高一化学学案：互动课堂第二单元食品中的有机化合物

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精互动课堂疏导引导1。乙醇的结构、性质和用途（1）分子结构乙醇的分子式为C2H6O，结构式为，结构简式为CH3CH2OH或C2H5OH。含有官能团—OH（羟基）.(2）物理性质乙醇是无色透明而具有特殊香味的液体，密度比水小，沸点是78。5℃,易挥发，能和水以任意比混溶，能溶解多种有机物和无机物.（3）化学性质乙醇在发生化学反应时，可以是C—O键断裂，也可以是C-H键或H—O键断裂，从而发生不同的反应。①与活泼金属Na、K、Mg等反应（①键断裂)2CH3CH2OH+2Na2CH3CH2ONa+H2↑此反应比钠与水反应要缓和得多,说明乙醇羟基上氢原子不如水分子中的氢原子活泼。②氧化反应a。燃烧C2H5OH+3O22CO2+3H2O（发出淡蓝色火焰）b。催化氧化：(①③键断裂)2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2Oc.乙醇能被酸性KMnO4溶液氧化③乙醇还可与乙酸、氢卤酸发生取代反应，等等（4）主要用途①用作燃料②用作有机溶剂③重要的化工原料甲醇：甲醇有毒,人饮用约10mL就能使眼睛失明，再多则能致死.2.乙酸的结构和性质（1)分子结构乙酸的分子式为C2H4O2,结构式为，结构简式为CH3COOH。乙酸的官能团为羧基—COOH,它的性质主要由羧基决定.（2)物理性质乙酸是具有强烈刺激性气味的无色液体，熔点16.6℃，沸点117。9℃，当温度低于16。6℃时，乙酸凝结成像冰一样的晶体，叫无水乙酸或冰醋酸.乙酸易溶于水和乙醇。(3）化学性质①弱酸性乙酸在水溶液里部分电离产生H+:CH3COOHCH3COO—+H+从而使乙酸具有酸的通性。a。乙酸能使紫色石蕊试液变红.b。乙酸可与活泼金属反应放出氢气。Zn+2CH3COOH====（CH3COO）2Zn+H2↑c。与碱发生中和反应。Cu（OH)2+2CH3COOH====（CH3COO）2Cu+2H2Od。与碱性氧化物反应。CuO+2CH3COOH====(CH3COO）2Cu+H2Oe。与某些盐反应。CaCO3+2CH3COOH====（CH3COO）2Ca+CO2↑+H2O此反应证明乙酸的酸性强于碳酸，常见几种物质的酸性强弱顺序为：乙酸＞碳酸＞苯酚＞。②酯化反应a。酸(羧酸或无机含氧酸）跟醇作用,生成酯和水的反应，叫做酯化反应.b。酯化反应的一般历程是：羧酸分子中羧基上的羟基跟醇分子中羟基上的氢原子结合生成水，其余部分相互结合成酯。c。研究有机反应的历程通常采用示踪原子法。d.酯化反应属于取代反应的范畴。3.酯和油脂（1)酯类：①酸（羧酸或无机含氧酸）跟醇起反应生成的有机化合物叫做酯。②羧酸酯的分子通式为，饱和一元酯的分子通式为CnH2nO2。分子式相同的羧酸、酯和羟基醛互为同分异构体。③物理性质:酯类都难溶于水，易溶于乙醇和乙醚等有机溶剂，密度一般比水小。低级酯是具有芳香气味的液体。④化学性质:在有酸或碱存在的条件下，酯能发生水解反应，生成相应的醇和酸。酸性条件下酯的水解不完全,碱性条件下酯的水解趋于完全。⑤主要用途：酯常用作溶剂,也可用作制备饮料和糖果的香料。(2）油脂的组成、结构和性质①组成和结构油脂是多种高级脂肪酸(如硬酯酸、软脂酸和油酸等）跟甘油生成的甘油酯。常温下呈液态的油脂叫做油,呈固态的油脂叫做脂肪，也就是说油脂是油和脂肪的统称.油脂的结构可表示如下：式中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。R1、R2、R3相同时称单甘油酯，不相同时则称为混甘油酯。注意:a.油脂不属于高分子化合物；b。天然油脂大多都是混甘油酯。②物理性质油脂在室温下可呈液态（叫油），也可呈固态（叫脂肪），密度比水小,不溶于水，易溶于有机溶剂.③化学性质多数油脂兼有烯烃和酯类的性质,可以发生加成反应和水解反应。Ⅰ。油脂的氢化油酸甘油酯(油)硬脂酸甘油酯（脂肪）工业目的：硬化油性质稳定，不易变质，便于运输。Ⅱ。油脂的水解a.油脂在酸性条件下的水解工业目的：制高级脂肪酸和甘油b.油脂在碱性条件下的水解油脂在碱性条件下的水解又称为皂化反应，其目的是制肥皂和甘油。4。糖类(1）糖类的组成与分类①糖类是由C、H、O三种元素组成的一类有机化合物.糖的分子组成大多能用通式Cn（H2O)m来表示（n与m可以相同,也可以不同）.注：对糖类通式的理解应注意以下两点：a。该通式只说明糖类由C、H、O三种元素组成，并不能反映糖类的结构特点.b.有些属于糖类的物质不符合该通式，如鼠李糖C6H12O5;而有些符合该通式的物质却不属于糖类,如乙酸CH3COOH、乳酸②从结构上看，糖类一般是多羟基醛或多羟基酮以及水解能生成多羟基醛或多羟基酮的化合物.③糖类按是否能水解以及水解生成的单糖数的多少可分为单糖、二糖和多糖等几类。糖类物质的分类及用途类别单糖二糖多糖特点不能再水解成更简单的糖一分子二糖能水解成两分子单糖能水解成多分子单糖化学式C6H12O6C12H22O11(C6H10O5）m常见物质葡萄糖,果糖蔗糖,麦芽糖淀粉，纤维素用途葡萄糖是一种营养物质，可用于制造药品、糖果等可用做甜味剂淀粉可用于制取葡萄糖和酒精；纤维素可用于制造无烟火药、电影胶片的片基、纸张等相互转化④糖类是绿色植物光合作用的产物，是动植物所需能量的重要来源（2)葡萄糖的结构、性质和用途①分子结构葡萄糖的分子式为C6H12O6，结构简式为CH2OH（CHOH）4CHO,它是一种多羟基醛.②物理性质葡萄糖是白色晶体，有甜味，能溶于水。③化学性质葡萄糖分子中含有醛基和醇羟基,可发生氧化还原（加成)、酯化等反应,还能被酵解。a.氧化反应（显还原性）（Ⅰ)燃烧C6H12O6(s)+6O2(g）6CO2(g)+6H2O（l)（Ⅱ）与新制Cu（OH）2反应CH2OH(CHOH）4CHO+2Cu(OH)2CH2OH(CHOH)4COOH+Cu2O↓+2H2Ob.加成反应CH2OH(CHOH)4CHO+H2CH2OH（CHOH)4CH2OH(己六醇)c。酯化反应CH2OH（CHOH)4CHO+5CH3COOH5.蛋白质（1）氨基酸的组成、结构和性质①氨基酸指的是羧酸分子中烃基上的氢原子被氨基(—NH2）取代后的生成物。②α氨基酸的通式为③常见的氨基酸有：甘氨酸丙氨酸苯丙氨酸谷氨酸注：α-氨基酸是构成蛋白质的基石。(2）蛋白质的组成、结构及主要性质①组成与结构蛋白质是一类非常复杂的化合物，由C、H、O、N、S等元素组成。它是由多种氨基酸按不同的顺序相互结合而成的高分子化合物，其结构复杂多样。②主要性质a。溶解性:有的蛋白质能溶于水,如鸡蛋白；有的蛋白质难溶于水，如丝、毛等。b。水解:蛋白质在酸、碱或酶的作用下能发生水解，水解的最终产物是多种氨基酸，天然蛋白质水解的最终产物是多种α氨基酸。c。两性：蛋白质既能与酸反应又能与碱反应。d。盐析：浓的无机盐溶液可降低蛋白质的溶解度，使之凝聚而从溶液中析出，这种作用叫盐析。盐析属物理过程，是可逆的，它只是使蛋白质暂时失去溶解性而并未改变蛋白质的性质.利用盐析可分离和提纯蛋白质。e。变性：蛋白质在加热、紫外线、X射线、强酸、强碱、重金属盐类以及一些有机物如甲醛、酒精、苯甲酸等作用下，均能发生变性。变性属化学过程，不可逆。蛋白质变性后不仅丧失了原有的可溶性，同时也失去了生理活性。利用变性可进行消毒，但也能引起中毒。f.颜色反应：蛋白质可以跟许多试剂发生特殊的颜色反应,如某些蛋白质跟浓硝酸作用会产生黄色，可用于蛋白质的检验。此外，蛋白质被灼烧时,产生具有烧焦羽毛的气味，也可用于蛋白质的检验。③主要用途a.蛋白质是组成生物体的基础物质，是人类必需的营养物质，没有蛋白质就没有生命。b。蛋白质在工业上有广泛用途.它广泛应用于纺织、皮革、塑料、医药等各个行业.c。蛋白质对生命具有特殊的意义，也是揭示生命现象奥秘的重要研究课题。活学巧用1.把一端成螺旋状的铜丝放在酒精灯火焰上加热,看到铜丝表面生成黑色的__________,再迅速把铜丝插入盛有乙醇的试管里,看到铜丝表面__________，反复多次,试管内有__________气味的__________生成。其反应的化学方程式为____________________；反应中乙醇被__________(氧化，还原).思路解析:根据Cu与O2反应及CuO与乙醇的反应可得出答案。答案：CuO变红刺激性乙醛CH3CH2OH+CuOCH3CHO+Cu+H2O氧化2。将等质量的铜片在酒精灯上加热后，分别插入下列溶液中，放置片刻后，使铜片质量增加的是（)A.硝酸B.无水乙醇C.石灰水D.盐酸思路解析：铜片灼热后生成CuO，硝酸、盐酸使生成的CuO溶解，铜片的质量将减少；乙醇可实现CuOCu的转变：CH3CH2OH+CuOCH3CHO+Cu+H2O,铜片质量将不变；石灰水不与CuO反应,加热后铜片的质量将增加。答案：C3。某有机物的蒸气，完全燃烧时需三倍于其体积的氧气，产生二倍于其体积的二氧化碳，该有机物可能是()A。C2H4B。C2H5OHC。CH3CHOD.CH3COOH思路解析：由题意知有机物分子中含有2个碳原子，可设其分子式为C2HxOy,则有C2HxOy+3O22CO2+H2O,根据氧原子守恒得：y+6=4+,x=2y+4。只有选项A、B符合此关系式，故本题答案为A、B.答案：AB4.下列关于乙酸的说法中正确的是（)A.乙酸是有刺激性气味的液体B.乙酸分子中含有4个氢原子，它不是一元羧酸C。乙酸在常温下能发生酯化反应D.乙酸酸性较弱，不能使石蕊试液变红思路解析:乙酸是具有强烈刺激性气味的液体；尽管其分子中含有4个氢原子，但在水中只有羧基上的氢原子能发生部分电离:CH3COOHCH3COO—+H+,因此乙酸是一元酸；乙酸的酸性较弱，但比碳酸的酸性要强，它可使石蕊试液变红；乙酸在浓H2SO4存在下加热，可与醇类发生酯化反应，在常温下乙酸不能发生酯化反应,故本题答案为A。答案：A5。当乙酸分子中的O都是18O，乙醇分子中的O都是16O,二者在一定条件下反应生成物中水的相对分子质量为（）A.16B.18C思路解析：乙酸与乙醇反应方程式为：生成的水为H218O，故水的相对分子质量为20.答案：C6.一定质量的某有机物和足量的金属钠反应，可得到气体V1L，等质量的该有机物与足量的纯碱溶液反应，可得到气体V2L.若在同温同压下V1＞VA。HO（CH2)3COOHB.HO（CH2)2CHOC。HOOC—COOHD。CH3COOH思路解析：—OH、—COOH都能与金属钠反应生成H2,1mol—OH或1mol—COOH与钠反应可产生0。5molH2；仅-COOH与Na2CO3反应生成CO2，1mol—COOH与Na2CO3反应可产生0。5molCO2。题设有机物与金属钠反应产生的气体的体积多于与纯碱反应产生的气体的体积,则有机物结构中既有—COOH又有-OH，故本题答案为A。答案：A7.胆固醇是人体必须的生物活性物质，分子式为C27H46O，一种胆固醇酯是液晶材料,分子式为C34H50O2，生成这种胆固醇脂的羧酸是(）A.C6H13COOHB。C6H5COOHC.C7H15COOHD.C6H5CH2COOH思路解析:胆固醇的分子式中只有一个氧原子，应是一元醇，而题中给出的胆固醇脂只有2个氧原子，应为一元酯，据此可写出该酯化反应的通式（用M表示羧酸）:C27H46O+MC34H50O2+H2O,再由质量守恒定律可求得该酸的分子式为C7H6O2，故本题答案为B。答案:B8.某有机物X能发生水解反应，水解产物为Y和Z，同温同压下，相同质量的Y和Z的蒸气所占体积相同，化合物X可能是（）A。甲酸乙酯B.乙酸甲酯C。乙酸乙酯D。乙酸丙酯思路解析：X是酯,Y、Z是醇和羧酯，因Y、Z的相对分子质量相同。注意到碳原子数为n的饱和一元羧酸的相对分子质量与碳原子数为n+1的饱和一元醇的相对分子质量相等，可推知本题的答案为A、D。答案：AD9.A是一种酯，分子式是C14H12O2，A可以由醇B跟羧酸C发生酯化反应得到。A不能使溴的CCl4溶液褪色，氧化B可得到C.（1）写出A、B、C的结构简式：A_________________________________,B_________________________________,C_________________________________。（2)写出B的两种同分异构体的结构简式（它们都可以跟NaOH反应）:_________和_________。思路解析：此题所给已知条件很少，所以要充分领会题意,使用好有限条件。由酯分子可知为不饱和酯，又不使溴褪色可知为芳香酯。芳香醇、芳香酸、芳香酯在有机合成、推断试题中的应用是十分广泛的.答案：（1)(2）（任选两种)10.下列关于油脂的叙述不正确的是（）A.油脂属于酯类B.没有固定的熔、沸点C。是高级脂肪酸的甘油酯D。都不能使溴水褪色思路解析：从油脂的定义、结构来看，油脂是高级脂肪酸的甘油酯，高级脂肪酸有多种，故生成的酯分子有多种,即油脂是混合物；不饱和高级脂肪酸甘油酯可使溴水褪色。答案：D11.下列关于油脂结构的说法正确的是（）A.油脂是高级脂肪酸与甘油生成的甘油酯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.R1、R2、R3可以相同，可以不同思路解析：油脂是高级脂肪酸跟甘油生成的甘油酯。在油脂的结构中，R1、R2、R3可以相同，可以不同，若R1、R2、R3都相同时称为单甘油脂，R1、R2、R3不相同时称为混甘油酯，故本题答案为A、D。答案：AD12。下列油脂能发生氢化反应的是（)A。硬脂酸甘油酯B。软脂酸甘油酯C.油酸甘油酯D。花生油思路解析：不饱和油脂可与氢气发生加成反应,油酸甘油酯和花生油为不饱和油脂，可发生氢化反应；而硬脂酸甘油脂、软脂酸甘油酯为饱和油脂，不能发生氢化反应，故本题答案为C、D。答案：CD13。下列说法中正确的是()A。凡符合Cn（H2O）m通式的化合物一定属于糖类，不符合此通式的不属于糖类B.凡能溶于水且具有甜味的化合物都属于糖类C.葡萄糖是一种单糖的主要原因是它是一种多羟基醛D。葡萄糖分子中含有醛基，它具有还原性思路解析:有些符合通式Cn（H2O)m的物质不属于糖类，如乙酸CH3COOH、甲酸甲酯HCOOCH3，有些不符合通式Cn（H2O）m的物质属于糖类,如鼠李糖C6H12O5；糖类不一定具有甜味，如淀粉，有甜味的物质也不一定是糖类,如糖精;葡萄糖是单糖的主要原因是它不能水解成更简单的糖;葡萄糖分子中含有醛基，它应具有还原性,故本题答案为D。答案：D14。下列反应中能用于检验尿液中是否含有葡萄糖的是（)A.加金属钠看是否有氢气放出B。与新制氢氧化铜混合后加热，观察是否有红色沉淀生成C。与醋酸和浓H2SO4共热，观察是否有香味物质生成D.加入酸性KMnO4溶液，看溶液是否褪色思路解析：检验葡萄糖可利用其分子结构中含有醛基，将其与新制的Cu(OH)2共热，看是否有红色沉淀生成来鉴定，故本题答案为B。答案：B15。对于淀粉和纤维素的下列说法中，正确的是()A.互为同分异构体B。化学性质相同C。碳、氢、氧的质量比相同D。都属于多糖思路解析：虽然淀粉和纤维素均可以用通式(C6H10O5)n，表示它们的组成，都属于糖类，且碳、氢、氧的质量比相同,但由于n值不同、结构也不同，它们不是同分异构体关系，且化学性质也不相同，故本题答案为C、D.答案：CD16。下列物质中，在一定条件下既能发生银镜反应,又能发生水解反应的是（）A。甲酸甲酯B.蔗糖C。葡萄糖D.麦芽糖思路解析：能发生银镜反应，则有机物中应含还原性基团——醛基。目前学习的有机物发生水解反应的有卤代烃、酯、二糖等。符合上述两种情况的物质有：甲酸甲酯、麦芽糖。答案：AD17.下列有关蛋白质的叙述中，不正确的是（)A.蛋白