高一化學(xué)學(xué)案：知識(shí)梳理第二單元食品中的有機(jī)化合物

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精第二單元食品中的有機(jī)化合物知識(shí)梳理一、乙醇1.乙醇的存在生活中,各種酒類,以及飲料中均含有濃度不等的乙醇；醫(yī)療用于消毒的是75%的乙醇溶液。2。乙醇的物理性質(zhì)乙醇是無色、具有特殊香味的液體,密度比水小，與水以任意比例混溶，能溶解多種無機(jī)物和有機(jī)物，是良好的有機(jī)溶劑，易揮發(fā)。無水酒精中乙醇的含量為99。5%。3.乙醇的分子組成和結(jié)構(gòu)寫出乙醇的分子式、電子式、結(jié)構(gòu)式和結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式4.化學(xué)性質(zhì)（1)跟金屬鈉反應(yīng)反應(yīng)的化學(xué)方程式為2CH3CH2OH+2Na2CH3CH2ONa+H2↑?，F(xiàn)象：鈉首先沉入試管底部，反應(yīng)較平緩，有氣泡產(chǎn)生，最后鈉塊上浮，向其中加酚酞溶液變紅。(2）跟氧氣的反應(yīng)①催化氧化實(shí)驗(yàn)：把一端彎成螺旋狀的銅絲放在酒精燈外焰加熱后，現(xiàn)象是其表面變?yōu)楹谏?趁熱立即把它插入盛有乙醇的試管中，現(xiàn)象為銅絲表面變?yōu)榱良t色。反復(fù)多次后，試管中有刺激性氣味產(chǎn)生，該產(chǎn)物名稱是乙醛，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH3CHO。整個(gè)過程的化學(xué)反應(yīng)方程式為：2Cu+O22CuOCH3CH2OH+CuOCH3CHO+H2O+Cu反應(yīng)的總的方程式為：2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O在整個(gè)反應(yīng)過程中，銅的作用是催化劑；而在第二個(gè)反應(yīng)中,氧化銅是氧化劑。乙醇的氧化產(chǎn)物乙醛在適當(dāng)條件下，還可以進(jìn)一步被氧化成乙酸，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2CH3CHO+O22CH3COOH。燃燒氧化：乙醇在空氣中可燃燒，發(fā)出淡藍(lán)色的火焰,放出大量的熱,方程式為CH3CH2OH+3O22CO2+3H2O。5.工業(yè)制法（1)發(fā)酵法（2）乙烯水化法反應(yīng)方程式為CH2==CH2+H2OCH3CH2OH.二、醋酸1。乙酸的存在食醋中約含有3%-5%的乙酸，乙酸又稱醋酸，有揮發(fā)性，易溶于水.2。乙酸的物理性質(zhì)乙酸是一種有強(qiáng)烈刺激性氣味的無色液體.3。分子組成與結(jié)構(gòu)寫出乙酸分子的分子式、結(jié)構(gòu)式和結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式C2H4O2CH3COOH4?；瘜W(xué)性質(zhì)(1)酸的通性乙酸的電離方程式：CH3COOHCH3COO—+H+①醋酸滴入石蕊試劑現(xiàn)象：溶液變紅色。②與鋅反應(yīng)的現(xiàn)象和方程式:鋅表面冒氣泡，鋅不斷溶解；2CH3COOH+Zn(CH3COO）2Zn+H2↑。③與氧化銅反應(yīng)的現(xiàn)象和反應(yīng)的方程式:氧化銅溶解，溶液顏色變藍(lán)色；2CH3COOH+CuO（CH3COO）2Cu+H2O.④與氫氧化銅懸濁液反應(yīng)的現(xiàn)象和方程式：氫氧化銅溶解,溶液顏色變藍(lán)色；2CH3COOH+Cu（OH）2（CH3COO）2Cu+2H2O。⑤與飽和碳酸鈉溶液反應(yīng)的現(xiàn)象和方程式:溶液中有氣泡產(chǎn)生2CH3COOH+Na2CO32CH3COONa+H2O+CO2↑。（2)與乙醇反應(yīng)——酯化反應(yīng)①反應(yīng)機(jī)理（用化學(xué)方程式表示）：②實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)加入試劑的順序:先加乙醇,再加濃硫酸，最后加入少量冰醋酸。濃硫酸的作用：催化劑、吸水劑。長(zhǎng)導(dǎo)管的作用：冷凝乙酸乙酯.不插入液面下而應(yīng)在液面之上的目的:為了防止倒吸。飽和碳酸鈉溶液的作用有兩個(gè)：一是乙酸乙酯在飽和Na2CO3溶液中的溶解度較小，減小溶解度，利于分層析出；二是用Na2CO3反應(yīng)掉揮發(fā)出的乙酸，溶解揮發(fā)出的乙醇，避免乙酸和乙醇特殊氣味干擾乙酸乙酯的氣味。③酯化反應(yīng)：是指酸和醇作用生成酯和水的反應(yīng)。三、酯油脂1。酯（1）存在：酯存在于鮮花和水果中,這些酯都具有香味。低級(jí)酯（含碳數(shù)少的酯)一般都是具有芳香氣味的液體。(2)結(jié)構(gòu)：乙酸乙酯中存在基團(tuán)，叫酯基。酯的通式為.2.油脂（1)油脂的分類和存在油脂可分為油和脂肪。油一般是從植物種子里榨取出來的，呈液態(tài).脂肪是動(dòng)物體內(nèi)含有的，呈固態(tài)。（2）油脂的組成和結(jié)構(gòu)油和脂肪都是高級(jí)脂肪酸的甘油酯.不溶于水，易溶于有機(jī)溶劑.硬脂酸甘油酯，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為：。3。油脂的重要化學(xué)性質(zhì)——皂化反應(yīng)酯類物質(zhì)在酸或堿的催化條件下,均可以發(fā)生水解。油脂在堿性條件下的水解反應(yīng)叫做皂化反應(yīng)，皂化反應(yīng)的產(chǎn)物是硬脂酸鈉和甘油,其中硬脂酸鈉是肥皂的主要成分。皂化反應(yīng)方程式為4.油脂的用途油脂是熱能最高的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，也是重要的工業(yè)原料,用油脂還可以制造肥皂和油漆等。四、糖類1。糖類的組成及存在元素組成：均只含有碳、氫、氧三種元素；化學(xué)式特點(diǎn)：常見糖類分子中的H和O原子個(gè)數(shù)比為2∶1，即像水H2O的組成，即可以認(rèn)為是Cm（H2O）n。2.糖類的物理性質(zhì)葡萄糖蔗糖淀粉纖維素色、態(tài)、味白色、晶體有甜味無色晶體，比葡萄糖甜白色、粉末無甜味白色、纖維狀無甜味水溶性能溶溶于水不溶于冷水，部分溶于熱水形成懸濁液不溶于水，也不溶于有機(jī)溶劑3。葡萄糖（1）葡萄糖的重要化學(xué)性質(zhì)①葡萄糖的營(yíng)養(yǎng)作用葡萄糖在人體組織中發(fā)生緩慢氧化,放出熱量.反應(yīng)的熱方程式為:C6H12O6(s）+6O2（g)====6CO2(g）+6H2O(l)ΔH=—2804kJ·mol—1②葡萄糖與銀氨溶液的反應(yīng)銀氨溶液的制取:先向潔凈的試管中加入2％的硝酸銀溶液，振蕩試管,同時(shí)加入2％的稀氨水，直到最初產(chǎn)生的白色沉淀剛好溶解為止，得無色透明溶液為銀氨溶液。銀鏡實(shí)驗(yàn)：向銀氨溶液中加入葡萄糖溶液，在溫水浴里加熱3—5分鐘?，F(xiàn)象是有光亮的銀鏡生成。③被新制Cu（OH)2氧化先向試管中加入2mL10%的NaOH溶液，再滴加4-5滴5％CuSO4溶液，有藍(lán)色渾濁生成。再加入葡萄糖溶液并加熱，會(huì)發(fā)現(xiàn)藍(lán)色渾濁轉(zhuǎn)變成磚紅色沉淀。④發(fā)酵造酒的反應(yīng)方程式為C6H12O62C2H3OH+2CO2↑葡萄糖(2)葡萄糖的生成——淀粉的水解①水解的條件：硫酸作催化劑并加熱。②水解反應(yīng)方程式：(C6H10O5）n+nH2OnC6H12O6淀粉葡萄糖③水解產(chǎn)物的檢驗(yàn)方法:水解的關(guān)鍵是在淀粉水解之后,必須首先加堿中和掉催化劑硫酸，然后再加入新制的氫氧化銅懸濁液或銀氨溶液加熱檢驗(yàn).五、蛋白質(zhì)和氨基酸1.蛋白質(zhì)（1)蛋白質(zhì)的存在及組成蛋白質(zhì)廣泛存在于生物體內(nèi)，是組成細(xì)胞的基礎(chǔ)物質(zhì)。蛋白質(zhì)是構(gòu)成人體的基礎(chǔ)物質(zhì)，它約占人體除水分外剩余質(zhì)量的一半。蛋白質(zhì)含有C、H、O、N、S、P等元素.結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜,相對(duì)分子質(zhì)量從幾萬到幾千萬，是天然的有機(jī)高分子化合物.（2）蛋白質(zhì)的性質(zhì)①水解（圖示表示變化)：蛋白質(zhì)+H2Oα—氨基酸②鹽析：蛋白質(zhì)溶液里加入無機(jī)鹽，使蛋白質(zhì)的溶解度降低而析出。③變性:蛋白質(zhì)在熱、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、紫外線、福爾馬林等作用下，蛋白質(zhì)的性質(zhì)發(fā)生徹底改變,失去生理功能.④顏色反應(yīng)（圖示表示變化）：蛋白質(zhì)+濃HNO3黃色沉淀。⑤燃燒:點(diǎn)燃蛋白質(zhì)，則有燒焦羽毛的氣味。2.氨基酸(1）重要的氨基酸寫出常見的幾種重要的氨基酸的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：甘氨酸、丙氨酸、谷氨酸。(2)氨基酸的結(jié)構(gòu)氨基酸中既含有氨基（-NH2），又含有羧基（-COOH）。（3）氨基酸的性質(zhì)氨基酸結(jié)構(gòu)中含有氨基和羧基,所以既有酸性，又有堿性;既能與堿反應(yīng)，又能與酸反應(yīng)；又可在氨基酸之間發(fā)生反應(yīng)。知識(shí)導(dǎo)學(xué)一、學(xué)習(xí)本單元的過程中，注意從簡(jiǎn)單到復(fù)雜的認(rèn)識(shí)過程，注意抓住有機(jī)物分子結(jié)構(gòu)特征決定其化學(xué)特性的學(xué)習(xí)方法；還要注意形成從“代表物到一類物質(zhì)"化學(xué)思想，即形成“從個(gè)別到一般，并再?gòu)囊话愕教厥狻钡霓q證思想。學(xué)習(xí)各重要有機(jī)物性質(zhì)時(shí)，要先抓住分子中突出的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。找出具有特殊結(jié)構(gòu)的原子或原子團(tuán)或某種鍵，它就決定著該有機(jī)物的化學(xué)特性，我們稱之為“官能團(tuán)”。本單元是學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)的重要基礎(chǔ)之一，要從這里的學(xué)習(xí)總結(jié)歸納出研究有機(jī)物的一般規(guī)律。二、乙醇與鈉反應(yīng)比水與鈉反應(yīng)緩慢的本質(zhì)原因分析乙醇分子中的—C2H5對(duì)-OH的影響比水中H原子對(duì)—OH的影響大，使分子中的—OH變得不如水中的活潑，難于電離出氫離子.三、乙醇的氧化反應(yīng)判斷某有機(jī)物發(fā)生氧化反應(yīng)還是還原反應(yīng)的常用方法:看反應(yīng)前后有機(jī)物的組成變化.分子“加氧或去氫"的反應(yīng)稱為氧化反應(yīng)；而“加氫或去氧”的反應(yīng)稱為還原反應(yīng).也可通過反應(yīng)前后元素的平均化合價(jià)如何變化來判斷。如反應(yīng)2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O中，乙醇中C的平均化合價(jià)為—2，生成物中C的化合價(jià)為-1，化合價(jià)升高，所以乙醇被氧化。四、乙酸與金屬、堿反應(yīng)都生成鹽，注意有機(jī)鹽的寫法:與無機(jī)鹽不同,一般陽(yáng)離子要寫在后面，而不是寫在前面,如（CH3COO)2Ca、CH3COONa。五、酯化反應(yīng)主要認(rèn)識(shí)其機(jī)理:1.酯化反應(yīng)的概念：醇和酸起作用生成酯和水的反應(yīng)叫做酯化反應(yīng)。2.酯化反應(yīng)的原理：酯化反應(yīng)屬于取代反應(yīng)，也可看作是分子間脫水的反應(yīng),從脫水的可能性有兩種情況，一是羧酸提供羥基，醇提供氫原子；另一種可能是羧酸提供氫原子，醇提供羥基；采用示蹤原子法(H-18O—C2H5與乙酸反應(yīng)）研究該反應(yīng)的機(jī)理，發(fā)現(xiàn)18O存在于乙酸乙酯中，說明酯化反應(yīng)機(jī)理是：羧酸分子中羧基上的羥基與醇分子中的羥基上的氫原子結(jié)合而生成了水，余下部分結(jié)合生成酯。即羧酸脫羥基，醇脫氫。注意:在書寫酯化反應(yīng)方程式的時(shí)候容易漏掉水。六、注意葡萄糖和果糖的分子式相同(C6H12O6)、蔗糖與麥芽糖的分子式相同（C12H22O11)，但結(jié)構(gòu)不同，應(yīng)互為同分異構(gòu)體。而淀粉和纖維素屬于高分子化合物，其分子是由一定的結(jié)構(gòu)單元C6H10O5重復(fù)連接而成的，因此淀粉和纖維素的化學(xué)式可用(C6H10O5）n表示，由于n值不同，其分子式不同,且它們都應(yīng)屬于混合物,所以淀粉和纖維素不是同分異構(gòu)體。七、蛋白質(zhì)說明：(1）鹽析是加入某些無機(jī)鹽的濃溶液,可使蛋白質(zhì)因溶解度降低而從溶液中析出的過程，鹽析是可逆的，沒有破壞蛋白質(zhì)的活性,是物理變化。變性是在熱、重金屬、酸、堿、某些有機(jī)物等作用下，蛋白質(zhì)發(fā)生了性質(zhì)上的改變而凝結(jié)起來，失去其生理活性的過程.變性是不可逆的，是化學(xué)變化，但凡能消毒或有毒的物質(zhì)，均可以使蛋白質(zhì)變性。（2）檢驗(yàn)蛋白質(zhì)的常用方法有燃燒法，聞是否有燒焦羽毛的氣味，也可用顏色反應(yīng)檢驗(yàn)。八、氨基酸主要把握：天然蛋白質(zhì)水解后生成的都是α氨基酸.氨基酸是雙官能團(tuán)物質(zhì),具有兩性。既能和強(qiáng)酸反應(yīng)，又能和強(qiáng)堿溶液反應(yīng)的物質(zhì)有(1)兩性金屬如鋁；（2）兩性氧化物如氧化鋁；(3)兩性氫氧化物如氫氧化鋁；（4）弱酸的酸式鹽如NaHCO3；（5）弱酸的銨鹽如(NH4)2CO3等；（6）氨基酸和蛋白質(zhì)。疑難突破1.如何確定乙醇分子結(jié)構(gòu)是下列中哪種情況？剖析:用一定量乙醇與足量的鈉進(jìn)行反應(yīng)的定量實(shí)驗(yàn)，用排液量氣的方法收集并測(cè)量得到的氫氣的體積。然后進(jìn)行計(jì)算分析發(fā)現(xiàn),一摩爾的乙醇與足量的鈉反應(yīng)后能產(chǎn)生0。5摩爾的氫氣。因此，可以證明乙醇分子里含有一個(gè)羥基。由此也就得到了乙醇的分子結(jié)構(gòu)是上述中的A，而不是B。推而廣之，我們可以用此方法來確定其他有機(jī)物分子里是否含有羥基，以及每個(gè)分子含幾個(gè)羥基，很顯然如果是1mol某醇可產(chǎn)生0.5mol氫氣，該醇就是一元醇，如果是1∶1產(chǎn)生氫氣,該醇就是二元醇，如果是2∶3產(chǎn)生氫氣該醇就是三元醇.要確定乙醇分子是上述A與B中的哪種結(jié)構(gòu)，可以利用乙醇能與Na反應(yīng)，測(cè)定產(chǎn)生的H2的量，確定乙醇與氫的物質(zhì)的量的比來確定乙醇中可被置換的H原子的個(gè)數(shù)，從而確定結(jié)構(gòu)式。從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象聯(lián)想，乙烷不能和金屬鈉反應(yīng)，假如能反應(yīng)，就不能將鈉保存煤油（烴)中了。也證明乙醇分子中的乙基是較穩(wěn)定的，這從乙醇分子式的測(cè)定也得到了證明。水和乙醇中都有羥基,說明能和鈉反應(yīng)產(chǎn)生氫氣是羥基的性質(zhì).對(duì)比乙醇和水的反應(yīng)，水與鈉反應(yīng)更劇烈，而與鈉反應(yīng)產(chǎn)生氫氣是氫離子的性質(zhì),因此我們得出乙醇比水還難電離2.肥皂的去污原理是什么?剖析：首先應(yīng)該知道油污的化學(xué)成分甚至是分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及油污的某些物理性質(zhì)如溶解性-—不溶于水而易溶于有機(jī)物等。還要知道肥皂的化學(xué)成分以及分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)-—有親水基和憎水基，因而就可以知道其物理性質(zhì)如溶解性等，這樣就可以分析起去污的原理了。再次體現(xiàn)了“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)決定用途”的關(guān)系。肥皂去污是高級(jí)脂肪酸鈉所起的作用。從結(jié)構(gòu)上看，高級(jí)脂肪酸鈉分子可以分為兩部分，一部分是極性的—COONa或—COO—，它易溶于水,叫親水基；另一部分是非極性鏈狀的烴基-R,這一部分不溶于水，叫做憎水基。憎水基具有親油的性質(zhì)。在洗滌過程中，污垢的油脂跟肥皂接觸后,高級(jí)脂肪酸鈉分子的烴基就插入油滴內(nèi)，而易溶于水的羧基部分伸在油滴外面，插入水中。這樣油滴就被肥皂分子包圍起來。再經(jīng)摩擦、振動(dòng)，大的油滴便分散成小的油珠，最后脫離被洗的纖維織品，分散到水中形成乳濁液，從而達(dá)到洗滌的目的.合成洗滌劑是根據(jù)肥皂的去污原理合成的分子中具有親水基團(tuán)和憎水基團(tuán)的物質(zhì),它的去污原理同肥皂相似。3.酒精能滲入細(xì)菌體內(nèi)使組成細(xì)菌的蛋白質(zhì)凝固，所以酒精在醫(yī)療衛(wèi)生上常用作消毒殺菌劑。為何用70%—75％的酒精而不用純酒精消毒呢？剖析：凡事都有個(gè)最佳“度"的問題?；瘜W(xué)上對(duì)物質(zhì)既要有“定性”的認(rèn)識(shí)和應(yīng)用，又要有“