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文档简介

1、食品中的有机化合物-乙酸一、乙酸的物理性质 乙酸俗称醋酸,食醋的主要成分就是乙酸; 无色刺激性气味液体,熔点16.6,低于16.6时就凝结成冰状晶体,所以无水乙酸又称冰醋酸。乙酸易溶于水和酒精。二、乙酸的结构 分子式:C2H4O2 结构式: 结构简式:CH3COOH 官能团是羧基:COOH三、化学性质 1. 乙酸的酸性 乙酸是一元弱酸,酸性比碳酸强,具有酸的通性。 (1)使紫色石蕊试液变红 (2)与活泼金属反应 Mg 2CH3COOH (CH3COO)2Mg H2 (3)与金属氧化物反应 Na2O2CH3COOH2CH3COONaH2O (4)与碱反应 NaOHCH3COOHCH3COONaH

2、2O Cu(OH)22CH3COOH (CH3COO)2Cu2H2O (5)与部分盐反应(利用乙酸的酸性,可以用乙酸来除去水垢(主要成分是CaCO3): 2CH3COOHCaCO3(CH3COO)2CaH2OCO2 启发:由于乙酸为弱酸但酸性比碳酸强,所以乙酸钠的性质为碱性,乙酸可以制得碳酸羟基上氢原子的活动性比较名称乙 醇水乙 酸结构简式C2H5OHHOHCH3COOH性质对比能与钠反应,但不能与氢氧化钠反应能与钠反应,且反应剧烈能与钠反应,也能与氢氧化钠反应没有酸性没有酸性有弱酸性,比碳酸酸性强,能使指示剂变色结论羟基上氢原子的活动性依次增大 结论:羟基氢原子活泼性顺序为:乙酸碳酸水乙醇。

3、 2. 酯化反应 (1)概念:醇和酸起作用,生成酯和水的反应叫做酯化反应。 装置特点及实验现象: A、受热的试管与桌面成45角。导气管比一般的导气管要长一些,且导气管口位于饱和碳酸钠溶液的液面上方。 B、加热后,在受热的试管中产生了蒸气,有一部分冷凝回流了下来,一部分从导气管导出,从导气管滴出的无色液体位于饱和碳酸钠溶液的上方。 C、实验结束,先撤导管,后撤酒精灯。 D、收集到的产物是无色液体,经过振荡后,酚酞的红色变浅,液面上仍有一薄层无色透明的油状液体,并可闻到一种香味。 (2)反应原理: 乙酸与乙醇反应的主要产物乙酸乙酯是一种无色、有香味、密度比水的小、不溶于水的油状液体。 (3)酯化反

4、应的特点: A、酯化反应在常温下进行得很慢,为使反应加快,使用了催化剂和加热的条件。 B、酯化反应是可逆反应,因此可以通过减少产物的浓度来促使反应向正方向进行。 C、酯化反应也是取代反应,反应的实质是乙醇的羟基脱氢,乙酸脱羟基。 (4)实验注意事项: A、向试管内加入化学试剂的顺序:乙醇浓硫酸乙酸,注意不能先加浓硫酸,防止液体飞溅。 B、浓硫酸的作用: 催化剂:提高反应速率;吸水性:该反应是可逆反应,加浓硫酸可促进反应向生成乙酸乙酯的反应方向进行。 C、加热的目的: 提高反应速率;使生成的乙酸乙酯挥发,有利收集及提高乙醇、乙酸的转化率。 D、饱和碳酸钠溶液的作用: 中和挥发出来的乙酸,生成醋酸

5、钠(便于闻乙酸乙酯的气味);溶解挥发出来的乙醇;抑制乙酸乙酯在水中的溶解度,使乙酸乙酯与碳酸钠溶液分层,便于得到反应生成的酯。 E、导管的作用是导气、冷凝;不能将导管插到液面以下,目的是防止发生倒吸。 3. 水解反应 (1)在酸中的反应方程式: (2)在碱中的反应方程式: 四、乙酸的用途 醋是日常生活中饮食烹调的常用调味品,从医学保健角度来看,食醋还是保持身体健康的灵丹妙药。在工业上醋酸更是一种重要的有机化工原料,用途极为广泛。【典型例题】例1. 下列物质中可用来鉴别乙酸、乙醇、苯的是( )A. 金属钠B. 溴水C. 碳酸钠溶液D. 紫色石蕊试液 答案:C 解析:碳酸钠能与乙酸反应,故将碳酸钠

6、溶液加入到乙酸中,有气泡产生;乙醇能与水以任意比混溶,将碳酸钠溶液加入乙醇中,不会出现分层;苯极难溶于水,将碳酸钠溶液加入苯中,出现液体分层现象。 例2. 将等质量的铜片在酒精灯上加热后,分别插入下列溶液中,放置片刻,铜片质量增加的是( ) A. 硝酸B. 无水乙醇C. 石灰水D. 盐酸 答案:C 解析:铜片灼热后生成氧化铜,硝酸、盐酸能使氧化铜溶解,铜片的质量减少;乙醇可实现氧化铜到铜的转变:C2H5OHCuOCH3CHOCuH2O,铜片的质量不变;石灰水不与氧化铜反应,铜片质量增加。 例3. 某有机物分子式是C3H4O2,它的水溶液显酸性,即能跟碳酸钠溶液反应,能使溴水褪色。写出这种有机物

7、的结构简式。 答案:CH2CHCOOH 解析:分子中含有两个氧原子,水溶液呈酸性,能跟碳酸钠溶液反应,应属于羧酸。从分子中氢原子数看,烃基不饱和,使溴水褪色发生的是加成反应。可判断分子中含有不饱和碳碳键和羧基。 例4. 实验室合成乙酸乙酯的步骤如下:在圆底烧瓶内加入乙醇、浓硫酸和乙酸,瓶口竖直安装通有冷却水的冷凝管(使反应混合物的蒸气冷凝为液体流回烧瓶内),加热回流一段时间后换成蒸馏装置进行蒸馏,得到含有乙醇、乙酸和水的乙酸乙酯粗产品。请回答下列问题: (1)在烧瓶中除了加入乙醇、浓硫酸和乙酸外,还应放入_ ,目的是_。 (2)反应中加入过量的乙醇,目的是_。 (3)如果将上述实验步骤改为在蒸

8、馏烧瓶内先加入乙醇和浓硫酸,然后通过分液漏斗边滴加醋酸,边加热蒸馏。这样操作可以提高酯的产率,其原因是_。 (4)现拟分离含乙酸、乙醇和水的乙酸乙酯粗产品,下图是分离操作步骤流程图。请在图中圆括号内填入适当的试剂,在方括号内填入适当的分离方法。 试剂a是_,试剂b是_;分离方法是_,分离方法是_,分离方法是_。 (5)在得到的A中加入无水碳酸钠粉末,振荡,目的是_。 答案:(1)碎瓷片,防止爆沸。 (2)提高乙酸的转化率。 (3)及时地蒸出生成物,有利于酯化反应向生成酯的方向进行。 (4)饱和碳酸钠溶液,硫酸;分液,蒸馏,蒸馏。 (5)除去乙酸乙酯中的水份。【模拟试题】一. 选择题。 1. 下

9、列物质能导电的是( ) A. 冰醋酸 B. 乙醇 C. 乙酸溶液 D. 乙酸乙酯 2. 区分酒精和醋酸的方法是( ) A. 品尝一下味道 B. 观察它们的颜色 C. 用紫色石蕊试液 D. 测试溶于水的情况 3. 下列物质在水中不出现分层的是( ) A. 溴苯 B. 乙酸 C. 乙醇 D. 四氯化碳 4. 下列是有关生活中对醋酸的应用,其中主要利用了醋酸酸性的是( ) A. 醋酸溶液可一定程度上治疗手足癣B. 熏醋可一定程度上防止流行性感冒 C. 醋可以除去水壶上的水垢D. 用醋烹饪鱼,除去鱼的腥味 5. 可以说明CH3COOH是弱酸的事实是( ) A. CH3COOH与水能以任意比互溶 B.

10、CH3COOH能与Na2CO3溶液反应,产生CO2气体 C. 1mol/L的CH3COONa溶液的pH约为9 D. 1mol/L的CH3COOH水溶液能使紫色石蕊试液变红 6. 分离乙醇和乙酸的方法最好的是( ) A. 分液漏斗分液 B. 加入碳酸钠饱和溶液,通过分液分离 C. 加热蒸馏 D. 加入氢氧化钠后,蒸出乙醛,再加浓硫酸蒸出乙酸 7. 某中性有机物在酸性条件下可以水解生成分子量相同的A和B,A是中性物质,B可以和Na2CO3溶液反应放出气体,该有机物是( ) A. CH3COOC3H7 B. CH3COOC2H5 C. CH3COONa D. CH3CH2Br 8. 下列事实能说明碳

11、酸的酸性比乙酸弱的是( ) A. 乙酸能发生酯化反应,而碳酸不能 B. 碳酸和乙酸都能与碱反应,产物都是弱碱性的盐 C. 乙酸能使紫色石蕊试液变红,而碳酸不能 D. 醋酸可用于清除水垢 9. 在酯化反应的实验中,为什么要加冰醋酸和无水乙醇( ) A. 这样就不需要加浓硫酸 B. 促使反应向生成酯的方向进行 C. 减少副产物 D. 提高乙酸和乙醇的转化率 10. 在乙酸和乙醇的酯化反应中,浓硫酸是( ) A. 催化剂 B. 氧化剂 C. 干燥剂 D. 催化剂和吸水剂 11. 将1mol有机物水解后得2mol C2H6O和1mol C2H2O4,该有机物是( ) A. CH3COOCH2CH2CO

12、OCH3 B. C2H5OOCCOOC2H5 C. CH3COOCH2COOC2H5 D. CH3COOCH2COOH二. 填空题。1. 写出下列反应的离子方程式:乙酸与NaOH溶液反应: 乙酸与氨水反应: 将锌粒投入到乙酸溶液中: 用乙酸除去水垢: 2. 实验室用如图装置制取乙酸乙酯。在大试管中配制一定比例的乙醇、乙酸和浓H2SO4的混合液的方法是_。加热前,大试管中加入几粒碎瓷片的作用是_,导气管不能插入Na2CO3溶液中是为了_。浓H2SO4的作用是:_,_。饱和Na2CO3溶液的作用是_。实验室生成的乙酸乙酯,其密度比水_(填“大”或“小”),有_味。【试题答案】一. 选择题。 1.

13、C2. C3. BC4. C5. C6. D 7. A8. CD9. BD10. D11. B二. 填空题。 1. (1) OH CH3COOH CH3COO H2O (2) NH3H2O CH3COOHCH3COO NH4 H2O (3) Zn 2CH3COOH 2CH3COO Zn2 H2 (4) 2CH3COOHCaCO32CH3COO Ca2 H2O CO22.(1)乙醇浓硫酸乙酸,注意不能先加浓硫酸,防止液体飞溅。 (2)防暴沸,防倒吸 (3)催化剂,吸水剂(脱水剂) (4)中和挥发出来的乙酸,生成醋酸钠(便于闻乙酸乙酯的气味);溶解挥发出来的乙醇;抑制乙酸乙酯在水中的溶解度,使乙酸

14、乙酯与碳酸钠溶液分层,便于得到反应生成的酯。 (5)小,香官能团的概念酯和油脂(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: 酯中只含有C、H、O三种元素。 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 实验步骤、现象、

15、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。 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,

16、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

17、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 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。 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

18、,同时提供人体活动所需要的能量。 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。 (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 (

19、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)4CHO2Cu(OH)2CH2OH(CHOH)4COOH+Cu2O+2H2O 4. 淀粉 (1)生成植物光合作用的

20、产物。 (2)存在植物的种子和块根中。 (3)水解反应 (C6H10O5)n+nH2OnC6H12O6 (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。一 单项填空题1下列对糖类叙述正确的是 ()都可以溶于水都含有、元素都符合通式Cn(H2O)m 都有甜味2.下列物质易溶于水,在一定条件下又能与水反应的是 ( )A氯乙烷 B葡萄糖 C蔗糖 D乙酸乙酯3. 葡萄糖在人体内发生的主要化学反应是 ( )A. 加成反应 B. 聚合反应 C. 水解反应 D. 氧化反应光合作用使植物体内形成淀粉,若光合作用摄取了摩尔二氧化碳,则生成淀粉的质量为 ( )克克 0克克下列关于纤维素的说法中,错误的是()纯纤维素是白色,无臭无味的物质纤维素不溶于水,但可以溶于有机溶剂纤维素可以作为工业制取酒精的原料纤维素可以水解,水解产物为蔗糖对于淀粉和纤维素两物质,下列说法中正确的是 ( )A二者都能水解,且水解的最终产物相同 B它们都属于糖类,而且分子组成相同,结构相同C二者含C、H、O三种元素的质量分数相同,且互为同分异构体D都可用(C6H10O5)n

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