2 第30讲 生活中两种常见的有机物和基本营养物质.docx

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2第30讲生活中两种常见的有机物和基本营养物质

第30讲　生活中两种常见的有机物和基本营养物质

了解乙醇、乙酸的结构和主要性质及重要应用。

了解糖类、油脂、蛋白质的组成和主要性质及重要应用。

以上各部分知识的综合应用。

宏观辨识与微观探析：

能从官能团角度认识乙醇、乙酸的组成、结构、性质和变化，形成“结构决定性质”的观念，并能从宏观和微观相结合的视角分析与解决实际问题。

证据推理与模型认知：

具有证据意识，能对乙醇、乙酸和基本的营养物质的组成、结构及其变化提出可能的假设，并能解释某些化学现象，揭示现象的本质和规律。

　乙醇和乙酸　乙酸乙酯的制备

[知识梳理]

1．乙醇、乙酸的结构和物理性质的比较

物质名称

乙醇

乙酸

结构简式及官能团

CH3CH2OH—OH

CH3COOH—COOH

物理性质

色、味、态

无色、有特殊香味的液体

无色、有强烈刺激性气味的液体

挥发性

易挥发

易挥发

密度

比水小

－

溶解性

与水以任意比互溶

易溶于水和乙醇

2.化学性质

（1）乙醇（写出相关的化学方程式）

（2）乙酸（写出相关的化学方程式）

3．乙酸乙酯的制取

（1）实验原理

CH3COOH＋CH3CH2OHCH3COOCH2CH3＋H2O。

其中浓硫酸的作用为催化剂和吸水剂。

（2）反应特点

（3）装置（液液加热反应）及操作

①试管向上倾斜45°，试管内加入少量碎瓷片，长导管起冷凝回流和导气的作用。

②试剂的加入顺序为乙醇、浓硫酸、乙酸，不能先加浓硫酸。

③要用酒精灯小火均匀加热，以防止液体剧烈沸腾及乙酸和乙醇大量挥发。

（4）饱和Na2CO3溶液的作用及现象

①作用：

降低乙酸乙酯的溶解度、消耗乙酸、溶解乙醇。

②现象：

在饱和Na2CO3溶液上方出现有香味的油状液体。

（5）提高乙酸乙酯产率的措施

①用浓硫酸吸水；

②加热将酯蒸出；

③适当增加乙醇的用量。

（6）乙酸乙酯的水解反应

在酸性或碱性条件下均可发生水解反应。

CH3COOC2H5＋H2OCH3COOH＋C2H5OH（可逆）

CH3COOC2H5＋NaOHCH3COONa＋C2H5OH（完全）

[自我检测]

　判断正误（正确的打“√”，错误的打“×”）。

（1）（2017·高考全国卷Ⅱ，10B）乙醇和水都可与金属钠反应产生可燃性气体，说明乙醇分子中的氢与水分子中的氢具有相同的活性。

（　　）

（2）（2017·高考全国卷Ⅱ，10C）用乙酸浸泡水壶中的水垢，可将其清除，说明乙酸的酸性小于碳酸的酸性。

（　　）

（3）（2016·高考全国卷Ⅰ，7D）医用消毒酒精中乙醇的浓度为95%。

（　　）

（4）（2016·高考上海卷）CH3COOH溶液与Zn反应放出H2，能证明乙酸是弱酸。

（　　）

（5）乙醇、乙酸与Na2CO3均能反应产生CO2。

（　　）

（6）向乙酸溶液中滴入几滴紫色石蕊溶液，溶液变红。

（　　）

（7）乙醇与乙酸中均含有—OH，所以均能与Na反应生成氢气。

（　　）

（8）制备乙酸乙酯时可用热的NaOH溶液收集产物以除去其中的乙酸。

（　　）

（9）可以用分液漏斗分离乙酸乙酯和乙醇。

（　　）

（10）乙酸和乙酸乙酯可用饱和Na2CO3溶液加以区别。

（　　）

答案：

（1）×　

（2）×　（3）×　（4）×　（5）×　（6）√　（7）√　（8）×　（9）×　（10）√

演练一　乙醇和乙酸的性质

1．（2019·哈尔滨高三模拟）下列关于乙醇和乙酸的说法错误的是（　　）

A．乙醇和乙酸均可发生取代反应

B．乙醇和乙酸均可与钠反应，二者水溶液均呈酸性

C．乙醇在一定条件下可直接氧化生成乙酸

D．可用新制氢氧化铜悬浊液鉴别乙醇和乙酸

解析：

选B。

乙醇和乙酸可发生酯化反应，该反应属于取代反应，A说法正确；乙醇的水溶液呈中性，B说法错误；乙醇可被强氧化剂如酸性KMnO4溶液直接氧化生成乙酸，C说法正确；Cu（OH）2可溶于乙酸生成蓝色溶液，与乙醇不反应，因此可用新制氢氧化铜悬浊液鉴别乙醇和乙酸，D说法正确。

2．（2019·南宁模拟）山西老陈醋素有“天下第一醋”的盛誉。

食醋中含有乙酸，下列关于乙酸的说法中错误的是（　　）

A．乙酸分子中含有4个氢原子，但乙酸是一元酸

B．往食醋溶液中滴入紫色石蕊溶液，溶液将变红

C．往热水瓶内胆中加入适量的食醋，可去除水垢

D．制取乙酸乙酯时，乙酸分子中的氢原子被乙基（—C2H5）取代

解析：

选D。

酯化反应原理是羧酸分子中的羟基被醇中的烃基取代，D错误。

3．乳酸的结构简式为，下列有关乳酸的说法不正确的是（　　）

A．乳酸中能发生酯化反应的官能团有2种

B．1mol乳酸可与2molNaOH发生中和反应

C．1mol乳酸与足量金属Na反应生成1molH2

D．有机物与乳酸互为同分异构体

解析：

选B。

乳酸中含有的官能团是羟基和羧基，都能发生酯化反应，所以A正确；1mol乳酸只含有1mol羧基，只能和1molNaOH发生中和反应，而羟基不参加反应，所以B错误；羧基和羟基都可以和Na反应生成氢气，所以C正确；与乳酸分子式相同，结构不同，二者互为同分异构体，所以D正确。

1．乙酸、水、乙醇、碳酸分子中羟基氢的活泼性比较

物质类别

乙酸

水

乙醇

碳酸

分子结构

CH3COOH

H—OH

C2H5OH

与羟基直接相连的原子或原子团

H—

C2H5—

遇石蕊溶液

变红

不变红

不变红

变浅红

与Na

反应

反应

反应

反应

与Na2CO3溶液

反应

水解

不反应

反应

羟基氢的活泼性强弱

CH3COOH>H2CO3>H2O>CH3CH2OH

2．乙醇的化学性质与羟基的关系

（1）与Na反应时，只断裂a处键。

（2）乙醇催化氧化时，断裂a和c两处键，形成碳氧双键。

（3）乙醇和乙酸发生酯化反应时，只断裂a处键。

演练二　乙酸乙酯的制备与酯化反应的拓展

4．（2016·高考上海卷）乙酸乙酯广泛用于药物、染料、香料等工业，中学化学实验常用a装置来制备。

完成下列填空：

（1）实验时，通常加入过量的乙醇，原因是______________________________________

________________________________________________________________________。

加入数滴浓硫酸即能起催化作用，但实际用量多于此量，原因是__________________

________________________________；浓硫酸用量又不能过多，原因是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

（2）饱和Na2CO3溶液的作用是____________、____________、________________________。

（3）反应结束后，将试管中收集到的产品倒入分液漏斗中，________、________，然后分液。

（4）若用b装置制备乙酸乙酯，其缺点有____________、________________。

由b装置制得的乙酸乙酯粗产品经饱和碳酸钠溶液和饱和食盐水洗涤后，还可能含有的有机杂质是________，分离乙酸乙酯与该杂质的方法是______________。

解析：

（1）由于浓硫酸具有强氧化性和脱水性，会使有机物碳化，降低酯的产率，所以浓硫酸用量不能过多。

（2）由于生成的乙酸乙酯中含有乙醇和乙酸，所以饱和Na2CO3溶液的作用是中和乙酸、溶解乙醇、减少乙酸乙酯在水中的溶解。

（3）乙酸乙酯不溶于饱和碳酸钠溶液，因此反应结束后，将试管中收集到的产品倒入分液漏斗中，振荡、静置，然后分液即可。

（4）根据b装置可知由于不是水浴加热，温度不易控制，因此用b装置制备乙酸乙酯的缺点是原料损失较大、容易发生副反应。

由于乙醇发生分子间脱水生成乙醚，所以由b装置制得的乙酸乙酯产品经饱和碳酸钠溶液和饱和食盐水洗涤后，还可能含有的有机杂质是乙醚，乙醚与乙酸乙酯的沸点相差较大，则分离乙酸乙酯与乙醚的方法是蒸馏。

答案：

（1）增大反应物浓度，使平衡向生成酯的方向移动，提高酯的产率（答案合理即可）　浓H2SO4能吸收生成的水，使平衡向生成酯的方向移动，提高酯的产率　浓硫酸具有强氧化性和脱水性，会使有机物碳化，降低酯的产率

（2）中和乙酸　溶解乙醇　减少乙酸乙酯在水中的溶解

（3）振荡　静置　

（4）原料损失较大　易发生副反应　乙醚　蒸馏

5．（教材改编）某课外兴趣小组欲在实验室里制备少量乙酸乙酯，该小组的同学设计了以下四个制取乙酸乙酯的装置，其中正确的是（　　）

解析：

选A。

B和D中导管插入试管b内液面以下，会引起倒吸，C和D中试管b中的NaOH溶液会与生成的乙酸乙酯反应。

6.1丁醇和乙酸在浓硫酸作用下，通过酯化反应制得乙酸丁酯，反应温度为115～125℃，反应装置如下图，下列对该实验的描述错误的是（　　）

A．不能用水浴加热

B．长玻璃管起冷凝回流作用

C．提纯乙酸丁酯需要经过水、氢氧化钠溶液洗涤

D．加入过量乙酸可以提高1丁醇的转化率

解析：

选C。

该酯化反应需要的温度为115～125℃，水浴的最高温度为100℃，A项正确；长导管可以起到冷凝回流酸和醇的作用，B项正确；乙酸丁酯在氢氧化钠溶液中容易发生水解，C项错误；在可逆反应中，增加一种反应物的用量可以提高另一种反应物的转化率，D项正确。

有机实验中应注意的问题

（1）加热方面

①用酒精灯加热：

教材中的实验需要用酒精灯加热的有乙烯的制备、乙酸乙酯的制备、蒸馏石油的实验、石蜡的催化裂化实验。

②水浴加热：

银镜反应（温水浴）、乙酸乙酯的水解（70～80℃水浴）、蔗糖的水解（热水浴）。

（2）蒸馏操作中应注意的事项

温度计的水银球位于蒸馏烧瓶的支管口处；烧瓶中加碎瓷片防暴沸；冷凝管一般选用直形冷凝管，冷凝剂的流动方向与被冷凝的液体的流动方向应相反。

（3）冷凝回流问题

当需要使被汽化的物质重新流回到反应容器中时，可通过在反应容器的上方添加一个长导管达到此目的（此时空气是冷凝剂）；若需要冷凝的试剂沸点较低，则需要在容器的上方安装冷凝管，常选用球形冷凝管，此时冷凝剂的方向是下进上出。

（4）在有机制备实验中利用平衡移动原理，提高产品的产率常用的方法：

①及时蒸出或分离出产品；②用吸收剂吸收其他产物，如水；③利用回流装置，提高反应物的利用率；④增加其中一种反应物的用量。

　基本营养物质——糖类、油脂、蛋白质

[知识梳理]

1．糖类、油脂、蛋白质的化学组成

有机物

元素组成

代表物

代表物分子式或分子组成

水溶性

糖类

单糖

C、H、O

葡萄糖、果糖

C6H12O6

易溶于水

双糖

麦芽糖、蔗糖

C12H22O11

易溶于水

多糖

淀粉、纤维素

（C6H10O5）n

－

油脂

油

C、H、O

植物油

不饱和高级脂肪酸甘油酯

不溶

脂肪

C、H、O

动物脂肪

饱和高级脂肪酸甘油酯

不溶

蛋白质

C、H、O、N、S、P等

酶、肌肉、毛发等

氨基酸连接成的高分子

－

　淀粉和纤维素尽管可用一个化学式表示，但其中的n值不定，所以淀粉和纤维素不是同分异构体。

2．糖类、油脂、蛋白质的性质

有机物

特征反应

水解反应

糖类

葡萄糖

葡萄糖有银镜产生

葡萄糖

有砖红色沉淀产生