高中化學(xué)人教版 (2019)必修 第二冊第四節(jié) 基本營養(yǎng)物質(zhì)獲獎教學(xué)設(shè)計

這是一份高中化學(xué)人教版 (2019)必修 第二冊第四節(jié) 基本營養(yǎng)物質(zhì)獲獎教學(xué)設(shè)計，共10頁。教案主要包含了學(xué)習(xí)目標，核心素養(yǎng)，思考與交流，實驗探究，實驗7-7，實驗7-8，課堂練習(xí)等內(nèi)容，歡迎下載使用。
第四節(jié) 基本營養(yǎng)物質(zhì)








糖類、蛋白質(zhì)和油脂這類有機物是重要的營養(yǎng)物質(zhì)，與生命活動密切相關(guān)，在生產(chǎn)和生活中有廣泛應(yīng)用，學(xué)生根據(jù)生活常識和初中化學(xué)的學(xué)習(xí)對此已有初步了解。教材在此基礎(chǔ)上進一步介紹糖類、蛋白質(zhì)和油脂的性質(zhì)和用途，休現(xiàn)有機化學(xué)的應(yīng)用價值。教材在此前介紹了含單官能團的有機小分子，在本節(jié)進一步引入含多官能團的生物大分子，有助于學(xué)生形成對有機物更為完整、全面的認識、為化學(xué)選擇性必修模塊和生物課的學(xué)習(xí)做好準備。本節(jié)涉及的有機物結(jié)構(gòu)都比較復(fù)雜，學(xué)生此時還難以僅從結(jié)構(gòu)的角度認識這些物質(zhì)的性質(zhì)。因此，教材注意從生活經(jīng)驗和實驗活動出發(fā)來介紹物質(zhì)的性質(zhì)，讓學(xué)生了解糖類、蛋白質(zhì)和油脂的基本組成、特征反應(yīng)與用途。


教材首先介紹這三類物質(zhì)中學(xué)生最熟悉的糖類，從組成的角度對其進行分類，通過表格加以呈現(xiàn)，再以葡萄糖為例介紹單糖的性質(zhì)。葡萄糖的結(jié)構(gòu)與小分子有機物相比較為復(fù)雜，教材給出結(jié)構(gòu)簡式的目的是讓學(xué)生對此產(chǎn)生直觀認識，程度較好的學(xué)生可以從碳骨架和官能團這兩個視角繼續(xù)深入分析。但根據(jù)課程標準的要求，并考慮到大多數(shù)學(xué)生的實際認識水平，教材此處沒有繼續(xù)深入，而是通過接下來的實驗直接介紹葡萄糖的特征反應(yīng)，不涉及具體反應(yīng)原理和化學(xué)方程式：二糖和多糖則主要介紹其生理作用和工業(yè)應(yīng)用，其中包含了水解反應(yīng)和利用生物質(zhì)生產(chǎn)燃料乙醇的反應(yīng)。


蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，教材只從組成元素和結(jié)構(gòu)單元的角度進行簡單介紹，同時通過“思考與討論”欄目讓學(xué)生初步認識簡單氨基酸的結(jié)構(gòu)特征，為下面介紹蛋白質(zhì)的生理功能進行鋪墊。最后通過實驗介紹蛋白質(zhì)的特征反應(yīng)，由此解釋蛋白質(zhì)在生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用。油脂這部分內(nèi)容首先根據(jù)生活中人們的經(jīng)驗和直觀認識介紹油脂的分類和物理性質(zhì)，然后再通過其結(jié)構(gòu)通式說明油脂的化學(xué)性質(zhì)，進一步幅釋共用途和生理作用。最后的“研究與實踐”欄目結(jié)合生活中的熱點問器。要求學(xué)生在閱究料，提集多方面觀點，從社會不同人群的角度分析油腦的用落和對健康的影動，通過按日活動定使學(xué)生全面。正確地認識化學(xué)物質(zhì)和化學(xué)科， 幫助共樹過健康生活理念，培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度和社會責(zé)任。





【學(xué)習(xí)目標】


1、知道糖類的組成、性質(zhì)和用途，掌握葡萄糖的結(jié)構(gòu)和主要化學(xué)性質(zhì)。


2、掌握油脂、蛋白質(zhì)的組成和主要性質(zhì)。


3、了解基本營養(yǎng)物質(zhì)在日常生活中的應(yīng)用。


【核心素養(yǎng)】


1、微觀探析：能從官能團的角度認識糖類、油脂、蛋白質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和變化，形成“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”的觀念。


2、科學(xué)探究：對糖類、油脂、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)提出可能的假設(shè)，設(shè)計實驗探究葡萄糖、淀粉、蛋白質(zhì)的性質(zhì)。





重點：葡萄糖、淀粉、蛋白質(zhì)和油脂的主要性質(zhì)；


難點：葡萄糖結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系。





葡萄糖，NaOH、CuSO4、銀氨溶液等





【引入】


隨著人類生活水平的提高，社會上相繼出現(xiàn)了許多“富貴病”，如肥胖、糖尿病等。糖尿病患者的飲食中是不能富含糖類物質(zhì)的,所以我們在超市可以看到一些飲料、餅干、奶粉、營養(yǎng)麥片、八寶粥等食品的外包裝上標有“無糖”“無蔗糖”字樣。從化學(xué)角度來看，這些食品真的無糖嗎?本課時我們將來學(xué)習(xí)有關(guān)基本營養(yǎng)物質(zhì)的知識。


【思考與交流】


我們在生活中接觸到的營養(yǎng)物質(zhì)主要有哪一些？





【講解】


一、糖類


1．組成


糖類是由 、 、 三種元素組成，可用通式 表示，也稱為 。


2．分類 依據(jù)：是否水解及水解產(chǎn)物的不同進行分類





糖類eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(單糖\b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(葡萄糖?C6H12O6?,果糖?C6H12O6?))互為同分異構(gòu)體,雙糖\b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(蔗糖?C12H22O11?,麥芽糖?C12H22O11?))互為同分異構(gòu)體,多糖\b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(淀粉[?C6H10O5?n],纖維素[?C6H10O5?n]))通式相同，但不互為同分異構(gòu)體))


3.葡萄糖


(1)結(jié)構(gòu)：分子式： ；


結(jié)構(gòu)簡式： 或 。葡萄糖和果糖分子式相同而結(jié)構(gòu)不同，互為 。


(2)物理性質(zhì)：葡萄糖是一種 的 晶體， 溶于水。





【實驗探究】


【實驗7-7】


(1) 在試管中加入2mL10%NaOH溶液，滴加5滴5%CuSO4，溶液，得到新制的Cu(OH)2。再加入2mL10%葡萄糖溶液，加熱，觀察現(xiàn)象。


(2) 在潔凈的試管中加入1mL2%AgNO3溶液，然后一邊振蕩試管，一邊逐滴加入2%稀氨水，直到最初產(chǎn)生的沉淀恰好溶解為止，得到銀氨溶液。再加入1mL10% 葡萄糖溶液，振蕩，然后放在水浴中加熱，觀察現(xiàn)象。











4．蔗糖的組成和性質(zhì)


蔗糖和麥芽糖分子式都為 ，兩者互為 。


蔗糖水解方程式： 。


5．淀粉和纖維素


(1)組成：二者通式為 ，屬于天然高分子化合物。


(2)主要化學(xué)性質(zhì)


a．特征反應(yīng)：淀粉遇單質(zhì)碘 。


b．淀粉水解反應(yīng)： 。


【實驗探究】


【實驗7-8】


(1) 回憶生物課中學(xué)習(xí)的檢驗淀粉的方法。將碘溶液滴到一片慢頭或土豆上，觀察現(xiàn)象。


(2) 在試管中加入0.5g淀粉和4mL 2ml/L H2SO4溶液，加熱。待溶液冷卻后向其中加入NaOH溶液，將溶液調(diào)至堿性，再加入少量新制的Cu(OH)2，加熱。觀察并解釋實驗現(xiàn)象。





6.糖類的主要用途


(1)淀粉為人體提供能量，具體變化過程可表示為淀粉[ ]eq \(――→,\s\up7(酶))糊精[(C6H10O5)m，m＜n]eq \(――→,\s\up7(酶))麥芽糖( )eq \(――→,\s\up7(酶))葡萄糖( )eq \(――――→,\s\up7(緩慢氧化)) 。





(2) 人體內(nèi)，纖維素能刺激腸道蠕動，促進 和 。


(3) 以富含 的農(nóng)作物為原料釀酒，以富含 的植物秸稈為原料生產(chǎn)燃料乙醇。


【講解】


二、蛋白質(zhì)


1. 蛋白質(zhì)的存在和組成


(1) 存在：蛋白質(zhì)是構(gòu)成 的基本物質(zhì)，存在于各類生物體內(nèi)。


(2) 組成：由 等元素組成，是一類非常復(fù)雜的_________。


2. 蛋白質(zhì)性質(zhì)


(1) 蛋白質(zhì)的水解反應(yīng)





【思考與交流】


觀察甘氨酸和苯丙氨酸的結(jié)構(gòu)簡式，辨認其中的官能團，并說明其結(jié)構(gòu)的共同點。





官能團： ， 。


【實驗探究】


【實驗7-8】


(1) 向盛有雞蛋清溶液的試管中加入幾滴酷酸鉛溶液，觀察現(xiàn)象。


(2) 向盛有雞蛋清溶液的試管中滴入幾滴濃硝酸，加熱，觀察現(xiàn)象。


(3) 在酒精燈的火焰上分別灼燒一小段頭發(fā)和絲織品，小心地聞氣味。


(2) 蛋白質(zhì)的變性


變性：蛋白質(zhì)在一些化學(xué)試劑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過程。


變性條件:重金屬的鹽類、強酸、強堿、乙醇、加熱、紫外線等。


(3) 蛋白質(zhì)的特征反應(yīng)





3. 蛋白質(zhì)在生產(chǎn)、生活中的作用


(1) 蛋白質(zhì)存在于一切細胞中，是人類必需的營養(yǎng)物質(zhì)。


(2) 毛和蠶絲的成分都為蛋白質(zhì)，可以制作服裝。


(3) 從動物皮、骨中提取的明膠可作食品增稠劑，阿膠可作中藥材等。


(4) 絕大多數(shù)酶也是蛋白質(zhì)，是重要的催化劑。


【講解】


三、油脂


1．油脂的組成、分類及結(jié)構(gòu)


(1) 組成元素： 。


(2)分類：根據(jù)室溫下油脂狀態(tài)，油脂分為 和 。


(3)結(jié)構(gòu)





(4) 分類


eq \b\lc\ \rc\}(\a\vs4\al\c1(硬脂酸：C17H35COOH,軟脂酸：C15H31COOH))飽和脂肪酸 eq \b\lc\ \rc\}(\a\vs4\al\c1(油酸：C17H33COOH,亞油酸：C17H31COOH))不飽和脂肪酸


2．油脂的性質(zhì)


(1) 物理性質(zhì)：在室溫下，植物油通常呈 ，動物油脂通常呈 ，密度比水 ，黏度較大， 溶于水，易溶于 。


(2) 化學(xué)性質(zhì)


a．油脂的氫化——加成反應(yīng)


＋3H2eq \(――→,\s\up11(催化劑),\s\d4(△))


b．油脂的水解反應(yīng)





其中反應(yīng)②又稱為 。


3．油脂在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用





四、奶油


1．奶油的來源


奶油俗稱 ，是將牛乳中的 經(jīng)提煉濃縮而成。


2．奶油成分及物理特性


奶油中含較多的 ，熔化溫度在30 ℃左右，有一定 ，具有可塑性，入口即化，口感好，奶香味濃郁。


3．人造奶油(又稱人造黃油、植物奶油、麥淇淋)


【課堂練習(xí)】


1.糖類是生命的基礎(chǔ)能源，下列關(guān)于糖類的說法中，正確的是( )


A.糖類都可以水解


B.糖類是具有甜味的物質(zhì)


C.糖類都含有C、H、O元素


D.糖類都符合Cn(H2O)m的通式


2.下列有關(guān)糖類的敘述正確的是( )


A.含1 ml葡萄糖的水溶液與足量金屬鈉反應(yīng)，最多生成2.5 ml H2


B.釀酒過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.淀粉在人體內(nèi)直接水解生成葡萄糖，供人體組織的營養(yǎng)需要


D.蔗糖是最重要的二糖，它的相對分子質(zhì)量是葡萄糖的兩倍


3.能證明淀粉已經(jīng)完全水解的試劑是( )


A.碘化鉀溶液 B.銀氨溶液


C.碘水 D.酚酞溶液


4.能夠用來檢驗?zāi)程悄虿〔∪说哪蛞褐惺欠窈咸烟堑脑噭┦? )


A.氨水 B.金屬鈉


C.新制Cu(OH)2懸濁液 D.硝酸銀溶液


5.下面關(guān)于蛋白質(zhì)的敘述不正確的是（ ）


A.在豆?jié){中加入少量石膏，能使豆?jié){中的蛋白質(zhì)凝結(jié)，從而制成豆腐


B.蛋白質(zhì)都是高分子化合物


C.蛋白質(zhì)在酶的作用下水解的最終產(chǎn)物是葡萄糖


D.若誤食重金屬鹽而引起中毒，可服用大量牛奶或豆?jié){進行解救


6.下列有關(guān)蛋白質(zhì)的性質(zhì)描述說法錯誤的是（ ）


A.棉被和蠶絲被的主要材質(zhì)均為高分子


B.從牛奶中可以提取酪素，用來制作塑料


C.消毒過程中細菌蛋白質(zhì)發(fā)生了鹽析


D.在雞蛋清溶液中分別加入飽和Na2SO4、CuSO4溶液，都會產(chǎn)生沉淀，但原理不同


7.下列關(guān)于油脂的敘述不正確的是（ ）


A.油脂難溶于水，可用分液的方法分離油脂和水的混合物


B.天然油脂都是混合物，沒有固定的熔、沸點


C.油脂都是高級脂肪酸的甘油酯


D.油脂都不能使溴水和酸性KMnO4溶液褪色


8.動物油和植物油的不同之處是（ ）


A.前者給人體提供的熱量多，后者給人體提供的熱量少


B.前者是高分子化合物，后者不是


C.前者的烴基是較飽和的，后者的烴基是較不飽和的


D.前者能夠水解，后者不能水解





在初中化學(xué)的學(xué)習(xí)中，學(xué)生已經(jīng)初步認識了糖類、蛋白質(zhì)和油脂是人類重要的營養(yǎng)物質(zhì)。因此，本節(jié)教學(xué)目標是幫助學(xué)生進一步認識糖類、蛋白質(zhì)、油脂的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，并通過典型代表物葡萄糖的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系發(fā)展“宏觀辨識與微觀探析”的學(xué)科核心素養(yǎng)；同時，通過本節(jié)課學(xué)習(xí)提高學(xué)生健康生活的意識，認識化學(xué)與科學(xué)、技術(shù)、社會的密切聯(lián)系。類別
單糖
二糖
多糖
特點
不能再水解成更簡單的糖
一分子二糖能水解成


單糖
一分子多糖能水解成


單糖
代表物
代表物分子式
實驗現(xiàn)象
最終有磚紅色沉淀生成
實驗結(jié)論
葡萄糖具有還原性，能被新制Cu(OH)2懸濁液氧化為磚紅色沉淀Cu2O
現(xiàn)象
向AgNO3溶液加入稀氨水，沉淀消失后再滴加1 mL 10%葡萄糖，水浴加熱，生成銀白色光亮的銀鏡
實驗結(jié)論
葡萄糖可以將銀氨溶液中的銀元素還原為單質(zhì)銀