高中化学人教版 (2019)选择性必修3第四节 羧酸 羧酸衍生物第二课时导学案
展开1.了解酯的结构特点及性质。
2.了解油脂的概念、组成和结构。
3.掌握油脂的主要化学性质及皂化反应和氢化反应等概念。
4.了解胺及酰胺的结构和性质。
图说考点
必备基础——自学·尝试
[新知预习]
一、酯
1.组成和结构
(1)酯是羧酸分子羧基中的—OH被—OR′取代后的产物,可简写成RCOOR′,R和R′可以相同,也可以不同。其中R是烃基,也可以是H,但R′只能是烃基。
(2)羧酸酯的官能团是__________________________________。
2.物理性质
酯类的密度______水,并______溶于水,______溶于有机溶剂,低级酯是具有芳香气味的________体。
3.化学性质(以CH3COOC2H5为例)
(1)在稀H2SO4存在下水解的化学方程式为:
________________________________________________________________________。
(2)在NaOH存在下水解的化学方程式为:
________________________________________________________________________。
二、油脂
1.组成:油脂是________和________形成的酯,属于________类化合物。
2.结构:油脂的结构可表示为。
3.分类
4.常见高级脂肪酸
5.物理性质
6.化学性质
(1)水解反应(以硬脂酸甘油酯为例)
①在酸性条件下水解反应的化学方程式为____________________________
_。
②在NaOH溶液中发生水解反应的化学方程式为____________________________
___。
注意:油脂在碱性溶液中的水解反应又称为____________反应,工业上常用来制取____________,____________是肥皂的有效成分。
(2)油脂的氢化
如油酸甘油酯通过氢化发生转变的化学方程式为__________________。
注意:上述过程又称为油脂的________,也可称为油脂的______。这样制得的油脂叫______,通常又称为________。
三、酰胺
1.胺
(1)定义:烃基取代氨分子中的氢原子而形成的化合物。如CH3—NH2叫________,叫苯胺。
(2)化学性质
显________性,与HCl反应的化学方程式为:________________________________________________________________________。
2.酰胺
(1)定义:羧酸分子中的羟基被________取代得到的化合物。
(2)官能团:叫________。
(3)化学性质——水解反应:
R—CONH2+H2O+HCl________
R—CONH2+NaOH________________________________。
[即学即练]
1.判断正误(对的在括号内打√,错的在括号内打×)。
(1)油脂都是不饱和高级脂肪酸的甘油酯,为高分子化合物。( )
(2)天然植物油常温下一般呈液态,有恒定的熔、沸点。( )
(3)油脂在碱性条件下水解的程度大于在酸性条件下水解的程度。( )
(4)油脂硬化和水解的反应都属于取代反应。( )
(5)简单甘油酯是纯净物,混合甘油酯是混合物。( )
(6)乙酸乙酯在碱性条件下的水解反应属于皂化反应。( )
2.下列物质不能与NaOH反应的是( )
A.乙酸 B.乙酰胺
C.硬脂酸甘油酯 D.福尔马林
3.乙酸甲酯在KOH溶液中水解得到的产物是( )
A.乙酸和甲醇 B.乙酸钾和乙醇
C.甲酸和甲醇 D.乙酸钾和甲醇
4.营养学研究发现,大脑的生长发育与不饱和脂肪酸密切相关,深海鱼油中提取的“DHA”就是一种不饱和程度很高的脂肪酸,被称为“脑黄金”,它的分子中含有6个碳碳双键,学名为二十六碳六烯酸,它的化学式应是( )
A.C25H50COOH B.C26H41COOH
C.C25H39COOH D.C26H47COOH
5.下列物质中:
(1)属于简单甘油酯的是(填序号,下同)________。
(2)属于混合甘油酯的是________。
(3)①发生皂化反应的化学方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)③发生氢化反应的化学方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
核心素养——合作·分享
提升点一 酯、油脂、矿物油的比较
例1. 根据下列实验,确定物质A和B是矿物油还是动物油。
(1)实验:取少量油状液体放在洁净试管里,加入NaOH溶液并加热,冷却后加水振荡。
(2)现象:盛有A的试管内出现肥皂的泡沫,盛有B的试管内无明显现象。
(3)结论:A是________,B是________。
(4)分析依据:______________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
[提升1] (1)植物油和石蜡油虽然都被称作“油”,但从化学组成和分子结构来看,它们是完全不同的。下列说法中正确的是( )
A.植物油属于纯净物,石蜡油属于混合物
B.植物油属于酯类,石蜡油属于烃类
C.植物油属于有机物,石蜡油属于无机物
D.植物油属于高分子化合物,石蜡油属于小分子化合物
(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.前者能水解,后者不能水解
关键能力
酯、油脂和矿物油的对比辨析
1.酯和油脂的比较
2.油脂和矿物油的比较
状元随笔 (1)植物油与裂化汽油均含碳碳双键,能使溴水和酸性KMnO4溶液褪色。
(2)区别油脂(酯)与矿物油的一般方法是加含酚酞的NaOH溶液,加热,红色变浅,最后不分层的为油脂(酯),否则为矿物油(烃)。
提升点二 酰胺和胺的结构与性质
例2. 某些高温油炸食品中含有一定量的 (丙烯酰胺),食品中过量的丙烯酰胺可能引起令人不安的食品安全问题,关于丙烯酰胺有下列叙述:①能使酸性KMnO4溶液褪色;②能发生加聚反应;③只有4种同分异构体;④能与氢气发生加成反应。其中正确的是( )
A.①②③ B.②③④
C.①③④ D.①②④
[提升2] 多巴胺结构如图所示,下列说法错误的是( )
A.多巴胺分子式为C8H11NO2
B.多巴胺可以发生加成、取代、氧化反应
C.和溴水反应时,1 ml多巴胺可以消耗6 ml溴单质
D.多巴胺既可以与强酸反应,又可以与强碱反应
关键能力
“氨”“铵”“胺”和“酰胺”的区别与联系
“氨”:分子式为NH3的一种无机物。NH3的水溶液叫作氨水。
“铵”:由NH3衍生所得的正一价阳离子,符号是,在化合物中其化学性质和一价金属离子相似,所对应的物质是铵盐。
“胺”:烃基取代氨分子中的氢原子而形成的化合物叫作胺。羧酸的一类衍生物R—CONH2叫作酰胺,如CH3—CONH2叫作乙酰胺。
、NH3、R—NH2和RCO—NH2中的N,都发生了sp3型原子轨道杂化。
NH3、R—NH2和RCO—NH2中的N,在价电子层上有1对孤对电子。
NH3、R—NH2和RCO—NH2都能跟酸发生化学反应生成盐,例如:
NH3+HCl===NH4Cl
R—NH2+HCl―→R—NH3Cl
RCO—NH2+H2O+HCl―→NH4Cl+RCOOH
和RCO—NH2都能跟碱发生化学反应生成NH3,例如:
素养形成——自测·自评
1.下列物质在碱性条件下均能发生水解反应的一组物质是( )
①溴乙烷 ②乙酸乙酯 ③花生油 ④苯甲酰胺 ⑤丙三醇 ⑥石蜡油
A.全部 B.①②③④⑤
C.只有①②③ D.①②③④
2.油脂能发生的反应有( )
①皂化反应 ②使酸性高锰酸钾溶液褪色 ③使溴水褪色 ④氧化反应 ⑤还原反应 ⑥加成反应
A.①⑤ B.①②③④
C.①④⑤⑥ D.全部
3.区别植物油和矿物油的正确方法是( )
A.加酸性KMnO4溶液,振荡
B.加NaOH溶液,煮沸
C.加新制Cu(OH)2悬浊液,煮沸
D.加溴水,振荡
4.在一定条件下,动植物油脂与醇反应可制备生物柴油,化学方程式如下:
下列叙述错误的是( )
A.生物柴油可由可再生资源制得
B.生物柴油是不同酯组成的混合物
C.动植物油脂是高分子化合物
D.“地沟油”可用于制备生物柴油
5.某一有机物A可发生下列变化:
已知C为羧酸,且C、E不发生银镜反应,则A的结构可能有( )
A.4种 B.3种
C.2种 D.1种
6.水果糖是深受人们喜爱的一种食品。但是大多数水果糖中并未真正加入水果,比如菠萝水果糖中并未加入菠萝,而是加入了具有菠萝香味的丁酸乙酯。下列有关丁酸乙酯的说法不正确的是( )
A.丁酸乙酯的结构简式为
B.它可由乙酸和丁醇发生酯化反应得到
C.它在碱性条件下比在酸性条件下水解更彻底
D.它与乙酸乙酯互为同系物
7.120 ℃以上的温度烹制富含淀粉类食品时,会产生致癌物丙烯酰胺,其结构简式如图,它可看作丙烯酸中的—OH被—NH2取代的产物,下列有关丙烯酰胺的叙述不正确的是( )
A.该物质的化学式为C3H4NO
B.该物质能使酸性KMnO4溶液褪色
C.该物质含有酰胺基
D.该物质属于羧酸衍生物
8.如图为硬脂酸甘油酯在碱性条件下水解的装置图。进行皂化反应时的步骤如下:
(1)在圆底烧瓶中装入7~8 g硬脂酸甘油酯,然后加入2~3 g氢氧化钠、5 mL水和10 mL酒精。加入酒精的作用是____________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)隔着石棉网给混合物加热约10 min,皂化反应基本完成,所得的混合物为________(填“悬浊液”“乳浊液”“溶液”或“胶体”)。
(3)向所得混合物中加入________,静置一段时间,溶液分为上下两层,肥皂在________层,这个操作称为________。
(4)图中长玻璃导管的作用为________________________________________________。
第2课时 羧酸衍生物
必备基础
新知预习
一、
1.(2)酯基或
2.小于 难 易 液
3.(1)
(2)二、
1.甘油 高级脂肪酸 酯
4.C17H35COOH C17H33COOH
5.难 小 混合物 没有
6.(1)①
②
皂化 肥皂 高级脂肪酸钠
(2)
氢化 硬化 人造脂肪 硬化油
三、
1.(1)甲胺 (2)碱
2.(1)氨基 (2)酰胺基 (3)RCOOH+NH4Cl
RCOONa+NH3↑
即学即练
1.答案:(1)× (2)× (3)√ (4)× (5)× (6)×
2.答案:D
3.答案:D
4.解析:饱和一元羧酸的通式为CnH2n+1COOH,由于“DHA”的分子中含有6个碳碳双键,共26个碳原子,故烃基有25个碳,且与饱和烃基相比少12个H,因此化学式为C25H39COOH。
答案:C
5.解析:油脂的分子结构中有区别的是烃基部分,若一个油脂分子中的三个烃基相同,则为简单甘油酯,若一个油脂分子中的烃基不完全相同,则形成的酯称为混合甘油酯。在①中存在三个酯基,所以一分子的该油脂可消耗3分子的NaOH。③分子的烃基部分有两个碳碳双键,与H2以1∶2的比例发生加成反应。
答案:(1)① (2)②③
(3)
(4)
核心素养
例1 解析:矿物油属于烃类物质,根据烃的性质可知矿物油与NaOH溶液不反应;而动物油属于油脂,是酯类化合物,在NaOH溶液中可以发生皂化反应。
答案:(3)动物油 矿物油 (4)动物油属于油脂,在NaOH溶液中可以发生皂化反应,盛A的试管内出现肥皂泡沫,所以A中是动物油;矿物油的主要成分为烃类化合物,与NaOH溶液不反应,盛B的试管内无明显现象,故B为矿物油。
提升1 答案:(1)B (2)C
例2 解析:①含碳碳双键,能使酸性KMnO4溶液褪色,故正确。②含碳碳双键,能发生加聚反应,故正确。③同分异构体如H2N—CH===CH—CHO、CH≡C—CH2—O—NH2、CH≡C—O—CH2—NH2、CH3—C≡C—O—NH2、CH2===CH—CH2—NO等,多于4种,故错误。④含碳碳双键,能与氢气发生加成反应,故正确。
答案:D
提升2 解析:A对,由有机物多巴胺的结构简式可以知道,它的分子中含有8个C原子,11个H原子,1个N原子和2个O原子,则分子式为C8H11NO2。B对,该有机物的分子中含有酚羟基、氨基和苯环,故可发生取代反应、氧化反应和加成反应。C错,该有机物分子中含有2个酚羟基,羟基的邻位和对位的氢原子可被取代,则和溴水反应时,1 ml多巴胺可以消耗3 ml溴单质。D对,该有机物分子中含有氨基,可与酸发生反应,含有酚羟基,可与碱发生反应。
答案:C
素养形成
1.答案:D
2.解析:根据该物质结构,含有碳碳不饱和键,所以可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,即氧化反应,可使溴水褪色,属于加成反应,可与氢气发生加成反应,即还原反应,而且属于油脂,可发生皂化反应。
答案:D
3.解析:植物油分子中有碳碳双键,能与酸性KMnO4溶液、溴水反应,它的分子中不含—CHO,与新制Cu(OH)2悬浊液不反应;矿物油(如汽油、煤油)属于烃类的混合物,不含—CHO,也不与新制(Cu(OH)_(2))悬浊液反应,有的矿物油中(如裂化汽油)含有碳碳双键,也能与酸性KMnO4溶液、溴水反应。故A、C、D不正确;植物油属于酯类,加NaOH溶液并煮沸发生水解反应,生成的高级脂肪酸钠、甘油和水混在一起,不分层,而矿物油与NaOH溶液不反应,且互不相溶,可分层,故B符合题意。
答案:B
4.答案:C
5.解析:A的结构可能有CH3COOCH(CH3)CH2CH3,CH3CH2COOCH(CH3)2。
答案:C
6.解析:丁酸乙酯制备时应用丁酸和乙醇反应得到,酯在碱性条件下水解更彻底,根据同系物定义可知,它与乙酸乙酯互为同系物。
答案:B
7.解析:根据结构简式可知,该物质的化学式为C3H5NO,故A错误;含碳碳双键,则能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故B正确;为酰胺基,故C正确;它可看作丙烯酸中的—OH被—NH2取代的产物,属于羧酸衍生物,故D正确。
答案:A
8.解析:硬脂酸甘油酯在碱性条件下发生皂化反应。实验时为了便于硬脂酸甘油酯和NaOH溶液充分混合均匀,反应彻底,常加入一定量的乙醇作溶剂,以提高原料的利用率;图中长玻璃导管的作用除导气外,还兼有冷凝回流的作用;实验完成后,需向反应混合物中加入食盐,进行盐析,其中上层为硬脂酸钠。
答案:(1)溶解硬脂酸甘油酯 (2)胶体
(3)NaCl 上 盐析 (4)导气兼冷凝回流
分类
饱和脂肪酸
不饱和脂肪酸
名称
软脂酸
硬脂酸
油酸
亚油酸
结构
简式
C15H31COOH
________
________
C17H31COOH
酯
油脂
结构
特点
(R和R′可以相同,
也可以不同
R1、R2和R3可以
相同,也可以不同
化学
性质
能发生水解反应
能发生水解反应,有的能发生氢化反应,油脂在碱性条件下的水解反应又叫皂化反应
联系
油脂属于特殊的酯
高中化学人教版 (2019)选择性必修3第三章 烃的衍生物第四节 羧酸 羧酸衍生物第一课时学案设计: 这是一份高中化学人教版 (2019)选择性必修3第三章 烃的衍生物第四节 羧酸 羧酸衍生物第一课时学案设计,共12页。
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高中化学人教版 (2019)选择性必修3第四节 羧酸 羧酸衍生物第2课时学案设计: 这是一份高中化学人教版 (2019)选择性必修3第四节 羧酸 羧酸衍生物第2课时学案设计,共11页。学案主要包含了油脂,酰胺等内容,欢迎下载使用。