人教版高中化学必修2第三章第四节基本营养物质 教案(公开课)

人教版高中化学必修2第三章
第四节基本营养物质
第一课时
一、三维目标
（一）知识与技能
1．掌握糖类和蛋白质的组成、结构和性质、特征反应、检验方法；
2．掌握糖类、油脂和蛋白质的水解反应以及反应条件对水解反应的影响；
3．了解化学科学在生命科学发展中所起的重要作用。

（二）过程与方法
1．从饮食与营养等生活实际出发学习本节中的有机化合物，将学到的有机化合物知识与生活实际相联系；
2．通过活动与探究学习有机化合物的性质；
3．学会分析有机化合物分子里的重要原子团（官能团）与物质性质的关系的方法。

（三）情感态度与价值观
了解与人类生命、营养、健康密切相关的有机化合物，使学生体会学习有机化学对生产生活的指导意义，从而增强学生学习化学的兴趣，提高科学素养，为学生的可持续发展打下良好基础。

二、教学重难点
教学重点：
（1）糖类和蛋白质的特征反应、检验方法；
（2）糖类、油脂和蛋白质的水解反应。

教学难点：
（1）糖类和蛋白质的特征反应及糖类和蛋白质的检验方法；
（2）糖类、油脂和蛋白质的水解反应。

三、教学过程
【引入】糖类是绿色植物光合作用的产物，是动植物所需能量的重要来源。

糖类是由C、H、O三种元素组成的一类有机化合物。

【板书】基本营养物质一、糖类
【阅读】观察糖类代表物分子组成，分析组成上有什么特点？
【回答】三者可用一个通式来表示：C n(H2O)m；淀粉、纤维素是高分子化合物。

葡萄糖、果糖及蔗糖、麦芽糖分别是同分异构体。

【纠正】淀粉与纤维素的n值不同，不属于同分异构体。

【质疑】符合C n(H2O)m的是否一定是糖类物质？
【讲解】
1．通式并不反映结构：H和O并不是以结合成水的形式存在的。

2．通式的应用是有限度的：鼠李糖C6H12O5、甲醛（CH2O）、乙酸（C2H4O2）、乳酸等。

【设问】如何给糖类下一个准确的定义呢？
【板书】糖类：从结构上看，它一般是多羟基醛或多羟基酮，以及水解生成它们的物质。

糖的分类：单糖双糖多糖
【过渡】在单糖中大家比较熟悉的有葡萄糖、果糖、五碳糖（核糖和脱氧核糖）等。

下面我们有重点的学习葡萄糖以及简单了解其他单糖。

【板书】1．葡萄糖
物理性质：白色晶体溶于水不及蔗糖甜（葡萄汁甜味水果蜂蜜）
分子式：C6H12O6（180）最简式：CH2O（30）
结构简式：CH2OH-CHOH-CHOH-CHOH-CHOH-CHO或CH2OH(CHOH)4CHO
化学性质：
【实验】1．葡萄糖与新制Cu(OH)2反应
【强调】制取新制氢氧化铜时，碱宜适当过量，碱性的氢氧化铜更易跟还原性糖反应产生氧化亚铜。

【提问】观察到的现象。

【回答】溶液呈绛蓝色；加热出现红色沉淀。

【板书】（1）加热条件下，葡萄糖与新制Cu(OH)2反应出现红色沉淀。

【讲解】葡萄糖还能与银氨溶液发生银镜反应，如暖瓶内胆镀银。

【板书】（2）葡萄糖在碱性、加热条件下，能从银氨溶液中析出银。

【讲解】葡萄糖之所以发生这两个反应，原因是含有官能团醛基－CHO，这也是官能团醛基的特征反应。

【展示】冰糖、白糖样品。

【板书】2．双糖——蔗糖
【讲解】低聚糖：糖类水解后生成几个分子单糖的糖，如双糖、三糖等，其中最重要的是双糖（蔗糖和麦芽糖）。

【板书】（1）分子式：C12H22O11；
物理性质：无色晶体，溶于水（可展示冰糖、白砂糖样品）。

【讲述】存在：甘蔗、甜菜含量较多。

【板书】（2）化学性质：
【实验】方案改进：不加硫酸与加硫酸做对比实验。

【强调】稀硫酸催化下蔗糖水解后产物的检验时，不要忘了中和硫酸，否则硫酸易跟加入的氢氧化铜发生中和反应。

【结论】（1）蔗糖不发生银镜反应，也不和新制氢氧化铜反应，这因为分子结构中不含有醛基。

蔗糖不显还原性，是一种非还原性糖。

（2）水解反应：在硫酸催化作用下，蔗糖水解生成一分子葡萄糖和一分子果糖。

【板书】
①蔗糖不发生银镜反应，也不和新制氢氧化铜反应
②
【讲述】多糖：淀粉、纤维素通式：(C6H10O5)n
【板书】3．淀粉：
【讲述】（1）存在：植物光合作用的产物、种子或块根里，谷类中含淀粉较多，大米80%，小麦70%。

（2）分子量及组成：支链淀粉（80%，含有几千个葡萄糖单元，几十万），直链淀粉（20%，含有几百个葡萄糖单元，几万——十几万）
（3）高分子化合物：分子量很大的化合物（几万——几十万）
【提问】我们吃馒头时，咀嚼时为什么会感到有甜味？
【回答】淀粉水解后生成还原性单糖，能发生银镜反应
【讲述】不论是直链淀粉还是支链淀粉，在稀酸作用下都能发生水解反应，最终产物是葡萄糖。

再者纤维素也能水解生成葡萄糖，只不过比淀粉更困难。

【讲解】淀粉在人体内也进行水解：唾液淀粉酶；胰液淀粉酶。

但人类不能消化纤维素，而动物能。

【板书】（1）淀粉与碘单质变蓝色。

（2）
【过渡】油脂是人类的主要食物之一，也是一种重要的工业原料，我们日常食用的猪油、牛油、羊油、花生油、豆油、茶油、棉子油、油菜子油等都是油脂。

【板书】二、油脂
【讲述】根据日常生活经验，请同学们思考：以上列举的几种油脂在常温下分别呈什么状态？
【总结】常温下，猪油、牛油、羊油等动物油脂呈固态，而花生油、豆油、茶油、棉子油、油菜子油等植物油脂为液态。

一般说来常温下呈固态的油脂叫脂肪，常温下呈液态的油脂叫油。

【讲述】天然油脂多为混甘油酯。

形成油脂的脂肪酸的饱和程度，对油脂的熔点有影响。

由于饱和的硬脂酸或软脂酸生成的甘油酯熔点较高，呈固态。

而由不饱和的油酸生成甘油酯熔点较低，呈液态。

由于各类油脂中所含的饱和烃基和不饱和烃基的相对量不同，因此具有不同的熔点。

【讲述】首先我们来学习油脂的物理性质
【板书】1．物理性质
【提问】根据日常生活经验，请同学们比较油脂与水哪个密度更小？油脂在水中溶解性如何？
【板书】比水轻，不溶于水。

【过渡】因油脂属酯类化合物，故油脂和酯一样可以发生水解反应。

【板书】2．油脂的水解
【讲述】油脂的水解反应和酯的水解反应一样可分两种情况讨论，即在酸性条件下进行的水解和在碱性条件下进行的水解。

我们先学习在酸性条件下进行的水解。

【板书】（1）酸性条件下：
【提问】油脂在酸性条件下进行水解生成什么？反应能否进行到底？
【板书】油脂在酸性条件下进行水解生成相应的高级脂肪酸和甘油。

由于此反应是一个可逆反应，因此反应不能进行到底。

【讲述】工业上根据这一反应原理，可用油脂为原料来制取高级脂肪酸和甘油。

【讲述】刚才我们学习了油脂在酸性条件下的水解，下面我们学习油脂在碱性条件下进行的水解。

【板书】（2）碱性条件下
【提问】油脂在碱性条件下进行水解生成什么？反应能否进行到底？
【板书】油脂在碱性条件下进行水解生成相应的高级脂肪酸盐和甘油。

由于此反应是不可逆反应，故反应能进行到底。

【讲述】因高级脂肪酸钠是肥皂的主要成分，故油脂在碱性条件下进行的水解反应也叫皂化反应。

【板书】皂化反应：油脂在碱性条件下的水解反应。

【阅读】人造脂肪
【板书】3．液态植物油＋H2→人造脂肪
【阅读】油脂的主要应用
【小结】三种基本营养物质在我们生活中起着非常重要的作用，我们一定要了解它们的性质和用途，合理运用。

四、板书设计
基本营养物质
一、糖类
糖类：从结构上看，它一般是多羟基醛或多羟基酮，以及水解生成它们的物质。

糖的分类：单糖双糖多糖
1．葡萄糖
物理性质：白色晶体溶于水不及蔗糖甜（葡萄汁甜味水果蜂蜜）
分子式：C6H12O6（180）最简式：CH2O（30）
结构简式：CH2OH-CHOH-CHOH-CHOH-CHOH-CHO 或CH2OH(CHOH)4CHO
化学性质：
（1）加热条件下，葡萄糖与新制Cu(OH)2反应出现红色沉淀。

（2）葡萄糖在碱性、加热条件下，能从银氨溶液中析出银。

2．双糖——蔗糖
（1）分子式：C12H22O11；
（2）化学性质：
②
3．淀粉：
（1）淀粉与碘单质变蓝色。

（2）
二、油脂
1．物理性质
比水轻，不溶于水。

2．油脂的水解
（1）酸性条件下：
油脂在酸性条件下进行水解生成相应的高级脂肪酸和甘油。

由于此反应是一个可逆反应，反应不能进行到底。

（2）碱性条件下
油脂在碱性条件下进行水解生成相应的高级脂肪酸盐和甘油。

由于此反应是不可逆反应，故反应能进行到底。

皂化反应：油脂在碱性条件下的水解反应。

3．液态植物油＋H2→人造脂肪
布置作业：课后练习。

第四节基本营养物质
第二课时
一、三维目标
（一）知识与技能
1．掌握糖类和蛋白质的特征反应、检验方法；
2．掌握糖类、油脂和蛋白质的水解反应以及反应条件对水解反应的影响；
3．了解化学科学在生命科学发展中所起的重要作用。

（二）过程与方法
1．从饮食与营养等生活实际出发学习本节中的有机化合物，将学到的有机化合物知识与生活实际相联系；
2．通过活动与探究学习有机化合物的性质；
3．学会分析有机化合物分子里的重要原子团（官能团）与物质性质的关系的方法。

（三）情感态度与价值观
了解与人类生命、营养、健康密切相关的有机化合物，使学生体会学习有机化学对生产生活的指导意义，从而增强学生学习化学的兴趣，提高科学素养，为学生的可持续发展打下良好基础。

二、教学重难点
教学重点：
1．糖类和蛋白质的特征反应、检验方法；
2．糖类、油脂和蛋白质的水解反应。

教学难点：
1．糖类和蛋白质的特征反应及糖类和蛋白质的检验方法；
2．糖类、油脂和蛋白质的水解反应。

三、教学过程
【引言】脂肪、糖类、蛋白质是人体所需的三大营养物质，它们供给人体所需的全部热能。

今天讲第三类营养物质——蛋白质。

【板书】蛋白质
1．存在
【提问】根据预习和日常生活经验回答：幻灯片中哪些是含蛋白质的物质？
【投影】日常生活中常见的几种物质。

【讲述】蛋白质广泛存在于生物体内，蛋白质是生命的基础，没有蛋白质就没有生命。

【板书】2．组成和结构：
【提问】组成蛋白质的元素有哪些？
【板书】（1）组成：由C、H、O、N、S等元素组成。

【提问】蛋白质的基本组成单位是什么？（根据《生物学》中所学知识回答）
【讲述】组成蛋白质的氨基酸大约有二十多种。

体内只能合成一部分，其余则须由食物蛋白质供给。

体内不能合成或合成速度太慢的氨基酸都必须由食物蛋白质供给，故又称为“必
需氨基酸”。

体内能自己合成的、不必由食物蛋白质供给的氨基酸又称为“非必需氨基酸”。

必需氨基酸有8种，非必需氨基酸有12种。

氨基酸分子里既有酸性基（羧基）；又有碱性基（氨基）；氨基酸分子之间可以相互缩聚而成高分子。

【板书】（2）蛋白质是由多种氨基酸结合而成的天然高分子化合物。

【讲述】向学生介绍我国科学家在世界上第一次用人工方法合成了具有生命活力的蛋白质——结晶牛胰岛素。

向学生进行爱国主义教育。

【板书】3．蛋白质的性质
【提问】蛋白质在酶的作用下发生了什么反应，生成了什么物质？
【板书】（1）
（2）盐析
【演示实验】蛋白质的盐析：
【讲解】以上实验现象叫盐析。

【板书】加入某些无机盐的浓溶液，可使蛋白质凝聚而从溶液中析出的过程叫盐析。

【提问】盐析是否可逆反应，反应过程中蛋白质性质有无改变？
【板书】（3）变性
【提问】鸡蛋加热会发生什么变化？此反应是否可逆反应？为什么？能否恢复成为原来的蛋白质？
【讨论】什么是蛋白质的变性？
【小结并板书】：在热、重金属、酸、碱、某些有机物等作用下，蛋白质发生了性质上的改变而凝结起来，失去其生理活性的过程叫变性。

【提问】盐析与变性的区别？
【小结】
【提问】医院用酒精、苯酚溶液杀菌，用福尔马林浸制动物标本，农业上用波尔多液杀灭病虫害，利用了蛋白质的什么性质？
【讲述】都是使蛋白质凝固从而使细菌死亡，起到杀菌、防腐作用。

【板书】（4）颜色反应
【学生分组实验】取一小块鸡皮，置蒸发皿中，滴加3～5滴浓硝酸，在酒精灯上微热，观察记录实验现象。

【学生回答】实验现象：鸡皮变黄色。

【提问】不小心把硝酸溅在皮肤上，会有什么变化？
【回答】皮肤变黄色。

【板书】硝酸可以使蛋白质变黄，称为蛋白质的颜色反应。

【强调】颜色反应是检验蛋白质的方法之一。

蛋白质变黄说明蛋白质含有苯环。

【板书】（5）蛋白质的灼烧
【学生分组实验】用简单实验方法区别桌上放的毛织物和棉织物。

【学生回答】鉴别方法？解释原因。

【讲述】蛋白质灼烧时会产生烧焦羽毛的气味，根据气味可鉴别蛋白质产品。

【板书】4．蛋白质的用途
【阅读】蛋白质的主要应用。

动物的毛和蚕丝的成分都是蛋白质，是重要的纺织原料。

动物的皮经药剂鞣制后得到柔软坚韧的皮革。

骨、皮等熬煮得到无色透明的动物胶，叫做白明胶，是制造照相感光片和感光纸的原料。

牛奶中的蛋白质——酪素还能跟甲醛合成酪素塑料。

【板书】主要用途：组成细胞的基础物质、人类营养物质、工业上有广泛应用、酶是特殊蛋白质。

【小结】蛋白质在我们的生活中起着非常重要的作用，比如动物的皮毛、我们吃的鸡蛋清等，都是蛋白质。

四、板书设计
蛋白质
1．存在
2．组成和结构：
（1）组成：由C、H、O、N、S等元素组成。

（2）蛋白质是由多种氨基酸结合而成的天然高分子化合物。

3．蛋白质的性质
（1）
（2）盐析
加入某些无机盐的浓溶液，可使蛋白质凝聚而从溶液中析出的过程叫盐析。

（3）变性
在热、重金属、酸、碱、某些有机物等作用下，蛋白质发生了性质上
的改变而凝结起来，失去其生理活性的过程叫变性。

盐析与变性的区别？
（4）颜色反应
硝酸可以使蛋白质变黄，称为蛋白质的颜色反应。

（5）蛋白质的灼烧
4．蛋白质的用途
主要用途：组成细胞的基础物质、人类营养物质、工业上有广泛应用、酶是特殊蛋白质布置作业：课后练习。