化学选修五4.1.doc

一、教学设计油脂不但是人类的重要营养物质和主要食物之一，也是一种重要的工业原料。教学中可以在教科书的基础上适当增加素材，通过实物（如动物油、花生油、调和油、洗衣粉、沐浴液、洗发水）、图表、录像（肥皂的制备）、多媒体课件（肥皂去污原理）等增加信息量，优化教学过程。通过油脂组成和结构的教学，重点介绍油脂的组成、结构、性质，以及油脂的加工和利用。在教学设计中，应突出油脂结构中酯的结构特点，强调结构与性质的关系。另外，肥皂去污原理及合成洗涤剂知识是从学生的生活实际出发，能激发学生学习化学的兴趣，强化理论与实际的联系，使学生能够做到学以致用。在课时分配上，建议“油脂的结构和性质”“介绍肥皂去污原理及合成洗涤剂，完成自制肥皂实验”各1课时。教学重点：油脂的概念、结构；油脂的化学性质、油脂的氢化及皂化反应等概念。教学难点：油脂的结构、油脂的皂化反应及化学方程式的书写。教学方案参考【方案】对比讨论，突破难点1对比讨论“酯”和“脂”的概念，“油”和“脂肪”的概念。酯是无机含氧酸或有机羧酸与醇通过酯化反应而生成的一类有机化合物。如，等。油脂是油和脂肪的统称，油脂属于酯类中的一种，在化学组成上仅是高级脂肪酸(硬脂酸、软脂酸、油酸等)和丙三醇形成的酯。在常温下呈液态的为油；固态为脂肪。形成油脂的高级脂肪酸的饱和程度，对油脂的熔点有很大的影响。含饱和高级脂肪酸较多的甘油酯熔点较高，常温下呈固态；而含不饱和高级脂肪酸较多的甘油酯，熔点较低，常温下呈液态。由于各类油脂中所含的饱和烃基和不饱和烃基的相对量不同，油脂具有不同的熔点。2根据“结构决定性质”的基本思想，结合酯类的结构与性质，讨论油脂应有哪些化学性质？ （1）油脂的氢化是使组成油脂的不饱和脂肪酸转化为饱和脂肪酸，其实质是分子中碳碳不饱和键加氢成为碳碳单键的反应，而油脂分子中其他部分均不发生变化。由于油脂中不饱和脂肪酸转变为饱和脂肪酸，油脂的熔点升高，由液态转变为固态。所以，油脂的氢化也叫做油脂的硬化，属于加成反应，也是还原反应。 （2）油脂的水解反应规律与酯类的水解反应规律完全相同。工业上就是利用动物油脂、植物油进行水解反应来制取肥皂。所以，油脂在碱性条件下的水解反应也叫皂化反应。皂化反应后生成高级脂肪酸钠、甘油和水形成混合液，为了使高级脂肪酸钠和甘油充分分离，继续加热搅拌，并慢慢加入食盐细粒，使高级脂肪酸钠从混合液中析出。【方案】提出课题，实验探究课题1设计实验检验油脂的碱性水解产物，确定油脂的组成和结构提纲：（1）油脂的碱性水解产物有什么？（2）它们各有什么性质？（3）怎样检验水解产物是甘油和高级脂肪酸盐？步骤：（1）待测液（油脂的碱性水解后的滤液）与新制氢氧化铜悬浊液的反应；（2）待测液与氯化钙或氯化镁溶液的反应（参考“学与问”栏目）；（3）待测液与高锰酸钾酸性溶液或溴的四氯化碳溶液的反应。提示：一元醇与邻二醇的区别在2支小试管中分别盛有乙醇和甘油，再各加入一滴新制的氢氧化铜悬浊液。变为绛蓝色澄清溶液的为甘油，悬浊液不变的为乙醇。该反应是检验甘油的特征反应，反应方程式如下：具有邻二醇结构的化合物均可以发生此反应。结论：（1）生成油脂的脂肪酸是高级脂肪酸，可以是饱和脂肪酸，也可以是不饱和脂肪酸。（2）生成油脂的醇为多元醇。实验推定油脂是高级脂肪酸与甘油形成的酯。课题2自制肥皂实验查阅资料、设计实验过程、动手实验、思考问题（参考“实践活动”栏目）思考题：（1）为了使油脂水解充分，应采用什么条件？（2）如何检验油脂是否水解完全？（3）如何分离肥皂与甘油？二、活动建议【实践活动】1自制肥皂与肥皂的洗涤作用（1）可先放油脂水解的录像，或实验室中制取肥皂的录像。（2）制肥皂的关键问题是各种原料的配料比和皂化反应进行的程度。通常制皂所用油脂都是混合油脂，皂化时碱的用量一般为混合油脂的15(质量分数)以上。皂化进行得愈完全，游离的碱和油脂的含量愈少，肥皂的质量也愈高。（3）在一个干燥的蒸发皿中放入45 g动物油（或10 mL植物油）、10 mL乙醇、5 mL水和23 g氢氧化钠的混合物，不断搅拌下，给蒸发皿微热，直到混合物变稠。将一滴混合物加到水中，在液体表面不形成油滴，表示皂化大致完成了。（4）由于油脂不溶于碱的水溶液，如用水作为溶剂，油脂的皂化反应为非均相反应，反应速率很慢。用乙醇水作为溶剂不但能溶解碱，也能溶解油脂，使反应成为均相反应，反应速率提高。当加热时应小心，避免乙醇挥发与燃烧。（5）分离肥皂和甘油时，一般使用NaCl进行盐析，其用量要适中。用量少时，盐析不充分；用量太多时，NaCl混入肥皂中，影响肥皂的固化。2把实践活动设计成科学探究活动通过查找资料，走访超市、商场等部门，了解肥皂和洗涤剂的结构、市场销售情况，结合对比实验，撰写科学小论文。相关资料提示：（1）制造肥皂需要消耗大量油脂，但是油脂是可以再生的；制造合成洗涤剂是以石油化工产品为原料的，可以节省食用油脂，但是石油资源是不可再生的。（2）肥皂在自然界能被微生物分解，不会累积污染水源。有些合成洗涤剂很稳定，不能被微生物分解，能积累而污染水源。近年来，用直链烃基来代替洗涤剂分子中的支链烃基，因为具有直链烃基的洗涤剂是能被微生物所分解的。（3）肥皂在硬水中使用时能与和形成不溶于水的钙盐和镁盐，浪费了部分的肥皂。合成洗涤剂与和形成可溶性盐，可以有效地在硬水中使用。（4）肥皂经长时间储存容易变质，合成洗涤剂不易变质。附：部分研究课题参考（1）调查家用洗涤剂的品种、主要化学成分、性能和价格，如何识别它们？（2）硬脂酸钠、烷基磺酸钠的结构特点及其乳化作用；（3）合成洗涤剂与水质污染问题；（4）自制肥皂与肥皂的洗涤作用；（5）表面活性剂；（6）食物油的变质问题；（7）人体中脂肪的来源，脂肪在人体中的作用，脂肪在人体内的消化和吸收过程； （8）油脂与矿物油的鉴别。三、问题交流【学与问】教科书所列举