化学必修 第二册第二单元 食品中的有机化合物教案配套课件ppt

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第二单元 食品中的有机化合物
必备知识 清单破
1.组成与结构 
2.乙醇的物理性质　　乙醇是无色、有特殊香味、易挥发的液体,密度比水的小,能够溶解多种有机物和无机 物,能与水以任意比例互溶。3.乙醇的化学性质(详见定点1)4.乙醇的用途(1)用作酒精灯、内燃机等的燃料。(2)用作生产医药、香料、化妆品、涂料的化工原料。(3)医疗上常用体积分数为75%的乙醇溶液作消毒剂。
1.组成与结构 2.乙酸的物理性质　　乙酸是一种有强烈刺激性气味的无色液体,易溶于水和乙醇。纯净的乙酸在16.6 ℃以下 呈冰状固体,故又称冰醋酸。
(1)酸性①乙酸能使紫色石蕊试液变红。②2CH3COOH+Mg  (CH3COO)2Mg+H2↑。③CH3COOH+NaOH  CH3COONa+H2O。④2CH3COOH+Na2CO3  2CH3COONa+H2O+CO2↑。(2)酯化反应①醇和某些酸作用生成酯和水的反应叫作酯化反应,酯化反应属于取代反应。②乙酸和乙醇发生酯化反应的反应机理:  OH+H —18OC2H5  +H2O
 特别提醒    (1)天然油脂大多是混合物,没有固定的熔、沸点。(2)油脂不是高分子化合物。
4 | 官能团与有机化合物的分类
特别提醒    烷烃没有官能团,苯环不属于官能团。
1.糖类的组成、物理性质及在自然界的存在
特别提醒    (1)淀粉的相对分子质量从几万到几十万;纤维素的相对分子质量在200万以上,二 者不互为同分异构体。(2)糖类物质不一定有甜味,如纤维素就没有甜味;有甜味的物质也不 一定是糖类,如木糖醇。2.糖类的化学性质 
知识链接　淀粉的用途　　淀粉是食物的一种重要成分,同时还是重要的工业原料。以淀粉或淀粉水解生成的葡萄 糖等为原料,经发酵可得到多种产品,淀粉经酯化后可用于生产食品添加剂、表面活性剂和 可降解塑料等。3.糖类在生产、生活中的应用(1)淀粉为人体提供能量　　淀粉在人体内的变化:淀粉 葡萄糖 CO2和H2O,同时放出能量。(2)食草动物的体内有纤维素水解酶,可将纤维素水解生成葡萄糖。人体内没有类似的酶,无 法吸收和利用纤维素,食物中的纤维素能刺激肠道蠕动,有助于消化。(3)淀粉和纤维素也是重要的工业原料,二者水解生成的葡萄糖在酶的催化下可以转化为乙 醇。这个转化过程被广泛用于酿酒和利用生物质生产燃料乙醇。
6 | 蛋白质和氨基酸
知识辨析1.淀粉、油脂、蛋白质均为天然高分子化合物。这种说法对吗?2.可加入无水CuSO4粉末除去乙醇中的水。这种说法对吗?3.乙醇分子式为C2H6O,故1 ml乙醇和足量的钠反应,可生成3 ml氢气。这种说法对吗?4.在标准状况下,醋酸是一种无色有强烈刺激性气味的液体。这种说法对吗?5.可用NaOH溶液除去混在乙酸乙酯中的乙酸或乙醇。这种说法对吗?6.甘油属于油脂。这种说法对吗?7.向蛋白质溶液中加入浓的Na2SO4或CuSO4溶液,可使蛋白质发生盐析。这种说法对吗?8.蛋白质在酶的作用下,可直接水解生成各种氨基酸。这种说法对吗?
一语破的1.不对。油脂不属于高分子化合物。2.不对。除去乙醇中的水需要加入生石灰,然后蒸馏。无水CuSO4粉末可用于检验乙醇中是 否含有水。3.不对。乙醇分子中只有羟基的氢原子能和钠反应,故1 ml乙醇与足量的钠反应生成 0.5 ml氢气。4.不对。醋酸的熔点为16.6 ℃,在标准状况下,醋酸为无色晶体。5.不对。乙酸乙酯在NaOH溶液中会发生水解反应。6.不对。甘油是丙三醇,属于多元醇。7.不对。CuSO4为重金属盐,蛋白质遇到CuSO4溶液会变性。8.不对。蛋白质在酶的作用下,逐步水解成相对分子质量较小的多肽,最终水解得到氨基酸。
1 | 乙醇的化学性质
关键能力 定点破
　 1.与Na反应(1)化学方程式:2CH3CH2OH+2Na  2CH3CH2ONa+H2↑。(2)乙醇、水与Na反应的比较①钠与水反应的速率比钠与乙醇反应的速率快,水分子中羟基氢原子比乙醇分子中羟基氢原 子活泼。②钠与水反应时熔化成光亮的小球,而与乙醇反应时不熔化,等量的钠与水反应单位时间内 放出的热量比与乙醇反应单位时间内放出的热量多。2.氧化反应(1)在空气中完全燃烧:化学方程式为CH3CH2OH+3O2  2CO2+3H2O,现象为产生淡蓝色火焰,放出大量的热。
(2)乙醇的催化氧化①化学方程式为2CH3CH2OH+O2  2CH3CHO+2H2O。②乙醇催化氧化的机理 
归纳提升　醇的催化氧化规律　　部分醇在催化剂(铜或银等)作用、加热条件下,可以发生催化氧化反应生成醛或酮。a.凡是R—CH2OH(R代表烃基)结构的醇,在催化剂作用、加热条件下都能被氧化成醛: 2R—CH2OH+O2  2R—CHO+2H2O。b.凡是 (R、R'代表烃基)结构的醇,在催化剂作用、加热条件下能被催化氧化成酮( )。c.凡是 (R、R'、R″代表烃基)结构的醇,通常情况下不能被催化氧化。
CH3CH2OH  CH3COOH
典例 下列叙述正确的是 (　    )A.钠能和乙醇反应生成氢气且比与水反应剧烈B.乙醇分子中不含碳碳双键,但能被酸性高锰酸钾溶液氧化C.乙醇的密度比水小,将乙醇加入水中,充分振荡后分层,上层为乙醇D.1个乙醇分子中共含有6个氢原子,性质完全相同
思路点拨    根据乙醇的分子结构与化学性质解题,知道乙醇分子中的羟基氢原子不如水分子 中的羟基氢原子活泼。
解析    乙醇能和钠反应,但比水和钠反应缓慢,A错误;乙醇分子中虽不含碳碳双键,但能被酸 性高锰酸钾溶液氧化,B正确;乙醇的密度虽比水小,但与水互溶,混合后不分层,C错误;1个乙 醇分子中有6个氢原子,但羟基氢原子性质比另外5个氢原子活泼,性质不完全相同,D错误。
1.乙醇、水、碳酸、乙酸分子中羟基氢原子的活泼性比较
2.探究酯化反应原理(1)实验装置 (2)反应条件:浓硫酸(作催化剂和吸水剂)存在且加热。(3)实验现象:试管Ⅱ中液体分层,上层为油状液体,并闻到香味。
(4)实验结论:在浓硫酸作用、加热条件下,乙醇和乙酸发生反应,生成不易溶于水、有香味的 物质。(5)除杂方法①所用试剂:饱和Na2CO3溶液。②原理:吸收乙醇,除去乙酸,降低乙酸乙酯的溶解度。③分离方法:分液法。(6)注意事项①试管Ⅰ中碎瓷片作用:防止液体暴沸。②反应液的混合:先向试管中加入无水乙醇,然后边振荡试管边慢慢加入浓硫酸和乙酸。③导气管末端位置:靠近液面但不能伸入液面以下,目的是防止倒吸。
典例 某学习小组设计以下两套装置(部分夹持装置已略去),分别用乙醇、乙酸和浓硫酸制 备乙酸乙酯(沸点77.2 ℃)。下列有关说法正确的是 (　    ) 
A.试剂加入顺序:浓硫酸、乙醇、乙酸B.饱和碳酸钠溶液只能除去乙酸乙酯产品中的乙酸杂质C.可用过滤的方法分离出乙酸乙酯D.装置b比装置a原料损失的少
思路点拨    熟悉反应物和生成物的性质,根据酯化反应实验的原理解答此题。注意饱和碳酸 钠溶液的作用是吸收乙醇,除去乙酸,降低乙酸乙酯的溶解度。另外注意装置b与装置a的异 同。
解析    浓硫酸稀释时会放热,为了防止液体飞溅,不能在试管中先加浓硫酸,A错误;饱和碳酸 钠溶液可以吸收乙醇,除去乙酸,B错误;乙酸乙酯为难溶于水的液体,应用分液法分离,C错误; 水浴加热可以更好地控制温度,减少反应物的挥发,D正确。
1.实验流程示意图 
3 | 淀粉水解程度的判断
　　淀粉水解的最终产物为葡萄糖,判断淀粉是否已经水解,可检验水解产物中是否含有葡萄糖,检验葡萄糖可用银氨溶液或新制的氢氧化铜碱性悬浊液。判断淀粉是否水解完全,可检验水解 液中是否含有淀粉,检验淀粉可用碘水。2.实验现象及结论
典例 要检验淀粉的水解程度,提供了以下实验操作步骤:①取少量淀粉,加水制成溶液②加热③加入碱液,中和至呈碱性④加入银氨溶液⑤加入几滴稀硫酸⑥水浴加热⑦加入几滴碘水甲、乙、丙三位同学分别做了以下三个实验,指出他们的实验目的或现象。(1)甲:①→⑤→②→③→④→⑥,现象:无银镜产生。甲同学的实验目的是　　　　　　　　　　　　　　　    。
证明淀粉未水解    
(2)乙:①→⑤→②→③→④→⑥,现象:有银镜产生。取步骤②所得溶液,进行步骤⑦,现象:溶 液变蓝色。乙同学的实验目的是　　　　　　　　　　　　　　　　    。(3)丙:①→⑤→②→⑦,现象:　　　　　　　　    。丙同学的实验目的是证明淀粉已完全水 解。
证明淀粉已发生水解,但还有剩余    
思路点拨    解答此类题目的思维流程如下: 
解析    (1)无银镜产生,证明淀粉未水解。(2)有银镜产生,证明淀粉已经水解;溶液变蓝色,证 明淀粉还有剩余。(3)淀粉完全水解后,加入碘水时溶液不变蓝色。
特别提醒    (1)检验淀粉是否有剩余,必须直接取水解液加入碘水,不能取中和液,因为碘单质 能与NaOH溶液反应。(2)因淀粉水解反应是用稀硫酸作催化剂,而检验葡萄糖时需在碱性条件下进行,所以加入银 氨溶液或新制Cu(OH)2碱性悬浊液前,应先加碱中和过量的硫酸。
1.油脂的性质与应用(1)物理性质　　油脂一般难溶于水,易溶于氯仿、乙醚等有机溶剂,密度比水小。(2)化学性质(以硬脂酸甘油酯为例)①在酸性条件下水解　　油脂在酸性条件下水解,生成高级脂肪酸和甘油。    
4 | 油脂、蛋白质的性质与应用
②在碱性条件下水解(皂化反应)　　油脂在碱性溶液(如NaOH溶液)中发生水解反应,生成的高级脂肪酸盐是肥皂的主要成 分。油脂在碱性条件下的水解反应称为皂化反应。    
(3)用途　　油脂是人类重要的营养物质和食物之一;也是一种重要的工业原料,如可用于生产肥 皂、油漆等。
2.油脂和矿物油的比较
知识拓展    部分油脂中含有 ,在一定条件下也可与H2发生加成反应,称为油脂的硬化或氢化。
3.蛋白质盐析与变性的比较
典例1 下列说法不正确的是 (　    )A.衣服上的油污可用热的纯碱溶液除去B.油脂在稀硫酸的作用下水解,该反应称为皂化反应C.植物油通常呈液态,工业上常将其与氢气反应,转变成半固态的脂肪D.向蛋白质溶液中滴加硫酸铵浓溶液,会析出白色固体,加水白色固体会重新溶解
思路点拨    熟悉生活中化学知识的运用,根据油脂和蛋白质的性质分析选项。
解析    衣服上的油污在热的纯碱溶液中可以发生水解反应生成易溶于水的高级脂肪酸盐和 甘油,因此衣服上的油污可用热的纯碱溶液除去,A正确;油脂在碱性条件下的水解反应称为 皂化反应,B错误;通常植物油含有碳碳双键,常温下为液体,能和氢气反应生成半固态的脂肪, C正确;蛋白质的盐析是可逆过程,加水,析出的蛋白质会重新溶解,D正确。
典例2 化学与生活密切相关。下列说法正确的是 (　    )A.棉花和蚕丝的主要成分都是蛋白质B.脂肪在人体内在脂肪酶的催化作用下,水解生成甘油(丙三醇)和高级脂肪酸C.蛋白质溶液中加重金属盐,发生物理变化D.大豆富含蛋白质,磨成豆浆煮沸后,蛋白质变成了氨基酸
思路点拨    解答此类问题时,要知道常见食物中含有的主要营养物质是什么,并了解各种营 养物质的组成与性质。
解析    棉花的主要成分是纤维素,蚕丝的主要成分是蛋白质,A项错误;脂肪在脂肪酶的催化 作用下水解生成甘油(丙三醇)和高级脂肪酸,B项正确;蛋白质溶液中加重金属盐,蛋白质会发 生变性,变性属于化学变化,C项错误;豆浆煮沸后蛋白质发生变性,不会水解成氨基酸,D项错 误。
科学探究与创新意识——新情境下常见有机化合物的检验与鉴别
学科素养 情景破
材料一    《齐民要术》对我国传统的酿酒方法有较详细的叙述。若以淀粉为原料进行酿酒, 控制相关的条件,随着反应的进行,会发生如下物质转化: 乙醇除用于制作各类酒精饮料外,在日常生活的其他方面也有着广泛的应用。材料二    蛋白质是人和动物不可缺少的营养物质。一切重要的生命现象都跟蛋白质有密切 关系,可以说没有蛋白质就没有生命。1965年我国科学家在世界上第一次用人工方法合成了 具有生命活力的蛋白质——结晶牛胰岛素,对蛋白质和生命的研究作出了重要贡献。
提示  可以用新制的氢氧化铜碱性悬浊液、银氨溶液等进行检验。若用银氨溶液检验,流程 如下:淀粉溶液   水解液   混合液   产生银镜。
问题1 在酿酒过程中,人们一般通过测量溶液pH的方法来控制酿造进程。根据反应原理分析酿酒过程中溶液pH的变化与溶液中乙醇含量的变化存在一种怎样的关系?
提示  由葡萄糖转化为乙醇的反应为C6H12O6  2C2H5OH+2CO2↑,CO2溶于水生成碳酸,所以在酿酒过程中,随着乙醇含量的增加,溶液pH将减小。若溶液pH出现显著下降,则可能是乙醇转化成了乙酸,此时溶液中乙醇的含量反而下降。
问题2 可以用哪些试剂检验淀粉水解产物中含有葡萄糖?
问题3 你能用哪些简单的方法鉴别淀粉溶液和鸡蛋清溶液?
提示    滴加碘水,变蓝的是淀粉溶液,不变蓝的是鸡蛋清溶液;滴加浓硝酸,变黄的是鸡蛋清溶 液,不变黄的是淀粉溶液。
讲解分析有机物的检验与鉴别常用方法(1)利用有机物的溶解性通常是加水,观察其是否能溶于水。例如,用此法可以鉴别乙酸与乙酸乙酯、乙醇与苯等。(2)利用液态有机物的密度难溶于水的有机物在水中会出现分层现象,其中密度比水大的有机物位于下层,密度比水小 的有机物位于上层。因此,通过观察不溶于水的有机物在水中的分层情况即可鉴别。例如, 用此法可鉴别硝基苯与苯、四氯化碳与正己烷。(3)利用有机物的燃烧情况　　可通过观察是否可燃(大部分有机物可燃,四氯化碳不可燃)、燃烧时黑烟的多少、燃烧 时的气味等进行鉴别。
(4)利用有机物中特殊基团的性质　　例如,羟基能与钠反应产生气体,醛基与新制Cu(OH)2碱性悬浊液共热产生砖红色沉淀,羧基具有酸性等。归纳总结　常见有机物或官能团的特征反应
例题 下列实验操作和现象对应的实验结论正确的是 (　    )
素养解读    本题以实验操作为情境素材,考查有机物的检验、苯的结构特点等知识,提升学 生学以致用的能力,培养科学探究与创新意识的化学学科核心素养。
信息提取    根据实验现象分析实验结论,注意检验淀粉是否发生了水解时,应先在水解液中 加入NaOH溶液,中和硫酸,再加银氨溶液或新制Cu(OH)2碱性悬浊液。
解题思路    冷却后应先在水解液中加NaOH溶液,调节溶液至碱性,再加入新制的氢氧化铜碱 性悬浊液,加热,观察是否产生砖红色沉淀,A错误;Cu和铁离子反应生成亚铁离子和铜离子,不 发生金属的置换反应,不能据此比较铜单质和铁单质的还原性,B错误;含苯环的蛋白质遇浓 硝酸变黄,由实验操作和现象可知鸡皮中含有蛋白质,不是蛋白质发生了酯化反应,C错误;碳 碳双键、碳碳三键均能与溴单质发生加成反应,能够使溴的四氯化碳溶液褪色,将苯加入盛 有溴的四氯化碳溶液的试管中,溶液未褪色,说明苯分子中不存在碳碳双键,D正确。