第八章食品中的有机化合物

第八章食品中的有机化合物第一节什么是有机化合物教学目标：1．初步了解有机化合物的特点和性质；2．了解有机高分子化合物的组成特点；3．知道食物中淀粉、油脂、蛋白质、维生素是有机物能力目标：1．能够从组成上区分有机物和无机物；2．能用某些实验方法从组成上辨别有机物。情感目标：1．能从日常生活中发现有机化合物发挥的重要作用。2．了解蛋白质、糖类、油脂、维生素对人体的营养作用，使学生认识到正常安排饮食及对人体的重要作用。教学重点与难点：1．有机化合物与无机化合物的概念2．有机高分子化合物的组成特点探究实验：1．通过一些实验探究有机化合物的特点2．通过探究实验来学会分辨人工纤维与天然纤维知识整理：一、有机化合物与无机化合物的区别1．实验：研究有机物的一些特点实验内容实验现象实验结论蔗糖面粉淀粉塑料1．分别取少量的样品，在酒精灯上加热熔化燃烧颜色变焦燃烧颜色变焦燃烧颜色变焦先熔化，发生形变燃烧起来颜色变焦组成成分中都含有碳元素。大多数有机物均易燃大多数有机物的熔点低2．分别取少量样品放入试管，加入一定量的水溶解不溶解不溶解不溶解大多数有机物难溶于水3．将样品连接入一个闭合电路中，观察灯泡电珠不亮电珠不亮电珠不亮电珠不亮大多数的有机物不能导电结论：大多数．．．有机化合物都难溶于水，熔点较低，受热易分解，容易燃烧，不易导电等。注意：1．有机化合物，简称有机物，即含碳化合物。无机化合物，简称无机物，即不含碳的化合物.有机物这一名称概念在开始确定时，意指“有生机的物质”，即“只有在生物体中才方可能产生的物质”。1828年，德国科学家维勒首先由无机物氰酸铵（NH4CNO）溶液制得有机物——尿素[CO(NH2)2]。2．有机物都含有碳元素，多数含有氢元素，其次可能还含有氧、氮、氯、硫、磷等。3．有些含碳的化合物，如：一氧化碳、二氧化碳、碳酸、碳酸盐和碳的金属化合物等，因它们的组成、结构和性质与无机物相似，仍属于无机化合物。4．由于有机化合物在结构和组成上的特点，使其种类繁多。现在人们知道的有机物有1千万种以上，而无机物的种类还不足10万种。（1）碳原子之间的连接顺序和方式不同：直链状和环状，单键、双键、叁键等。注：最简单的有机化合物为甲烷（CH4）（2）碳原子能与其他元素的原子连接。如CH3Cl，CH3Br等5．不同的有机物相对分子质量相差很大，如：甲烷（CH4），Mr=16乙醇（C2H6O），Mr=46维生素B2（C17H20O6N4），Mr=376聚乙烯[(C2H4)n，n=1000~10000]，Mr=28000~280000最简单的有机化合物为甲烷（CH4），有机高分子化合物（简称有机高分子）：相对分子质量达到上万的有机化合物。如聚乙烯就是有机高分子化合物。一般很多有机材料都是有机高分子。书写有机物的化学式，元素符号一般是C、H、O、N、Cl等顺序。二、食品中的有机化合物1．人体所需的营养物质：水、糖类（淀粉）、脂肪、蛋白质、维生素、矿物质其中，淀粉、脂肪、蛋白质、维生素为有机物。2．淀粉（糖类）主要存在于大米、面粉等面食中；油脂主要存在于食用油、冰激凌、牛奶等；维生素主要存在于蔬菜、水果等；蛋白质主要存在于鱼、肉、牛奶、蛋等；纤维素主要存在于青菜中，有利于胃的蠕动，防止便秘。其中淀粉、脂肪、蛋白质、纤维素是有机高分子有机化合物。典型例题：例1．下列关于一氧化碳、二氧化碳、甲烷的说法中，正确的是（）A.都是含碳的化合物B.都是有机物C.碳元素化合价相同D.碳元素质量分数相同分析：该题主要考察的是有机物的概念及化合物、质量分数计算的综合。CO、CO2、CH4都是含碳的化合物，CO、CO2为无机物，CH4为有机物，故B错；CO、CO2、CH4中碳元素化合价分别为+2、+4、-4价，故C错；CO中碳元素质量分数为%1002812，CO2中碳元素质量分数为%1004412，CH4中碳元素质量分数为%1001612，显然不等，D也不等。故答案为A。例2．下列化合物中，属于有机物的是（）A.盐酸B.碳酸C.醋酸D.硫酸分析：盐酸，即氯化氢的水溶液，属于混合物；碳酸中虽然含有碳元素，但是由于其组成、结构及性质与无机物很相似，我们就把它归为无机物，类似的有CO、CO2、碳酸盐等；醋酸，化学式为CH3COOH，含有碳元素，属于有机化合物；硫酸，化学式为H2SO4，不含有碳元素，属于无机物化合物。故答案C。例3．酚酞是实验室常用的酸碱指示剂，是一种有机物。结构式如右图所示，写出该物质的化学式：___________。相对分子质量为_________。分析：由结构式改写成化学式的关键是找出原子的种类及每一种原子的个数。短线只是为了表现原子之间的共用电子对，与原子的种类和个数无关。有三种原子C、H、O。C原子的个数为20个，氢原子的个数为14个，氧原子的个数为4个。相对分子质量为20×12＋14×1＋4×16＝318答案为：C20H14O4，相对分子质量为318例4．有一种橡胶样品在空气中灼烧时有刺激性的二氧化硫气体生成，将生成的气体通入混有硝酸的硝酸银溶液，有白色沉淀生成。你能推断出这种橡胶中含有什么元素吗？分析：橡胶是一种有机物，所以一定含有碳元素。根据生成的气体中除了二氧化硫，还有一种气体能在硝酸酸化过的硝酸银溶液中产生白色沉淀（AgCl），此气体是氯化氢（HCl）气体。所以我们可以认为反应为：橡胶+O2→SO2+CO2+HCl显然，生成物中有碳、硫、氧、氢和铝几种元素，而反应物中氧气中只有氧元素，所以这种橡胶中肯定含有碳、硫、氢、氯几种元素，氧元素可能有。例5．血红蛋白（Hb）中含有0.33%的铁，经测定它的分子中含有4个铁原子。通过计算血红蛋白的相对分子质量，确定血红蛋白是否为有机高分子化合物。分析：有机高分子化合物，就是通过计算其相对分子质量来考虑的，当相对分子质量高达上万后，就能归为有机高分子。我们可以设血红蛋白的相对分子质量为x，根据化学式的计算：%33.0%100564%100)()(4xHbMrFeArx≈678796787910000，故属于有机高分子化合物。第二节淀粉和油脂教学目标：1．认识葡萄糖、淀粉和油脂是重要的营养物质，是维持生命活动和人们从事各种活动所需热量的主要来源；2．知道自然界中葡萄糖、油脂的来源，葡萄糖和淀粉的转化关系。3．知道油脂的元素组成，了解油和脂肪在常温下的状态差异能力目标：会用简单的实验方法来检验淀粉和葡萄糖。情感目标：认知到糖类和油脂对人类生命活动的重要作用。教学重点和难点：1．酿酒过程2．淀粉的检验3．葡萄糖的检验探究实验：1．用碘酒来检验淀粉的存在；2．用新制氢氧化铜检验葡萄糖的存在。知识整理：一、淀粉和葡萄糖1．淀粉的来源：绿色植物的光合作用二氧化碳、水在光照及叶绿素的共同作用下，能生成氧气和葡萄糖6CO2+6H2O叶绿素光照C6H12O6+6O22C6H12O6酶===C12H22O11（蔗糖）+H2OnC6H12O6酶===(C6H10O5)n（淀粉或纤维素）+nH2O2．淀粉的检验：使用碘酒（或碘水）淀粉与碘作用后使之变为蓝色。实验：用碘酒检验淀粉实验内容实验现象实验结果红薯土豆面包粉条滴少量碘酒于以下几种物质上，观察现象变蓝变蓝变蓝变蓝物质中含有淀粉注意：我们用碘单质来鉴别是否存在淀粉，这个是特性反应。3．淀粉的存在：大米、面粉、玉米、土豆等食品中，富含淀粉。4．淀粉的转化：淀粉、纤维素等经过在酶等物质的催化作用下，与水作用逐渐转化为葡萄糖，如：(C6H10O5)n+nH2O酶nC6H12O6（葡萄糖）——葡萄糖的水解葡萄糖：是一种有甜味、易溶于水的白色粉末状固体。葡萄糖在体内经缓慢氧化转化为二氧化碳和水，释放出热量，提供人体活动的能源。180g葡萄糖完全氧化，可以产生大约为2804kJ热量。C6H12O6+6O2缓慢氧化6CO2+6H2O；酿酒的过程：淀粉先转化为葡萄糖，葡萄糖发酵生成酒精C6H12O6发酵2C2H5OH（乙醇）+2CO2；乙醇（俗称酒精，化学式为C2H5OH或C2H6O），无色透明、具有特殊香味的液体。易挥发、能与水以任意比例互溶，是一种常用的有机溶剂和实验室燃料。75%酒精是常用的消毒剂。酒精在空气中燃烧或者在体内完全氧化时，生成二氧化碳和水，同时放出大量的热：C2H6O+3O2==2CO2+3H2O工业酒精中含有少量的甲醇（CH4O），有毒，少量使人失明，较多会致人死亡。5．糖类物质的作用：（1）糖类：葡萄糖、淀粉、纤维素等有机物，称为糖类，习惯上称为碳水化合物。单糖：不能水解的多羟基醛或多羟基酮。如葡萄糖、果糖等。（2）糖类二糖：水解后生成两分子单糖的糖。如蔗糖、麦芽糖等。多糖：能水解生成许多分子单糖的糖。如淀粉、糖原、纤维素等。（3）糖类常根据其来源而用俗名，糖类不一定都有甜味。正常人每天要摄入一定量的淀粉等化合物，在血液中也要维持一定浓度的葡萄糖。如果摄入的这些化合物不够，就会造成血糖含量太低（医学上称为“低血糖”），出现乏力、疲倦、昏迷、休克等症状。葡萄糖在体内代谢不正常，会造成“糖尿病”。葡萄糖会随尿液排出。6．葡萄糖的检验：（配制氢氧化铜时，要注意氢氧化钠溶液要大大过量，使溶液呈碱性）用新制的氢氧化铜滴加至待测溶液中，在酒精灯上加热至沸腾，如果看到红色沉淀（氧化亚铜，Cu2O），则说明原来溶液中含有葡萄糖。如果没有产生红色沉淀，则原来溶液不含有葡萄糖。现象可能会生成黑色物质[Cu(OH)2==CuO+H2O]，二、油脂1．油脂的存在：猪油、牛油、奶油、花生油、豆油、菜油、椰子油等。2．油脂的作用：油脂在人体内被消化，氧化分解，释放出热量。等质量的油脂，放热量是淀粉等的2倍以上。人体中的脂肪储存丰富的热能。如果摄入的碳水化合物（糖类）过多，会使之转化为脂肪，堆积在体内，可能造成肥胖，堆积在肝脏中可能会造成脂肪肝，甚至是肝硬化。减肥的最佳方法是：坚持锻炼，消耗热量。3．油脂与淀粉的区分：油脂的组成元素与淀粉相同，含有碳、氢、氧三种元素，但是它们的分子组成及结构不同，所以其性质也有所不同。4．油脂的分类：动物性油脂：如牛油、猪油等来自动物体的脂肪层，常温下通常呈固态；植物性油脂：如花生油、豆油等来自于某些植物种子的油脂，常温下呈液态。5．油脂的溶解性：油脂不溶于水，易溶于某些有机溶剂（如汽油、己烷、氯仿等）6．大豆中提取油脂（1）用研钵将大豆碾碎，放入试管中，加入10mL己烷，振荡后，静置一段时间；（2）过滤；（3）将滤液转移至烧杯中，用热水浴蒸发己烷；（4）得到的液体便是大豆油注意：该过程属于物理变化过程。典型例题：例1用简单可行的方法鉴别下列物质（1）牛奶和米汤（2）葡萄糖和可溶性淀粉（3）蚕丝和棉纱线分析：（1）米汤中含有淀粉，牛奶中没有，所以可以用碘酒鉴别，加入碘酒后变蓝的是米汤，不变的事牛奶。牛奶中的蛋白质遇到酸、碱后，会发生变质而沉淀。红糖质地较粗，含非糖类物质较多，其中含有一定量的草酸和苹果酸等。若在牛奶中加入红糖达到一定含量时，其中的酸就会使牛奶变质淀粉。故加入较多的红糖并煮开，能产生沉淀的是牛奶，没有的是米汤。（2）也可以用碘酒，变蓝的是可溶性淀粉，不变的是葡萄糖。不能采用加入新制氢氧化铜加热的方法，因为葡萄糖可以和新制的氢氧化铜产生砖红色沉淀氧化亚铜，而可溶性淀粉在加热时可会分解，产生葡萄糖，与新制氢氧化铜反应生成砖红色沉淀，故无法鉴别葡萄糖和淀粉溶液。（3）灼烧时有羽毛烧焦味的是蚕丝，棉纱没有这种气味。故答案：（1）加碘酒；（2）加碘酒；（3）灼烧例2在全球性减肥热潮中，脂肪在人们心目中的地位可以说是每况愈下，甚至“谈脂色变”别说摄取了，就连身上的脂肪都“恨不得除之而后快”，这种说法科学吗？请说说观点分析：这种说法不科学；脂肪是人体必需的一种提供能量的物质，因此每天应吃点含脂肪的物质，否则就会对身体造成的很大伤害。点拨：脂肪是人体必需的一种营养物质，能为身体提供热量。在正常情况下，每日需摄入50~60g油脂，它提供人体日需能量的20%~25%，是重要的供能物质，同时它能促进脂溶性维生素的吸