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2019-2020年高中化學(xué)《基本營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)》教案27 新人教版必修2 教學(xué)目標(biāo)： 1.掌握糖類(lèi)和蛋白質(zhì)的特征反應(yīng)、糖類(lèi)和蛋白質(zhì)的檢驗(yàn)方法； 2.掌握糖類(lèi)、油脂和蛋白質(zhì)的水解反應(yīng)、反應(yīng)條件對(duì)水解反應(yīng)的影響； 3.了解糖類(lèi)、油脂和蛋白質(zhì)的簡(jiǎn)單分類(lèi)、主要性質(zhì)和用途； 4.培養(yǎng)觀(guān)察實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?、歸納思維能力及分析思維能力； 5.通過(guò)糖類(lèi)和蛋白質(zhì)的特征反應(yīng)、糖類(lèi)和蛋白質(zhì)的檢驗(yàn)方法及糖類(lèi)、油脂和蛋白質(zhì)的水解反應(yīng)的教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生勇于探索、勇于創(chuàng)新的科學(xué)精神。 重點(diǎn)、難點(diǎn) 教學(xué)重點(diǎn)：（1）糖類(lèi)和蛋白質(zhì)的特征反應(yīng)、糖類(lèi)和蛋白質(zhì)的檢驗(yàn)方法； （2）糖類(lèi)、油脂和蛋白質(zhì)的水解反應(yīng)。 教學(xué)難點(diǎn)：（1）糖類(lèi)和蛋白質(zhì)的特征反應(yīng)及糖類(lèi)和蛋白質(zhì)的檢驗(yàn)方法； （2）糖類(lèi)、油脂和蛋白質(zhì)的水解反應(yīng)。 教學(xué)過(guò)程： 一、合作討論 1.我們已經(jīng)知道蔗糖、冰糖、葡萄糖、果糖也是糖，但你知道淀粉、纖維素也是糖嗎？糖類(lèi)物質(zhì)都有甜味嗎？有甜味的物質(zhì)都是糖嗎？ 我的思路：要明確糖類(lèi)的概念及分類(lèi)，注意區(qū)分生活中的“糖”和化學(xué)中的“糖”。 2.淀粉沒(méi)有甜味，但為什么在吃米飯或饅頭時(shí)多加咀嚼就能覺(jué)得有甜味呢？淀粉在人體內(nèi)發(fā)生了哪些化學(xué)變化？ 我的思路：淀粉屬于多糖，其重要性質(zhì)之一就是在一定條件下發(fā)生水解反應(yīng)，最終生成葡萄糖。注意這里“一定條件”的涵義。 3.酯和脂是一回事嗎？甘油是油嗎？油都是油脂嗎？ 我的思路：注意準(zhǔn)確把握概念的內(nèi)涵和外延，不能望文生義，要結(jié)合生活中具體實(shí)例進(jìn)行記憶和理解。 4.為什么說(shuō)氨基酸是蛋白質(zhì)的基礎(chǔ)？我們從食物中攝取的蛋白質(zhì)在人體內(nèi)發(fā)生了哪些變化，最終排出體外？ 我的思路：蛋白質(zhì)是一類(lèi)有機(jī)高分子化合物，種類(lèi)繁多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，但其最終的水解產(chǎn)物都是氨基酸，而自然界中的氨基酸的種類(lèi)是有限的。這一方面說(shuō)明了氨基酸是蛋白質(zhì)的基礎(chǔ)物質(zhì). 二、.糖類(lèi)和蛋白質(zhì)的特征反應(yīng) 1．［實(shí)驗(yàn)3—5］——葡萄糖、淀粉和蛋白質(zhì)的特性實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 葡萄糖+新制Cu(OH)2 共熱，生成磚紅色沉淀 淀粉+碘酒 變藍(lán)色 蛋白質(zhì)+濃HNO3 共熱，變黃色 2．葡萄糖的特征反應(yīng) （1）葡萄糖磚紅色沉淀 （2）葡萄糖光亮的銀鏡 新制Cu(OH)2和銀氨溶液都是堿性的。 上列兩反應(yīng)，常用于鑒別葡萄糖。 3淀粉的特征反應(yīng)： 在常溫下，淀粉遇碘變藍(lán)色。 嚴(yán)格地說(shuō)，淀粉遇到I2單質(zhì)才變藍(lán)色，而遇到化合態(tài)的碘如I－、IO等不變色。 可用碘檢驗(yàn)淀粉的存在，也可用淀粉檢驗(yàn)碘的存在。 4蛋白質(zhì)的特征反應(yīng) （1）顏色反應(yīng)： 蛋白質(zhì)變黃色 （2）灼燒反應(yīng)：灼燒蛋白質(zhì)，產(chǎn)生燒焦羽毛的氣味 嚴(yán)格地說(shuō)，濃HNO3只能使含有苯環(huán)的蛋白質(zhì)變黃色。 以上兩條，常用于鑒別蛋白質(zhì) 三、糖類(lèi)、油脂、蛋白質(zhì)的水解反應(yīng) 1．［實(shí)驗(yàn)3—6］蔗糖的水解反應(yīng) 現(xiàn)象：有磚紅色沉淀生成。 解釋?zhuān)赫崽撬猱a(chǎn)生了葡萄糖。 2．糖類(lèi)的水解反應(yīng) C12H22O11+H2OC6H12O6+C6H12O6 蔗糖　　　　　　　　　　葡萄糖　　果糖 (C6H10O5)n+nH2OnC6H12O6 淀粉(或纖維素)　　　　　　葡萄糖 單糖是糖類(lèi)水解的最終產(chǎn)物，單糖不發(fā)生水解反應(yīng)。 糖類(lèi)在實(shí)驗(yàn)室中水解常用H2SO4作催化劑，在動(dòng)物體內(nèi)水解則是用酶作催化劑。 淀粉和纖維素的最終水解產(chǎn)物相同，都是葡萄糖。 3．油脂的水解反應(yīng) （1）油脂+水高級(jí)脂肪酸+甘油 （2）油脂+氫氧化鈉高級(jí)脂肪酸鈉+甘油 油脂在堿性條件下的水解反應(yīng)，叫做皂化反應(yīng)。工業(yè)上常用此反應(yīng)制取肥皂。 甘油與水以任意比混溶，吸濕性強(qiáng)，常用作護(hù)膚劑。 油脂在動(dòng)物體內(nèi)的水解，是在酶催化下完成的。 4．蛋白質(zhì)的水解：蛋白質(zhì)的水解產(chǎn)物是氨基酸。 甘氨酸　　　　　　 丙氨酸 苯丙氨酸 谷氨酸 氨基酸分子中含有堿性基氨基(—NH2)和酸性基羧基(—COOH)，氨基酸呈兩性。 天然蛋白質(zhì)水解的最終產(chǎn)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 (2)蔗糖的存在和主要用途 蔗糖 (3)淀粉和纖維素的存在和主要用途 淀粉 纖維素 2.油脂的主要應(yīng)用 (1)油脂的存在：油脂存在于植物的種子、動(dòng)物的組織和器官中 油脂中的碳鏈含 碳碳雙鍵時(shí)，主要是低沸點(diǎn)的植物油；油脂的碳鏈為碳碳單鍵時(shí)，主要是高沸點(diǎn)的動(dòng)物脂肪。 油脂肪 (2)油脂的主要用途——食用 油脂+水高級(jí)脂肪酸+甘油；放出熱量 油脂是熱值最高的食物。 油脂有保持體溫和保護(hù)內(nèi)臟器官的功能。 油脂能增強(qiáng)食物的滋味，增進(jìn)食欲，保證機(jī)體的正常生理功能。 油脂增強(qiáng)人體對(duì)脂溶性維生素的吸收。 過(guò)量地?cái)z入脂肪，可能引發(fā)多種疾病。 3.蛋白質(zhì)的主要應(yīng)用 (1)氨基酸的種類(lèi) 氨基酸 (2)蛋白質(zhì)的存在 (3)蛋白質(zhì)的主要用途 (4)酶 酶是一類(lèi)特殊的蛋白質(zhì)。 酶是生物體內(nèi)的重要催化劑。 作為催化劑，酶已被應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn) 4.科學(xué)視野——生命的化學(xué)起源 導(dǎo)致生命起源的化學(xué)過(guò)程是在有水和無(wú)機(jī)物存在的條件下發(fā)生的：①簡(jiǎn)單的無(wú)機(jī)物和有機(jī)物轉(zhuǎn)化為生物聚合物；②以第一階段產(chǎn)生的單體合成有序的生物聚合物；③對(duì)第二階段形成的生物聚合物進(jìn)行自我復(fù)制。 五、例題講評(píng) 【例1】下列說(shuō)法正確的是 (　　) A.糖類(lèi)、油脂、蛋白質(zhì)都能發(fā)生水解反應(yīng) B.糖類(lèi)、油脂、蛋白質(zhì)都是由C、H、O三種元素組成的 C.糖類(lèi)、油脂、蛋白質(zhì)都是高分子化合物 D.油脂有油和脂肪之分，但都屬于酯 解析：糖類(lèi)包括單糖、二糖和多糖，二糖和多糖能水解，單糖不水解。A錯(cuò)誤。 糖類(lèi)、油脂都是由C、H、O三種元素組成的。蛋白質(zhì)的水解產(chǎn)物中含有氨基酸，氨基酸中含有—NH2，則推知蛋白質(zhì)中除含C、H、O三元素外，還含有N元素等。B不正確。 糖類(lèi)中的單糖和二糖及油脂都不是高分子，多糖及蛋白質(zhì)都是高分子。C不正確。 D選項(xiàng)正確。 答案：D 【例2】某物質(zhì)在酸性條件下可以發(fā)生水解反應(yīng)生成兩種物質(zhì)A、B，且A和B的相對(duì)分子質(zhì)量相等，該物質(zhì)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：逐項(xiàng)分析。 A可選： HCOOC2H5+H2OHCOOH+C2H5OH 46 46 B不可選： 　　　　　　　　　 3284　 　92 C不可選，因?yàn)槠咸烟遣凰狻? D不可選，因?yàn)榈矸鬯庵簧梢环N物質(zhì)。 答案：A 【例3】新制Cu(OH)2和銀氨溶液都是弱氧化劑，但卻能將葡萄糖氧化成葡萄糖酸： (1)判斷葡萄糖溶液能否使KMnO4(H+，aq)褪色。答　　　　　　　。 (2)判斷葡萄糖溶液能否使溴水褪色。若能，寫(xiě)出反應(yīng)方程式；若不能，請(qǐng)說(shuō)明理由。 解析：弱氧化劑都能將葡萄糖氧化，溴水和KMnO4(H+aq)都是強(qiáng)氧化劑，自然也能將葡萄糖氧化，而本身被還原為無(wú)色離子(MnOMn2+，Br2Br－)。 溴水將—CHO氧化為—COOH，多出1個(gè)O原子，這個(gè)O原子應(yīng)該是由1個(gè)H2O分子提供的，1個(gè)H2O分子提供一個(gè)O原子必游離出2個(gè)H+，所以H2O是一種反應(yīng)物，HBr是一種生成物。 答案：(1)能　(2)能 補(bǔ)充習(xí)題： 1.下列食用物質(zhì)中，熱值最高的是 ( ) A.酒精　　　　　　 B.葡萄糖 C.油脂 D.蛋白質(zhì) 解析：油脂是攝食物質(zhì)中熱值最高的物質(zhì)?！昂染婆怼笔怯捎诰凭芗涌煅貉h(huán)的緣故，與其熱值關(guān)系不大。 答案：C 2.下列關(guān)于蛋白質(zhì)的敘述正確的是 ( ) A.雞蛋黃的主要成分是蛋白質(zhì) B.雞蛋生食營(yíng)養(yǎng)價(jià)值更高 C.雞蛋白遇碘變藍(lán)色 D.蛋白質(zhì)水解最終產(chǎn)物是氨基酸 解析：雞蛋白的主要成分是蛋白質(zhì)，A錯(cuò)；雞蛋生食，難以消化，營(yíng)養(yǎng)損失嚴(yán)重，且生雞蛋中含有多種細(xì)菌、病毒等，B錯(cuò)；遇碘變藍(lán)色是淀粉的特性，不是蛋白質(zhì)的性質(zhì)，C錯(cuò)。 答案：D 3.尿素() 是第一種人工合成的有機(jī)化合物。下列關(guān)于尿素的敘述不正確的是 ( ) A.尿素是一種氮肥 B.尿素是人體新陳代謝的一種產(chǎn)物 C.長(zhǎng)期使用尿素不會(huì)引起土壤板結(jié)、肥力下降 D.尿素的含氮量為23.3% 解析：尿素施入土壤，在微生物的作用下，最終轉(zhuǎn)化為(NH4)2CO3，(NH4)2CO3對(duì)土壤無(wú)破壞作用。A、B、C都正確。 CO(NH2)2的含N量為： w(N)=100%=100%=46.7%。 D錯(cuò)誤。 答案：D 4.下列關(guān)于某病人尿糖檢驗(yàn)的做法正確的是 ( ) A.取尿樣，加入新制Cu(OH)2，觀(guān)察發(fā)生的現(xiàn)象 B.取尿樣，加H2SO4中和堿性，再加入新制Cu(OH)2，觀(guān)察發(fā)生的現(xiàn)象 C.取尿樣，加入新制Cu(OH)2，煮沸，觀(guān)察發(fā)生的現(xiàn)象 D.取尿樣，加入Cu(OH)2，煮沸，觀(guān)察發(fā)生的現(xiàn)象 解析：葡萄糖的檢驗(yàn)可在堿性條件下與新制Cu(OH)2共熱，或與銀氨溶液共熱而完成。 答案：C 5.飽和高級(jí)脂肪酸的分子通式可以用CnH2n+1COOH表示。營(yíng)養(yǎng)學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，大腦的生長(zhǎng)發(fā)育與不飽和高級(jí)脂肪酸密切相關(guān)。深海魚(yú)油中提取的DHA就是一種不飽和程度很高的高級(jí)脂肪酸。它的分子中含有六個(gè)碳碳雙鍵，學(xué)名為二十六碳六烯酸，則其分子式應(yīng)是 ( ) A.C26H41COOH B.C25H39COOH C.C26H47COOH D.C25H45COOH 解析：由“學(xué)名為二十六碳六烯酸”中的“二十六碳”可推其分子中應(yīng)含有26個(gè)C原子，排除A、C——它們的分子中都有27個(gè)C原子。 C25H39COOH的烴基(－C25H39)的不飽和度為： Ω==6 C25H45COOH的烴基(－C25H45)的不飽和度為： Ω==3 C25H39COOH分子中有6個(gè)烯鍵，即6個(gè)碳碳雙鍵，B對(duì)，D錯(cuò)。 答案：B 6.某課外活動(dòng)小組設(shè)計(jì)了如下3個(gè)實(shí)驗(yàn)方案，用以檢驗(yàn)淀粉的水解程度： (1)甲方案：淀粉液水解液中和液溶液變藍(lán) 結(jié)論：淀粉尚未水解。 答案：甲方案操作正確，但結(jié)論錯(cuò)誤。這是因?yàn)楫?dāng)用稀堿中和水解液中的H2SO4后，加碘水溶液變藍(lán)色有兩種情況：①淀粉完全沒(méi)有水解；②淀粉部分水解。故不能得出淀粉尚未水解之結(jié)論。 (2)乙方案：淀粉液水解液無(wú)銀鏡現(xiàn)象 結(jié)論：淀粉尚未水解。 答案：乙方案操作錯(cuò)誤，結(jié)論亦錯(cuò)誤。淀粉水解后應(yīng)用稀堿中和淀粉溶液中的H2SO4，然后再做銀鏡反應(yīng)實(shí)驗(yàn)。本方案中無(wú)銀鏡現(xiàn)象出現(xiàn)是因?yàn)槿芤簆H＜7，故該溶液中淀粉可能尚未水解，也可能水解完全或部分水解。 (3)丙方案：淀粉液水解液中和液 結(jié)論：淀粉水解完全。 答案：丙方案操作正確，結(jié)論正確。 上述3個(gè)方案操作是否正確？說(shuō)明理由。上述3個(gè)方案結(jié)論是否正確？說(shuō)明理由。 7.20世紀(jì)80年代，我國(guó)改革開(kāi)放初期，從日本進(jìn)口了數(shù)億噸大豆，用傳統(tǒng)的壓榨法怎么也提取不出油來(lái)。后來(lái)發(fā)現(xiàn)大豆上都留有一個(gè)小孔。請(qǐng)走訪(fǎng)1家現(xiàn)代化的植物油廠(chǎng)或上網(wǎng)查詢(xún)有關(guān)資料，然后解釋其原因，并用概括性語(yǔ)言回答工廠(chǎng)里現(xiàn)代化的提油技術(shù)是用什么方法。 答案：20世紀(jì)80年代，我國(guó)提取植物油采用的還是傳統(tǒng)的榨油方法 ——壓榨法。當(dāng)時(shí)，國(guó)際上先進(jìn)的方法是萃取法：在大豆上打1個(gè)小孔，將大豆放入CCl4中萃取。我國(guó)從日本進(jìn)口的數(shù)億噸大豆，就是被萃取了豆油的大豆，所以壓榨是不會(huì)出油的?，F(xiàn)在，我國(guó)大型企業(yè)提取植物油采用的先進(jìn)技術(shù)也是萃取法。 8.血紅蛋白是一種含鐵元素的蛋白質(zhì)，經(jīng)測(cè)定其含鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.34%。若其分子中至少有1個(gè)鐵原子，則血紅蛋白分子的最低相對(duì)分子質(zhì)量是多少？ 解析：由于A(yíng)r(Fe)/Mr(血紅蛋白)=0.34% 所以；Mr(血紅蛋白)===16471。 答案：16471