第8章 食品中的有机化合物
第3节 蛋白质 维生素
设计说明 本课题分为两部分。第一部分为蛋白质,第二部为维生素。蛋白质和维生素是食物中的重要有机营养成分,对生命活动有重要意义,本节内容紧密联系学生的生活实际和生命科学的社会实际,体现化学与生命科学、化学与社会发展的关系。同时由日常生活中的化学常识,引出学习化学、认识物质及其变化的意义,从生命科学的角度,引导学生认识化学对提高人类生活质量方面的重要作用。 在教学设计中,可以采取以下策略:1.紧密联系生活实际,结合日常生活实例,从学生感兴趣的问题出发,引发学生的注意和兴趣,让学生知道蛋白质和维生素的作用和来源。2.创设丰富生动的情景,开展学生活动。引导学生开展阅读、讨论、调查、参观等活动,让学生成为学习的主体。如对不同食物的图片进行选择,对其是否含有蛋白质、维生素进行判断,使学生自觉、主动地进入学习状态。 教学目标 【知识与技能】 1.知道蛋白质、维生素都是对生命活动具有重要意义的有机化合物,知道组成蛋白质的主要元素。 2.了解蛋白质和氨基酸的关系,知道蛋白质是分子结构复杂的有机高分子化合物,通过简单实验了解蛋白质的一些性质特征。 3.了解蛋白质的营养作用,知道几种人们熟悉的维生素的名称、来源和作用,了解食品中蛋白质和维生素的来源。 4.知道某些物质(如黄曲霉毒素、甲醛、重金属盐等)对人体健康的影响,学会用所学化学知识提高自我保护意识。 【过程与方法】 1.创设问题情景引导学生用实验的手段自主探究问题答案。 2.运用观察、实验等方法多渠道、多手法地加工信息。 3.联系日常生活和生物医学的常识帮助学生正确理解有关蛋白质的知识。 4.通过小组实验并与他人进行交流和讨论,从实验中获取知识逐步形成良好的思维能力和动手做实验的好习惯。 【情感、态度与价值观】 1.保持和增强对生命活动中化学现象的好奇心和探究欲,发展学习化学的兴趣,通过讨论、分析,能主动和他人进行交流,敢于表达自己的见解。 2.引发对食品营养成分组成的探究欲,重视饮食的营养平衡,养成科学健康的生活方式。 重点难点 教学重点 蛋白质的元素组成、来源、作用及特性。 教学难点 蛋白质的盐析和变性。 教学方法 1.实验法:通过对实验的探究,使学生完成对蛋白质性质的学习和认识,同时培养学生在生活中研究化学的意识。 2.探究法:通过多种活动探究,让学生在自我的活动中获得知识,以达到培养学生主动参与学习的习惯。 3.调查法:通过开展广泛的调查研究,使学生完成对膳食平衡的科学理解。 教具、学具 1.计算机多媒体教学系统、CAI课件等。 2.仪器:酒精灯、试管、试管夹、火柴、镊子等。 3.药品:鸡蛋清(生)、头发、浓硝酸、饱和硫酸铵溶液、硝酸银溶液等。 授课时数 1课时 教学过程 导入新课 【教师展示】PPT展示“大头娃娃”事件图片 【教师讲述】在安徽阜阳的一个小村庄上发生了这样一件离奇的事,村庄里的新生儿陆续患上一种“怪病”头大如盘,四肢短小,调查发现是吃了劣质奶粉,这种劣质奶粉实际上是“空壳奶粉”,里面的蛋白质含量严重不足,根本不能满足婴儿的生长需要,长期食用会使婴儿患上“营养不良综合征”,那么我们从这件事件中也能够明白蛋白质对我们人体的重要性,今天我们就来探究一下蛋白质的特性究竟怎样,带着这些疑问,让我们走进本节课的第一个内容——蛋白质。 讲授新课 【教师展示】本节课的学习目标。 【教师板书】第8章 食品中的有机化合物 第3节 蛋白质 维生素 【教师提问】生活当中富含蛋白质的食物有哪些? 【学生回答】列举生活中经常碰到的富含蛋白质的食品。 【教师提问】根据学生回答总结:鸡蛋、肉、鱼、牛奶、豆浆、豆类食物。 我们的早餐中是不是也经常出现这些食物,那么这些食物是怎么被人体吸收的,有没有同学知道呢? 【学生回答】食物中的蛋白质在酶的作用下水解生成氨基酸,氨基酸再合成人体所需的蛋白质。 【教师讲述】根据学生的回答补充:人体蛋白质的代谢。 人体摄取动植物的蛋白质后,按下列过程进行代谢。 【教师提问】那么你们知道人体中哪些地方含蛋白质最多? 【学生回答】肌肉、血液、毛发、激素和各种酶。 【教师讲述】根据学生的回答补充:蛋白质在人体中的存在。 人体的肌肉、血液、毛发、激素和各种酶等的主要成分都是蛋白质。人体内蛋白质的合成要靠某些必不可少的氨基酸和氮、硫、磷、锌、铁、铜等元素。这些氨基酸和必需元素,要靠人体摄入其他动物、植物中的蛋白质来补充。 【教师提问】好,既然蛋白质如此重要,如果我们多吃或者吃得少会怎么样? 【学生回答】回答蛋白质过多,或缺乏的后果。 【教师提问】所以我们从大头娃娃事件是否能够了解蛋白质的作用主要是什么? 【教师板书】一、蛋白质 1.存在与作用 【教师讲述】根据学生回答总结——蛋白质的作用。 蛋白质是人体必需的营养成分之一,是构成人体细胞的基础物质。婴幼儿和青少年在成长过程中要摄入较多富含蛋白质的食物。成人也要通过饮食补充蛋白质。蛋白质还能为人体能提供能量。 【教师提问】从书本上我们能知道蛋白质的主要组成元素是哪些? 【教师板书】2.组成元素 【学生回答】一定含有C、H、O、N元素,有些蛋白质还含有硫元素。 【教师讲述】蛋白质中一定含有碳、氢、氧、氮四种元素,有些蛋白质中还含有硫等元素。蛋白质和淀粉、纤维素一样也是有机高分子化合物。蛋白质种类繁多,结构十分复杂。 【教师展示】PPT展示结晶牛胰岛素图片。 【教师讲述】我国于1965年在世界上第一次人工合成了结晶牛胰岛素,结晶牛胰岛素就是一种具有生命活力的蛋白质,它是科学家们不断努力探索而研制出来的成果,希望同学们也能够秉持这种精神,努力学习,达到自己的目标。 【教师提问】有些商人售卖衣服时会说,这是纯羊毛制作,那我们要怎么知道这是不是真的纯羊毛呢?同学们知不知道羊毛的主要成分是什么呢? 那这个时候是不是就要检验它是否含有蛋白质呀?那么如何检验呢? 【教师板书】3.检验 【活动与探究】鸡蛋清含有蛋白质,用鸡蛋清做下面的实验,可以从中了解蛋白质的一些特性。 【实验1】取两支盛有鸡蛋清的试管,分别加入蒸馏水及饱和硫酸铵溶液,观察鸡蛋清在水中是否溶解,饱和硫酸铵溶液对蛋白质的溶解性有什么影响。 【实验2】取三支试管,各加入 3 mL 鸡蛋清溶液,将其中一支试管的鸡蛋清溶液加热,向另一支试管的鸡蛋清溶液中加入少量乙酸铅溶液,在第 3 支试管的鸡蛋清溶液中加几滴浓硝酸,微热,观察各发生什么变化。 【实验3】用镊子夹一小块凝固的蛋白质,在酒精灯上灼烧,会产生什么气味?灼烧一根头发或一根棉纱线,是否产生同样的气味。 【演示实验】教师演示完成【实验3】。 【教师提问】1.豆腐含植物蛋白,制豆腐时在豆浆中加入适量的氯化镁或硫酸钙(此过程也称“点卤”),豆浆就转变成了豆腐,这是怎么一回事? 2.为什么可以用高温(如在水中煮沸或用消毒柜)来消毒家庭中的餐具? 3.许多重金属盐(如铅盐、铜盐、汞盐等)都有毒性,误食后使人中毒的原因是什么?为什么食用乳制品就可以解毒? 【实验探究】教师指导:我们刚刚已经检测出鸡蛋清的主要成分是蛋白质,下面同学们用鸡蛋清做几个实验,探究一下蛋白质的性质。 【分组实验】分组探究完成【实验1】、【实验2】和【实验3】。认真观察,将实验结果记录,组内整理之后选派代表总结发言。 【教师板书】4.性质 (1)盐析(物理变化) (2)变性(化学变化) 【师生总结】探究蛋白质的性质 实验步骤实验现象实验结论实验1取两支盛有鸡蛋清的试管,分别加入蒸馏水及饱和硫酸铵溶液观察鸡蛋清在水中是否容易溶解加入蒸馏水后鸡蛋清溶解饱和硫酸铵溶液使蛋白质在水中的溶解性减弱观察饱和硫酸铵溶液对蛋白质的溶解性有什么影响鸡蛋清在饱和硫酸铵溶液中没有明显溶解现象实验2取三支试管,各加入3 mL鸡蛋清溶液将其中一支试管的鸡蛋清溶液加热,观察发生的变化鸡蛋清变白、凝固加热能使蛋白质变性向另一支试管的鸡蛋清溶液中加入少量乙酸铅溶液,观察发生的变化鸡蛋清变白、凝固加入重金属盐能使蛋白质变性在第3支试管的鸡蛋清溶液中加几滴浓硝酸,微热,观察发生的变化出现沉淀,鸡蛋清变黄加入浓硝酸能使蛋白质变性实 验 3用镊子夹一小块凝固的蛋白质,在酒精灯上灼烧后闻气味有烧焦羽毛的气味灼烧蛋白质会产生烧焦羽毛的气味,灼烧棉纱线时,有烧纸的气味分别灼烧一根头发和一根棉纱线,闻气味灼烧头发有烧焦羽毛的气味;灼烧棉纱线时,无烧焦羽毛的气味,有烧纸的气味
【教师讲述】拓展视野——讲解霉变食物含有黄曲霉毒素 大豆、花生和谷物容易被霉菌污染。某些霉菌的分泌物对人畜有毒,这些分泌物称为霉菌毒素,其中黄曲霉毒素毒性较大,其摄入量与肝癌的发生有关。黄曲霉毒素对热、酸和碱有一定的耐性,在100 ℃以上高温,加热2 h才能使黄曲霉毒素减少80%。 总结目前为止学过的有毒物质——黄曲霉毒素、甲醛、甲醇、重金属盐、亚硝酸钠,一些有毒气体(CO、NO、NO2、SO2、Cl2)。 【多媒体展示】PPT展示图片 教师讲解水手长期航行易患坏血病的故事,引入第二个新知识——维生素。 【教师板书】二、维生素 【教师提问】维生素对人体有什么作用和影响? 【学生讨论】问题:1.富含维生素的食物有哪些?2.它的作用是什么? 【教师讲述】1.维生素的结构和生理功能 维生素是人体生长和代谢所必需的具有复杂的分子组成和结构的有机物。它的生理作用是主管人体内营养成分的分配,调节体内的生理机能,促进体内各类生物化学反应的顺利进行,促进人体的生长发育。体内一旦缺乏维生素,就会引起物质代谢的紊乱,人就容易患某些疾病。 2.维生素的来源 水果、蔬菜、糙米、鱼肝油等食品和维生素制剂(如复合维生素片)中富含维生素。 维生素是不可缺少的营养物质,但是大多数维生素不能在人体内合成,只能从食物中获取,所以同学们不能够偏食。 【教师提问】阅读教材第84页表格,了解维生素的性质、作用与存在,提取信息,缺乏维生素A、B、C、D会怎么样? 【师生总结】PPT展示——维生素与人体健康 人体缺乏维生素易患病,如缺乏维生素A,会引起夜盲症;缺乏维生素B,易患脚气病;缺乏维生素C,会引起坏血病;缺乏维生素D,易患软骨病。 (1)维生素A:微溶于水,易溶于油脂。维持正常的视觉反应、骨骼发育。主要存在于鱼肝油、肝脏、深绿色或深黄色蔬菜及水果中。 (2)维生素B:能溶于水,水煮时容易流失,高温加热易被破坏。难储于人体内,应经常摄入。主要存在于糙米、瘦肉、牛奶、蛋、动物内脏、酵母、豆类、牛肉、麦胚、花生中。 (3)维生素C:能溶于水,易被氧化而破坏(尤其在加热或碱性环境中)。维生素C制剂不能存放太长时间。主要存在于蔬菜、柑橘类水果中。 (4)维生素D:不溶于水,易溶于油脂。可促进钙质的吸收进而使骨质钙化,维持正常的骨骼生长。主要存在于鱼肝油、肝脏、蛋类、牛奶中。 (5)维生素E:与生殖作用有关,在身体内具有良好的抗氧化性,具有降低细胞老化速度的作用。主要存在于蔬菜中。 【教师点拨】重点讲一下维生素C的化学性质。 【教师提问】有的人认为既然维生素对人体益处很大,就应该多吃维生素,这种说法对吗? 【学生讨论】不对。注意科学合理的补充。 【教师点拨】展示中国居民“平衡膳食宝塔”, 引导学生运用所学知识设计一日营养套餐。 顶部:油盐糖 奶类及奶制品、大豆类及坚果 畜禽肉、鱼虾、 蛋类等动物性食品 蔬菜、水果类 塔基:粮谷类食物 课堂小结 [提问]通过今天的学习,你有哪些收获? [小结]我们今天学习了蛋白质和维生素,知道了蛋白质和维生素都是对人体健康至关重要的营养物质,科学合理的摄入对人体健康至关重要。 当堂达标 1.蛋白质是构成细胞的基本物质,是机体生长及修补受损组织的主要原料。下列物质富含蛋白质的是( ) A.西红柿 B.馒头 C.植物油 D.鸡蛋 答案:D 2.氨基酸被人体吸收后,最终的产物除了水、二氧化碳以外还有( ) A.油脂 B.糖类 C.维生素 D.尿素 答案:D 3.(1)小华为了解蛋白质的某些性质,做了如下实验。第一步:在三支试管中分别放入2 mL鸡蛋清溶液,试管编号为①、②、③。第二步:在三支试管中分别滴入不同的溶液,并将①试管在酒精灯火焰上微微加热,发现①试管中有黄色凝乳状沉淀生成,②、③试管中有白色沉淀生成。 则小华向三支试管中滴加的溶液分别可能是下列溶液中的① 、② 、③ (填字母)。 A.饱和硫酸铵溶液 B.乙酸铅溶液 C.浓硝酸 要确定②、③两支试管中滴入的是什么溶液,需要进行的操作是 。 (2)生活中常用将餐具放在水中煮沸的方法来消毒,其原理是 ;农业上使用波尔多液来消灭害虫,其原理是 。 答案:(1)C A(或B) B(或A) 向两支试管中加入适量的水,看沉淀是否溶解 (2)高温使蛋白质变性,失去生理活性,从而使病毒、细菌死亡 铜盐使蛋白质变性,失去生理活性,从而使害虫死亡 4.化学与人体健康密切相关。一些重要的营养素,如糖类、油脂、蛋白质、维生素等,对人类的生命活动具有重要意义。作为处在身体生长发育关键时期的中学生,不能偏食、挑食,每天都要均衡摄入足够的营养物质。 (1)某同学平时不吃饭,只吃菜,结果出现乏力、疲倦甚至昏迷等症状,他缺少的营养素是 。 (2)某同学在毕业体检时,检查出蛋白质摄入量不足。假如你是一名医生,你会建议他在平时的饮食中应该多吃的食物是 (任填一种)。 答案:(1)糖类 (2)鱼(或肉或蛋或豆制品等) 5.从化学角度分析,下列做法有利于人体健康的是( ) A.霉变花生清洗干净后再食用 B.用甲醛浸泡海产品 C.用工业酒精勾兑白酒 D.用食盐加碘的方法适量补充人体所缺的碘元素 答案:D 6.维生素C又名抗坏血酸,化学式为C6H8O6,可溶于水,主要存在于蔬菜和水果中,它能增强人体对疾病的抵抗能力。 (1)请写出维生素C所属的物质类别 (填“有机物”或“无机物”)。 (2)某同学设计了两个实验来证明维生素C药片中含碳元素并具有酸性。请你和他一起完成实验报告: 实验操作步骤实验现象结论实验1:用坩埚钳夹持一片维生素C药片放在酒精灯火焰上灼烧 维生素C药片中含碳元素实验2: 维生素C药片具有酸性
(3)根据维生素C的性质,下列物质中能与维生素C反应的是 。 A.食盐 B.纯碱 C.镁条 D.硫酸钾 E.苛性钠 (4)维生素C在酸性环境中比较稳定,在高温时易被破坏。请你指出如何食用黄瓜才能充分利用黄瓜中丰富的维生素C: 。 (5)若配制质量分数为10%的维生素C溶液100 g,需水的质量为 g。 答案:(1)有机物 (2)维生素C药片变为黑色 将维生素C药片溶于水配成溶液,向其中滴加紫色石蕊试液 石蕊试液变成红色(其他能证明溶液呈酸性的方法均可) (3)BCE (4)加醋凉拌、生吃 (5)90 7.一些可溶性的重金属盐(如铜盐、钡盐、汞盐、银盐等)在溶液中与蛋白质作用会使蛋白质发生变性而丧失其生理功能,危及生命。由此可知,可溶性的重金属盐为有毒物质。在医疗上用X射线检查肠胃病时,常让病人服用BaSO4的悬浊液(俗称“钡餐”,BaSO4不溶于水也不与酸反应),但不能服用BaCO3,其原因是人体胃液中含有一定量的 (填物质的化学式),与BaCO3反应后,产生了一定量的使人中毒的 。若BaCl2中毒,甲、乙两名同学提出了两种不同的解毒方案:甲认为可以饮用Na2SO4溶液来解毒,乙同学认为可以多饮鲜牛奶,你认为谁的方案更好? ,还有其他方案吗?请你补充一个: 。 答案:HCl Ba2+ 乙同学的方案更好 饮用豆浆(合理即可) 板书设计 第8章 食品中的有机化合物 第3节 蛋白质 维生素 一、蛋白质 1.存在与作用 2.组成元素 3.检验 取样,灼烧,有烧焦羽毛气味 4.性质 (1)盐析(物理变化) (2)变性(化学变化) 二、维生素 1.维生素的结构和生理功能 2.维生素的来源 教学反思