沪科技版(2020)必修第二册油脂课后测评
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知道酯的存在、结构和性质,会书写酯的水解反应方程式,能从官能团的角度认识酯、油脂的结构与性质,形成“结构决定性质”的观念,培养“微观探析”的能力。
熟悉油脂的结构与重要性质,能区分脂和酯,认识油脂在生产、生活中的应用,能设计实验探究油脂的水解反应,提高科学探究和社会责任。
课前预习
知识点01 酯的结构和性质
1.酯的结构
(1)酯是羧酸(R—COOH)和醇(R—OH)发生 反应生成的一类有机化合物。
(2)酯的结构可以表示为( )。
(3)酯的官能团为,简写为: ,名称为 。
2.酯的物理性质
酯的密度一般比水 ,碳原子较少的酯类为 态,具有 气味, 溶于水, 溶于有机溶剂。
3.乙酸乙酯的水解反应
乙酸乙酯在酸或碱的存在的条件下能与水发生水解反应:
(1) 。
(2) 。
知识点02 油脂
1.油脂的组成和结构
(1)植物油、动物脂肪的主要成分是 。植物油通常呈 态,动物脂肪通常呈 态。
(2)油脂属于 ,即油脂看成是 ( )和 ( )发生酯化反应的产物。
(3)油脂的结构:
(4)油脂 溶于水,密度比水 。
2.油脂的水解反应
(1)油脂在酸性条件下水解生成 和 ,以硬脂酸甘油酯为例:
(2)硬脂酸甘油酯与NaOH溶液共热的化学方程式为:
油脂在碱性条件下的水解反应又叫 反应,硬脂酸甘油酯与烧碱水解生成的 是肥皂的主要成分, 是一种重要的工业原料。
知识点03 有机化合物官能团的特征反应
1.有机化合物中的官能团与其性质的关系
有机物中的官能团决定有机化合物的 和 。
根据有机化合物的特征反应可以 或 。
2.典型有机化合物官能团的特征反应
知识点总结
考点1 酯
1.酯的概念:酸和醇发生酯化反应生成的一类有机化合物。
2.结构特点
(1)结构通式 (R1、R2为烃基)。
(2)官能团:酯基()。
3.酯的性质
(1)物理性质:密度一般比水小,低级的酯有芳香气味,呈液态或固态,难溶于水。
(2)化学性质
酯在酸或碱存在的条件下能发生水解反应,生成相应的醇和酸(或盐)。写出乙酸乙酯在下列条件下水解的化学方程式:
①在稀硫酸作用下水解:CH3COOCH2CH3+H2OCH3COOH+CH3CH2OH。
②在氢氧化钠溶液中水解:CH3COOCH2CH3+NaOHCH3COONa+CH3CH2OH。
考点2 油脂
1.油脂的组成及分类
2.油脂的结构
油脂可以看成是高级脂肪酸和甘油发生酯化反应的产物,属于酯类化合物。
油脂的结构可表示为,其中R、R′、R″代表高级脂肪酸的烃基。
3.油脂的化学性质
(1)油脂在碱性条件下水解(以硬脂酸甘油酯为例)
①实验探究
②现象:加热混合液,液体逐渐变为黄棕色黏稠状,取少量溶于热水,液体不分层,再加入热的饱和食盐水,液面上有黏稠状固体生成。
③结论:油脂在碱性条件下彻底水解。
写出上述反应的化学反应方程式。
+3NaOH―→+3C17H35COONa
④油脂在碱性条件下的水解反应又叫皂化反应,工业常用来制取肥皂。
(2)油脂在酸或酶条件下水解
+3H2Oeq \(――→,\s\up7(H+))3C17H35COOH+
(3)植物油分子中存在碳碳双键,可以和H2发生加成反应生成硬化油,也能使溴水及酸性KMnO4溶液褪色。
4、油脂和矿物油的比较
考点3 有机化合物官能团的特征反应
1.有机化合物性质和官能团的关系
有机化合物分子中官能团的存在,决定了有机化合物的性质和特征反应,根据其特征反应可以鉴别或预测物质可能的性质。
2.常见有机物、官能团及特征反应
【大招总结】
1.(1)酯的结构简式为,其中两个烃基R和R′可以相同也可以不同,左边的烃基还可以是H,右边的烃基一定不是H。酯的官能团为。
(2)酯化反应和酯的水解反应都是可逆反应,酯在酸性条件下水解不完全,所以化学方程式中用“”;在碱性条件下,由于生成的酸与碱反应,促使酯完全水解,所以化学方程式中用“―→”。
(3)酯的水解反应中,乙酸乙酯分子中断裂的键是中的C—O。而在酯化反应中,乙酸乙酯分子中新形成的化学键也是中的C—O。也就是说“酯化反应时形成的是哪个键,则水解时断开的就是哪个键。
2.
3.有机化合物中官能团
官能团是有机化合物中具有某些特殊性质的原子或原子团。
常见的官能团有:
碳碳双键、碳碳三键、卤素原子(—X)(X=F、Cl、Br、I)、羟基(—OH)、醛基(—CHO)、羧基(—COOH)、硝基(—NO2)、酯基(—COO—)、氨基(—NH2)等。
4.有机化合物的类别与官能团关系
根据有机化合物中的官能团,可以将有机化合物分为不同的类别。
5.油脂的性质
6.油脂和酯的比较
7.酯化反应与酯的水解反应的比较
8.酯类水解的断键规律
酯的水解反应与酯化反应互为可逆反应,根据酯形成的实质——酸脱羟基醇脱氢,可推知酯的水解的断、成键过程可表示为
。
9.酯类的一般通式可写为,官能团为。
10.低级酯具有一定的挥发性,有芳香气味,密度比水的小,难溶于水,易溶于有机溶剂,可用作饮料、糖果、化妆品中的香料和有机溶剂。
11.酯的化学性质——水解反应
乙酸乙酯在酸或碱存在的条件下能与水发生水解反应,生成乙醇和乙酸(或乙酸盐)
CH3COOC2H5+H2OCH3COOH+C2H5OH
CH3COOC2H5+NaOHeq \(――→,\s\up10(△))CH3COONa+C2H5OH
12.酯的水解反应中,乙酸乙酯分子中断裂的键是中的C—O键。由于在酯化反应中,乙酸乙酯分子中新形成的化学键也是中的C—O键。也就是说“酯化反应时形成的是哪个键,则水解时断开的就是哪个键” 。
13.酯是无机含氧酸或有机羧酸与醇通过酯化反应生成的一类有机物,而“油脂”是高级脂肪酸与丙三醇形成的酯,故“酯”中包含“脂”,注意两字的书写,“油脂”不能写为“油酯”。
14.“油”和“脂”都是高级脂肪酸甘油酯。“油”一般不饱和程度较高,熔点较低,室温下为液态;“脂”一般饱和程度较高,熔点较高,室温下为固态,又称为“脂肪”。油通过氢化可以转化为脂肪。另外,油脂是混合物。
15.油脂组成与结构
(1)组成:油脂属于高级脂肪酸甘油酯,即高级脂肪酸(RCOOH)和甘油发生酯化反应的产物。
(2)结构
16.分类
17.物理性质:油脂难溶于水,密度比水小。
18.化学性质
(1)水解反应
如硬脂酸甘油酯在稀H2SO4和NaOH存在下水解的化学方程式分别为
油脂在碱性条件下的水解反应叫皂化反应。洗涤盛过植物油的试管,先用热的NaOH溶液洗涤,再用水洗。
(2)碳碳双键性质
植物油分子中存在碳碳双键(),可使酸性KMnO4溶液、溴水褪色。能与H2发生加成反应,将液态油脂转化为固态油脂。
19.用途:油脂是热值最高的营养物质,也是一种重要的工业原料,用油脂可以制造肥皂和油漆等。
20.油脂的结构及注意问题
(1)油脂的结构可表示为。油脂结构式中的R1、R2、R3代表饱和烃基或不饱和烃基,它们可以相同,也可以不同。
(2)油脂是混合物,没有固定的熔、沸点。
(3)从物质类别来看,油脂是一类特殊的酯,分子中含有官能团(酯基),其可发生水解反应(取代反应)。
(4)油脂的相对分子质量虽然较大,但仍是小分子化合物。
21.油脂和矿物油的比较
典型例题
【例1】某有机物的结构简式如图,则此有机物可发生的反应有
①取代 ②加成 ③氧化 ④酯化 ⑤水解
A.①②③⑤B.②③④⑤C.①②③④⑤D.①②④⑤
【答案】C
【解析】分子中含有碳碳双键,可发生加成反应和氧化反应,含有酯基,可发生水解反应(或取代反应),含有羧基,具有酸性,可发生中和反应、酯化反应,含有羟基,可发生取代反应、消去反应和氧化反应,①②③④⑤均可能发生;
故选C。
【例2】甲基丙烯酸羟乙酯是一种无色透明易流动液体,是制造隐形眼镜的重要原料,其结构简式如图所示。下列有关甲基丙烯酸羟乙酯的叙述正确的是
A.含有含氧官能团为羧基
B.能使溴水和酸性KMnO4溶液褪色,反应原理相同
C.能与Na2CO3反应生成CO2
D.在一定条件下能发生加聚反应
【答案】D
【解析】A.根据物质结构简式可知:该物质分子中含有的含氧官能团为酯基、羟基,A错误;
B.该物质分子中含有不饱和的碳碳双键,能够与溴水发生加成反应而使溴水褪去;含有不饱和的碳碳双键和羟基,它们都具有还原性,可以被酸性KMnO4溶液氧化而使溶液紫色褪色,故能使溴水和酸性KMnO4溶液褪色,反应原理并不相同,B错误;
C.该物质分子中无羧基,因此不能与与Na2CO3反应生成CO2,C错误;
D.该物质分子中含有不饱和的碳碳双键,在一定条件下能够发生加聚反应而产生高聚物,D正确;
故合理选项是D。
【例3】可以判断油脂的皂化反应基本完成的现象是
A.反应后的液体使红色石蕊试纸变蓝色
B.反应后的液体使蓝色石蕊试纸变红色
C.反应后静置,液体分为两层
D.反应后静置,液体不分层
【答案】D
【分析】皂化反应是油脂在碱性条件下的水解反应,产物是甘油和高级脂肪酸盐,甘油和高级脂肪酸盐都溶于水。
【解析】A.无论反应是否基本完成,反应后的液体都呈碱性,都能使红色石蕊试纸变蓝色,A项不选;
B.无论反应是否基本完成,反应后的液体都呈碱性,都不能使蓝色石蕊试纸变色,B项不选;
C.油脂难溶于水,油脂发生皂化反应后的生成物甘油和高级脂肪酸盐都溶于水,反应后静置,液体分为两层,说明反应没有完成,C项不选;
D.油脂难溶于水,油脂发生皂化反应后的生成物甘油和高级脂肪酸盐都溶于水,反应后静置,液体不分层,说明油脂基本完全反应,能说明反应基本完成,D项选;
答案选D。
【例4】下列关于糖类、油脂、蛋白质的说法正确的是
①油脂都不能使溴水褪色
②糖类、油脂和蛋白质都是人体必需的营养物质,它们的组成元素相同
③蛋白质水解能生成多种氨基酸
④蔗糖水解生成互为同分异构体的葡萄糖和果糖
⑤糖类、油脂和蛋白质都能发生水解反应
⑥淀粉、纤维素分子式均为(C6H10O5)n,均属于多糖,互为同分异构体
⑦有些蛋白质遇浓硝酸时呈黄色
A.②③④B.①③⑤C.③④⑦D.②⑤⑥
【答案】C
【解析】①不饱和的油脂不能使溴水褪色,饱和的油脂则不能,故①错误;
②糖类、油脂组成元素是C、H、O,蛋白质含C、H、O、N等元素,组成元素不同,故②错误;
③蛋白质水解生成多种氨基酸,故③正确;
④蔗糖水解生成葡萄糖和果糖,两者分子式均为C6H12O6,互为同分异构体,故④正确;
⑤单糖不能发生水解反应,故⑤错误;
⑥淀粉与纤维素分子式都为(C6H10O5)n,而结构不同,n值不同,不是同分异构体,故⑥错误;
⑦只有含苯环的蛋白质,
【例5】某种油脂的结构简式为,下列说法不正确的是( )
A.油脂没有固定的熔、沸点
B.该油脂在碱性条件下可发生皂化反应
C.该油脂不能使溴水褪色
D.油脂有油和脂肪之分,但都属于酯
【答案】 C
【解析】 油脂为混合物,没有固定的熔、沸点,A项正确;油脂在碱性条件下的水解反应称为皂化反应,B项正确;该油脂中—C17H31含有碳碳不饱和键,能使溴水褪色,C项错误;液态油脂为油,固态油脂为脂肪,但它们都属于酯,D项正确。
强化训练
1.化学与生产生活密切相关,下列说法正确的是
A.光导纤维的主要成分是二氧化硅
B.矿物油溅在衣物上可用热的纯碱溶液去除
C.垃圾填埋和焚烧可以减少对环境的污染
D.利用丁达尔效应可检测气溶胶中的冠状病毒
2.酯类物质广泛存在于香蕉、梨等水果中。某实验小组先从梨中分离出一种酯,然后将分离出的酯水解,得到乙酸和另一种化学式为C6H14O的物质。对于此过程,以下分析中不正确的是
A.C6H14O分子含有羟基
B.C6H14O可与金属钠发生反应
C.实验小组分离出的酯可表示为CH3COOC6H13
D.不需要催化剂,这种酯在水中加热即可大量水解
3.下列各组混合物中,用分液漏斗不能分离的是
A.甲苯和水B.溴乙烷和水C.乙醇和水D.乙酸乙酯和水
4.为提纯下列物质(括号内为杂质),所用的除杂试剂和分离操作不正确的是
A.AB.BC.CD.D
5.下列说法正确的是
A.组成糖类、油脂、蛋白质的元素都是C、H、O三种
B.葡萄糖和蔗糖不互为同分异构体,但属于同系物
C.蛋白质在碱性条件下水解为丙三醇和高级脂肪酸钠
D.“地沟油”经过加工处理后,可以用来制生物柴油和肥皂
6.1,4-二氧六环的一种合成方法如下,下列说法正确的是
A.反应①、②的原子利用率均为100%
B.反应②的反应类型是加成聚合反应
C.环氧乙烷分子中的所有原子处于同一平面
D.与1,4-二氧六环互为同分异构体的酯类只有3种
7.清明上河图描绘了北宋都城的人世风物。下列有关说法错误的是
A.刀剪铺里的铁器是合金制品
B.木质拱桥的材料属于有机高分子材料
C.酒香中含有酯类物质
D.布坊中丝绸的主要成分是纤维素
8.某羧酸酯的分子式为C18H26O5,1ml该酯完全水解得到1ml羧酸和2ml乙醇,该羧酸的分子式为
A.C16H22O5B.C14H16O4C.C14H18O5D.C16H25O5
9.下列指定反应的化学方程式或离子方程式书写正确的是
A.铁与稀硝酸反应:Fe+2H+=Fe2++H2↑
B.苯与浓硝酸共热到50-60℃制取硝基苯:+HNO3H2O+
C.用食醋除去暖水瓶里的水垢:CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑
D.将乙酸乙酯、H2O和稀硫酸充分混合并加热:CH3COOCH2CH3+H218OCH3CO18OH+CH3CH2OH
10.下列说法正确的是
A.氯化钠水溶液可以导电,氯化钠溶液是电解质
B.溶液的导电性与溶液中离子的浓度和离子所带电荷有关
C.月饼包装袋内放置的保鲜剂主要成分有生石灰,可以防止被氧化
D.某溶液中加入稀硫酸,放出无色无味气体,将该气体通入澄清石灰水,溶液变浑浊,证明原溶液中一定含有
11.1ml M在稀硫酸,加热条件下可水解生成1ml草酸和2 ml 。下列说法不正确的是
A.M的分子式为
B.1ml草酸能与2ml发生反应
C.N可能的结构有8种(不考虑立体异构)
D.M、N均可发生氧化反应、加成反应和取代反应
12.乙酸乙酯是一种用途广泛的精细化工产品。工业生产乙酸乙酯的方法很多,如图所示,
则下列说法正确的是
A.反应①②均是取代反应
B.反应③④的原子利用率均为100%
C.乙烯能使酸性高锰酸钾和溴水褪色,其反应原理相同
D.乙醇、乙酸、乙酸乙酯三种无色液体可用溶液鉴别
13.纪录片《舌尖上的中国》展示了中华饮食文化的博大精深。下列烹饪用品的调味成分属于酯类的是( )
A.食盐B.大豆油C.陈醋D.蔗糖
14.下列反应中,不能产生乙酸的是
A.乙醛催化氧化B.乙酸钠与盐酸作用
C.乙酸乙酯在酸性条件下水解D.乙酸乙酯在碱性条件下水解
15.化学与生产、生活、社会密切相关,下列说法不正确的是
A.电动汽车充电、放电过程均有电子转移
B.很多鲜花和水果的香味来自于酯
C.淘米水能产生丁达尔效应,这种淘米水具有胶体的性质
D.碳纳米管是一种比表面积大的有机合成纤维,可用作新型储氢材料
16.(1)写出下列结构简式:
硬脂酸 三溴苯酚 对苯二甲酸 甘油
(2)写方程式:
乙酸乙酯在NaOH条件下的水解
乙醇的催化氧化
环己醇的消去反应
17.油脂的存在和主要应用
存在:油脂存在于植物的 、动物的 和 中。
油脂中的碳链含 时,主要是低沸点的植物油;
油脂中的碳链为 时,主要是高沸点的动物脂肪。
作用:
油脂是食物组成中的重要组成部分,也是产生能量 的营养物质。
1g油脂完全氧化(生成CO2和H2O)时,放出的热量约为39kJ。油脂还有保持体温和保护 的作用。
油脂能增加食物的滋味,增进食欲,保证机体的正常 功能。但饮食中也要控制油脂的摄入量。
18.酯的物理性质
酯的密度一般比水小,碳原子较少的酯类为液态,具有 气味,不溶于水,易溶于有机溶剂。
19.油脂的结构
油脂可以看作由 和 通过 生成的酯,属于 化合物。油脂的结构可表示为 ,其中R、R′、R″代表高级脂肪酸的烃基,可以相同也可以不同;当其相同时称为单甘油酯,不相同时称为混甘油酯,天然油脂大多是混甘油酯,且都是混合物;油脂的官能团主要是 。
20.完成下列填空:
(1)属于人体生命必需微量元素的是 。(填“Fe”、“H”或“Na”)。
(2)在第三周期中,最活泼的非金属元素是 (填元素名称)。
(3)天然气的主要成分是 ,该气体无毒,但泄漏后在空气中达到一定浓度遇明火易 。
(4)原电池是将 能转化成 能的装置。
(5)化学反应根据能量变化可分为吸热反应和 反应,铝热反应属于 反应。
(6)产生能量最高的营养物质是 。
(7)配平下列方程式并指出其中的氧化剂和还原剂:
WO3+__H2W+___H2O
氧化剂 ,还原剂 。
典型有机化合物
结构简式
官能团
特征反应
乙烯
乙炔
乙醇
乙酸
乙酸乙酯
室温下
的状态
代表物
元素组成
物理性质
油脂
油
液态
植物油
C、H、O
密度比水的小,黏度比较大,难溶于水,易溶于有机溶剂
脂肪
固态
动物脂肪
物质
油脂
矿物油
脂肪
油
组成
多种高级脂肪酸的甘油酯
多种烃(石油及
其分馏产物)
含饱和烃基多
含不饱和烃基多
性质
固态或半固态
液态
具有烃的性质,
不能水解
能水解并部分兼有烯烃的性质
鉴别
加含酚酞的NaOH溶
液,加热,红色变浅
加含酚酞的
NaOH溶液,
加热,无变化
常见有机
化合物
官能团
特征反应
乙烯
碳碳双键()
加成反应
乙炔
碳碳三键(—C≡C—)
加成反应
乙醇
羟基(—OH)
取代反应,
催化氧化
乙酸
羧基(—COOH)
酯化反应
乙酸乙酯
酯基()
水解反应
类别
官能团
典型有机化合物
特征反应
烯烃
碳碳双键
CH2=CH2
①加成反应
②使酸性高锰酸钾溶液褪色
炔烃
碳碳三键
CH≡CH
①加成反应
②使酸性高锰酸钾溶液褪色
醇类
羟基(—OH)
CH3CH2—OH
①与金属钠反应生成氢气
②催化氧化
③与酸发生酯化反应
羧酸
羧基(—COOH)
CH3—COOH
①弱酸性
②与醇发生酯化反应
酯类
酯基(—COO—)
CH3COOCH2CH3
水解反应
物质
油脂
酯
油
脂肪
组成
多种高级脂肪酸与甘油反应生成的酯
酸与醇反应生成的一类有机物
烃基中含不饱和键
烃基为饱和键
密度
比水小
溶解性
不溶于水,易溶于有机溶剂
常温状态
液态
固态或半固态
呈液态或固态
化学性质
都水解,油和含碳碳双键的酯能发生加成反应
存在
油料作物籽粒中
动物脂肪中
花、草或动植物体内
联系
油和脂肪统称为油脂,均属于酯类
酯化反应
水解反应
化学方程式
CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O
CH3COOC2H5+H2OCH3COOH+C2H5OH
断键方式
催化剂
浓硫酸
稀硫酸或NaOH溶液
反应类型
酯化反应,取代反应
水解反应,取代反应
物
质
油 脂
矿物油
脂肪
油
组
成
多种高级脂肪酸的甘油酯
多种烃(石油及其分馏产物)
含饱和烃基多
含不饱和烃基多
性质
固态或半固态
液态
具有烃的性质,不能水解
具有酯的性持,能水解并兼有烯烃的性质)
鉴
别
加入滴有酚酞的NaOH溶液,加热,红色变浅
加入滴有酚酞的NaOH溶液,加热,无变化
选项
物质
除杂试剂
分离操作
A
乙酸乙酯(乙酸)
饱和Na2CO3溶液
分液
B
苯(Br2)
NaOH溶液
分液
C
CH4(C2H4)
酸性KMnO4溶液
洗气
D
C2H5OH(H2O)
新制生石灰
蒸馏
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