第四章 生命中的基础有机化学物质.doc

第四章 生命中的基础有机化学物质第一节 油脂教学目标1了解油脂的组成和结构2.了解油脂的化学性质和用途3.常识性了解肥皂和合成洗涤剂的性质和用途教学重点：油脂的概念，结构；油脂的化学性质，油脂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。课时安排：2课时第一课时：油脂第二课时：练习讲评教学过程一、油脂的概念 油：不饱和高级脂肪酸与甘油形成的酯，常温下呈液态油脂 脂肪：饱和高级脂肪酸与甘油形成的酯，常温下呈固态比较重要的几种高级脂肪酸：硬脂酸 C17H35COOH 软脂酸 C15H31COOH 油酸 C17H33COOH二、油脂的组成、结构和分类1、油脂的组成与结构R1、R2、R3为烃基2、油脂分类 单甘油酯：R1、R2、R3相同油脂 混甘油酯：R1、R2、R3不同天然油脂大多为混甘油酯，属于混合物。三、油脂性质1、物理性质 密度比水小 不溶于水，易溶于有机溶剂 粘度较大 油腻感好溶剂熔点低2、化学性质水解反应酸性水解 应用：工业以油脂为原料制高级脂肪酸和甘油。碱性水解（皂化反应）皂化反应油脂在碱性条件下的水解反应叫做皂化反应。硬脂酸钠是肥皂的有效成分。由高级脂肪酸钠盐制成的肥皂称为钠肥皂，又称硬肥皂。由高级脂肪酸钾制成的肥皂称为钾肥皂又称软肥皂。 氢化反应（加成反应、硬化反应）四、制取肥皂的工艺流程及去污原理制取肥皂的工艺流程：P创新教程-61肥皂去污原理：羧基阴离子是易溶于水的基团叫亲水基；它使得肥皂具有水溶性；另一部分是较长的烃基部分，不溶于水而溶于非极性溶剂叫憎水基。五、肥皂和合成洗涤剂的比较制造肥皂需要消耗大量的油脂，但是油脂是可以再生的；制造合成洗涤剂以石油化工产品为原料，可以节省食用油脂，但石油资源是有限的（2）肥皂在自然界能被食物分解，不会累积污染水源。（3）肥皂在硬水中使用时能跟钙、镁离子形成不溶于水的钙盐和镁盐，浪费了部分肥皂，合成洗涤剂跟钙、每离子不能形成不溶性盐，所以它可以有效地在硬水中使用。（4）合成洗涤剂去污能力更强，并且适合洗衣机使用。（5）肥皂经长时间储存容易变质，合成洗涤剂不易变质。例1、如何除去下列物质中所含少量的杂质？写出所需试剂，分离方法及所用仪器混合物所用试剂分离方法使用仪器肥皂水（甘油）乙酸酯（乙酸）硬脂酸（硬酯酸钠）【答案】食盐；盐析；过滤装置 饱和Na2CO3溶液；分液；分液漏斗盐酸；过滤；过滤装置2、下列关于油脂的叙述不正确的是（ D ）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.油脂都不能使溴水褪色3、区别植物油和矿物油的方法是（ B ）A.加酸性KMnO4溶液，振荡B.加NaOH溶液，煮沸C.加新制Cu(OH)2悬浊液，煮沸D.加溴水，振荡4、下列物质中，属于酯类物质的是（ A C ）A.油脂 B.肥皂C.硝化甘油D.酚醛树脂5、下列物质既能使酸性KMnO4溶液褪色，又能使溴水褪色还能与NaOH溶液反应的是（C ）A.丙烯酸 B.乙酸甲酯C.油酸甘油酯 D.苯甲酸第二节 糖类教学目标：1、了解糖类的组成与分类2、了解葡萄糖的结构、性质及用途的还原性3、了解蔗糖和麦芽糖的性质和用途4、了解淀粉及纤维素的结构、性质和用途。教学重点： 葡萄糖的还原性教学难点：糖类概念，葡萄糖结构，纤维素的酯化。课时安排：3课时第一课时：葡萄糖和果糖的结构、性质和用途；第二课时：蔗糖、麦芽糖、淀粉及纤维素的性质和用途；第三课时：练习讲评教学过程 第一课时一、糖类组成和分类1、组成元素：C、H、O 通式：Cn(H2O)m,俗称碳水化合物。注：不是所有糖符合这一通式，如：鼠李糖分子式为C6H12O5，符合这一通式的不一定为糖，如：甲醛（HCHO），乙酸（CH3COOH），乳酸（CH3CHOHCOOH）2、糖类定义：从分子结构上看，糖类可定义为多羟基醛、多羟基酮和它们的脱水缩合物3、糖类分类 单糖：不能水解的糖，如葡萄糖和果糖 糖 低聚糖：1mol水解后能产生210mol单糖的糖，如蔗糖和麦芽糖 多糖：1mol水解后能产生很多摩尔单糖的糖，如淀粉和纤维素二、葡萄糖和果糖1、葡萄糖存在、结构和物理性质存在：甜味的水果、蜂蜜、植物的种子、叶、根、花中。动物的血液、脑、脊液和淋巴液中。分子式：C6H12O6 结构简式：CH2OHCHOHCHOHCHOHCHOHCHO或CH2OH(CHOH)4 CHO官能团：-OH，-CHO物理性质：葡萄糖是无色晶体，有甜味，但甜度不如蔗糖，易溶于水，稍溶于酒精，不溶于乙醚。化学性质-CHO的性质a 氧化反应能发生银镜反应 CH2OH(CHOH)4CHO+2Ag(NH3)2OH CH2OH(CHOH)4COONH4+2Ag+H2O+3NH3 此反应可用于醛基的检验、工业上据此原理制镜或保温瓶胆。能被新制氢氧化铜氧化 CH2OH(CHOH)4CHO+ 2Cu(OH)2 CH2OH(CHOH)4COOH+ Cu2O+2H2O （用酒精灯加热至沸腾，但温度不能太高，否则Cu(OH)2会分解为CuO）催化氧化 催化剂加热 2CH2OH(CHOH)4CHO+O2 2CH2OH(CHOH)4COOH 生理氧化 葡萄糖是一种重要的营养物质，它在人体组织中进行氧化反应，放出热量，以维持人体生命活动所需要的能量。1mol葡萄糖完全氧化，放出约2804KJ的热量。 C6H12O6 +6O2 6CO2 +6H2O +QC6H12O6 2 CH3CHOHCOOH（乳酸）催化剂加热b、还原反应 能与氢气发生加成反应-生成六元醇催化剂CH2OH(CHOH)4CHO + H2 CH2OH(CHOH)4CH2OH -OH的性质C、酯化反应一定条件下，1mol葡萄糖最多能与5mol乙酸发生酯化反应浓硫酸 CH2OH(CHOH)4CHO+5CH3COOH CH3COOCH2（CHOOCCH3）4 CHO+5H2Od、与金属钠反应CH2OH(CHOH)4CHO+5Na CH2ONa(CHONa)4CHO+2.5H2e、属于多羟基化合物，能使新制氢氧化铜呈降蓝色2、果糖存在：水果和蜂蜜中含量较高分子式：C6H12O6 结构简式：CH2OH(CHOH)3CO CH2OHO官能团：-OH，-C-物理性质：纯净的果糖是无色晶体，不易结晶，黏稠性液体，易溶于水、酒精和乙醚，是最甜的糖。3、分子的手性手性碳原子：碳原子上连有四个不同的原子或原子团。对映异构：由四个原子或原子团在空间排布不同，形成了实物和镜像关系，又不能重叠的两种构型，通常称这样的构型异构为对映异构。D型结构和L型结构？练习1、人剧烈动动，骨骼肌组织会供氧不足，导致葡萄糖无氧氧化，产生大量酸性物质(分子式为C3H6O3)，如果该物质过度堆积于腿部，会引起肌肉酸痛。体现该物质酸性的基团是( D )(A)羟基 (B)甲基 (C)乙基 (D)羧基2、青苹果不如熟苹果甜，某学生在探究实验中发现，青苹果汁遇碘溶液显蓝色，熟苹果汁能还原银氨溶液，这说明 （ ）A青苹果中只含淀粉不含单糖 B苹果转熟时单糖聚合成淀粉C苹果转熟时淀粉水解为单糖 D熟苹果中只含单糖不含淀粉 纤维素被称为第七营养素食物中的纤维素虽然不能为人体提供能量，但能促进肠道蠕动、吸附排出有害物质从纤维素的化学成分看，它是一种（ B ）A二糖B多糖C氨基酸D脂肪 有关天然产物水解的叙述不正确的是（ ）A油脂水解可得到丙三醇B可用碘检验淀粉水解是否完全C蛋白质水解的最终产物均为氨基酸D纤维素水解与淀粉水解得到的最终产物不同第二课时二、蔗糖和麦芽糖1、存在，结构和物理性质物质存在分子式是否含醛基二者关系物理性质蔗糖甜菜甘蔗C12H22O11无同分异构体无色晶体，溶于水，有甜味麦芽糖发芽的谷粒和麦芽C12H22O11有白色晶体，溶于水，有甜味2、化学性质做蔗糖和麦芽糖还原性试验2支试管+2-3mLNaOH+几滴CuSO4溶液，然后分别家约2mL20%蔗糖溶液和2mL20%麦芽糖溶液，加热，观察现象。结论：蔗糖无还原性，麦芽糖有还原性做蔗糖水解产物还原性试验1支试管+20%蔗糖溶液5mL+5滴H2SO4 水浴加热5min +NaOH中和硫酸，然后平分两份 +银氨溶液 水浴加热5min ？ +新制CuOH2，加热 ？C12H22O11 稀H2SO4 C6H12O6+ C6H12O6蔗糖 葡萄糖 果糖C12H22O11 酸或酶 2C6H12O6麦芽糖 葡萄糖 三、淀粉和纤维素1.存在、结构和物理性质淀粉纤维素存在植物的种子、根和块茎中一切植物中分子通式（C6H10O5）n（C6H10O5）nn值几百到几千约几千相对分子质量几万到几十万几十万到几百万分子结构关系都是由C6H10O5结构单元构成的高分子，但分子内C6H10O5结构单元数目不同，分子结构不同，不互为同分异构体。物质属类多糖，天然有机高分子化合物，混合物物理性质白色，无气味，无味道的粉末，不溶于冷水，部分溶于热水白色，无嗅，无味具有纤维状结构的物质，不溶于水野不溶于一般的有机溶剂用途人和动物的食物，工业原料纺织业，造纸，制造硝酸纤维醋酸纤维，黏胶纤维，动物的食物等2、淀粉的化学性质 无还原性 遇碘单质呈蓝色 水解反应C6H10O5）n 酸或酶 C12H22O11 酸或酶 C6H12O6 淀粉 麦芽糖 葡萄糖（C6H10O5）n+nH2O 酸或酶 n C6H12O6 淀粉 葡萄糖 C6H12O6 酸化酶 2 C2H5OH+2CO23、纤维素的结构及化学性质无还原性纤维素分子也可表示为【（C6H7O2）（OH）3】n，分子中有三个羟基，能发生酯化反应，生成硝酸纤维【（C6H7O2）（ONO2）3】n，醋酸纤维【（C6H7O2）（OOCCH3）3】n等水