高中化学《油脂》导学案+课时作业Word文档下载推荐.docx
- 文档编号:21615537
- 上传时间:2023-01-31
- 格式:DOCX
- 页数:22
- 大小:1.02MB
高中化学《油脂》导学案+课时作业Word文档下载推荐.docx
《高中化学《油脂》导学案+课时作业Word文档下载推荐.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《高中化学《油脂》导学案+课时作业Word文档下载推荐.docx(22页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
(3)油脂的氢化
含有不饱和键的油脂可以通过
催化加氢的方法转变为饱和高级脂肪酸甘油脂,我们把此过程称为“油脂的氢化”或“
油脂的硬化”,得到的产物称为“氢化油”或“硬化油”,可以用来制肥皂,也可以用来生产人造奶油。
1.油脂属于高分子化合物吗?
混甘油酯是混合物吗?
提示:
油脂的相对分子质量虽然较大(硬脂酸甘油酯的相对分子质量为890),但距高分子化合物的相对分子质量(相对分子质量一般大于10000)相差很远,不属于高分子化合物。
混甘油酯分子中R、R′、R″是不同的,但作为一个分子,其分子组成、结构是确定的,仅由该分子组成的物质应为纯净物。
2.酯和油脂有什么关系?
酯是由羧酸或无机含氧酸与醇发生酯化反应生成的一类有机化合物,其分子中含有酯基(
)。
油脂是油和脂肪的统称,是由高级脂肪酸与甘油反应生成的一类酯。
酯与油脂的关系如下图所示:
一、油脂与酯、油与脂肪、油脂与矿物油的辨析
1.油脂和其他酯在结构上不尽相同,使之在性质及用途上也有区别
2.油脂和矿物油的对比
[对点练习]
1.已知下列物质:
答案 C
解析 油脂是高级脂肪酸与甘油完全酯化形成的酯,①⑤属于油脂,②中形成该物质的醇为1,3丙二醇,不是甘油(丙三醇);
③中酸为无机酸,④⑥中的成分是烃类物质。
2.下列关于油、脂肪、矿物油的说法中,不正确的是( )
A.油是不饱和高级脂肪酸的单甘油酯,是纯净物
B.脂肪是含饱和烃基较多的甘油酯,属于酯类
C.油和脂肪是根据含饱和烃基和不饱和烃基的相对含量不同引起熔点不同进行区分的
D.区分植物油和矿物油可采用加入NaOH溶液加热的方法
答案 A
解析 油和脂肪均为高级脂肪酸甘油酯,有单甘油酯和混甘油酯之分,天然油脂多为混甘油酯,其中油是由不饱和高级脂肪酸形成的,天然油脂均为混合物,A项不正确;
脂肪是由饱和高级脂肪酸形成的酯类物质,B项正确;
形成油脂的高级脂肪酸的饱和程度对油脂的熔点有很大影响,含饱和高级脂肪酸较多的甘油酯熔点较高,
常温下显固态,即为脂肪,而含不饱和高级脂肪酸较多的甘油酯熔点较低,常温下呈液态,即为油,C项正确;
植物油为不饱和高级脂肪酸甘油酯,矿物油为烃类化合物,可以利用酯和烃的性质不同进行区分,加入NaOH溶液加热,酯水解不分层,而矿物油不发生反应,分层,可根据现象不同进行区分,D项正确。
二、肥皂的制取和去污原理
1.工业生产肥皂的流程
2.肥皂的去污原理
从结构上看,高级脂肪酸钠(RCOONa)的分子可以分成两部分:
一部分是极性的—COONa(或—COO-),可以溶于水,叫亲水基;
另一部分是非极性的链状烃基—R,不溶于水,叫憎水基。
憎水基具有亲油的性质,在洗涤过程中,污垢中的油脂与肥皂接触后,高级脂肪酸钠分子的烃基就插入油滴内,而易溶于水的羧基部分在油滴外面,插入水中,这样肥皂分子就把油滴包围起来,再经摩擦、振动,油污便分散成细小的油珠,最后脱离衣物分散到水中形成乳浊液,从而达到去污的目的。
[对点练习]
3.如图为硬脂酸甘油酯在碱性条件下水解的装置。
进行皂化反应时的步骤如下:
(1)在圆底烧瓶中装入7~8g硬脂酸甘油酯,然后加入2~3g氢氧化钠、5mL水和10mL酒精。
加入酒精的作用为______________。
(2)隔着石棉网给反应混合物加热约10min,皂化反应基本完成,所得的混合物为________(填“悬浊液”“乳浊液”“溶液”或“胶体”)。
(3)向所得混合物中加入________静置一段时间,溶液分为上下两层,肥皂在________层,这个操作称为____________。
(4)图中长玻璃导管的作用为________。
(5)写出该反应的化学方程式:
_______________________________。
答案
(1)作溶剂,溶解硬脂酸甘油酯
(2)胶体
(3)NaCl上盐析
(4)导气兼冷凝回流
解析 由于油脂是有机化合物,与浓碱溶液不能互溶,需要加入少量乙醇作为溶剂并不断搅拌,以加快皂化反应。
反应完成后,生成的高级脂肪酸钠属于大分子,分散到溶剂里形成胶体。
为了将高级脂肪酸钠从混合物中分离出来,需要向其中加入饱和食盐水(或食盐细粒)以降低高级脂肪酸钠的溶解度,使其从混合物中析出,浮到液面上。
这个过程叫做盐析。
1.下列关于油脂的结构
的说法正确的是( )
A.油脂是高级脂肪酸与甘油生成的酯
B.若R1、R2、R3都是饱和烃基,称为单甘油酯
C.若R1、R2、R3都是不饱和烃基,称为混甘油酯
D.某油脂分子中,含有三种排列顺序相同的不同烃基,则由该分子所形成的油脂为混合物
解析 油脂是高级脂肪酸跟甘油生成的酯。
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,称为单甘油酯,若R1、R2、R3不相同为混甘油酯,此时R1、R2、R3既可能是饱和烃基,也可能是不饱和烃基,R1、R2、R3不同的油脂分子,其组成和结构确定,仅由该分子形成的油脂为纯净物。
2.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制取高级脂肪酸 ⑤制取汽油
A.①②③B.①③⑤
C.②③④⑤D.①②③④
答案 D
解析 汽油主要是以石油为原料制取的烃类物质。
3.东航首次成功进行了由地沟油生产的生物航空燃油的验证飞行。
能区别地沟油(加工过的餐饮废弃油)与矿物油(汽油、煤油、柴油等)的方法是( )
A.点燃,能燃烧的是矿物油
B.测定沸点,有固定沸点的是矿物油
C.加入水中,浮在水面上的是地沟油
D.加入足量氢氧化钠溶液共热,不分层的是地沟油
解析 地沟油的主要成分是油脂,在氢氧化钠溶液中可水解而不分层;
矿物油的主要成分是烃的混合物,不溶于水、氢氧化钠溶液;
它们都能燃烧,密度比水小,没有固定的沸点,因此选D。
4.油脂皂化后,使肥皂和甘油从混合液中充分分离,可以采用下列哪种方法,组合正确的是( )
①分液 ②蒸馏 ③过滤 ④盐析 ⑤渗析
A.①②B.③④C.④③②D.③②⑤
解析 加入氯化钠使肥皂的成分高级脂肪酸盐从皂化后的反应液中析出,析出的固体经过滤得到高级脂肪酸盐,剩余的液体中会有甘油,由于甘油易溶于水,沸点低,加入吸水剂后(如CaO)用蒸馏的方法分离。
5.已知某油脂A,在稀硫酸作催化剂的条件下水解,生成脂肪酸和多元醇B,B和硝酸通过酯化反应生成有机物D。
(1)写出油脂A在稀硫酸作催化剂的条件下水解的化学方程式:
__________________________________。
(2)已知D由C、H、O、N四种元素组成,相对分子质量为227,C、H、N的质量分数分别为15.86%、2.20%和18.50%,则D的分子式是________,B→D的化学方程式是__________________________________________。
(3)C是B和乙酸在一定条件下反应生成的化合物,相对分子质量为134,写出C所有可能的结构简式:
答案
解析
(1)B是由油脂水解得到的醇,故B为甘油。
(2)由B为甘油可知,有机物D中C原子个数为3,由D的相对分子质量和C、H、N的质量分数,可得H、O、N的原子个数分别为5、9、3,则D的分子式为C3H5O9N3。
(3)C是B(丙三醇,相对分子质量为92)和乙酸反应的产物,且相对分子质量为134,推测C是B和乙酸按物质的量之比为1∶1反应所得的产物,其可能结构有以下两种:
[A组 基础篇]
题组一 油脂的组成结构与分类
1.关于油脂的叙述中不正确的是( )
A.天然油脂没有固定的熔点和沸点,所以天然油脂是混合物
B.C17H33COOH和C17H31COOH与甘油形成的酯属于油脂
C.油脂和石油不属于同类物质
D.油都是由不饱和高级脂肪酸甘油酯组成的,脂肪都是由饱和高级脂肪酸甘油酯组成的
解析 天然油脂都是混合物,没有固定的熔、沸点;
油脂是由高级脂肪酸和甘油形成的酯,所以由C17H33COOH和C17H31COOH与甘油形成的酯属于油脂;
油脂属于酯类,而石油的主要成分是烃类,它们属于不同类别的物质;
油和脂肪都是既含有不饱和高级脂肪酸甘油酯又含有饱和高级脂肪酸甘油酯的物质,只是在油中不饱和高级脂肪酸甘油酯的含量较高。
2.公元前,古埃及国王胡夫的一位厨师不小心把刚熬好的羊油碰翻在灶坑旁,与草木灰混在了一起。
当他将羊油和草木灰的混合物用手捧出去后,洗手时发现洗得特别干净。
下列解释正确的是( )
A.羊油是一种有机溶剂,溶解了厨师手上的油污
B.草木灰呈碱性,与羊油发生了中和反应
C.羊油与草木灰中的物质发生了加成反应
D.羊油在碱性草木灰(主要成分为K2CO3)的作用下发生了皂化反应
解析 草木灰的主要成分是K2CO3,其水溶液呈碱性。
羊油属于油脂,在碱性条件下可发生水解反应生成高级脂肪酸钾和甘油,高级脂肪酸钾和高级脂肪酸钠的结构相似,易溶于水。
3.下列有关植物油和矿物油的叙述不正确的是( )
A.植物油和矿物油都是碳氢化合物
B.植物油和矿物油都不溶于水,且密度都比水小
C.植物油和矿物油都没有固定的沸点
D.用热的碱溶液可区别植物油和矿物油
解析 植物油属于油脂,不属于碳氢化合物,矿物油是多种烃的混合物,它们的密度都比水小,由于它们都是混合物,所以没有固定的沸点。
油脂在碱性条件下可水解生成可溶性的高级脂肪酸盐和甘油,产物不分层,而矿物油不与碱反应,仍分层,所以可用碱溶液区别植物油和矿物油。
题组二 油脂的化学性质与应用
4.下列说法正确的是( )
A.油脂既能发生水解反应又能发生加成反应
B.油脂在酸性或碱性条件下的水解反应都称为皂化反应
C.生活中食用的食醋、植物油、饮用酒等都是混合物
D.硬脂酸甘油酯是单甘油酯,油酸甘油酯是混甘油酯
解析 油脂都能发生水解反应,但只有烃基含不饱和键的油脂才能发生加成反应;
油脂在碱性条件下的水解反应才称为皂化反应;
食醋、饮用酒、植物油都是由多种物质组成的混合物;
油脂中所含烃基完全相同时称为单甘油酯,烃基不完全相同时称为混甘油酯,硬脂酸甘油酯和油酸甘油酯都属于单甘油酯。
5.油脂是油与脂肪的总称,它是多种高级脂肪酸的甘油酯。
油脂既是重要的食物又是重要的化工原料。
油脂的以下性质和用途与其含有的不饱和双键(
)有关的是( )
A.适量摄入油脂,有助于人体吸收多种脂溶性维生素和胡萝卜素
B.利用油脂在碱性条件下的水解,可以生产甘油和肥皂
C.植物油通过氢化可制造植物奶油(人造奶油)
D.脂肪是有机体组织里贮存能量的重要物质
解析 A、B、D是油脂的共性,与结构中是否含有碳碳双键无关。
C中的“氢化”就是与H2发生加成反应,是不饱和双键的特性。
6.油脂皂化反应是工业生产肥皂的重要反应,下列关于皂化反应的叙述不正确的是( )
A.判断皂化反应是否完成可以取反应后液体,加入到水中,不出现分层现象
B.皂化反应加入少量乙醇的作用是作为溶剂
C.由于水解生成羧酸和醇,所以红色石蕊试纸检验水解是否完全是可以的
D.肥皂的主要成分是高级脂肪酸盐
解析 油脂皂化反应在碱性条件下,不可用红色石蕊试纸测溶液酸碱性来判断,C错误。
反应前油脂不溶于水而分层,完全反应后其产物高级脂肪酸盐和甘油都溶于水,反应液中没有油脂而不再分层。
由于油脂不溶于水,加入乙醇后油脂和水都易溶于乙醇,接触充分,反应速率加快。
油脂在碱性条件下的反应产物高级脂肪酸盐可用于制造肥皂。
7.某物质的结构为
,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酯
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
解析 从其结构简式可以看出,该物质属于油脂;
相应的高级脂肪酸中,有一个是硬脂酸,一个是油酸,一个是软脂酸,因此选项A、B均不正确。
油脂的碱性水解反应就是皂化反应,选项C正确。
与其互为同分异构体且完全水解后产物相同的油脂只有两种,选项D不正确。
8.油脂在碱性条件下的水解产物是甘油和高级脂肪酸盐(高级脂肪酸为弱酸)。
下列可以鉴别矿物油(如直馏汽油)和植物油的正确方法是( )
A.加水振荡,观察是否有分层现象
B.加乙醇振荡,观察是否有分层现象
C.加新制氢氧化铜悬浊液,加热煮沸,观察是否有砖红色沉淀产生
D.加入溴水,观察溴水是否褪色
解析 直馏汽油不含
,而植物油中含有
。
题组三 油脂的相关计算
9.某天然油脂12g,需1.8gNaOH才能完全皂化,又知该油脂1kg进行催化加氢,耗去氢气10g才能完全硬化。
试推断1mol该油脂平均含碳碳双键( )
A.2molB.3molC.4molD.5mol
解析 由油脂的皂化反应可知,油脂与NaOH是以物质的量之比1∶3进行反应的。
所以油脂的平均摩尔质量为:
M(油脂)=
=800g·
mol-1。
故在1kg油脂中:
n(油脂)∶n(H2)=
∶
=
1.25∶5=1∶4。
所以1mol该油脂需4molH2才能完全加成,即含碳碳双键4mol。
答案为C。
10.油脂A的通式可表示为
(R中不含—C≡C—和环)。
已知0.05molA可与溶有48g液溴的CCl4恰好完全反应。
另取0.05molA完全燃烧,生成CO2和H2O的物质的量之和为5.3mol,A的结构简式为____________,写出A与足量的H2反应的化学方程式:
_________________________。
解析
[B组 综合篇]
11.食用花生油中含有油酸,油酸是一种不饱和脂肪酸,对人体健康有益,其分子结构为
下列说法不正确的是( )
A.油酸的分子式为C18H34O2
B.油酸可与NaOH溶液发生中和反应
C.1mol油酸可与2mol氢气发生加成反应
D.1mol甘油可与3mol油酸发生酯化反应
解析 油酸中的—COOH不与H2加成,1mol油酸只与1molH2加成。
12.亚油酸又称9,12十八碳二烯酸,在玉米油中的含量高达60%以上,经常食用玉米油可降低人体血清中的胆固醇,有防止动脉粥样硬化、冠状动脉硬化和血栓形成的作用,因此玉米油被誉为“健康油”“长寿油”。
下列有关说法正确的是( )
A.玉米油属于酯类,能水解
B.玉米油没有固定的熔、沸点,常温下为固态
C.亚油酸不能使溴水褪色
D.玉米油营养价值高是因为饱和脂肪酸含量高
解析 玉米油是高级脂肪酸甘油酯,属于酯类,能水解,A正确;
玉米油中亚油酸含量高,亚油酸是不饱和脂肪酸,其含量越高,油脂的熔、沸点越低,故玉米油常温下为液态,B不正确;
亚油酸分子中含有碳碳双键,C不正确;
油脂营养价值的高低取决于所含不饱和脂肪酸的含量,含量越高,其营养价值越高,D不正确。
13.植物油厂为提取大豆中丰富的油脂,设计了下列方案,其中合理的是( )
A.将大豆用水浸泡,使其中的油脂溶于水,然后再分馏
B.将大豆粉碎,然后隔绝空气加热,使其中的油脂蒸发出来
C.将大豆用碱溶液处理,使其中的油脂溶解出来,然后再蒸发
D.先将大豆压成颗粒状,再用无毒的有机溶剂浸泡,然后对浸出液进行蒸馏分离
解析 油脂不溶于水,故A错误;
隔绝空气加热,会使油脂分解变质,故B错误;
油脂在碱性条件下水解生成高级脂肪酸盐和甘油,故C错误;
油脂易溶于有机溶剂,然后利用沸点不同进行蒸馏分离,故D正确。
14.一种有机物的结构简式为:
完成下列问题:
(1)该化合物含有的官能团是______________(填名称)。
(2)该化合物的类别是__________(填字母序号,下同)。
A.烯烃 B.酯
C.油脂D.高分子化合物
E.混甘油酯
(3)该化合物与水的混合物________。
A.与水互溶B.不溶于水,水在上层
C.不溶于水,水在下层
(4)该物质是否有固定熔、沸点________(填“是”或“否”)。
(5)与该物质能反应的物质有________。
A.NaOH溶液B.碘水
C.乙醇D.乙酸
E.H2
写出属于取代反应的化学方程式:
______________________________。
解析
(1)由有机物的结构简式可知其分子结构中含
和酯基官能团。
(2)该化合物属于酯和油脂。
(3)该化合物为油脂,它难溶于水,密度比水小。
(4)该油脂是纯净物,有固定的熔、沸点。
(5)根据该油脂中含有的官能团判断它能与I2、H2发生加成反应,能在NaOH溶液中发生水解反应生成高级脂肪酸钠和甘油。
15.Ⅰ.某天然油脂A的分子式为C57H106O6。
1mol该油脂水解可得到1mol甘油、1mol不饱和脂肪酸B和2mol直链饱和脂肪酸C。
经测定B的相对分子质量为280,原子个数比为N(C)∶N(H)∶N(O)=9∶16∶1。
(1)写出B的分子式:
________。
(2)写出C的结构简式:
________;
C的名称是__________________________。
(3)写出含5个碳原子的C的同系物的同分异构体的结构简式:
_______________________________________________________。
Ⅱ.RCH===CHR′与碱性KMnO4溶液共热后酸化,发生双键断裂生成羧酸:
RCH===CHR′
RCOOH+R′COOH。
常利用该反应的产物反推含碳碳双键化合物的结构。
在催化剂存在下,1mol不饱和脂肪酸B和1molH2反应后经处理得到D和E的混合物,D和E互为同分异构体。
当D和E的混合物与碱性KMnO4溶液共热后酸化,得到如下4种产物:
HOOC—(CH2)10—COOH、CH3—(CH2)7—COOH、
HOOC—(CH2)7—COOH、CH3—(CH2)4—COOH
(4)写出D和E的结构简式:
_______________________________________。
(5)写出B的结构简式:
_____________________________________。
(6)写出天然油脂A的一种可能的结构简式:
_____________________。
答案
(1)C18H32O2'
(2)CH3(CH2)16COOH'
硬脂酸
(3)CH3CH2CH2CH2COOH、
CH3CH(CH3)CH2COOH、
CH3CH2CH(CH3)COOH、CH3C(CH3)2COOH
(4)CH3(CH2)4CH===CH(CH2)10COOH
CH3(CH2)7CH===CH(CH2)7COOH
(5)CH3(CH2)4CH===CHCH2CH===CH(CH2)7COOH
解析 Ⅰ.
(1)设B的分子式为C9nH16nOn,有12×
9n+1×
16n+16n=280,解得n=2,所以B的分子式为C18H32O2。
(2)A的水解可以表示为C57H106O6+3H2O―→C3H8O3(甘油)+C18H32O2+2C。
根据原子守恒可知C的分子式为C18H36O2。
又因为C是直链饱和脂肪酸,可知C的结构简式为CH3(CH2)16COOH,是硬脂酸。
(3)具有5个C原子的硬脂酸的同系物可能有:
CH3CH2CH2CH2COOH、CH3CH(CH3)CH2COOH、CH3CH2CH(CH3)COOH、CH3C(CH3)2COOH4种同分异构体。
Ⅱ.由题中所给信息可知,双键碳上若有氢原子,氧化后变成羧基。
B的分子式为C18H32O2,可知其分子有3个不饱和度,一个在羧基上,另外两个肯定在烃基上,所以B的烃基上有两个双键,与碱性KMnO4共热后的酸化产物为:
①HOOC—(CH2)10—COOH、
②CH3(CH2)7COOH、③HOOC—(CH2)7—COOH、④CH3(CH2)4COOH。
B的碳原子总数为18,可能组合为①和④,②和③。
由题中信息可写出一元羧酸D、E可能的结构简式。
再由D、E的结构简式,写出B的结构简式,从而确定A的结构简式。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 油脂 高中化学 导学案 课时 作业
![提示](https://static.bdocx.com/images/bang_tan.gif)