1、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
2、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
3、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
4、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33 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油脂油C、H、O植物油不饱和高级脂肪酸甘油酯脂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33，请大家思考讨论一下问题【多媒
5、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33、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
6、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
7、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
8、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】：C
9、uSO4 + 2NaOH = Cu(OH)2+ Na2SO4CH2OH(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
10、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
11、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35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35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
12、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36，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35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35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
13、35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】 C12H22O11H2OC6H12O6C6H12O6 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
14、（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
15、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
16、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)C12H22O11H2O2C6H12O6C6H12O62C2H5OH2CO2(5)C2H5OH的相对分子质量为46.0500 t8.00%98.5%=662 t例2现有五种有机物：甲苯 乙酸 葡萄糖 淀粉 蛋白质。其中除甲苯外其余均为水溶液。可分
17、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：（）试剂（）现象答 案结 论（）（）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
18、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（）试剂（）现象答 案结 论（）（）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1.6104 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
19、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=70PSL,式中SL为心脏一次搏动中泵出的血液量，SL=80 mL 所以P=pSL=71.610480106=1.49 (W)(2)每天心脏跳动做功W=1.49243600=1.29105 J
20、需葡萄糖提供热量Q=W80%=1.61105 JC6H12O6(s)6O2(g)6CO2(g)6H2O(g)放热180 g 6 mol2840103 Jm(C6H12O6) n(O2)1.61105 Jm(C6H12O6)=10.3 g(3)n(O2)=0.343 molV(O2)=0.34322.4=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葡萄糖发生银镜反应葡萄糖与新制的氢氧化铜反应淀粉遇碘变蓝色蛋白质的颜色反应，常用来鉴别部分蛋白质蛋白质在灼烧时，会产生烧焦羽毛的气味，常用来鉴别蛋白质2.糖类、油脂、蛋白质的水解反应蔗糖的水解反应 C12H22O11H2OC6H12O6C6H12O6 蔗糖 葡萄糖 果糖油脂的水解蛋白质的水解氨基酸