高中化学 3.2.3酯　油脂　糖类课件 苏教版.ppt

第3课时酯油脂糖类 1 了解酯和油脂的组成及在日常生活中的应用 2 了解酯和油脂的结构特点和主要化学性质 3 了解糖类的组成及存在 4 了解糖类的主要性质及生理功能 5 通过自制肥皂的实验 葡萄糖的检验 淀粉的水解及水解产物的检验 体验科学探究过程 提高实验能力 一 酯和油脂1 酯 1 概念 酸和醇发生酯化反应生成的一类有机化合物 2 结构 通式 r1和r2为相同或不同的烃基 r1也可为h 官能团 3 物理性质 小 不易溶于 易溶于 芳香 4 化学性质 2 油脂 1 组成特点及分类 cho 不饱和高级脂肪酸甘油酯 饱和高级脂肪酸甘油酯 2 结构简式 一般通式 r1 r2 r3为相同或不同的烃基 3 化学性质 水解反应 高级脂肪酸 高级脂肪酸盐 皂化 如硬脂酸甘油酯水解的化学方程式 酸性条件 碱性条件 4 主要用途 热值最高的营养物质 工业上制造肥皂和油漆的原料 二 糖类1 糖类的组成和物理性质 c6h12o6 易溶 有 c12h22o11 易溶 有 c6h10o5 n 不溶 无 c6h10o5 n 不溶 无 2 糖类的化学性质 1 麦芽糖 淀粉和纤维素的水解反应 2 葡萄糖的氧化反应 生理氧化 1mol葡萄糖缓慢氧化放出2804kj能量 热化学方程式为 h 2804kj mol 1 与银氨溶液反应 有光亮的银镜产生 葡萄糖具有还原性 能够被银氨溶液氧化 与新制的cu oh 2悬浊液反应 红色沉淀 葡萄糖具有还原性 能够被新制的cu oh 2 悬浊液氧化 3 淀粉的特性 特征反应 淀粉遇碘单质变 反应应用 检验淀粉或碘单质 蓝色 3 糖类的用途 1 葡萄糖 用于制镜工业 医药 糖果制造业 2 淀粉 人类的营养物质 为人体提供 生产葡萄糖 酿酒 3 纤维素 生产葡萄糖 制造酒精 淀粉和纤维素制酒精的反应流程如下 淀粉 纤维素 葡萄糖酒精 葡萄糖发酵的化学方程式 能量 思考辨析 1 判断正误 1 油脂是一种特殊的酯 分析 油脂是高级脂肪酸甘油酯 是一种特殊的酯 2 酯的碱性水解叫做皂化反应 分析 油脂在碱性条件下的水解才叫皂化反应 3 淀粉和纤维素的分子式都为 c6h10o5 n 互为同分异构体 分析 淀粉和纤维素的分子式虽然都为 c6h10o5 n 但n值不同 即分子式不同 不互为同分异构体 4 1mol葡萄糖可水解生成2mol乳酸 c3h6o3 分析 葡萄糖是单糖 不能水解 2 问题思考 1 已知组成油脂的硬脂酸不溶于水 如何用实验证明硬脂酸具有酸性 分析 将硬脂酸加入到滴有酚酞的氢氧化钠溶液中 充分搅拌 若溶液红色褪去 或变浅 则说明硬脂酸具有酸性 2 糖类又叫做碳水化合物 可以用通式cn h2o m表示 从你学过的常见有机物的化学式入手判断 符合cn h2o m通式的物质一定属于糖类吗 试举例说明 分析 不一定 如乙酸的化学式为c2h4o2 符合该通式 但是它属于酸类物质 知识链接 甘油无色透明黏稠液体 无臭 有暖甜味 能从空气中吸收潮气 也能吸收硫化氢 氰化氢和二氧化硫 每克甘油完全氧化可产生4千卡热量 经人体吸收后不会改变血糖和胰岛素水平 甘油是食品加工业中通常使用的甜味剂和保湿剂 大多出现在运动食品和代乳品中 酒化酶酵母菌含有丰富的胞外酶蔗糖水解酶和胞内酶酒化酶 蔗糖水解酶将二糖水解为单糖 酒化酶是参与乙醇发酵的多种酶的总称 一 酯化反应和酯的水解反应的比较 知识备选 示踪原子法解释酯化和水解反应机理 1 酯化反应 2 水解反应 学而后思 1 乙酸乙酯在酸性 碱性条件下的水解有什么不同 为什么 提示 乙酸乙酯在酸性条件下的水解反应为可逆反应 水解速率较慢 而在碱性条件下水解反应为不可逆反应 水解速率较快 因为在碱性条件下水解生成的羧酸与碱发生中和反应 使酯水解的化学平衡向正反应方向移动 2 可以用热的纯碱溶液洗涤炊具上的油污 其原理是什么 提示 炊具上的油污一般是油脂 它属于酯类物质 不溶于水 在碱性条件下水解生成易溶于水的高级脂肪酸盐和甘油 纯碱水溶液呈碱性 并且温度越高 碱性越强 因此用热的纯碱溶液洗涤炊具上的油污效果很好 二 油脂和酯 油脂和矿物油的区别和联系1 油脂和酯的区别和联系 2 油脂和矿物油的比较 学而后思 1 能否用酸性高锰酸钾溶液鉴别油脂和矿物油 试说明原因 提示 不能 不饱和键能使酸性高锰酸钾溶液褪色 但油脂的烃基可能为饱和烃基也可能为不饱和烃基 而矿物油既包含饱和烃又包含不饱和烃 所以用酸性高锰酸钾溶液无法鉴别油脂和矿物油 2 某油脂的结构简式如下 该油脂常温下呈液态还是固态 能否与氢气发生加成反应 提示 油脂是硬脂酸甘油酯 其烃基是饱和的 常温下为固态 不能与氢气发生加成反应 三 淀粉的水解程度的判断及水解产物的检验1 淀粉的水解产物的检验原理 淀粉的最终水解产物为葡萄糖 葡萄糖中含有醛基 因此可用银氨溶液或新制cu oh 2的悬浊液检验葡萄糖是否存在 2 淀粉水解程度的判断 1 原理 可通过检验淀粉水解后的混合液中淀粉和葡萄糖的存在情况来判断淀粉的水解情况 2 步骤及结论 知识备选 各类糖类之间的转化关系涉及的主要方程式如下 1 6co2 6h2oc6h12o6 6o2 光合作用 2 c6h12o6 6o26co2 6h2o 氧化反应 3 c12h22o11 麦芽糖 h2o2c6h12o6 葡萄糖 水解反应 4 2c6h12o6 葡萄糖 c12h22o11 麦芽糖 h2o 缩合反应 5 c6h12o6 葡萄糖 2c2h5oh 2co2 发酵反应 6 2 c6h10o5 n 淀粉 nh2onc12h22o11 麦芽糖 水解反应 7 nc6h12o6 葡萄糖 c6h10o5 n 淀粉 nh2o 缩聚反应 8 c6h10o5 n 淀粉 nh2onc6h12o6 水解反应 学而后思 1 淀粉水解的实验中为什么通常用稀硫酸作催化剂 而不用稀盐酸或稀硝酸 提示 因为盐酸 硝酸加热时容易挥发 而且硝酸具有不稳定性 受热容易分解 2 用新制cu oh 2悬浊液检验淀粉的水解产物时 为什么在检验前还要加入naoh溶液 提示 因为在酸性条件下cu oh 2悬浊液能够被溶解 不能和葡萄糖发生氧化反应而产生红色沉淀 所以必须先加入naoh溶液中和硫酸 使整个溶液呈碱性 类型一酯化反应和酯的水解反应的比较 典例 2013 南昌高一检测 某饱和一元醇a cnh2n 1oh 8 6g与乙酸反应 生成乙酸某酯11 6g 还回收了1 2g未反应的a 则a的相对分子质量最接近于 a 98b 74c 112d 114 解题指南 解答本题要注意以下两点 1 一元酸和一元醇发生反应的通式为r1cooh r2ohr1coor2 h2o 其反应物和产物的物质的量之比为1 1 2 化学反应前后要遵循质量守恒定律 解析 选b 假设参加反应的乙酸的物质的量为x 则生成水的物质的量也为x 根据质量守恒定律可知 m a m 乙酸 m 酯 m 水 即8 6g 1 2g x 60g mol 1 11 6g x 18g mol 1 解得 x 0 1mol 所以m a 74g mol 1 变式训练 将3 26g液态酯rcooch2r 其中r代表 cnh2n 1的烃基 用25 0ml2mol l 1naoh溶液进行回流 溶液回流后 为完全中和需26 0ml0 5mol l 1盐酸 则n值是 a 0b 1c 2d 3 解析 选b 与酯反应的naoh的物质的量为0 025l 2mol l 1 0 026l 0 5mol l 1 0 037mol 根据反应 rcooch2r naohrch2oh rcoona 所以n rcooch2r 0 037mol m rcooch2r 88g mol 1 即2 14n 1 12 2 16 2 2 1 88 解得 n 1 变式备选 要确定乙酸乙酯与反应后18o在乙酸中 可采取的方法是 a 用所得乙酸与大理石反应b 测定产物中乙酸的物质的量c 测定产物乙酸的相对分子质量d 试验乙酸能否再与乙醇发生酯化反应 解析 选c 同位素化学性质相似 不论乙酸中是否有18o 它都能与大理石反应 故a错误 乙酸乙酯完全水解产生乙酸的物质的量的多少与乙酸分子中是否有18o无关 故b错误 乙酸的相对分子质量与是否含18o有关 因为ch3co18oh的相对分子质量比ch3cooh大 故测定产物乙酸的相对分子质量可推出18o存在于什么物质中 故c正确 同位素化学性质相似 不论乙酸中是否有18o 都能与乙醇发生酯化反应 故d错误 类型二酯和油脂 油脂和矿物油的区别和联系 典例 2013 连云港高一检测 下列区分植物油和矿物油的方法中 正确的是 a 加入水中 浮在水面上的为植物油b 尝一尝 能食用的为植物油c 点燃 能燃烧的为矿物油d 加入足量的naoh溶液共煮 不再分层的为植物油 解题指南 解答本题要注意以下3点 1 植物油属于酯类物质 能够发生水解反应和加成反应 2 矿物油属于烃类物质 不能发生水解反应 3 植物油和矿物油都易燃 密度都比水的小 解析 选d 植物油和矿物油的密度都小于水 都浮在水面上 a项错误 实验室中不能通过尝味道的方法鉴别物质 以免中毒 b项错误 植物油和矿物油都具有可燃性 c项错误 植物油属于酯类物质 在碱性条件下能够水解 充分水解后生成可溶性的高级脂肪酸钠和甘油 混合液不再分层 而矿物油属于烃类物质 在碱性条件下不能够水解 和naoh溶液充分混合后 混合液出现分层现象 上层是油状液体 下层为naoh溶液 d项正确 误区警示 区别植物油和矿物油的误区区别植物油和矿物油一般不能用溴水或酸性高锰酸钾溶液 因为植物油中含有能够使溴水或酸性高锰酸钾溶液褪色 而矿物油中一般含芳香烃 能够使酸性高锰酸钾溶液褪色 矿物油中的裂化汽油中含有也能够使溴水或酸性高锰酸钾溶液褪色 变式训练 石油 牛油 甘油虽然都称作油 但从化学组成和分子结构看 它们是完全不同的 下列说法正确的是 a 牛油属高分子化合物 甘油属小分子化合物b 牛油属酯类 甘油属醇类c 石油是混合物 牛油 甘油是纯净物d 三种油都属油脂 解析 选b 石油属于矿物油 是各种烷烃 环烷烃和芳香烃组成的混合物 牛油是动物油 是高级脂肪酸和甘油形成的酯类物质 属于混合物 甘油的结构简式为 属于三元醇 是一种纯净物 三种物质相对分子质量都相对较小 都属于小分子化合物 变式备选 可以判断油脂皂化反应已经完成的现象是 a 反应液使红色石蕊试纸变蓝色b 反应液使蓝色石蕊试纸变红色c 反应后静置 反应液分为两层d 反应后静置 反应液不分层 解析 选d 油脂的皂化反应需要加入强碱氢氧化钠 因此红色石蕊试纸的颜色变化不足以说明问题 油脂不溶于水 皂化之后 水解 生成可溶于水的高级脂肪酸钠和甘油 因此 油脂完全皂化之后所有生成物皆溶于水 与水不分层 选项d正确 类型三糖类水解产物的检验以及水解程度的判断方法 典例 2013 吉安高一检测 根据下列变化关系 请回答下列问题 1 写出a物质的名称 加b溶液的作用为 2 写出下列反应的化学方程式 3 反应 的反应类型是 解题指南 解答本题要注意如下4点 1 红色沉淀是cu2o 2 稀硫酸是淀粉水解的催化剂 3 葡萄糖在酒化酶的作用下发酵生成酒精 4 葡萄糖和新制的氢氧化铜悬浊液反应必须在碱性条件下进行 解析 淀粉在稀硫酸的催化作用下水解生成葡萄糖 葡萄糖和新制的氢氧化铜反应生成cu2o红色沉淀的反应必须在碱性环境中进行 所以反应前先加naoh溶液 b 中和稀硫酸 葡萄糖 a 在酒化酶的作用下发酵生成酒精 d 酒精和氧气发生催化氧化生成乙醛 乙醛和氧气发生催化氧化生成乙酸 乙醇和乙酸发生酯化反应生成乙酸乙酯 e 答案 1 葡萄糖中和稀硫酸 2 c6h12o6 葡萄糖 2c2h5oh 2co2 2ch3ch2oh o22ch3cho 2h2och3cooh ch3ch2ohch3cooch2ch3 h2o 3 氧化反应 名师点评 讲解本题时应注意以下两点 1 归纳总结各类有机物的特征反应及反应条件 2 归纳总结典型有机物的转化关系 帮助学生形成清晰的脉络体系 变式训练 某学生进行蔗糖的水解实验 并检验水解产物中是否含有葡萄糖 他的操作如下 取少量纯蔗糖加水配成溶液 在蔗糖溶液中加入3滴 5滴稀硫酸 将混合液煮沸几分钟 冷却 在冷却后的溶液中加入银氨溶液 在水浴中加热 实验结果没有银镜产生 其原因是 a 蔗糖尚未水解b 蔗糖水解的产物中没有葡萄糖c 加热时间不够d 煮沸后的溶液中没有加碱液 以中和作催化剂的酸 解析 选d 蔗糖的水解液是显酸性的 而银镜反应必须在碱性条件下进行 故在加入银氨溶液之前 应该先加入碱液中和水解液中的酸 变式备选 某学生设计了如下实验方案用以检验淀粉水解的情况 下列结论正确的是 a 淀粉尚有部分未水解b 淀粉已完全水解c 淀粉没有水解d 淀粉已发生水解 但不知是否完全水解 解析 选b 有银镜生成 说明溶液中有葡萄糖存在 即淀粉发生了水解 若向水解液中加碘水不显蓝色 说明无淀粉剩余 即淀粉完全水解 1 2013 潍坊高一检测 如图是两组物质之间在一定的条件下相互转化的过程 下列关于绿色植物通过光合作用的说法 不正确的是 a 物质x是o2b 绿色植物通过光合作用 将太阳能转化成化学能c c6h12o6是有机物d c6h12o6与x反应生成co2和h2o属于置换反应 解析 选d 绿色植物通过光合作用将无机物co2和h2o转化为有机物葡萄糖 c6h12o6 和无机物x o2 同时将太阳能转化为化学能 c6h12o6和o2发生氧化反应生成co2和h2o同时释放能量供生命体利用 该反应没有单质生成 不属于置换反应 2 动物油和植物油的不同之处是 a 前者给人体提供的热量多 后者给人体提供的热量少b 前者是高分子化合物 后者不是c 前者的烃基是较饱和的 后者的烃基是较不饱和的d 前者能够水解 后者不能水解 解析 选c 动物油为脂肪 常温下为固态 其烃基是较饱和的 植物油常温下为液态 其烃基是较不饱和的 不论是动物油还是植物油都是油脂 都能发生水解反应 3 2013 太原高一检测 某酯a分子式为c4h8o2 把它跟naoh溶液共热可蒸出乙醇 则a的结构简式是 解析 选b 根据酯水解的断键规律 断开 上加羟基 o 上加氢 可以判断各选项的酯水解产生的酸和醇的结构简式如下表 4 双选 在下列油脂的结构简式中寻找同分异构体 判断正确的是 r1 r2 r3各不相同 a 与 b 与 c 与 d 与 解析 选b d 若油脂的结构简式为 将r1或r3与r2交换位置即得相应的同分异构体 故b d两项符合题意 与 与 属同种物质 5 有a b c三种无色溶液 它们分别为葡萄糖溶液 蔗糖溶液 淀粉溶液中的一种 经实验可知 b能发生银镜反应 a遇碘水变蓝色 a c均能发生水解反应 水解液均能发生银镜反应 1 试判断它们各是什么物质 a是 b是 c是 2