沪教版 (上海)九年级第二学期7.2 食品中的营养素教学设计及反思

7.2 食品中的营养素

教学目标

1、理解掌握人类主要的营养物质。

2、理解蛋白质的生理功能，理解化学元素对人体健康的影响。

教学过程

一、 知识梳理

(一)营养素

    维护机体健康及提供生长发育和劳动力所需的各种饮食物所含的营养成分，包括蛋白质、糖类（膳食纤维素）、脂肪、无机盐、维生素和水等六类，通称为营养素。

(二)糖类

1．糖类的组成

    糖类中含有C、H、O三种元素。

2．糖类的分布

    淀粉属于糖类，主要存在于植物的种子或块茎中，如稻、麦、马铃薯等，化学式为(C6H10O5)n，其相对分子质量从几万到十几万；蔗糖是储藏在某些植物中的糖，化学式为C12H22O11，蔗糖是日常生活中食用的白糖、冰糖、红糖的主要成分。饮食中的糖类包括单糖（葡萄糖、果糖）、双糖（蔗糖、麦芽糖）、多糖（淀粉等）和不被消化的膳食纤维。

3．糖类的食物来源

    各种蔬菜、水果，各类食物，以及含有糖类的食品。

4．糖类的生理作用

    多糖必须同水发生反应分解成单糖，才能被人体吸收；食物淀粉在人体内经酶的作用，与水发生一系列的反应（水解），最终变成葡萄糖（化学式C6H12O6），葡萄糖经过肠壁吸收进入血液成为血糖，输送到人体的各个组织器官中，为人体组织提供营养，又在酶的作用下，转变为脂肪储藏在肝脏和肌肉中。

    糖类摄入量不足时表现为体重减轻、疲倦、生长发育迟缓，且由于糖类摄入量不足，人体就会消耗脂肪来获取能量，这样使脂肪分解过多而发生酸和酮中毒。

5．淀粉转化为葡萄糖

    淀粉在人体内的消化过程，先是通过酸、酶的催化水解，从淀粉转化成糊精，再转化成麦芽糖，最后转化成葡萄糖。

    (C6H10O5)n + nH2O nC6H10O6

    淀粉                         葡萄糖

6．葡萄糖在人体内的氧化

    葡萄糖氧化可产生大量热量。1 g葡萄糖在人体内进行氧化可释放16.7 kJ热量，发生的化学变化是：

    C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O

    膳食中糖类的供给量一般认为应占总热能供给量的50%～70%为宜

7．常见的糖

    常见的糖有葡萄糖(C6H12O6)、果糖、乳糖、蔗糖(C12H22O11)、麦牙糖、淀粉(starch)、纤维素等，除纤维素外，上述其他糖是人体主要的能量来源。

8．葡萄糖的检验

    葡萄糖可用新制氢氧化铜悬浊液来检验，是利用葡萄糖能和氢氧化铜反应，生成红色沉淀氧化亚铜(Cu2O)。反应要在碱性溶液中进行，加热煮沸后，可观察到有红色沉淀生成。由于Cu(OH)2易分解生成黑色的CuO，所应用的Cu(OH)2只能在使用时临时配制，为了保证新制的Cu(OH)2中含有过量的碱，实验时，要在过量的NaOH溶液中滴加CuSO4溶液。

9．淀粉的检验

  淀粉与碘作用呈现蓝色，所以可用碘水或碘酒检验食物中是否含有淀粉。在实验中，红薯、马铃薯、芋头、面包等要切片，让碘水和淀粉接触，才能看到变蓝现象。

(三)脂肪、蛋白质

1．油脂

    (1)油脂的定义及分布

    油脂是重要的营养物质，是动物性油脂和植物性油脂的合称。常温下植物性油脂如豆油、花生油、菜籽油呈液态，叫做油，动物性油脂如牛油、猪油呈固态，叫做脂，二者合称油脂。

    (2)油脂的组成

    油脂的组成元素与淀粉相同，含C、H、O三种元素，但它们的分子组成和结构不同。

    (3)油脂的物理性质

    油脂难溶于水，而易溶解于汽油、己烷等有机溶剂中。

    (4)油脂的生理作用

供能并储存能量；帮助脂溶性维生素的吸收，保持恒定体温；调节食物的香甜可口，并能保护内脏器官。

(5)油脂摄入不足或过量的影响

    油脂摄入不足易患脂溶性维生素缺乏症，健康指标下降；而过多地摄入动物性油脂，会使体内胆同醇含量增加，易造成肥胖症、冠心病、动脉硬化等严重危害健康的病症。

    (6)食物来源

    植物油、动物性食物和含油脂较多的水果、蔬菜等，如花坐、坚果、大豆等。

2．蛋白质

    人类摄入的食物中含有的营养素一般分六大类，主要分为蛋白质、糖类、油脂、维生素、无机盐和水。

    蛋白质是一切生命的物质基础，是机体细胞的重要组成部分，是人体组织更新和修补的主要原料，没有蛋白质就没有生命。蛋白质是由20多种氨基酸组成的，因氨基酸组成的数量和排列顺序不同，使人体中的蛋白质多达10万种以上。它们的结构、功能千差万别，形成了生命的多样性和复杂性。

    (1)生物体内蛋白质的分布

    动物体：肌肉、皮肤、毛发、蹄、角等。

    植物体：种子（如大豆、花生的种子富含蛋白质）、谷类、蔬菜、水果中含植物性蛋白质。

    (2)蛋白质的构成

    由多种氨基酸构成的极为复杂的化合物，相对分子质量从几万到几百万，又称为高分子有机化合物，整个生物界大约有100亿种不同的蛋白质。

    (3)蛋白质的生理作用

    ①构成和修补人体组织：人体的每个组织主要成分都是蛋白质，人体的代谢和更新也需要蛋白质，人体受伤后，组织修补也要大量的蛋白质。

    ②维持机体正常代谢和各类物质在体内的输送：如血红蛋白——人体内O2的传输者，它是人类吸人O2和呼出CO2过程中的载体。但空气中的污染物CO和血红蛋白的结合能力却特别强，是O2的200倍。当CO浓度过大时，就会与血红蛋白结合，使其丧失输氧功能，会使人缺氧致死。煤等化石燃料不完全燃烧或抽烟时产生的烟气中都含有CO。

    ③构成人体内的各种酶和激素的主要原料。酶被称为是生命过程中的催化剂。人体内进行着许多化学反应，这些反应的共同点是在温和的条件下进行，反应速率大，且易于灵活控制，能够按环境的变化和身体的需要不断加以调整，并且不需要任何外界条件，这一切都要归于一类特殊的蛋白质——酶。

【注意】酶的催化作用具有以下特点：a．条件温和，不需加热；b．高效催化，酶催化的化学反应速率比普通催化剂的速率快107～1013倍；c．高度专一性：人体内的酶分工明确，如淀粉酶只对淀粉水解起催化，蛋白酶只能催化蛋白质的水解，如同一把钥匙开一把锁。

    ④提供人类活动需要的热量。

    (5)蛋白质缺乏症

    易疲劳、体重减轻、贫血、生长发育迟缓、抵抗力降低、伤口不易愈合，严重时会出现营养缺乏性水肿。

    (6)蛋白质食物的来源

    富含蛋白质的动物性食物来源：瘦肉、蛋、牛奶、肝等器官。植物性食物来源：豆类蛋白质含量丰富，花生中也富含蛋白质。

(四)维生素

    维生素是人体生长和代谢所必需的具有复杂结构的有机化合物。维生素在人体内的需要量很少，但它们可以起到调节新陈代谢、预防疾病、维持身体健康的作用，体内一旦缺少维生素，就会引起物质代谢的紊乱，发生某些疾病。例如缺少维生素A可能发生夜盲症，缺少维生素B，可能出现脚气病，缺少维生素C会引起坏血病，缺少维生素D会导致佝偻病等。

    人体所需的大多数维生素不能在体内合成，主要通过食用蔬菜、肝脏、水果、豆类等获得。只要保证膳食中含有各种维生素，不偏食，一般不会缺少维生素。如果摄入的维生素不足，就要注意补充。现在人们已经能够用人工方法合成或从食物中提取某些维生素，制成药剂。

    【注意】在人体中，维生素虽不能提供能量，也不是机体成分，但在维持人体的正常生理功能方面，有着很重要的作用。

二、 真题解析

【例1】人类为了维持生命和健康，必须合理摄取食物。下列食物或物质不属于营养成分的是  (    )

    (A)大豆    (B)二氧化碳    (C)水    (D)食盐

    【分析】食物中的主要营养成分有蛋白质、糖类、油脂、维生素、水和无机盐六大类，选项A的主要成分是蛋白质，C项是日常生活中接触最多的物质之一，人体内的其他营养素以及尿素等废物都需要水才能运输，是人体所需要的重要营养素。D项属于无机盐。故选B。

    【答案】B

【例2】下列物质不属于糖类的是    (    )

  (A)酒精    (B)蔗糖    (C)淀粉    (D)葡萄糖

  【分析】糖类中含有C、H、O三种元素，主要有葡萄糖、果糖、乳糖、淀粉、纤维素等，如果认为糖类一定是带有甜味的物质，那是不科学的。

  【答案】A

【例3】下列物质中，主要成分是淀粉的是    (  )

  (A)鸡蛋    (B)白菜    (C)肥肉    (D)红薯

  【答案】D

  【点拨】鸡蛋中含有较丰富的蛋白质，白菜中含较多维生素和纤维素，肥肉中含较多脂肪，红薯的主要成分是淀粉。

【例4】在医疗上葡萄糖被大量用于病人输液的原因是    (    )

    (A)葡萄糖是人体必需的营养素

    (B)葡萄糖是由C、H、O三种元素组成

    (C)它在人体内能直接进入新陈代谢

    (D)每克葡萄糖被氧化释放的能量比同质量的油脂被氧化时放出的能量多

    【分析】葡萄糖是人体的必需营养素，但它的摄入要按情况分析：正常人的葡萄糖是间接摄入的，即摄入淀粉类食物后经酶催化得到，而病人出现低血糖时可以直接摄入葡萄糖。葡萄糖在人体内能进入新陈代谢，而同质量的油脂被氧化时放出的能量却比葡萄糖多一倍，可见D错，葡萄糖由碳、氢、氧三种元素组成，可见A、B、C说法均正确，但只有C才是病人输液的根本原因。

    【答案】C

【例5】将蔗糖在隔绝空气的条件下加热生成黑色的炭和一些水，那么蔗糖中一定含有____元素。

    【分析】蔗糖在隔绝空气的条件下加热生成黑色的炭和一些水说明它发生分解反应，生成了炭和水，根据化学反应的实质，化学反应是原子的重新组合，化学反应前后原子种类不变，元素种类不变，蔗糖分子中一定含有C、H、O三种原子，所有蔗糖中一定含有C、H、O三种元素。

【答案】C、H、O三种.

【例6】淀粉( C6H10O5)n，在人体内酶的作用下转变成葡萄糖(C6H12O6)，葡萄糖又在酶的作用下经缓慢氧化转变成二氧化碳和水，同时放出能量，供肌体活动和维持恒定体温的需要。葡萄糖由____种元素组成，在一个葡萄糖分子中含有____个原子，它的相对分子质量是____。写出葡萄糖缓慢氧化的化学方程式：

                                        。

    【分析】从葡萄糖的化学式中分折，利用有关化学方程式的知识解答，葡萄糖是有机物，在体内缓慢氧化需要酶的催化作用才能完成。有机物的反应往往用“”代替“→”，但方程式仍要配平。

    【答案】三；24；180；C6H12O6 + 6O26CO2 + 6H2O

【例7】如何证明熟苹果汁中含有葡萄糖？简述实验过程。

    【分析】葡萄糖能在碱性及煮沸的条件下，与Cu(OH)2反应生成红色氧化亚铜(Cu2O)沉淀，故可用新制的Cu(OH)2检验葡萄糖。

    【答案】①将蓝色CuSO4溶液加入到盛有过量的NaOH溶液的试管中，配制Cu(OH)2悬浊液。②将熟苹果汁加入到上述试管中，并在酒精灯上加热至沸腾，若有红色沉淀生成，证明熟苹果汁中含有葡萄糖。

【点拨】抓住检验葡萄糖所用的试剂、实验方法、步骤及实验现象，就容易掌握。

【例8】用实验证明生苹果中是否含有淀粉。

    【分析】本题主要考查淀粉的检验。

    【答案】将生苹果切片，在苹果片上滴加碘酒，若看到苹果片上滴碘酒的地方变蓝，证明生苹果中含有淀粉；若不变蓝色，说明不含淀粉。

【例9】下列的说法中正确的是    (    )

    (A)脂肪(由(C、H、O元素组成）在人体内代谢的最终产物是CO2和H2O

    (B)用有机溶剂把大豆、花生中的油脂提取出来的过程是化学变化

    (C)油脂是“油”和“脂”二者的合称

    (D)一个人活动少，热量消耗少，体内积累的脂肪就少

    【分析】脂肪是由C、H、O元素组成的，则其代谢产物也含C、H、O元素，为CO2和H2O，A正确；油脂难溶于水，易溶于有机溶剂，利用油脂的这一性质来提取大豆、花生及菜籽中的油脂是物理变化，则B项错误；一个人活动量越少，热量消耗就越少，体内积累的脂肪就越多，而不是越少，故D项错误。所以选A、C。

    【答案】AC

【例10】下列关于蛋白质的说法中错误的是    (    )

    (A)蛋白质是构成细胞的基本物质

    (B)人体通过食物获得的蛋白质，在胃肠里与水发生反应生成氨基酸

    (C)香烟的烟气中含有CO，血红蛋白结合了CO后很难再与O2结合

    (D)酶是一类重要的蛋白质，是生物催化剂，一种酶能催化多种反应

    【分析】蛋白质是构成细胞的基本物质；人体通过食物获取蛋白质，经消化后生成氨基酸，氨基酸合成人体所需要的蛋白质；血红蛋白与CO的结合能力大约是O2的200～300倍，煤气中毒就是CO与血红蛋白结合而导致体内缺氧；酶具有专一性，一种酶只催化一种反应。

    【答案】D

【点拨】此题以科技为背景，考查蛋白质的有关知识，体现了化学学科的重要性，引导学生更加关注化学、关注科学。

【例11】下列食品中含有丰富的植物蛋白质的是    (    )

    (A)瘦猪肉    (B)带鱼    (C)大豆    (D)青菜

    【分析】瘦猪肉和带鱼中含有丰富的动物蛋白质，大豆中含有植物蛋白质，青菜中富含维生素，故选C。

    【答案】C

【例12】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”，身上的脂肪恨不得“除之而后快”，这种看法科学吗？请说说你的观点。

    【分析】本题结合生活实际，考查了脂肪的作用。看待任何问题都应一分为二，不能矫枉过正。摄入过多的饱和脂肪酸容易引发心脑血管疾病，会导致肥胖症，还将诱发高血脂、糖尿病，但摄入量不足，同样也会影响身体健康。

    【答案】不科学。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50～60 g油脂，它能为人体提供日需能量的20%～25%，是重要的供能物质。同时它能促进脂溶性维生素的吸收，起到保护内脏器官的作用。因此应每天吃点含脂肪的物质，否则会对身体造成很大的危害。

【点拨】正确看待脂肪与人体健康的关系，过于肥胖的人可以减肥，但一般人不需要减肥，注意饮食习惯即可。

【例13】维生素C(化学式C6H8O6)主要存在于蔬菜和水果中，它能促进人体生长发育，增强人体对疾病的抵抗能力。近年来研究还发现维生素C有防癌作用，下列关于维生素C的说法中正确的是    (    )

    (A)维生素C是氧化物

    (B)青少年应多吃蔬菜和水果，切忌偏食

    (C)维生素C由6个碳元素、8个氢元素、6个氧元素组成

    (D)维生素C中碳、氢、氧三种元素的质量比为9：1：12

    【分析】本题是一道信息给予题，看似较难，仔细分析答案可知，此题考查的是有关有机物中维生素C的常识及有关化学式的简单的计算。氧化物是指由两种元素形成的化合物，且其中有一种元素为氧，维生素C由碳、氢、氧三种元素组成，不是氧化物，A错；元素种类与原子种类、个数有区别，元素是核内质子数相同的一类原子的总称，论种类不论个数，原子可论种类也可论个数C错；由于新鲜蔬菜与水果富含大量维生素C，它能促进人体生长发育，增强人体对疾病的抵抗力，故青少年多吃蔬菜、水果是有利于健康的，偏食可能导致维生素C缺乏而影响发育，B对；维生素C的化学式为C6H8O6，化学式中各元素的质量之比等于相对原子质量和原予个数的积之比，mC ： mH ： mO =  (12×6) ： (8×1) ： (16×6) = 9 ： 1 ： 12，D正确。

  【答案】BD

三、 易错题点拨

本节知识在理解与运用中常见的错误是：

1．不能正确区分化学概念的糖类物质和日常生活中的糖；

    2．不清楚常见维生素的作用。

12．糖都是甜的，这种说法对吗？

13．已知人体正常活动需要的维生素有20多种，它们大多数在人体内不能合成，需要从食物中摄取。人体缺乏会引起夜盲症的维生素是    (    )

    (A)维生素A    (B)维生素C    (C)维生素D

四、 难点突破

1．化学中的糖类与生活中的糖的区别

化学上的糖类是指包括淀粉、葡萄糖、蔗糖、纤维素等的一类有机化合物，俗称碳水化合物，由C、H、O三种元素组成。糖类中的葡萄糖、果糖、蔗糖、麦芽糖都是有甜味的，而淀粉、纤维素等没有甜味。日常生活中的糖，我们一般认为是甜的，如经常食用的白糖、冰糖和红糖，它们的主要成分是蔗糖，是食品中常用的甜味剂；还有水果糖（主要成分是果糖）等，都是甜的。

3．糖类、油脂、蛋白质的比较

2．一些常见维生素的性质、作用：

    (1)维生素A微溶于水，易溶于油脂，制剂为油状，缺乏时会引起夜盲症。各种动物肝脏、肝油、水果等富含维生素A，深绿色蔬菜、深黄色蔬菜中所含的胡萝卜素，能在人体内转变为维生素A。

    (2)维生素B能溶于水，水煮时容易流失；高温加热易破坏，难储于体内，应经常摄入，以保证人体需要。缺乏维生素B1，易得脚气病，全粒谷物和杂粮含有较多的维生素B1；缺乏维生素B2，易生口角炎、舌炎、唇炎、眼结膜炎等病症，动物内脏、牛奶、鸡蛋、豆类及绿色蔬菜中含有维生素B2。

    (3)维生素C能溶于水，易被氧化而破坏，尤其在加热或碱性环境中。富含维生素C的食物有新鲜蔬菜和水果，它们最好的吃法是凉拌生吃。缺乏维生素C会引起坏血病。

    (4)维生素D对骨骼的形成、牙齿生长有重要作用，严重缺乏，幼儿会得佝偻病，成人患骨软化症，动物的肝脏、蛋黄、鱼肝油中，都含有较丰富的维生素D；此外在光照下，皮肤或脂肪组织的物质也可以转变成维生素D。

五、 趣味阅读

饮用牛奶应注意些什么？

牛奶营养丰富，是男女老幼皆宜的饮品。饮用牛奶应注意以下六个问题：

①不可久煮。牛奶富含蛋白质，蛋白质在加热情况下会发生较大的变化，在60℃时蛋白质微粒由溶液变为凝胶状；达到100℃时，乳糖开始分解为乳酸，营养价值下降。

②适时加糖。牛奶含赖氨酸物质，它易与糖在高温下产生有毒的果基赖氨酸，对人体有害。牛奶烧沸后应等到不烫手时再放糖。

③不要冰冻。牛奶冰冻后，其蛋白质、脂肪等营养成分发生变化，解冻后，出现凝固、沉淀及上浮脂肪团，使牛奶营养价值下降。

④不可久存。牛奶在0℃以下可保存48小时；在0℃～10℃可保存24小时；在30℃左右可保存3小时。温度越高，保存时间越短。夏季不宜久放，否则会变质。

⑤忌放暖瓶中。保温瓶中的温度，适宜细菌繁殖。牛奶在保温瓶中存放3～4小时以上，就有可能变质。

⑥忌与酸性饮料同食。有些人喝完牛奶后，又饮一些酸性饮料，这是不可取的，因为牛奶中蛋白质易与酸性饮料中的酸结合形成凝胶物质，妨碍消化吸收。