10.1食品中的有机物-2024-2025学年九年级化学鲁教版下册

第十单元 化学与健康 第一节 食品中的有机物 by 劉66老师 （鲁教版）九年级 学习目标 糖类 01 02 油脂 03 蛋白质 在我们的身体里，空气、水和各种食物发生着复杂的化学反 应，源源不断地为我们的生命活动提供能量，也为我们的茁壮成长 提供物质基础。我们平时摄入的食物包含哪些营养成分？它们之间 会发生怎样的化学反应？哪些物质对我们的身体是不利的？ 保健之道，就在于保障身体中各种化学反应正常有序地进行。 优化空气、饮水的质量，合理配置食物的营养结构，保持良好的生 活方式，杜绝有害物质的摄入等是人类健康生活的必然选择。 米饭、馒头等食物如果不慎烧焦了，就会变成 黑色的残余物。这些黑色残余物的主要成分是碳单质，说明米饭、馒头等食物中含有碳元素。食醋（主要成分为醋酸 CH3COOH）、酒精（主要成分为乙醇C2H5OH）等许多物质中也含有碳元素。通常人们将含有碳元素的化合物叫作有机化合物，简称有机物，将除有机物以外的其他化合物统称为无机化合物。有机物中除含有碳元素外，还可能含有氢、氧、氮、氯、磷和硫等元素。 有机物种类繁多，在已经发现和创造的亿万种 物质中，90% 以上是有机物。最简单的有机物是甲烷（CH4）。在人体所摄入的物质中，除空气、水、无机盐等以外，其余主要是糖类、油脂、蛋白质和维生素等有机物。 少数含碳元素的化合物，如 CO、CO2 和 Na2CO3 等，具有无机化合物的特 点，通常把它们看作无机化 合物。 认识食品成分 仔细阅读课前收集的食品包装袋上关于食品成分的说明，将获得的有关信息填入下表中 思考：你所收集的食品包装说明中列出了哪些主要成分？其中哪些属于有机物？ 一、糖类 糖类是由 C、H、O 三种元素组成的有机物①。 日常生活中常见的糖类物质主要有蔗糖、葡萄糖、 果糖、淀粉和纤维素等。人体摄入的糖类物质主要 是淀粉。 检验食物中的淀粉 分别取少许的面包片、米饭、土豆片置于培养皿或玻璃片上，向其中各滴加几滴碘水，观察现象。由此你能得出什么结论？ 上述实验中的食物在与碘水作用时，都呈现出蓝色，说明它们都含有淀粉［(C6H10O5)n］。淀粉分子是一种长链分子，相对分子质量从几万到几十万 不等，属于高分子化合物。 碘（I2）与淀粉溶液作用变蓝色，该显色反应灵敏度很高，常用于检验食物中是否含有淀粉。 食物中的淀粉在人体内不能被直接吸收，而是在淀粉酶和水的作用下，转变成葡萄糖（C6H12O6）并溶解在血液中。血液中的葡萄糖经缓慢氧化转变成二氧化碳和水，同时放出热量，供肌体活动和维持体温。糖类物质是人体的主要供能物质，人体所 需热量的 60% ～ 70% 来自糖类。每克糖完全氧化时，可产生大约 17 kJ 的热量。 二、油脂 油脂是一类重要的营养物质，其组成元素与糖 类相同，只是它们的分子组成和结构不同。常见的油脂有花生油、豆油、菜籽油、动物油和奶油等。 常温下，植物油脂呈液态，称为油；动物油脂呈固态，称为脂肪。二者统称为油脂 油脂是人体重要的供能物质，每克油脂在人体 内完全氧化时，可产生大约 38 kJ 的热量，约是相同 质量的糖类所释放热量的两倍。正常情况下，成年 人每日需要摄入 50～60 g 油脂，它供给人体每日所 需能量的 15%～25%。 人体内的脂肪是维持生命活动的备用能源。如果摄入的食物提供的能量不足，人体自身的脂肪就会被消耗，以补充人体需要的能量，此时人就会消瘦。而当人体摄入过多的油脂，又缺乏适量运动时，多余的油脂积累会引发肥胖和心脑血管疾病。 血脂是血液中含有的油脂和类似油脂样的物质的总称。血脂过高就会导致高脂血症。 “越王勾践剑”为什么没生锈 1965 年，考古工作人员在湖北江陵发掘 楚墓时，出土了两把寒光闪闪的宝剑。其中 一把剑上有“越王勾践自作用剑”8 个字， 这就是著名的春秋时期的越王勾践剑。 这两把宝剑埋藏在地下已有 2 000 多年 了，出土时依然光彩夺目、锋利无比，几乎 没有丝毫锈蚀。为了揭开宝剑的不锈之谜，考古工作者对宝剑的组成进行了检测，发 现宝剑的主要成分是青铜，而且表面曾被进行硫化处理，形成了一层致密的保护层， 大大增强了宝剑的抗锈蚀能力。另外，宝剑所在的墓室深埋地下，密封好、空气少， 而且地下水基本为中性，这样的环境条件非常有利于宝剑的保存 二氧化碳“变”葡萄糖和脂肪酸 2022 年 4 月 28 日，著名的《自然·催化》杂志 以封面文章的形式发表了一项最新研究成果。我国科研 人员通过电催化与生物合成相结合的方式，成功地以 二氧化碳（CO2）和水（H2O）为原料合成了葡萄糖 （C6H12O6）和脂肪酸（油脂水解的产物之一），为 人工和半人工合成“粮食”提供了新路径。 三、蛋白质 蛋白质是构成人体细胞的基础物质，是人体生长和修补破损组织所需要的主要营养物质。动物的肌肉、血液、乳汁、毛、角、蹄等的主要成分都是蛋白质，有些植物的根茎、种子和果实等也含有丰富的蛋白质。 食物中的蛋白质进入人体后，在蛋白酶和水的作用下，逐步分解成可被人体吸收的另一类重要有机物——氨基酸。其中一部分氨基酸在体内重新组合成肌肉、皮肤、毛发、血液和激素等。多余的氨基酸被氧化生成二氧化碳、尿素和水等排出体外。 成年人每天需要摄入 60～90 g 蛋白质，处于生长 发育时期的青少年需要的会更多些。另外，如果人体 缺乏糖类和油脂，蛋白质也是备用能量的来源。 蛋白质的性质与检验 取约1 mL鸡蛋清注入试管中，再加入约5 mL蒸馏水，振荡试管，使蛋清与水混合均匀， 进行下列实验。 1. 在酒精灯上加热试管，观察现象。 2. 用玻璃棒蘸取少量凝结了的鸡蛋清，在酒精灯火焰上灼烧，观察现象。 3. 用坩埚钳夹持少量蚕丝或毛发在酒精灯上点燃，闻一闻有什么气味产生。 鸡蛋清、蚕丝、毛发的主要成分都是蛋白质。 实验表明，蛋白质加热时会凝聚，从而失去其生理 活性。灼烧含蛋白质的物质时，会产生烧焦羽毛的 特殊气味。日常生活中，可用这种方法检验服装面 料是否为丝毛织品。 四、维生素 维生素是一类组成和结构都较为复杂的有机物， 其主要作用是调节肌体内进行的各种化学反应，以 保持健康。正常情况下，人体只需非常少量的维生 素，可以从含有维生素的蔬菜、水果等食物中获得。 维生素分为许多种，每种都有独特的功能，例如： 维生素 A 有助于保护视力，缺乏维生素 A，会 引起夜盲症。 维生素 C（也称抗坏血酸）对人体皮肤和牙龈的 健康有重要作用，缺乏维生素 C，会引起坏血病。 维生素 D 有助于骨骼和牙齿的生长发育。 人体每天除了需要摄取各种营养素以外，还需要 从蔬菜、水果中摄入一定量的纤维素。膳食中的纤维 素具有促进肠蠕动、帮助消化的功能。 美食中的化学反应——美拉德反应 饮食中的各种风味都源自调味料和烹饪过程中的化学反应。其中，烧烤食物的香味就来源于“美拉德反应”。 1912 年，法国化学家美拉德（L. C. Maillard，1878—1936）发现，甘氨酸与葡萄糖混合加热时会形成褐色的物质，并产生拟黑素以及上千种不同气味的分子，散发出诱人的香味。以红烧肉为例，炒糖色时加入的糖，在高温条件下分解为葡萄糖和果糖，它们与肉中的蛋白质和酱油中的氨基酸产生美拉德反应，最后收汁时，焦黄色泽便越发诱人，满室盈香。 五、拓展提升 一 课堂导入 2020年，农历春节刚开始，新冠肺炎 突如其来，首先席卷了武汉市，继而 扩散到全中国。 为防止病毒的传染，全中国人民响应 国家政策，各地区封城，各家庭居家 不出门，为抗疫做贡献。 居家期间，各家各户储备了大量的蔬菜、 面食、水果等营养物质。人们生活都需要 哪些营养物质呢？ 二 师生互动，共学新知 物质 （一）物质的分类 纯净物 混合物 单质 化合物 无机化合物 有机化合物 酸 碱 盐 氧化物 何为有机化合物？ 何为无机化合物？ 二 师生互动，共学新知 （二）有机化合物 有机化合物： 组成中含碳元素的化合物 无机化合物： 组成中不含碳 元素的化合物 比如：ＣＨ４、Ｃ６Ｈ１２Ｏ６等 比如：ＮａＣｌ、ＫＭｎＯ４等 区别有机物与无机物的关键： 是否含有碳元素 注意：ＣＯ、ＣＯ２、Ｈ２ＣＯ３、碳酸盐、碳酸氢盐等虽是含有碳元素的化合物， 但它们具有无机化合物的特点，属于无机化合物。 二 师生互动，共学新知 例１、下列关于一氧化碳、二氧化碳、甲烷的说法中，正确的是（　 ） 　　　　A.都是含碳的化合物 B.都是有机物 　　　　C.碳元素化合价相同 D.都是无机物 A 例2 、下列化合物中，属于有机物的 （ 　 ） 　　　A.盐酸（HCl） B.碳酸(H2CO3) 　　　C.醋酸(CH3COOH) D.硫酸(H2SO4) Ｃ 二 师生互动，共学新知 （三）糖类（由C、H、O三种元素组成） 1、淀粉(C6H10O5)n 属于糖类，它主要存在于食物的种子或块茎中， 如：稻米、麦子、马铃薯、番薯等。相对分子 质量从几万到几十万。它经过变化最终变成 葡萄糖C6H12O6,葡萄糖经过肠壁吸收进入血液 成为血糖，输送到各组织器官，为人体提供营 养，又在酶的作用下，转化为淀粉储存在肝脏 和肌肉中。 二 师生互动，共学新知 2、蔗糖(C12H22O11) 储存在甘蔗、甜菜等植物中的糖，日常生活中的白糖、冰糖以及红糖的主要成分就是蔗糖，它也是食品中常用的甜味剂。 资料：大米、花生、面粉、玉米、薯干和大豆等，应储存在干燥通风的地方，因为它们在温度为30－38度、相对湿度80％－85％以上时，最易发霉，滋生有黄霉素的黄曲霉素。而黄曲霉素十分耐热，即使蒸煮也不能将其破坏，只有加热到280度以上才能将其破坏。然而黄曲霉素能损坏人的肝脏，诱发肝癌等疾病。因此 霉变的食物绝对是不能食用。 优质大米　　　　霉变大米 二 师生互动，共学新知 （四）油脂（常见：花生油、豆油、菜油、牛油、奶油等） ①油：（液态）植物油 ②脂：（脂肪、固态）动物油 资料：油脂在人体内完全氧化时，每克放出39.3KJ的能量，比糖类多一倍，因此它是重要的供能物质 ，正常下，每日需摄入50－60g油脂，它可以供人体日需能量的20－25％。 一般人体内储存约占人体质量大的10－20％的脂肪，它是维持生命活动的备用能源。当人进食量小、摄入食物的能量不足以支付肌体消耗的能量时，就要消耗自身的脂肪，此时人就会消瘦。 油脂类食品 二 师生互动，共学新知 （五）蛋白质 1.组成(C、H、O、N) 蛋白质是由多种氨基酸（如丙氨酸，甘氨酸等）构成的极为复杂的化合物，相对分 子质量从几万到几百万。 丙氨酸 CH3－CH－COOH NH2 CH2－COOH NH2 甘氨酸 蛋白质类食品 二 师生互动，共学新知 2. 蛋白质在体内的新陈代谢 食物 蛋白质（60－70g） 氨基酸 胃、肠 被氧化 尿素、CO2、H2O等 人体所需要的蛋白质 重新组合 二 师生互动，共学新知 3、蛋白质的作用 a、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。 b、血红蛋白在吸入O2和呼出CO2的过程中起载体作用 血红素结构图 氧合血红蛋白 二 师生互动，共学新知 C、蛋白质在体内分解并被氧化而提供热量 D、酶也是一种蛋白质，做生物催化剂，每一种酶只能催化一种反应，而且必须在　　　　　　 　　适宜的体温和接近中性的条件下进行。 例如：在口中咀嚼米饭和馒头时会感觉到甜味，这就是因为唾液种有淀粉酶， 它将食物中的部分淀粉催化水解为麦芽糖的缘故。当然余下的淀粉由小肠中的 姨淀粉酶催化水解为麦芽糖；麦芽糖在肠液中的麦芽糖酶的催化下，水解为人 体可以吸收的葡萄糖 注意：有些物质如甲醛等会与蛋白质发生反应，破坏蛋白质的结构，使其变质， 因此，可以用甲醛水溶液（福尔马林）制作动物标本，而使标本长久保存。 二 师生互动，共学新知 （六）维生素（20多种） 维生素在人体内需要量较少，不能合成，但是，它们可以起到调节新陈代谢、预防疾病、维持自身健康的作用。缺乏某种维生素人就会生病，如：缺乏VA,会引起夜盲症；缺VC会引起坏血病。水果、蔬菜、种子食物、动物肝脏、肌肉、鱼类、鱼肝油、蛋类、牛奶和羊奶等均含有丰富的维生素。 二 师生互动，共学新知 例３、有人用甲醛水溶液浸泡水产品并出售，这样做会有什么危害？ 例４、一女运动员可以在60s内跑完400m。她的最大氧气吸入量为4L/min，而肌肉在工作达到极限时，每公斤体重每分钟需要氧气约0.2L，如果该女运动员体重为50kg，则 她将缺氧多少L？ 甲醛会与蛋白质发生反应，破坏人体蛋白质的结构，使其变质。 解：每公斤体重每分钟需要氧气越０.２Ｌ，５０Ｋｇ就需要１０Ｌ 该女运动员可以在60s内跑完400m，最大氧气吸入量为 跑完４００米氧气有４Ｌ，所以缺氧１０Ｌ－４Ｌ＝６Ｌ 二 师生互动，共学新知 例５、蛋白质是人体必需的重要营养成分之一。下列食物中，富含蛋白质的是（ 　　 ） 　　　　　A．豆腐　　B．馒头　　C．西红柿　　D．豆油 Ａ 例６、下列物质属于有机物的是（ 　　 ） A．一氧化碳　B．碳酸钙　C．维生素　D．硝酸铵 Ｃ 例７、某物质燃烧生成二氧化碳、水、二氧化硫，则该物质中一定含有（ 　 ） 　　　　A．碳、氧元素 　B．硫、氧元素 　　　　C．碳、氧、硫元素 D．碳、硫元素 Ｃ 三 课堂小结 1、营养物质包括:蛋白质、糖类、油脂、维生素、 无机盐和水六大类 2、蛋白质是构成细胞的基本物质，是肌体生长和修补受损组织的主要的原料 3、糖类和油脂在人体类内经氧化放出能量，为肌体活动和维持恒定的体温提供能量 ４、维生素可以起到调节新陈代谢、预防疾病和维持身体健康的作用 ５、物质的分类、有机化合物、无机化合物 总结 导致钢铁锈蚀的因素 01 02 减缓钢铁锈蚀的方法 03 废旧金属的回收利用 第九单元 金属 第三节 金属材料的锈蚀与防护 by 劉66老师 （鲁教版）九年级 Lavf58.46.101 Lavf57.83.100 $$