选修1 第一章 第二节 重要的体内能源.docx
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选修1第一章第二节重要的体内能源
糖类第一课时
【教学目标】
1.使学生了解糖类的组成和分类；
2.使学生掌握葡萄糖的结构简式和重要性质，了解其在人体内的储存方式和氧化分解的生理意义；
3.使学生了解淀粉在人体内的水解吸收过程和纤维素的生理功能；
【教学重点】葡萄糖、淀粉的性质和生理功能
【教学难点】葡萄糖的结构
史料导入：
美国著名科学家波林从遗传来看他不会在长寿者之列。
他的父亲34岁就故去了，母亲也才活了45岁。
早在1940年，他就被诊断患了一种严重的肾病。
这在当时就等于是死刑判决书，波林无论如何也无法接受。
此后的12年里，他严格注意饮食，最后终于战胜了病魔。
他实际上等于同死神周旋了半个多世纪！
于1994年在加利福尼亚自己的农场去世，享年93岁。
就是这样的一段史料，是我们看到日常饮食平衡的重要。
“一个人健康的必要条件是其所需分子以所需数量在所需时间存在于身体所需的部位。
”——莱纳斯?
波林的这句话成了新科学的箴言。
知识回顾：
设问：
今天你吃糖了吗？
那什么是糖？
（学生阅读教材P4资料卡片）
常识介绍：
含糖食物与含糖量（P4表1-1）
板书：
一、糖类
1.糖的概念：
糖类又叫碳水化合物，大多数糖符合通式Cn（H2O）m。
但不是所有的糖符合这个通式，而且符合这个通式的也不一定是糖。
2.糖的分类：
展示图片：
葡糖糖的结构及推知的化学性质（学生总结）
葡萄糖
分子式
C6H12O6
结构简式
CH2OH—CHOH—CHOH—CHOH—CHOH—CHO
或CH2OH（CHOH）4CH2OH
官能团
—OH（羟基）、—CHO（醛基）
物理性质
白色晶体、溶于水、不及蔗糖甜
化学性质
还原性
与H2加成
银镜反应
与新制Cu（OH）2的反应
醇羟基的性质
酯化、氧化、活泼金属
主要用途
制银镜、糖果、医疗、营养物质
过渡：
而葡萄糖被彻底氧化就可得到二氧化碳和水，如葡萄糖在人体内的代谢过程。
（学生阅读教材P5回答问题：
葡萄糖在人体内发生了怎样的变化？
）
讲述：
葡萄糖以肝糖元、肌糖元等形式被肝脏、肌肉等组织合成糖元而储存起来，需要时糖元转化为葡萄糖氧化释放出能量。
板书：
（1）银镜反应：
过渡：
而葡萄糖被彻底氧化就可得到二氧化碳和水，如葡萄糖在人体内的代谢过程。
（学生阅读教材P5回答问题：
葡萄糖在人体内发生了怎样的变化？
）
讲述：
葡萄糖以肝糖元、肌糖元等形式被肝脏、肌肉等组织合成糖元而储存起来，需要时糖元转化为葡萄糖氧化释放出能量。
板书：
（3）体内氧化：
C6H12O6（s）+6O2（g）
6CO2（g）+6H2O（l） 放出能量15.6kJ/g
设问：
1.丧失体内自我调节血糖水平的人会得糖尿病，病人的尿液中含有葡萄糖，设想怎样去检验一个病人是否患有糖尿病？
2.人生病不能正常饮食时，医生一般会注射葡萄糖水溶液，这是为什么？
科学视野：
1.糖尿病的检测
健康人：
胰腺中的胰岛素控制血糖的水平，食物消化后血糖上升，胰腺释放胰岛素消耗和储存葡萄糖（肝和肌肉），导致葡萄糖水平下降，使得胰腺减少胰岛素的释放。
糖尿病：
糖尿病人不能生产足够的胰岛素，血液和尿液中葡萄糖含量高，身体靠分解脂肪产生能量并产生酮酸，严重时导致中毒。
检测方法血糖的检测：
医院用专门仪器检测。
糖尿的检测：
在家中用尿糖试纸浸入尿液中，约1秒钟取出，在1分钟内观察试纸的颜色，并与标准比色板对比，即得出测定结果。
化学原理：
与新制Cu（OH）2的反应
注意：
治疗糖尿病的最终目的是要控制血糖，而尿糖检测只是粗略地了解血糖水平。
2.1g的葡萄糖完全氧化放出约15.6KJ的热量。
注射葡萄糖可迅速补充营养。
常识简介：
葡萄糖的用途
生活中 工业上（银镜） 医药上
反馈练习：
1、葡萄糖是一种单糖的主要原因是（ ）
A．结构简单 B．不能水解为最简单的糖
C．分子中含羟基和醛基的个数少 D．分子中含碳原子个数少
答案：
B
2、把NaOH溶液和CuSO4溶液加入某病人的尿液中，微热时，如果观察到红色沉淀，说明该尿液中含有（ ）
A．食醋 B．白酒 C．食盐 D．葡萄糖
答案：
D
3、木糖醇在人体内代谢后不会提高血糖的浓度，因而成为糖尿病患者的理想甜味剂。
据此信息结合你学过的生物学知识，分析木糖醇在人体内的代谢作用与（ ）肯定无关。
A．甲状腺激素 B．性激素 C．生长激素 D．胰岛素
答案：
D
4、1999年11月21日，我国载人航天飞机“神舟”号首次试验成功，这标志着我国航天技术已居世界领先地位。
在长期的航天飞行中，比较难解决的问题是宇航员的食物与氧气供应问题。
科学家发现，在太空舱内“饲养”小球藻可以很好地解决这个问题，因为1kg小球藻（鲜重）经光合作用每小时约可释放氧气224mL（标准状态）。
一名宇航员要维持正常的生命活动，每小时约需0.25mol的葡萄糖来提供能量，请回答下列问题：
（1）1kg小球藻在光照条件下，每小时可产生___________g葡萄糖（假设生成的有机物全为葡萄糖，
其反应式为：
6CO2+12H2O
C6H12O6+6H2O+6O2）。
（2）若宇航员维持生命活动所需要的葡萄糖全部来自小球藻光合作用，则太空舱内至少应饲养小球藻___________kg。
（3）若宇航员每天（24小时）消耗的900g葡萄糖全部由小球藻提供（不考虑小环藻的自身消耗），则饲养的这些小球藻至少需光照___________h。
（4）若宇航员用18O标记的水来培植小球藻，则经过一段时间后，首先出现含18O的应是：
___________（填写下列选项的字母），理由是_______________________________________。
A．小球藻的光合产物C6H12O6 B．小球藻的呼吸产物CO2
C．宇航员的呼吸产物CO2 D．宇航员的尿液
答案：
（1）0.3
（2）150 （3）20 （4）D 因为用18O标记的水被小球藻分解产生O2，O2被宇航员吸收参加有氧呼吸产生水，部分水随尿液排出体外。
第二课时
新课导入：
上一节课我们学习了葡萄糖的性质，今天我们在此基础上学习更为复杂的二糖与多糖。
（学生阅读教材P6资料片卡，完成下列表格）
总结归纳：
类别
蔗糖
麦芽糖
分子式
C12H22O11
C12H22O11
物理性质
无色晶体、溶于水、甜味
白色晶体、溶于水、甜味
是否含醛基
无
有
水解反应方程式
C12H22O11+H2O—→
C6H12O6+C6H12O6
葡萄糖 果糖
C12H22O11+H2O
—→2C6H12O6
葡萄糖
主要来源
甘蔗、甜菜
农产品（大米、玉米）
二者关系
同分异构体
提出问题：
我们日常摄入的食物中哪些含有较丰富的淀粉？
回答：
米饭、馒头、马铃薯等。
设问：
米饭没有甜味，但咀嚼后有甜味，为什么？
（学生阅读教材P6～P7）
讲述：
淀粉是一种多糖，属天然高分子化合物，虽然属糖类，但它本身没有甜味，在唾液淀粉酶的催化作用下，水解生成麦芽糖，故咀嚼后有甜味。
板书：
三、淀粉的化学性质
1.在体内的水解过程：
（可采用视频或动画）
置疑：
如何用实验的方法判断淀粉的水解程度？
（学生设计实验方案）
参考方案：
板书：
2.淀粉不具有醛基，不具有还原性
3.淀粉的特征反应：
遇碘变蓝
展示：
含纤维素的植物的图片
讲述：
纤维素是绿色植物通过光合作用生成的，是构成植物细胞的基础物质。
一切植物中都含有纤维素，但不同的植物所含纤维素的多少不同。
纤维素是白色、没有气味和味道的纤维状结构的物质，是一种多糖。
水解的最终产物是葡萄糖。
板书：
四、纤维素的化学性质（水解性）
展示：
牛、羊或马等草食动物吃草的图片
提问：
草中的主要化学成份是什么？
为什么牛、羊、马等动物能以草为生？
那人能靠吃草过活吗？
（学生阅读教材P9）
讲述：
草等植物中含有纤维素；牛、羊、马等草食性动物能分泌出使纤维素水解成葡萄糖的酶，使纤维素最终水解成葡萄糖，葡萄糖在体内氧化为这些动物提供的生命活动所需要的能量；人体内没有能使纤维素水解成葡萄糖的酶，因此纤维素不能作为人类的营养食物。
科学视野：
1.你知道平时我们食用的红糖、白糖、冰糖有什么共同点和不同点吗？
其实白糖、冰糖、红糖都是从甘蔗和甜菜中提取的，都属于蔗糖的范畴。
红糖是蔗糖和糖蜜的混和物，白糖是红糖经洗涤、离心、分蜜、脱光等几道工序制成的。
冰糖则是白糖在一定条件下，通过重结晶后形成的。
它们的化学成份都是蔗糖。
2.牛奶营养丰富，但许多人却无福享用，喝了反而会腹泻、胀气，这是为什么呢？
德国科学家近日发现这是由于有些人体内缺少足够的能分解牛奶中乳糖的乳糖酶所致。
据德通社报道，科隆大学托比亚斯·格森教授说，糖只有分解后，其中的单糖才能够通过小肠壁进入血液，为人体所吸收。
如果小肠中没有乳糖酶或者其活力低下，乳糖就不能被分解，而原封不动进入大肠，并被大肠杆菌代谢，于是就会出现腹泻等不适症状。
3.木糖醇（也叫戊五醇）是一种五碳糖醇，它的分子式为C5H12O5，是木糖代谢的正常中间产物，外形为结晶性白色粉末，广泛存在于果品、蔬菜、谷类、蘑菇之类食物和木材、稻草、玉米芯等植物中。
它可用作甜味剂、营养剂和药剂在化工、食品、医药等工业中广泛应用。
（木糖醇不属于糖）
反馈练习：
1、下列物质遇淀粉变蓝色的是（ ）
A．KI B．I2 C．KIO D．KIO3
答案：
B
2、下列物质能水解且水解产物有两种的是（ ）
A．蔗糖 B．麦芽糖 C．淀粉 D．纤维素
答案：
A
3、向淀粉溶液中加入少量的稀硫酸，加热使之发生水解，为测定水解程度，需要加入下列试剂中的①NaOH溶液；②银氨溶液；③新制的Cu（OH）2悬浊液；④碘水；⑤BaCl2溶液，组合正确的是（ ）
A．①⑤ B．②④ C．①②④ D．②③④
答案：
C
4、糖元[（C6H10O5）n]是一种相对分子质量比淀粉更大的多糖，主要存在于肝脏的肌肉中，所以又叫动物淀粉和肝糖。
下列关于糖元的叙述正确的是（ ）
A．糖元与淀粉、纤维素互为同分异构体
B．糖元与淀粉、纤维素属于同系物
C．糖元水解的最终产物是葡萄糖
D．糖元具有还原性，能发生银镜反应
答案：
C
5、下图为人体在某项生理过程中所发生的化学反应示意图。
（1）图中标有字母的物质中_______代表酶，其化学本质是__________，基本组成单位是__
___________。
（2）如果B代表蔗糖，则C和D各代表______________________。
（3）下列关于葡萄糖与蔗糖相比较的说法中错误的是（ ）
A．它们的分子式不同，但化学元素组成相同
B．蔗糖能水解，葡萄糖却不能
C．它们是同分异构体
D．葡萄糖是单糖、蔗糖是二糖
答案：
（1）A 蛋白质 氨基酸
（2）葡萄糖与果糖 （3）C
选修1第一章第二节重要的体内能源——油脂
广州市西湾路1号广东广雅中学化学科李孟彬
【本课课件下载】
【教学目标】使学生掌握油脂的组成、结构、在人体中的代谢及其功能
【教学重点】油脂的结构和在人体内的功能
【教学难点】油脂的组成和结构
新课引入：
前面我们学习过糖类，我们知道糖吃多了，人也会发胖。
人体胖了，就意味着什么增多了？
（脂肪）此时我们的基础能源——糖类，由于能量的过剩，就有转变为一种更高能量的物质——油脂。
油脂是人类主要食物之一，是人体中重要的能源物质。
日常生活，炒菜做饭，油脂是人体不可缺少的营养物质。
今天我们就一起来了解人体内的重要营养物质——油脂。
猪油、花生油、豆油、汽油、煤油都是油，它们是同一类物质吗？
为何常温下花生油、豆油是液态的，而猪油是固态的？
高一时我们学过醇和酸能生成酯类，“酯”和“脂”音相近、字相似，它们之间又有何联系和区别呢？
常识介绍：
一、油脂的分类
（板书）
二、油脂的结构
当R1、R2、R3相同为单甘油酯；
当R1、R2、R3不同为混甘油酯；
（天然油脂大多数为混甘油酯）
提问：
从结构上油脂属于哪一类的有机物？
能否发生水解反应，水解的产物将是什么？
讲解：
油脂是高级脂肪酸与甘油所生成的酯，称为甘油三酯，即油脂属于酯类。
与用来做燃料的汽油、柴油不是同一类化合物，汽油、柴油属于烃类化合物。
油脂分子烃基里所含有的不饱和键越多，其熔点越低。
设问：
豆油、花生油等植物油与猪油、牛油、羊油等动物油哪种的分子中的双键会更多？
常识介绍：
植物油（双键较多）——熔点低，常温下为液态。
（板书） 动物油（双键少或者没有）——熔点高，常温下为固态。
追问：
从结构上分析，请你预测花生油可能有什么样的化学性质？
能发生什么类型的化学反应。
从性质上讲植物油和动物油哪种性质更加稳定？
应当如何保存油脂？
为什么？
（学生阅读教材P12资料卡片二《油脂的变质——酸败》）
讲解：
脂酸败对食品质量影响很大，不仅风味变坏，而且营养价值降低。
因为酸败不仅破坏脂肪酸，而且脂溶性维生素等也被破坏。
长期食用酸败油脂对人体健康有害，轻者呕吐、腹泻，重者能引起肝脏肿大，造成核黄素（维生素B2）缺乏，引起各种炎症。
故为防止油脂的酸败，一般会在油脂中加入抗氧化剂。
实践活动：
课后到超市或商店调查油脂的成分表和抗氧化剂的成分
常识介绍：
三、油脂在人体内的消化
（板书）
板书：
四、油脂在人体内的主要功能。
（学生阅读教材P11）
讲解：
（1）重要的供能物质。
油脂在三大营养物质中产生热量最高，每克油脂能产生39.3kJ的热量，为糖类和蛋白质的一倍多。
（2）人体的备用油箱。
油脂是人体热能贮备最适宜的能源。
肝脏虽然能贮存肝糖元，但贮量有限，正常情况下只能贮存100g肝糖元，仅相当于1674kJ的热量。
人体中贮存的脂肪，在人体的糖类能量供给不足时，可以分解，为人体提供能量。
此外内脏器官表面的脂肪还有保护内脏器官免受剧烈震动和摩擦的作用，皮下脂肪有保持体温的作用。
需要指出，体内贮存的脂肪过多，对健康是不利的。
在一般情况下，每天摄取的油脂数量以热能计占总热能的17％～30％为宜，一个中等劳动量的成年人，每天每公斤体重需要油脂量为1g～2g。
（3）合成其它物质的原料，合成如磷脂、固醇等的主要原料。
人体需要的必需脂肪酸只能从食用油脂中获得。
必需脂肪酸是细胞的组成成分，也是体内前列腺合成的原料。
它与类脂的代谢有密切关系，胆固醇与必需脂肪酸结合后，才能进行正常代谢。
如缺乏必需脂肪酸，胆固醇就会与饱和脂肪酸结合，不仅不能进行正常运转代谢，而且容易在血管内壁沉积。
根据近代营养学的研究，认为必需的脂肪酸有降低血液中胆固醇的功效，对防止动脉粥样硬化和冠心病有好的作用。
此外，必需脂肪酸对于皮肤和头发的健美至关重要，获得足够必需脂肪酸的人，皮肤润滑而有光泽，毛发乌黑光亮。
（4）承担多种生理功能。
科学视野：
1.哪种油脂营养价值高？
（学生阅读教材P12资料片卡《哪种脂肪的营养价值高》）
橄榄油是最好的食用油。
据分析，橄榄果实中含水分67%、油脂23%、蛋白质5%、钙、铁、磷等矿物质1%、维生素A、B、D、E、K，以及胶角鲨烯、多酚等。
其中橄榄油含近90%的不饱和脂肪酸，即油酸（油酸的含量为80%，是植物油中含此单不饱和脂肪酸最高的）和亚油酸。
2.青春痘的产生
主要是由于青春期皮脂分泌旺盛，引起病菌侵入感染造成的。
目前市面上流行的去痘产品多半从单纯抑制皮脂分泌或单纯消炎灭菌入手。
3.肥皂的制取——皂化反应（可采用视频）
皂化反应是指由油脂与氢氧化钠混合，得到高级脂肪酸的钠盐和甘油的反应。
这个反应是制造肥皂流程中的一步，因此而得名。
其反应方程式为：
反馈练习：
1.下列关于油脂的叙述不正确的是（ ）
A．油脂属于酯类 B．油脂是高级脂肪酸甘油酯
C．油脂没有固定的溶、沸点 D．油脂都不能使溴水或高锰酸钾溶液褪色
答案：
D
2.油脂是油和脂肪的总称，它是多种高级脂肪酸的甘油酯。
油脂既是重要食物，又是重要的化工原料。
油脂的以上性质和用途与其含有的不饱和双键（C=C）有关的是（ ）
A．适量摄入油脂，有助于人体吸收多种脂溶性维生素的胡萝卜素
B．利用油脂在碱性条件下的水解，可以生产甘油和肥皂
C．植物油通过氢化可以制造植物奶油
D．脂肪是有机组织里储存能量的重要物质
答案：
C
3.天然油脂水解后的共同产物是（ ）
A．硬脂酸 B．油酸 C．软脂酸 D．甘油
答案：
D
4.参考下列①～③项回答问题
①皂化值是使1g油脂皂化所需要的氢氧化钾的毫克数
②碘值是使100g油脂加成时消耗单质碘的克数
③各种油脂的皂化值、碘值列表如下：
花生油
亚麻仁油
牛油
黄油
硬化大豆油
大豆油
皂化值
190
180
192
226
193
193
碘值
90
182
38
38
5
126
（1）单纯油（C17H33COO）3C3H5（相对分子质量884）形成的油，用氢氧化钾皂化时，皂化值为____，写出其反应方程式：
________________。
（2）在下列①～③的横线上填入适当的词句。
①亚麻仁油比花生油所含的______________多；
②黄油比牛油所含的___________多；
③硬化大豆油的碘值小的原因是_______________。
（3）为使碘值为180的100g鱼油硬化，所需的氢气的体积在标准状况下为多少升？
（4）用下列结构式所代表的酯，若皂化值为430，求n为多少？
并完成下面反应方程式：
——————————————————————————————————————————
答案：
（1）190 （C17H33COO）3C3H5+3KOH—→C3H5（OH）3+3C17H33COOK
（2）①不饱和脂肪酸 ②低级脂肪酸 ③不饱和键少
（3）15.9L （4）4 C4H9COOK C2H5
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