山东省聊城临清二中高中化学 3.4《常见的营养物质》(第1课时)教案

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名称 山东省聊城临清二中高中化学 3.4《常见的营养物质》(第1课时)教案
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文件大小 39.8KB
资源类型 教案
版本资源 人教版(新课程标准)
科目 化学
更新时间 2012-11-12 11:16:18

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文档简介

第四节 基本营养物质
(第1课时)
三维目标
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。
教学过程
[新课导入]
[引言]
师:俗话说:人是铁饭是钢,一顿不吃饿得慌。要维持人的正常生命活动,必须定时补充营养物质。那么,大家知道人体所必需的六大营养物质是什么吗?
生1:糖类、油脂、蛋白质……
生2:还有维生素、水、无机盐。
师:对。糖类、脂肪、蛋白质、维生素、水、无机盐就是通常所说的六大营养素。而这六类物质中,能为人体提供能量的物质有哪些呢?
生:糖类、油脂、蛋白质。
师:糖类、油脂、蛋白质都是天然高分子化合物,它们不仅是人体的重要供能物质,也是重要的化工原料。下面我们就来学习它们的性质。
[板书]第四节 基本营养物质----糖类 油脂 蛋白质
师:你知道生活中有哪些物质分别属于糖类、油脂和蛋白质吗?
生1:白糖、红糖┅┉
生2:猪肉、牛肉┅┉
生3:鸡蛋、牛奶等等
【多媒体】展示生活中常见的糖类、油脂和蛋白质的图片
师:一提到糖,恐怕好些同学已经感觉到了甜味;讲到油脂,大家多和肉类物质联系;说到蛋白质,大家也可以举出生活中许多例子,那么到底什么是糖类、油脂和蛋白质呢?它们的组成和结构如何呢?
[学生阅表]P71表3-3 糖类、油脂和蛋白质代表物的化学组成
元素组成
代表物
代表物分子
糖类
单糖
C、H、O
葡萄糖、果糖
C6H12O6
双糖
C、H、O
蔗糖、麦芽糖
C12H22O11
多糖
C、H、O
淀粉、纤维素
(C6H10O5)n
油脂

C、H、O
植物油
不饱和高级脂肪酸甘油酯

C、H、O
动物脂肪
饱和高级脂肪酸甘油酯
蛋白质
C、H、O、N、S、P等
酶、肌肉、毛发等
氨基酸连接成的高分子
师:结合P71表3-3,请大家思考讨论一下问题
【多媒体】:展示思考讨论的问题 (请学生逐个回答讨论结果,回答有问题时其他同学及时补充)
1、从糖类、油脂、蛋白质的元素组成上比较它们的异同?
2、从单糖、双糖、多糖的名称对应的分子式,总结出其命名的依据并解析其分子组成上分别有何特点?
生1:1、三种基本营养物质均由碳、氢、氧三种元素,其中蛋白质还含有氮、硫、磷等元素。
生2:2、一个单糖分子中有6个碳原子,一个双糖分子有12个碳原子,恰好是单糖的两倍;而多糖分子中所含碳原子是单糖的多倍。
【多媒体】展示葡萄糖和果糖的分子结构图片
【多媒体】:思考讨论题3
3、葡萄糖与果糖、蔗糖与麦芽糖有相同的分子式,它们是同一种物质吗?那淀粉与纤维素又是如何?
生3:葡萄糖与果糖、蔗糖与麦芽糖有相同的分子式,但它们的分子结构不同,是不同的物质,它们互为同分异构体(淀粉与纤维素分子式中的n值不确定,因此,二者不互为同分异构体)。
【多媒体】:展示思考讨论的问题 (请学生逐个回答讨论结果,回答有问题时其他同学及时补充)
4、油和脂两者在外观上有何去别?从微观上解析,又有何区别?
5、汽油、石油和花生油都是油,它们属于同一类物质吗?
6、何谓高分子?
生4:室温下,呈液态的油脂称为油,呈固态的油脂称为脂(外观上);微观上,油是不饱和高级脂肪酸甘油酯(含碳碳双键);脂是饱和高级脂肪酸甘油酯(不含碳碳双键)。
生5:汽油、石油和花生油不是同一种物质,石油、汽油的主要由各种烃所组成;而花生油是烃的衍生物的一种——酯。
生6:高分子是指相对分子量很大,从几万到几千万的一类物化合物。
师:糖类、油脂、蛋白质的元素组成上均由碳、氢、氧三种元素组成,有些物质的分子结构比较复杂,是生命活动中必不可少的物质,这些物质有哪些主要性质呢?我们怎样鉴别它们呢?
[板书]一、糖类、油脂、蛋白质的化学性质
1. 糖类和蛋白质的特征反应
师:下面我们来看一个实验。
[演示]在洁净的试管里加入1 mL 2%的AgNO3溶液,边摇动试管边滴入2%的稀氨水,至最初产生的沉淀刚好溶解为止,然后向银氨溶液中加入1 mL 10%的葡萄糖溶液,振荡、水浴加热。
生:观察发现试管上有光洁的银镜出现
师:这个反应我们称之为银镜反应,可以用于工业上制镜、制保温瓶胆等,也可以用来检验葡萄糖的存在。由于这个反应的化学方程式较为复杂,在此不作介绍。
师:下面我们再看葡萄糖能不能与新制的氢氧化铜反应。
[演示]在试管中加入2 mL 10%的NaOH溶液,滴入5滴5%的CuSO4溶液,再加2 mL 10%的葡萄糖。
师:大家看到了什么现象?
生:溶液变为绛蓝色。
师:实验证明,如果某物质分子中含多个羟基,遇到新制Cu(OH)2悬浊液时就会变成绛蓝色溶液。这说明葡萄糖分子结构中含有不止一个羟基。那么给这绛蓝色的溶液加热又会出现什么现象呢?
[演示]给以上实验所得溶液加热。
生:有红色沉淀生成。
师:这个反应也可以用来检验葡萄糖的存在。反应的化学方程式为:
【多媒体】:CuSO4 + 2NaOH ==== Cu(OH)2↓+ Na2SO4

CH2OH(CHOH)4CHO+2Cu(OH)2 CH2OH(CHOH)4COOH + Cu2O↓+ 2H2O
师:有位同学平时老是头晕,到医院检查,医生说是低血糖。那么低血糖是怎么回事?
生:正常人血液里约含质量分数为0.1%的葡萄糖,叫做血糖。如果血液中葡萄糖含量太低,就会患低血糖。
师:低血糖患者或不能正常饮食的病人到了医院,医生会给病人滴注葡萄糖;在运动会上,运动员跑完之后,也经常喝葡萄糖来补充营养,那么利用葡萄糖来补充营养的原理是什么呢?
生:葡萄糖能不经过消化过程而直接被人体吸收,在人体组织中氧化,放出热量,维持人体生命活动所需能量。
师:对。我们把葡萄糖在体内的氧化称为生理氧化,反应方程式为:
[板书]生理氧化:C6H12O6(s)+6O2(g)6CO2(g)+6H2O(l)
师:对低血糖患者,在日常饮食中,应注意什么问题?
生:多喝糖水,多吃含糖量高的食品。
师:可是糖也不可吃得太多,否则会患龋齿或糖尿病。那么同学们能用你学过的知识设计一个实验,证明某人是否得了糖尿病吗?
生:[学生讨论后回答]取尿液和银氨溶液水浴加热,看是否有银镜反应;或与新制Cu(OH)2共热,看是否生成红色沉淀。
师:同学们所想的办法都是可以的。以前医疗上曾经利用Cu(OH)2来检验是否患有糖尿病,而现在已有了更好的方法,利用仪器或试纸来检验。
【动手探究】:怎样设计一个实验证明淀粉可以遇碘变蓝色呢?
生:(设计方案,当堂验证)
1.把碘酒滴到土豆片上;
2.把碘酒滴到面包片上;
3.用淀粉水溶液在白纸写字,然后晾干,制成化学密信等
师:通过大家的努力,我们得到的结论是:在常温下,淀粉遇碘变蓝色。那么,蛋白质有什么特征反应呢?
[演示]取一小块鸡皮,置于蒸发皿中,滴加3-5滴浓硝酸,在酒精灯上微热,观察并记录现象。
(也可以取用鸡蛋白溶液,加入3-5滴浓硝酸,在酒精灯上微热,观察并记录现象)
生:观察发现浓硝酸可以使蛋白质变黄色。
师:这个反应称为蛋白质的颜色反应,常用来鉴别部分蛋白质。
【链接生活】视频材料:李奶奶上街买毛线,无法区分晴纶线和纯毛线,你能帮助她吗?
【视频】纯毛毛线的灼烧(学生观察后自己动手实验,观察现象)
师:蛋白质在灼烧时,会产生烧焦羽毛的气味,常用来鉴别蛋白质。
【过渡】:刚才认识了糖类、油脂、蛋白质的特征反应,它们还有什么共同的性质呢?
【板书】:2.糖类、油脂、蛋白质的水解反应
师:糖类、油脂和蛋白质都能够发生水解反应。下面先以糖类中的二糖代表物蔗糖为例,观察现象。
【演示】:实验3-6,如图连接实验装置,验证蔗糖的水解反应。
1.取1ml20%的蔗糖溶液,加入3-5滴稀硫酸,水浴加热5分钟后取少量溶液,加入氢氧化钠溶液调节溶液的PH至碱性,再加入少量新制备的氢氧化铜,加热3-5分钟,观察、记录实验现象。
2. 取1ml20%的蔗糖溶液,加入少量新制备的氢氧化铜,加热3-5分钟,观察、记录实验现象。
生:观察实验现象:前者出现红色沉淀;后者没有现象。
师:由此你可以得到什么结论呢?
生:结论是1.蔗糖水解有葡萄糖生成;2.蔗糖不能和新制备的氢氧化铜反应等。
师:这个反应的化学反应原理是:
【多媒体】 C12H22O11+H2OC6H12O6+C6H12O6
蔗糖 葡萄糖 果糖
生:淀粉和纤维素等多糖能否水解呢?
师:可以,不过它们水解的最终产物都是葡萄糖。
【多媒体】:
师:.前面学习知道油脂可以分为两类:在室温下,植物油脂通常呈液态叫做油;在室温下,动物油脂通常呈固态,叫做脂肪。那么,油脂能否水解呢?
生:油脂能否水解,关键应该看它的组成,从成分上,油脂属于不饱和高级脂肪酸甘油酯(油)或者饱和高级脂肪酸甘油酯(脂肪),应该可以水解。
师:很好。油脂不但可以水解,而且,其水解的产物还可以用来制造肥皂呢?
【多媒体】肥皂工业制法生产流程
师:在这个过程中,肥皂就是硬脂酸甘油酯在碱性条件下的水解反应,也称为皂化反应。
师:请大家回忆以前初中生物上学习的蛋白质消化过程,在酶等作用下,蛋白质最终水解的产物是什么呢?
生:氨基酸。
师:氨基酸是蛋白质的基本单位,我们说没有蛋白质就没有生命,可见其重要性。
【例题剖析】
例1、 (2001·理综)在啤酒生产过程中,发酵是重要环节。生产过程大致如下:将经过灭菌的麦芽汁充氧,接入啤酒酵母菌菌种后输入发酵罐。初期,酵母菌迅速繁殖,糖度下降,产生白色泡沫,溶解氧渐渐耗尽。随后,酵母菌繁殖速度迅速下降,糖度加速降低,酒精浓度渐渐上升,泡沫不断增多。当糖浓度下降一定程度后,结束发酵。最后分别输出有形物质和鲜啤酒。
根据以上过程,回答下述问题:
(1)该过程表明啤酒酵母菌异化作用的特点是____________________________。
(2)初期,酵母菌迅速繁殖的主要方式是________。
(3)经测定酵母菌消耗的糖中,98.5%形成了酒精和发酵产物,其余1.5%则是用于________。
(4)请写出由麦芽糖葡萄糖酒精的反应方程式。
(5)如果酵母菌消耗的糖(设为麦芽糖,其相对分子质量为342)有98.5%(质量分数)形成了酒精(相对分子质量为46.0)和其他发酵产物。设有500 t麦芽汁,其中麦芽糖的质量分数为8.00%,发酵后最多能生产酒精浓度3.20%(质量分数)的啤酒多少吨?
师:本题是一道化学和生物联系的理科综合试题,前三问是生物问题,后两问涉及化学知识,如何解决呢?
生:前三问是生物问题,考查了呼吸作用和生殖方式知识。后两问涉及化学方程式的书写知识和简单计算,容易得到结论。
【解析】:(1)既能进行有氧呼吸又能进行无氧呼吸 (2)出芽生殖
(3)酵母菌自身的生长和繁殖
(4)C12H22O11+H2O2C6H12O6
C6H12O62C2H5OH+2CO2
(5)C2H5OH的相对分子质量为46.0
500 t×8.00%×98.5%×=662 t
例2.现有五种有机物:①甲苯 ②乙酸 ③葡萄糖 ④淀粉 ⑤蛋白质。其中除甲苯外其余均为水溶液。可分别用五种试剂加以检验。试将选用的试剂、对应现象的代号和结论填入表格内相应的空白处:
(Ⅰ)试剂
(Ⅱ)现象
答 案
结 论
(Ⅰ)
(Ⅱ)
A.浓硝酸
(a)变红色
B.酸性KMnO4溶液
(b)变蓝色
C.石蕊溶液
(c)变黄色
D.新制Cu(OH)2
(d)紫色消失
E.碘水
(e)红色沉淀
师:本题涉及了本章所学习的重要有机物代表,知道其性质和现象,并能得出正确的结论是大家能否正确掌握知识的关键。请大家讨论解决。
生1:看到了浓硝酸,我想到了蛋白质的颜色反应;碘水可以使淀粉变蓝色;与新制Cu(OH)2反应的物质产生红色沉淀,应该是葡萄糖。
生2:我同意上面的解析,酸性KMnO4溶液和石蕊溶液对应的现象只有变红色和紫色消失,对应的物质只有甲苯和乙酸。虽然我们不熟悉甲苯的性质,但是一定可以与酸性KMnO4溶液反应并使之褪色。
师:大家解析的很好,下面请看多媒体。
【多媒体】投影答案表
(Ⅰ)试剂
(Ⅱ)现象
答 案
结 论
(Ⅰ)
(Ⅱ)
A.浓硝酸
(a)变红色
A
(c)

B.酸性KMnO4溶液
(b)变蓝色
B
(d)

C.乙酸
(c)变黄色
C
(a)

D.新制Cu(OH)2
(d)紫色消失
D
(e)

E.碘水
(e)红色沉淀
E
(b)

例3.正常人心脏在一次搏动中泵出血液约80 mL,正常人血压(可看作心脏压送血液的压强)平均值为1.6×104 Pa,心跳每分钟约70次,设人类消耗体内的葡萄糖产生的热量最高可有80%(睡眠时)用来维持心脏的跳动,葡萄糖与氧气反应产生热量的反应的化学方程式为:
C6H12O6(s)+6O2(g)6CO2(g)+6H2O(g)(放出热量2804 kJ)
求:(1)心脏工作的平均功率约为多少瓦?
(2)由于心脏跳动每天需消耗多少克葡萄糖?
(3)维持生命每天需消耗多少升氧气?
解析:(1)设靠近心脏的某种血管横截面积为S,心脏压送血液的平均压强为p,心脏一次搏动可使血液在血管中向前推进距离L,心脏搏动一次做功:W1=pSL,心脏每分搏动70次,其平均功率为P,P=70×PSL,式中SL为心脏一次搏动中泵出的血液量,SL=80 mL
所以P=pSL=×7×1.6×104×80×10-6=1.49 (W)
(2)每天心脏跳动做功W=1.49×24×3600=1.29×105 J
需葡萄糖提供热量?Q=W÷80%=1.61×105 J
C6H12O6(s)+6O2(g)6CO2(g)+6H2O(g) 放热
180 g 6 mol 2840×103 J
m(C6H12O6) n(O2) 1.61×105 J
m(C6H12O6)=10.3 g
(3)n(O2)=0.343 mol
V(O2)=0.343×22.4=7.68 L
答案:(1)1.49 W (2)10.3 g (3)7.68 L
课堂小结
由于课时有限,内容较多,设计的重点在于使学生了解糖类、油脂和蛋白质的组成特点,知道他们共同的性质,并能简单地加以鉴别即可。教学中应以学生的活动和讨论为主。
布置作业
P76 T5
【板书设计】
第四节 基本营养物质----糖类 油脂 蛋白质
(第1课时)
糖类、脂肪、蛋白质、维生素、水、无机盐
是六大营养物质
糖类、脂肪和蛋白质的组成和结构
一、糖类、油脂、蛋白质的化学性质
1. 糖类和蛋白质的特征反应
⑴葡萄糖发生银镜反应
⑵葡萄糖与新制的氢氧化铜反应
⑶淀粉遇碘变蓝色
⑷蛋白质的颜色反应,常用来鉴别部分蛋白质
⑸蛋白质在灼烧时,会产生烧焦羽毛的气味,常用来鉴别蛋白质
2.糖类、油脂、蛋白质的水解反应
⑴蔗糖的水解反应
C12H22O11+H2OC6H12O6+C6H12O6
蔗糖 葡萄糖 果糖
⑵油脂的水解
⑶蛋白质的水解――氨基酸