液不变蓝色 出现银镜 完全水解
学习任务2　了解蛋白质及其性质
『自主梳理』
1.蛋白质的存在和组成
(1)存在:蛋白质是构成 的基本物质,存在于各类生物体内。
(2)组成:蛋白质是一类非常复杂的 ,由
等元素组成。
细胞
天然有机高分子
碳、氢、氧、氮、硫
(3)几种常见的氨基酸。
a.甘氨酸:
b.苯丙氨酸:
官能团: 、 。
氨基(—NH2)
羧基(—COOH)
2.蛋白质的化学性质
(1)蛋白质的水解反应。
多肽
氨基酸
(2)蛋白质的盐析。
少量的某些可溶性盐(如硫酸铵、硫酸钠、氯化钠等)能促进蛋白质的溶解。但当这些盐在蛋白质溶液中达到一定浓度时,反而使蛋白质的溶解度降低而使其从溶液中析出,这种作用称为盐析。
(3)蛋白质的变性。
[实验7-9(1)]
实验内容
实验现象 试管内 　
实验结论 蛋白质遇重金属盐发生变性
产生沉淀
(4)蛋白质的特征反应。
[实验7-9(2)(3)]
实验 内容 向盛有鸡蛋清溶液的试管中加几滴浓硝酸,加热 在酒精灯的火焰上分别灼烧一小段头发和丝织品,小心地闻气味
实验 现象 溶液 　 产生 的特殊气味
实验 结论 蛋白质遇浓硝酸发生显色反应 —
应用 鉴别蛋白质 鉴别蛋白质
变黄色
类似烧焦羽毛
3.蛋白质的应用
(1)人类必需的营养物质。
(2)动物的毛和蚕丝的成分都为蛋白质,可以制作服装。
(3)从动物皮、骨中提取的明胶可作食品增稠剂,驴皮制的阿胶可作中药材,从 中提取的酪素可以用来制作食品和涂料。
(4)绝大多数酶也是蛋白质,是生物体内重要的 。
牛奶和大豆
催化剂
『互动探究』
病毒可以被75%(体积分数)医用酒精、含氯消毒剂、过氧化物类消毒剂、高温、紫外线照射等方法灭活。
探究　蛋白质性质的应用
问题1:材料中所述灭活病毒的原理是什么
提示:病毒是由蛋白质和核酸构成的,材料中所述灭活病毒的原理是使蛋白质变性。
问题2:使蛋白质变性的措施除材料中给出的还有哪些
提示:强酸、强碱、强氧化剂(如“84”消毒液)、重金属离子等。
问题3:钡盐属于重金属盐,医院在做胃透视时要服用“钡餐”
BaSO4,人体为何不会中毒 能否改服BaCO3
提示:BaSO4是一种不溶性的重金属盐,故服用BaSO4人体不会中毒。BaCO3在胃酸的作用下会溶解,重金属离子Ba2+会使人体蛋白质变性而中毒,所以不能服用BaCO3。
问题4:向蛋白质溶液中加入饱和NaCl溶液或CuCl2溶液都能使蛋白质凝聚析出,试分析二者的本质是否相同。
提示:不同,前者为蛋白质的盐析,属于可逆性的析出,加入适量蒸馏水能溶解;而后者为蛋白质的变性,属于不可逆的析出,加入蒸馏水不能溶解。
问题5:蚕丝和羊毛的主要成分都是蛋白质,相应材质的服装在洗涤时应注意什么 如何快速区分毛料纤维与合成纤维
提示:不能用强酸性、强碱性、加酶洗涤剂,不能用“84”消毒液漂白等。取少量样品灼烧。
归
纳
拓
展
渗析、盐析和变性的比较
项目 渗析 盐析 变性
含义 利用半透膜分离胶体粒子与小分子和离子 加入某些可溶性盐,使蛋白质的溶解度降低而析出 一定条件下,使蛋白质凝聚失去原有生理活性
条件 胶体、半透膜、水 浓的盐溶液,如饱和硫酸铵、硫酸钠、氯化钠溶液等 重金属盐、强酸、强碱、乙醇、甲醛、加热、紫外线等
实质 物理变化 物理变化 化学变化
特点 可逆,需多次换水 可逆,蛋白质仍保持原有活性 不可逆,蛋白质已失去原有活性
用途 除杂,如除去淀粉溶液中的NaCl杂质 分离提纯蛋白质 消毒、灭菌,如给果树使用波尔多液、保存动物标本等
『题组例练』
1.某病毒的主要成分是蛋白质,病毒怕酒精、不耐高温,在56 ℃环境中约30分钟即可被杀灭。下列说法不正确的是(　 　)
A.酒精能使蛋白质分子失去生理活性
B.加热使蛋白质变性,这种变性可逆
C.重金属盐能使蛋白质变性
D.蛋白质水解的最终产物为氨基酸
B
解析:A项,酒精能使蛋白质变性,使其失去生理活性,正确;B项,加热能使蛋白质变性,蛋白质变性后失去了生理活性,是不可逆的过程,错误;C项,重金属盐中的重金属离子(如钡离子、汞离子等)能使蛋白质变性,正确;D项,蛋白质在酶的作用下水解的最终产物为氨基酸,正确。
2.下列关于蛋白质的叙述错误的是(　 　)
A.蛋白质溶液里加(NH4)2SO4溶液可使蛋白质发生变性
B.在豆浆中加少量石膏,能使豆浆凝结为豆腐
C.温度越高,酶可能失去活性,对某些化学反应的催化效率可能降低
D.不是所有的蛋白质遇到浓硝酸都变成黄色
A
解析:饱和(NH4)2SO4溶液可使蛋白质发生盐析,A错误;豆浆是胶体,遇电解质石膏会聚沉,故豆浆会凝结为豆腐,B正确;酶在高温下会变性,从而失去活性,C正确;含苯环的蛋白质遇浓硝酸才会变黄色,故不是所有的蛋白质遇浓硝酸都变黄,D正确。
学习任务3　认识油脂
『自主梳理』
1.油脂的组成及分类
项目 室温下 的状态 代表物 元素 组成 物理性质
油 脂 油 　 植物油 C、H、O 密度比水的 ,黏度比较大,触摸时有明显的 ,难溶于水,易溶于有机溶剂
脂 肪 　 动物 脂肪 液态
固态
小
油腻感
2.油脂的结构
油脂可以看作是 与 通过 生成的酯,属于 化合物。
高级脂肪酸
甘油
酯化反应
酯类
油脂的结构可表示为 ,其中R、R′、R″代表
,可以相同或不同。当R、R′、R″相同时,叫简单甘油酯;当R、R′、R″不同时,叫混合甘油酯。
高级脂肪酸的烃基
3.常见高级脂肪酸
(1)常见的高级脂肪酸。
名称 饱和脂肪酸 软脂酸 硬脂酸
结构简式 C15H31COOH C17H35COOH
名称 不饱和脂肪酸 油酸 亚油酸
结构简式 C17H33COOH C17H31COOH
(2)脂肪酸的饱和程度对油脂的熔点的影响。
植物油含较多 的甘油酯,熔点较低;动物油含较多 的甘油酯,熔点较高。
不饱和脂肪酸
饱和脂肪酸
4.油脂的化学性质
(1)植物油的氢化(硬化)反应。
植物油分子中存在 ,能与氢气发生 反应,将 油脂转化为 。
加成
液态
固态的氢化植物油
油脂氢化(硬化)的意义:
①氢化植物油性质: ,不易 。
②氢化植物油便于运输和储存。
③可用来生产人造奶油、起酥油、代可可脂等食品工业原料。
稳定
变质
(2)油脂的水解反应。
①油脂+水 高级脂肪酸+甘油。
②油脂+氢氧化钠 + 。
油脂在碱性条件下的水解反应又叫 ,工业上常用来生产 。
高级脂肪酸钠
甘油
皂化反应
肥皂
③油脂在人体内的转化。
油脂 + ;然后再分别进行氧化分解,释放 。
高级脂肪酸
甘油
能量
5.油脂在生产、生活中的应用
『互动探究』
植物油与矿物油都是密度比水的密度小的油状液体,无固定的熔点、沸点,能燃烧。所以区分两种“油”时,可以分别向两种液体中加入足量氢氧化钠溶液共热,不分层的是植物油。
探究　油脂的结构与性质
问题1:为什么可以用氢氧化钠溶液区分植物油与矿物油
提示:植物油属于油脂,可在碱性条件下水解,因此植物油与NaOH溶液共热后不再分层。矿物油为烃的混合物,不能与NaOH溶液反应,因此溶液分层。
问题2:油和脂肪的化学性质有什么区别与联系
提示:油和脂肪均属于酯类,在酸性或碱性条件下均能发生水解反应。脂肪是饱和高级脂肪酸甘油酯,呈固态,性质比较稳定;油是不饱和高级脂肪酸甘油酯,呈液态,分子中含有较多碳碳双键,能发生加成反应等,性质不稳定,易因发生氧化反应而变质。
问题3:植物油是优良的有机溶剂,能否用植物油萃取溴水中的溴
提示:不能。植物油中含有碳碳双键等不饱和键,能与溴发生反应,不满足萃取剂的条件。
问题4:人们经常用热的纯碱溶液洗涤炊具上的油污,其原理是什么
提示:炊具上的油污一般是油脂,它属于酯类物质,不溶于水,但在碱性条件下能水解生成易溶于水的高级脂肪酸盐和甘油,并且温度越高,纯碱溶液的碱性越强,因此用热的纯碱溶液洗涤炊具上的油污效果很好。
归
纳
拓
展
油脂与酯、矿物油比较
物质 酯 油脂 矿物油
脂肪 油 组成 含有酯基的有机化合物 酯类 多种烃
含饱和烃基 含不饱和烃基 性质 低级酯为具 有芳香气 味的液体 固态或 半固态 液态 具有烃的性
质,不能水解
能发生水 解反应 都能发生水解反应,油还兼有烯烃的性质,能发生加成反应 鉴别 加含酚酞的NaOH溶液,加热,红色变浅,溶液不分层 加含酚酞的NaOH溶液,加热,无颜色变化,出现分层
举例 乙酸乙酯、 油脂 猪油、 牛油 花生油、 芝麻油 沥青、汽油
『题组例练』
1.下列有关油脂的叙述不正确的是(　 　)
A.油脂没有固定的熔点和沸点,故油脂是混合物
B.油脂是由高级脂肪酸和甘油所生成的酯
C.油脂是酯的一种
D.油脂都不能使溴水褪色
D
解析:纯净物有固定的熔点、沸点,油脂没有固定的熔点、沸点,故是混合物,A项正确;从结构上分析,B项正确;油脂是酸与醇作用的产物,具有酯基(—COOR),属于酯类,C项正确;油脂结构中的烃基有些是不饱和的,含有碳碳双键,可使溴水褪色,D项不正确。
2.油脂的下列性质和用途,与其含有不饱和碳碳双键有关的是
(　 　)
A.油脂是产生能量最高的营养物质
B.植物油通过氢化可以变为脂肪
C.脂肪是有机体组织里储存能量的重要物质
D.利用油脂在碱性条件下的水解,可以制甘油和肥皂
B
解析:油脂是产生能量最高的营养物质,与其含有的不饱和键无关,A错误;植物油中含有不饱和键,通过催化加氢可使液态油变成固态脂肪,与碳碳双键有关,B正确;脂肪是有机体组织里储存能量的重要物质,与碳碳双键无关,C错误;利用油脂在碱性条件下的水解,可以制甘油和肥皂,利用的是油脂的水解反应,与碳碳双键无关,D错误。
常见能水解的有机物总结
题后悟道
(1)酯类 羧酸(羧酸盐)+醇。
(2)油脂 高级脂肪酸(盐)+甘油。
(3)蔗糖 葡萄糖+果糖。
(4)麦芽糖 葡萄糖。
(5)淀粉(或纤维素) 葡萄糖。
(6)蛋白质 氨基酸。
知识整合
学科素养测评
玉米、大豆、鸡蛋是我们日常重要的食物,为我们补充糖类、油脂、蛋白质等重要营养物质。
我国科学家运用电催化结合生物合成的工艺,将二氧化碳转化为葡萄糖和脂肪酸。此工艺突破了众多外界条件限制,为人工合成“粮食”提供了新思路。在电催化过程中,科学家先将二氧化碳转化为一氧化碳,再将一氧化碳合成为高浓度乙酸,之后进行生物合成,利用微生物对乙酸进行发酵,最终合成葡萄糖和脂肪酸。若以二氧化碳为原料合成淀粉、药物等,只需保持电催化工艺不变,更换发酵使用的微生物就可实现。该研究开辟了电化学结合活细胞催化制备葡萄糖等粮食产物及药物的新路径,是二氧化碳利用的重要发展方向。
(1)玉米的主要成分淀粉属于糖类,所有的糖类都能发生水解反应吗 能水解的糖类,水解产物相同吗 举例说明。
答案:(1)不是,单糖(如葡萄糖、果糖)不能水解。不一定相同,蔗糖的水解产物为葡萄糖和果糖,麦芽糖、淀粉、纤维素水解的最终产物均为葡萄糖。
(2)压榨大豆得到的大豆油属于高分子化合物吗 含有哪些官能团
答案:(2)不属于。酯基、碳碳双键。
(3)往鸡蛋清溶液中加入饱和硫酸铵溶液有沉淀产生,再加水沉淀会溶解吗
答案:(3)会。
(4)在电催化过程中,仅用一氧化碳一种原料即可合成乙酸吗
解析:(4)一氧化碳分子中不含有氢元素,由元素守恒可知,在电催化过程中,仅用一氧化碳一种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说明了什么问题
答案:(5)说明可以实现无机物向有机物的转化。
解析:(5)二氧化碳为无机物,淀粉为有机物,二氧化碳合成淀粉的过程为无机物向有机物转化的过程。
(6)糖类、蛋白质和油脂中有哪几种物质属于天然高分子化合物
解析:(6)三类基本营养物质中,糖类中的淀粉、纤维素和蛋白质均为天然高分子化合物。
答案:(6)糖类中的淀粉、纤维素和蛋白质。
命题解密与解题指导
情境解读:本题以常见的营养物质的应用价值研究及由二氧化碳合成葡萄糖和脂肪酸为背景,体现从生活走向化学、由化学改变生活,有利于促进思考、推理和判断。
素养立意:通过对糖类、蛋白质、油脂的学习,能认识它们的元素组成、性质等,培养宏观辨识与微观探析学科素养;通过学习运用电催化结合生物合成的工艺,将二氧化碳转化为葡萄糖和脂肪酸,进一步体会化学学科的社会价值,培养科学态度与社会责任学科素养。
思路点拨:(1)糖类分类依据——是否水解及水解产物。
(2)蛋白质的性质之一——盐析(可逆过程)。
(3)油脂的结构特征——一类特殊的酯。
谢 谢 观 看

展开更多......

收起↑