高一化學學案：互動課堂第二單元食品中的有機化合物

學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精互動課堂疏導引導1。乙醇的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和用途（1）分子結(jié)構(gòu)乙醇的分子式為C2H6O，結(jié)構(gòu)式為，結(jié)構(gòu)簡式為CH3CH2OH或C2H5OH。含有官能團—OH（羥基）.(2）物理性質(zhì)乙醇是無色透明而具有特殊香味的液體，密度比水小，沸點是78。5℃,易揮發(fā)，能和水以任意比混溶，能溶解多種有機物和無機物.（3）化學性質(zhì)乙醇在發(fā)生化學反應時，可以是C—O鍵斷裂，也可以是C-H鍵或H—O鍵斷裂，從而發(fā)生不同的反應。①與活潑金屬Na、K、Mg等反應（①鍵斷裂)2CH3CH2OH+2Na2CH3CH2ONa+H2↑此反應比鈉與水反應要緩和得多,說明乙醇羥基上氫原子不如水分子中的氫原子活潑。②氧化反應a。燃燒C2H5OH+3O22CO2+3H2O（發(fā)出淡藍色火焰）b。催化氧化：(①③鍵斷裂)2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2Oc.乙醇能被酸性KMnO4溶液氧化③乙醇還可與乙酸、氫鹵酸發(fā)生取代反應，等等（4）主要用途①用作燃料②用作有機溶劑③重要的化工原料甲醇：甲醇有毒,人飲用約10mL就能使眼睛失明，再多則能致死.2.乙酸的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)（1)分子結(jié)構(gòu)乙酸的分子式為C2H4O2,結(jié)構(gòu)式為，結(jié)構(gòu)簡式為CH3COOH。乙酸的官能團為羧基—COOH,它的性質(zhì)主要由羧基決定.（2)物理性質(zhì)乙酸是具有強烈刺激性氣味的無色液體，熔點16.6℃，沸點117。9℃，當溫度低于16。6℃時，乙酸凝結(jié)成像冰一樣的晶體，叫無水乙酸或冰醋酸.乙酸易溶于水和乙醇。(3）化學性質(zhì)①弱酸性乙酸在水溶液里部分電離產(chǎn)生H+:CH3COOHCH3COO—+H+從而使乙酸具有酸的通性。a。乙酸能使紫色石蕊試液變紅.b。乙酸可與活潑金屬反應放出氫氣。Zn+2CH3COOH====（CH3COO）2Zn+H2↑c。與堿發(fā)生中和反應。Cu（OH)2+2CH3COOH====（CH3COO）2Cu+2H2Od。與堿性氧化物反應。CuO+2CH3COOH====(CH3COO）2Cu+H2Oe。與某些鹽反應。CaCO3+2CH3COOH====（CH3COO）2Ca+CO2↑+H2O此反應證明乙酸的酸性強于碳酸，常見幾種物質(zhì)的酸性強弱順序為：乙酸＞碳酸＞苯酚＞。②酯化反應a。酸(羧酸或無機含氧酸）跟醇作用,生成酯和水的反應，叫做酯化反應.b。酯化反應的一般歷程是：羧酸分子中羧基上的羥基跟醇分子中羥基上的氫原子結(jié)合生成水，其余部分相互結(jié)合成酯。c。研究有機反應的歷程通常采用示蹤原子法。d.酯化反應屬于取代反應的范疇。3.酯和油脂（1)酯類：①酸（羧酸或無機含氧酸）跟醇起反應生成的有機化合物叫做酯。②羧酸酯的分子通式為，飽和一元酯的分子通式為CnH2nO2。分子式相同的羧酸、酯和羥基醛互為同分異構(gòu)體。③物理性質(zhì):酯類都難溶于水，易溶于乙醇和乙醚等有機溶劑，密度一般比水小。低級酯是具有芳香氣味的液體。④化學性質(zhì):在有酸或堿存在的條件下，酯能發(fā)生水解反應，生成相應的醇和酸。酸性條件下酯的水解不完全,堿性條件下酯的水解趨于完全。⑤主要用途：酯常用作溶劑,也可用作制備飲料和糖果的香料。(2）油脂的組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)①組成和結(jié)構(gòu)油脂是多種高級脂肪酸(如硬酯酸、軟脂酸和油酸等）跟甘油生成的甘油酯。常溫下呈液態(tài)的油脂叫做油,呈固態(tài)的油脂叫做脂肪，也就是說油脂是油和脂肪的統(tǒng)稱.油脂的結(jié)構(gòu)可表示如下：式中R1、R2、R3代表飽和烴基或不飽和烴基.它們可以相同,也可以不同。R1、R2、R3相同時稱單甘油酯，不相同時則稱為混甘油酯。注意:a.油脂不屬于高分子化合物；b。天然油脂大多都是混甘油酯。②物理性質(zhì)油脂在室溫下可呈液態(tài)（叫油），也可呈固態(tài)（叫脂肪），密度比水小,不溶于水，易溶于有機溶劑.③化學性質(zhì)多數(shù)油脂兼有烯烴和酯類的性質(zhì),可以發(fā)生加成反應和水解反應。Ⅰ。油脂的氫化油酸甘油酯(油)硬脂酸甘油酯（脂肪）工業(yè)目的：硬化油性質(zhì)穩(wěn)定，不易變質(zhì)，便于運輸。Ⅱ。油脂的水解a.油脂在酸性條件下的水解工業(yè)目的：制高級脂肪酸和甘油b.油脂在堿性條件下的水解油脂在堿性條件下的水解又稱為皂化反應，其目的是制肥皂和甘油。4。糖類(1）糖類的組成與分類①糖類是由C、H、O三種元素組成的一類有機化合物.糖的分子組成大多能用通式Cn（H2O)m來表示（n與m可以相同,也可以不同）.注：對糖類通式的理解應注意以下兩點：a。該通式只說明糖類由C、H、O三種元素組成，并不能反映糖類的結(jié)構(gòu)特點.b.有些屬于糖類的物質(zhì)不符合該通式，如鼠李糖C6H12O5;而有些符合該通式的物質(zhì)卻不屬于糖類,如乙酸CH3COOH、乳酸②從結(jié)構(gòu)上看，糖類一般是多羥基醛或多羥基酮以及水解能生成多羥基醛或多羥基酮的化合物.③糖類按是否能水解以及水解生成的單糖數(shù)的多少可分為單糖、二糖和多糖等幾類。糖類物質(zhì)的分類及用途類別單糖二糖多糖特點不能再水解成更簡單的糖一分子二糖能水解成兩分子單糖能水解成多分子單糖化學式C6H12O6C12H22O11(C6H10O5）m常見物質(zhì)葡萄糖,果糖蔗糖,麥芽糖淀粉，纖維素用途葡萄糖是一種營養(yǎng)物質(zhì)，可用于制造藥品、糖果等可用做甜味劑淀粉可用于制取葡萄糖和酒精；纖維素可用于制造無煙火藥、電影膠片的片基、紙張等相互轉(zhuǎn)化④糖類是綠色植物光合作用的產(chǎn)物，是動植物所需能量的重要來源（2)葡萄糖的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和用途①分子結(jié)構(gòu)葡萄糖的分子式為C6H12O6，結(jié)構(gòu)簡式為CH2OH（CHOH）4CHO,它是一種多羥基醛.②物理性質(zhì)葡萄糖是白色晶體，有甜味，能溶于水。③化學性質(zhì)葡萄糖分子中含有醛基和醇羥基,可發(fā)生氧化還原（加成)、酯化等反應,還能被酵解。a.氧化反應（顯還原性）（Ⅰ)燃燒C6H12O6(s)+6O2(g）6CO2(g)+6H2O（l)（Ⅱ）與新制Cu（OH）2反應CH2OH(CHOH）4CHO+2Cu(OH)2CH2OH(CHOH)4COOH+Cu2O↓+2H2Ob.加成反應CH2OH(CHOH)4CHO+H2CH2OH（CHOH)4CH2OH(己六醇)c。酯化反應CH2OH（CHOH)4CHO+5CH3COOH5.蛋白質(zhì)（1）氨基酸的組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)①氨基酸指的是羧酸分子中烴基上的氫原子被氨基(—NH2）取代后的生成物。②α氨基酸的通式為③常見的氨基酸有：甘氨酸丙氨酸苯丙氨酸谷氨酸注：α-氨基酸是構(gòu)成蛋白質(zhì)的基石。(2）蛋白質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)及主要性質(zhì)①組成與結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)是一類非常復雜的化合物，由C、H、O、N、S等元素組成。它是由多種氨基酸按不同的順序相互結(jié)合而成的高分子化合物，其結(jié)構(gòu)復雜多樣。②主要性質(zhì)a。溶解性:有的蛋白質(zhì)能溶于水,如雞蛋白；有的蛋白質(zhì)難溶于水，如絲、毛等。b。水解:蛋白質(zhì)在酸、堿或酶的作用下能發(fā)生水解，水解的最終產(chǎn)物是多種氨基酸，天然蛋白質(zhì)水解的最終產(chǎn)物是多種α氨基酸。c。兩性：蛋白質(zhì)既能與酸反應又能與堿反應。d。鹽析：濃的無機鹽溶液可降低蛋白質(zhì)的溶解度，使之凝聚而從溶液中析出，這種作用叫鹽析。鹽析屬物理過程，是可逆的，它只是使蛋白質(zhì)暫時失去溶解性而并未改變蛋白質(zhì)的性質(zhì).利用鹽析可分離和提純蛋白質(zhì)。e。變性：蛋白質(zhì)在加熱、紫外線、X射線、強酸、強堿、重金屬鹽類以及一些有機物如甲醛、酒精、苯甲酸等作用下，均能發(fā)生變性。變性屬化學過程，不可逆。蛋白質(zhì)變性后不僅喪失了原有的可溶性，同時也失去了生理活性。利用變性可進行消毒，但也能引起中毒。f.顏色反應：蛋白質(zhì)可以跟許多試劑發(fā)生特殊的顏色反應,如某些蛋白質(zhì)跟濃硝酸作用會產(chǎn)生黃色，可用于蛋白質(zhì)的檢驗。此外，蛋白質(zhì)被灼燒時,產(chǎn)生具有燒焦羽毛的氣味，也可用于蛋白質(zhì)的檢驗。③主要用途a.蛋白質(zhì)是組成生物體的基礎(chǔ)物質(zhì)，是人類必需的營養(yǎng)物質(zhì)，沒有蛋白質(zhì)就沒有生命。b。蛋白質(zhì)在工業(yè)上有廣泛用途.它廣泛應用于紡織、皮革、塑料、醫(yī)藥等各個行業(yè).c。蛋白質(zhì)對生命具有特殊的意義，也是揭示生命現(xiàn)象奧秘的重要研究課題?；顚W巧用1.把一端成螺旋狀的銅絲放在酒精燈火焰上加熱,看到銅絲表面生成黑色的__________,再迅速把銅絲插入盛有乙醇的試管里,看到銅絲表面__________，反復多次,試管內(nèi)有__________氣味的__________生成。其反應的化學方程式為____________________；反應中乙醇被__________(氧化，還原).思路解析:根據(jù)Cu與O2反應及CuO與乙醇的反應可得出答案。答案：CuO變紅刺激性乙醛CH3CH2OH+CuOCH3CHO+Cu+H2O氧化2。將等質(zhì)量的銅片在酒精燈上加熱后，分別插入下列溶液中，放置片刻后，使銅片質(zhì)量增加的是（)A.硝酸B.無水乙醇C.石灰水D.鹽酸思路解析：銅片灼熱后生成CuO，硝酸、鹽酸使生成的CuO溶解，銅片的質(zhì)量將減少；乙醇可實現(xiàn)CuOCu的轉(zhuǎn)變：CH3CH2OH+CuOCH3CHO+Cu+H2O,銅片質(zhì)量將不變；石灰水不與CuO反應,加熱后銅片的質(zhì)量將增加。答案：C3。某有機物的蒸氣，完全燃燒時需三倍于其體積的氧氣，產(chǎn)生二倍于其體積的二氧化碳，該有機物可能是()A。C2H4B。C2H5OHC。CH3CHOD.CH3COOH思路解析：由題意知有機物分子中含有2個碳原子，可設(shè)其分子式為C2HxOy,則有C2HxOy+3O22CO2+H2O,根據(jù)氧原子守恒得：y+6=4+,x=2y+4。只有選項A、B符合此關(guān)系式，故本題答案為A、B.答案：AB4.下列關(guān)于乙酸的說法中正確的是（)A.乙酸是有刺激性氣味的液體B.乙酸分子中含有4個氫原子，它不是一元羧酸C。乙酸在常溫下能發(fā)生酯化反應D.乙酸酸性較弱，不能使石蕊試液變紅思路解析:乙酸是具有強烈刺激性氣味的液體；盡管其分子中含有4個氫原子，但在水中只有羧基上的氫原子能發(fā)生部分電離:CH3COOHCH3COO—+H+,因此乙酸是一元酸；乙酸的酸性較弱，但比碳酸的酸性要強，它可使石蕊試液變紅；乙酸在濃H2SO4存在下加熱，可與醇類發(fā)生酯化反應，在常溫下乙酸不能發(fā)生酯化反應,故本題答案為A。答案：A5。當乙酸分子中的O都是18O，乙醇分子中的O都是16O,二者在一定條件下反應生成物中水的相對分子質(zhì)量為（）A.16B.18C思路解析：乙酸與乙醇反應方程式為：生成的水為H218O，故水的相對分子質(zhì)量為20.答案：C6.一定質(zhì)量的某有機物和足量的金屬鈉反應，可得到氣體V1L，等質(zhì)量的該有機物與足量的純堿溶液反應，可得到氣體V2L.若在同溫同壓下V1＞VA。HO（CH2)3COOHB.HO（CH2)2CHOC。HOOC—COOHD。CH3COOH思路解析：—OH、—COOH都能與金屬鈉反應生成H2,1mol—OH或1mol—COOH與鈉反應可產(chǎn)生0。5molH2；僅-COOH與Na2CO3反應生成CO2，1mol—COOH與Na2CO3反應可產(chǎn)生0。5molCO2。題設(shè)有機物與金屬鈉反應產(chǎn)生的氣體的體積多于與純堿反應產(chǎn)生的氣體的體積,則有機物結(jié)構(gòu)中既有—COOH又有-OH，故本題答案為A。答案：A7.膽固醇是人體必須的生物活性物質(zhì)，分子式為C27H46O，一種膽固醇酯是液晶材料,分子式為C34H50O2，生成這種膽固醇脂的羧酸是(）A.C6H13COOHB。C6H5COOHC.C7H15COOHD.C6H5CH2COOH思路解析:膽固醇的分子式中只有一個氧原子，應是一元醇，而題中給出的膽固醇脂只有2個氧原子，應為一元酯，據(jù)此可寫出該酯化反應的通式（用M表示羧酸）:C27H46O+MC34H50O2+H2O,再由質(zhì)量守恒定律可求得該酸的分子式為C7H6O2，故本題答案為B。答案:B8.某有機物X能發(fā)生水解反應，水解產(chǎn)物為Y和Z，同溫同壓下，相同質(zhì)量的Y和Z的蒸氣所占體積相同，化合物X可能是（）A。甲酸乙酯B.乙酸甲酯C。乙酸乙酯D。乙酸丙酯思路解析：X是酯,Y、Z是醇和羧酯，因Y、Z的相對分子質(zhì)量相同。注意到碳原子數(shù)為n的飽和一元羧酸的相對分子質(zhì)量與碳原子數(shù)為n+1的飽和一元醇的相對分子質(zhì)量相等，可推知本題的答案為A、D。答案：AD9.A是一種酯，分子式是C14H12O2，A可以由醇B跟羧酸C發(fā)生酯化反應得到。A不能使溴的CCl4溶液褪色，氧化B可得到C.（1）寫出A、B、C的結(jié)構(gòu)簡式：A_________________________________,B_________________________________,C_________________________________。（2)寫出B的兩種同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式（它們都可以跟NaOH反應）:_________和_________。思路解析：此題所給已知條件很少，所以要充分領(lǐng)會題意,使用好有限條件。由酯分子可知為不飽和酯，又不使溴褪色可知為芳香酯。芳香醇、芳香酸、芳香酯在有機合成、推斷試題中的應用是十分廣泛的.答案：（1)(2）（任選兩種)10.下列關(guān)于油脂的敘述不正確的是（）A.油脂屬于酯類B.沒有固定的熔、沸點C。是高級脂肪酸的甘油酯D。都不能使溴水褪色思路解析：從油脂的定義、結(jié)構(gòu)來看，油脂是高級脂肪酸的甘油酯，高級脂肪酸有多種，故生成的酯分子有多種,即油脂是混合物；不飽和高級脂肪酸甘油酯可使溴水褪色。答案：D11.下列關(guān)于油脂結(jié)構(gòu)的說法正確的是（）A.油脂是高級脂肪酸與甘油生成的甘油酯B。若R1、R2、R3都是飽和烴基，稱為單甘油酯C.若R1、R2、R3都是不飽和烴基，稱為混甘油酯D.R1、R2、R3可以相同，可以不同思路解析：油脂是高級脂肪酸跟甘油生成的甘油酯。在油脂的結(jié)構(gòu)中，R1、R2、R3可以相同，可以不同，若R1、R2、R3都相同時稱為單甘油脂，R1、R2、R3不相同時稱為混甘油酯，故本題答案為A、D。答案：AD12。下列油脂能發(fā)生氫化反應的是（)A。硬脂酸甘油酯B。軟脂酸甘油酯C.油酸甘油酯D。花生油思路解析：不飽和油脂可與氫氣發(fā)生加成反應,油酸甘油酯和花生油為不飽和油脂，可發(fā)生氫化反應；而硬脂酸甘油脂、軟脂酸甘油酯為飽和油脂，不能發(fā)生氫化反應，故本題答案為C、D。答案：CD13。下列說法中正確的是()A。凡符合Cn（H2O）m通式的化合物一定屬于糖類，不符合此通式的不屬于糖類B.凡能溶于水且具有甜味的化合物都屬于糖類C.葡萄糖是一種單糖的主要原因是它是一種多羥基醛D。葡萄糖分子中含有醛基，它具有還原性思路解析:有些符合通式Cn（H2O)m的物質(zhì)不屬于糖類，如乙酸CH3COOH、甲酸甲酯HCOOCH3，有些不符合通式Cn（H2O）m的物質(zhì)屬于糖類,如鼠李糖C6H12O5；糖類不一定具有甜味，如淀粉，有甜味的物質(zhì)也不一定是糖類,如糖精;葡萄糖是單糖的主要原因是它不能水解成更簡單的糖;葡萄糖分子中含有醛基，它應具有還原性,故本題答案為D。答案：D14。下列反應中能用于檢驗尿液中是否含有葡萄糖的是（)A.加金屬鈉看是否有氫氣放出B。與新制氫氧化銅混合后加熱，觀察是否有紅色沉淀生成C。與醋酸和濃H2SO4共熱，觀察是否有香味物質(zhì)生成D.加入酸性KMnO4溶液，看溶液是否褪色思路解析：檢驗葡萄糖可利用其分子結(jié)構(gòu)中含有醛基，將其與新制的Cu(OH)2共熱，看是否有紅色沉淀生成來鑒定，故本題答案為B。答案：B15。對于淀粉和纖維素的下列說法中，正確的是()A.互為同分異構(gòu)體B?；瘜W性質(zhì)相同C。碳、氫、氧的質(zhì)量比相同D。都屬于多糖思路解析：雖然淀粉和纖維素均可以用通式(C6H10O5)n，表示它們的組成，都屬于糖類，且碳、氫、氧的質(zhì)量比相同,但由于n值不同、結(jié)構(gòu)也不同，它們不是同分異構(gòu)體關(guān)系，且化學性質(zhì)也不相同，故本題答案為C、D.答案：CD16。下列物質(zhì)中，在一定條件下既能發(fā)生銀鏡反應,又能發(fā)生水解反應的是（）A。甲酸甲酯B.蔗糖C。葡萄糖D.麥芽糖思路解析：能發(fā)生銀鏡反應，則有機物中應含還原性基團——醛基。目前學習的有機物發(fā)生水解反應的有鹵代烴、酯、二糖等。符合上述兩種情況的物質(zhì)有：甲酸甲酯、麥芽糖。答案：AD17.下列有關(guān)蛋白質(zhì)的敘述中，不正確的是（)A.蛋白