資源簡介

8.2第3課時　酯　油脂
【學習目標】
1.知道酯的結構和性質,會寫酯的水解方程式。
2.熟知油脂的結構和重要性質,能區分酯與脂、油脂與礦物油。
3.認識油脂在生產、生活中的應用。
【合作探究】
【學習情境】
每種水果都有自己特有的芳香。如果將果汁進行蒸餾,待水蒸氣冷卻后,你就可以見到漂浮在上面的油珠或油層,這些油狀物就是水果中的芳香物質,也是水果有香味的原因所在。芳香物質是由多種化學成分組成的混合物,各種水果里所含的芳香物質成分不同,所以產生的香味也各異。芳香物質的含量是由水果成熟的時間決定的,這種芳香味的物質屬于酯類。這節課我們就來研究酯的結構與性質。
任務1　乙酸乙酯的性質
【新知生成】
一、 乙酸乙酯的結構
乙酸乙酯的結構式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　,官能團是　　　　　　　。
二、 乙酸乙酯的性質
1.具有　　　　味、　　　　溶于水的油狀液體,密度比水　　　　。
2.酸性水解:CH3COOCH2CH3+H2O
堿性水解:CH3COOCH2CH3+NaOH
【答案】一、　酯基(或)
二、1.濃郁香　不易　小　2.CH3COOH+CH3CH2OH　CH3COONa+CH3CH2OH
【核心突破】
典例1　下列關于乙酸乙酯的說法正確的是(　　)。
A.乙酸乙酯是一種密度比水小的液體
B.乙酸乙酯可由CH3OH與CH3CH2COOH經酯化反應生成
C.乙酸乙酯在酸性和堿性條件下的水解產物相同
D.要除去乙酸乙酯中混有的少量CH3COOH,可加入適量的NaOH溶液
【答案】A
【解析】乙酸乙酯是液體,難溶于水,是比水輕的酯,A項正確;CH3OH與CH3CH2COOH在濃硫酸作用下加熱發生反應,經酯化反應生成的是丙酸甲酯,B項錯誤;乙酸乙酯在酸性條件下水解生成乙醇和乙酸,堿性條件下水解生成乙酸鹽和乙醇,產物不同,C項錯誤;加入氫氧化鈉溶液會使乙酸乙酯水解,D項錯誤。
【歸納總結】
1.酯化反應和酯的水解反應都是可逆反應。酯在酸性條件下水解不完全,所以化學方程式中用“”;在堿性條件下,由于生成的酸與堿反應,促使酯完全水解,所以化學方程式中用“”。
2.酯的水解反應屬于取代反應。
3.酯類水解反應的實質:發生酯化反應時形成的鍵就是水解反應斷開的鍵。即斷裂中的“”鍵,分別與水中的—OH和—H相結合,生成相應的酸和醇。
訓練1　酯類物質廣泛存在于香蕉、梨等水果中。某實驗小組先從梨中分離出一種酯,然后將分離出的酯水解,得到了乙酸和另一種化學式為C6H14O的有機物甲。下列分析不正確的是(　　)。
A.甲分子中含有羥基
B.酯的水解反應屬于取代反應
C.分離出的酯可表示為C8H14O2
D.有機物甲與乙醇互為同系物
【答案】C
【解析】酯水解得到酸(或相應的鹽)和醇,根據題干信息可知該酯水解得到了乙酸,則另一種產物甲應為醇,醇分子中含有羥基,A項正確;酯的水解反應可以看作水分子中的羥基取代酯中的烷氧基,屬于取代反應,B項正確;設該酯的分子式為CxHyOz,水解方程式可表示為CxHyOz+H2OCH3COOH+C6H13OH,根據質量守恒可得該酯的分子式為C8H16O2,C項錯誤;有機物甲和乙醇都屬于醇類物質,結構相似,且分子組成上相差4個CH2原子團,滿足同系物的定義,D項正確。
任務2　油脂
【新知生成】
一、 油脂的組成
1.油脂都是由碳、氫、　　　　三種元素組成的　　　　物質,常溫下呈　　　　態的叫油,呈　　態的叫脂肪。
2.油脂屬于高級脂肪酸甘油　　　　,即把它看成是高級脂肪酸(RCOOH,其中烴基R的碳原子數一般多達　　　　以上)和甘油(　　　　)發生　　　　反應的產物。
3.油脂的相對分子質量在幾百左右,故油脂不是　　　　化合物。
二、 油脂的性質
1.油脂　　　　溶于水,密度比水　　　　。
2.油脂堿性水解得到的高級脂肪酸鹽是　　　　　　的主要成分,故油脂在堿性條件下的水解又叫　　　　反應。
【答案】一、 1.氧　營養　液　固　2.酯　十幾個　丙三醇　酯化　3.高分子　二、 1.難　小　2.肥皂　皂化
【新知生成】
典例2　某油脂常溫下呈液態,其中一種成分的結構簡式為。
(1)天然油脂是　　　　(填“純凈物”或“混合物”)。
(2)該油脂能否使溴水褪色 　　　　(填“能”或“不能”)。
(3)為了促進該油脂的水解,可以采取的最有效的措施是　　　　(填字母)。
A.加濃硫酸并加熱
B.加稀硫酸并加熱
C.加熱
D.加入NaOH溶液并加熱
(4)1 mol該油脂要完全水解,需要消耗NaOH的物質的量為　　　　mol,寫出該油脂在NaOH溶液中水解的產物:　　　　　　　　　　　　　、　　　　　　　　　　　　、　　　　　　　　　　、　　　　　　　　　　　　。
【答案】(1)混合物　(2)能　(3)D　(4)3　C17H35COONa　C17H33COONa　C15H31COONa　
【解析】(1)組成天然油脂的烴基不同,所得油脂的結構不同,故油脂一般為混合物。(2)根據該油脂的結構簡式可知,形成該油脂的三種高級脂肪酸中存在不飽和高級脂肪酸,能使溴水褪色。(3)加入的NaOH溶液能中和酯水解生成的酸,從而使酯水解程度增大。(4)該油脂在NaOH溶液中水解生成甘油和高級脂肪酸鈉。由于每個分子中含有3個酯基,所以1 mol該油脂要完全水解,需要消耗3 mol NaOH。
【歸納總結】
1.油脂的性質
2.油脂和酯的關系
3.油脂和礦物油的比較
物質 油脂 礦物油
脂肪 油
組成 多種高級脂肪酸的甘油酯 多種烴(石油及 其分餾產物)
含飽和烴基多 含不飽和烴基多
性質 固態或半固態 液態 具有烴的性質, 不能水解
具有酯的性質,能水解(油兼有烯烴的性質)
鑒別 加入滴有酚酞的NaOH溶液,加熱,紅色變淺 加入滴有酚酞的NaOH溶液,加熱,紅色不變淺
4.油脂的堿性水解——皂化反應
(1)酒精的作用:作溶劑,使油脂和NaOH溶液在酒精中形成混合溶液,加快反應速率。
(2)燒堿的作用:使油脂在堿性條件下水解,以制取肥皂。
(3)皂化反應完成的標志:用玻璃棒蘸取反應液,滴到熱水中,振蕩,若無油滴浮在水面上,則說明油脂已完全反應,否則要繼續加熱使反應完全。
(4)反應完成后,加入飽和食鹽水的作用:使C17H35COONa的溶解度降低而析出,上層是硬脂酸鈉固體,下層是甘油和食鹽的混合液。
訓練2　下列關于油脂的敘述不正確的是(　　)。
A.油脂是由高級脂肪酸和甘油所生成的酯,油脂屬于酯類
B.“地溝油”可用于制肥皂
C.皂化反應基本完成的現象是“反應后靜置,反應液不分層”
D.油脂會導致人肥胖,因此盡可能不要攝入油脂
【答案】D
【解析】油脂不僅是能量物質,還是良好的有機溶劑,例如一些維生素屬于脂溶性維生素,沒有油脂無法被人體吸收,故D項錯誤。
任務3　官能團的特征反應
【新知生成】
1.官能團的特征反應
有機物類別 代表物 官能團 特征反應
烯烴 乙烯
炔烴 乙炔
醇 乙醇
羧酸 乙酸
酯 乙酸乙酯
2.官能團特征反應的應用
有機物X的結構簡式為,X中含有的官能團是　　　　　　　　　　　　,推測X的性質有　　　　　　　　　　　　　　。
【答案】1.碳酸雙鍵　加成反應　碳碳三鍵　加成反應　羥基　取代反應　催化氧化反應　羧基　酯化反應　酯基　水解反應　2.羧基()和羥基()　酸性、能發生酯化反應、氧化反應等
【核心突破】
典例3　某有機物的結構簡式如圖所示,則此有機物可發生的反應有(　　)。
①取代?、诩映伞、垩趸、荃セ、菟狻、拗泻?br/>A.①②③⑤ B.②③④⑤
C.①②③④⑤ D.①②③④⑤⑥
【答案】D
【解析】含有碳碳雙鍵和苯環可以發生加成反應,含有酯基可以發生水解反應,含有羧基、羥基等可以發生取代反應,含有羧基可以發生中和反應和酯化反應,含有碳碳雙鍵、羥基可以發生氧化反應,D項正確。
【歸納總結】
有機化學反應類型主要決定于有機物分子里的官能團(如碳碳雙鍵、羥基、羧基),此外還受反應條件的影響。
1.取代反應
有機物分子里的某些原子或原子團被其他的原子或原子團所取代的反應。如甲烷、乙烷等烷烴的鹵代反應,苯的鹵代反應和硝化反應,乙酸和乙醇的酯化反應,乙酸乙酯、油脂的水解反應等,都屬于取代反應。
2.加成反應
有機物中雙鍵(或三鍵)兩端的碳原子與其他原子或原子團直接結合生成新的化合物的反應。如乙烯與氫氣、氯氣、氯化氫、水等的加成反應,苯與氫氣的加成反應等。
3.氧化反應
有機物得氧或去氫的反應。如有機物在空氣中燃燒、乙醇轉化為乙醛、乙烯使酸性高錳酸鉀溶液褪色的反應都屬于氧化反應。
訓練3　　某有機物的結構簡式為CH2CHCH2COOH,該有機物不可能發生的化學反應類型是(　　)。
A.中和 B.酯化 C.加成 D.水解
【答案】D
【解析】有機物CH2CHCH2COOH分子中含有碳碳雙鍵,可與H2等發生加成反應;含有—COOH,具有類似于乙酸的化學性質,可與堿發生中和反應,可與醇發生酯化反應,但不能發生水解反應。
【課堂小結】
【隨堂檢測】
1.乙酸乙酯在NaOH的重水(D2O)溶液中加熱水解,其產物是(　　)。
A.CH3COOD、C2H5OD
B.CH3COONa、C2H5OD、HDO
C.CH3COONa、C2H5OH、HDO
D.CH3COONa、C2H5OD、H2O
【答案】B
【解析】乙酸乙酯在堿性條件下水解可分為兩步:乙酸乙酯先與D2O反應,生成CH3COOD和C2H5OD,然后CH3COOD再與NaOH反應,生成物為CH3COONa和HDO,B項正確。
2.能區別地溝油(加工過的餐飲廢棄油)與礦物油(汽油、煤油、柴油等)的方法是(　　)。
A.點燃,能燃燒的是礦物油
B.測定沸點,有固定沸點的是礦物油
C.加入水中,浮在水面上的是地溝油
D.加入足量氫氧化鈉溶液共熱,不分層的是地溝油
【答案】D
【解析】地溝油的主要成分是油脂,屬于酯類,礦物油的主要成分是烴,二者都能燃燒,A項錯誤;二者都是混合物,都沒有固定的沸點,B項錯誤;地溝油與礦物油的密度都比水小,加入水中,都浮在水面上,C項錯誤;地溝油屬于酯類物質,在氫氧化鈉溶液中加熱會發生水解反應,生成鈉鹽和甘油,液體不分層,而礦物油不與氫氧化鈉溶液反應,液體分層,可以鑒別,D項正確。
3.下列關于油脂的敘述正確的是(　　)。
A.油脂的水解反應,也叫皂化反應
B.沾有油脂的試管可用NaOH溶液洗滌,這是因為油脂在堿性條件下溶解度大
C.油脂的水解產物中一定存在甘油
D.油脂屬于酯類,是高分子化合物
【答案】C
【解析】油脂的堿性水解反應,叫皂化反應,A項錯誤;沾有油脂的試管可用NaOH溶液洗滌,是因為油脂在堿性條件下能水解生成可溶于水的高級脂肪酸鈉和甘油,B項錯誤;油脂堿性水解生成甘油和高級脂肪酸鹽,酸性水解生成甘油和高級脂肪酸,即水解產物中一定存在甘油,C項正確;油脂屬于酯類,但不是高分子化合物,D項錯誤。
4.如何除去下列物質中所含的少量雜質(括號內為雜質) 寫出所用試劑、分離方法及所用儀器。
混合物 所用試劑 分離方法 所用儀器
①肥皂水(甘油)
②乙酸乙酯(乙酸)
③硬脂酸(硬脂酸鈉)
　　【答案】①食鹽　鹽析　過濾裝置?、陲柡蚇a2CO3溶液
分液　分液漏斗　③鹽酸　分液　分液漏斗
【解析】①肥皂水的主要成分是硬脂酸鈉,由肥皂的制備實驗可知,可以利用鹽析操作將其析出。②乙酸乙酯在飽和Na2CO3溶液中的溶解度較低。③硬脂酸鈉易溶于水,加入鹽酸,根據強酸制備弱酸的原理,生成硬脂酸,硬脂酸不溶于水,可通過分液得到。
5.烏頭酸的結構如圖所示,下列關于烏頭酸的說法錯誤的是(　　)。
A.化學式為C6H6O6
B.烏頭酸能發生水解反應和加成反應
C.烏頭酸能使酸性高錳酸鉀溶液褪色
D.含1 mol烏頭酸的溶液最多可消耗3 mol NaOH
【答案】B
【解析】由烏頭酸的結構可知,該化合物的化學式為C6H6O6,A項正確;烏頭酸分子中含有碳碳雙鍵,能發生加成反應,但是沒有酯基,不能發生水解反應,B項錯誤;由于烏頭酸分子中含碳碳雙鍵,所以能使酸性高錳酸鉀溶液褪色,C項正確;由于在1個烏頭酸分子中含有3個羧基,所以含1 mol烏頭酸的溶液最多可消耗3 mol NaOH,D項正確。
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