7.4基本营养物质 课件 -2024-2025学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

第四节 基本营养物质 第1课时 糖类 第七章 有机化合物 1 俗话说，民以食为天，美味的食物不仅满足人们饥饿时的渴望，同时还给我们提供了丰富的营养物质。 新课引入 在人体所摄入的物质中，根据人体所需营养素，可分为六大类： 糖类、蛋白质、油脂、维生素、无机盐、水。 学习目标 1.知道糖类的组成及重要性质。结合实例认识高分子、糖类等有机化合物在生产、生活中的重要应用。 2.认识葡萄糖的分子结构和特征反应。 3.认识二糖、多糖的水解及水解产物。 可用通式____________表示，也称为____________ 。 一、糖类 糖类是由____________三种元素组成。 碳、氢 、氧 Cn(H2O)m 碳水化合物 1.糖类的组成 不符合通式Cn(H2O)m的也可能是糖类化合物，如：鼠李糖 C6H12O5 符合通式Cn(H2O)m也可能不是糖，如：乙酸 C2H4O2 生活中常见的糖类 淀粉[(C6H10O5)n] 纤维素[(C6H10O5)n] 葡萄糖[C6H12O6] 蔗糖[C12H22O11] 果糖[C6H12O6] 一、糖类 2.糖类的分类 类别 特点 代表物 代表物的分子式 单糖 二糖 多糖 不能再水解为更简单的糖分子 一分子二糖水解后能生成两分子单糖 一分子多糖水解后能生成多分子单糖 葡萄糖、果糖 蔗糖、麦芽糖、乳糖 淀粉、纤维素 C6H12O6 C12H22O11 (C6H10O5)n 葡萄糖和果糖互为同分异构体；蔗糖和麦芽糖也互为同分异构体； 淀粉和纤维素是天然有机高分子，由于n值不同，不能互称为同分异构体。 二、葡萄糖 葡萄糖是最重要的单糖，是构成多种二糖和多糖的基本单元。 1.结构 C6H12O6 CH2OH-CHOH-CHOH-CHOH-CHOH-CHO 分子式： 结构简式： 或CH2OH(CHOH)4CHO 2.物理性质 葡萄糖是一种________的______晶体，_____溶于水。 有甜味 无色 能 官能团： 羟基、醛基 课堂检测 1.葡萄糖的结构简式为CH2OH(CHOH)4CHO，其对应的性质中不正确的是(　　) A.与钠反应放出氢气 B.可与乙酸发生酯化反应 C.能发生银镜反应 D.可使小苏打溶液冒出气泡 2.分别取1 mol葡萄糖进行下列实验： (1)与醋酸反应生成酯，从理论上讲完全酯化需________ g醋酸。  (2)若使之全部转化为CO2和H2O，所需氧气的体积在标准状况下为________ L，反应的化学方程式为_______________________________ ⁠。  D 300 134.4 C6H12O6＋6O2 6CO2＋6H2O 3.化学性质 【实验7-7】(1)在试管中加入2 mL 10% NaOH溶液，滴加5滴5% CuSO4溶液，得到新制的Cu(OH)2 。再加入2 mL 10%葡萄糖溶液，加热，观察现象。 最终有砖红色沉淀生成 葡萄糖具有还原性，能被新制Cu(OH)2悬浊液氧化为砖红色沉淀Cu2O 二、葡萄糖 【实验7-7】(2)在洁净的试管中加入1 mL 2% AgNO3溶液，然后一边振荡试管，一边逐滴加入2%氨水，直到最初产生的沉淀恰好溶解为止，得到银氨溶液。再加入1 mL 10%葡萄糖溶液，振荡，然后放在水浴中加热，观察现象。 生成银白色光亮的银镜 葡萄糖可以将银氨溶液中的银元素还原为单质银 3.化学性质 二、葡萄糖 注意：葡萄糖两个特征反应需注意的问题 (2)银镜反应(碱性条件) ①试管洁净；②银氨溶液应现用现配；③采用水浴加热。 (1)葡萄糖与新制的Cu(OH)2反应(碱性条件) ①新制的Cu(OH)2要现用现配； ②配制时NaOH要过量，将少量CuSO4滴到过量的NaOH溶液中。 3.化学性质 二、葡萄糖 三、二糖和多糖 【实验7-8】(1) 回忆生物课中学习的检验淀粉的方法。将碘溶液滴到一片慢头或土豆上，观察现象。 【实验7-8】(2) 在试管中加入0.5g淀粉和4mL 2mol/L H2SO4溶液，加热。待溶液冷却后向其中加入NaOH溶液，将溶液调至碱性，再加入少量新制的Cu(OH)2，加热。观察并解释实验现象。 淀粉遇单质碘变蓝。 最终有砖红色沉淀生成 蔗糖、淀粉和纤维素等在稀酸的催化下能发生水解反应，最终生成单糖。工业上一般用淀粉水解的方法生产葡萄糖。 葡萄糖 (C6H10O5)n + nH2O nC6H12O6 催化剂 淀粉(或纤维素) 葡萄糖 果糖 C12H22O11 + H2O C6H12O6 + C6H12O6 蔗糖 催化剂 三、二糖和多糖 四、糖类的用途 淀粉[(C6H10O5)n]是高分子化合物，食物淀粉在淀粉酶和水的作用下，最终变成葡萄糖。 C6H12O6+6O2=====6CO2+6H2O 酶 人体所需热量的60%~70%来自糖类，是人体主要的供能物质。 葡萄糖在酶的催化作用下经缓慢氧化转变成二氧化碳和水，同时放出能量，供机体活动和维持恒定体温的需要。 淀粉 (C6H10O5)n 糊精 [(C6H10O5)m (m＜n)] 麦芽糖 (C12H22O11) 葡萄糖 (C6H12O6) 酶 酶 酶 食草动物的体内有纤维素水解酶，可将纤维素水解生成葡萄糖。人体内没有类似的酶，无法吸收和利用纤维素。但食物中的纤维素能刺激肠道蠕动，有助于消化，因此人们应摄入一定量的蔬菜、水果和粗粮等含纤维素较多的食物。 四、糖类的用途 以富含_______的植物秸秆为原料生产燃料乙醇 淀粉和纤维素也是重要的工业原料，二者水解生成的葡萄糖在酶的催化下可以转变为乙醇。这个转化过程被广泛应用于酿酒和利用生物质生产燃料乙醇。 纤维素 以富含_____的农作物为原料酿酒 淀粉 C6H12O6 2CH3CH2OH＋2CO2↑ 酶 四、糖类的用途 代糖是指除糖以外，另一种可为食物添加 甜味的物质，又叫甜味剂。代糖的种类是很 多的，根据产生热量的多少，可以分为营养性 的甜味剂(可产生热量)和非营养性的甜味剂(无热量)。 营养性甜味剂也就是食用后会产生热量的代糖，但产生的热量比蔗糖低，如山梨醇、甘露醇、木糖醇。 非营养性甜味剂又被人们叫做低能量甜味剂，只需要很少的量就可以产生足够的甜度，且几乎不含热量。目前市面上常见的代糖主要有安赛蜜、阿斯巴甜、木糖醇、纽甜、糖精、甜蜜素、甜菊糖苷、三氯蔗糖等。 补充：“代糖”那些事 1.下列有关糖类的叙述正确的是( ) A.含1 mol葡萄糖的水溶液与足量金属钠反应，最多生成2.5 mol H2 B.酿酒过程是淀粉先水解成葡萄糖，葡萄糖再分解成乙醇和二氧化碳 C.淀粉在人体内直接水解生成葡萄糖，供人体组织的营养需要 D.蔗糖是最重要的二糖，它的相对分子质量是葡萄糖的两倍 2.能证明淀粉已经完全水解的试剂是( ) A.碘化钾溶液 B.银氨溶液 C.碘水 D.酚酞溶液 B C 课堂检测 课堂检测 3.如何判断淀粉是完全水解、部分水解还是尚未水解？ 淀粉 △ 20% H2SO4 水解液 (呈酸性) 碘水 NaOH 现象A 中和液 (呈碱性) 情况 结论 现象A 现象B ① 未水解 ② 部分水解 ③ 完全水解 溶液呈蓝色 未产生银镜 溶液不呈蓝色 出现银镜 溶液呈蓝色 出现银镜 现象B 新制银氨溶液 △ 第四节 基本营养物质 第2课时 蛋白质 第七章 有机化合物 19 学习目标 1.了解蛋白质的组成，掌握蛋白质的主要性质。 2.结合实例认识蛋白质在生产、生活中的应用。 健美运动员为了保持身材，除了每天正常饮食之外，还要额外补充一定量的蛋白质，你知道这是为什么吗？ 新课引入 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。健美运动员为了更好促进肌肉的生长，所以需要额外补充一定量的蛋白质。 一、蛋白质的组成及构成 1.蛋白质的存在和组成 蛋白质是构成______的基本物质，存在于各类生物体内。 细胞 组成：由_____________________等元素组成，是由多种氨基酸(如甘氨酸、丙氨酸等)构成的极为复杂的化合物，相对分子质量从几万到几百万，是一类非常复杂的________________。 碳、氢、氧、氮、硫 天然有机高分子 观察甘氨酸和苯丙氨酸的结构简式，辨认其中的官能团，并说明其结构的共同点。 H O CH2 NH2 O C 一、蛋白质的组成及构成 2.氨基酸 CH2 H O O C CH NH2 氨基酸分子中都含有氨基(一NH2)和羧基(一COOH)。在一定条件下，氨基酸之间能发生聚合反应，生成更为复杂的多肽，进而构成蛋白质。人体从食物中摄取的蛋白质在消化道内酶的作用下，经过水解反应生成各种氨基酸。 一、蛋白质的组成及构成 2.氨基酸 氨基酸可看作是羧酸分子烃基上的氢原子被氨基取代的化合物。组成蛋白质的氨基酸几乎都是α-氨基酸(氨基与羧基连在同一个碳原子上) H O CH NH2 O C R H O CH NH2 O C CH3 丙氨酸(α-氨基丙酸) 谷氨酸(2-氨基戊二酸) CH NH2 COOH CH2 CH2 HOOC 二、蛋白质的化学性质 我国科学家于1965年在世界上首次完成了具有生命活力的蛋白质——结晶牛胰岛素的全合成，对蛋白质的研究作出了重要贡献。 蛋白质是生命的物质基础，是有机大分子，是构成细胞的基本有机物，是生命活动的主要承担者。没有蛋白质就没有生命。 二、蛋白质的化学性质 【实验7-9】(1) 向盛有鸡蛋清溶液的试管中加入几滴醋酸铅溶液，观察现象。 生成白色沉淀 1.蛋白质的水解 蛋白质 酸、碱或酶 水解反应 水解反应 多肽 氨基酸 2.蛋白质的变性 变性条件：重金属的盐类、强酸、强碱、乙醇、加热、紫外线等。 变性：蛋白质在一些化学试剂或一些物理因素作用下，失去生理活性，溶解度下降而析出的过程。 变性是不可逆的过程，加水后析出的固体无法再次溶解。 二、蛋白质的化学性质 【思考1】试分析为什么医院里可以用高温蒸煮，紫外线照射或涂抹医用酒精杀菌消毒，在生物实验中用甲醛溶液(福尔马林)保存标本，农业上用波尔多液(CuSO4和生石灰和水)防治农作物病害的原因？ 在生产和生活中，可以用一些化学试剂或某些物理因素使蛋白质发生变性从而使细菌或病毒的蛋白质失去生理活性，以起到杀灭细菌的目的。 【思考2】为什么疫苗要保存在冰箱里？ 疫苗等生物制剂的低温保存防止其中蛋白质变性。 【思考3】误服可溶性重金属盐应立即采取什么急救措施呢？ 立即服用大量鲜牛奶、豆浆、鸡蛋清等高蛋白质食物，使重金属离子与蛋白质发生变性生成沉淀，减少吸收，从而减轻重金属对机体的危害。 【实验7-9】(3) 在酒精灯的火焰上分别灼烧一小段头发和丝织品，小心地闻气味。 二、蛋白质的化学性质 【实验7-9】(2) 向盛有鸡蛋清溶液的试管中滴入几滴浓硝酸，加热，观察现象。 溶液显黄色 可闻到烧焦羽毛的特殊气味 3.蛋白质的显色反应 向蛋白质溶液加入浓硝酸会有___色沉淀产生，加热后沉淀变_____色。 可用于蛋白质的分析检测 固体蛋白质如皮肤、指甲遇浓硝酸变______色。 白 含有苯环 黄 黄 二、蛋白质的化学性质 4.蛋白质的燃烧反应 可用于蛋白质的鉴别 一般生成CO2、H2O、N2、SO2、P2O5等物质。烧焦羽毛的特殊气味。 【应用】真假羊毛衫、蚕丝被的鉴别 1.下列关于蛋白质的组成与性质的叙述正确的是( ) A.若误食重金属盐而引起中毒，可服用大量牛奶或豆浆进行解救 B.向蛋白质溶液中加入CuSO4、Na2SO4浓溶液，均会使其变性 C.向鸡蛋白溶液中加入醋酸铅溶液，生成白色沉淀，加水可重新溶解 D.蛋白质在酶的作用下，可直接水解生成各种氨基酸 A 三、蛋白质的用途 1.毛和蚕丝的成分都为蛋白质，可以制作服装； 2.从动物皮、骨中提取的明胶可作食品增稠剂，生成医药胶囊和摄影用感光材料，阿胶可作中药材等； 4. 蛋白质存在于一切细胞中，是人类必需的营养物质。 绝大多数酶也是蛋白质，是重要的催化剂。 3.从牛奶、大豆中提取的酪素可用于制作食品和涂料； 第四节 基本营养物质 第3课时 油脂 第七章 有机化合物 31 学习目标 1.了解油脂的组成，掌握油脂的主要性质。 2.结合实例认识油脂在生产、生活中的应用。 新课引入 油脂摄入过少，人易消瘦 油脂摄入过多，人易肥胖 消瘦或者肥胖皆不利于人体健康。那么，油脂具有什么样的性质？ 一、油脂的组成、结构 油脂也是一类重要的营养物质，是油和脂的统称，其组成元素与糖类相同。 (即C、H、O) 1.组成元素 2.结构 饱和脂肪酸 硬脂酸：____________ 软脂酸：____________ C17H35COOH C15H31COOH 不饱和脂肪酸 油 酸：____________ 亚油酸：____________ C17H33COOH C17H31COOH 酯 油脂 CH2 O H CH CH2 O H O H ——高级脂肪酸的甘油三酯 二、油脂的分类、物理性质 3.分类 (1)根据室温下油脂状态，油脂分为____和_______。 油 脂肪 较多不饱和高级脂肪酸甘油酯 较多饱和高级脂肪酸甘油酯 (2) 若结构简式中R、R'、R″为同一种烃基的油脂称为______________；R、R'、R″为不同种烃基的油脂称为______________。 简单甘油酯 混合甘油酯 二、油脂的分类、物理性质 4.物理性质 油脂的平均相对分子质量较大，但不是高分子化合物，属于混合物。 室温下，植物油通常呈______，动物油脂通常呈_______ ， 密度比水____ ，黏度较大，____溶于水，易溶于__________。 液态 固态 小 难 有机溶剂 食品工业中根据这一性质，常使用有机溶剂来提取植物种子里的油。 三、油脂的化学性质 2.油脂的氢化——加成反应 不饱和高级脂肪酸甘油酯(液态) + H2 饱和高级脂肪酸甘油酯(固态) 一定条件 ①在酸性条件下，水解生成____________ ⁠和______ 。 ②油脂在碱性条件下的水解反应称为______⁠反应，获得________________和______，进行______生产。 1.水解反应 高级脂肪酸 皂化 甘油 高级脂肪酸盐 甘油 肥皂 人造脂肪(硬化油) 氢化 植物油 三、油脂的化学性质 2.油脂的氢化——加成反应 液态植物油在一定条件下与H2发生加成⁠反应，提高饱和程度，生成固态的氢化植物油。氢化植物油性质稳定，不易变质，便于运输和储存，可用来生产人造奶油、起酥油、代可可脂等食品工业原料。 【思考】薯片袋子里充入氮气，月饼中加脱氧剂包有什么作用？ 食品中的油脂结构中含有碳碳双键，容易被氧气氧化，变质后产物的带有“哈喇”味。薯片袋中充入的气体是氮气，氮气不与油脂反应。月饼中脱氧剂为还原性铁粉，可除去食品包装袋中的氧气，进而延长食品的保质期。 奶油(俗称“黄油”) 不易保存且生产成本高，人造奶油在食品工业应用广泛。 四、油脂在生产、生活中的应用 1.油脂也是人体重要的供能物质，在脂肪酶和水的作用下，水解为脂肪酸和甘油。然后再分别进行氧化分解，释放能量。 2.能促进脂溶性维生素(如维生素A、D、E、K)的吸收，并为人体提供亚油酸等必需脂肪酸。 3.具有保持体温和缓冲作用，能保护内脏器官。 4.能增加食物的滋味，增进食欲，保证机体的正常生理功能。 5.工业上生产高级脂肪酸和甘油，制肥皂等 课堂检测 1.下列关于油脂的叙述不正确的是( ) A.油脂难溶于水，可用分液的方法分离油脂和水的混合物 B.天然油脂都是混合物，没有固定的熔、沸点 C.油脂都是高级脂肪酸的甘油酯 D.油脂都不能使酸性KMnO4溶液褪色 E.能用植物油为萃取剂萃取溴水中的溴 F.植物油在空气中久置，会产生“哈喇”味，原因是发生加成反应 DEF 课堂检测 2.在一定条件下，动植物油脂与醇反应可制备生物柴油，化学方程式如下： 下列叙述错误的是(　　) A.生物柴油由可再生资源制得 B.生物柴油是不同酯类组成的混合物 C.动植物油脂是高分子化合物 D.“地沟油”可用于制备生物柴油 C 3.怎么用化学方法区别两瓶失去标签的植物油及直馏汽油？ 方法一：取两液体少许，置于试管中，各滴加溴水，振荡，溴水颜色褪色的为植物油，液体分层，上层液体呈橙红色的为直馏汽油。 方法二：取两液体少许，置于试管中，各滴加一定量的浓NaOH溶液，煮沸，冷却，如液体不再分层，则为植物油，如液体仍分层，则为直馏汽油。 课堂检测 植物油属于油脂类，分子结构中含有 和酯基 ； 直馏汽油主要成分为饱和的烷烃、环烷烃和芳香烃。 —C—O—R = O C C 常见有机物的检验和鉴别 物质 试剂与方法 现象 烯烃、炔烃 溴水(或溴的四氯化碳溶液) 褪色 酸性高锰酸钾溶液 醇 钠 产生气体 醛(葡萄糖、麦芽糖等还原糖) 银氨溶液、加热 产生银镜 新制的氢氧化铜、加热 产生砖红色沉淀 物质 试剂与方法 现象 羧酸 紫色石蕊溶液 变红 碳酸钠溶液、碳酸氢钠溶液 产生气体 酯 氢氧化钠溶液(滴有酚酞)、加热 溶液红色变浅或褪色，不分层 淀粉 碘水 变蓝色 蛋白质 浓硝酸 变黄色 灼烧 产生烧焦羽毛的气味 常见有机物的检验和鉴别 课堂检测 1.向有机化合物X中加入合适的试剂(可以加热)，检验其官能团。下列有关结论不正确的是(　　) 选项 试剂 现象 结论 A 金属钠 有气体产生 含羟基或羧基或羟基和羧基 B 银氨溶液 产生银镜 含有醛基 C 碳酸氢钠溶液 产生气泡 含有羧基 D 溴水 溶液褪色 含有碳碳双键 D 2.下列实验操作和现象以及对应的结论正确的是(　　) 选项 操作和现象 结论 A 向汽油和地沟油中分别加入足量的NaOH溶液并加热，现象不同 可鉴别出地沟油 B 分别向鸡蛋清水溶液中加入饱和硫酸铵溶液和硫酸铜溶液，均产生沉淀 蛋白质遇盐变性 C 加热乙醇与浓硫酸的混合溶液，将产生的气体通入少量酸性KMnO4溶液，溶液紫红色褪去 有乙烯生成 D 向蔗糖溶液中加入稀硫酸，水浴加热一段时间，再加入新制Cu(OH)2悬浊液，用酒精灯加热，未见砖红色沉淀 蔗糖未水解 A 课堂检测 4.在日常生活中，下列做法错误的是( )。 A.用灼烧法鉴别毛织品和棉织品 B.用纯碱洗涤锅盖上的油渍 C.用闻气味的方法鉴别白酒和米醋 D.用淀粉溶液鉴别加碘食盐和不含碘的食盐  D 课堂检测 Lavf58.20.100 Lavf58.20.100 Lavf57.71.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf58.20.100 $$