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第三节 饮食中的有机物
酯和油脂
为什么“酒是陈的香”?
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
乙酸乙酯或者是同类的物质。
用化学方程式表示乙酸和乙醇的酯化反应。
将乙醇换成甲醇(CH3OH)呢
联想·质疑
浓硫酸
CH3COOH + C2H5OH CH3COOC2H5 + H2O
浓硫酸
CH3COOH + CH3OH CH3COOCH3 + H2O
乙酸乙酯的结构简式为:
CH3—C—O—C2H5
O
酸与醇酯化反应生成的有机化合物叫做酯。
酯的官能团: 酯基
—C—O—
O
1、“酯”的含义
酯的一般通式:
R—C—O—R’
O
(R和R’像乙酸乙酯中的-CH3、-C2H5那样可以相同,也可以不同)
一、酯
自然界中的有机酯
资料卡片
含有:丁酸乙酯
含有:戊酸戊酯
含有:乙酸异戊酯
2、酯的存在
酯广泛存在于自然界中。例如,乙酸乙酯、乙酸异戊酯存在于草莓、香蕉、梨等水果中,乙酸丁酯和异戊酸异戊酯存在于成熟的香蕉中,苯甲酸甲酯存在于丁香油中,等等。
3、酯的物理性质和用途
相对分子质量较小(分子里碳原子数较少)的酯,通常是具有芳香气味的液体,相对分子质量较大(分子里碳原子数较多)的酯通常是固体,不一定有芳香气味。大多数酯熔点较低,不溶于水,易溶于有机溶剂,密度比水小。
酯可做溶剂,并用于制备食品工业的香味添加剂。
4、酯的主要化学性质——酯的水解
(1)定义:酯与水反应生成酸与醇的反应。
(2)实质:取代反应,可看作酯化反应的逆反应。
无机酸作用下,生成酸和醇
(3)条件:
碱性条件下下,生成羧酸钠和醇
CH3COOC2H5+H2O CH3COOH+C2H5OH
H+
CH3COOC2H5+NaOH CH3COONa+C2H5OH
试管编号 1 2 3
实验步骤1 向试管内加入6滴乙酸乙酯,再加蒸馏水5.5ml。振荡均匀 向试管内加入6滴乙酸乙酯,再加稀硫酸0.5ml,蒸馏水5.0ml。振荡均匀 向试管内加入6滴乙酸乙酯,再加入NaOH溶液0.5ml、蒸馏水5.0ml。振荡均匀
实验步骤2 将三支试管同时放入700C~800C的水浴加热几分钟(一般为5min为宜),闻各试管里乙酸乙酯的气味
实验现象
实验结论
乙酸乙酯的气味很浓
略有乙酸乙酯的气味
无乙酸乙酯的气味
乙酸乙酯未发生水解
乙酸乙酯大部分已水解
乙酸乙酯全部水解
4、酯的化学性质:(水解反应)
稀H2SO4
CH3-C-O-C2H5 + H2O
O
CH3-C-OH+H-O-C2H5
O
CH3-C-OC2H5 + NaOH
O
CH3-CONa + HOC2H5
O
⑴酸性条件下的水解反应:
CH3COOC2H5+H2O CH3COOH+C2H5OH
H+
⑵碱性条件下的水解反应:
CH3COOC2H5+NaOH CH3COONa+C2H5OH
R-C-O-R′+H2O R-COOH+R′-OH
O
无机酸
或碱
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酯化反应和酯水解反应的比较
酯化反应 水解
反应关系 CH3COOH+C2H5OH CH3COOC2H5+H2O
催化剂 浓H2SO4 稀H2SO4或NaOH溶液
催化剂的其他作用 吸水,提高乙酸和乙醇的转化率 NaOH中和酯水解生成的乙酸,提高酯的水解率
加热方式 酒精灯火焰加热 热水浴加热
反应类型 酯化反应,取代反应 水解反应,取代反应
联想·质疑
很多食物富含油脂。油脂是重要的营养物质,能向人体提供能量,这是为什么?
油脂和酯之间有什么关系?
1、油脂
油
脂肪
(液态,如植物油脂)
(固态,如动物脂肪)
如:菜籽油、花生油、豆油
如:猪油、牛油
属于酯类
二、油脂:
R1-C-O-CH2
R2-C-O-CH
R3-C-O-CH2
O
O
O
结构:
2、油脂的结构
(1)R1、R2、R3可同
可异
(2)“同”为单甘油酯;
“异”为混甘油酯。
油脂是由多种高级脂肪酸如硬脂酸(C17H35COOH)、软脂酸(C15H31COOH)或油酸(C17H33COOH)等跟甘油经酯化反应生成的甘油酯。
+3H2O
C17H35- C-OCH2
O
O
C17H35 - C-OCH
O
C17H35 - C-OCH2
3C17H35COOH +
CH2-OH
CH -OH
CH2-OH
硬脂酸甘油酯
硬脂酸
丙三醇(甘油)
C17H33- C-OCH2
O
O
C17H33- C-OCH
O
C17H33 - C-OCH2
3C17H33COOH +
CH2-OH
CH -OH
CH2-OH
油酸甘油酯
油酸
丙三醇(甘油)
+3H2O
油脂在适当的条件下发生水解反应,生成相应的高级脂肪酸和甘油。工业上根据这一反应原理,利用油脂为原料来制取高级脂肪酸和甘油。
3、油脂的化学性质——水解反应
+3H2O
C17H35- C-OCH2
O
O
C17H35 - C-OCH
O
C17H35 - C-OCH2
3C17H35COOH +
CH2-OH
CH -OH
CH2-OH
硬脂酸甘油酯
硬脂酸
丙三醇(甘油)
H2SO4
可用于制备高级脂肪酸和甘油
(1)油脂在酸性条件下的水解反应
+3NaOH
C17H35- C-OCH2
O
O
C17H35 - C-OCH
O
C17H35 - C-OCH2
3C17H35COONa +
CH2-OH
CH -OH
CH2-OH
硬脂酸甘油酯
硬脂酸钠
丙三醇
(甘油)
(2)油脂在碱性条件下的水解反应:皂化
说明:
1、油脂在碱性条件下的水解反应,又称皂化反应
2、硬脂酸钠是肥皂的有效成分。
4、油脂在体内发生的变化
消化吸收的场所:
消化过程的实质:
高级脂肪酸甘油酯
酶
水解
高级脂肪酸
+
甘油
二氧化碳
水
+
+
能量
5、物理性质
油脂的密度比水小,为0.9 g/cm3~0.95 g/cm3。它的粘度比较大,触摸时有明显的油腻感。油脂不溶于水,易溶于有机溶剂中。油脂本身也是一种较好的溶剂。
6、酯的用途
(1)液态的酯可用做有机溶剂。
(2)酯可用于制备食品工业的香味添加剂。
(4)油脂是人类生命活动所必需的“六大营养素”之一。油脂在小肠内受酶的催化作用而水解,生成的高级脂肪酸和甘油作为人体营养为肠壁所吸收,同时提供人体活动所需要的能量。
(3)油脂可以作工业生产高级脂肪酸、肥皂、甘油、油漆等的原料。
1、井水中的Ca2+、Mg2+含量较高,当用井水洗涤衣物时,为什么用肥皂(C17H35COONa)洗时的洗涤效果差?你能用方程式说明吗?
2、在肥皂水溶液中滴加盐酸,又何现象?请分析原因并用方程式表示。
练 习
1、在日常生活中为什么常用热的纯碱溶液洗涤沾有油脂的器皿?
2、下列叙述中正确的是( )
A.牛油是纯净物
B.牛油是高级脂肪酸的高级醇酯
C.牛油可以在碱性条件下加热水解
D.工业上将牛油加氢制造硬化油
C
3、可以判断油脂皂化反应基本完成的现象是( )
A.反应液使红色石蕊试纸变蓝色
B.反应液使蓝色石蕊试纸变红色
C.反应后静置,反应液分为两层
D. 反应后静置,反应液不分层
练 习
D
4.已知在水溶液中存在平衡:
当 与CH3CH2OH酯化时,不可能
生成的是( )
5.下列物质中,不能发生酯化反应的是( )
A.酒精 B.冰醋酸 C.甲苯 D.硝酸
6.下列各化合物中能发生酯化反应,且显酸性的是( )
A.CH2=CH—CH2OH B .HNO3
C . HO—CH2—CH2—CH2—COOH D.乙醇