2024-2025学年新教材高中化学第3章简单的有机化合物第3节第3课时糖类油脂和蛋白质教案鲁科版必修第二册

PAGE12-第3课时糖类、油脂和蛋白质发展目标体系构建1.能基于证据推理与模型认知相识官能团与糖类、油脂、蛋白质的性质间的关系。2.了解基本养分物质在日常生活中的应用，养成“科学看法与社会责任”的学科素养。一、糖类1．组成和分类(1)组成：由C、H、O三种元素组成，大多数糖类符合通式Cn(H2O)m。(2)分类糖类依据其能否水解以及水解产物的不同来分类。类别单糖低聚糖(以双糖为例)多糖特点不能再水解成更小的糖分子1mol双糖能水解成2_mol_单糖1mol多糖能水解成n_mol(n>10)单糖化学式C6H12O6C12H22O11(C6H10O5)n常见物质葡萄糖、果糖蔗糖、麦芽糖淀粉、纤维素用途可用于制造药品、糖果等可用作甜味剂淀粉可用于制造葡萄糖和酒精；纤维素可用于制造无烟火药、电影胶片的片基、纸张等微点拨：(1)有甜味的物质不肯定是糖类，糖类物质也不肯定是甜的。例如，木糖醇和糖精都是甜的，但不属于糖。淀粉和纤维素属于糖，但是都不甜。(2)有些糖类物质在分子组成上不符合Cn(H2O)m通式，如鼠李糖的分子式为C6H12O5，脱氧核糖的分子式为C5H10O4；还有些分子式符合Cn(H2O)m的物质不是糖，如乙酸的分子式为C2H4O2，甲醛的分子式为CH2O等。2．葡萄糖(1)结构分子式结构简式主要原子团C6H12O6CH2OH(CHOH)4CHO羟基、醛基(2)主要化学性质①与新制Cu(OH)2悬浊液反应试验现象：试管中有砖红色沉淀生成。试验结论：葡萄糖具有还原性，能被弱氧化剂如新制Cu(OH)2悬浊液氧化，生成砖红色氧化亚铜沉淀。应用：这一反应可用于尿糖的检测。②体内氧化葡萄糖在人体组织中发生氧化反应，为生命活动供应能量。化学方程式为C6H12O6＋6O2→6CO2＋6H2O。微点拨：含醛基的有机物均能与新制Cu(OH)2悬浊液反应生成砖红色沉淀，且反应条件均为碱性环境和加热。3．淀粉和纤维素(1)淀粉①属于自然高分子化合物，主要存在于植物的种子或块根里，淀粉在酸或酶的催化作用下可以逐步水解，最终生成葡萄糖。②在常温下，淀粉遇碘变蓝，可用于检验食物中淀粉是否存在。(2)纤维素①自然高分子化合物，是构成植物细胞壁的基本成分。一切植物都含纤维素。人体不能消化纤维素。②它在肯定条件下水解也能生成葡萄糖。微点拨：利用粮食酿酒经验了淀粉→葡萄糖→乙醇的化学变更过程：(C6H10O5)n＋nH2Oeq\o(→,\s\up10(催化剂),\s\do10(△))nC6H12O6淀粉葡萄糖C6H12O6eq\o(→,\s\up10(酶))2C2H5OH＋2CO2↑。葡萄糖二、油脂1．分类(1)油：植物油脂通常呈液态，如：豆油、花生油等。(2)脂肪：动物油脂通常呈固态，如：牛、羊等的脂肪。2．组成和结构油脂是一类特别的酯，可以看作是高级脂肪酸(如硬脂酸C17H35COOH、软脂酸C15H31COOH、油酸C17H33COOH等)与甘油(丙三醇)经酯化反应生成的酯，其结构简式可表示为，其中R1、R2、R3代表烃基，可以相同，也可以不同。3．物理性质油脂都难溶于水，易溶于乙醇、乙醚等有机溶剂，密度一般比水小。4．化学性质——水解反应5．用途(1)为人体供应能量，调整人体生理活动。(2)工业生产高级脂肪酸和甘油。(3)制肥皂、油漆等。微点拨：(1)自然油脂大多是混合物，没有固定的熔、沸点。(2)部分油脂中含有，在肯定条件下也可与H2发生加成反应。三、蛋白质1．存在广泛存在于生物体内，是组成细胞的基础物质。动物的肌肉、皮肤、毛发等的主要成分都是蛋白质。2．组成由C、H、O、N、S等元素组成，是一类结构特别困难、相对分子质量很大(几万到几千万)的有机化合物。3．性质(1)水解蛋白质水解生成各种氨基酸。如(2)盐析概念浓的盐溶液使蛋白质的溶解度降低而使蛋白质从溶液中析出的过程条件浓的轻金属盐溶液或铵盐溶液，能使蛋白质的溶解度降低特点是可逆过程，接着加水时能使沉淀溶解，不影响蛋白质的生理活性(3)变性试验操作试验现象试验结论加热后，试管中出现沉淀，再加水，沉淀不溶解加热、紫外线照耀或加入某些有机化合物、酸、碱、重金属盐等，能够使蛋白质失去生理活性而聚沉，而且不行逆，这叫做蛋白质的变性加入CuSO4溶液后，试管中出现沉淀，再加水，沉淀不溶解加入乙醇水溶液后，试管中出现沉淀，再加水，沉淀不溶解(4)显色反应某些蛋白质遇浓硝酸显黄色。(5)蛋白质的灼烧蛋白质灼烧时有烧焦羽毛的气味，常用此性质来鉴别蛋白质。1．推断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)糖类、油脂和蛋白质均可发生水解反应。 ()(2)纤维素和淀粉遇碘水均显蓝色。 ()(3)淀粉、纤维素、油脂和蛋白质都属于自然高分子化合物。 ()(4)植物油的主要成分是高级脂肪酸。 ()(5)将(NH4)2SO4、CuSO4溶液分别加入蛋白质溶液中，都出现沉淀，表明二者均可使蛋白质变性。 ()[答案](1)×(2)×(3)×(4)×(5)×2．化学是你，化学是我，化学已深化我们的生活。下列说法正确的是()A．木材纤维和土豆淀粉遇碘水均显蓝色B．食用花生油和鸡蛋清都能发生水解反应C．包装用材料聚乙烯和聚氯乙烯都属于烃D．医用消毒酒精中乙醇的体积分数为90%B[淀粉遇碘水显蓝色，纤维素遇碘水不显蓝色，木材纤维的主要成分是纤维素，A错误；食用花生油的成分是油脂，鸡蛋清的成分是蛋白质，油脂在适当的条件下水解生成高级脂肪酸和甘油，蛋白质水解生成氨基酸，B正确；聚氯乙烯含有氯元素，不属于烃，C错误；医用消毒酒精中乙醇的体积分数为75%，D错误。]3．请解答下列与蛋白质有关的题目：(1)从鸡蛋清溶液中提取蛋白质的方法是________________。(2)鸡蛋腐烂时，常产生有臭鸡蛋气味的气体，该气体中主要含有________(填化学式)，说明蛋白质中含有________(填元素名称)元素。(3)误食重金属盐会中毒，这是因为________________。(4)浓硝酸溅在皮肤上，使皮肤呈现________色，这是由于浓硝酸和蛋白质发生了________反应。[解析](1)从鸡蛋清溶液中提取蛋白质可用盐析的方法。(2)具有臭鸡蛋气味的气体为H2S，说明蛋白质中含有硫元素。(3)重金属盐会使蛋白质发生变性，进而造成人体中毒。(4)浓硝酸溅到皮肤上，使皮肤显黄色，发生了颜色反应。[答案](1)盐析(2)H2S硫(3)重金属盐会使蛋白质发生变性，进而造成人体中毒(4)黄颜色糖类的性质(素养养成——证据推理与模型相识)(1)是否有甜味的物质就是糖？是否糖都有甜味？提示：不是全部有甜味的物质都是糖，比如现在流行的木糖醇就是一种有甜味的物质，但它属于醇类。不是全部的糖都是有甜味的，比如多糖——淀粉和纤维素就没有甜味。(2)馒头或米饭在口腔中咀嚼有甜味，是否能够说明淀粉是有甜味的？为什么？提示：不能。淀粉本身没有甜味，在口腔内被唾液淀粉酶催化水解生成麦芽糖，所以有甜味。1．葡萄糖的结构与性质2．检验淀粉水解及水解程度的试验步骤试验现象及结论状况现象A现象B结论①溶液呈蓝色未产生砖红色沉淀未水解②溶液呈蓝色出现砖红色沉淀部分水解③溶液不呈蓝色出现砖红色沉淀完全水解关键提示：(1)检验淀粉水解的水解产物时，要先用氢氧化钠溶液中和起催化作用的稀硫酸，再加新制的Cu(OH)2悬浊液。(2)淀粉的检验，必需干脆取水解液加入碘水，不能取中和液，因为碘能与NaOH溶液反应。【例1】下列关于葡萄糖性质的叙述中不正确的是()A．葡萄糖能发生酯化反应B．葡萄糖具有还原性C．葡萄糖充分燃烧的产物为CO2与H2OD．完全燃烧等质量的葡萄糖和甲醛(HCHO)，所需氧气的量不相同D[葡萄糖的结构简式为CH2OH(CHOH)4CHO，分子中含羟基，能和羧酸发生酯化反应，A正确；葡萄糖分子中含醛基，具有还原性，能被某些氧化剂氧化，B正确；葡萄糖分子中只含有C、H、O三种元素，由原子守恒可知，完全燃烧的产物是CO2和H2O，C正确；设葡萄糖和甲醛的质量都为1g，则：C6H12O6～6O21801921geq\f(192,180)g＝eq\f(32,30)gCH2O～O230321geq\f(32,30)g所以等质量的葡萄糖和甲醛完全燃烧消耗氧气的量相同，D错误。]1．将淀粉水解，并用新制的氢氧化铜悬浊液检验其水解产物的试验中，要进行的主要操作有①加热；②滴入稀硫酸；③加入新制的氢氧化铜悬浊液；④加入足量的氢氧化钠溶液。以上各步操作的先后依次排列正确的是()A．①②③④① B．②①④③①C．②④①③① D．③④①②①B[淀粉在稀硫酸催化并加热的条件下发生水解反应，水解产物为葡萄糖，葡萄糖和新制氢氧化铜悬浊液加热煮沸时有砖红色沉淀生成，但该反应必需在碱性条件下发生，因此加入新制氢氧化铜悬浊液前必需加入足量氢氧化钠溶液中和稀硫酸，B正确。]2．下列方法中能检验尿液中存在葡萄糖的是()A．加金属钠，看是否有氢气放出B．与新制的Cu(OH)2悬浊液混合后加热，视察有无砖红色沉淀生成C．与醋酸和浓硫酸共热，看能否发生酯化反应D．加入饱和碳酸钠溶液，看是否分层B[尿液中含有水，无论是否含葡萄糖，加入钠都会有氢气放出，A错误；检验葡萄糖可利用其分子结构中含有醛基，将其与新制的Cu(OH)2悬浊液混合后加热，依据是否有砖红色沉淀来鉴定，B正确；因尿液中葡萄糖含量低，与醋酸反应现象不明显，C错误；葡萄糖与饱和碳酸钠互溶，D错误。]油脂的性质(素养养成——证据推理与模型认知)氢化植物油是一种人工油脂，包括人们熟知的奶精、植脂末、人造奶油、代可可脂等。它是一般植物油在肯定的温度和压力下加入氢催化而成。经过氢化的植物油硬度增加，保持固体的形态，可塑性、融合性、乳化性都增加，可以使食物更加酥脆。同时，还能够延长食物的保质期，因此被广泛地应用于食品加工。(1)植物油氢化的反应属于哪一类有机化学反应？提示：植物油中含有肯定数量的碳碳双键，催化加氢属于加成反应。(2)为什么氢化植物油可以延长食物的保质期？提示：含有碳碳双键的有机物简单被空气中的氧气氧化，碳碳双键被加成后变成单键，不易被氧化变质。1．酯化反应与酯的水解反应对比反应类型酯化反应酯的水解反应反应关系CH3COOH＋CH3CH2OHeq\o(,\s\up10(酯化),\s\do10(水解))CH3COOCH2CH3＋H2O催化剂浓硫酸稀硫酸或NaOH溶液断键机理催化剂的其他作用吸水，提高乙酸和乙醇的转化率氢氧化钠中和酯水解产生的乙酸，提高酯的水解率最佳加热方式酒精灯外焰加热热水浴加热反应类型酯化反应，取代反应水解反应，取代反应2.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，无变更【例2】下列关于酯水解的说法不正确的是()A．因为酯在碱性条件下水解较彻底，所以凡是油脂的水解都要在碱性条件下进行B．与H2O发生水解反应，生成乙酸和乙醇C．油脂的水解类似于乙酸乙酯的水解D．油脂不管在哪种条件下水解都生成丙三醇A[酯的水解条件的选择依据是看要得到何种产物，不能一概而论，A错；与H2O发生水解反应，生成和C2H5OH，B正确；油脂属于酯类，其水解类似于乙酸乙酯的水解，C正确；油脂是高级脂肪酸的甘油酯，无论哪种条件下水解都生成丙三醇，D正确。]1．下列关于酯的水解反应与酯化反应的比较中正确的是()A．两个反应均可采纳水浴加热B．两个反应运用的硫酸作用完全相同C．两个反应均可看作取代反应D．两个反应肯定都是可逆反应C[酯化反应所需温度较高，水浴加热不能满意要求，A错误；酯化反应运用的是浓硫酸，作催化剂和吸水剂，酯的水解反应运用的是稀硫酸，作催化剂，B错误；酯化反应和酯的水解反应均属于取代反应，C正确；酯在碱性条件下的水解，不是可逆反应，D错误。]2．在肯定条件下，动植物油脂与醇反应可制备生物柴油，化学方程式如下所示：下列叙述错误的是()A．生物柴油由可再生资源制得B．生物柴油是不同酯组成的混合物C．动植物油脂是高分子D．“地沟油”可用于制备生物柴油C[生物柴油由可再生资源制得，A正确；生物柴油通常是指以动植物油脂为原料生产的、由不同酯组成的混合物，B正确；动植物油脂的相对分子质量小于10000，不是高分子，C错误；“地沟油”中含有动植物油脂，动植物油脂与醇反应可制备生物柴油，D正确。]蛋白质的盐析和变性的区分(素养养成——宏观辨识与微观探析)蛋白质在多种状况下能够发生结构和性质的变更，这种变更是不行逆的，被称为蛋白质的变性。(1)向鸡蛋清溶液中加入硫酸铜溶液，再加入蒸馏水有何现象发生？提示：鸡蛋清溶液中出现沉淀，加蒸馏水后沉淀不能溶解。(2)你了解医院里有哪些常见杀菌消毒的方法吗？其消毒原理是什么？提示：医院中运用紫外线灯、84消毒液或过氧乙酸对环境进行消毒，为病人打针前用酒精对局部皮肤进行消毒，对病人床单等物品高温消毒。紫外线、强氧化剂、乙醇和高温加热能使蛋白质变性，从而达到杀菌消毒的目的。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变更而聚沉条件轻金属盐和铵盐的浓溶液紫外线照耀、加热或加入某些有机化合物(如甲醛、乙醇等)、强酸、强碱、重金属盐(如铅盐、铜盐、汞盐等)特征可逆过程，不变更蛋白质的性质和生理活性不行逆过程，蛋白质失去生理活性实质溶解度降低，物理变更结构性质变更，化学变更用途提纯蛋白质杀菌消毒微点拨：正确理解蛋白质盐析和变性的区分(1)分清重金属离子和轻金属离子，便于推断盐析与变性。常见的重金属离子有Cu2＋、Pb2＋、Hg2＋等；常见的轻金属离子有Mg2＋、Na＋、K＋、Ca2＋等。(2)盐的浓度对蛋白质性质的影响。重金属盐溶液无论浓度的大小均能使蛋白质变性；轻金属盐的稀溶液能促进蛋白质的溶解，而浓溶液能使蛋白质发生盐析。【例3】某氨基酸分子的球棍模型如图所示，下列有关说法不正确的是()A．该氨基酸分子的结构简式为B．该氨基酸燃烧可产生有毒气体C．该氨基酸能与Na、NaOH、Na2CO3等反应D．该氨基酸可能为某种蛋白质的水解产物A[A项，该氨基酸的球棍模型中的六元环应为苯环，错误；B项，该氨基酸由C、H、O、N元素组成，燃烧可能会产生NO等，正确；C项，该氨基酸分子中含有—COOH，能与Na、NaOH、Na2CO3等反应，正确；D项，蛋白质水解的产物为氨基酸，正确。]1．下列各物质能使蛋白质变性的是()①硫酸钾②甲醛③氯化铝④硝酸汞⑤氯化铵⑥氢氧化钠A．②④⑥ B．①③⑤C．①②③ D．④⑤⑥[答案]A2．下列关于蛋白质的叙述正确的是()A．向蛋白质溶液中分别加入NaCl溶液、CuSO4溶液，其过程均是不行逆的B．重金属盐使蛋白质分子变性，但是吞“钡餐”(主要成分是硫酸钡)不会引起中毒C．温度越高，酶对某些生化反应的催化效率就越高D．医疗上用体积分数为75%的酒精杀菌消毒，是利用了酒精可以使蛋白质盐析的性质B[向蛋白质溶液中加入NaCl溶液发生盐析，再加水能复原原来的生理活性，向蛋白质溶液中加CuSO4溶液，蛋白质变性，其过程是不行逆的；硫酸钡既不溶于水又不溶于盐酸，不能使蛋白质变性，对人无毒；温度太高，酶会变性；酒精可以使蛋白质变性。]1．下列有关淀粉和纤维素[(C6H10O5)n]的叙述正确的是()A．互为同分异构体B．都是自然高分子化合物C．遇碘(I2)均会显蓝色D．在人体内均会发生水解反应B[淀粉和纤维素化学式的n值不同，故不互为同分异构体，故A不正确；淀粉和纤维素都是自然高分子化合物，故B正确；淀粉遇碘显蓝色，纤维素没有这特性质，故C不正确；淀粉在人体内可以水解，但是人体内没有水解纤维素的酶，所以纤维素在人体内不能发生水解反应，故D不正确。]2．下列关于油脂的叙述中，错误的是()A．油脂是混合物，没有固定的熔点和沸点B．油脂和矿物油不属于同一类有机物C．油脂是由高级脂肪酸和甘油所生成的酯D