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高中化学鲁科版 (2019)必修 第二册第3章 简单的有机化合物第3节 饮食中的有机化合物背景图课件ppt
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这是一份高中化学鲁科版 (2019)必修 第二册第3章 简单的有机化合物第3节 饮食中的有机化合物背景图课件ppt，共60页。PPT课件主要包含了CnH2Om，化合物，能否水解，水解产物不同，②分类，C6H12O6，C12H22O11，C6H10O5n，葡萄糖果糖，蔗糖麦芽糖等内容，欢迎下载使用。
一、糖类1.组成和分类(1)组成。糖类是由________三种元素组成的一类有机化合物,其组成大多可以用通式________表示,过去曾称其为____________。
(2)分类。①糖类根据其_________以及_____________进行分类。
2.葡萄糖(1)组成和结构。
CH2OH(CHOH)4CHO
(2)性质。①与新制Cu(OH)2悬浊液反应。
实验现象:_______________________。实验结论:葡萄糖具有_____性,能被弱氧化剂如新制的Cu(OH)2悬浊液氧化,生成砖红色_________沉淀。②在人体组织中缓慢氧化,为生命活动提供能量。化学方程式为_______________________。
试管中有砖红色沉淀生成
C6H12O6+6O2 6CO2+6H2O
3.淀粉和纤维素(1)组成。
(2)主要性质。二者都为多糖,均可发生_____反应,反应的最终产物均为_______。
(3)用途。①淀粉为人体提供_____,具体变化过程可表示为食物中的淀粉[(C6H10O5)n] 糊精[(C6H10O5)x](x
【想一想】(1)所有的糖都有甜味吗?提示:不一定。单糖、低聚糖有甜味,多糖没有甜味。(2)糖类化合物都可以用Cn(H2O)m来表示吗?提示:不一定。有些糖可以用Cn(H2O)m来表示,如葡萄糖、蔗糖等;但有些糖不能用Cn(H2O)m来表示,如鼠李糖的分子式为C6H12O5。
【巧判断】(1)单糖就是碳原子数最少的糖。( )提示:×。单糖是指不能再水解的糖。(2)可以用新制氢氧化铜鉴别蔗糖和葡萄糖。( )提示:√。葡萄糖可以与新制氢氧化铜反应生成砖红色沉淀,蔗糖不能。
(3)蔗糖和麦芽糖是同分异构体。( )提示:√。蔗糖和麦芽糖的化学式都是C12H22O11,但是二者结构不同,因此属于同分异构体。(4)淀粉水解的最终产物是二氧化碳和水。( )提示:×。淀粉水解的最终产物是葡萄糖。
二、油脂1.组成和结构
其中R1、R2、R3可能相同,也可能不同,天然油脂属于_______(填“纯净物”或“混合物”)。
4.化学性质(1)在适当条件下水解生成___________________________)和_____。(2)亚油酸(C17H31COOH)甘油酯常温下呈液态,其烃基上含有 ,能与H2、Br2等发生加成反应。
高级脂肪酸(或高级脂肪
5.用途(1)亚油酸等高级脂肪酸参与前列腺素的合成。(2)食用。(3)生产_____和_____。
【想一想】(1)为什么说油脂也属于酯类化合物?提示:油脂都是高级脂肪酸与甘油反应生成的酯,分子结构中含有酯基。(2)油脂的熔点与分子结构中碳碳双键的数量有何关系?提示:油脂中都含有一定数量的碳碳双键,植物油中碳碳双键数量较多,熔点较低,动物脂肪中碳碳双键数量较少,熔点较高。
(3)植物油和矿物油有何不同?提示:植物油属于酯类化合物,由碳、氢、氧三种元素组成,矿物油是石油提炼而来的,属于烃类,由碳、氢两种元素组成。
【情景·思考】氢化植物油是一种人工油脂,包括人们熟知的奶精、植脂末、人造奶油、代可可脂等。它是普通植物油在一定的温度和压力下加入氢催化而成。经过氢化的植物油硬度增加,保持固体的形状,可塑性、融合性、乳化性都增强,可以使食物更加酥脆。同时,还能够延长食物的保质期,因此被广泛地应用于食品加工。
植物油氢化的反应属于哪一类有机化学反应?为什么氢化植物油可以延长食物的保质期?提示:植物油中含有一定数量的碳碳双键,催化加氢属于加成反应;含有碳碳双键的有机物容易被空气中的氧气氧化,碳碳双键被加成后变成单键,不易被氧化变质。
知识点一 糖类的组成、结构和性质【重点释疑】1.葡萄糖(1)分子结构特点。
2.麦芽糖与蔗糖(1)分子式均为C12H22O11,二者互为同分异构体;(2)二者均属于双糖,一定条件下能水解生成两分子的单糖。
3.淀粉水解程度的判断及水解产物的检验。(1)实验原理。用新制Cu(OH)2悬浊液和碘水来检验淀粉在水溶液中是否发生了水解及水解是否已进行完全。
(3)实验现象及结论。
【规律总结】淀粉水解程度的检验方法(1)检验水解产物时,首先要加入NaOH溶液中和H2SO4后再进行实验。否则新制氢氧化铜悬浊液会与硫酸反应而无法得到正确的结论。(2)要验证混合液中是否还有淀粉应直接取水解后的混合液加碘水,而不能在加入NaOH溶液后再加碘水,否则因碘与NaOH反应而不能得到正确的结论。
【思考·讨论】(1)糖类与新制氢氧化铜悬浊液共热时都有红色沉淀生成吗?提示:不一定。葡萄糖、果糖有此现象,蔗糖和多糖没有。
(2)淀粉和纤维素互为同分异构体吗?提示:不是。淀粉和纤维素是由几百到几千个葡萄糖单元构成的高分子化合物,它们的组成通式是(C6H10O5)n,但因为n值不固定,因此不属于同分异构体。
【案例示范】【典例】(2019·衡水高一检测)核糖是合成核酸的重要原料,其结构简式为CH2OHCHOHCHOHCHOHCHO,下列关于核糖的叙述正确的是( )
A.与葡萄糖互为同分异构体B.可以与银氨溶液作用形成银镜C.与葡萄糖互为同系物D.可以使石蕊溶液变红
【解题指南】解答本题时应注意以下两点:(1)注意同分异构体和同系物的判断;(2)明确核糖中含有的官能团,进一步确定其性质。
【解析】选B。根据核糖的结构简式可知其分子式为C5H10O5,而葡萄糖的分子式为C6H12O6,故二者既不是同分异构体,也不是同系物,A、C项错误;因核糖分子中有—CHO,故能发生银镜反应,但无—COOH,不能使石蕊溶液变红,B项正确,D项错误。
【迁移·应用】1.(2019·南昌高一检测)葡萄糖的结构简式为CH2OH—CHOH—CHOH—CHOH—CHOH—CHO,其对应的性质不正确的是( )
A.与钠反应放出氢气B.可与乙酸发生酯化反应C.与新制的氢氧化铜反应产生砖红色沉淀D.可与小苏打溶液反应产生气泡
【解析】选D。葡萄糖含有羟基,故能与钠反应放出氢气,能与乙酸发生酯化反应;含有醛基,能与新制的氢氧化铜反应产生砖红色沉淀。葡萄糖分子中无羧基,与NaHCO3溶液不反应,D项错误。
2.(2019·安阳高一检测)把过量氢氧化钠溶液和硫酸铜溶液加入某病人的尿液中微热时,如果观察到砖红色沉淀,说明该尿液中含有( )A.CH3COOHD.C6H12O6(葡萄糖)
【解析】选D。加入氢氧化钠和硫酸铜溶液相当于加入氢氧化铜,题给四种物质,只有葡萄糖能与氢氧化铜反应生成砖红色沉淀。
【补偿训练】(2019·苏州高一检测)向淀粉溶液中加少量稀硫酸加热,使淀粉水解,为测定其水解程度,需要加入的试剂是 ( )①NaOH溶液 ②新制的Cu(OH)2悬浊液 ③碘水A.③ B.②③ C.①②③ D.①③
【解析】选C。检验淀粉用碘水,检验葡萄糖用新制的Cu(OH)2悬浊液,检验前必须先用NaOH除去水解反应中的催化剂稀硫酸。
【素养提升】醋酸纤维素(简写为CA,或称为乙酸纤维素,纤维素乙酸酯),首次制备于1865年,是纤维素的乙酸酯。CA用于照相胶片的片基,是某些黏合剂的组分之一,也用作合成纤维和手工用具的材料。
为什么可以用纤维素来制取纤维素乙酸酯?提示:用纤维素来制取纤维素乙酸酯,说明纤维素的分子结构中含有羟基,与羧酸在一定条件下发生酯化反应生成乙酸酯。
知识点二 油脂的性质【重点释疑】1.酯的性质(1)酯的组成与结构酯的结构式可表示为 ,官能团名称为酯基,其结构为 。
(2)酯化反应与酯的水解反应对比
2.油脂的性质(1)油脂的水解反应:
(2)油脂和矿物油的比较
【思考·讨论】(1)人们经常用热的纯碱溶液洗涤炊具上的油污,其原理是什么?提示:油污的主要成分为油脂。油脂属于酯,不溶于水,但在碱性条件下水解生成易溶于水的高级脂肪酸盐和甘油。纯碱的水溶液显碱性,并且温度升高碱性增强,因此用热的纯碱溶液洗涤炊具上的油污效果更好。
(2)油脂的水解反应一定是皂化反应吗?提示:不一定。油脂在碱性条件下的水解是皂化反应,酸性条件下的水解不是皂化反应。
【案例示范】【典例】(2019·虹口区高一检测)下列关于酯水解的说法不正确的是( )A.因为酯在碱性条件下水解较彻底,所以凡是油脂的水解都要在碱性条件下进行B. 与H2O发生水解反应,生成乙酸和乙醇
C.油脂的水解类似于乙酸乙酯的水解D.油脂不管在哪种条件下水解都生成丙三醇
【解析】选A。酯的水解条件的选择依据是看要得到何种产物,不能一概而论,A错; 与H2O发生水解反应,生成 和C2H5OH,B正确;油脂属于酯类,其水解类似于乙酸乙酯的水解,C正确;油脂是高级脂肪酸的甘油酯,无论哪种条件下水解都生成丙三醇,D正确。
【迁移·应用】(2019·济南高一检测)下列关于酯的水解反应与酯化反应的比较中正确的是( )A.两个反应均可采用水浴加热B.两个反应使用的硫酸作用完全相同C.两个反应均可看作取代反应D.两个反应一定都是可逆反应
【解析】选C。酯化反应温度较高,需要采用酒精灯加热,选项A错误;酯化反应中使用的是浓硫酸,起催化和吸水作用,而酯的水解反应中使用的是稀硫酸,只是起催化作用,选项B错误;酯的碱性水解,不是可逆反应,选项D错误。
【补偿训练】1.(2019·晋江高一检测)下列有关油脂的叙述中,不正确的是( )A.油脂没有固定的熔点和沸点,所以油脂是混合物B.油脂是由高级脂肪酸和甘油所生成的酯C.油脂是酯的一种D.油脂都不能使溴水褪色
【解析】选D。纯净物有固定的熔、沸点,油脂没有固定的熔、沸点,所以是混合物。油脂是高级脂肪酸与丙三醇作用的产物,属于酯类。油脂结构中的烃基有些是不饱和的,含有碳碳双键,可使溴水褪色。
2.(2019·蚌埠高一检测)区别植物油和矿物油的正确方法是( )A.加酸性高锰酸钾溶液,振荡B.加NaOH溶液,加热C.加新制的氢氧化铜,加热D.加溴水,振荡
【解析】选B。植物油是油脂,可水解;矿物油是石油,不能水解。
【素养提升】据上海媒体报道,地沟油制生物柴油正式向社会投放, 2座中石化加油站开放供应B5生物柴油。这种柴油是由5%生物柴油和95%石油柴油混合的调和燃料,这是全国餐厨废弃油脂制生物柴油首次进入成品油终端销售市场。这种生物柴油与石油柴油组成上相同吗?
提示:不同。生物柴油来自地沟油的深加工,地沟油的主要成分是油脂,含碳、氢、氧元素;而石油柴油属于烃类,组成元素为碳、氢元素。
一、糖类1.组成和分类(1)组成。糖类是由________三种元素组成的一类有机化合物,其组成大多可以用通式________表示,过去曾称其为____________。
(2)分类。①糖类根据其_________以及_____________进行分类。
2.葡萄糖(1)组成和结构。
CH2OH(CHOH)4CHO
(2)性质。①与新制Cu(OH)2悬浊液反应。
实验现象:_______________________。实验结论:葡萄糖具有_____性,能被弱氧化剂如新制的Cu(OH)2悬浊液氧化,生成砖红色_________沉淀。②在人体组织中缓慢氧化,为生命活动提供能量。化学方程式为_______________________。
试管中有砖红色沉淀生成
C6H12O6+6O2 6CO2+6H2O
3.淀粉和纤维素(1)组成。
(2)主要性质。二者都为多糖,均可发生_____反应,反应的最终产物均为_______。
(3)用途。①淀粉为人体提供_____,具体变化过程可表示为食物中的淀粉[(C6H10O5)n] 糊精[(C6H10O5)x](x
【想一想】(1)所有的糖都有甜味吗?提示:不一定。单糖、低聚糖有甜味,多糖没有甜味。(2)糖类化合物都可以用Cn(H2O)m来表示吗?提示:不一定。有些糖可以用Cn(H2O)m来表示,如葡萄糖、蔗糖等;但有些糖不能用Cn(H2O)m来表示,如鼠李糖的分子式为C6H12O5。
【巧判断】(1)单糖就是碳原子数最少的糖。( )提示:×。单糖是指不能再水解的糖。(2)可以用新制氢氧化铜鉴别蔗糖和葡萄糖。( )提示:√。葡萄糖可以与新制氢氧化铜反应生成砖红色沉淀,蔗糖不能。
(3)蔗糖和麦芽糖是同分异构体。( )提示:√。蔗糖和麦芽糖的化学式都是C12H22O11,但是二者结构不同,因此属于同分异构体。(4)淀粉水解的最终产物是二氧化碳和水。( )提示:×。淀粉水解的最终产物是葡萄糖。
二、油脂1.组成和结构
其中R1、R2、R3可能相同,也可能不同,天然油脂属于_______(填“纯净物”或“混合物”)。
4.化学性质(1)在适当条件下水解生成___________________________)和_____。(2)亚油酸(C17H31COOH)甘油酯常温下呈液态,其烃基上含有 ,能与H2、Br2等发生加成反应。
高级脂肪酸(或高级脂肪
5.用途(1)亚油酸等高级脂肪酸参与前列腺素的合成。(2)食用。(3)生产_____和_____。
【想一想】(1)为什么说油脂也属于酯类化合物?提示:油脂都是高级脂肪酸与甘油反应生成的酯,分子结构中含有酯基。(2)油脂的熔点与分子结构中碳碳双键的数量有何关系?提示:油脂中都含有一定数量的碳碳双键,植物油中碳碳双键数量较多,熔点较低,动物脂肪中碳碳双键数量较少,熔点较高。
(3)植物油和矿物油有何不同?提示:植物油属于酯类化合物,由碳、氢、氧三种元素组成,矿物油是石油提炼而来的,属于烃类,由碳、氢两种元素组成。
【情景·思考】氢化植物油是一种人工油脂,包括人们熟知的奶精、植脂末、人造奶油、代可可脂等。它是普通植物油在一定的温度和压力下加入氢催化而成。经过氢化的植物油硬度增加,保持固体的形状,可塑性、融合性、乳化性都增强,可以使食物更加酥脆。同时,还能够延长食物的保质期,因此被广泛地应用于食品加工。
植物油氢化的反应属于哪一类有机化学反应?为什么氢化植物油可以延长食物的保质期?提示:植物油中含有一定数量的碳碳双键,催化加氢属于加成反应;含有碳碳双键的有机物容易被空气中的氧气氧化,碳碳双键被加成后变成单键,不易被氧化变质。
知识点一 糖类的组成、结构和性质【重点释疑】1.葡萄糖(1)分子结构特点。
2.麦芽糖与蔗糖(1)分子式均为C12H22O11,二者互为同分异构体;(2)二者均属于双糖,一定条件下能水解生成两分子的单糖。
3.淀粉水解程度的判断及水解产物的检验。(1)实验原理。用新制Cu(OH)2悬浊液和碘水来检验淀粉在水溶液中是否发生了水解及水解是否已进行完全。
(3)实验现象及结论。
【规律总结】淀粉水解程度的检验方法(1)检验水解产物时,首先要加入NaOH溶液中和H2SO4后再进行实验。否则新制氢氧化铜悬浊液会与硫酸反应而无法得到正确的结论。(2)要验证混合液中是否还有淀粉应直接取水解后的混合液加碘水,而不能在加入NaOH溶液后再加碘水,否则因碘与NaOH反应而不能得到正确的结论。
【思考·讨论】(1)糖类与新制氢氧化铜悬浊液共热时都有红色沉淀生成吗?提示:不一定。葡萄糖、果糖有此现象,蔗糖和多糖没有。
(2)淀粉和纤维素互为同分异构体吗?提示:不是。淀粉和纤维素是由几百到几千个葡萄糖单元构成的高分子化合物,它们的组成通式是(C6H10O5)n,但因为n值不固定,因此不属于同分异构体。
【案例示范】【典例】(2019·衡水高一检测)核糖是合成核酸的重要原料,其结构简式为CH2OHCHOHCHOHCHOHCHO,下列关于核糖的叙述正确的是( )
A.与葡萄糖互为同分异构体B.可以与银氨溶液作用形成银镜C.与葡萄糖互为同系物D.可以使石蕊溶液变红
【解题指南】解答本题时应注意以下两点:(1)注意同分异构体和同系物的判断;(2)明确核糖中含有的官能团,进一步确定其性质。
【解析】选B。根据核糖的结构简式可知其分子式为C5H10O5,而葡萄糖的分子式为C6H12O6,故二者既不是同分异构体,也不是同系物,A、C项错误;因核糖分子中有—CHO,故能发生银镜反应,但无—COOH,不能使石蕊溶液变红,B项正确,D项错误。
【迁移·应用】1.(2019·南昌高一检测)葡萄糖的结构简式为CH2OH—CHOH—CHOH—CHOH—CHOH—CHO,其对应的性质不正确的是( )
A.与钠反应放出氢气B.可与乙酸发生酯化反应C.与新制的氢氧化铜反应产生砖红色沉淀D.可与小苏打溶液反应产生气泡
【解析】选D。葡萄糖含有羟基,故能与钠反应放出氢气,能与乙酸发生酯化反应;含有醛基,能与新制的氢氧化铜反应产生砖红色沉淀。葡萄糖分子中无羧基,与NaHCO3溶液不反应,D项错误。
2.(2019·安阳高一检测)把过量氢氧化钠溶液和硫酸铜溶液加入某病人的尿液中微热时,如果观察到砖红色沉淀,说明该尿液中含有( )A.CH3COOHD.C6H12O6(葡萄糖)
【解析】选D。加入氢氧化钠和硫酸铜溶液相当于加入氢氧化铜,题给四种物质,只有葡萄糖能与氢氧化铜反应生成砖红色沉淀。
【补偿训练】(2019·苏州高一检测)向淀粉溶液中加少量稀硫酸加热,使淀粉水解,为测定其水解程度,需要加入的试剂是 ( )①NaOH溶液 ②新制的Cu(OH)2悬浊液 ③碘水A.③ B.②③ C.①②③ D.①③
【解析】选C。检验淀粉用碘水,检验葡萄糖用新制的Cu(OH)2悬浊液,检验前必须先用NaOH除去水解反应中的催化剂稀硫酸。
【素养提升】醋酸纤维素(简写为CA,或称为乙酸纤维素,纤维素乙酸酯),首次制备于1865年,是纤维素的乙酸酯。CA用于照相胶片的片基,是某些黏合剂的组分之一,也用作合成纤维和手工用具的材料。
为什么可以用纤维素来制取纤维素乙酸酯?提示:用纤维素来制取纤维素乙酸酯,说明纤维素的分子结构中含有羟基,与羧酸在一定条件下发生酯化反应生成乙酸酯。
知识点二 油脂的性质【重点释疑】1.酯的性质(1)酯的组成与结构酯的结构式可表示为 ,官能团名称为酯基,其结构为 。
(2)酯化反应与酯的水解反应对比
2.油脂的性质(1)油脂的水解反应:
(2)油脂和矿物油的比较
【思考·讨论】(1)人们经常用热的纯碱溶液洗涤炊具上的油污,其原理是什么?提示:油污的主要成分为油脂。油脂属于酯,不溶于水,但在碱性条件下水解生成易溶于水的高级脂肪酸盐和甘油。纯碱的水溶液显碱性,并且温度升高碱性增强,因此用热的纯碱溶液洗涤炊具上的油污效果更好。
(2)油脂的水解反应一定是皂化反应吗?提示:不一定。油脂在碱性条件下的水解是皂化反应,酸性条件下的水解不是皂化反应。
【案例示范】【典例】(2019·虹口区高一检测)下列关于酯水解的说法不正确的是( )A.因为酯在碱性条件下水解较彻底,所以凡是油脂的水解都要在碱性条件下进行B. 与H2O发生水解反应,生成乙酸和乙醇
C.油脂的水解类似于乙酸乙酯的水解D.油脂不管在哪种条件下水解都生成丙三醇
【解析】选A。酯的水解条件的选择依据是看要得到何种产物,不能一概而论,A错; 与H2O发生水解反应,生成 和C2H5OH,B正确;油脂属于酯类,其水解类似于乙酸乙酯的水解,C正确;油脂是高级脂肪酸的甘油酯,无论哪种条件下水解都生成丙三醇,D正确。
【迁移·应用】(2019·济南高一检测)下列关于酯的水解反应与酯化反应的比较中正确的是( )A.两个反应均可采用水浴加热B.两个反应使用的硫酸作用完全相同C.两个反应均可看作取代反应D.两个反应一定都是可逆反应
【解析】选C。酯化反应温度较高,需要采用酒精灯加热,选项A错误;酯化反应中使用的是浓硫酸,起催化和吸水作用,而酯的水解反应中使用的是稀硫酸,只是起催化作用,选项B错误;酯的碱性水解,不是可逆反应,选项D错误。
【补偿训练】1.(2019·晋江高一检测)下列有关油脂的叙述中,不正确的是( )A.油脂没有固定的熔点和沸点,所以油脂是混合物B.油脂是由高级脂肪酸和甘油所生成的酯C.油脂是酯的一种D.油脂都不能使溴水褪色
【解析】选D。纯净物有固定的熔、沸点,油脂没有固定的熔、沸点,所以是混合物。油脂是高级脂肪酸与丙三醇作用的产物,属于酯类。油脂结构中的烃基有些是不饱和的,含有碳碳双键,可使溴水褪色。
2.(2019·蚌埠高一检测)区别植物油和矿物油的正确方法是( )A.加酸性高锰酸钾溶液,振荡B.加NaOH溶液,加热C.加新制的氢氧化铜,加热D.加溴水,振荡
【解析】选B。植物油是油脂,可水解;矿物油是石油,不能水解。
【素养提升】据上海媒体报道,地沟油制生物柴油正式向社会投放, 2座中石化加油站开放供应B5生物柴油。这种柴油是由5%生物柴油和95%石油柴油混合的调和燃料,这是全国餐厨废弃油脂制生物柴油首次进入成品油终端销售市场。这种生物柴油与石油柴油组成上相同吗?
提示:不同。生物柴油来自地沟油的深加工,地沟油的主要成分是油脂,含碳、氢、氧元素;而石油柴油属于烃类,组成元素为碳、氢元素。
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