学年人教版选修5 第四章第一节 油脂 学案 1.docx
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学年人教版选修5第四章第一节油脂学案1
第一节 油脂
学习目标:
1.了解油脂的概念、组成和结构特点。
2.掌握油脂的主要化学性质,油脂的氢化及皂化反应等概念。
3.初步了解肥皂去污原理和合成洗涤剂的应用,初步形成将化学知识应用于生产、生活的意识。
[自主预习·探新知]
一、油脂的组成和结构
1.组成
油脂是由高级脂肪酸与甘油形成的酯,属于酯类化合物。
2.结构
油脂的结构可表示为
3.分类
4.常见高级脂肪酸
名称
饱和脂肪酸
不饱和脂肪酸
软脂酸
硬脂酸
油酸
亚油酸
结构
简式
C15H31COOH
C17H35COOH
C17H33COOH
C17H31COOH
微点拨:
(1)油脂属于酯类,形成油脂的醇为甘油(丙三醇)。
(2)简单甘油酯和混合甘油酯均为纯净物,天然油脂属于混合物。
二、油脂的性质
1.物理性质
油脂的密度比水小,难溶于水,易溶于汽油、氯仿等有机溶剂。
天然油脂没有恒定的熔点、沸点。
2.化学性质
油脂是多种高级脂肪酸的甘油酯,而在高级脂肪酸中,既有饱和的,又有不饱和的,因而油脂不仅具有酯的化学性质,还兼有烯烃的化学性质。
(1)油脂的水解
①酸性条件下水解
②碱性条件下水解
+3C17H35COONa。
油脂在碱性条件下的水解又叫做皂化反应。
工业上常用来制取肥皂;高级脂肪酸钠是肥皂的有效成分。
(2)油脂的氢化
该反应属于加成反应,可以提高油脂的饱和程度,生成固态的脂肪,也叫做油脂的硬化。
制得的油脂叫人造脂肪,通常又称为硬化油。
3.应用
(1)利用油脂的氢化,工业上生产硬化油。
(2)利用油脂酸性水解可生产甘油和高级脂肪酸。
(3)利用油脂的皂化反应制取甘油和肥皂。
微点拨:
(1)乙酸乙酯在碱性条件下也能发生水解反应,但不是皂化反应。
(2)热的纯碱溶液可以提高去除油脂的效果。
[基础自测]
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)油脂的密度比水小,易溶于水。
( )
(2)植物油能使溴的四氯化碳溶液褪色。
( )
(3)
是高级脂肪酸甘油酯。
( )
(4)豆油、猪油和煤油的成分中都含有C、H、O三种元素。
( )
(5)皂化反应属于油脂的水解反应。
( )
【答案】
(1)×
(2)√ (3)× (4)× (5)√
2.下列关于油脂的结构
的说法正确的是( )
A.油脂是多种高级脂肪酸与甘油形成的酯
B.R1、R2、R3一定相同
C.若R1、R2、R3都是饱和烃基,称为简单甘油酯
D.若R1、R2、R3都是不饱和烃基,称为混合甘油酯
A [油脂是多种高级脂肪酸与甘油形成的甘油酯;在油脂的结构中,R1、R2、R3可以相同,也可以不同;若R1、R2、R3都相同,称为简单甘油酯;若R1、R2、R3不相同,称为混合甘油酯,此时R1、R2、R3既可能是饱和烃基,也可能是不饱和烃基。
]
3.既能发生水解反应又能发生氢化反应的是( )
A.软脂酸甘油酯
B.油酸甘油酯
C.硬脂酸甘油酯
D.油酸
B [酯类物质都能发生水解反应,如选项A、B、C。
不饱和油脂可与氢气发生加成反应,油酸甘油酯为不饱和甘油酯,可与氢气发生加成反应,而硬脂酸甘油酯和软脂酸甘油酯为饱和油脂,不能与氢气发生加成反应。
]
[合作探究·攻重难]
油脂的结构与性质
[背景材料]
油脂A的通式为
(R中不含有三键),0.1molA与溶有96gBr2的四氯化碳溶液恰好完全反应。
0.1molA完全燃烧时生成的CO2和H2O的物质的量之和为10.6mol。
[思考交流]
根据以上信息,回答下列问题:
(1)确定油脂A的结构简式。
(2)写出油脂A完全氢化的化学方程式。
【提示】
(1)设与油脂A中的羧酸有相同碳原子数的饱和高级脂肪酸为CnH2nO2,则其形成的甘油酯的分子通式为C3n+3H6n+2O6。
n(Br2)=
=0.6mol,说明此油脂A中含有6个不饱和
,所以A的分子通式为C3n+3
H6n+2-12O6,即C3n+3H6n-10O6。
每摩尔A燃烧可生成CO2(3n+3)mol,H2O(3n-5)mol,0.1mol×(3n+3)+0.1mol×(3n-5)=10.6mol,解得n=18。
油脂A的结构简式为
,由此可写出油脂A发生氢化反应的化学方程式。
【答案】
(1)
(2)
1.油脂的结构
油脂是高级脂肪酸与甘油形成的酯,属于酯类化合物。
结构简式为
(R、R′、R″可以相同,也可以不同)
2.油脂的官能团与化学性质
官能团
化学
性质
发生水解反应。
酸性条件下水解产物是高级脂肪酸和甘油,碱性条件下水解产物是高级脂肪酸盐和甘油
能与氢气发生加成反应,能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色
[对点训练]
1.某物质的结构简式为
,关于该物质的叙述正确的是
( )
A.一定条件下与氢气反应可以生成硬脂酸甘油酯
B.一定条件下与氢气反应可以生成软脂酸甘油酸
C.与氢氧化钠溶液混合加热能得到肥皂的主要成分
D.与其互为同分异构体且完全水解后产物相同的油脂有三种
C [从结构看,相应羧酸的烷基有的有17个碳、有的有15个碳,加H2后生成混合甘油酯,不会形成硬脂酸甘油酯或软脂酸甘油酯,所以A、B项错。
高级脂肪酸在碱性条件下的水解,称为皂化反应,可得肥皂,C项正确。
D项,据题给要求,应是三个基团(—C17H35、—C17H33、—C15H31)交换位置引起的同分异构,故与
互为同分异构体的有
、
两种,D项错误。
]
油脂、矿物油和酯的比较
[典例] 区别植物油和矿物油的正确方法是( )
A.看是否澄清、透明
B.加NaOH溶液,煮沸
C.加新制的Cu(OH)2悬浊液
D.加酸性KMnO4溶液,振荡
B [植物油的成分是不饱和高级脂肪酸的甘油酯,矿物油指汽油、煤油等,其成分为液态烷烃、烯烃等。
纯净的植物油和矿物油都是澄清、透明的无色液体,A项错误;植物油和矿物油都不与新制的Cu(OH)2悬浊液反应,C项错误;植物油分子中含不饱和键,可使酸性KMnO4溶液褪色,若矿物油是裂化汽油,同样也能使酸性KMnO4溶液褪色,D项错误;向两者中分别加入NaOH溶液后煮沸,分层现象消失的为植物油,无变化的为矿物油,B项正确。
]
1.油脂和酯的比较
物质
酯
油脂
油
脂肪
组成
含氧酸与醇反应的生成物
含较多不饱和脂肪酸成分的甘油酯
含较多饱和脂肪酸成分的甘油酯
状态
常温下呈液态或固态
常温下呈液态
常温下呈固态
存在
动植物体内
油料作物的籽粒中
动物脂肪内
联系
油和脂肪统称为油脂,均属于酯
2.油脂和矿物油的比较
物质
油脂
矿物油
组成
多种高级脂肪酸甘油酯
多种烃(饱和烃、不饱和烃)的混合物
性质
具有酯的性质,有些兼有烯烃的性质
具有烃的性质,不能水解
[对点训练]
2.下列关于油脂和乙酸乙酯的比较,正确的是( )
A.油脂和乙酸乙酯都是纯净物,在室温下都是液体
B.油脂和乙酸乙酯酸性条件下都能水解生成羧酸和醇
C.油脂和乙酸乙酯都不能使溴水褪色
D.油脂和乙酸乙酯都不溶于水和有机溶剂
B [油脂是混合物,乙酸乙酯是纯净物;油脂中有的在室温下呈液态(如油酸甘油酯),有的在室温下呈固态(如硬脂酸甘油酯);油脂属于酯类,与乙酸乙酯相似,水解都生成羧酸和醇;油脂中若含不饱和烃基,则能与溴加成而使溴水褪色,乙酸乙酯与溴水不反应;油脂和乙酸乙酯都属于酯类,都不溶于水,而均易溶于有机溶剂。
]
[当堂达标·固双基]
1.下列说法中,不正确的是( )
A.油脂是油和脂肪的总称
B.油脂里烃基所含碳原子数越多,油脂的熔点越高
C.常温下呈液态的油脂可催化加氢转变为固态的脂肪
D.油脂是一种有机溶剂,可溶解多种维生素
B [油脂中烃基含碳原子数越多,油脂的熔点不一定越高,如油酸甘油酯的熔点就比软脂酸甘油酯的要低。
]
2.下列说法中,正确的是( )
A.石油裂解和油脂皂化都是由高分子生成小分子的过程
B.食用植物油和裂化汽油都能使溴水褪色
C.乙酸乙酯和食用植物油均可水解生成丙三醇
D.油脂和蛋白质在空气中完全燃烧均转化为二氧化碳和水
B [油脂不是高分子化合物,选项A错误;乙酸乙酯水解生成乙醇,选项C错误;蛋白质含氮元素,因此燃烧时除生成CO2和H2O外,还有其他物质生成。
]
3.下列各组物质中,既不是同系物,又不是同分异构体的是( )
A.软脂酸甘油酯和硬脂酸甘油酯
B.甲酸甲酯和乙酸
C.苯甲醇和对甲基苯酚
D.油酸甘油酯和乙酸甘油酯
D [根据同分异构体和同系物的定义可知,A项中两者属于同系物;B项中两者属于同分异构体;C项中两者属于同分异构体;D项中油酸甘油酯中含有
,与乙酸甘油酯既不是同系物,又不是同分异构体。
]
4.下列各组液体混合物中有两种成分,可以用分液漏斗分离的是( )
A.甲苯和油脂 B.乙酸和乙酸乙酯
C.豆油和水D.豆油和四氯化碳
C [两种成分不互溶且密度不同才会分层,可用分液漏斗分离。
]
5.下列属于油脂的用途的是( )
①人类的营养物质 ②制取肥皂 ③制取甘油 ④制备高级脂肪酸 ⑤制备汽油
A.①②③B.①③⑤
C.②③④⑤D.①②③④
D [油脂的用途包括前四种,不能制备汽油,汽油应由石油等来制备。
]
6.油脂
能发生的反应有( )
①加成反应 ②氧化反应 ③皂化反应 ④使溴水褪色 ⑤使酸性KMnO4溶液褪色
A.仅①②③B.仅①③④
C.仅①②③④D.①②③④⑤
D [该油脂中含有不饱和烃基—C17H33和—C17H31,可发生反应①②④⑤;油脂在碱性条件下都能发生皂化反应。
]
(1)所有的油脂都能发生水解反应,但并不是所有的油脂都能发生加成反应;由不饱和脂肪酸形成的油脂分子结构中含有碳碳双键,能与氢气发生加成反应,由饱和脂肪酸形成的油脂不能发生加成反应。
(2)液态油脂因与溴发生加成反应而使溴水褪色,液态油脂也能使酸性KMnO4溶液褪色。
7.下列物质
(1)属于简单甘油酯的是(填序号,下同)________,属于混合甘油酯的是________。
(2)①发生皂化反应的化学方程式为_________________________________
______________________________________________________________。
(3)③发生氢化反应的化学方程式为_________________________________
______________________________________________________________。
【解析】 油脂的结构可用
表示,结构式中若R1、R2、R3相同,称为简单甘油酯;若R1、R2、R3不相同,称为混合甘油酯。
结构①中
有官能团
,故能在NaOH溶液中发生水解反应。
③中油脂的烃基中有碳碳双键,故能与H2发生加成反应。
【答案】
(1)① ②③