资源描述
高二化学《油脂》教案
[教学目标] 1.使学生了解油脂的物理性质、化学性质及用途;
2.使学生了解工业上制肥皂的原理及简单生产过程;
3· 常识性介绍肥皂和合成洗涤剂。
[教学重点] 油脂的化学性质、油脂的氢化和水解反应.
[教学难点] 油脂的组成和结构
[教学类型] 新授课
[教学方法] 联想、启发、归纳、讲解
[教学内容]
引入:很多水果和花草具有芳香气味,如草莓、香蕉等,这些芳香气味是什么物质产生的?
这种物质就是我们上节课学习的乙酸乙酯。
复习:人类生命活动所需的六大营养素中,哪些能作为供能物质?
回答:糖类、油脂、蛋白质.
引入:我们这节课就学习第二类供能物质——油脂.
板书: 第三节 油 脂
教师:很多食物中富含油脂。油脂是重要的营养物质,我们在日常生活中经常食用的油脂,它们外观有何不同?
回答:有的呈固态,有的呈液态.
教师:对.室温下,动物油一般呈固态,叫做脂肪;植物油一般呈液态,叫做油.油脂是脂肪和油的总称.
板书: 油脂
提问:有些同学认为多吃肥肉,就会使人发胖,因为肥肉中含有大量的脂肪.那么不吃肥肉就不能使人发胖吗?人体内的脂肪都是由摄入的动物油脂转化成的吗?
回答:不是.摄入过多的糖类也可以使人发胖,因为糖类水解生成的葡萄糖可以转化为脂肪.
教师:好些同学怕吃胖,脂肪多了不好看.其实,人体中的脂肪是维持生命活动的一种备用能源,当人进食量小,摄入食物的能量不足以支持机体消耗的能量时,就要靠消耗体内的脂肪来提供能量,满足机体需要.每克脂肪提供的能量比每克糖类提供能量的2倍还多!而且油脂还可促进人体对某些维生素的吸收,因此,我们每天都需要摄入适量的油脂.
那么,油脂和前面学过的汽油、柴油是不是一回事呢?请同学们想一想汽油、柴油的主要成分属于哪一类化合物?
回答:属于烃类.
教师:而我们今天要学的油脂却属于酯类,下面我们来讨论油脂的组成和结构.
板书: 一、油脂的组成和结构
教师:请同学们回忆一下生物课上讲过的三大营养素的代谢,脂肪在人和动物体内分解生成什么?
回答:甘油和脂肪酸.
提问:什么是甘油?
回答:丙三醇.
教师:请大家写出其结构简式.
板书:
讲述:油脂就是由高级脂肪酸和甘油生成的酯.那么前面我们提到过哪些高级脂肪酸.
回答:硬脂酸、油酸.
学生:硬脂酸:C17H35COOH
油酸:C17H33COOH
讲述:还有一种常见的高级脂肪酸叫软脂酸,化学式为C15H31COOH
板书: 软脂酸C15H31COOH
提问:这三种高级脂肪酸哪些是饱和的?哪些是不饱和的?
提问:硬脂酸和软脂酸是饱和酸,油酸是不饱和酸.
教师:请同学们根据酯化反应的原理,写出上述三种高级脂肪酸和甘油发生酯化反应生成的酯的结构简式.即硬脂酸甘油酯、软脂酸甘油酯、油酸甘油酯.
学生活动:
讲解:我们用同种高级脂肪酸和甘油反应生成的油脂中三个烃基是相同的,这样的油脂叫单甘油酯;而天然油脂大都是由多种高级脂肪酸和甘油生成的酯,称为混甘油酯.若用R表示烃基,则油脂可用以下通式表示:
板书:1.组成:组成元素:C、H、O。
2.定义:油脂是由多种高级脂肪酸和甘油生成的甘油酯。
3.分类:油,常温呈液态 脂肪,常温呈固态
4.结构
过渡:那么油脂有哪些性质呢?请同学们根据日常生活中见过的油脂,说出油脂有哪些物理性质.
板书:
二、油脂的性质
1.物理性质:ρ<ρ水,粘度大,不溶于水,易溶于有机溶剂,是较好的溶剂。
学生回答后教师板书:比水轻、不溶于水、(密度在0.9~0.95g/cm3之间)
提问:在炒菜时,如果衣服上溅了油,往往用汽油擦洗,这是为什么?
回答:油能溶于汽油,且汽油易挥发.
板书: 易溶于有机溶剂.
讲述:工业上也正是利用油脂易溶于有机溶剂这一性质,用有机溶剂来提取植物种子里的油.在日常生活中,炒菜后的油锅如何洗涤?
回答:热碱液洗.
回答:用洗洁净洗.
教师:同学们说得都对,但用热碱液洗和用洗洁净洗反应原理是不同的.用热碱液洗涉及到了油脂的化学性质,下面我们来讨论一下油脂有哪些化学性质.
板书: 2.化学性质
讲解:天然油脂是多种高级脂肪酸和甘油生成的混合物,结构中往往含有不饱和烃基.那么依据油脂的结构特点,油脂可能具有哪些化学性质?若烃基中含不饱和成分,如何验证?
回答:高级脂肪酸中既有饱和的,又有不饱和的,因此,许多油脂兼有烯烃和酯类的一些化学性质,可以发生加成反应和水解反应 。用溴水验证不饱和成分。
演示:
提问:加碘水也可以吗?若想将油变脂肪仍作食物,应与什么物质加成?
回答:加碘水与溴水相似,加H2可以变脂肪,因为油与脂肪元素组成相同。
教师:对.油脂和H2发生的加成反应叫油脂的氢化.下面请同学们以油酸甘油酯为例,写出油脂和氢气加成反应的方程式.
板书: ①油脂的氢化——油脂的硬化
提问:油酸甘油酯和硬脂酸甘油酯分别呈什么状态?
回答:常温下,油酸甘油酯为液态,而硬脂酸甘油酯为固态.
教师:因此,油脂的氢化也叫油脂的硬化.这个反应常温下是不能进行的,往往需要催化剂和在加热、加压的条件下进行.那么油脂的氢化反应在工业上有何用途呢?请同学们阅读课本188页最后一个自然段.
用途:硬化油性质稳定,不易变质,便于运输。
过渡:油脂作为酯类,能发生水解反应.那么酯类水解的条件是什么?
回答:酸性或碱性条件下.
提问:酯类在酸性条件下和碱性条件下水解有何不同?
回答:酸性条件下水解不彻底,碱性条件下水解彻底.
回答:酸性条件下水解生成酸和醇,碱性条件下水解生成羧酸钠和醇.
教师:用热碱液洗涤油污,正是利用了油脂在碱性条件下能水解这一原理.下面请同学们以硬脂酸甘油酯为例,写出它在酸性条件下水解和在碱性条件下水解的方程式.
板书: ②油脂的水解
①酸性水解
硬脂酸甘油酯+水→硬脂酸+甘油
应用:制高级脂肪酸和甘油
②碱性水解——皂化反应
硬脂酸甘油酯+氢氧化钠→硬脂酸钠(肥皂)+甘油
应用:制肥皂和甘油
讲述:油脂碱性条件下的水解是工业上肥皂的制备原理,因此,油脂碱性条件下的水解又叫油脂的皂化反应.硬脂酸钠便是肥皂的主要成分.
板书: 皂化反应:油脂碱性条件下的水解.
过渡:肥皂是我们日常生活中的必需品,那么工业上是如何利用皂化反应制出硬脂酸钠,并使之与甘油分离,并制成块状肥皂的呢?
讲解:肥皂工业制法生产流程酯既包括由简单羧酸和简单醇生成的酯,也包括高级脂肪酸和甘油生成的酯,我们把高级脂肪酸和甘油生成的酯叫做油脂。因此,油脂是酯类的一种。
强调:生成的产物就是油脂,若把三个C17H35-换成R1、R2、R3,就得到油脂的结构。
板书: 三、肥皂和合成洗涤剂
1.肥皂的制造
讲解:将油脂和NaOH按比例放入皂化锅,加热、搅拌;然后在混合物中加NaCl,发生盐析,分层,上层为硬脂酸钠,下层为甘油和NaCl的混合物;取出上层物加填充剂,压滤、干燥、成型.
设问:加入NaCl细粒,使肥皂析出的过程在讲酯化反应时是否见过类似操作?
讲述:在制取乙酸乙酯时,加入饱和碳酸钠溶液的作用之一即是降低乙酸乙酯的溶解度,使其析出。
回忆、思考酯化后加入Na2CO3饱和溶液有类似之处。
板书: 盐析:加入无机盐使某些有机物降低溶解度,从而析出的过程。
教师:在洗涤衣物时,肥皂是如何去污的呢?请大家接着看录像.
演示:肥皂的去污原理
板书: 2.肥皂的去污原理
讲解:由于肥皂的硬脂酸根离子在水中易结合水中的Ca2+、Mg2+生成沉淀,因此水的硬度较大时,就会使肥皂的去污能力降低.现在,人们已经根据肥皂的去污原理,制出了多种合成洗涤剂,像刚才同学们提到的洗洁净就是一种合成洗涤剂.那么合成洗涤剂有哪些优点和缺点呢?请同学们阅读190~191页的相关内容.
板书: 亲水基:极性的-COONa或-COO-- , 可以溶于水,伸在油污外
憎水基:非极性的烃基-R,不溶于水,具有亲油性,插入油污内
设问:用肥皂洗衣服应该用冷水还是热水?
回忆,用硬水软化知识解答:用热水,防止生成硬脂酸钙(镁)沉淀,浪费肥皂。
简介:凡具有亲、憎水基的物质都有一定的去污能力,可以人工合成洗涤剂;
板书: 三、油脂的用途
1.食物
讲述:应合理摄取,多吃则易患高血脂症,而且应少吃饱和程度高的油脂,目前市场上卖的鱼油含较多的DHA即是不饱和程度高的油脂,营养价值高。
板书: 2.工业原料
讲述:制肥皂、甘油、人造奶油、脂肪酸等。
板书: 3.合成洗涤剂
优点:能在硬水中使用,去污能力强,原料便宜
缺点:引起水体污染
七、板书设计
第一节 油脂
一、油脂概述
1.油脂
2.油和脂肪的区别
“脂”和“酯”的区别
二、油脂的结构
1.油脂是由多种高级脂肪酸如硬酯酸、软酯酸或油酸等跟甘油生成的甘油酯。
2.油脂的结构式为:
3.油脂的分类;根据结构中烃基的不同,可分为:
(1)单甘油酯(R1、R2、R3相同。)
(2)混甘油酯(R1、R2、R3不同。)
天然油脂大都为混甘油酯。
4.形成油脂的脂肪酸的饱和度对油脂的熔点的影响:
由饱和的硬酯酸、软酯酸生成的甘油酯熔点较高,呈固态。而有不饱和的油酸生成的甘油酯熔点较低,呈液态。
三、油脂的性质
1.物理性质
油脂的密度比水小,不溶于水,易溶于汽油、乙醚、苯等有机溶剂。
[注]工业上根据这一性质将植物油从种子里利用有机溶剂提取出来,再通过蒸馏分离出来。
2.化学性质
由于油脂是多种高级脂肪酸的甘油酯的混合物,而高级脂肪酸中,既有饱和的,又有不饱和的。因此有些油脂兼有酯类和烯烃的一些化学性质。
(1)油脂的氢化
油脂的氢化的实质是与氢气发生加成反应。
(2)油脂的水解(以硬脂酸甘油酯为例)
A.油脂在酸性条件下水解:
B.油脂在碱性条件下水解:
[注意]
①油脂在酸性条件下水解的产物是硬脂酸和甘油,工业上利用这一原理,用油脂为原料来制取高级脂肪酸和甘油。而在碱性条件下水解的产物是高级脂肪酸盐和甘油,工业上利用这一原理,用油脂为原料来制取肥皂。
②油脂在碱性条件下的水解反应也叫皂化反应。
③制取肥皂的工艺流程为:
八、课堂小结
1、油脂的组成和结构
2、物理性质
3、化学性质(兼有烯烃和酯的性质)
(1)氢化反应
(2)水解反应
3. 用途 制肥皂
重要的营养物质
决定 决定
结构 性质 用途
九、课堂练习
一、选择题
1.下列叙述中正确的是( )
A.能发生酯化反应的酸一定是羧酸 B.油脂水解后得到丙三醇
C.天然蛋白质水解的最后产物是多种氨基酸
D.淀粉、纤维素、油脂都是高分子化合物
D.在稀NaOH溶液中加入酚酞,再加入硬脂酸并微热,红色变浅甚至消失
2.下列说法正确的是
A.不含其他杂质的天然油脂属于纯净物
B.油脂在酸性或碱性条件下都比在纯水中易水解
C.油脂的烃基部分饱和程度越大,熔点越低
D.各种油脂水解后的产物中都有甘油
3.1998年江西曾发生误食工业用猪油的中毒事件,调查原因是工业品包装中混入有机锡等,下列有关叙述正确的是
A、猪油是天然高分子化合物 B、猪油是高级脂肪酸甘油酯
C、猪油发生皂化反应后,反应液使蓝色石蕊试纸变红
D、猪油皂化反应完全后,反应液静置分为两层
二、填空题
4、油脂属于 类,是 和 的统称。是由 和 进行反应生成。
5、油脂的通式为: 。
6、油脂的熔沸点与 有关。 的固态, 为液态。
7、油脂里的脂肪酸基团,最常见的是含C数为 ,其中饱和的脂肪酸基团有 和 ,不饱和的脂肪酸基团主要是 。
8、油变成脂肪的过程称为 ,又称为 。属于 反应。写出由植物油合成人造奶油的化学反应方程式:
9、酯(R-COOR’)的水解的化学方程式为:
用油脂的通式写出油脂在碱性条件下水解的化学方程式: ( 反应)
10、肥皂中的硬肥皂指的是 ,软肥皂指的是: 。
11、肥皂和洗涤剂都能洗去油污,它们的共同原理是什么?
三、实验题
12.如何除去下列物质中所含少量的杂质?写出所需试剂,分离方法及所用仪器
混合物
所用试剂
分离方法
使用仪器
①乙酸乙酯(乙酸)
②硬脂酸(硬酯酸钠)
13.某学生设计用动物油、乙醇、30%的氢氧化钠溶液、氯化钠的饱和溶液、蒸馏水为试剂制取肥皂。试回答下列问题。
(1)实验台上已备有烧杯、量筒、酒精灯、铁架台、火柴等实验用品,尚缺少的仪器或用品是______________________。
(2)在提供的试剂中,加入乙醇的作用是______,加入氢氧化钠溶液的__________。
(3)实验原理的化学方程式是(有机物用结构简式)__________________。
(4)证明皂化反应进行完全的方法是__________________________。
(5)皂化完成后,加入饱和氯化钠溶液的作用是_________________________,观察到的现象是_______________________________。
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