7.4 糖、油脂和蛋白质（教学课件）化学沪科版必修第二册

该高中化学课件聚焦糖类、油脂和蛋白质的组成、结构、性质及应用，以“民以食为天”生活情境导入，联系六大营养素引出有机化合物，搭建生活与化学的学习支架，衔接分类、特征反应及生产生活应用等知识点。 其亮点在于通过实验探究（如葡萄糖燃烧验证元素组成）和问题驱动（如淀粉与纤维素是否同分异构体），培养科学思维与科学探究能力。典型范例结合生活（如八宝粥广告辨析），帮助学生建立化学观念，提升解决实际问题能力，教师可利用结构化内容提高教学效率。

第7章 常见的有机化合物 7.4 糖、油脂和蛋白质 沪科版必修第二册 油脂 2 糖 1 知识导航 3 蛋白质 知识导航 明·学习目标 1.了解糖类、油脂和蛋白质的组成和结构特征 2.了解糖类、油脂和蛋白质的特征反应 3. 认识糖类、油脂和蛋白质在生产、生活中的重要应用 俗话说“民以食为天”，又说“人是铁，饭是钢，一顿不吃饿得慌”。 同学们知道平常吃的饭中都富含哪些营养元素吗？ 重要的营养素有糖类、油脂、蛋白质、维生素、无机盐和水等。 除了无机盐和水以外，其他的都是有机化合物。 引·新课导入 01 糖 糖 糖的组成与存在 富含糖类的物质 糖类是许多生命体维持生命活动所需能量的主要来源。 我们通常遇到的糖类有葡萄糖、蔗糖、淀粉和纤维素 探·知识奥秘 糖 糖的组成与存在 （1）试从葡萄糖的分子组成解释为什么它们曾经被称为“碳水化合物”。 （2）淀粉与纤维素的化学式都可用（C6H10O5）n 表示。在一定条件下，两者皆可水解生成葡萄糖，那么它们是同一种物质吗？为什么？ 探·知识奥秘 糖 如何对这些糖类物质进行分类呢？ (依据：是否水解及水解产物的不同进行分类) 类别 单糖 二糖 多糖 特点 代表物 、_____ 、 、乳糖 、_______ 代表物分子式 葡萄糖 果糖 蔗糖 麦芽糖 淀粉 纤维素 C6H12O6 C12H22O11 (C6H10O5)n 是 是 否 n不同，分子式不同，不能互称为同分异构体 不能再水解成更简单的糖分子 一分子二糖能水解成两分子单糖 一分子多糖能水解成多分子单糖 是否为 同分异构体 探·知识奥秘 糖 糖的组成与存在 1.定义： 糖类一般是多羟基醛或多羟基酮，以及能水解生成多羟基醛或多羟基酮的物质。 2.组成： 碳、氢、氧元素 3.大多数糖类化合物的通式： Cm(H2O)n 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 C2H4O 注意 碳水化合物 探·知识奥秘 糖 有甜味的物质不一定是糖类， 如甘油(丙三醇)有甜味,但属于醇类； 糖精，木糖醇有甜味，都不属于糖类。 想一想：1.糖类一定有甜味吗? 糖类物质不一定有甜味,如淀粉、纤维素; 2.有甜味的物质一定是糖类吗? 探·知识奥秘 糖 葡萄糖 葡萄糖是一种最基本的糖类，动物食用淀粉和纤维素后在体内会转化成葡萄糖。 想一想：如何确定葡萄糖的元素组成？ 葡萄糖的燃烧实验 葡萄糖中含氧元素吗？怎么验证？ 无水硫酸铜变蓝 有水生成 含H元素 澄清石灰水变浑浊 有二氧化碳生成 含C元素 活泼金属能置换出有机物中羟基上的氢 葡萄糖和镁粉反应 探·知识奥秘 糖 葡萄糖 分子式： C6H12O6 葡萄糖在人体组织中发生氧化反应，为生命活动提供能量。 C6H12O6 + 60₂ 6CO₂+ 6H2O 人体内各组织细胞活动所需的能量大部分来自葡萄糖，所以人体血液中的葡萄糖含量必须保持一定的水平才能维持体内各器官和组织的需要，但血液中葡萄糖的浓度不宜过高或过低. 测量血糖，绝大多数情况下测量的就是葡萄糖含量。 结构简式： CH2 CH CH CH CH CHO OH OH OH OH OH 羟基 醛基 如何检验？ 探·知识奥秘 糖 葡萄糖的检验 取两张葡萄糖检测试纸，分别放在两只洁净的表面皿上。再往检测试纸的纸条上分别滴蒸馏水和 2% 的葡萄糖溶液，待纸条全部浸湿后将多余溶液擦去，静置 30 ～ 60 s 后观察纸条颜色的变化。 滴加蒸馏水的试纸变蓝； 滴加葡萄糖溶液的试纸变红棕色。 现象 葡萄糖检测试纸可特异性检验葡萄糖，原理是 利用葡萄糖的还原性与试纸上的酶发生显色反应。 探·知识奥秘 1.下列关于糖类物质的说法正确的是(　　) A.凡符合Cn(H2O)m通式的化合物一定属于糖类,不符合此通式的不属于糖类 B.凡能溶于水且具有甜味的化合物都属于糖类 C.糖类物质与新制Cu(OH)2悬浊液混合加热,均能产生砖红色沉淀 D.淀粉、纤维素属于多糖,二者水解最终产物都是葡萄糖 D 析·典型范例 14 2.对于淀粉和纤维素两种物质,下列说法不正确的是(　　) A.二者都属于糖类,且都是高分子化合物 B.二者含C、H、O三种元素的质量分数相同,且互为同分异构体 C.二者都能水解,且水解的最终产物相同 D.都可用(C6H10O5)n表示,但纤维素不能被人体消化吸收，不能为人体提供能量 B 析·典型范例 15 3.有广告称某品牌的八宝粥(含糯米、红豆、桂圆等)不含糖，适合糖尿病患者食用。你认为下列判断错误的是( ) A.该广告有可能误导消费者 B.糖尿病患者应少吃含糖的食品，该八宝粥未加糖，可以放心食用 C.不含糖不等于没有糖类物质，糖尿病患者食用时需慎重考虑 D.不能盲从广告的宣传 B 析·典型范例 02 油脂 油脂 1.作用： 油脂的组成、分类和结构 油脂是混合物，不属于高分子。通常来说，油脂的密度比水小，黏度大，有油腻感，难溶于水，易溶于有机溶剂，因此常使用有机溶剂来提取植物油。 油脂是产生能量最高的营养物质，能促进脂溶性维生素的吸收；油脂有保持体温和保护内脏器官的作用。 2.物理性质： 油脂 分类 室温下状态 代表物质 元素组成 C、H、O 油 脂肪 液态 固态 植物油脂 动物油脂 探·知识奥秘 油脂 油脂的组成、分类和结构 3.结构： 油脂是高级脂肪酸(烃基较大)和甘油(丙三醇)形成的酯 结构上和乙酸乙酯类似，只是组成油脂的羧酸和醇不同于乙酸乙酯 硬脂酸：____________ 软脂酸：____________ C17H35COOH C15H31COOH 油酸：____________ 亚油酸：____________ C17H33COOH C17H31COOH 探·知识奥秘 油脂 油脂的组成、分类和结构 3.结构： 高级脂肪酸 丙三醇（甘油） + + 3H2O 油脂是小分子化合物(我不带n哦~) R1、R2、R3可以相同也可以不相同。 碳原子数一般在几个到二十几个 探·知识奥秘 油脂 油脂的组成、分类和结构 4.油脂的通式： 5.油脂的分类： 结构式里的 R1、R2、R3代表的烃基是饱和的 （1）饱和脂肪酸 （2）不饱和脂肪酸 结构式里的 R1、R2、R3代表的烃基中含有不饱和键 探·知识奥秘 油脂 微点拨 常温下，油脂是液态还是固态取决于什么呢？ 脂肪酸的饱和程度 含较多不饱和脂肪酸的甘油酯，熔点较低，常温下一般为液态，如植物油； 含较多饱和脂肪酸的甘油酯，熔点较高，常温下一般为固态，如动物油。 探·知识奥秘 油脂 C17H35COO—CH2 C17H35COO—CH2 C17H35COO—CH 硬脂酸甘油酯的结构简式如下，请跟其他同学合作完成其球棍模型或空间填充模型的搭建，观察其分子的空间结构。 探·知识奥秘 油脂 油脂的化学性质 油脂的水解反应 油脂(以硬脂酸甘油酯为例) 中含有酯基，可以在不同条件下水解： 1. 酸性或酶的作用下水解：生成高级脂肪酸和甘油，被肠壁吸收，作为人体的营养物质。 反应可逆 探·知识奥秘 油脂 油脂的化学性质 油脂的水解反应 2. 碱性条件下水解：在碱性(NaOH)的条件下的水解反应生成高级脂肪酸的钠盐，是肥皂的主要成分。所以将油脂在碱性条件下的水解反应称为皂化反应。 不可逆 探·知识奥秘 油脂 微点拨 肥皂的制造 油脂在酸性和碱性条件下均可以水解，但碱性条件时水解趋于完全，因此热的纯碱溶液可以提高去除油脂的效果。 肥皂的生产流程如下图所示，其中盐析的作用：NaCl溶液能降低高级脂肪酸钠的溶解度，使混合液分成上下两层，经分离得到高级脂肪酸钠盐及其副产品甘油。 探·知识奥秘 油脂 油脂的化学性质 油脂的氢化 工业上常将液态植物油(存在碳碳双键)在一定条件下和氢气发生加成反应，生成固态氢化植物油。 ——油脂的加成反应 油酸甘油酯 硬脂酸甘油酯 3 探·知识奥秘 油脂 氢化油的广泛应用 1 2 3 4 5 6 固态，性质稳定，不易变质，便于运输和储存 生产人造奶油、起酥油，代可可脂等食品工业原料 微点拨 探·知识奥秘 油脂 油脂与酯怎么区分呢？ 酯 油脂 探·知识奥秘 油脂 油脂的应用及转化 1.油脂在生产、生活中的应用 (1)产生能量最高的营养物质。 (2)制备 和甘油，工业上在碱性环境下生产 。 (3)增加食物的风味，口感，促进脂溶性维生素的吸收。 高级脂肪酸 肥皂 2.油脂在人体内的转化 油脂在人体小肠中通过酶的催化可以发生水解反应,生成高级脂肪酸和甘油,然后再分别氧化分解,释放能量。 探·知识奥秘 油脂 微点拨 油脂和矿物油的比较 物质 油脂 矿物油 脂肪 油 组成 多种高级脂肪酸的甘油酯 多种烃(石油及其分馏产品) 含饱和烃基多 含不饱和烃基多 性质 固态或半固态 液态 具有烃的性质，不能水解 能水解并部分兼有烯烃的性质 鉴别 加含酚酞的NaOH溶液，加热，红色变浅 加含酚酞的NaOH溶液，加热，无变化 举例 牛油、羊油 菜籽油、花生油 煤油、润滑油、石蜡油 探·知识奥秘 4.下列关于油脂的叙述中不正确的是(　　) A.天然油脂没有固定的熔点和沸点,所以天然油脂是混合物 B.C17H33COOH和C17H31COOH与甘油形成的酯属于油脂 C.油脂和石油不属于同类物质 D.油都是由不饱和高级脂肪酸甘油酯组成的,脂肪都是由饱和高级脂肪酸甘油酯组成的 D 析·典型范例 32 5.下列有机物中，属于油脂的是( ) A. B. C. D. C 析·典型范例 33 6.下列说法正确的是( ) A．植物油和矿物油可以用蒸馏水鉴别 B．植物油和矿物油加入溴水并振荡、静置液体分层，上下两层均无色的是植物油，上层有色，下层无色的是矿物油 C．植物油和矿物油在一定条件下，均不能与氢气发生加成反应 D．油脂、蛋白质属于高分子化合物，而矿物油属于烃类 B 析·典型范例 03 蛋白质 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。 探·知识奥秘 蛋白质 蛋白质的存在和组成 1.存在： 蛋白质是构成 的基本物质，存在于各类生物体内。一切重要的生命现象都与蛋白质密切相关。 细胞 2.组成元素： C、H、O、N、S 天然有机高分子化合物 相对分子质量很大(几万到几千万) 3.分子特点： 4.富含蛋白质的食物： 瘦肉、蛋类、豆类及鱼类等 探·知识奥秘 蛋白质 蛋白质 酸、碱或酶 水解反应 水解反应 多肽 氨基酸 蛋白质在人体的反应过程 蛋白质是以氨基酸为基本结构单元构成的生物大分子 氨基 羧基 碱性官能团 酸性官能团 探·知识奥秘 蛋白质 蛋白质在人体的反应过程 氨基酸分子通过脱水，氨基脱去的氢与羧基脱去的羟基结合形成肽键(—CONH—)互相连接成肽链。两个氨基酸连接生成的产物叫二肽，几十肽就可叫蛋白质。 蛋白质含有多肽链，多肽链的氨基酸种类、数目及排列顺序，以及形成的立体结构导致了蛋白质的多样性 二肽 探·知识奥秘 蛋白质 蛋白质的性质 蛋白质的盐析 【实验1】在试管中加入2 mL鸡蛋清溶液，向其中逐滴加入2 mL饱和 (NH4)2SO4或者饱和Na2SO4溶液，振荡，观察现象。继续加入蒸馏水，振荡，观察现象。 现象 加入饱和(NH4)2SO4溶液后产生白色沉淀； 加入蒸馏水后，沉淀溶解。 蛋白质中加入浓的盐溶液，能使蛋白质溶解度降低并析出，这种现象称为盐析。 ①盐析是一个可逆的过程，属于物理变化过程。不影响蛋白质的性质。 ②应用：利用多次盐析的方法分离、提纯蛋白质。 探·知识奥秘 蛋白质 蛋白质的性质 【实验2】 (1)将盛有鸡蛋清溶液的试管放在酒精灯火焰上加热，观察现象，再向加热后的试管中加入适量蒸馏水，振荡，观察现象。 (2)向盛有鸡蛋清溶液的试管中加几滴醋酸铅溶液，观察现象，再向反应后的试管中加入适量蒸馏水，振荡，观察现象。 探·知识奥秘 蛋白质 蛋白质的性质 实验操作     现象 结论或解释 试管中先产生白色沉淀,再加水,沉淀不溶解 试管中先产生白色沉淀,再加水,沉淀不溶解 蛋白质发生变性 探·知识奥秘 蛋白质 蛋白质的性质 蛋白质的变性 1.概念： 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。 2.变性条件： 物理因素：加热、加压、搅拌、振荡、超声波、紫外线和放射线等。 化学因素：强酸、强碱、重金属盐、乙醇、甲醛等。 重金属：密度大于4.5g/cm3的金属，包括金，银，铜，铁，汞，铅等 蛋白质的变性是化学变化，不可逆过程（析出的蛋白质加水不能溶解） 探·知识奥秘 蛋白质 蛋白质的性质 蛋白质的显色反应 【实验3】取一小块鸡皮，置于蒸发皿中，滴加3~5滴浓硝酸，在酒精灯上微热，观察并记录现象。 现象 鸡皮遇浓硝酸微热后变黄 硝酸能与带有苯环的氨基酸（如苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸等）形成含有硝基的化合物，使接触部位的组织呈黄色，称为黄蛋白反应。 常用作蛋白质的鉴别 蛋白质燃烧时产生烧焦羽毛的特殊气味 探·知识奥秘 蛋白质 微点拨 【思考】1.高温、紫外线、75% 的酒精都能杀菌消毒的原因是什么？ 细菌、病毒等都含有蛋白质,高温蒸煮、紫外线以及消毒剂都可以使蛋白质变性,丧失生理活性。 BaSO4是一种不溶性的重金属盐, BaCO3在胃酸的作用下会溶解,重金属离子Ba2+会使人体蛋白质变性而中毒,所以不能服用BaCO3。 2.钡盐也属于重金属盐,医院在做胃透视时要服用“钡餐”—BaSO4，为何不会中毒?能否改服BaCO3? 3.硫酸钡既不溶于水也不溶于酸,可作为造影剂,用于检查消化道有无病变,俗称“钡餐”。但是碳酸钡因为可以溶于胃酸,因此误服后会使人中毒,中毒患者可以通过服用大量蛋清、牛奶或者豆浆来解毒。 牛奶、蛋清、豆浆中含有丰富的蛋白质，而蛋白质与重金属盐作用时, 能形成不溶于水的化合物，在一定程度上可以起到缓解毒性的作用。 探·知识奥秘 蛋白质 微点拨 蛋白质的盐析和变性的区别 名称 盐析 变性 含义 蛋白质在某些盐的浓溶液中因溶解度降低而析出 蛋白质在加热、酸、碱等条件下性质发生改变而聚沉 特征 可逆过程,不改变蛋白质的性质和生理活性 不可逆过程,蛋白质失去生理活性 实质 溶解度降低,物理变化 结构性质改变,化学变化 用途 提纯蛋白质 杀菌消毒 探·知识奥秘 7.2014年诺贝尔化学奖授予超高分辨率荧光显微镜的贡献者。人类借助于这种显微镜可以观察到单个的蛋白质分子。下列有关叙述不正确的是(　　) A.紫外线可使蛋白质发生盐析 B.蛋白质属于高分子化合物 C.蛋白质可完全水解生成氨基酸 D.消毒过程中细菌蛋白质发生了变性 A 析·典型范例 47 8.下列有关蛋白质的叙述中，不正确的是( ) A．具有生命活性的蛋白质—结晶牛胰岛素，是1965年我国科学家在世界上第一次合成的 B．蛋白质溶液中加入饱和(NH4)2SO4溶液，蛋白质析出，再加水不溶解 C．重金属盐能使蛋白质变性，所以误食重金属盐会中毒 D．Cu2+、Hg2+、Pb2+等重金属盐中毒的病人，可服用大量含丰富蛋白质的生鸡蛋、牛奶等 B 析·典型范例 9.向鸡蛋清溶液中，加入下列哪些溶液可以使蛋白质发生盐析___________(填字母，下同)；加入下列哪些溶液可以使蛋白质发生变性______________。 A.HCl溶液 B.CuSO4溶液 C.(NH4)2SO4溶液 D.甲醛溶液 E.酒精溶液 F.NaOH溶液 G.Na2SO4溶液 H.Pb(Ac)2溶液 CG ABDEFH 析·典型范例 1.下列关于油脂的叙述中,不正确的是(　　) A.油脂没有固定的熔点和沸点,油脂是混合物 B.天然油脂大多是由混甘油酯分子构成的混合物 C.油脂的主要成分是高级脂肪酸的甘油酯,是酯的一种 D.油脂不会发生水解 D 练·技能实战 2.下列有关蛋白质的叙述中不正确的是(　　) A.蛋白质溶液中加入(NH4)2SO4饱和溶液,蛋白质析出,再加水也不溶解 B.人工合成的具有生命活力的蛋白质——结晶牛胰岛素,是1965年我国科学家最先合成的 C.重金属盐能使蛋白质变性,所以误食重金属盐会中毒 D.浓硝酸溅在皮肤上,使皮肤呈黄色,是由于浓硝酸和蛋白质发生了显色反应 A 练·技能实战 3.“油”在生活生产中应用广泛，下列有关“油”的说法正确的是( ) A.食用油的主要成分是不饱和高级脂肪酸甘油酯，属于天然有机高分子 B.汽油、煤油、生物柴油等均来源于石油，主要成分都是烃类 C.甘油是丙三醇的俗称，既可以做护肤品，又可以制作炸药 D.天然奶油、黄油等是从牛奶或羊奶中提取出来的半固态物质，属于蛋白质 C 练·技能实战 4.科学家发现半胱氨酸能增强艾滋病病毒感染者的免疫力，对控制艾滋病病毒的蔓延有奇效。已知半胱氨酸的结构简式为　　 　　　　　　，则下列说法错误的是（ ） A.半胱氨酸属于α⁃氨基酸 B.半胱氨酸既能跟强酸反应又能跟强碱反应 C.半胱氨酸不能与NaOH溶液反应放出碱性气体 D.两分子半胱氨酸脱水形成的二肽结构简式为 D 练·技能实战 5.《黄帝内经》记载的“五谷、五果、五畜、五菜”等食材中富含糖类、蛋白质、油脂等维持人体生命活动所必需的三大营养物质。下列叙述正确的是（ ） A．蛋白质在一定条件下水解最终转化为氨基酸 B．利用油脂在酸性环境中的水解反应制造肥皂 C．糖类能为人体供能，人体摄入越多越好 D．糖类、蛋白质、油脂都属于有机高分子化合物 A 练·技能实战 6.下列关于糖类的说法中不正确的是(　　) A.糖类物质是绿色植物光合作用的产物，是动植物所需能量的来源 B.淀粉和纤维素属于糖类，所以具有甜味 C.蔗糖主要存在于甘蔗和甜菜中 D.葡萄糖可用于医疗输液 B 练·技能实战 7.应用所学知识回答下列问题: (1)下列物质对蛋白质的化学性质具有明显影响的是　　　　　(填字母,下同)。  A.重晶石(BaSO4) B.蓝矾 C.碘酒 D.高锰酸钾 E.酒精 F.生牛奶 G.熟鸡蛋 (2)如果你发现有人误服重金属盐而出现了轻微中毒症状,需要你马上对病人进行抢救,你认为上述物质中可以应用的是　　　　　　。  (3)当你选择物质对病人进行抢救以后,下一步的做法正确的是　　　　　。  A.建议病人尽快去医院继续治疗 B.将病人安置于通风处呼吸新鲜的空气 C.建议病人卧床休息 BCDE F A 练·技能实战 感谢 您的聆听 THANKS 沪科版必修第二册 EV录屏5.1.3软件录制 Lavf58.33.100 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制, www.ieway.cn 如： ＋ H2 Lavf58.20.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 EV录屏5.1.3软件录制 Lavf58.33.100 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制, www.ieway.cn EV录屏5.1.3软件录制 Lavf58.33.100 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制, www.ieway.cn $