内容正文:
第一节食物中的有机物教案
一、教学目标
化学观念:了解有机物的概念,能区分常见的有机物与无机物;知道糖类、油脂、蛋白质、维生素是食物中的重要有机物,认识它们的组成、性质及在人体中的转化与作用。
科学思维:通过淀粉、蛋白质的检验实验,学习利用特征反应进行物质检验的科学方法;通过分析食物中有机物的结构与性质,建立“结构决定性质,性质决定用途”的化学观念。
科学探究与实践:能独立完成淀粉检验、蛋白质性质与检验的实验操作,规范描述实验现象并得出结论;能结合食品包装袋信息,识别食物中的有机物成分。
科学态度与责任:认识有机物对人体健康的重要意义,树立合理膳食、均衡营养的观念;了解化学与生活的密切联系,感受化学对改善人类生活的重要作用。
二、教学重难点
重点:有机物的概念;糖类、油脂、蛋白质、维生素的组成、性质与生理作用;淀粉与蛋白质的检验方法。
难点:有机物与无机物的区分;淀粉、蛋白质在人体内的转化过程。
三、教学过程
(一)导入新课
情境引入:米饭、馒头等食物烧焦后会变成黑色残渣,主要成分是碳单质,说明食物中含有碳元素。
概念构建:
有机物:通常将含有碳元素的化合物叫做有机化合物,简称有机物。有机物中除碳元素外,还可能含有氢、氧、氮、氯、磷、硫等元素。
无机物:除有机物以外的其他化合物统称为无机化合物。
特例说明:少数含碳化合物(如CO、CO₂、Na₂CO₃等)具有无机化合物的特点,通常看作无机化合物。
过渡:人体摄入的物质中,除空气、水、无机盐外,其余主要是糖类、油脂、蛋白质和维生素等有机物,这些有机物是食物中的重要营养物质。
(二)新课讲授
1.观察思考:认识食品成分
活动任务:阅读课前收集的食品包装袋成分说明,将信息填入下表:
食品名称
主要成分及含量
饼干(示例)
小麦粉(主要成分为淀粉)、白砂糖、植物油、鸡蛋(主要成分为蛋白质)、维生素A、维生素D
馒头
小麦粉(淀粉)、水、酵母
纯牛奶
水、蛋白质、脂肪、乳糖、维生素、钙
花生油
植物油脂
苹果
糖类、维生素、水、膳食纤维
思考问题:食品成分中哪些属于有机物?(引导学生识别糖类、油脂、蛋白质、维生素等有机物)
2.糖类
组成与常见物质:糖类由C、H、O三种元素组成,旧称碳水化合物,可表示为Cₙ(H₂O)ₘ。常见糖类物质包括蔗糖、葡萄糖、果糖、淀粉和纤维素等,人体摄入的糖类主要是淀粉。
活动探究10-1:检验食物中的淀粉
实验操作:取少许面包片、米饭、土豆片置于培养皿上,各滴加几滴碘水,观察现象。
实验现象:食物变蓝。
实验结论:碘(I₂)与淀粉溶液作用会变成蓝色,该反应灵敏度高,可用于检验食物中的淀粉。
淀粉的结构与人体转化:
淀粉的化学式为(C₆H₁₀O₅)ₙ,是高分子化合物,相对分子质量从几万到几十万不等。
淀粉在人体内不能直接吸收,在淀粉酶和水的作用下转化为葡萄糖(C₆H₁₂O₆),葡萄糖在血液中缓慢氧化生成CO₂和H₂O,同时放出热量,供肌体活动和维持体温。
生理作用:糖类是人体的主要供能物质,人体所需热量的60%~70%来自糖类;每克糖完全氧化可产生约17kJ的热量。
3.油脂
组成与分类:油脂的组成元素与糖类相同(C、H、O),但分子组成和结构不同。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。
生理作用:油脂是人体重要的供能物质,每克油脂完全氧化可产生约38kJ的热量,约为等质量糖类释放热量的两倍;成年人每日需摄入50~60g油脂,提供人体每日所需能量的15%~25%。
与健康的关系:脂肪是维持生命活动的备用能源,能量不足时脂肪会被消耗补充能量;摄入过多油脂且缺乏运动,会导致脂肪积累,引发肥胖和心脑血管疾病。
拓展阅读:二氧化碳“变”葡萄糖和脂肪酸:2022年我国科研人员通过电催化与生物合成结合,以CO₂和H₂O为原料合成了葡萄糖和脂肪酸,为人工合成“粮食”提供了新路径。
4.蛋白质
组成与来源: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的主要营养物质。动物的肌肉、血液、乳汁、毛、角、蹄,以及部分植物的根茎、种子和果实中都含有丰富的蛋白质。
人体转化过程:食物中的蛋白质在蛋白酶和水的作用下,逐步分解为氨基酸;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CO₂、尿素和水排出体外。
生理作用:成年人每天需摄入60~90g蛋白质,青少年生长发育期需要更多;缺乏糖类和油脂时,蛋白质可作为备用能量来源。
活动探究10-2:蛋白质的性质与检验
实验1:加热鸡蛋清,观察到蛋白质凝聚,说明蛋白质加热会变性,失去生理活性。
实验2:灼烧凝结的鸡蛋清,产生烧焦羽毛的特殊气味。
实验3:灼烧蚕丝或毛发,同样产生烧焦羽毛的气味。
结论:灼烧含蛋白质的物质会产生烧焦羽毛的气味,该方法可检验服装面料是否为丝毛织品。
5.维生素
概念与作用:维生素是组成和结构复杂的有机物,主要作用是调节肌体内的化学反应,维持人体健康;人体只需少量维生素,可从蔬菜、水果中获取。
常见维生素的功能与缺乏症:
维生素A:有助于保护视力,缺乏会引起夜盲症。
维生素C(抗坏血酸):对皮肤和牙龈健康有重要作用,缺乏会引起坏血病。
维生素D:有助于骨骼发育和牙齿生长。
拓展:膳食纤维:人体还需从蔬菜、水果中摄入纤维素,膳食纤维可促进肠蠕动、帮助消化。
四、课堂小结
糖类、油脂、蛋白质是食物中的主要供能有机物,为人体提供能量和物质基础;维生素是调节人体生理功能的重要有机物,这些有机物对维持人体正常生命活动至关重要。
五、板书设计
(一)有机物与无机物
有机物:含碳化合物(除CO、CO₂、Na₂CO₃等)
无机物:除有机物外的化合物
(二)食物中的有机物
1.糖类
-组成:C、H、O(Cₙ(H₂O)ₘ)
-检验:遇碘水变蓝
-作用:主要供能物质(60%~70%热量)
2.油脂
-分类:油(液态)、脂肪(固态)
-作用:重要供能物质(约为糖类2倍热量)
3.蛋白质
-转化:蛋白质→氨基酸→新蛋白质/CO₂+尿素+H₂O
-检验:灼烧产生烧焦羽毛气味
4.维生素
-功能:调节生理反应,维持健康
-缺乏症:A-夜盲症;C-坏血病;D-佝偻病
六、作业设计
收集1~2种食品包装袋,识别其中的有机物成分,判断属于糖类、油脂、蛋白质还是维生素。
完成淀粉检验实验:取家中的米饭、馒头、土豆,滴加碘水观察现象,记录实验结果。
查阅资料,了解合理膳食的营养搭配建议,观察学校食堂每日食谱,制定一份一日三餐的营养食谱。
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