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文檔簡介

飲食中的有機化合物

【第1課時】

乙醇

【學(xué)習(xí)目標】

1.會寫乙醇的分子式、結(jié)構(gòu)式、結(jié)構(gòu)簡式,知道官能團的概念,知道乙醇的官能團是一0H

2.知道乙醇中一0H上的氫可以被金屬置換,會書寫相關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式。

3.知道乙醇催化氧化生成乙醛以及反應(yīng)中的斷鍵和成鍵情況,會寫相關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程

式。

【學(xué)習(xí)重難點】

重點:知道乙醇中一0H上的氫可以被金屬置換,會書寫相關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式。

難點:知道乙醇催化氧化生成乙醛以及反應(yīng)中的斷鍵和成鍵情況,會寫相關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方

程式。

【學(xué)習(xí)過程】

【新知導(dǎo)學(xué)】

一、乙醇與金屬鈉的反應(yīng)

1.經(jīng)測定,乙醇的分子式為C2H60,根據(jù)所學(xué)化學(xué)鍵知識討論,符合該分子式的有機物

有幾種可能的結(jié)構(gòu)?

HHHH

IIII

H—C—C—O—H或H—C—0—C—H

IIII

答案:HHIIII

2.乙醇與鈉反應(yīng)實驗探究

向盛有少量無水乙醇的試管中加入一粒擦干煤油的金屬鈉,在試

實驗管口迅速塞上配有醫(yī)用注射針頭的單孔塞,檢驗放出氣體的純度后,

操作點燃,并把一干燥的小燒杯罩在火焰上方,在燒杯內(nèi)壁出現(xiàn)液滴后,

迅速倒轉(zhuǎn)燒杯,向燒杯中加入少量的澄清石灰水,觀察有無渾濁

實驗鈉粒位于乙醇的工部,有無色氣體產(chǎn)生。點燃氣體,火焰呈淡藍

現(xiàn)象色,干燥的燒杯上有液珠,澄清石灰水不變渾濁

問題討論:

(1)鈉與乙醇反應(yīng)生成什么氣體?

答案:氫氣

(2)金屬鈉可保存在煤油中,金屬鈉與乙醇反應(yīng)放出氣體,據(jù)此分析判斷哪種結(jié)構(gòu)是乙

醇的結(jié)構(gòu)?

答案:金屬鈉可保存在煤油中,說明金屬鈉不能置換出與碳原子直接相連接的氫原子。

IIII

I

IIc—c—o—H

II

金屬鈉能與乙醇反應(yīng)放出氣體,說明乙醇的結(jié)構(gòu)是HH而不是

HH

II

H—C——O—CH

II

HII。

(3)乙醇與鈉反應(yīng)的化學(xué)方程式為2cH3cH2OH+2Na—>2CH3cHzONa+thf。

(4)比較金屬鈉分別與水、乙醇反應(yīng)的現(xiàn)象有什么不同?

答案:鈉與水反應(yīng)時,浮在水面上,熔化成閃亮的小球,有“嘶嘶”響聲,反應(yīng)劇烈;鈉

與乙醇反應(yīng)時,沉于乙醇底部、不熔化成閃亮的小球、無響聲,反應(yīng)緩慢。

【歸納總結(jié)】

1.乙醇的分子組成與結(jié)構(gòu)

2.乙醇分子中羥基上的氫原子不如水分子中的氫原子活潑,乙醇與鈉的反應(yīng)不如水劇烈。

(1)乙醇與Na反應(yīng)的定量關(guān)系:C2H50H?Na?$52。

(2)其他活潑金屬如K、Mg、Al等也能置換出乙醇一0H上的H原子。

【活學(xué)活用】

1.下列關(guān)于乙醇的說法正確的是()

A.乙醇在水溶液中能電離出少量的H+,所以乙醇是電解質(zhì)

B.乙醇結(jié)構(gòu)中有一0H,所以乙醇顯堿性

C.乙醇分子中只有羥基上的氫原子可被鈉置換出來

D.常溫下,1mol乙醇可與足量的Na反應(yīng)生成11.2LH2

答案:C

解析:乙醇在水溶液中既不能電離出H+,也不能電離出OH二乙醇是非電解質(zhì),水溶液

為中性,乙醇分子中羥基上的氫原子比煌基上的氫原子活潑;羥基上的氫原子可被鈉置換出來,

標準狀況下,Imol乙醇可與足量的Na反應(yīng)生成11.2LH2O

易錯警示:Na與乙醇的反應(yīng)屬于置換反應(yīng)。

2.飽和一元醇的通式為C"H2〃+IOH,4.6g某飽和一元醇與足量金屬鈉反應(yīng),得到1.12L

(標準狀況)的氫氣。則該飽和一元醇的分子式為()

A.CH30H

B.C2H5OH

C.C3H7OH

D.C4H9OH

答案:B

解析:該反應(yīng)的比例關(guān)系:2nlol飽和一元醇與足量鈉反應(yīng)可得1molH?。設(shè)該飽和一元

醇的摩爾質(zhì)量為Mo

2GH2〃+IOH+2Na—>2C”H2"+iONa+H2T

2M22.4L

4.6g1.12L

解得:M=46g-moF'o該飽和一元醇的相對分子質(zhì)量為46,由該飽和一元醇的通式CaHz,

+10H,得等式:12〃+2〃+1+16+1=46,〃=2。故該醇為C2H5OH。

方法規(guī)律:醇與Na反應(yīng)的定量關(guān)系為2R0H?2Na?H2。

二、乙醇的氧化反應(yīng)

1.乙醇的燃燒

化學(xué)方程式:C2H5OH+3O2」&2co2+3H2。;

現(xiàn)象:乙醇在空氣中燃燒,發(fā)出淡藍色的火焰,同時放出大量的熱。

2.乙醇的催化氧化

向試管里加入約2mL乙醇,取一根光潔的銅絲,下端繞成螺

實驗操作旋狀,放在酒精燈外焰上燒紅,然后迅速伸入乙醇中,觀察銅絲的

變化,反復(fù)幾次,小心地聞試管中液體產(chǎn)生的氣味

在每次操作過程中,銅絲先由紅變黑,插入乙醇后又變紅;反

實驗現(xiàn)象

復(fù)幾次后,液體散發(fā)出有刺激性氣味的氣體

乙醇在加熱和有催化劑(如Cu或Ag)存在的條件下,被氧化

生成了乙醛,化學(xué)方程式為2cH3cH2。11+02當(dāng)州2cH3cH0+

實驗結(jié)論

2H2O

3.乙醇與強氧化劑的反應(yīng)

橙色的酸性重銘酸鉀溶液遇乙醇后,溶液由橙色變?yōu)榫G色,該反應(yīng)可以用來檢驗司機是否

酒后駕車;乙醇與酸性高鎰酸鉀溶液或酸性重銘酸鉀溶液反應(yīng),被直接氧化成乙酸。

【歸納總結(jié)】

乙醇催化氧化的實質(zhì)

?原理一-2CU+O2=2CUO

將彎成螺旋狀

的銅絲灼燒

現(xiàn)象》銅絲表面由紅變黑——

HH%--「

一"

II△作

可理-

CC+CU

II19J催

HO也

將灼燒后的銅

絲插入乙醇中

CH3CHO+CU+H2O

現(xiàn)象》銅絲表面由黑變紅

特別提醒:等物質(zhì)的量的乙醇和乙烯完全燃燒時,耗02量相同,C2H50H可以看成

C2H4H20。

【活學(xué)活用】

3.硬質(zhì)試管中銅網(wǎng)的質(zhì)量為mg,將硬質(zhì)試管放在酒精燈上加熱至銅網(wǎng)變紅熱,迅速投

放到下列溶液中:①澄清石灰水;②鹽酸;③乙醇;④稀HN03。反復(fù)幾次后,洗滌干燥銅網(wǎng),

再進行稱量,則:

(1)質(zhì)量大于mg的有O

(2)質(zhì)量等于mg的有o

(3)質(zhì)量小于mg的有o

答案:(1)①

(2)③

(3)②④

解析:Cu——>CuO質(zhì)量增加,與①不反應(yīng),其質(zhì)量大于機g;與鹽酸、稀HN03反應(yīng)分別

生成CuCb、Cu(NO3)2,質(zhì)量減??;在乙醇催化反應(yīng)中,銅為催化劑,質(zhì)量不變。

規(guī)律總結(jié):(1)符合RCH20H的醇均能被催化氧化為RCH0,若醇分子中與羥基相連的

碳原子上無氫原子則不能被催化氧化。

(2)利用乙醇的催化氧化反應(yīng),可除去銅絲表面的CuO,且銅的質(zhì)量不減少。

4.乙醇分子中的各化學(xué)鍵如下圖所示,下列關(guān)于乙醇分子在各種反應(yīng)中斷裂鍵的說法不

正確的是()

HIHI

⑤④②①

H-cC-H

一-

I——③

HHq

A.和金屬鈉反應(yīng)時鍵①斷裂

B.在銅催化共熱下與02反應(yīng)時斷裂①和③

C.在空氣中完全燃燒時斷裂①②③④⑤

D.乙醇是電解質(zhì),在水中鍵①斷裂電離出氫離子

答案:D

解析:乙醇與鈉反應(yīng)生成乙醇鈉,是羥基中的0—H鍵斷裂,A項正確;乙醇催化氧化成

乙醛時,斷裂①和③化學(xué)鍵,B項正確,乙醇完全燃燒時,化學(xué)鍵①②③④⑤全部斷裂,C項

正確;乙醇是非電解質(zhì),在水中鍵①不斷裂,不能電離出氫離子。

規(guī)律總結(jié):羥基決定了乙醇的化學(xué)性質(zhì)。

【學(xué)習(xí)小結(jié)】

Na燃燒

CHCHONa+H;

32>CO2+H2O

酸性KMnO,Cu或Ag

CH3COOH——^*CHiCHO+H,O

或酸性K2CRO7△"

【第2課時】

乙酸

【學(xué)習(xí)目標】

1.會寫乙酸的分子式、結(jié)構(gòu)式、結(jié)構(gòu)簡式,知道乙酸的官能團是一COOH。

2.了解乙酸的物理性質(zhì)和主要應(yīng)用,知道乙酸具有酸的通性,酸性比碳酸強,會寫乙酸

與Na、NaOH、Na2co3、NaHCCh反應(yīng)的化學(xué)方程式。

3.掌握酯化反應(yīng)的原理和實驗操作,會寫乙酸與乙醇發(fā)生酯化反應(yīng)的化學(xué)方程式。

【學(xué)習(xí)重難點】

重點:了解乙酸的物理性質(zhì)和主要應(yīng)用,知道乙酸具有酸的通性,酸性比碳酸強,會寫乙

酸與Na、NaOH、Na2co3、NaHCCh反應(yīng)的化學(xué)方程式。

難點:掌握酯化反應(yīng)的原理和實驗操作,會寫乙酸與乙醇發(fā)生酯化反應(yīng)的化學(xué)方程式。

【學(xué)習(xí)過程】

【新知導(dǎo)學(xué)】

、乙酸的組成、結(jié)構(gòu)、物理性質(zhì)與酸性

1.乙酸的分子結(jié)構(gòu)

分子式結(jié)構(gòu)式結(jié)構(gòu)簡式主要原子團填充模型

H0

1II

C2H4。2H—C—C—O—HCH3co0H竣基:—COOH

1跑

H

2.乙酸俗稱醋酸,是食醋的主要成分,具有酸的通性?,F(xiàn)通過以下實驗來認識乙酸的酸

性:

實驗操作實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論

向試管中加入約2mL稀醋酸溶液,加入溶液呈紅乙酸具有

石蕊溶液魚酸性

向試管中加入約2mL稀醋酸溶液,滴加有無色氣醋酸的酸

碳酸鈉溶液泡放出性比碳酸強

【問題討論】

(1)設(shè)計一個實驗裝置,比較乙酸、碳酸和硅酸的酸性強弱,畫出裝置圖并說出預(yù)期的

實驗現(xiàn)象和結(jié)論。

答案:裝置:

現(xiàn)象:碳酸鈉溶液中出現(xiàn)氣泡,硅酸鈉溶液中有白色膠狀沉淀生成。

結(jié)論:酸性:乙酸〉碳酸〉硅酸。

(2)用食醋浸泡結(jié)有一層水垢[主要成分CaCCh和Mg(OH)2]的暖瓶或水壺,可以清除

其中的水垢。寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式和離子方程式。

答案:2CH3COOH+CaCO3一>(CH3coO)2Ca+H2O+CO2t,2cH3coOH+Mg(OH)

2+

2—>(CH3coe))2Mg+2H2O;2cH3coOH+CaCCh—>2CH3COO~+Ca+H20+CO2t,

2+

2cH3coOH+Mg(OH)2—>2CH3COO~+Mg+2H2Oo

【歸納總結(jié)】

1.乙酸的物理性質(zhì)

顏色狀態(tài)氣味溶解性熔點俗稱

無色液體刺激性易溶于水16.6℃醋酸

2.羥基氫原子的活動性比較

乙醇水碳酸乙酸

酸堿性—中性弱酸性弱酸性

電離情況不電離微弱電離部分電離部分電離

與鈉反應(yīng)反應(yīng)反應(yīng)反應(yīng)

與NaOH溶液不反應(yīng)不反應(yīng)反應(yīng)反應(yīng)

與NaHCO3溶液不反應(yīng)水解不反應(yīng)反應(yīng)

羥基氫原子的活動性CH3coOH>H2CO3>H2O>CH3CH2OH

與Na反應(yīng)的反應(yīng)劇

緩和一>劇烈

烈程度

【活學(xué)活用】

1.下列物質(zhì)中不能用來區(qū)分乙酸、乙醇、苯的是()

A.金屬鈉B.澳水

C.Na2c03溶液D.紫色石蕊溶液

答案:B

解析:A項,鈉與乙酸反應(yīng)快于鈉與乙醇的反應(yīng),苯不與Na反應(yīng),能區(qū)別;B項,澳水

與乙醇、乙酸互溶,與苯萃取而使濱水層顏色變淺,不能區(qū)別;Na2c03溶液與乙酸放出C02

氣體,與乙醇混溶,與苯分層,C項能區(qū)分;紫色石蕊溶液與乙酸混合變紅色,與乙醇混溶,

與苯分層,D項可區(qū)分。

規(guī)律總結(jié):鑒別乙醇和乙酸一般選用紫色石蕊溶液、Na2c03溶液,氫氧化銅懸濁液,氧

化銅粉末也能區(qū)別乙醇和乙酸。乙酸能與氫氧化銅和氧化銅反應(yīng),而乙醇不能。

0H

I

2.蘋果酸的結(jié)構(gòu)簡式為H00CCH-CII2-COOIIO下列說法正確的是()

A.蘋果酸中能發(fā)生酯化反應(yīng)的官能團有2種

B.1mol蘋果酸可與3moiNaOH發(fā)生中和反應(yīng)

C.Imol蘋果酸與足量金屬Na反應(yīng)生成1molH2

D.HOOC—CH2—CH(OH)—COOH與蘋果酸互為同分異構(gòu)體

答案:A

解析:蘋果酸分子中含有羥基和竣基兩種官能團,都能發(fā)生酯化反應(yīng),A項正確;羥基不

能與NaOH發(fā)生中和反應(yīng),故1mol蘋果酸可與2molNaOH發(fā)生中和反應(yīng),B項錯誤;羥基

和竣基均能與金屬Na反應(yīng),故1mol蘋果酸與足量金屬鈉反應(yīng)生成1.5molH2,C項錯誤;

OH9H

I?

蘋果酸的結(jié)構(gòu)簡式可寫為HOOC—CH-CH2-COOH或HOOC—CH2—CH—COOH,即二者

為同一物質(zhì),D項錯誤。

規(guī)律總結(jié):羥基、竣基個數(shù)與生成氣體的定量關(guān)系

(1)Na可以和所有的羥基反應(yīng),且物質(zhì)的量的關(guān)系為2Na?2—OH?H?。

(2)Na2co3、NaHCO3和一COOH反應(yīng)產(chǎn)生C02,物質(zhì)的量的關(guān)系為Na2c。3?2—COOH

C02,NaHCCh?一COOH?82。

二、乙酸的酯化反應(yīng)

實驗操作實驗裝置實驗現(xiàn)象

在一支試管中加入

3mL乙醇和2mL乙酸

飽和Na2cCh溶液的

的混合物,然后邊振蕩

液面上有油狀液體,且能

試管邊慢慢加入2mL

聞到香味

濃硫酸,觀察右邊試管

中的現(xiàn)象并聞氣味

【實驗結(jié)論】

已知該反應(yīng)生成的水是乙酸竣基上的羥基和乙醇羥基上的氫原子結(jié)合而成,余下的部分結(jié)

0

Z

合成乙酸乙酯,則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為CH3coOH+CH3cH2OH-CH3—C—0—C2H5+

H2Q,該反應(yīng)原理可用示蹤原子法來證明:若用含18。的乙醇和不含18。的乙酸反應(yīng),則反應(yīng)

00

IIII

的化學(xué)方程式為CH3—c—OH+H—18(3—c2H5-CH3—c—180—c2H5+H2O。

【問題討論】

(1)該反應(yīng)是否屬于取代反應(yīng)?該反應(yīng)為可逆反應(yīng),濃H2s。4起什么作用?

答案:屬于取代反應(yīng),濃硫酸的作用有:①催化劑——加快反應(yīng)速率;②吸水劑——提高

CH3coOH、CH3CH2OH的轉(zhuǎn)化率。

(2)向試管中加入乙醇、乙酸和濃硫酸時,能否先加入濃硫酸,再加入乙醇和乙酸?

答案:不能。先加入濃硫酸,再加入乙醇和乙酸,相當(dāng)于稀釋濃硫酸,會使液體沸騰,使

硫酸液滴向四周飛濺。

(3)加熱的目的是什么?

答案:①加快反應(yīng)速率;②及時將產(chǎn)物乙酸乙酯蒸出,提高乙酸乙酯產(chǎn)率。

(4)加熱時為什么要求小火緩緩均勻加熱?還可以采取什么加熱方式?

答案:加熱時要用小火緩慢、均勻加熱,目的是防止乙酸、乙醇的大量揮發(fā)和液體的沸騰。

還可以用水浴加熱的方式進行加熱。

(5)飽和碳酸鈉溶液的作用是什么?

答案:①中和揮發(fā)出來的乙酸;②溶解揮發(fā)出來的乙醇;③降低乙酸乙酯的溶解度,便于

分層得到酯。

(6)導(dǎo)氣管末端為什么不能插入飽和碳酸鈉溶液中?

答案:防止因受熱不均勻產(chǎn)生倒吸。

【歸納總結(jié)】

1.酯化反應(yīng)的概念:酸與醇反應(yīng)生成酯和水的反應(yīng)。

「反應(yīng)物:酸與醇

卜反應(yīng)條件:濃HzSO,,加熱

|酯化反應(yīng)H

[■產(chǎn)物:酯和水

[特點:反應(yīng)可逆且反應(yīng)速率很慢

2.醋化反應(yīng)的實質(zhì):酸脫羥基、醇脫氫形成水,余下的部分結(jié)合成酯。

3.酯化反應(yīng)的特點:可逆反應(yīng)、取代反應(yīng)。

4.乙酸乙酯的制備實驗:

(1)部分裝置作用

①長導(dǎo)管的作用:導(dǎo)出乙酸乙酯蒸氣,冷凝回流乙酸和乙醇。

②碎瓷片的作用:防止暴沸。

(2)防倒吸:為防止倒吸,收集產(chǎn)物的試管內(nèi)導(dǎo)氣管不能插入液面以下。

(3)試劑加入順序:加入藥品時,先加乙醇和乙酸,然后再加入濃H2s04,以免濃H2s04

溶于乙酸和乙醇時放出大量熱,使液體飛濺。

(4)加熱注意事項:

①加熱時開始小火均勻加熱,目的是防止乙酸、乙醇大量揮發(fā),使二者充分反應(yīng);最后大

火集中加熱是使生成的乙酸乙酯揮發(fā)出來。

②還可以用水浴加熱方式進行加熱。

(5)反應(yīng)物純度要求:乙醇要用無水乙醇,乙酸要用無水乙酸。

(6)產(chǎn)物分離方法:用分液法分離乙酸乙酯和飽和Na2c03溶液。

【活學(xué)活用】

3.可用如圖所示裝置制取少量乙酸乙酯(酒精燈等在圖中均已略去)。請?zhí)羁?

(1)試管a中需要加入濃硫酸、冰醋酸和乙醇各2mL,正確的加入順序及操作是

(2)為防止a中的液體在實驗時發(fā)生暴沸,在加熱前應(yīng)采取的措施是

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________O

(3)實驗中加熱試管a的目的是

①;

②。

a中反應(yīng)的化學(xué)方程式:________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________O

(4)球形干燥管C的作用是_________________________________________________

b燒杯中加有飽和Na2c03溶液,其作用是

_______________________________________________________________________________________O

(5)若反應(yīng)前向b中加入幾滴酚醐,溶液呈紅色,反應(yīng)結(jié)束后b中的現(xiàn)象是

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________O

答案:(1)先加入2mL乙醇和2mL冰醋酸混合物,然后一邊搖動試管一邊慢慢地加入2

mL濃硫酸

(2)在試管中加入幾片沸石(或碎瓷片)

(3)①加快反應(yīng)速率

②及時將產(chǎn)物乙酸乙酯蒸出,提高乙酸乙酯產(chǎn)率

O

/

CH3coOH+CH3cH20H—CHLC-Q-C2H5+H20

(4)冷凝和防止倒吸吸收蒸出的少量乙酸,溶解蒸出的少量乙醇,降低乙酸乙酯的溶

解度

(5)下層紅色變淺,出現(xiàn)分層現(xiàn)象

解析:(1)先加入2mL乙醇和2mL冰醋酸混合物,然后一邊搖動試管一邊慢慢地加入2

mL濃硫酸。

(2)為了防止發(fā)生暴沸應(yīng)在加熱前向試管中加入幾片沸石(或碎瓷片)。

(3)加熱試管可提高反應(yīng)效率,同時可將乙酸乙酯及時蒸出,有利于提高乙酸乙酯的產(chǎn)

率。

(4)用Na2cCh溶液吸收產(chǎn)物時注意防止倒吸。乙酸乙酯在飽和Na2c03溶液中溶解度很

小,而隨乙酸乙酯蒸出的乙酸能與Na2c03溶液反應(yīng),蒸出的乙醇能溶于溶液中,因此便于分

離出乙酸乙酯。

(5)開始反應(yīng)前b中存在Na2c03,所以滴入酚醐溶液呈紅色,反應(yīng)結(jié)束后產(chǎn)物中除乙酸

乙酯外,還有伴隨蒸出的乙醇和乙酸,少量的乙酸中和b中的OH-,從而使紅色變淺,并且

生成的乙酸乙酯不溶于水,所以出現(xiàn)分層現(xiàn)象。

規(guī)律總結(jié):(1)實驗室中采取的加快反應(yīng)速率的措施

①加熱;②使用催化劑;③使用無水乙醇和冰醋酸,增大反應(yīng)物濃度。

(2)為提高乙酸的轉(zhuǎn)化率,適當(dāng)增大較廉價乙醇的用量。

4.如圖為實驗室制取少量乙酸乙酯的裝置圖。下列關(guān)于該實驗的敘述中不正確的是()

A.向a試管中先加入濃硫酸,然后邊搖動試管邊慢慢加入乙醇,再加冰醋酸

B.試管b中導(dǎo)氣管口不能浸入液面的原因是防止實驗過程中產(chǎn)生倒吸現(xiàn)象

C.當(dāng)反應(yīng)發(fā)生后,振蕩盛有飽和Na2c03溶液的試管會有氣泡產(chǎn)生

D.試管b中飽和Na2c03溶液的作用是吸收隨乙酸乙酯蒸出的少量乙酸和乙醇

答案:A

解析:應(yīng)把濃H2s04逐滴加入到乙酸和乙醇的混合物中,A項錯誤;導(dǎo)氣管不插入飽和

Na2c03溶液中,防止倒吸,B項正確;隨乙酸乙酯蒸出的乙酸與Na2c03反應(yīng),產(chǎn)生CO2,C

項正確;同時也吸收被蒸出的乙醇,D項正確。

易錯警示:1.不能用NaOH溶液代替飽和Na2c03溶液,因為NaOH溶液堿性很強,會

使乙酸乙酯水解。

2.除去乙酸乙酯中的乙酸或乙醇應(yīng)加飽和Na2c03溶液,充分振蕩,靜置分液。

3.飽和Na2c03溶液可以鑒別乙酸、乙醇和乙酸乙酯三種液體,向三種液體中加入適量

飽和Na2c03溶液的現(xiàn)象分別是有氣泡放出、互溶不分層、液體分層。

【學(xué)習(xí)小結(jié)】

【第3課時】

酯和油脂

【學(xué)習(xí)目標】

1.知道酯的存在、組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì),會寫酯的水解反應(yīng)方程式。

2.知道油脂的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及應(yīng)用,能區(qū)分酯與脂、油脂與礦物油。

【學(xué)習(xí)重難點】

重點:知道酯的存在、組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì),會寫酯的水解反應(yīng)方程式。

難點:知道油脂的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及應(yīng)用,能區(qū)分酯與脂、油脂與礦物油。

【學(xué)習(xí)過程】

【新知導(dǎo)學(xué)】

一、酯與醋的水解

0

1.酯是酸和醇發(fā)生酯化反應(yīng)生成的一類有機化合物,酯的官能團是一IO。酯一般難

溶于水,易溶于有機溶劑,酯的密度比水小,相對分子質(zhì)量較小的酯大都有芳查氣味。

2.按表中實驗操作完成實驗,觀察實驗現(xiàn)象,填寫下表:

卜5mLH0(0.5mL稀硫酸

210.5mLNaOH溶液

J+5.0mLH2O?+5.0mLH2O

口一圖口一留

實驗操作g—

II7g吹熱水乙壁70-80七熱水乙酸70~80七熱水

乙酯乙酯

實驗現(xiàn)象芳香氣味很濃芳香氣味較淡芳香氣味消失

中性條件下乙酸酸性條件下乙酸堿性條件下乙酸

頭驗IL&汩《士叱

乙酯幾乎不水解乙酯部分水解乙酯完全水解

(1)寫出上述實驗中反應(yīng)的化學(xué)方程式:

①CH3coOCH2cH3+H2。-CH3coOH+CH3CH2OH;

②CH3coOCH2cH3+NaOH—^CHaCOONa+CH3cH20H。

(2)酯在酸性條件下水解程度與在堿性條件下水解程度有何不同?說明理由。

答案:酯在堿性條件下水解程度大。酯水解生成酸和醇,堿能與生成的酸發(fā)生中和反應(yīng),

減小了酸的濃度,使水解平衡向正反應(yīng)方向移動,促進了酯的水解,可使水解趨于完全。

【歸納總結(jié)】

酯化反應(yīng)與酯的水解反應(yīng)的比較

酯化反應(yīng)水解反應(yīng)

CH3coOH+C2H5OHCH3coOC2H5+H2O

化學(xué)方程式

錯誤!CH3coOC2H5+H2O錯誤!CH3COOH+C2H5OH

0

-II-0

酸中一C十O一jII:

斷鍵方式酯中一C十0一

醇中H-H0—

斷鍵與成鍵關(guān)系酯化反應(yīng)時形成的化學(xué)錮1,是水解時斷開的化學(xué)鍵

催化劑濃硫酸稀硫酸或NaOH溶液

NaOH中和酯水解生成

催化劑的其他作吸水,提高CH3C00H

的CH3co0H,提高酯的水

用和C2H50H的反應(yīng)速率

解率

加熱方式酒精燈加熱水浴加熱

反應(yīng)類型酯化反應(yīng),取代反應(yīng)水解反應(yīng),取代反應(yīng)

0

關(guān)鍵提醒:(1)酯的官能團為“一C一。一”,酯在酸性條件下水解生成RCOOH,在堿

性條件下水解生成R—COONao酯的水解反應(yīng)也是取代反應(yīng)。

(2)酯化反應(yīng)和酯在酸性條件下的水解反應(yīng)都是可逆反應(yīng),化學(xué)方程式用“”;酯

在堿性條件下,由于生成的酸與堿反應(yīng),促使醋完全水解,化學(xué)方程式用“一”。

【活學(xué)活用】

1.下列關(guān)于乙酸乙酯水解反應(yīng)與乙酸和乙醇酯化反應(yīng)的比較中正確的是()

A.兩個反應(yīng)均可采用水浴加熱

B.兩個反應(yīng)使用的硫酸作用完全相同

C.兩個反應(yīng)均可看作取代反應(yīng)

D.兩個反應(yīng)一定都是可逆反應(yīng)

答案:C

解析:酯化反應(yīng)溫度較高,需要采用酒精燈加熱,A項錯誤;酯化反應(yīng)中使用的是濃硫酸,

作用為催化劑和吸水劑,而酯的水解反應(yīng)中使用的是稀硫酸,作用只是催化劑,B項錯誤;醋

在堿性條件下的水解反應(yīng),不是可逆反應(yīng),D項錯誤。

易錯警示:酯水解反應(yīng)用稀硫酸,只作催化劑,酯化反應(yīng)中濃硫酸作催化劑和吸水劑。

OO

IIII

2—2-

2.有機物HO—CH2cHC—O—CH2cH0-C—CH3是一種酯。參照乙酸乙酯水解中

化學(xué)鍵變化的特點分析判斷,這種酯在酸性條件下水解生成種新物質(zhì)。這些物質(zhì)再每兩

個分子一組進行酯化反應(yīng),最多可生成種酯。在新生成的酯中,相對分子質(zhì)量最大

的結(jié)構(gòu)簡式是。

答案:3

5

00

IIII

HO—CH2cH2—C—0—CH2cH2—C—0H

O

II

解析:酯水解時酯分子里斷裂的化學(xué)鍵是一C一O—中的碳氧單鍵,原有機物分子里有2

O

II

個這樣的原子團,故它水解生成3種新物質(zhì):①HO—CH2cH2—c-OH

O

II

②HOCH2cH20H③HO—C—CII3。這3種物質(zhì)按題意重新酯化有:①與①生成鏈狀酯,

①與①生成環(huán)狀酯,①與②生成鏈狀醋,①與③生成鏈狀酯,②與③生成鏈狀酯。水解生成的

新物質(zhì)中①的相對分子質(zhì)量最大,并且①與①生成鏈狀醋分子時脫去1個水分子,①與①生成

環(huán)狀酯分子時脫去2個水分子。

0

II

規(guī)律總結(jié):酯化反應(yīng)的成鍵之處就是酯水解的斷鍵之處。酯水解時,一C—O一中的c—0

鍵斷裂,C原子接羥基形成瘞酸,0原子接H原子形成醇。

3.某竣酸酯的分子式為Ci8H26。5,1mol該酯完全水解可得到1mol竣酸和2mol乙醇,

該較酸的分子式為()

A.C14H18O5B.Cl4Hl6。4

C.Cl6H22。5D.C16H20O5

答案:A

解析:1mol分子式為Cl8H26。5的酯完全水解可得到1mol竣酸和2mol乙醇,說明該竣

酸酯分子中含有2個酯基,則Ci8H26O5+2H2O―>較酸+2C2H50H,由原子守恒定律推知該

竣酸的分子式為Cl4H18。5,A項正確。

規(guī)律總結(jié):對于竣基與羥基生成的酯,酯水解時存在定量關(guān)系如下:

0

7k魚w

1mol—C—0—+1molH2O—■>1mol—COOH+1mol—OH

二、油脂的分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

1.油脂的組成和結(jié)構(gòu)

油脂是一類特殊的酯,可以看作是高級脂肪酸(如硬脂酸C7H35co0H、軟脂酸

Ci5H31coOH、亞油酸Ci7H31coOH等)與甘油「丙三醇C3H5(OH)3!經(jīng)酯化反應(yīng)生成的酯,

Q

Kc

o-O-CH2

=

c

oo—CH

=

c

R3

-O—CH2

其結(jié)構(gòu)簡式可表示為,其中Rl、R2、R3可能相同,也可能不同,天然油脂屬于

混合物(填“純凈物”或“混合物”)。

2.油脂的分類與物理性質(zhì)

(1)油和脂肪統(tǒng)稱為油脂。油和脂肪的狀態(tài)不同,油中的碳鏈含碳碳雙鍵較多,主要是

低沸點的植物油;脂中的碳鏈含碳碳單鍵較多,主要是高沸點的動物脂肪。

(2)油脂都難溶于水,易溶于乙醇、乙醛等有機容劑,密度比水小。天然油脂大多是混

合物,沒有固定的熔、沸點。

3.油脂的化學(xué)性質(zhì)

(1)油脂的水解反應(yīng)

①油脂在酸性條件下水解生成甘油(丙三醇)和高級脂肪酸,如硬脂酸甘油酯在酸性條件

下發(fā)生水解的化學(xué)方程式:

C17H35COOCH2CH20H

H9SO4

C17H35COOCH+3H2O-——-——CHOH

I△I

C17II35COOCH2CH20H+3Ci7H35coOH。

②油脂在堿性條件下水解生成高級脂肪酸鈉和甘油,如硬脂酸甘油酯在堿性條件下水解的

化學(xué)方程式:

C17H35COOCH2CHOH

I△I2

C17H35COOCH+3NaOH-iCHOH

II

Cl7H35coOCH2CH2OH+3C17H35coONa。

(2)油脂的氫化反應(yīng)

\/

C==C

植物油分子中存在/\,能與氫氣發(fā)生加成反應(yīng),將液態(tài)油脂轉(zhuǎn)化為固態(tài)油脂。

4.用途

(1)為人體提供能量,調(diào)節(jié)人體生理活動。

(2)工業(yè)生產(chǎn)高級脂肪酸和甘油。

(3)制肥皂、油漆等。

【歸納總結(jié)】

加成反應(yīng).植物油分子中存在碳碳雙鍵

I"能使澳水退色

CH

I

?HzS。,.高級脂肪酸+甘油

水解反應(yīng)r

高級脂肪酸甘油酯高級脂肪酸鈉+甘油

關(guān)鍵提醒:(1)油脂屬于酯類,是高級脂肪酸甘油酯,是混合物。

(2)高級脂肪酸的鈉鹽可用于制取肥皂,因此油脂在堿性條件下的水解反應(yīng),又稱為皂

化反應(yīng)。

【活學(xué)活用】

4.下列關(guān)于油脂的敘述不正確的是()

A.油脂屬于酯類

B.油脂沒有固定的熔、沸點

C.油脂是高級脂肪酸的甘油醋

D.油脂都不能使澳的四氯化碳溶液退色

答案:D

解析:油脂是高級脂肪酸的甘油酯,A、C項正確;油脂為混合物,沒有固定的熔、沸點,

B項正確;油酸甘油酯與澳加成可使澳的四氯化碳溶液退色,D項錯誤。

規(guī)律總結(jié):油脂中含有碳碳雙鍵,能使澳水和酸性KMnO4溶液退色,并且能與H2發(fā)生加

成反應(yīng)。

5.下列有關(guān)油脂的敘述中錯誤的是()

A.植物油不能使KMnO4(H+)溶液退色

B.用熱的燒堿溶液可區(qū)別植物油和礦物油

C.油脂可以在堿性條件下水解

D.從澳水中提取澳不可用植物油做為萃取劑

答案:A

解析:植物油中含有碳碳雙鍵,能使酸性KMnCU溶液退色,A項錯誤;植物油屬于酯,

在NaOH作用下可水解不分層,而礦物油屬于燒類,不與NaOH溶液反應(yīng),B項正確;C項正

確;植物油中不飽和鍵與Br2發(fā)生加成反應(yīng),D項正確。

方法規(guī)律:可用加含酚St的NaOH溶液并加熱的方法區(qū)別植物油和礦物油。

【學(xué)習(xí)小結(jié)】

1.酯和油脂的比較:由酸(有機酸或無機含氧酸)和醇脫水生成的化合物統(tǒng)稱為酯,如

甲酸乙酯、硝酸乙酯、硬脂酸甘油酯等均屬于酯類,而油脂僅指高級脂肪酸與甘油(丙三醇)

反應(yīng)所生成的醋,因而油脂是酯中特殊的一類。要注意,“油脂”不能寫為“油酯

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