自然科學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)06有機(jī)化學(xué)部分課件6.ppt

第六單元 有趣的有機(jī)化學(xué) 一、有 機(jī) 物 二、天然氣、液化石油氣和煤氣 三、乙 醇 四、乙 酸 五、酯和油脂 第六單元 有趣的有機(jī)化學(xué) 六、糖 類 七、蛋 白 質(zhì) 八、食品添加劑 九、涂 料 1. 有機(jī)物的概念和特點(diǎn)； 2. 常見有機(jī)物（甲烷、乙醇、酯、油脂、糖 、蛋白質(zhì)）的性質(zhì)； 3. 日常生活中的有機(jī)物（涂料、食品添加劑 ）和有機(jī)化學(xué)。 1. 有機(jī)物的含義； 2. 甲烷與氯氣的反應(yīng)； 3. 乙醇的氧化反應(yīng)； 4. 乙酸乙酯的制法； 5. 肥皂的去污原理； 6. 糖類在人體組織內(nèi)所進(jìn)行的氧化反應(yīng)； 7. 蛋白質(zhì)的組成； 8. 涂料的含義及其作用； 9. 食品添加劑的種類及其作用。 一、有 機(jī) 物 知 識(shí) 提出問題 解釋問題 實(shí)踐與探索 練習(xí)與思考 有機(jī)化合物簡(jiǎn)稱有機(jī)物，指的是含碳元素 的化合物。 研究有機(jī)物的化學(xué)，叫做有機(jī)化學(xué)。組成 有機(jī)物的元素除主要的碳以外，通常還有氫、 氧、硫、鹵素等。有機(jī)物種類繁多，目前從自 然界發(fā)現(xiàn)的和人工合成的有機(jī)物已達(dá)數(shù)百萬種 。 一.什么叫有機(jī)物？ 1.定義：含有碳元素的化合物為有機(jī)物。 (1)碳的氧化物(CO,CO2等) (2)碳酸及其鹽 (H2CO3,Na2CO3,NaHCO3等） (3)氰化物-氫氰酸及鹽 （HCN、NaCN等) (4)硫氰化物（KSCN等）(5)簡(jiǎn)單 的碳化物（SiC等） (6)金屬碳化物 （ CaC2等）*(7) 氰酸鹽（ NH4CNO等），盡管含有碳，但它們的組成和 結(jié)構(gòu)更象無機(jī)物，所以將它們看作無機(jī)物 注意 有機(jī)物是含碳化合物（一氧化碳、二氧化 碳、碳酸、碳酸鹽、碳酸氫鹽、金屬碳化物、 氰化物、硫氰化物等氧化物除外）或碳?xì)浠?物及其衍生物的總稱。 研究有機(jī)物的化學(xué)，叫 做有機(jī)化學(xué)。組成有機(jī)物的元素除主要的碳以 外，通常還有氫、氧、硫、鹵素等。 總之，有機(jī)化合物都是含碳化合物，但是 含碳化合物不一定是有機(jī)化合物。 一般來說，有機(jī)物具有下列四個(gè)不同于 無機(jī)物的特點(diǎn)（見圖6-1）。 圖6-1 有機(jī)物的特點(diǎn) 有機(jī)物的許多物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)的特點(diǎn) 與其結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。大多數(shù)有機(jī)物分子里的碳 原子跟其他原子是以共價(jià)鍵相結(jié)合的，這些分 子聚集時(shí)大都是分子晶體；而無機(jī)物大多是以 離子鍵結(jié)合的，并大都形成離子晶體。 小實(shí)驗(yàn) 能飛的火（見圖6-2）。 圖6-2 能飛的火 1. 什么叫有機(jī)物和有機(jī)化學(xué)？學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué) 有哪些意義？ 2. 有機(jī)物有哪些特點(diǎn)？請(qǐng)舉例說明。 二、天然氣、液化石油氣和煤氣 知 識(shí) 提出問題 解釋問題 實(shí)踐與探索 觀察與思考 什么是天然氣？天然氣的主要成分是什么？ 液化石油氣和煤氣是一回事嗎？ 1. 天然氣 2. 甲烷 1. 天然氣 天然氣是蘊(yùn)藏在地層內(nèi)的可燃的碳?xì)浠衔?氣體。它是由有機(jī)物經(jīng)生物化學(xué)作用分解而成， 常與石油共生儲(chǔ)存于地下巖石孔隙、空洞中，由 鉆井開采而得，并經(jīng)導(dǎo)管輸送到使用地點(diǎn)。我國(guó) 地下天然氣的儲(chǔ)量非常豐富。 天然氣主要成分是甲烷。 天然氣不但易燃燒，還對(duì)人體有害。現(xiàn)在， 我國(guó)正在千方百計(jì)地把天然氣回收，作為有用的 燃料和化工原料。 2. 甲烷 甲烷是最簡(jiǎn)單的有機(jī)物。 （1）甲烷在自然界里的存在 甲烷不僅存在于天然氣中，在湖、池塘 、 死水坑、煤礦的坑道里產(chǎn)生的氣體中也含有 大量的甲烷。因此，甲烷又叫做沼氣或坑氣 。 2. 甲烷 （2）甲烷分子的組成 甲烷分子是由一個(gè)碳原子和四個(gè)氫原子所組成， 分子式為 CH4，用電子式、結(jié)構(gòu)式分別表示如下： H H H H H H H H 2. 甲烷 （3）甲烷的性質(zhì)和用途 甲烷是一種無色、無氣味的氣體，比空 氣輕，它極難溶解于水，很易溶于汽油、煤 油等有機(jī)溶劑，易燃燒。 CH42O2 CO22H2O（液）890kJ 點(diǎn)燃 2. 甲烷 在室溫下，甲烷和氯氣的混合物可以在 黑暗中長(zhǎng)期保存而不起任何反應(yīng)，但將它們 放在光亮的地方會(huì)發(fā)生取代反應(yīng)。 H H H H Cl Cl 光 H H Cl H H Cl 一氯甲烷 H Cl H Cl Cl 光 H Cl Cl H H Cl 二氯甲烷 H Cl Cl Cl Cl 光 H Cl Cl Cl H Cl 三氯甲烷 2. 甲烷 H Cl H Cl Cl 光 H Cl Cl H H Cl 二氯甲烷 H Cl Cl Cl Cl 光 H Cl Cl Cl H Cl 三氯甲烷 2. 甲烷 H Cl H Cl Cl 光 H Cl Cl H H Cl 二氯甲烷 H Cl Cl Cl Cl 光 H Cl Cl Cl H Cl 三氯甲烷 2. 甲烷 H Cl H Cl Cl 光 H Cl Cl H H Cl 二氯甲烷 H Cl Cl Cl Cl 光 H Cl Cl Cl H Cl 三氯甲烷 2. 甲烷 2. 甲烷 CH4 C2H2 Cl Cl Cl Cl Cl 光 Cl Cl Cl Cl H Cl 四氯甲烷 10001200 2CH4 1500 H C C H3H2 乙炔 2. 甲烷 CH4 C2H2 Cl Cl Cl Cl Cl 光 Cl Cl Cl Cl H Cl 四氯甲烷 10001200 2CH4 1500 H C C H3H2 乙炔 2. 甲烷 CH4 C2H2 Cl Cl Cl Cl Cl 光 Cl Cl Cl Cl H Cl 四氯甲烷 10001200 2CH4 1500 H C C H3H2 乙炔 2. 甲烷 CH4 C2H2 Cl Cl Cl Cl Cl 光 Cl Cl Cl Cl H Cl 四氯甲烷 10001200 2CH4 1500 H C C H3H2 乙炔 2. 甲烷 CH4 C2H2 Cl Cl Cl Cl Cl 光 Cl Cl Cl Cl H Cl 四氯甲烷 10001200 2CH4 1500 H C C H3H2 乙炔 2. 甲烷 CH4 C2H2 Cl Cl Cl Cl Cl 光 Cl Cl Cl Cl H Cl 四氯甲烷 10001200 2CH4 1500 H C C H3H2 乙炔 天然氣產(chǎn)生于油氣田，它的主要成分是甲 烷，也叫天然煤氣。液化石油氣和煤氣雖然都 是氣體燃料，但不是一回事。液化石油氣產(chǎn)生 于油田和石油加工，它的主要成分是丙烷和丁 烷，在常溫下是氣體，受壓后很容易變成液體， 把它們裝進(jìn)鋼罐，便于貯存和運(yùn)輸，使用時(shí)一 擰開閥門，壓強(qiáng)減小，液化石油氣變成氣體。 而煤氣通常指由煤（或重油）經(jīng)干餾或氣化 過程而得到的氣體，主要成分是氫氣、甲烷 、 乙烯和一氧化碳。在日常生活中，有時(shí)把這 三者都俗稱“煤氣”，但三者性質(zhì)是不一樣的 。 小實(shí)驗(yàn) 會(huì)響的氣泡 從花園取一些肥沃的泥土，倒入一個(gè)敞口 罐頭瓶里，然后加水，蓋上瓶蓋放好。過幾天 后，當(dāng)看到瓶?jī)?nèi)的泥土和水的表面上有氣泡產(chǎn) 生時(shí)，點(diǎn)燃一根火柴，靠近水表面的氣泡，就 會(huì)聽到一陣“啪啪”的爆燃聲。 1. 上面小實(shí)驗(yàn)中能爆燃的氣體是什么物質(zhì)？ 它的主要成分是什么？這種氣體是怎樣產(chǎn) 生的？ 2. 當(dāng)人們經(jīng)過油田或石油化工廠時(shí)，總可以 看到一種冒著火焰的“煙囪”，人們稱它為“ 火炬”。那么這“火炬”有什么用？這種能燃 燒的氣體又是什么氣體？ 三、乙 醇 知 識(shí) 提出問題 解釋問題 實(shí)踐與探索 觀察與思考 為什么飲酒過量會(huì)醉嗎？做魚時(shí)為什么 加酒就能解魚的腥味？ 1. 乙醇的物理性質(zhì) 2. 乙醇的組成和化學(xué)性質(zhì) 3. 乙醇的用途 4. 醇類 1. 乙醇的物理性質(zhì) 乙醇俗稱酒精，酒精是酒的重要成分。它 是一種無色、透明、具有特殊香味的液體，在 常壓下，沸點(diǎn)是 78.4，容易揮發(fā)，很易燃燒 。 比水輕，20時(shí)的密度是0.7893 gcm3。乙醇 能溶解多種無機(jī)物和有機(jī)物，能跟水以任意比 互溶，對(duì)其他一些難溶于水的物質(zhì)也有一定的 溶解能力。工業(yè)用酒精約含乙醇 96（體積分 數(shù)），含乙醇 99.5以上的酒精叫做無水乙醇 。 1. 乙醇的物理性質(zhì) 乙醇俗稱酒精，酒精是酒的重要成分。它 是一種無色、透明、具有特殊香味的液體，在 常壓下，沸點(diǎn)是 78.4，容易揮發(fā)，很易燃燒 。 比水輕，20時(shí)的密度是0.7893 gcm3。乙醇 能溶解多種無機(jī)物和有機(jī)物，能跟水以任意比 互溶，對(duì)其他一些難溶于水的物質(zhì)也有一定的 溶解能力。工業(yè)用酒精約含乙醇 96（體積分 數(shù)），含乙醇 99.5以上的酒精叫做無水乙醇 。 2. 乙醇的組成和化學(xué)性質(zhì) 乙醇的分子式是C2H5OH，乙醇分子是由 乙基（C2H5）和羥基（OH）組成的，羥 基比較活潑，它決定著乙醇的主要性質(zhì)。 乙醇在空氣中燃燒，發(fā)出淡藍(lán)色的火焰， 能生成二氧化碳和水，并放出大量的熱，這是 乙醇的氧化反應(yīng)： C2H5OH3O2 2CO23H2O1367 kJ 點(diǎn)燃 2. 乙醇的組成和化學(xué)性質(zhì) 乙醇還能發(fā)生脫水反應(yīng)。如乙醇和濃硫酸 加熱到 170左右，每一個(gè)乙醇分子會(huì)脫去 1 個(gè)水分子而生成乙烯。 乙醇和濃硫酸共熱到 140左右，每?jī)蓚€(gè) 乙醇分子間會(huì)脫去一個(gè)水分子而生成乙醚。 2. 乙醇的組成和化學(xué)性質(zhì) 1.氧化反應(yīng)a燃燒:發(fā)出淡藍(lán)色火焰，生成 二氧化碳和水（蒸氣），并放出大量的熱， 不完全燃燒時(shí)還生成一氧化碳，有黃色火焰 ，放出熱量完全燃燒：C2H5OH+3O2點(diǎn)燃 2CO2+3H2O不完全燃燒：2C2H5OH+5O2 點(diǎn)燃2CO2+2CO+6H2O 2. 乙醇的組成和化學(xué)性質(zhì) b.脫水反應(yīng)。乙醇可以在濃硫酸和高溫的催 化發(fā)生脫水反應(yīng) 隨著溫度的不同生成物也不 同。如果溫度在140左右生成物是乙醚 純 乙醚可用作外科手術(shù)的麻醉劑。 2C2H5OH C2H5OC2H5 + H2O 在170左右 生成物為乙烯 用作果實(shí)催 熟劑和用于制造塑料、合成纖維、有機(jī)溶劑 。 C2H5OH CH2=CH2 + H2O 2. 乙醇的組成和化學(xué)性質(zhì) 乙醇還能發(fā)生脫水反應(yīng)。如乙醇和濃硫酸 加熱到 170左右，每一個(gè)乙醇分子會(huì)脫去 1 個(gè)水分子而生成乙烯。 乙醇和濃硫酸共熱到 140左右，每?jī)蓚€(gè) 乙醇分子間會(huì)脫去一個(gè)水分子而生成乙醚。 3. 乙醇的用途 乙醇的用途很廣，除作燃料、制造飲料 和香精外，它也是一種重要的有機(jī)化工原料， 如用乙醇制造乙酸、乙醚等；乙醇又是一種 有機(jī)溶劑，用于溶解樹脂、制造涂料；在醫(yī) 療上用 70 75的酒精 作消毒劑。另外將碘溶解 于酒精，就是人們?nèi)粘Ｓ?的碘酒。 圖6-3 土法釀酒 4. 醇類 常見醇類（見圖6-4）。 圖6-4 常見醇類 酒中含乙醇。人體內(nèi)含有能使乙醇氧化的 蛋白酶的量不同，含這種酶多的人能多飲酒， 否則相反。當(dāng)飲酒過量時(shí)，過多的乙醇等物會(huì) 刺激神經(jīng)系統(tǒng)而使人醉（產(chǎn)生一系列反應(yīng)，引 起中毒），所以飲酒要適量。 做魚加酒能解腥味，是因?yàn)轸~中含有三甲 胺（腥味），而三甲胺屬于脂肪胺類，它溶解 于酒（乙醇），加熱時(shí)隨酒一起揮發(fā)掉，所以 魚的腥味就被除掉。為此，做魚加點(diǎn)酒，味道 更鮮美。 小實(shí)驗(yàn) 燒不壞的手帕（見圖6-5）。 圖6-5 燒不壞的手帕 1. 白酒為什么用火柴點(diǎn)得著，黃酒卻點(diǎn)不著？ 2. 為什么純酒精殺菌效果反而不好？ 3. 冬季人們?yōu)槭裁聪矚g擦甘油？甘油濃度越大 護(hù)膚效果越好嗎？為什么？ 四、乙 酸 知 識(shí) 提出問題 解釋問題 實(shí)踐與探索 觀察與思考 人們做魚時(shí)為什么習(xí)慣加點(diǎn)醋？炒菜時(shí) 為什么加醋加酒，就會(huì)炒出香噴噴的菜？ 1. 乙酸的物理性質(zhì) 2. 乙酸的組成和化學(xué)性質(zhì) 3. 乙酸的用途 4. 羧酸 1. 乙酸的物理性質(zhì) 乙酸是一種重要的有機(jī)酸，它是食醋的重 要成分，普通的食醋中含有 3 5的乙酸， 所以乙酸又叫醋酸。它是一種有強(qiáng)烈刺激性氣 味的無色液體，沸點(diǎn)是117.9，熔點(diǎn)是16.6 。 當(dāng)溫度低于16.6時(shí)，乙酸就凝結(jié)成像冰一樣 的晶體，所以含量達(dá)96以上的醋酸又叫冰醋 酸。乙酸易溶于水和乙醇。 2. 乙酸的組成和化學(xué)性質(zhì) 乙酸的分子式是C2H4O2，即CH3COOH。 乙酸分子里的COOH（或COOH）官能團(tuán)叫 羧基。 乙酸是一種弱酸，但比碳酸的酸性強(qiáng)。 CH3COOH CH3COOH 2. 乙酸的組成和化學(xué)性質(zhì) 圖6-6 乙酸乙酯的制備 CH3 C OHH O C2H5 O 濃H2SO4 CH3 C O C2H5H2O O 乙酸乙酯 酸跟醇起作用，生成酯和水的反應(yīng)叫做 酯化反應(yīng)。 3. 乙酸的用途 乙酸除了可用作調(diào)味品外，也是重要的有 機(jī)化工原料，主要用以制造合成纖維、醋酸纖 維素、藥物、染料、農(nóng)藥等。乙酸的酯類可作 噴漆的溶劑；乙酸在日常生活中也有許多妙用， 如用醋來泡洗熱水瓶或水壺內(nèi)壁的水垢，又如 在痢疾流行的季節(jié)，經(jīng)常吃醋拌的涼菜，有在 胃內(nèi)殺死痢疾菌的作用。 人們吃的醋酸是用含糖類物質(zhì)發(fā)酵制的乙 醇，乙醇經(jīng)過進(jìn)一步發(fā)酵被氧化成醋酸。 4. 羧酸 在分子里，烴基跟羧基直接相連接的有機(jī) 化合物叫做羧酸。各種羧酸具有乙酸相似的化 學(xué)性質(zhì)，如有酸性、能發(fā)生酯化反應(yīng)等。在自 然界中廣泛存在各種羧酸（見圖6-7）。 圖6-7 自然界中廣泛存在的羧酸 做魚加醋，是因魚體內(nèi)豐富的蛋白質(zhì)在酸 和酶的作用下，水解成可溶性的氨基酸，能增 加魚的鮮味；同時(shí)還能分解魚骨中的鈣，便于 人體吸收。所以，做魚習(xí)慣加點(diǎn)醋。 另外在炒菜時(shí)，適當(dāng)加醋和酒，炒出來的 菜會(huì)格外香的原因是：醋（乙酸）與酒（乙醇 ） 在熱鍋里發(fā)生反應(yīng)，生成了有香味的乙酸乙酯 。 所以，炒菜加酒和醋會(huì)格外香。 小實(shí)驗(yàn) 簡(jiǎn)易密寫墨水 用毛筆（或棉簽）蘸上醋（最好是白醋）， 在白紙上寫字，干后紙上不留什么痕跡。然后 在火上烘烤一下，紙上就顯出棕色字跡。 其原理是醋能和紙張中含有的纖維發(fā)生化 學(xué)變化，生成無色的醋酸纖維。它的著火點(diǎn)比 較低，很快被烤焦，字跡于是能立刻顯示出來。 醋酸為什么能將熱水瓶和水壺中的水垢 除掉？寫出有關(guān)的化學(xué)反應(yīng)方程式。 五、酯和油脂 知 識(shí) 提出問題 解釋問題 實(shí)踐與探索 練習(xí)與思考 煮熟的咸蛋為什么蛋黃里會(huì)有油？ 含油的食物放久了，為什么會(huì)變“哈喇”？ 1. 酯 2. 油脂 1. 酯 酸跟醇起反應(yīng)，生成水和一類叫做酯的化 合物。酯的一般通式是 RCOOR，其中 R 和 R，可以相同，也可以不同。酯類化合物是 根據(jù)生成酯的酸和醇的名稱來命名的。 酯類廣泛地存在于自然界里，低級(jí)酯是有 芳香氣味的液體，存在于各種水果和花草中。 酯一般比水輕，難溶于水，易溶于乙醇和乙醚 等有機(jī)溶劑。酯可作溶劑，并用作制備飲料和 糖果的果味香料。 1. 酯 酯能跟水發(fā)生水解反應(yīng)，生成相應(yīng)的酸 和醇。 CH3COOC2H5H2O CH3COOHC2H5OH 無機(jī)酸或堿 2. 油脂 油脂是高級(jí)脂肪酸跟甘油所生成的酯，所 以也屬于酯類。 （1）油脂的存在 在日常生活中，人們經(jīng)常食用的豬油、牛 油、羊油、花生油、豆油、菜籽油等都稱為油 脂。油脂是油和脂肪的總稱。一般說來，呈固 態(tài)的叫做脂肪，呈液態(tài)的叫做油。 2. 油脂 （2）油脂的性質(zhì)及其利用 油脂比水輕，不溶于水，易溶于多種有機(jī) 溶劑中。它除了是人類的主要食物之外，也是 重要的工業(yè)原料，還用于醫(yī)藥及化妝品等方面 。 油脂在一定條件下，跟水發(fā)生水解反應(yīng)， 生成甘油和相應(yīng)的高級(jí)脂肪酸。 2. 油脂 這是工業(yè)上制取高級(jí)脂肪酸和甘油的 重要方法。 CH2 COOR CH COOR CH2 COOR 3H2O CH OH 3RCOO H H加熱 CH2 OH CH2 OH 2. 油脂 油脂在堿性條件下的水解反應(yīng)叫做皂化 反應(yīng)。 C17 H35COO CH2 C17 H35COO CH3NaOH C17 H35COO CH2 3C17 H35COONa CH2 OH CH OH CH2 OH 硬脂酸甘油酯 硬脂酸鈉 甘油 2. 油脂 普通的肥皂是約含70的高級(jí)脂肪酸的鈉 鹽、30的水和少量的鹽的混合物，有的肥皂 還加有填充劑、香料及染料等。肥皂去污示意 圖 （見圖6-8）。 圖6-8 肥皂去污示意圖 1親水基 2憎水基 3油污 4纖維織品 2. 油脂 （3）油脂的酸敗 油脂因儲(chǔ)存不當(dāng)或放置時(shí)間過久會(huì)逐漸產(chǎn) 生一種陳油味，俗稱變“哈喇”，這叫做油脂的 酸敗。 產(chǎn)生酸敗主要有兩種原因。油脂在水、光、 熱以及微生物的作用下很容易發(fā)生酸敗。因此， 在儲(chǔ)藏油脂時(shí)，應(yīng)該注意將其保存在密閉容器 中，并放置在干燥、陰涼的地方，也可以在油 脂中加入少量的維生素 E 等。 咸蛋煮熟了，蛋黃里含有油，是因?yàn)榈爸?不但含有豐富的蛋白質(zhì)，而且也含有許多脂肪， 尤其是蛋黃，幾乎13是脂肪組成的。由于蛋 白質(zhì)能把蛋黃中的脂肪分散成很小的油滴，一 般用眼看不到，但把蛋做成咸蛋時(shí)，鹽使蛋白 沉淀出來，變成大油滴。又因蛋黃中脂肪的含 量高達(dá)31左右，所以咸蛋一煮熟以后，就使 得整個(gè)蛋黃變成油滋滋的，甚至流出油來了。 含油的食物放久了，有時(shí)吃起來又澀又哈 喉嚨，是因?yàn)槭秤糜椭诠狻?、水、空氣?金屬和微生物的作用下，分解成酮、醛和酸。 這些有機(jī)物味道不好，還會(huì)刺激消化道黏膜， 使人嘔吐、腹瀉。因此，已經(jīng)“哈喇”的食品和 油脂不能再吃了。 小實(shí)驗(yàn) 碘酒取指紋 圖6-9 碘酒取指紋 1. 脂肪和油的區(qū)別在哪里？舉例說明。 2. 為什么肥皂能去污？而且洗的時(shí)候還要搓 呢？ 六、糖 類 知 識(shí) 提出問題 解釋問題 實(shí)踐與探索 練習(xí)與思考 柿餅上的白霜是什么物質(zhì)？它好吃嗎？ 人們吃的各種食物中是否含有纖維素？ 為什么每天都應(yīng)吃一點(diǎn)含纖維素的食物？ 1. 單糖 2. 低聚糖 3. 多糖 講 解 講 解 圖6-10 糖類的一般分類 1. 單糖 （1）葡萄糖 葡萄糖在自然界分布很廣，與人類關(guān)系極 為密切，常以游離態(tài)存在于葡萄（熟葡萄中含 2030）、蜂蜜、紅薯以及其他水果和蔬 菜中。在動(dòng)物及人體的血液中，也含有葡萄糖， 稱為血糖。此外，正常人的尿中含有0.1的葡 萄糖；而糖尿病患者，由于體內(nèi)葡萄糖正常代 謝發(fā)生障礙，尿中葡萄糖含量可增至1.2。 1. 單糖 葡萄糖是白色晶體，溶于水，有甜味。存 在于帶甜味的水果、蜂蜜及人體血液中。 葡萄糖的分子式是 C6H12O6，它的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn) 式是： CH2OH CHOH CHOH CHOH CHOH CHO C6H12O6（固）6O2（氣） 6CO2（氣）6H2O（液）2804kJ 葡萄糖既用于制藥工業(yè)(迅速補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng))， 也用于糖果制造業(yè)。此外，制鏡工業(yè)和熱水瓶 膽鍍銀常用葡萄糖作還原劑。 多羥基醛 在人體內(nèi)的氧化 1. 單糖 （2）果糖 果糖在自然界分布也較廣，它常常與葡萄 糖共存于已成熟的水果及蜂蜜中，是最甜的糖 。 果糖不易結(jié)晶，通常是黏稠的液體，易溶 于水。純凈的果糖是白色晶體。 果糖的分子式是 C6H12O6，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是： CH2OH CHOH CHOH CHOH CO CH2OH 果糖是葡萄糖的同分異構(gòu)體。 多羥基酮 1. 單糖 （3）核糖 核糖是細(xì)胞核的重要組成部分，是人類生 命活動(dòng)中不可缺少的物質(zhì)，重要的核糖有核糖 和脫氧核糖。 2. 低聚糖 （1）蔗糖 蔗糖就是人們平常吃的食糖( 白糖、紅糖)，它是自然界 分布最廣的二糖。它存在于不少植物體內(nèi)，以 甘蔗（含糖1117）和甜菜（含糖14 26）的含量最多。 甘蔗甜菜 2. 低聚糖 蔗糖是無色晶體，溶于水。它是重要的甜 味食物(甜味_果糖)。 蔗糖的分子式是C12H22O11。 C12H22O11H2O C6H12O6C6H12O6 催化劑 蔗糖 葡萄糖 果糖 硫酸催化 2. 低聚糖 （2）麥芽糖 麥芽糖是白色晶體（常見的麥芽糖是沒有 結(jié)晶的糖膏，如高粱飴糖），易溶于水，有甜 味，比葡萄糖甜，但不如蔗糖甜(甜度約為蔗糖 的1/3)。 ，所以也用作甜味食物。 麥芽糖（C12H22O11）是蔗糖的同分異構(gòu)體 。 它在自然界沒有游離態(tài)存在，一般由含淀粉較 多的農(nóng)產(chǎn)品如大米、玉米、高粱、薯類等作為 原料，在淀粉酶（大麥芽產(chǎn)生的酶）的作用， 在約60時(shí)，發(fā)生水解反應(yīng)而生成。 小結(jié) 蔗糖 麥芽糖 分子式 物理性質(zhì) 是否含醛基 水解方程式 重要用途 二者關(guān)系 C12H22O11 C12H22O11 無色晶體，溶于水， 有甜味 白色晶體，易溶于 水，有甜味 不含醛基含醛基 C12H22O11H2O C6H12O6C6H12O6 葡萄糖 果糖 C12H22O11H2O 2C6H12O6 葡萄糖 可做甜味食物可做甜味食物 互為同分異構(gòu)體 催化劑 催化劑 2. 低聚糖 麥芽糖在硫酸等的催化下，能發(fā)生水解 反應(yīng)，生成兩個(gè)分子葡萄糖： 2（C6H10O5）nnH2O nC12H22O11 催化劑 淀粉 麥芽糖 C12H22O11H2O 2C6H12O 麥芽糖 葡萄糖 催化劑 3. 多糖 （1）淀粉 淀粉是綠色植物進(jìn)行光合作用的產(chǎn)物，主 要存在于植物的種子或塊根里，谷類中含淀粉 較多。如大米約含淀粉80，小麥約含70， 馬鈴薯約含20等。 淀粉屬于高分子化合物。 淀粉是一種白色粉末狀的物質(zhì)，一部分淀 粉能溶于熱水；另一部分淀粉不溶于水，但能 在水中濕潤(rùn)而脹大從而形成膠狀淀粉糊。 3. 多糖 淀粉在酶或稀酸作用下，發(fā)生水解，生成 一系列的產(chǎn)物，最后得到葡萄糖： （C6H10O5）nnH2O nC6H12O6 催化劑 淀粉跟碘作用呈現(xiàn)藍(lán)色，這是淀粉的特性 反應(yīng)，可以用此來鑒別淀粉的存在。 C6H12O6 2C2H5OH2CO2 催化劑 3. 多糖 （2）纖維素 纖維素是構(gòu)成細(xì)胞壁的基礎(chǔ)物質(zhì)；木材約 有一半是纖維素；棉花是自然界中較純的纖維 素，約含纖維素9295；脫脂棉和無灰濾 紙基本是純纖維素。 棉花 脫脂棉 3. 多糖 纖維素是白色、無臭、無味的物質(zhì)，不溶 于水，也不溶于一般的有機(jī)溶劑。 纖維素也屬高分子化合物。 纖維素在稀酸和一定壓強(qiáng)下長(zhǎng)時(shí)間加熱， 才可發(fā)生水解，水解的最后產(chǎn)物也是葡萄糖。 纖維分為三類（見圖6-11）。 圖6-11 纖維的分類 柿餅上的白霜，是柿肉里所含的葡萄糖滲 到柿餅表皮上形成的。由于葡萄糖有甜味，因 此這層白霜很好吃，而且還有營(yíng)養(yǎng)。 人們吃的各種食物除含脂肪、蛋白質(zhì)、糖 類、維生素、礦物質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)成分外，剩下的就 是纖維素，即殘?jiān)Ｈ梭w無法消化和吸收這些 渣滓，于是通過大腸排出體外。精米、精面、 糖、肉、蛋和奶里的纖維素少，粗糧、瓜果、 蔬菜里的纖維素多。那些常吃精糧和肉、蛋制 品的人，他們的腸蠕動(dòng)慢，這樣大便在大腸里 停留的時(shí)間長(zhǎng)，大腸過多地吸收糞便里的有毒 物質(zhì)，在腸道內(nèi)不斷刺激腸黏膜，久而久之， 可能得大腸（結(jié)腸或直腸）癌。所以，纖維素 是對(duì)人體健康很有用的物質(zhì)，每天都應(yīng)吃一點(diǎn) 含纖維素的食物。 小實(shí)驗(yàn) 1. “烏龍”出水（見圖6-12）。 圖6-12 烏龍出水 小實(shí)驗(yàn) 2. 蘋果是否熟了（見圖6-13）。 圖6-13 蘋果是否熟了 1. 吃到嘴里的米飯為什么越嚼越甜？ 2. 什么叫做單糖、低聚糖和多糖，并舉較熟 悉的例子說明。 3. 在以淀粉為原料生產(chǎn)葡萄糖的水解過程中 ，用什么方法來檢驗(yàn)淀粉已完全水解？ 七、蛋 白 質(zhì) 知 識(shí) 提出問題 解釋問題 練習(xí)與思考 為什么蝦、蟹的味道非常鮮美？ 松花蛋里的蛋白為什么會(huì)有樹枝狀的松花？ 1. 自然界里的蛋白質(zhì) 2. 蛋白質(zhì)的組成 3. 蛋白質(zhì)的性質(zhì) 4. 蛋白質(zhì)的應(yīng)用 1. 自然界里的蛋白質(zhì) 蛋白質(zhì)廣泛存在于生物體內(nèi)，是組成細(xì)胞 的基礎(chǔ)物質(zhì)。蛋白是蛋白質(zhì)，蛋黃也是蛋白質(zhì)， 動(dòng)物的肌肉、皮膚、血液、乳汁以及發(fā)、毛、 蹄、角、鱗也是蛋白質(zhì)，甚至連酶，很多激素， 天花、麻疹、流感的病毒以及人體為抗御這些 有害微生物而產(chǎn)生的某些抗體等，也都是由蛋 白質(zhì)構(gòu)成的。人體按干重計(jì)算 45是蛋白質(zhì)， 植物的各種器官也都含有很豐富的蛋白質(zhì)。 2. 蛋白質(zhì)的組成 蛋白質(zhì)是由多種氨基酸相互化合而形 成的天然高分子化合物。蛋白質(zhì)除了含有碳、 氫、氧外，還含有氮和少量的硫。 甘氨酸（氨基乙酸） CH2 COOH NH2 丙氨酸（氨基丙酸） CH3 CH COOH NH2 2. 蛋白質(zhì)的組成 谷氨酸（氨基戊二酸） HOOC CH2 CH2 CH COOH NH2 2. 蛋白質(zhì)的組成 圖6-14 中國(guó)首次人工合成了結(jié)晶牛胰島素 中國(guó)首次人工合成了結(jié)晶牛胰島素（見圖 6-14 ）。 3. 蛋白質(zhì)的性質(zhì) （1）蛋白質(zhì)的鹽析 （2）蛋白質(zhì)的變性 （3）蛋白質(zhì)的顏色反應(yīng) 4. 蛋白質(zhì)的應(yīng)用 蛋白質(zhì)對(duì)于生物體的生命起著決定性的作 用，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和醫(yī)藥上有著廣泛的用途。 動(dòng)物的絲、毛是紡織工業(yè)的重要原料，牛 皮、豬皮、羊皮經(jīng)鞣制后可成為柔軟、富有彈 性的皮革。動(dòng)物膠是用動(dòng)物的皮和骨熬制成的， 廣泛用作木材的膠粘劑。 無色透明的動(dòng)物膠叫做白明膠，是制造電 影膠片、照相底片的主要原料。由蛋白質(zhì)制成 的各種生物制劑。酶還廣泛應(yīng)用于食品、紡織、 制革、試劑等工業(yè)。 4. 蛋白質(zhì)的應(yīng)用 蛋白質(zhì)對(duì)于生物體的生命起著決定性的作 用，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和醫(yī)藥上有著廣泛的用途。 動(dòng)物的絲、毛是紡織工業(yè)的重要原料，牛 皮、豬皮、羊皮經(jīng)鞣制后可成為柔軟、富有彈 性的皮革。動(dòng)物膠是用動(dòng)物的皮和骨熬制成的， 廣泛用作木材的膠粘劑。 無色透明的動(dòng)物膠叫做白明膠，是制造電 影膠片、照相底片的主要原料。由蛋白質(zhì)制成 的各種生物制劑。酶還廣泛應(yīng)用于食品、紡織、 制革、試劑等工業(yè)。 蝦、蟹的味道非常鮮美，是因?yàn)槲r、蟹被 烹煮后，所含蛋白質(zhì)部分分解成多種氨基酸， 不少氨基酸的鈉鹽都有強(qiáng)烈鮮味，所以人們都 很愿意品嘗蝦蟹的鮮美味。 松花蛋里松花的產(chǎn)生，是由于人們?cè)谥圃?松花蛋時(shí)特意在泥里或溶液中加入一些堿性物 質(zhì)，它們會(huì)穿透蛋殼上的細(xì)孔，跑到蛋里與氨 基酸（部分蛋白質(zhì)分解成氨基酸）化合，生成 金屬鹽，那漂亮的松花正是這些金屬鹽類（不 溶于蛋白質(zhì)）的結(jié)晶體。所以，松花蛋里的蛋 白會(huì)有樹枝狀的松花。 1. 根據(jù)已掌握的蛋白質(zhì)的性質(zhì)回答下列問題： （1）為什么用煮沸的方法可以使醫(yī)療器械消毒？ （2）用什么方法來鑒別棉織和絲、毛織品？ （3）為什么硫酸銅能造殺菌劑？ （4）為什么銅、汞、鉛等重金屬鹽對(duì)人畜有毒？由 這些重金屬鹽引起中毒后，怎樣才能解毒？ 2. 在三個(gè)試管里分別盛有蛋白質(zhì)、淀粉和肥皂溶液， 怎樣鑒別它們？ 3. 紅藥水（紅汞水）和碘酒為什么不能混用？ 八、食品添加劑 知 識(shí) 提出問題 解釋問題 實(shí)踐與探索 觀察與思考 有人說，只有沒有添加劑的食品，才是好 食品。食品中加入添加劑到底好不好？ 1. 防腐劑 2. 漂白劑 3. 抗氧劑 4. 凝固劑 5. 膨松劑 6. 營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑 1. 防腐劑 2. 漂白劑 3. 抗氧劑 4. 凝固劑 5. 膨松劑 6. 營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑 1. 防腐劑 2. 漂白劑 3. 抗氧劑 4. 凝固劑 5. 膨松劑 6. 營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑 1. 防腐劑 防腐劑主要有苯甲酸或苯甲酸鈉、對(duì)羥基 苯甲酸酯、山梨酸及山梨酸鉀等。苯甲酸及其 鈉鹽在酸性介質(zhì)中抑菌效果好，對(duì)人體無害。 COOHH2NCH2COOH CONHCH2COOH 一個(gè) 60 kg 體重的人每天可允許攝入量 為 300 mg，相當(dāng)于含1gkg 苯甲酸的六兩 醬油，一般合用總用量決不會(huì)超過這個(gè)限量 。 H2O 1. 防腐劑 防腐劑主要有苯甲酸或苯甲酸鈉、對(duì)羥基 苯甲酸酯、山梨酸及山梨酸鉀等。苯甲酸及其 鈉鹽在酸性介質(zhì)中抑菌效果好，對(duì)人體無害。 COOHH2NCH2COOH CONHCH2COOH 一個(gè) 60 kg 體重的人每天可允許攝入量 為 300 mg，相當(dāng)于含1gkg 苯甲酸的六兩 醬油，一般合用總用量決不會(huì)超過這個(gè)限量 。 H2O 1. 防腐劑 防腐劑主要有苯甲酸或苯甲酸鈉、對(duì)羥基 苯甲酸酯、山梨酸及山梨酸鉀等。苯甲酸及其 鈉鹽在酸性介質(zhì)中抑菌效果好，對(duì)人體無害。 COOHH2NCH2COOH CONHCH2COOH 一個(gè) 60 kg 體重的人每天可允許攝入量 為 300 mg，相當(dāng)于含1gkg 苯甲酸的六兩 醬油，一般合用總用量決不會(huì)超過這個(gè)限量 。 H2O 1. 防腐劑 對(duì)羥基苯甲酸酯殺菌力較強(qiáng)，高于苯甲酸 或山梨酸，最大用量0.010.025。 苯甲酸鈉山梨酸及其鈉鹽是用量最多的一 種天然防腐劑。其用量標(biāo)準(zhǔn)一般為0.10.2 。 CH3CH CHCH CHCOOH 6CO24H2O O 2. 漂白劑 運(yùn)用漂白劑的目的是使食品中的色素氧 化，分解為無毒的無色物質(zhì)，以達(dá)到脫色的 目的。常用漂白劑為亞硫酸鈉、焦亞硫酸鈉、 亞硫酸氫鈉和二氧化硫等，均是利用它們的 還原性。由于使用過程要加熱、攪拌，它們 產(chǎn)生的二氧化硫大部分可以逸掉，即使在食 后殘留有二氧化硫，進(jìn)入人體后也能氧化成 ，可通過解毒途徑排出體外，比較安全。 3. 抗氧劑 抗氧劑主要是為了防止或延緩食品被氧化 。 常用的有丁基羥基茴香醚、二丁基羥甲苯和沒 食子酸丙酯，通常是將二種或三種混合使用。 用量標(biāo)準(zhǔn)是：前二者合用總用量0.02，三 者合用總用量0.01。 4. 凝固劑 常使用氯化鈣、硫酸鈣或鹽鹵（氯化鎂） 等作為蛋白質(zhì)凝固劑（做豆腐），因?yàn)槿梭w需 要鈣鹽等無機(jī)鹽，所以它們不但無害而且有益。 近來使用葡萄糖酸內(nèi)酯做豆腐，效果良好， 已被推廣使用。 5. 膨松劑 使用膨松劑的目的是使食物制品形成多孔性 膨松組織，外形體積增大，吃起來酥脆可口。天 然膨松劑是用活性酵母，化學(xué)膨松劑多用碳酸氫 鈉（小蘇打）、碳酸鈉（純堿），它們經(jīng)加熱產(chǎn) 生二氧化碳?xì)怏w，可使食品膨松，對(duì)人體不造成 危害。人們常用明礬作膨松劑后，其中的鋁離子 仍留在食物中，吃入人體后，可使人智力減退、 記憶力衰退，因而最好不用或慎用。 5. 膨松劑 使用膨松劑的目的是使食物制品形成多孔性 膨松組織，外形體積增大，吃起來酥脆可口。天 然膨松劑是用活性酵母，化學(xué)膨松劑多用碳酸氫 鈉（小蘇打）、碳酸鈉（純堿），它們經(jīng)加熱產(chǎn) 生二氧化碳?xì)怏w，可使食品膨松，對(duì)人體不造成 危害。人們常用明礬作膨松劑后，其中的鋁離子 仍留在食物中，吃入人體后，可使人智力減退、 記憶力衰退，因而最好不用或慎用。 5. 膨松劑 使用膨松劑的目的是使食物制品形成多孔性 膨松組織，外形體積增大，吃起來酥脆可口。天 然膨松劑是用活性酵母，化學(xué)膨松劑多用碳酸氫 鈉（小蘇打）、碳酸鈉（純堿），它們經(jīng)加熱產(chǎn) 生二氧化碳?xì)怏w，可使食品膨松，對(duì)人體不造成 危害。人們常用明礬作膨松劑后，其中的鋁離子 仍留在食物中，吃入人體后，可使人智力減退、 記憶力衰退，因而最好不用或慎用。 6. 營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑 營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑是一類能補(bǔ)充食品營(yíng)養(yǎng)成分或 提高食品營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的物質(zhì)的總稱，如添加各類 維生素、鈣、鐵等屬于補(bǔ)充食品營(yíng)養(yǎng)成分。也 有在食品中添加賴氨酸、蘇氨酸等人體必需卻 又不能合成的氨基酸，以提高食品營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的 。 實(shí)際上人們吃的食物，幾乎都加了添加劑。適當(dāng) 加入添加劑，使食品色、香、味俱全，有利于人體健 康。對(duì)添加劑的量，應(yīng)有目的地控制。 1. 自己發(fā)面，然后用碳酸氫鈉作膨松劑， 蒸一次饅頭。 2. 自己動(dòng)手用豆?jié){作原料，用石膏作凝 固劑，做碗豆腐腦。 1. 你對(duì)食品中加入添加劑是怎樣認(rèn)識(shí)的？是 不是食品的色澤越鮮艷，食品越好吃？ 2. 食品中加入添加劑有一個(gè)限量問題，舉例 說明自然界具體事物中量變到質(zhì)變的規(guī)律 。 九、涂 料 知 識(shí) 提出問題 解釋問題 實(shí)踐與調(diào)查 觀察與思考 看到色澤光亮的家具，同學(xué)們知道上面涂 的是什么嗎？它們有什么性質(zhì)？為什么用水擦 拭它不會(huì)掉？ 1. 清油 2. 生漆 3. 清漆 4. 色漆 1. 清油 凡成膜物質(zhì)只含干性油或半干性油，不含 樹脂、纖維、瀝青和顏料，外觀為透明的液體 涂料叫清油。 優(yōu)點(diǎn)：清油具有很好的防水、防潮、耐腐 蝕、耐日曬、快干等優(yōu)良性能，被涂物體不易 產(chǎn)生裂縫。 缺點(diǎn)：不夠光亮、硬度較差。 用途：常用于涂刷車、船、桶或一般家具 。 2. 生漆 生漆是從漆樹樹干流出來的天然樹脂涂料， 其主要成分是漆酚。 用途：用于涂深色的家具和設(shè)備。 優(yōu)點(diǎn)：生漆漆膜豐滿、光滑、抗腐蝕、耐 用。 缺點(diǎn)：易發(fā)生過敏，施工和干燥條件高； 在金屬表面附著力較差；在堿性介質(zhì)中不穩(wěn)定。 3. 清漆 清漆分為兩種，一種是以油和樹脂為成膜 物質(zhì)，叫油基清漆；另一種是單獨(dú)以樹脂為成 膜物質(zhì)，叫樹脂清漆。 用途：直接涂飾家具，其漆膜透明光亮， 可顯木材表面原有的花紋，增強(qiáng)美感；涂刷在 其他漆膜上可起罩光和保護(hù)作用；它還可與調(diào) 和漆混合使用或用作底漆。 4. 色漆 色漆是用清油或清漆加顏料調(diào)制而成的一 類涂料，主要有厚漆、調(diào)和漆、瓷漆等三類。 優(yōu)點(diǎn)：色漆除具保護(hù)功能外，還因其可遮 蓋物體表面的缺陷而更加美觀。它涂刷容易， 漆膜堅(jiān)韌，抗水性耐用性好，經(jīng)得起風(fēng)吹雨。 缺點(diǎn)：它“干”得慢，光澤性差。 用途：很適合涂刷門窗。 家具所以光澤明亮，常常是涂刷了樹脂清 漆的緣故。油漆家具時(shí)常用的“泡立斯”（蟲膠 片溶于無水乙醇）就是樹脂清漆的一種。清漆 一般屬于有機(jī)物，它不溶于水，所以用水擦洗 家具一般不會(huì)掉漆。 1. 對(duì)自家家具的涂料作一次調(diào)查，看看是 用什么涂料涂刷的？寫一個(gè)簡(jiǎn)單的調(diào)查報(bào)告。 2. 自己動(dòng)手涂刷一個(gè)小家具。（涂刷對(duì)象 及用什么涂料由自己確定） 1. 車船、家具、門窗等為什么要涂刷涂料？ 2. 涂刷涂料時(shí)應(yīng)注意些什么？ 二、化學(xué)家盧嘉錫教授的故事 一、紡織業(yè)的大變革 人造食品