高中化学必修二第三章第3节饮食中的有机化合物酯和油脂课件.docx
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高中化学必修二第三章第3节饮食中的有机化合物酯和油脂课件
高一化学第3节饮食中的有机化合物（酯和油脂）鲁教版
高一化学第3节饮食中的有机化合物（酯和油脂）鲁教版
【本讲教育信息】
一.教学内容：
第3节饮食中的有机化合物（酯和油脂）
教学目的：
1.认识酯、油脂、糖类、蛋白质等重要有机物的组成、性质和应用。
2.了解与人类生命、营养、健康密切相关的知识。
二.教学重点、难点
酯的性质
［知识分析］
（一）酯和油脂
1.酯
（1）概念：
酸与醇通过酯化反应生成的有机物。
强调：
①酯中只含有C、H、O三种元素。
②酯结构的重要特征是含有
，这可以看作其官能团，酯的结构通式可表示为RCOOR’。
（2）存在、物理性质及用途
存在：
酯类广泛存在于自然界中，植物的果实特别是水果及花草中含量较多。
另外粮食酒中含有少量的酯。
物理性质：
低级酯是具有芳香气味的液体，密度比水小，难溶于水，易溶于酒精、乙醚等有机溶剂。
用途：
生活中常用作制备饮料和糖果的水果香料。
也可以用作溶剂。
（3）化学性质——酯的水解
乙酸乙酯的水解
①实验步骤、现象、结论
实验步骤见教材P81“活动探究”，内容是乙酸乙酯分别在中性、酸性、碱性条件下与水（水浴加热）是否反应。
现象：
（酯的气味）在水中不消失；在酸中减小、不消失；在碱中逐渐消失。
结论：
（是否水解）在水中不水解；在酸中水解且可逆；在碱中完全水解。
反应的化学方程式为：
要特别注意酯水解的断键位置：
，也就是说，酯化反应发生时，形成哪个键，水解就断哪个键。
此反应属于可逆反应，且属于取代反应类型。
②实验注意
a.乙酸乙酯的水解情况在不同条件下的比较时，为了得到真实的现象和可靠的结论，要求三支试管里药品的用量、加热的形式、时间等都要相同。
b.实验中的无机酸最好是稀硫酸，若用浓硫酸，则浓硫酸吸水，不利于水解反应；若用盐酸或硝酸，则易挥发。
c.由于乙酸乙酯的沸点是77.8℃，为防止其大量挥发，所以采用水浴的方式加热。
d.注意加热的时间适量，不宜太短或太久。
思考：
在酯的水解反应和酯化反应中，都使用了硫酸作催化剂，试分析说明二者有何不同？
（解答：
酯化反应使用的是浓硫酸，做催化剂和吸水剂；酯的水解反应中，用稀硫酸，做催化剂。
）
2.油脂
（1）组成：
油脂属于酯类，是由高级脂肪酸和甘油生成的，叫做高级脂肪酸甘油酯。
高级脂肪酸是指分子的烃基里含有较多碳原子的脂肪酸，高级脂肪酸又分为饱和与不饱和两种，常见的硬脂酸和软脂酸属于饱和高级脂肪酸；而亚油酸则属于不饱和高级脂肪酸，其分子中含有2个碳碳双键。
甘油是丙三醇的俗名，其结构简式为：
CH2OHCHOHCH2OH。
油脂的结构通式可表示为：
其中，R1、R2、R3可以相同也可以不同。
（2）存在：
油脂是一类特殊的酯，常见油脂包括油和脂肪。
从物质状态上分，呈液体的叫油，呈固态的叫脂肪。
因此说，油脂是一类重要的营养物质，广泛存在。
（3）油脂的性质和用途
①物理性质：
油脂的密度比水小，难溶于水，易溶于汽油、苯等有机溶剂。
②化学性质
油脂的水解：
a.酸性条件下生成高级脂肪酸和甘油。
b.碱性条件下生成高级脂肪酸盐和甘油，此反应也称为皂化反应，工业上用此反应制取肥皂。
c.在人体中酶的作用下，油脂水解为高级脂肪酸和甘油，被肠壁所吸收，同时提供人体活动所需要的能量。
③用途：
油脂在体内完全氧化，释放的能量是糖类、蛋白质的2倍，因此是重要的供能物质。
人体中的脂肪还是维持生命活动的一种备用能源，可以保持体温和保护内脏器官，促进脂溶性维生素（如维生素A、D、E、K）在人体内的吸收。
另外，油脂也是重要的工业原料，如用于肥皂生产和油漆制造等。
资料补充：
油脂的酸败
油脂或含油较多的食品（如香肠、点心等）放置时间过长，会产生不良的带辣、涩、苦的味道，甚至臭味，这种现象称为油脂的酸败，俗称“哈喇”。
油脂酸败后有一定的毒性。
油脂酸败的实质是在空气中的氧气、微生物、光、热、水蒸气等因素的作用下，油脂发生了氧化、水解等一系列化学反应。
油脂中含不饱和键，氧化时，在碳碳双键处断裂，生成醛、酸等气味难闻的物质。
（二）糖类
1.组成
糖类的组成元素为C、H、O，大多数通式为Cm（H2O）n，常见的糖有葡萄糖、蔗糖、淀粉等。
思考：
是否所有满足糖类的通式的物质均为糖？
是否所有的糖都有甜味？
（解答：
不是，像甲醛、乙酸满足糖的通式，但不是糖；不一定，如淀粉、纤维素没有甜味。
）
2.分类
3.葡萄糖
（1）存在葡萄、其他有甜味的水果里
（2）分子结构
分子式C6H12O6，结构简式CH2OH（CHOH）4CHO，官能团羟基和醛基。
思考：
预测葡萄糖可能的化学性质
（解答：
既具有醇的性质如：
与酸酯化，又具有醛的性质如：
被氢氧化铜加热氧化。
）
（3）化学性质——被新制的氢氧化铜氧化
药品：
NaOH溶液、硫酸铜溶液、葡萄糖溶液
操作：
在试管中加入少量稀的氢氧化钠溶液，再滴入几滴硫酸铜溶液，混匀后立即加入适量葡萄糖溶液，加热。
实验现象：
产生砖红色沉淀。
化学方程式：
CH2OH（CHOH）4CHO＋2Cu（OH）2
CH2OH（CHOH）4COOH+Cu2O+2H2O
4.淀粉
（1）生成植物光合作用的产物。
（2）存在植物的种子和块根中。
（3）水解反应
（C6H10O5）n+nH2O→nC6H12O6
（淀粉）（葡萄糖）
阅读教材了解淀粉在人体内的消化过程
5.纤维素
（1）存在植物体
（2）人体内不含纤维素水解所需的酶，因此纤维素不能成为人的营养物质。
但纤维素能刺激肠道蠕动和分泌消化液，有助于食物的消化和排泄。
（三）蛋白质
1.存在与组成
（1）存在广泛存在于生物体内，如动物的肌肉、皮肤、毛发等。
（2）组成元素C、H、O、N、S等。
蛋白质是天然有机高分子化合物，由氨基酸构成。
甘氨酸：
丙氨酸：
谷氨酸：
思考：
为什么蛋白质是生命现象的基础物质？
你如何理解氨基酸的两性？
（解答：
①蛋白质广泛存在于生物体内，是构成细胞的基础物质，动物的肌肉、皮肤、毛发等的主要成分都是蛋白质，在人体中蛋白质约占除水外物质质量的一半。
②氨基酸既有羧基又有氨基，故可以与强碱、强酸反应，具有两性。
）
2.蛋白质的性质
据教材（观察思考），进行实验，填写下表
小结：
蛋白质的性质
（1）盐溶：
少量轻金属盐促进蛋白质的溶解
（2）盐析：
大量轻金属盐使蛋白质从溶液中析出（此过程可逆）
（3）变性：
紫外线、有机物、酸、碱、重金属盐等能使蛋白质失去生理活性（此过程不可逆）
（4）显色反应：
某些蛋白质遇浓硝酸呈黄色
（5）灼烧：
产生特殊气味
举例蛋白质性质的常见应用
3.蛋白质的用途
（1）对人类的营养作用
（2）工业应用
（3）酶：
生物体内及工业上用作催化剂
【典型例题】
例1.A、B、C、D都是含有碳、氢、氧的单官能团化合物，A水解得B和C，B氧化可以得到C或D，D氧化也可得到C。
若M（X）表示X的摩尔质量，则下式中正确的是（）
A.M（A）＝M（B）＋M（C）B.2M（D）＝M（B）+M（C）
C.M（B）答案：
D
解析：
由题意可知，A为酯，B为醇，C为羟酸，D为醛。
由醇到醛失去一定量氢原子，摩尔质量减少；由醇到酸，增加氧原子，摩尔质量增大。
所以D选项符合题意。
也可以任意选一组醇、醛、羟酸、酯为例，以它们的相对分子质量来观察4个选项，例如选择C2H5OH及与其相应的CH3CHO、CH3COOH、CH3COOCH2CH3来一一对照4个选项中摩尔质量的关系，即可确定选项D是唯一答案。
点评：
本题考查了“醇←→醛→羟酸”氧化链及“酯化反应与酯的水解反应”为可逆反应等有关知识，考查学生灵活运用所学知识解决问题的能力。
例2.有机物甲的分子式为C7H14O2，在酸性条件下甲水解为乙和丙两种有机物，在相同的温度和压强下，同质量的乙和丙的蒸气所占体积相同，则甲的可能结构有（）
A.2种B.4种C.16种D.8种
答案：
B
解析：
由题意信息知乙丙的相对分子质量相等，即74。
所以甲的结构简式为：
CH3CH2COOCH2CH2CH2CH3
点评：
饱和一元羟酸（CnH2nO2）与多一个碳原子的饱和一元醇〔Cn+1H（2n+1）O〕的相对分子质量相等。
甲水解生成羟酸为丙酸（C3H6O2）和丁醇（C4H9OH），-C4H9有4种，因而丁醇有4种，丙酸只有1种，酯甲有4种结构。
例3.将氢氧化钠溶液和硫酸铜溶液加入某病人的尿液中，微热时如果观察到砖红色沉淀，说明该病人的尿液中含有（）
A.食醋B.白酒C.食盐D.葡萄糖
答案：
D
解析：
氢氧化钠溶液和硫酸铜溶液混合时，发生化学反应：
2NaOH+CuSO4＝Cu（OH）2↓+Na2SO4。
当Cu（OH）2遇到含
的化合物时，在加热条件下产生砖红色沉淀。
由题意知，此病人的尿液含有带醛基的物质，只有D中葡萄糖含有醛基。
所以答案为D。
点评：
结构决定性质，要熟悉醛基性质。
例4.下列对蛋白质的叙述不正确的是（）
①蛋白质溶液里加入饱和硫酸铵溶液，蛋白质析出，虽再加入水，也不溶解②人工合成的具有生命活力的蛋白质——结晶牛胰岛素是我国科学家在1965年首次合成的③重金属盐能使蛋白质凝结，所以误食重金属盐会中毒④浓硝酸溅在皮肤上，使皮肤呈黄色是由于浓硝酸与蛋白质发生了显色反应⑤蛋白质溶液里蛋白质能透过半透膜
A.①④B.①④⑤C.①⑤D.④⑤
答案：
C
解析：
①中是一个盐析过程，是可逆的，析出的蛋白质能重新溶解于水中；蛋白质属于高分子化合物，不能透过半透膜，蛋白质随着盐溶液浓度的增大溶解度先增大再减小，直至盐析出来；含有苯环的蛋白质遇硝酸变黄，是蛋白质的特性。
点评：
熟悉蛋白质的常见性质。
【模拟试题】
一.选择题
1.下列关于油脂的叙述中，不正确的是（）
A.油脂属于酯类
B.油脂没有固定的熔沸点
C.油脂是高级脂肪酸的甘油酯
D.油脂均不能使溴水褪色
2.下列各组液体混合物中有两种成分，可以用分液漏斗分离的是（）
A.甲苯和油脂B.乙酸和乙酸乙酯
C.豆油和水D.豆油和四氯化碳
3.油脂水解的共同产物是（）
A.饱和脂肪酸B.不饱和高级脂肪酸
C.硬脂酸钠D.甘油
4.从植物的种子或花里提取油宜采用的方法是（）
A.加NaOH溶液溶解后分液
B.加盐酸溶解后蒸馏
C.加水溶解后分液
D.加有机溶剂溶解后分液
5.当下列各组物质的总物质的量保持不变时，使各组分以任意比混和充分燃烧，消耗O2的量和生成CO2的量均不变的是（）
A.乙烯、乙醇、乙醛B.乙炔、乙醛、乙二醇
C.甲烷、甲醇、乙酸D.甲烷、甲酸甲酯、丙二酸
6.下列现象不属于蛋白质变性的是（）
A.打针时用酒精消毒B.用稀的福尔马林浸泡种子
C.蛋白溶液中加入食盐变浑浊D.用波尔多液防止作物虫害
7.青苹果汁遇碘溶液显蓝色，熟苹果汁能与新制的氢氧化铜溶液加热反应，这说明（）
A.青苹果中只含淀粉不含糖类
B.熟苹果中只含糖类不含淀粉
C.苹果转熟时淀粉水解为单糖
D.苹果转熟时单糖聚合成淀粉
8.用动物皮制成的皮革是（）
A.脂肪类物质B.经加工的天然高分子化合物
C.纤维素制品D.凝固和变性的蛋白质
9.将淀粉浆和淀粉酶的混合物放入半透膜袋中，扎好后浸入流动的温水中，经过足够的时间后，取出袋内的液体，分别与①碘水②新制Cu（OH）2③浓硝酸（微热）作用，其现象依次是（）
A.显蓝色；无红色沉淀；显黄色
B.不显蓝色；无红色沉淀；显黄色
C.显蓝色；有红色沉淀；不显黄色
D.不显蓝色；有红色沉淀；不显黄色
10、某广告称某种品牌的八宝粥（含桂圆、绿豆、糯米等）不加糖，比加糖还甜，最适合糖尿7病人食用。
你认为下列关于糖尿病人能否食用此八宝粥的判断错误的是（）
A.糖尿病人应少吃含糖的食品，该八宝粥未加糖，可以放心大量食用
B.该八宝粥未加糖，不含糖类
C.不加糖不等于没有糖类，糖尿病人食用需慎重
D.不能听从厂商或广告商的宣传，应询问医生
二.填空题
11.甲、乙、丙三人分别将乙酸与乙醇反应得到的酯提纯。
在未用指示剂的情况下，他们都是先加入NaOH溶液中和过量的酸，然后用蒸馏法将酯分离出来。
但他们的结果却不同：
①甲得到了不溶于水的中性酯
②乙得到显酸性的酯的混合物
③丙得到大量水溶性物质
试分析产生上述各种结果的原因
①__________________________________________________；
②__________________________________________________；
③___________________________________________________。
12.某芳香化合物A的分子式为C7H6O2，溶于NaHCO3水溶液，将此溶液加热，能用石蕊试纸检验出有酸性气体产生。
（1）写出化合物A的结构简式：
__________________；
（2）依题意写出化学反应方程式：
_______________________；
（3）A有几个属于芳香族化合物的同分异构体，写出它们的结构简式________________________。
13.现有乙酸、甲醇、苯和苯甲酸的混合液（已知它们的沸点是117.9℃、65℃、80.1℃、249℃，苯甲酸在室温下的溶解度是0.34g），按下图所示过程分离，“（）”是加入或剩余的试剂，“[]”是分离操作的名称。
请按编号填写合适的试剂和操作。
①；②；④
⑥；⑦；⑨
三.计算题
14.有一元羧酸和一元醇形成的酯A，燃烧7.4gA，可得5.4g水和6.72L（标准状况）CO2；3.7gA与100mL0.8mol/LNaOH溶液共热，当完全水解后，为中和剩余的碱液，耗0.5mol/L盐酸60mL。
（1）求A的分子式。
（2）写出A可能的结构简式。
试题答案
一.1.D2.C3.D4.D5.B6.C7.C
8.D9.B10.AB
二.11.①是因为所加NaOH溶液恰好中和了过量的酸；
②是因为所加NaOH溶液不足；
③是因为所加NaOH溶液过量，酯发生水解。
12.
（1）
（2）
（3）
13.①NaOH溶液；②分液；④蒸馏；⑥稀硫酸⑦过滤⑨蒸馏
三.14.
（1）C3H6O2
（2）CH3COOCH3HCOOCH2CH3
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