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第四章生命中的基础有机化学物 德惠四中陈磊 人类为了维持正常的生命活动和健康 保证正常的生长发育和从事各项劳动和运动 每天必须从食物中摄取一定数量的营养物质 这些物质为我们提供能量 使我们能进行正常的活动 1 食物中能够被人体消化 吸收 利用的六大营养素 蛋白质 脂类 糖类 维生素 无机盐 水 思考 2 食物中的基本营养物质 也是生命中的基础有机化学物质 三大供能物质 油脂 第一节 一油脂简介 油脂是人类的主要营养物质之一 是热量最高的营养成分1克油脂在完全氧化时放热39 9kj 是糖类或蛋白质的2倍 正常情况下每人每天进食50 60克脂肪 能提供日需要总热量的20 25 油脂还是维持生命活动的一种备用能源 油脂还能溶解一些脂溶性维生素 进食一定量的油脂能促进人体对食物中维生素的吸收 1 油脂对人的作用 2 油脂的存在 主要来源于动物油 菜籽油 花生油 豆油 棉籽油等天然植物 3 油脂分类 脂肪 动物油脂固态 油 植物油脂液态 二 油脂的组成和结构 1 定义 高级脂肪酸和甘油形成的酯叫油脂 是油和脂肪的总称 1 什么叫高级脂肪酸 含碳原子数比较多的脂肪酸 叫做高级脂肪酸 例如 硬脂酸 c17h35cooh 软脂酸 c15h31cooh 油酸 c17h33cooh 等 2 什么是酯化反应 酸 有机酸或无机酸 和醇反应 生成酯和水的反应叫做酯化反应 复习 油脂是由多种高级脂肪酸如硬脂酸 软脂酸或油酸等跟甘油生成的甘油酯 二 油脂的组成和结构 结构 r1 r2 r3 烃基 可能饱和也可能不饱和 r1 r2 r3可以相同也可以不同 若相同时称为单甘油酯 若不尽相同时称为混甘油酯 油脂与汽油 煤油是否为同类物质 否 汽油 煤油是个各种烃的混合物 油脂是各种高级脂肪酸的甘油酯 思考 二 油脂的组成和结构 分类 根据烃基 根据常温下的状态 饱和链烃基含量高的油脂熔点较高 常温时呈固态 固态油脂常称为脂肪 不饱和烃基含量高的油脂熔点通常较低 常温时呈液态 液态的油脂常称为油 单甘油酯 混甘油酯 油 脂肪 若r1 r2 r3相同时称为单甘油酯若r1 r2 r3不尽相同时称为混甘油酯 想一想 1 单甘油脂是纯净物 混甘油脂是混合物吗 是否纯净物不是取决于r是否相同 而是组成物质的分子是否相同 同种单甘油脂分子组成的油脂或同种混甘油脂分子组成的油脂 都是纯净物 反之是混合物 2 天然油脂是纯净物还是混合物 天然油脂一般都是混甘油酯 而且天然油脂一般都是混合物 所以没有恒定的熔点 沸点 3 油脂 能写成 油酯 吗 脂 通常指油脂 是指一类特殊的酯类物质 即高级脂肪酸甘油酯 属于酯类 脂 有时还用于高分子化合物 如聚氯乙烯树脂 酚醛树脂 练一练1判断正误 1 单甘油酯是纯净物 混甘油酯是混合物 2 油脂没有固定的熔沸点3 油脂都不能使溴水退色4 食用油属于酯类 石蜡油属于烃类5 精制的牛油是纯净物 错 对 错 对 错 1 油脂的物理性质 密度比水的密度小 为0 9 0 95g cm3有明显的油腻感不溶于水 易溶于汽油 乙醚 苯等有机溶剂 是一种良好的有机溶剂当高级脂肪酸中烯烃基多时大多为液态的油 当高级脂肪酸中烷烃基多时 大多为固态的脂肪 三 油脂的性质 1 油脂的水解 酸性条件下 硬脂酸甘油酯 硬脂酸 甘油 2 油脂化学性质 2 碱性条件下 皂化反应 油脂在碱性条件下的水解反应 皂化反应 油脂在碱性 naoh 条件下的水解反应中生成的高级脂肪酸的钠盐是肥皂的主要成分 所以将油脂在碱性条件下的水解反应称为皂化反应 油脂在碱性的条件下水解 可以理解为油脂水解产生的高级脂肪酸再与naoh反应而得到的产物 过渡 由于油脂是多种高级脂肪酸的甘油酯的混合物 而高级脂肪酸中 既有饱和的 又有不饱和的 因此有些油脂兼有酯类和烯烃的一些化学性质 油脂分子中烃基不饱和 则可以与h2发生加成 所以可以通过催化加氢提高饱和度 2 油脂的氢化 硬化 性质似烯烃的加成 油脂的硬化 油脂的氢化 硬化油的特性 1 油脂氢化得到的硬化油 就是人造脂肪 也叫硬化油 2 硬化油性质稳定 不易变质 为什么 3 硬化油便于运输 4 用于制肥皂 脂肪酸 甘油 人造奶油等的原料 小结 油脂的性质1 物理性质 密度比水小 不溶于水 易溶于有机溶剂 油脂本身就是一种较好的溶剂 高级脂肪酸的饱和程度越高 形成的油脂的熔点越高 2 化学性质 兼有烯烃和酯的性质 1 水解反应 2 氢化反应 3 用途 工业上用油脂水解来制造高级脂肪酸和甘油 1 制肥皂的简单流程 高级脂肪酸钠 甘油 食盐溶液 肥皂 甘油 科学视野 加入无机盐使某些有机物降低溶解度 从而析出的过程 属于物理变化 这里的盐析是指加入食盐使肥皂析出的过程 盐析 科学视野 2 肥皂的去污原理 1 亲水基 肥皂结构中 coona或 coo 是极性基团 极易溶于水 具有亲水性 2 憎水基 肥皂结构中的烃基 r 不溶于 但极易溶于有机溶剂 具有亲油性质 3 肥皂的去污过程 科学视野 科学视野 科学视野 科学视野 科学视野 合成洗涤剂 科学视野 3 合成洗涤剂与肥皂的比较 1 肥皂不适合在硬水中使用 而洗涤剂使用不受限制 2 合成洗涤剂洗涤能力强 可以用于机洗 3 合成洗涤剂的原料便宜 但不能再生 4 合成洗涤剂的危害 由于其稳定性 在自然界中不易被细菌分解 造成水体污染 尤其含磷洗涤剂造成水体富营养化 科学视野 科学视野 1 下列关于牛油的各项叙述中不正确的是 牛油属于酯类化合物 牛油没有固定的熔沸点 牛油是高级脂肪酸的甘油酯 牛油是纯净物 d 练一练 2 下列有关油脂的说法错误的是 a 油脂的主要成分是高级脂肪酸的甘油酯 属于酯类b 油脂的水解的反应叫做皂化反应c 天然油脂大多数是由混甘油酯构成的混合物d 油脂里饱和烃基的相对含量越大 熔点越高 b 练一练 3 下列物质属于油脂的是 润滑油 花