(共27张PPT)
第三节
第1课时
乙醇
1.会写乙醇的分子式、结构式、结构简式;知道官能团的概念,知道乙醇的官能团是—OH。
2.知道乙醇中的—OH上的氢可以被金属置换,会写相应的化学方程式。
3.知道乙醇催化氧化生成乙醛以及反应中的断键和成键情况,会写相关反应的化学方程式。
重点难点:
1.掌握乙醇的组成、主要性质。
2.了解官能团的概念。
我们知道,酒喝多了就会醉,那么酒的成分是什么呢?它在人的体内发生了什么变化才导致醉酒呢?酒驾会发生恶性交通事故,交警在查酒驾的时候手持一个仪器,并让驾驶员吹气,如果仪器由橙色变为绿色则判定为酒驾,这又是依据什么原理呢?认真学习本节知识,同学们就能得到这些问题的答案。
食品中的有机化合物
乙醇
乙醇物理性质,如色、味、挥发性,在水中和有机溶剂中的溶解度等。
观察乙醇,结合生活体验以及手中的化学试剂,自己设计实验,探究乙醇的物理性质。
乙醇俗称_______,是_____色、有___________味的____体;密度比水____,沸点为78.5℃,易______;能溶解多种有机物和无机物,能与水
。
挥发
酒精
小
无
特殊香
液
以任意比互溶
一、乙醇的物理性质
以下体现乙醇哪些物理性质?
1、病人发烧通常用酒精擦拭全身,用此法降温,体现乙醇什么性质?
2、衣服上沾上少许汽油用酒精可以去除,体现乙醇什么性质?
3、酒香不怕巷子深,体现乙醇哪些物理性质?
根据乙醇的分子式C2H6O及原子的价键关系写出乙醇的可能结构并搭出球棍模型。
两者互为同分异构体,究竟哪一个是乙醇分子的结构式?
C
C
O
H
H
H
H
H
H
A
式
C
O
C
H
H
H
H
H
H
B
式
H
H
H
H
H
C—O—C—H
H
H
H
H
H
C—C—O—H
6个C—H
5个C—H
1个O--H
类似于H-O-H
类似于烷烃类
类比Na与水的反应:
Na+
H—O—H
→
Na
O
H
+
H
2
Na+
C2H5—O—H
→
?
1.两种结构不同之处?
2.“同中求异”找出与其结构相似的物质?
3.你能否设计一个实验来证明乙醇的分子结构?
自己设计钠与乙醇反应的实验
燃烧的物质是H2
C—C—O—H
H
H
H
H
H
结构式:
CH3CH2OH或C2H5OH
醇的官能团
---羟基
写作-OH
分子式:
二、乙醇的分子结构
C2H6O
结构简式:
乙基
乙醇分子既可以看成是乙烷分子中氢原子被水分子中羟基(-OH)取代;又可看成是水分子中氢原子被乙基(-C2H5)取代。
-OH
与OH-
有何区别?
羟基(-OH
)
氢氧根(OH-
)
电子式
电荷数
存在形式
相同点
不显电性
带一个单位的负电荷
不能独立存在
能独立存在
组成元素相同
官能团:决定有机化合物的化学性质的原子或原子团。
常见的官能团有-X(卤原子)、C=C(碳碳双键)、
-OH(羟基)、-CH0(醛基)、-COOH(羧基)、-COO-(酯基)、-NO2(硝基)等
三、乙醇的化学性质
1.
置换反应:与Na反应
乙醇钠
2CH3CH2OH
+
2Na
→
2CH3CH2ONa
+
H2↑
①处O-H键断开
①
H
H
C
H
H
C
H
O
H
反应速率比水缓慢
:
羟基中的H原子的活泼性:醇<水
酒精火锅
2.
氧化反应
(1)燃烧(彻底氧化)
C2H5OH
+3O2
→
2CO2+3H2O
点燃
(2)催化氧化
思考:焊接银器、铜器时,表面会生成发黑的氧化膜,银匠说,可以先把铜、银在火上烧热,马上蘸一下酒精,铜银会光亮如初!这是何原理?在实验室中模拟以上实验?
乙醇催化氧化实验
铜丝
变黑
2Cu
+
O2
2CuO
△
又变红
产生刺激性气味
Δ
C2H5OH+CuO
+Cu
CH3CHO
乙醛
+H2O
总反应方程式:
2CH3CH2OH
+
O2
2CH3CHO
+
2H2O
Cu
实验现象:
把灼热的铜丝插入乙醇中,观察铜丝颜色变化,并小心闻试管中液体产生的气味。
乙醇被催化氧化的机理:
①
③断键
+
O2
2
生成醛
+
2H2
O
—C=O
H
CH3
2
Cu
△
CH3—C—O—H
H
H
①
③
②
这个反应在人体内由酶催化完成,乙醛具有让毛细血管扩张的功能从而脸发红,还能引起神经中枢系统功能由兴奋到抑制,进而产生一系列的症状,对人体多个器官产生损害,尤其是肝脏和大脑。
(1)燃烧
C2H5OH
+3O2
→
2CO2+3H2O
点燃
(2)乙醇的催化氧化
2CH3CH2OH+
O2
2CH3CHO
+
2H2O
Cu或Ag
Δ
(3)乙醇可直接被酸性高锰酸钾溶液或酸性重铬酸钾溶液反应氧化为乙酸
转化关系表示为:
CH3CH2OH
KMnO4(H+)
或K2Cr2O7(H+)
CH3COOH
K2Cr2O7
(橙红色)
Cr2(SO4)3
(绿色)
乙醇
驾驶员正在接受酒精检查
1.作燃料——汽车、火锅、酒精灯等
四、乙醇的用途
2.作消毒剂——医用酒精
3.制酒精型饮料——啤酒、红酒等
4.工业制取乙酸
5.溶剂
①与活泼金属反应
②氧化反应--燃烧
--催化氧化
分子结构:
物理性质:
化学性质:
C—C—O—H
H
H
H
H
H
①
②
④
③
断①
③
断①
全部断
1、[双选]把质量为m
g的铜丝灼烧变黑,立即放入下列物质中,能使铜丝变红,而且质量仍为m
g的是(
)
A:
稀硫酸
B:
酒精
C:
稀硝酸
D:
CO
BD
2、能用来检验酒精中是否含有水的试剂是(
)
A:CuSO4·5H2O
B:无水硫酸铜
C:浓硫酸
D:金属钠
B
C—C—O—H
H
H
H
H
H
①
②
④
③
3.与金属钠反应时在何处断键(
)发生催化氧化反应时在何处断键(
)
A.
①
B.
③
C.
①
③
D.
②
③
A
C
4.
2007年8月11日,第十七届青岛国际啤酒节在青岛国际啤酒城盛装开幕。已知啤酒是酒精(乙醇)含量最低的酒精饮品。下列有关乙醇的物理性质的应用中不正确的是(
)
A.由于乙醇的密度比水小,所以乙醇中的水可以通过分液的方法除去
B.由于乙醇能够溶解很多的有机物和无机物,所以可用乙醇提取中药的有效成分
C.由于乙醇能够以任意比溶于水,所以酒厂可勾兑各种浓度的酒
D.乙醇容易挥发且有香味,所以有“酒香不怕巷子深”的说法
A
作业:
1.完成课时检测题
2.调查酗酒的危害性,对此提出你的建议或看法。
3.查阅乙醇的工业制法。
谢谢大家!(共23张PPT)
有机物
甲烷
乙烯
乙炔
苯
分子式
CH4
C2H4
C2H2
C6H6
实验式
CH4
CH2
CH
CH
结构式
结构简式
______
___________
________
CH2===CH2
有机物
甲烷
乙烯
乙炔
苯
电子式
球棍模型
有机物
甲烷
乙烯
乙炔
苯
比例模型
碳原子轨道杂化方式
sp3
sp2
sp
sp2
空间构型
________形
_____形
_____形
_____形
解析
返回
解析
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化学
用语
以乙醇为例
说明或备注
化学式
(分子式)
C2H6O
化学式即为分子式。反映出分子中原子的种类和数目。
最简式
(实验式)
________
最简式即为实验式。表示物质中各元素原子最简整数比的式子。当最简式中C、H原子个数满足烷烃通式,最简式也为化学式。
化学用语
以乙醇为例
说明或备注
电子式
用原子最外层电子表示成键情况的式子。
结构式
完整地表示出有机物中每个原子的成键情况,但书写比较复杂。
结构简式
_____________
将结构式中的单键省略,着重突出有机物中的官能团。
化学用语
以乙醇为例
说明或备注
键线式
__________
省略碳、氢原子,图中每个拐点和终点均表示一个碳原子。但要注意,官能团不能省略,如
等。
球棍模型
小球代表原子,短棍表示共价键。要注意“球”的相对大小。
比例模型
表示各原子的相对大小和结合顺序,中间没有“棍”。(共63张PPT)
烷烃的性质
[情景引入]观察甲烷与乙烷、丙烷、丁烷的球棍模型,写出其分子式、结构式、结构简式、分析他们结构上有什么相同之处和不
同之处。
甲烷
乙烷
丙烷
丁烷
二、烷烃
烃分子中的碳原子之间只以单键结合成链状,碳原子剩余的价键全部跟氢原子相结合,使每个碳原子的化合价都已充分利用,都达到“饱和”。这样的烃叫做饱和烃,又叫烷烃。
要点:
1、碳碳单键
2、链状
3、“饱和”—
每个碳原子都形成四个单键
1、烷烃的概念:
2、烷烃的命名
(b)碳原子数在十个以上,就用数字来命名;
习惯命名法
(a)碳原子数在十个以下,用天干来命名;
根据分子中所含碳原子的数目来命名
即C原子数目为1~10个的
烷烃其对应的
名称分别为:甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、戊烷、己烷、庚烷、辛烷、壬烷、癸烷
如:C原子数目为11
、15、17、20、100等的烷烃其对应
的名称分别为:十一烷、十五烷、十七烷、二十烷、一百烷;
3、表示出结构简式:
H
H
H
H
H
|
|
|
|
|
H—C—C—C—C—C—H
|
|
|
|
|
HH—C—H
H
H
H
|
H
省略C—H键
把同一C上的H合并
省略横线上C—C键
CH3-CH-CH2-CH2-CH3
CH3
CH3CHCH2CH2CH3
CH3
或者:CH3CH(CH3)CH2CH2CH3
乙烷:
H
H
丙烷:
H
H
H
|
|
|
|
|
H-C-C-H
H-C-C-C-H
|
|
|
|
|
H
H
H
H
H
丁烷:
H
H
H
H
异丁烷:
H
|
|
|
|
|
H-C-C-C-C-H
H--C--H
|
|
|
|
H
H
H
H
H
H
|
|
H-C——C——C-H
|
|
|
H
H
H
3、表示出结构简式:
CH3CH3
CH3CH2CH3
CH3CH2CH2CH3
CH3CH(CH3
)CH3
练一练:
下列物质中是否属于烷烃?为什么?
CH3-CH2-CH2-CH2-CH3
CH2=CH2
名称
结构简式
常温时的状态
熔点/°C
沸点/°C
相对密度
甲烷
CH4
气
-182.6
-161.7
乙烷
CH3CH3
气
-172.0
-88.6
丙烷
CH3CH2CH3
气
-187.1
-42.2
0.5005
丁烷
CH3(CH2)2CH3
气
-135.0
-0.5
0.5788
戊烷
CH3(CH2)3CH3
液
-129.7
36.1
0.5572
癸烷
CH3(CH2)8CH3
液
-29.7
174.1
0.7298
十七烷
CH3(CH2)15CH3
固
22.0
303
0.7767
逐
渐
升
高
气
液
固
逐
渐
增
大
什么原因??
结构相似,相对分子质量逐渐增大,分子间作用力逐渐增大。
4、烷烃的物理性质
4.烷烃的物理性质
阅读:书63页表3-1
随着烷烃碳原子数的增加,总的趋势(递变性)是:
①气→液→固;②熔点升高(丙烷反常);③沸点升高;
④相对密度依次增大且小于1;
另外,与甲烷相似,烷烃易溶于有机溶剂,难溶于水。
常温下状态:
1-4:气态
5-16:液态
17以上:固态
5、烷烃的通式:
CnH2n+2
(
n≥1
)
甲烷 CH4
乙烷 C2H6
丙烷 C3H8
丁烷 C4H10
十七烷
C17H36
分析上述烷烃的分子式,你可以发现它们中碳原子的个数与氢原子的个数之间有什么关系?
1、写出下列烷烃的分子式:
(1)含有38个碳原子的烷烃的分子式
(2)含有38个氢原子的烷烃的分子式
(3)相对分子量为128的烷烃的分子式
(1)氧化反应
均不能使KMnO4褪色,不与强酸,强碱反应。
在光照条件下进行,产物更复杂。
例如:
会产生多种取代产物。
(2)取代反应
(3)可热解
6、化学性质(与甲烷相似)
练习:
1mol乙烷在光照条件下,最多可以与多少摩尔
Cl2发生取代?( )
A、4mol
B、8mol
C、2mol
D、6mol
D
甲烷 CH4
乙烷 CH3CH3
丙烷 CH3CH2CH3
丁烷 CH3CH2CH2CH3
戊烷 CH3(CH2)3CH3
癸烷
CH3(CH2)8CH3
十七烷
CH3(CH2)15CH3
分析上述式子,我们可以发现它们在结构和组成上有什么相同点和不同点?
1、碳原子间都以C-C相连成链状,其余都是C-H键;
2、C原子都形成4个共价单键;
3、分子式不同,相差一个或若干个CH2原子团。
1、定义:结构相似,在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互称为同系物。
①通式相同;
②是同一类物质;
③组成元素相同;
④化学式量相差14n;
⑤结构相似但不完全相同;
⑥化学性质相似。
2、特点
三、同系物
例:下列物质是否为同系物?
①
CH3CHO
和
CH3COOH
②
CH2=CH2和
③
CH4
和
CH3CH3
④
CH3CH2CH3
和
H2C
CH2
H2
C
CH3-CH2-CH-CH3
│
CH3
否
否
是
是
CH3
CH2
CH2
CH3
CH3
CH3
CH
CH3
⑤
否
四、同分异构现象和同分异构体
分析正丁烷和异丁烷有什么相同点和不同点?
化学式完全相同而物理性质不同
这是什么原因呢?
性质不同的原因是结构不同
化合物具有相同的分子式,但具有不同的结构式的现象,叫做同分异构现象。
具有同分异构现象的化合物互称为同分异构体。
例如C5H12有3种同分异构体
正戊烷
异戊烷
新戊烷
提示
(1).同分异构现象的普遍存在,是有机化合物种类繁多的原因之一
(2).同分异构体之间物理性质不同,化学性质不一定相同
(
3)带有支链越多的同分异构体,熔沸点越低
同系物
同分异构体
同素异形体
同位素
组成
结构
对象
例子
试比较同系物、同分异构体、同素异形体、同位素四个名词的含义“四同”
分子组成相差一个或几个CH2原子团
分子式相同
同种元素
质子数相同,中子数不同
结构相似
结构不同
结构不同
——
有机化合物
单质
化合物
原子
CH4
和
CH3CH3
H
和
H
1
1
2
1
O2和O3
正丁烷和异丁烷
有机物种类繁多的原因
⑴碳原子有4个价电子,可以跟其他原子形成4个共价键。
⑵碳链的长度可以不同,碳原子之间结合的方式可有单键、双键、三键,也可有环状结构。
⑶普遍存在同分异构现象。
P64思考与交流
练习:
下列五组物质中___互为同位素,___是同素异形体,
___
是同分异构体,___是同系物,___是同一物质。
1、
2、白磷、红磷
3、
H
H
4、CH3CH3、CH3CHCH3
|
|
|
H-C-Cl
、
Cl-C-Cl
CH3
|
|
Cl
H
5、CH3CH(CH3)CH2CH3 C(CH3)4
1
2
5
4
3
2、下列烷烃分子式所表示的一定为同一物质的是(
)
A.CH4
B.C3H8
C.C5H12
D.C7H16
3、1mol的某气态烃CxHy完全燃烧,需用3molO2,则:
A、
x=2,y=2
B、
x=2,y=4
C
、
x=3,y=6
D、
x=3,y=8
第三课时
烷烃
同分异构体的书写和命名
以C6H14为例写出己烷的同分异构体
1、将所有碳原子都写成直链。
2、取下一个碳原子,依次连接在母链中心对称线一侧的几个碳原子上,但不能连在顶端上。
3、再从母链上取下一个碳原子,这两个碳原子先整体后分开依次连在母链碳原子上,但不要和前面的重复。
4、再从母链上取下一个碳原子,仿照3书写。主链
碳原子数不小于总数碳原子的一半。
5、经检查,无遗漏或重复,补齐氢原子,使每个碳原子形成四个单键。
己烷五种
烷烃的同分异构体书写方法:
一般采取“减链法”,可概括为“两注意、四句话”
两注意:
①选择最长的碳链为主链;
②找出中心对称线。
四句话:
主链由长到短,
支链由整到散,
位置由心到边,
排布由对到邻。
你能写出庚烷的同分异构体吗?
记住下列烷烃的同分异构体数目:
戊烷三种
己烷五种
庚烷九种
练一练:
丁烷两种
九种
练习:
写出CH3CH2CH(CH3)2的一氯代物。
等效氢:烷烃分子中处于相同位置上的氢原子称为等效氢。
同一个碳原子上的氢是等效氢
同一个碳原子上的甲基中的氢是等效氢
处于分子中对称位置的碳上的氢原子是等效氢
3.丁烷(C4H10)失去1个氢原子后得到丁基(—C4H9),丁基的结构共有
(
)
A.
2种
B.
3种
C.
4种
D.
5种
C
立方烷是一种新合成的烃,其分子结构为正方体,碳架结构如图所示:(1)立方烷的分子式为?
(2)该立方烷的二氯代物具有同分异构体的数目是?
一、烷烃的命名
(1)习惯命名法
①
在碳原子数之后加上“烷”字,碳原子数在10以下的用天干(甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸)表示,碳原子数在11以上的用中文数字表示。例:
CH3CH3
乙烷;
CH3CH2CH2CH3
丁烷;
CH3(CH2)6CH3
辛烷;
CH3(CH2)34CH3
三十六烷
CH3CH2CH3
CH3(CH2)4CH3
CH3(CH2)8CH3
CH3(CH2)9CH3
丙烷
己烷
癸烷
十一烷
②
当碳原子数相同时,再加“正”、“异”、“新”等字以示区别。
CH3CH2CH2CH3
正丁烷
CH3CHCH3
异丁烷
CH3
CH3CH2CH2CH2CH3
CH3CHCH2CH3
正戊烷
CH3
异戊烷
CH3
CH3
C
CH3
新戊烷
CH3
③习惯命名法只适用碳原子数少的烷烃。
烃基:
烃分子里去掉一个或几个氢原子,剩余的部分叫做烃基。
烷烃分子里去掉氢原子后,剩余的部分叫做烷基。
如:甲基:—CH3、
乙基:
—CH2CH3、
丙基:
—CH2CH2CH3、
异丙基:
—CH(CH3)2
亚甲基或二价甲基:
—CH2
—
……
烃基是有机物分子中的组成部分,不能单独存在。
(2)系统命名法:
步骤:
②找出支链
③支链合并
确定支链的名称
甲基:CH3-
乙基:CH3CH2-
确定支链
的位置
注意:支链的组成为:“位置编号---名称”
原则:支链在前,主链在后。
在主链上以靠近支链最近的一端为起点进行编号
①找出最长的C链,根据C原子的数目,按照习惯命名法进行命名为“某烷”
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
CH3
CH2
CH3
CH
C
CH3
CH3
CH2
CH2
CH3
1、注意十字路口和三岔路口;
C
2、通过观察找出能使“路径”最长的方向
C
C
C
找主链的方法:
CH3
CH2
CH3
CH
C
CH3
CH3
CH2
CH2
CH3
1
2
3
4
5
6
7
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
1
2
3
4
5
6
7
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
如:
3—甲基
4—甲基
定支链的方法
1、离支链最近的一端开始编号
2、按照“位置编号-名称”的格式写出支链
CH3
CH3
CH
CH2
CH3
主、支链合并的原则
CH3
CH2
CH3
CH
CH
CH3
CH2
CH2
CH3
CH2
CH3
CH2
CH3
CH
C
CH3
CH3
CH2
CH2
CH3
2–甲基丁烷
4–甲基–3
–乙基庚烷
3,4,4–三甲基庚烷
支链在前,主链在后;
当有多个支链时,简单的在前,复杂的在后,支链间用“—”连接;
当支链相同时,要合并,位置的序号之间用“
,”隔开,名称之前标明支链的个数;
CH3–CH–CH
CH2–CH3
CH3
CH3
–
–
–
主链名称
取代基名称
取代基数目
取代基位置
2.名称组成
戊烷
甲基
2,3
二
3
4
5
6
练习系统命名法:
CH3–CH–CH2–CH3
CH3
–
丁烷
甲基
2–
4
3
2
1
己烷
–4–乙基
2,2–二甲基
2
3
4
1
6
5
CH3
CH3–C–CH2–CH–CH2–CH3
CH3
CH2–CH3
–
–
–
CH2CH3
CH3
CH3
C
CH2
C
CH3
CH3
CH3
2,2,4,4-四甲基己烷
1
2
3
4
5
6
CH2
CH2
CH
CH2
CH2
CH3
CH3
CH3
CH2
4–乙基庚烷
CH3
C
CH
CH3
CH3
CH3
CH3
2,2,3–三甲基丁烷
1
2
3
4
CH3
CH2
CH2CH3
CHCH2
C
CH2CH3
CH3
CH3
3,5-二甲基-3-乙基庚烷
2
3
4
5
6
7
1
CH3
CH
CH2
CH3
CH
CH3
CH3
CH
CH3
①
CH3
CH
CH2
CH2
CH3
CH
CH3
CH2
CH3
②
CH3
CH
CH2
CH3
CH
CH3
CH2
C2H5
③
练习:
2,3,5–三甲基己烷
3–甲基–
4–乙基己烷
3,5–二甲基庚烷
CH3
CH
CH2
CH3
CH
CH3
CH3
CH
CH3
CH2
④
CH
CH3
CH3
CH2
CH2
CH2
CH3
CH3
CH
CH3
CH2
⑤
CH2
CH2
C
CH3
CH3
CH
CH2
CH3
CH3
CH
CH3
CH2
CH3
CH2
CH
CH2
CH3
⑥
3,3–二甲基–7
–乙基–5–异丙基癸烷
3,5–二甲基–3–乙基庚烷
2,5–二甲基–3
–乙基己烷
CH3
CH
CH3
CH2
CH3
2–乙基丙烷
2–甲基丁烷
CH3
CH
CH2
CH
CH3
CH2
CH2
CH3
CH3
2,4–二乙基戊烷
3,5–二甲基庚烷
判断命名正误
123
下列有机物命名是否正确?
2,3-二甲基丁烷
2,4,4-三甲基戊烷
①3,4-二甲基己烷
②2,2,4-三甲基戊烷
①
CH3-
CH
-
CH-CH3
C2H5
C2H5
②
CH3-CH-CH2-C-CH3
CH3
CH3
CH3
正确:
写出下列各化合物的结构简式:
(3)
2-甲基-
4
-乙基庚烷
CH3–CH2–C–CH2–CH3
CH3–C–CH–CH3
CH3
H3C
CH3–CH2–CH2–CH–CH2–CH–CH3
CH3
CH2
CH3
(1)3,3-二乙基戊烷
(2)
2,2,3-三甲基丁烷
CH3
CH2–CH3
CH2–CH3
(2)系统命名法
CH3—CH2—CH2—CH—CH2—CH3
CH3—CH—CH3
原则是:长、多、近、小、简。
①选择最长的碳链做主链,称某烷。
②支链数目要最多。
③编号起点离支链最近。
④支链位置号码之和要最小。
⑤靠编号起点最近的支链要最简单。
5
4
3
2
1
2—甲基—3—乙基己烷
步骤是:
①选主链,称某烷。②编号位,定支链
。
③取代基,写在前,标位置,连短线。
④不同基,简到繁。⑤相同基,合并算。
练习:命名下列烷烃
CH3—CH—CH2—CH—CH3
CH3
CH3
⑴
CH3—CH2—CH—CH2—CH2—CH3
CH3
⑵
CH3—CH2—CH—CH—CH2—CH3
CH3
CH2
CH3
⑶
CH3—CH2—CH—CH—CH3
CH3
C2H5
⑷
⑸
CH3—CH2—CH—C—CH3
CH3
CH3
CH3
⑹
CH3—CH2—CH2—CH—CH2—CH3
CH3
—
CH
—CH3
练习、下列哪些物质是属于同一物质?
C
C
C
C
-
-
-
(A)
∣
C
C
C
C
-
-
(B)
(C)
∣
C
C
C
C
-
-
(D)
∣
C
C
C
C
-
∣
(E)
C
∣
C
C
C
-
∣
(F)
∣
C
C
C
C
-
-
(G)
∣
C
C
C
C
-
-
(H)
∣
C
C
C
C
-
∣
(A)
(C)
(G)
(D)
(H)
(E)
(B)
(F)
同一
物质
同分异
构
体
同系物
练习:
3.丁烷(C4H10)失去1个氢原子后得到丁基(—C4H9),丁基的结构共有
(
)
A.
2种
B.
3种
C.
4种
D.
5种
C
立方烷是一种新合成的烃,其分子结构为正方体,碳架结构如图所示:(1)立方烷的分子式为?
(2)该立方烷的二氯代物具有同分异构体的数目是?
1、与甲烷的分子结构相同的物质是(
)
A、NH3
B、CCl4
C、CH2Cl2
D、H2O
2、将下列气体通入酸性高锰酸钾,酸性高锰酸钾褪色的是(
)
A、CH4
B、CO2
C、SO2
D、H2
B
C
3、向下列物质的水溶液中加入AgNO3溶液,有白色沉淀产生的是(
)
A、CH3Cl B、NaCl
C、KClO3 D、CCl4
B
4.下列有机物常温下呈液态的是(
)
A.CH3(CH2)2CH3
B.CH3(CH2)15CH3
C.CHCl3
D.CH3Cl
5.正己烷的碳链是(
)
A.直线形
B.正四面体形
C.锯齿形
D.有支链的直线形
C
C
6.下列数据是有机物的式量,其中可能互为
同系物的一组是(
)
A.16、30、58、72
B.16、28、40、52
C.16、32、48、54
D.16、30、42、56
7.在同系物中所有同系物都是(
)
A.有相同的分子量
B.有相同的通式
C.有相同的物理性质
D.有相似的化学性质
A
BD
8.在常温常压下,取下列4种气态烃各1mol,分别在足量的氧气中燃烧,其中消耗氧气最多的是(
)
A.CH4
B.C2H6
C.C3H8
D.C4H10
D(共49张PPT)
第二节
第1课时
乙烯
1.了解乙烯分子的结构特点。
2.掌握乙烯的化学性质(重点)。
3.了解乙烯的用途。
从煤和石油中不仅可以得到多种常用燃料,而且还可以从中获得大量的基本化工原料。其中就有乙烯和苯。
乙烯的产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平
乙烯的物理性质
无色,
稍有气味的气体,
密度比空气小,
难溶于水
【想一想】
如何收集乙烯气体?
用排水法收集。
以下是乙烯分子的模型,请写出乙烯的电子式和结构式。
球棍模型
比例模型
【思考与交流】
CH2=CH2
H×
C∷C×H
H
H
·
·
·×
×·
电子式
结构式
结构简式
乙烯分子的结构
分子式:
C2H4
乙烯的空间结构:
平面结构,即2个碳原子和4个氢原子在同一平面内。
不能写为CH2CH2
乙烯的结构
乙烯分子中2个碳原子和4个氢原子处于同一平面上,碳氢键夹角约120o
,
非极性分子
球棍模型
比例模型
试从乙烷和乙烯的键能,键长分析单键和双键
有何区别?
键能(KJ/mol)
键长(10-10m)
乙烷
348
1.54
乙烯
615
1.33
乙烯的结构
乙烯的结构
双键中有一条键与单键一样,另一条键键能较小,容易断裂,变成
CH2—CH2,
易结合其
他原子或原子团,
乙烯性质不同于乙烷。
石蜡油分解实验及其产物性质实验
【科学探究】
(1)将生成气体通入酸性高锰酸钾溶液中,观察到什么现象?
【提示】紫红色变浅,最后褪为无色。
(2)将生成的气体通入溴的四氯化碳溶液中,观察到什么现象?
【提示】褪为无色。
【思考与讨论】
(4)通过实验,你得到什么结论?
【提示】石蜡油的分解产物中含有与烷烃性质不同的烃。
(3)将生成的气体点燃,观察到什么现象?
【提示】剧烈燃烧,有明亮火焰,并伴有黑烟。
⑴使酸性KMnO4溶液褪色
乙烯的化学性质
1.氧化反应
CH2=CH2
CO2
+
H2O
KMnO4(H+)
与只含碳碳单键的烷烃相比,乙烯分子中碳碳双键的存在,使乙烯表现出与烷烃不同的化学性质。
若用酸性高锰酸钾溶液除去甲烷中的乙烯,该如何操作?
【提示】先通入酸性KMnO4溶液,
再通入NaOH溶液,
最后通过碱石灰干燥管。
【思考与讨论】
⑵燃烧(与氧气发生氧化反应)
C2H4+3O2
2CO2+2H2O
点燃
乙烯燃烧为什么会产生黑烟?火焰为什么会明亮?
【提示】产生黑烟是因为含碳量高,燃烧不充分;火焰明亮是因为碳微粒受灼热而发光。
【思考与讨论】
85.7%
乙烯能使溴水褪色,它们是如何反应的呢?
乙
烯
与
溴
的
加
成
2.加成反应
(双键断其一,溴原子加在两个不饱和碳原子上)
CH2=CH2
+Br2
CH2BrCH2Br
1,2-二溴乙烷
C
C
H
H
H
H
+
Br—Br
H
H
C
C
H
Br
Br
H
乙烯分子之间也可相互加成得到聚乙烯,聚乙烯在现代生活中用途很广。
加成反应:有机物分子中双键(或三键)两端的碳原子与其他原子或原子团直接结合生成新的化合物的反应。
3、加聚反应
乙烯聚合过程
单体
链节
聚合度
nCH2=CH2
[
CH2
CH2]n
催化剂
△,
P
(聚乙烯)
相对分子质量小的化合物分子互相结合成相对分子质量大的高分子的反应叫聚合反应聚合反应同时也是加成反应的叫加成聚合反应.简称加聚反应
二、乙烯的实验室制法
1、反应原理:
H
H
H—C—C—H
OH
H
H—C=C—H↑
H
H
+
H2O
浓H2SO4
170?C
CH3CH2OH
CH2=CH2↑
+H2O
浓H2SO4
170?C
↑
配料比:V(乙醇
)
:
V(浓硫酸)
=1:
3
浓硫酸作用:
催化剂和脱水剂
消去反应
H
H
H―C―C―H
CH2=CH2
+
H2O
H
OH
反应原理:
浓硫酸
170
℃
有机化合物在一定条件下,从一个分子中脱去一个小分子(如H2O、HX等)
,而生成不饱和化合物(含双键或叁键)的反应,叫做消去反应。
H
H
H
H
H—C—C—O—H
+
H—O—C—C—H
H
H
H
H
浓H2SO4
140?C
H—C—C—O—C—C—H
+
H2O
H
H
H
H
H
H
H
H
乙醚
副反应
取代反应
浓硫酸和酒精的用量配比:
体积比约为
3:1
为什么浓硫酸用量要多?
反应中有生成水,会使浓硫酸稀释,而稀硫酸没有脱水性会导致实验失败。
浓硫酸和酒精
浓硫酸在反应中起什么作用?
脱水剂和催化剂
1、药品:
2、原理:
二、乙烯的实验室制法
发生分子内脱水生成乙烯
CH3CH2OH
CH2=CH2
↑+H2O
浓硫酸
170℃
3、制备装置
液+液
气
△
4、操作原理:
1、安装顺序如何?
(由下到上,由左到右)
3、混合液体时是将什么倒入什么中?为什么?
(浓硫酸缓缓倒入乙醇中)
4、能否在量筒中混合液体?为什么?
(否,混合时放热)
2、如何检查装置的气密性?
把导气管伸入水中,用手捂住烧瓶。或微热烧瓶
思考:
1、碎瓷片的作用?
防止爆沸
2、迅速升温至1700C目的?
3、温度计水银球所在的位置?
温度计的水银球必须伸入液面以下,因为温度计指示的是反应温度。
4、能否用排空法收集乙烯?
不能,因为乙烯的密度与空气的密度接近。
5、实验结束是先撤酒精灯还是先撤导管?
先撤导管,防止倒吸。
1400C乙醇会发生分子间脱水生成副产品乙醚。
6、加热过程中混合液颜色如何变化?
溶液由无色变成棕色最后变成黑色。
原因是浓硫酸使酒精脱水碳化
7、加热时间过长,还会产生有刺激性气味的气体,为什么?
浓硫酸具有强氧化性,可以与生成的碳反应。
C+2H2SO4(浓)==CO2↑+2SO2↑+2H2O
△
2H2SO4+C2H5OH
2SO2↑+2C+5H2O
△
练习:
实验室制取乙烯常因温度过高而使乙醇和浓H2SO4反应生成少量的二氧化硫。有人设计下列实验以确证上述混合气体中含有乙烯和二氧化硫。
I
II
IIII
IV
①如图上所示,I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ装置可盛放的试剂
是:(将下列有关试剂的序号填入空格内)。
I
,Ⅱ
,Ⅲ
,Ⅳ
。
A.品红溶液
B.NaOH溶液
C.浓H2SO4
D.酸性KMnO4溶液
②能说明二氧化硫气体存在的现象是
。
③使用装置Ⅱ的目的是
。
④使用装置Ⅲ的目的是
。
⑤确证含有乙烯的现象是
。
A
D
A
B
I中品红褪色
除去SO2
验证SO2是否除净
IV中紫色KMnO4褪色
如果把青桔子和熟苹果放在同一个塑料袋里,系紧袋口,这样一段时间后青桔子就可以变黄、成熟。
这是谁的功劳?
【提示】乙烯
乙烯利就是释放乙烯从而催熟香蕉的。
【实践活动】
乙烯的用途
(1)衡量一个国家石油工业发展水平的标志。
(2)有机化工原料。
(3)植物生长调节剂,催熟剂。
六、烯烃
1、结构特点和通式:
链烃分子里含有碳碳双键的不饱和烃叫烯烃。
单烯烃的通式:
二烯烃的通式:
2、烯烃的通性:
①燃烧时火焰较烷烃明亮
②分子里含有不饱和的双键,容易发生氧化、
加成和聚合反应。
CnH2n(n≥2)
CnH2n-2(n≥3)
烯烃
1.分子里含有碳碳双键的不饱和链烃叫烯烃。
名称
结构简式
分子式
通式推导
乙烯
CH2=CH2
C2H4
CnH2n
(n≥2)
丙烯
CH3CH=CH2
C3H6
1-丁烯
CH3CH2CH=CH2
C4H8
以上物质互为同系物
【知识拓展】
氧化反应
①能使酸性KMnO4溶液褪色
②燃烧
(2)加成反应
3.烯烃的化学性质与乙烯类似
2.物理性质的递变规律同烷烃类似
全部是单键
区别
烯烃
烷烃
结构
通式
特征
反应
CnH2n(n≥2)
CnH2n+2
(n≥1)
不饱和
饱和
取代反应
加成反应
易被KMnO4氧化
不被KMnO4氧化
烯烃与烷烃的比较
含一个
C=C
3、烯烃的命名:
在烷烃命名的基础上,主要有以下三点不同:
①将含有碳碳双键的碳原子数最多的碳链作为主链。
②从离双键最近的一端开始给主链里碳原子编号。
③用阿拉伯数字双键的位置,标在某烯字样的前面。
CH3CH=CHCH-CH3
CH3
4-甲基-2-戊烯
写出烯烃C5H10的同分异构体并命名。
(1)CH3CH2CH2CH=CH2
1-戊烯
(2)CH3CH2CH=CHCH3
2-戊烯
2-甲基-1-丁烯
2-甲基-2-丁烯
3-甲基-1-丁烯
(3)
CH3CH2C=CH2
CH3
(5)
CH2=CH-CH-CH3
CH3
(4)CH3CH=C-CH3
CH3
【练一练】
下列关于烷烃、烯烃的说法中,不正确的是(
)
A.它们所含元素的种类相同,但通式不同
B.均能与Cl2发生反应
C.烯烃分子中碳原子数大于或等于2,烷烃分子中
碳原子数大于或等于1
D.碳原子数相同的烯烃和烷烃互为同分异构体
D
【练一练】
下列说法中,错误的是
(
)
A.乙烯使酸性KMnO4溶液褪色,与分子内含有碳碳双键有关
B.用酸性KMnO4溶液可以鉴别乙烯和乙烷
C.相同质量的乙烯和甲烷完全燃烧后产生的水的质量相同
D.利用燃烧的方法可以鉴别乙烯和甲烷
C
【练一练】
下列各反应中不属于加成反应的是(
)
D
A.CH2=CH2+H-OH
CH3-CH2-OH
B.CH2=CH2+H2
CH3-CH3
C.CH3-C-H+H2
CH3-CH2-OH
D.CH3-CH3+2Cl2
CH2Cl-CH2Cl+2HCl
O
催化剂
加压、加热
催化剂
△
催化剂
催化剂
1、某气态烃在密闭容器中与氧气混合,用电火花点燃,完全燃烧前后容器内压强保持不变(温度为120℃),则该烃为(
)
A、CH4
B、C2H6
C、C2H4
D、C3H6
练一练
AC
⑴氧化反应
⑵加成反应
1.乙烯的结构
2.化学性质
3.乙烯的用途
平面形分子
使高锰酸钾溶液褪色
使溴的四氯化碳溶液褪色
1.乙烯的产量标志着一个国家的石油化工发展水平,
有关它的叙述中,不正确的是(
)
A.乙烯的化学性质比乙烷活泼
B.乙烯燃烧时火焰明亮,同时冒出黑烟
C.乙烯可作为香蕉等果实的催熟剂
D.乙烯双键中的一个键可以断裂,非常容
易发生加成反应和取代反应
D
【练一练】
乙烷和乙烯含有相同的碳原子数,二者均属于烃
类。判断下列说法中正确的是(
)
A.乙烷中所有原子可以在同一平面内
B.乙烷中氢原子数和乙烯中的氢原子数相等
C.乙烯和乙烷中均含有碳碳双键
D.乙烯中6个原子在一个平面内
D
2.乙烯中混有SO2气体,欲除去SO2,得到较纯净的
乙烯,最好依次通过下列哪组试剂的洗气瓶(
)
A.酸性KMnO4溶液、浓硫酸
B.溴水、浓硫酸
C.浓硫酸、酸性KMnO4溶液
D.NaOH溶液、浓硫酸
D
3.制取一氯乙烷最好采用的方法是(
)
A.乙烷和氯气反应
B.乙烯和氯气反应
C.乙烯和氯化氢反应
D.乙烷通入浓盐酸溶液中
C
CH2=CH2+H2
CH2=CH2+Cl2
CH2=CH2+HCl
CH2=CH2+H2O
4.写出一定条件下,乙烯与下列物质加成的反应方程式。
CH2=CH2
+
H2
CH3CH3
一定条件
CH2=CH2
+
Cl2
CH2ClCH2Cl
CH2=CH2
+
HCl
CH3CH2Cl
一定条件
CH2=CH2
+
H2O
CH3CH2OH
一定条件
答案:
一定条件
不能自助的人也难以受到别人的帮助。(共123张PPT)
第四节
油脂和奶油
R1-C-O-CH2
R2-C-O-CH
R3-C-O-CH2
=
O
=
O
=
O
2.烃基含有不饱和的碳碳双键能发生加成和氧化反应。
1.酯基能在酸性和碱性条件下水解。
油脂兼有酯类和烯烃的性质
四、油脂的化学性质
1.油脂的水解:
(1)酸性条件下
硬脂酸甘油酯(脂肪)
硬脂酸
甘油
+3H2O
C17H35COOCH
C17H35COOCH2
C17H35COOCH2
3C17H35COOH
+
HOCH
HOCH2
HOCH2
稀硫酸
△
(2)碱性条件下
硬脂酸甘油酯(脂肪)
硬脂酸钠
甘油
△
+3NaOH
HOCH
HOCH2
HOCH2
C17H35COOCH
C17H35COOCH2
C17H35COOCH2
3C17H35COONa
+
☆
☆油脂在碱性条件下的水解反应
叫
。工业上用此反应来制肥皂。
皂化反应
油脂跟水能够发生水解反应,生成甘油和相应的高级脂肪酸。
酸性条件的
油脂的水解
碱性条件的
制取高级脂肪酸和甘油
皂化反应制取肥皂
取两支试管分别加入样品少量,
并加入滴有酚酞的NaOH的稀溶
液(红色),振荡并微热片刻,
可以观察到一支试管红色褪去,
另一支试管不褪色,则不褪色
的是矿物油,褪色的是油脂。
怎样用实验证明
某种油是油脂还是矿物油?
思考
2.油脂的氢化
(油脂的硬化)
2.油脂的氢化(硬化)
液态的油
固态的脂肪
催化剂
加热加压
C17H35COOCH
C17H35COOCH2
C17H35COOCH2
C17H33COOCH
C17H33COOCH2
C17H33COOCH2
+3H2
氢化或硬化
油酸甘油酯(油)
硬脂酸甘油酯(脂肪)
硬化油的特性:
(1)油脂氢化得到的硬化油,也叫人造脂肪;
(2)硬化油性质稳定,不易变质;
(3)硬化油便于运输;
(4)用于制肥皂、脂肪酸、甘油、
人造奶油等的原料。
1、肥皂的制造:
油脂与NaOH溶液
用蒸气加热搅拌
肥皂、甘油等混合液
加热、搅拌、加入
食盐细粒,静置分层
盐析
上层:肥皂液
下层:甘油等
取上层物质加松香、
硅酸钠等压滤、干燥成型
成品肥皂
五、肥皂和洗涤剂:
加入无机盐使某些有机物降低溶解度,从而析出的过程,属于物理变化。
这里的盐析是指加入食盐使肥皂析出的过程。
盐析
2、肥皂的去污原理
(1)亲水基
——肥皂结构中-COONa或-COO-是极性基团,极易溶于水,具有亲水性;
(2)憎水基
——肥皂结构中的烃基-R,不溶于水,但极易溶于有机溶剂,具有亲油性质;
CH3-(CH2)
COO-
亲水基
憎水基
(3)肥皂的去污过程
在洗涤过程中,高级脂肪酸钠中的亲油基就插入油滴内,亲水基就插入水中,这样,油滴就被肥皂分子包围起来,经摩擦、振动、使油滴分散成油珠、脱离被洗的纤维织品,分散在水中形成乳浊液。
纤维织品
纤维织品
纤维织品
油污
油污
科学视野
在硬水中滴加少量肥皂水,为什么会有白色沉淀产生?洗衣服时应选择什么水较好?
答:硬水中的Ca2+或Mg2+跟肥皂的主要成分硬脂酸钠起反应生成硬脂酸钙
[Ca
(C17H35COO)2]
或硬脂酸镁[Mg
(C17H35COO)2]沉淀。
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?
答:纯碱在热水中水解程度大,溶液碱性较强,有利于油脂水解生成溶于水的高级脂肪酸钠盐和甘油。
3、合成洗涤剂
1、合成洗涤剂的组成:
由憎水基和亲水基组成,如:
烷基苯磺酸钠
烷基磺酸钠
六.油脂的用途
1.食物
2.工业原料
油脂也是重要的化工原料,非食用油大量用于制肥皂、油漆和润滑剂等
人造脂肪食品
人造脂肪
油脂对人的作用
1.油脂能增加食品兹味,增进食欲,是人类的主要营养物质之一,是热量最高的营养成分;
2.正常情况下每人每天进食50~60克脂肪,能提供日需要总热量的20%~25%;摄入过量可能引起肥胖、高血压等。
3.油脂还能溶解一些脂溶性维生素,进食一定量的油脂能促进人体对食物中维生素的吸收。
油脂的变质--酸败
动植物油脂中,都含有油酸。由于油酸中含有双键,在空气中放置时间久了,由于氧化而产生过氧化物和醛类等,使油脂变质,带有一种难闻的“哈喇”味,这种油脂就不能食用了。油炸食品在空气中也容易被氧化,因此在包装在常加入一小包抗氧化剂。
资料卡片
1.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
D
课堂反馈
2.下列有关油脂的叙述中错误的是(
)
A.从溴水中提取溴可以用植物油作萃取剂
B.用热的纯碱溶液去油污效果更好
C.硬水使肥皂去污能力减弱是因为发生了沉淀反应
D.用热的纯碱溶液可区别植物油和矿物
A
3.下列说法中正确的是(
)
A.液态的植物油经过催化加氢可以生成硬化油
B.天然油脂大多由混甘油酯分子组成的
C.油脂在酸性条件下水解,可提高肥皂的产量
D.脂肪分子里烃基的相对含量大,熔点就高
AB
42
奶油的种类和特性
乳经分离后所得的稀奶油,经杀菌、成熟、搅拌、压炼而制成的乳制品成为奶油。
跟据制造方法、所用原料、生产的地区不同,而分成不同种类。
43
按原料一般分为两类:
1、新鲜奶油
用甜性稀奶油(新鲜稀奶油)制成的。
2、发酵奶油
用酸性稀奶油(发酵稀奶油)制成的奶油。
根据加盐与否奶油又可分为:无盐、加盐和特殊加盐的奶油;根据脂肪含量分为一般奶油和无水奶油(及黄油);以植物油替代乳脂肪的人造奶油。
44
一般加盐奶油的主要成分为脂肪(80%~82%)、水分(15.6%~l
7.6%)、盐(约1.2%)以及蛋白质、钙和磷(约1.2%)。
奶油还含有脂溶性的维生素A、D和E。奶油应呈均匀一致的颜色、稠密而味纯。水分应分散成细滴,从而使奶油外观干燥。硬度应均匀,这样奶油就易于涂沫,并且到舌头上即时融化。
45
酸性奶油应有丁二酮气味,而甜性奶油则应有稀奶油味,也可具有轻微的“蒸煮”味;
用发酵稀奶油比用新鲜稀奶油做的奶油具有某些优点,如:芳香味更浓,奶油得率较高,并且由于细菌发酵剂抑制了不需要的微生物的生长,因此,在热处理后,再次感染杂菌的危险性较小。
46
酸性稀奶油缺点是:
1、酪乳和稀奶油都发酵,酸酪乳要比甜性奶油所得的鲜酪乳难处理,
2、它更容易被氧化,从而产生一种金属味,有微量的铜或其他重金属存在,这一趋势就加重;奶油的保藏性差。
47
在酸性奶油的生产中,大部分金属离子进入脂肪相,从而使得奶油易于氧化。但在加工甜性奶油时,大部分金属离子随着酪乳排走了,因此这种奶油被氧化的危险性极小。
48
二、影响奶油性质的因素
1.脂肪性质与乳牛品种、泌乳期季节的关系
有些乳牛(如荷兰牛、爱尔夏牛)的乳脂肪中,由于油酸含量高,因此制成的奶油比较软。
娟姗牛的乳脂肪由于油酸含量比较低,而熔点高的脂肪酸含量高,因此制成的奶油比较硬。
在泌乳初期,挥发性脂肪酸多,而油酸比较少,随着泌乳时间的延长,这种性质变得相反。
49
季节的影响,春夏季由于青饲料多,因此油酸的含量高,奶油也比较软,熔点也比较低。
由于这种关系,夏季的奶油很容易变软。为了要得到较硬的奶油,在稀奶油成熟、搅拌、水洗及压炼过程中,应尽可能降低温度。
50
2.奶油的色泽
奶油的颜色从白色到淡黄色,深浅各有不同。
颜色是由于胡萝卜素的关系。
通常冬季的的奶油为淡黄色或白色。
使奶油的颜色全年一致,秋冬之间往往加入色素以增加其颜色。奶油长期曝晒于日光下时,自行褪色。
51
3.奶油的芳香味
奶油有一种特殊的芳香味,这种芳香味主要由于丁二酮、甘油及游离脂肪酸等综合而成。
其中丁二酮主要来自发酵时细菌的作用。因此,酸性奶油比新鲜奶油芳香味更浓。
52
4.奶油的物理结构
奶油的物理结构为水在油中的分散系(固体系)。即在脂肪中分散有游离脂肪球(脂肪球膜未破坏的一部分脂肪球)与细微水滴,此外还含有气泡,见图11-1。
水滴中溶有乳中除脂肪以外的其他物质及食盐,因此也称为乳浆小滴。
图11-1
脂肪在室温条件下的微观结构
53
第二节
奶油的生产加工
生产工艺流程如下:
54
一、奶油生产
1、传统的奶油生产方式
起初在农场生产的奶油是为了家庭使用,那时用手工操作的奶油搅拌器生产奶油,如下图。
随着搅拌和排除酪乳得到的奶油被收集在一个浅槽中,手工压练直到达到所要求的干燥度和组织。
55
曾用于家庭奶油生产的传统的
手工搅拌桶
56
2、工业化生产奶油的方式
工业化的奶油制造过程包括许多步骤.
原料稀奶油可以由液态奶加工厂提供或者由奶油厂从全脂乳中分离。
稀奶油贮存及运输到奶油厂时,应预防二次污染、充气或产生泡沫。
收到产品后,称重和分析检测以后,把稀奶油贮存在罐中。
57
直到十九世纪,发酵奶油仍用自然发酵的稀奶油来生产,那时稀奶油从牛乳的上层撇出,并倒入一个木桶中,在奶油桶中通过手工搅拌生产奶油。
自然发酵的过程是非常敏感的,外界微生物的感染常常导致无法生产出奶油。
58
随着人们对冷藏知识的增长,使稀奶油能够在牛乳变酸之前被撇出,而由甜性稀奶油制成奶油。
奶油的生产方法不断得到完善,产品质量和经济效益逐渐提高,最后发现鲜奶油可通过添加酸酪乳或自然酸化的乳来使稀奶油发酵,在可控条件下生产酸性奶油成为可能。
59
1-原料贮藏罐
2-板式热交换器(预热)
3-奶油分离机
4-板式热交换器(巴氏杀菌)
5-真空脱气(机
6-发酵剂制备系统
7-稀奶油的成熟和发酵
8-板式热交换器(温度处理)
9-批量奶油压炼机
10-连续压炼机
11-酪乳暂存罐
12-带传送的奶油仓
13-包装机
图11-2批量和连续生产发酵奶油的生产线
乳
脱脂乳
稀奶油
奶油
酪乳
发酵剂
冷介质
热介质
特殊工艺
60
(一)原料乳及稀奶油的验收及质量要求
制造奶油用的原料乳必须从健康牛挤下来,而且在滋气味、组织状态、脂肪含量及密度等各方面都是正常的乳。
含抗菌素或消毒剂的稀奶油不能用于生产酸性奶油。
61
乳质量略差而不适于制造奶粉、炼乳时,也可用作制造奶油的原料。
但凡是要生产优质的产品必须要有优质原料,这是乳品加工的基本要求。
例如初乳由于含乳清蛋白较多,末乳脂肪球过小故不宜采用。
62
(二)原料奶的初步处理
首先生产奶油的原料奶要经过滤、净乳,其过程同消毒奶等乳制品,然后冷藏并进行标准化。
63
1.冷藏
在冷藏初期占优势的乳酸菌将被耐冷性强的细菌——嗜冷菌取代。
嗜冷菌可在巴氏杀菌中被杀死,因此对奶油的质量没有影响。
但是一些嗜冷菌产生的脂肪分解酶,能耐受100℃以上的温度处理,对奶油的质量有影响,因此抑制嗜冷菌的生长是极其重要的。
64
原料运到乳品厂以后,要立即冷却到2-4℃,并且在此温度下贮存到巴氏杀菌为止。
另外为防止嗜冷菌繁殖,可将运到工厂的乳先预热杀菌,一般加热到63-65℃保持15
秒,然后再冷却2-4℃。(这也是UHT乳常采用的方法)
到达乳品厂后巴氏杀菌应尽快进行,不应超过24
小时。
65
2.乳脂分离及标准化
生产奶油时必须将牛乳中的稀奶油分离出来,工业化生产采用离心法将牛乳中稀奶油分离。
方法是:在离心机开动后,当达到稳定时(一般为4000~9000rpm),将预热到35~40℃的牛乳输入,控制稀奶油和脱脂乳的流量比为1:6~12。稀奶油的含脂率一般为30~40%。
66
稀奶油的含脂率直接影响奶油的质量及产量。
例如,含脂率低时,可以获得香气较浓的奶油,因为这种稀奶油较适于乳酸菌的发育;当稀奶油过浓时,则容易堵塞分离机,乳脂肪的损失量较多。
另外,稀奶油的碘值是成品质量的决定性因素。如不校正,高碘值的乳脂肪(即含不饱和脂肪酸高)
生产出奶油过软。
67
在加工前必须将稀奶油进行标准化,规定:
用间歇方法生产新鲜奶油及酸性奶油时,稀奶油的含脂率以30%~35%为宜;
以连续法生产时,规定稀奶油的含脂率40%~45%。
夏季由于容易酸败,所以用比较浓的稀奶油进行加工。
68
可用皮尔逊法,根据标准对稀奶油含脂率进行标准化。
[例1]今有120kg含脂率为38%的稀奶油用以制造奶油。需将稀奶油的含脂率调整为34%,如用含脂率0.05%的脱脂乳来调整,则应添加多少脱脂乳?
69
解:按皮尔逊法
从上图可以看出,33.95kg稀奶油需加脱脂乳(含脂0.05%)
4kg,则120kg稀奶油需加的脱脂乳为:
120×4
=
14.14
kg
33.95
38(p)
r-q=33.95
0.05(q)
p-r=4
34(r)
70
(三)稀奶油的中和
稀奶油的中和直接影响奶油的保存性,左右成品的质量。
制造甜性奶油时,奶油的pH值应保持在中性附近(6.4~6.8)。
71
1、中和目的
(1)因为酸度高的稀奶油杀菌时,其中的酪蛋白凝固而结成凝块,使一些脂肪被包在凝块内,搅拌时流失在酪乳里,造成脂肪损失;
(2)所以稀奶油中和后,可防止脂肪贮藏时尤其是加盐奶油水解和氧化;
(3)同时改善奶油的香味。
72
2、中和程度
(1)稀奶油的酸度在0.5%(55
oT)以下时,可中和至0.15%(16
oT);
(2)若稀奶油的酸度在0.5%以上时,所以中和的限度以0.15%~0.25%。
因为将高酸度的稀奶油急速使其变成低酸度,则容易产生特殊气味,而且稀奶油变成浓厚状态。
73
3、中和的方法
中和剂为石灰或碳酸钠。
石灰价格低廉,并且钙残留于奶油中可以提高营养价值。但石灰难溶于水,必须调成20%的乳剂加入,同时还需要均匀搅拌,
碳酸钠易溶于水,中和可以很快进行,同时不易使酪蛋白凝固,但中和时产生二氧化碳。
74
(四)真空脱气
真空脱气可除掉具有挥发性异常风味物质,首先将稀奶油加热到78℃,然后输送至真空机,其真空室的真空度可以使稀奶油在62℃时沸腾。
脱气会引起挥发性成分和芳香物质逸出,稀奶油通过沸腾而冷却下来。
然后回到热交换器进行巴氏杀菌、冷却、并打到成熟罐。
75
在夏季,草原上各种葱类植物生长繁延,葱味是一种常见的缺陷。
为避免强烈的气味,有必要对收购的原料进行某种形式的分类。
76
(五)稀奶油的杀菌
由于脂肪的导热性很低,能阻碍温度对微生物的作用;同时为了使脂肪酶完全破坏,有必要进行高温巴氏杀菌。
稀奶油在高温,通常为95℃或者更高一些的温度下进行巴氏杀菌。一般不需要保持时间,热处理的程度应达到使过氧化物酶试验结果呈阴性。
77
热处理不应过分强烈,以免引起蒸煮味之类的缺陷。
一般采用85~90℃的巴氏杀菌。如果有特异气味时,应将温度提高到93~95℃,以减轻其缺陷。
经杀菌后冷却至发酵温度或成熟温度。
78
(六)稀奶油的细菌发酵
在生产酸性奶油时要进行细菌发酵。
发酵剂菌种为丁二酮链球菌、乳脂链球菌、乳酸链球菌和柠檬明串珠菌。
发酵剂的添加量为1%~5%,一般随碘值的增加而增加。当稀奶油的非脂部分的酸度达到90oT时发酵结束。
细菌产生的芳香物质中,乳酸、二氧化碳、柠檬酸、丁二酮和醋酸是最重要的。发酵与物理成熟同时在成熟罐内完成。
79
发酵剂必须具有较强活力(每ml成熟的发酵剂约有10
亿个细菌)。在发酵剂接种量为1%时,20℃,在7hr
后产酸12°SH,10hr
应产酸18-20°SH。
另外发酵剂必须平衡,最重要的是产酸、产香和随后的丁二酮分解之间有适当的比例关系。
80
稀奶油发酵和稀奶油的物理成熟都是在成熟罐中自动进行。
成熟罐通常是三层的绝热的不锈钢罐,加热和冷却介质在罐壁之间循环,罐内装有可双向转动的刮板搅拌器,搅拌器在奶油已凝结时,也能进行有效地搅拌。 (类似酸奶发酵罐)
81
(七)稀奶油的物理成熟
1.稀奶油的物理成熟
稀奶油中的脂肪经加热杀菌融化后,为使搅拌操作能顺利进行,保证奶油质量(不致过软及含水量过多)
以及防止乳脂肪损失,须要冷却至奶油脂肪的凝固点,以使部分脂肪变为固体结晶状态,这一过程称之为稀奶油物理成熟。
82
制造新鲜奶油时,在稀奶油冷却后,立即进行成熟;
制造酸性奶油时,则在发酵前或后,或与发酵同时进行。
成熟通常需要12~15h。
83
脂肪变硬的程度决定于物理成熟的温度和时间,随着成熟温度的降低和保持时间的延长,大量脂肪变成结晶状态(固化)。
成熟温度应与脂肪的最大可能变成固体状态的程度相适应。夏季3℃时脂肪最大可能的硬化程度为60%~70%;而6℃时为45%~55%。
84
例如:在3℃时经过3~4h即可达到平衡状态;6℃时要经过6~8h;而在8℃时要经过8~12h。
临界温度:13~16℃时,即使保持很长时间也不会使脂肪发生明显变硬现象,这个温度称为临界温度。
85
稀奶油在过低温下进行成熟会造成不良结果,会使稀奶油的搅拌时间延长,获得的奶油团粒过硬,有油污,而且保水性差,同时组织状态不良。
成熟条件对以后的全部工艺过程有很大影响,如果成熟的程度不足时,就会缩短稀奶油的搅拌时间,获得的奶油团粒松软,油脂损失于酪乳中的数量显著增加,并在奶油压炼时会使水的分散造成很大的困难。
86
2.稀奶油物理成熟的热处理程序
在稀奶油搅拌之前,为了控制脂肪结晶,稀奶油必须经温度处理程序,使成品的奶油具有合适的硬度。
奶油的硬度是最重要的特性之一,因为它直接和间接地影响着其他的特性—主要是滋味和香味,硬度是一个复杂的概念,包括诸如硬度、粘度、弹性和涂布性等特性。
87
乳脂中不同熔点脂肪酸的相对含量,决定奶油硬或软。软脂肪将生产出软而滑腻的奶油,而用硬乳脂生产的奶油,则又硬又浓稠。
但是如果采用适当热处理程序,使之与脂肪的碘值相适应,那么奶油的硬度可达到最佳状态。
这是因为冷热处理调整了脂肪结晶的大小、固体和连续相脂肪的相对数量。
88
(1)乳脂结晶化
巴氏杀菌引起脂肪球中的脂肪液化,当稀奶油被冷却到40℃以下时,脂肪开始结晶。如果冷却迅速,晶体将多而小;如果是逐渐地冷却晶体数量少,但颗粒大,
另外如果冷却过程越剧烈,结晶成固体相的脂肪就越多,在搅拌和压炼过程中,能从脂肪球中挤出的液体脂肪就越少。
89
通过脂肪结晶体的吸附,可将液体脂肪结合在它们的表面。如果结晶体多而小,总表面积就大得多,所以可吸附更多的液体脂肪。
因此如果冷却迅速,晶体将多而小,通过搅拌和压炼后,从脂肪球中压出少量的液体脂肪,这样连续脂肪相就小,奶油就结实。
90
如果是逐渐地冷却晶体数量少,但颗粒大,大量的液体脂肪将被压出;连续相就大,奶油就软。
所以,通过调整该稀奶油的冷却程序,有可能使脂肪球中晶体的大小规格化,从而影响连续脂肪相的数量和性质。
91
(2)冷热处理程序编制
如果要得到均匀一致的奶油硬度,必须调整物理成熟的条件,使之与乳脂的碘值相适应。
92
表11.1给出了不同碘值下温度程序的例子。
第一段是巴氏杀菌后冷却稀奶油的温度,第二段是加热/
酸化时的温度值,第三段是成熟期的温度值。
93
①含硬脂肪多的稀奶油
(碘值在29以下)的处理
为得到理想的硬度,应将硬脂肪转化成尽可能小的结晶,所采用的处理程序是8-21-16℃:
迅速冷却到约8℃,并在此温度下保持约2h;用27~29℃的水徐徐加热到20~21℃,并在此温度下至少保持2h;冷却到约16℃。
94
②含中等硬度脂肪稀奶油的处理
随着碘值的增加,热处理温度从20~21℃相应地降低。结果将形成大量的脂肪结晶,并吸附更多的液体脂肪。对于高达39的碘值,加热温度可降至l5℃。
但是在较低的温度下,发酵时间也延长。
95
③含软肪脂很多的稀奶油的处理
当碘值大于39~40时,在巴氏杀菌后稀奶油冷却到20℃,并在此温度下酸化约5h。当酸度约为33oT时冷却到约8℃;
如果是41或者更高,则冷却到6℃。一般认为,酸化温度低于20℃,就生成软奶油。
96
(八)
添加色素
为了使奶油颜色全年一致,当颜色太淡时,即需添加色素。最常用的一种色素叫安那妥(Annatto),它是天然的植物色素。
3%的安那妥溶液(溶于食用植物油中)叫做奶油黄。通常用量为稀奶油的0.01%~0.05%。添加色素通常在搅拌前直接加到搅拌器中的稀奶油中。
97
(九)
奶油的搅拌
将稀奶油置于搅拌器中,利用机械的冲击力使脂肪球膜破坏而形成脂肪团粒,这一过程称为“搅拌”(Churning),
搅拌时分离出来的液体称为酪乳。
稀奶油从成熟罐泵入奶油搅拌机或连续式奶油制造机。
98
奶油搅拌器有圆柱形、锥形、方型或长方型的,转速可调节,在搅拌器中有轴带和档板,档板的形状、安装位置和尺寸与搅拌器速度有关,挡板对最终产品有重要影响。
近年来搅拌器的容积已大大增加。在大的集中化的奶油生产厂中,搅拌器的使用能力可达到8000-12,000
升或者更大。
稀奶油一般在搅拌器中占40-50%
的空间,以留出搅打起泡的空间。
99
1.奶油颗粒的形成
成熟的稀奶油中脂肪球既含有结晶的脂肪,又含有液态的脂肪。
脂肪结晶向外拓展并形成构架,最终形成一层软外壳,这层外壳离脂肪球膜很近。
100
当稀奶油搅拌时,会形成蛋白质泡沫层。因为表面活性作用,脂肪球的膜被吸到气——水界面,脂肪球被集中到泡沫中。
继续搅拌时,蛋白质脱水,泡沫变小,使得泡沫更为紧凑,因为对脂肪球施加了压力,这样引起一定比例的液态脂肪从脂肪球中被压出,并使一些膜破裂。
101
液体脂肪也含有脂肪结晶,以一薄层分散在泡沫的表面和脂肪球上。当泡沫变得相当稠密时,更多的液体脂肪被压出,这种泡沫因不稳定而破裂。脂肪球凝结形成奶油团粒,见图11-4。开始时,这些是肉眼看不见的,但当压炼继续时,它们变得越来越大。
102
这样,稀奶油被分成为奶油粒和酪乳两部分。在传统的搅拌中,当奶油粒达到一定大小时,搅拌机停止并排走酪乳。
在连续式奶油制造机中,酪乳的排出也是连续的。
103
间歇式生产中的奶油搅拌
1
控制板
2
紧急停止
3
角开挡板
104
2.
搅拌的回收率
搅拌回收率(产量)是测定稀奶油中有多少脂肪已转化成奶油的标志。它以酪乳中剩余的脂肪占稀奶油中总脂肪的百分数来表示。
例如,0.5%
的搅拌回收率表示稀奶油脂肪的0.5%
留在酪乳中,99.5%
已变成了奶油。如果该值低于0.70,则被认为搅拌回收率是合格的。
105
一年中搅拌回收率的变化(瑞典)
图中的曲线,表示一年中搅拌回收率的变化。酪乳的含脂率在夏季期间是最高的。
106
(十)
压炼(Working)与洗涤、加盐
搅拌产生的奶油晶粒通过压炼形成脂肪连续相而使水呈细微分散的状态。
当酪乳被排走后开始压炼,以此挤压出去奶油颗粒之间的水分。脂肪球受到高压,液体脂肪和结晶被压出在最终脂肪团块(最终的连续相)中,水分经压炼呈细微地分散状态。直到获得所需要的水分含量。
107
在压炼过程中,要定期检查水分含量,并按照成品奶油所要求的进行调整,直至获得所需要的水分才可终止压炼。
108
奶油连续化生产的方法是在十九世纪末采用的,但当时它们的采用是非常有限的。
二十世纪四十年代末这种方法得到了发展,从而导致产生三种不同的工艺,它们都以传统方法——搅拌,离心分离浓缩或酸化为基础。
109
图.11.4
一台连续奶油制造机
1
搅拌筒
2
压炼区
3
榨干区4
第二压炼区
110
在搅拌后洗涤奶油,以去掉任何剩余的酪乳和乳固体,并调整水分。
如果奶油准备加盐,在间歇生产的情况,盐撒在它的表面,在连续式奶油制造机中,则在奶油中加盐水。
111
加盐以后,为了保证盐的均匀分布,必须强有力地压炼奶油。
奶油的压炼,也影响产品的感官特性,即香味、滋味、贮存质量、外观和色泽。成品奶油应是干燥的,即水相必须非常细微地被分散,肉眼应当看不到水滴。
112
(十一)包装
奶油可以包装成5kg
以上的大包,也可以包装成从10g到5kg
的小包,取决于包装类型,可以使用不同类型的灌装机,机械通常是全自动的,分块和包装通常可以按不同尺寸要求进行重设调整,如250g
和500g
或10g
和15g。
包装材料必须是防油的并且不透光、不泄漏滋味和气味同时也不允许水分渗透,否则奶油表面将会干燥并且外层会变得比其余部分更黄。
113
奶油通常包装于铝泊中。包装后,小块包装的奶油继续在打箱机上包装于纸盒中,最后放在排架上运去冷藏。
图11.2
所示为奶油从搅打设备到包装机的运送过程。
114
(十二)冷藏
为保持奶油的硬度和外观,奶油包装后应尽快进入冷库并冷却到5℃,存放24~48h。如果不这样做,脂肪结晶就非常缓慢,奶油能保持其新搅拌硬度和外观好几天。
低温存放也能提高其保藏质量和减少销售中包装变形的危险。
115
奶油可以在约4℃温度下短期贮存,如果需要长期贮存,它就必须在约-25℃温度下深冻。
116
三、加工贮藏过程中的奶油缺陷
和产生原因
由于原料、加工工程和贮藏不当,奶油出现一些缺陷。
117
1.风味缺陷
正常奶油应该具有乳脂肪的特有香味或乳酸菌发酵的芳香味,但有时出现下列异味:
(1)鱼腥味
这是奶油贮藏时很容易出现的异味,其原因是卵磷脂水解,生成三甲胺造成的。如果脂肪发生氧化,这种缺陷更易发生,这时应提前结束贮存。生产中应加强杀菌和卫生措施。
118
(2)脂肪氧化与酸败味
脂肪氧化味是空气中氧气和不饱和脂肪酸反应造成的。而酸败味是脂肪在解脂酶的作用下生成低分子游离脂肪酸造成的。奶油在贮藏中往往首先出现氧化味,接着便会产生脂肪水解味。
这时应该提高杀菌温度,既杀死有害微生物,又要破坏解脂酶。在贮藏中应该防止奶油长霉,霉菌不仅能使奶油产生土腥味,也能产生酸败味。
119
(3)干酪味
奶油呈干酪味是生产卫生条件差、霉菌污染或原料稀奶油的细菌污染导致蛋白质分解造成的。生产时应加强稀奶油杀菌和设备及生产环境的消毒工作。
(4)肥皂味
稀奶油中和过度,或者是中和操作过快,局部皂化引起的。应减少碱的用量或改进操作。
120
(5)金属味
由于奶油接触铜、铁设备而产生的金属味。应该防止奶油接触生锈的铁器或铜制阀门等。
(6)苦味
产生的原因是使用末乳或奶油被酵母污染。
121
2.组织状态缺陷
(1)软膏状或粘胶状
压炼过度,洗涤水温度过高或稀奶油酸度过低和成熟不足等。总之,液态油较多,脂肪结晶少则形成粘性奶油。
(2)奶油组织松散
压炼不足、搅拌温度低等造成液态油过少,出现松散状奶油。
122
(3)砂状奶油
此缺陷出现于加盐奶油中,盐粒粗大未能溶解所致。有时出现粉状,并无盐粒存在,乃是中和时蛋白凝固混合于奶油中。
123
3.色泽缺陷
(1)条纹状
此缺陷容易出现在干法加盐的奶油中,盐加得不均,压炼不足等。
(2)色暗而无光泽
压炼过度或稀奶油不新鲜。
(3)色淡
此缺陷经常出现在冬季生产的奶油中,由于奶油中胡萝卜素含量太少,致使奶油色淡,甚至白色。可以通过添加胡萝卜素加以调整。
(4)表面褪色
奶油曝露在阳光下,发生光氧化造成。(共32张PPT)
【复习回顾】
1、酯的化学性质
2、油脂的分类
⑴酸性条件下的水解反应:
稀H2SO4
CH3-C-O-C2H5
+
H2O
O
CH3-C-OH+H-O-C2H5
O
⑵碱性条件下的水解反应:
CH3-C-OC2H5
+
NaOH
O
CH3-CONa
+
HOC2H5
O
糖类和蛋白质
1.了解糖类的分类以及葡萄糖和蔗糖的结构和性质。
2.了解淀粉和纤维素对人体的作用。
3.掌握蛋白质的组成元素、基本性质和用途。
重点:葡萄糖与新制氧化铜的实验及葡萄糖的性质
难点:蛋白质的基本性质
【自主学习】
阅读课本。
--时间
3min
要求:仔细阅读课本,标出相关内容,并记忆。
一、糖类
1、来源:绿色植物
的产物。
2、组成:糖类由
、
、
三种元素组成,其组成大多可以用通式
来表示。因此过去曾把它们称为
。葡萄糖、蔗糖、淀粉、纤维素等都属于糖类。
3、分类:根据是否水解以及水解产物的不同分为
、
、
。
光合作用
c
H
O
Cn(H2O)m
碳水化合物
单糖
二糖
多糖
分类
特征
代表物
化学式
是否互为
同分异构体
单糖
低聚糖
(双糖)
多糖
不能再水解成更小的糖分子
葡萄糖
果糖
C6H12O6
是
1mol双糖水解
成2mol单糖
麦芽糖
蔗糖
C12H22O11
是
1mol多糖水解
成
n
mol单糖
淀粉
纤维素
(C6H10O5)n
否
知识拓展
【跟踪练习】
1、下列物质属于同分异构体的一组是
(
)
A.麦芽糖和蔗糖
B.C2H6与C3H8
C.
O2与O3
D.CH3-CH2-CH2-CH3
与
AD
1.单糖——葡萄糖、果糖(C6H12O6)
(1)物理性质:
白色晶体,有甜味,能溶于水。
CH2OH(CHOH)4CHO
(葡萄糖)
最简式:
CH2O
结构简式:
(2)组成与结构
CH2
—
CH
—
CH
—
CH
—
CHCHO
OH
OH
OH
OH
OH
(葡萄糖)
分子式:
C6H12O6
葡萄糖:CH2
—
CH
—
CH
—
CH
—
CH
CHO
OH
OH
OH
OH
OH
羟基
醛基
根据结构推测葡萄糖的化学性质有哪些?
—OH所具有的性质:
①与金属钠反应:1mol葡萄糖最多可以消耗
mol钠。
②酯化反应:生成某酸葡萄糖酯
5
③催化氧化
【思考与交流】
在碱性条件下,加热煮沸,反应产生红色的Cu2O沉淀。
注意事项:
(1)要在碱性条件下(NaOH过量)进行实验才
能成功。
(2)Cu(OH)2悬浊液要现用现制:
应将少量CuSO4
滴入NaOH溶液中。
现象:
—CHO所具有的性质:
与新制Cu(OH)2悬浊液反应:
(C6H10O5)n+
nH2O
nC6H12O6
催化剂
工业上如何制得葡萄糖?葡萄糖在人体内如何提供能量?
工业上通常用淀粉催化水解法制取葡萄糖。
在人体内发生缓慢氧化,为生命活动提供能量:
C6H12O6(s)+6O2(g)
6CO2(g)+6H2O(l)+能量
【迁移应用】
提示:
如:大米中淀粉含量约有80%;
小麦中淀粉含量约有70%;马铃薯中淀粉含量约有20%
2.多糖——淀粉和纤维素
植物的种子或块根中
①淀粉的存在:
白色、无气味、无味道、
不溶于冷水,热水中“糊化”。
②淀粉的物理性质
不是同分异构体
,均属天然高分子化合物。
(1)淀粉
(C6H10O5)n
+
n
H2O
n
C6H12O6
淀粉
葡萄糖
催化剂
△
b.在催化剂(如酸或酶)作用或加热时会逐步水解,生成一系列比淀粉分子小的化合物,最终生成葡萄糖。
a.遇碘变蓝色
③淀粉的化学性质
④淀粉的用途:
a.人体的重要能源—淀粉在人体内水解:唾液淀粉酶,胰液淀粉酶。
b.工业制葡萄糖和酒精。
淀粉
麦芽糖
葡萄糖
酒精
淀粉酶
麦芽糖酶
酒化酶
葡萄糖
C6H12O6
2C2H5OH
+
2CO2↑
酒化酶
(C6H10O5)n
+
n
H2O
n
C6H12O6
淀粉
葡萄糖
催化剂
△
③化学性质:
能水解,最终生成葡萄糖
①存在:一切植物中。是构成
植物细胞壁的基本成分。
(2)纤维素
②物理性质:白色、无嗅无味、不溶于水和
一般的有机溶剂。
(C6H10O5)n
+
nH2O
nC6H12O6
纤维素
催化剂
葡萄糖
下列说法中,错误的是( )
A.纤维素和淀粉水解的最终产物都是葡萄糖
B.碘化钾溶液不能使淀粉变蓝色
C.多糖一般没有还原性,不能被新制Cu(OH)2悬浊液氧化
D.用淀粉制酒精仅发生了水解反应
D
【跟踪练习】
一、蛋白质的存在、组成及氨基酸的性质
1.蛋白质的存在和组成
(1)存在
广泛存在于_______内,是组成______的基础物质。
(2)组成
由_______________等元素组成,是相对分子质量很大的一类_______________化合物。
生物体
细胞
C、H、O、N、S
天然有机高分子
2.构成蛋白质的基本单位:
氨基酸
蛋白质
水解
多种氨基酸
(2)三种重要氨基酸:
甘氨酸
(α-氨基乙酸)
丙氨酸
(α-氨基丙酸)
谷氨酸(α-氨基戊二酸
)
3.氨基酸
(1)定义:
羧酸分子里烃基上氢原子被氨基取代后的生成物。
天然蛋白质水解生成的氨基酸都是α-氨基酸。
氨基酸有哪些官能团?推测氨基酸具有什么性质?
R
氨基
羧基
氨基酸的两性:
H2N–CH2–COOH
+
NaOH
→
H2N–CH2–COONa
+
H2O
显酸性
HOOC–CH2–NH2
+
HCl
→
HOOC–CH2–NH3Cl
显碱性
【思考与交流】
二、蛋白质的性质
取少许鸡蛋清溶液分别放入4支洁净
的试管里(已编号):
(1)给1试管加热;
(2)向2试管中加入饱和Na2SO4溶液;
(3)向3试管滴加少量硫酸铜溶液;
(4)向4试管中加入浓硝酸溶液;
向4支试管中再滴加蒸馏水,观察沉淀是否溶解。
【实验探究】
(1)给1试管加热;
(2)向2试管中加入饱和Na2SO4溶液;
(3)向3试管滴加少量硫酸铜溶液;
(4)向4试管中加入浓硝酸溶液;
蛋白质呈黄色。
蛋白质凝聚,加水沉淀不溶解。
蛋白质凝聚,加水沉淀溶解。
蛋白质凝聚,加水沉淀不溶解。
蛋白质的显色反应
盐析
变性
变性
2.显色反应:
——能用于检验蛋白质的存在。
有些蛋白质遇浓硝酸呈黄色
1.水解
蛋白质在蛋白酶的作用下水解生成各种______。
氨基酸
3.盐析:
向蛋白质溶液中加入浓的盐溶液
(轻金属盐)
,
会使蛋白质的溶解度降低而从溶液中析出。
盐析后继续加水,析出的蛋白质能够溶解,
因为蛋白质没有失去生理活性。
盐析的用途:可用于分离、提纯蛋白质。
——是可逆的物理变化
注意:要分清轻金属盐是少量还是浓溶液,少量促进溶解,浓溶液蛋白质析出。
4.变性:
向蛋白质溶液中加入酸、碱、重金属盐、有机物,对其进行紫外线照射或加热等,都会使蛋白质因发生性质上的改变而聚沉。
变性后继续加水,析出的蛋白质不能够溶解,因为蛋白质失去了生理活性。
用途:可用于杀菌、消毒。
——不可逆的化学变化
蛋白质灼烧时具有烧焦羽毛的气味。
5.灼烧:
用途:可用于蛋白质的鉴别(毛织物和棉织物)。
是毛线。
是棉线?
是毛线?
1.为什么生物实验室用甲醛溶液(福尔马林)
保存动物标本?
2.误服重金属盐后为什么要喝大量的牛奶或鸡蛋清?
提示:甲醛溶液能使动物标本失去生理活性,更长时间保存。
提示:牛奶或鸡蛋清的主要成分是蛋白质,误服的重金属盐离子与喝入的大量的蛋白质反应,从而减轻重金属盐离子对机体的伤害。
【学与用】
蛋白质的
主要用途
动物的毛、蚕丝是很好的纺织原料
动物的皮革是衣服的原料
驴皮熬制的胶是一种药材——阿胶
牛奶中的蛋白质与甲醛制酪素塑料
各种生物酶
均是蛋白质
人类的主要食品
三、蛋白质的主要用途
一、糖类
二、蛋白质的性质
1.两性:
2.盐析:
3.变性:
4.显色反应:
5.灼烧:
既能与盐酸反应,又能与NaOH溶液反应。
注意:蛋白质盐析和变性的区别
有些蛋白质遇浓硝酸呈黄色。
灼烧时具有烧焦羽毛的气味。
单糖
二糖:葡萄糖+新制Cu(OH)2悬浊液反应
多糖:淀粉、纤维素
1.医院里检验糖尿病的方法是将病人尿液加入到CuSO4和NaOH的混合液中,加热后产生红色沉淀说明病人的尿中含有(
)
A.脂肪
B.乙酸
C.蛋白质
D.葡萄糖
【当堂检测】
D
2.蔬菜、水果中富含纤维素,纤维素被食入人体后在作用是
(
)
A.为人体内的化学反应提供原料
B.为维持人体生命活动提供能量
C.加强胃肠蠕动,具有通便功能
D.人体中没有水解纤维素的酶,所以纤维素在人体中没有任何作用
D
C
3.下列过程中,不可逆的是(
)
A.蛋白质的盐析
B.酯的水解
C.蛋白质的变性
D.工业合成氨
C
4.欲将蛋白质从水中析出又不改变其性质应加(
)
A.甲醛溶液
B.CuSO4溶液
C.饱和Na2SO4溶液
D.浓硫酸
5.
下列实例中利用了蛋白质变性的是(
)
①利用过氧乙酸对环境、物品进行消毒;
②利用高温、紫外线对医疗器械进行消毒;
③蒸煮鸡蛋食用;
④松花蛋的腌制;
⑤用蛋白质灌服重金属中毒的病人。
A.全部
B.①②③④
C.①②③
D.①②
A(共21张PPT)
世纪回望看乙酸
醋酸的发展史
古代
中国
古罗马
公元8世纪
文艺复兴
自古就有从酒到醋的发现
何以解忧,唯有杜康。杜康之子黑塔因酿酒时间过长而发现醋。
醋中乙酸首登场
波斯炼金术士贾比尔,用蒸馏法浓缩了醋中的乙酸。
酒久成酸
古罗马人发现放久的酒口感越来越酸,且香气更加剧烈
进一步完善
人们通过金属醋酸盐的干馏制备冰醋酸。
乙酸的组成和结构
分子式
结构式
结构简式
模型
C2H4O2
C
H
O
O
C
H
H
H
CH3COOH
CH3-COOH
O
CH3-C-OH
或
或
羧基
(—COOH)
乙酸的妙用
1、醋是常见的调味品,食醋中约含有3%-5%的乙酸。流感爆发期,我们常在教室里撒上醋,用以消毒杀菌,防止流感传播。
需求分析
现实
需求
颜色:无色
气味:强烈刺激性气味
状态:常温下液态
溶解性:与水、酒精任意比互溶
熔沸点:熔沸点较低,易挥发。熔点:16.6
0C,易结成冰一样的晶体。(冰醋酸由此得名)
乙酸物理性质
乙酸的妙用
2、醋除水垢。大家都知道水垢的主要成分是碳酸钙等碳酸盐,醋里面的醋酸会与其发生反应,产生溶于水的矿物质和二氧化碳气体,一般超市都能买到白醋,放入水壶刻度的10%的白醋,然后加满水,烧开放置一小时左右,然后刷洗就可以了,陈醋也可以,但陈醋的效果没有白醋的好。
乙酸的化学性质
1、酸性
有哪些方法可以验证乙酸具有酸性?
酸碱指示剂
02
和碳酸钠反应
03
pH计
04
01
pH试纸
1.
酸性
试管
现象
结论
I
II
乙酸的化学性质
溶液变红
产生无
色气体
乙酸显酸性
乙酸酸性比碳酸强
请用化学方程式或电离方程式表示产生以上现象的原因
I
II
CH3COOH
CH3COO-
+
H+
2CH3COOH
+
Na2CO3
=
2CH3COONa
+
H2O
+
CO2↑
1.
酸性
乙酸的化学性质
和标准比色卡对比,发现稀醋酸的pH值小于7,呈酸性。
用pH计检测后,发现稀醋酸的pH值小于7,呈酸性。
乙酸的妙用
3、除鱼腥:在烹调鱼时,如果加一点醋,可除鱼腥味。用醋清洗刀、案等也能去腥。
往往我们在做红烧鱼时,不仅放醋,还要放酒,这样做出来的菜香味异常浓烈,特别能勾起食欲,这是为什么呢?
乙酸的化学性质
料酒中的乙醇和乙酸,在烹饪过程中反应,生成一种有特殊香味叫做乙酸乙酯的物质。
能否通过改变反应条件快速生成乙酸乙酯呢?
能。以浓硫酸为催化剂,加热下可快速生成乙酸乙酯
饱和碳酸钠溶液的液面上有透明的油状液体,并可闻到香味。乙酸乙酯:CH3COOCH2CH3
3、用酒精灯小心加热,观察现象。
1、在试管中先加入3mL乙醇,再慢慢加入2mL浓硫酸,摇动试管混合均匀,用手感觉温度变化。
2、再加入2mL冰醋酸,加入少量碎瓷片,如图连好装置。接上导管到3mL饱和碳酸钠的液面上(不接触液面)。
1、为什么要先加酒精,后加浓硫酸?
2、乙酸乙酯为什么浮在液面上?
3、为什么要加碎瓷片?
浓硫酸稀释放出热量;若酒精加在后,则会沸腾飞溅
反应物和生成物沸点低,碎瓷片防止暴沸
乙酸乙酯不溶于碳酸钠溶液,且密度比水小。
物
质
沸点(0C)
密度(g/mL)
水溶性
乙
酸
117.9
1.05
易溶
乙
醇
78.5
0.7893
易溶
乙酸乙酯
77
0.90
微溶于水
不溶于盐溶液
混合物的加入顺序:乙醇、浓硫酸、冰醋酸。
4、蒸出的乙酸乙酯中含有哪些杂质?
5、为什么要将产物收集在饱和碳酸钠溶液中?
6、反应中浓H2SO4的作用是什么?
①催化剂:加快化学反应速率
②吸水剂:吸收生成的水分,增大反应进行的程度
溶解乙醇、中和乙酸、降低乙酸乙酯的溶解性。
较多量的乙醇,较少量的乙酸。
物
质
沸点(0C)
密度(g/mL)
水溶性
乙
酸
117.9
1.05
易溶
乙
醇
78.5
0.7893
易溶
乙酸乙酯
77
0.90
微溶于水
难溶于盐溶液
7.
导管的作用:
导气、冷凝。不能将导管插到液面下,防止发生倒吸.
CH3-C-O-H
H-O-CH2-CH3
O
探究:乙
酸和乙
醇可能是以怎样的方式相互结合形成乙酸乙
酯的?
探究:乙
酸和乙
醇可能是以怎样的方式相互结合形成乙酸乙
酯的?
18O
酯化反应实质
18O
浓H2SO4
CH3-C-OH
+
HO-CH2CH3
CH3-C-O-CH2CH3
+
H2O
O
O
△
乙酸
乙醇
乙酸乙酯
CH3-C-O-CH2CH3
O
取代反应
乙烯
乙醇
羟基
-OH
羧基
-COOH
官能团:反映一类有机物的共同特征的基团。
思考:乙酸的化学性质与它的哪部分结构有关?
碳碳双键
C=C
O
CH3—C—OH
官能团
结论:乙酸的化学性质与羧基有关。
有机物CH2=CH-COOH可以与下列哪些物质发生反应?
它表现了哪个官能团的性质特征?
溴水
乙醇
NaOH溶液
高锰酸钾溶液
碳碳双键
羧基
羧基
碳碳双键
知识拓展:
结论:有什么样的官能团就有什么样的化学性质
乙酸的妙用
随着现代科学技术的发展,乙酸不仅仅作为食品添加剂,还是一种十分重要的化工原料。用于制取醋酸乙烯单体(VCM)、醋酸纤维、醋酐、对苯二甲酸、氯乙酸、聚乙烯醇、醋酸酯及金属醋酸盐等。在染料、医药、农药及粘合剂、有机溶剂等方面有着广泛的用途。
乙酸的妙用
3、除鱼腥:在烹调鱼时,如果加一点醋,可除鱼腥味。用醋清洗刀、案等也能去腥。
往往我们在做红烧鱼时,不仅放醋,还要放酒,这样做出来的菜香味异常浓烈,特别能勾起食欲,这是为什么呢?(共37张PPT)
乙酸CH3COOH
(共2课时)
第一课时
【学习目标】
1、结合生活经验和观察乙酸样品,归纳乙酸的物理性质。
2、观察模型,正确书写出乙酸的分子式、结构式和结构简式,并分析乙酸的结构特点。
3.、回顾酸的通性,依据强酸制弱酸的原理设计实验比较醋酸与碳酸酸性的强弱。
4.观察乙酸与乙醇反应的实验,简述操作步骤,描述实验现象;引导分析酯化反应的原理并能正确书写化学方程式。
5.能举例说明乙酸在生活中的应用。
【学习重点】:官能团概念的理解,乙酸的分子组成及其化学性质
【学习难点】:使学生建立立体结构模型,并能从结构角度初步认识乙酸的酯化原理。
乙酸分子模型
球棍模型
比例模型
传说古代山西省有个酿酒高手叫杜康。他儿子黑塔跟父亲也学会了酿酒技术。后来,从山西迁到镇江。黑塔觉得酿酒后把酒糟扔掉可惜,把酒糟浸泡在水缸里。到了第二十一日的酉时,一开缸,一股浓郁的香气扑鼻而来。黑塔忍不住尝了一口,酸酸的,味道很美。烧菜时放了一些,味道特别鲜美,便贮藏着作为“调味酱”。故醋在古代又叫“苦酒”
醋的来历?
酉
廿
一
日
二、乙酸
乙酸又名醋酸,它是食醋的主要成分,是日常生活中经常接触的一种有机酸。
乙酸的分子式是C2H4O2,结构式是:
1、物理性质:
颜色、状态:
无色液体
气味:
有强烈刺激性气味
沸点:
117.9℃
(易挥发)
熔点:
16.6℃
(无水乙酸又称为:冰醋酸)
溶解性:
易溶于水、乙醇等溶剂
2、分子组成与结构
C2H4O2
CH3COOH
结构简式:
分子式:
结构式:
官能团:
羟基
羰基
(或—COOH)
O
—C—OH
羧基
C
H
H
H
H
O
C
O
实验设计
实验设计:根据下列药品设计实验
方案证明乙酸的确有酸性
药品:镁粉、NaOH溶液、Na2CO3粉未、
Na2SO3粉未、乙酸溶液、酚酞、石蕊。
可行方案有:
方案一:往乙酸溶液中加石蕊
方案二:往镁粉中加入乙酸溶液
方案三:往Na2CO3粉未中加入乙酸溶液
方案四:NaOH溶液与乙酸溶液混和
试液变红
镁条溶解产生无色气体
产生无色 气体
乙酸具有酸性
乙酸具有酸性
乙酸具有酸性
如何除水垢?
水垢主要成份:
Mg(OH)2和CaCO3
2CH3COOH
+
CaCO3
=
Ca(CH3COO)2
+H2O+CO2↑
判断酸性强弱顺序:
CH3COOH,H2CO3
酸性:CH3COOH>H2CO3
3、化学性质
1)、弱酸性
CH3COOH
CH3COO-
+
H+
2CH3COOH
+
Na2CO3
=
2CH3COONa
+
CO2↑+
H2O
a、与Na2CO3溶液反应
b、与Mg反应
Mg
+
2CH3COOH
→
(CH3COO)2Mg
+
H2↑
离子方程式:
2CH3COOH
+
CO3
2-
===
2CH3COO-
+H2O+CO2↑
厨师烧鱼时常加醋并加点酒,这样鱼的味道就变得无腥、香醇,特别鲜美。
第二课时
【学习目标】
1、观察乙酸与乙醇反应的实验,简述操作步骤,描述实验现象;引导分析酯化反应的原理并能正确书写化学方程式。
2、能举例说明乙酸在生活中的应用。
碎瓷片
乙醇
3mL
浓硫酸
2mL
乙酸
2mL
饱和的Na2CO3溶液
2)乙酸的酯化反应
(防止暴沸)
18
18
O
O
CH3—C—OH+H—O—C2H5
CH3—C—O—C2H5
+
H2O
浓H2SO4
乙酸与乙醇反应装置图
CH3COOH+HOC2H5
CH3COOC2H5+H2O
浓H2SO4
思考:
(1)浓硫酸的作用?
(2)饱和Na2CO3溶液的作用?
催化剂、吸水剂
①除去乙酸乙酯中混有的乙酸和乙醇
②降低乙酸乙酯在水中的溶解度
乙酸乙酯的酯化过程
——酯化反应的脱水方式
可能一
可能二
同位素原子示踪法判断酯化反应的本质。
【问题与讨论】酯化反应反应时,脱水可能有几种方式?
提示:如果用乙酸跟含18O的乙醇起反应,可发现生成物中乙酸乙酯分子中含有18O原子。
18
18
断键方式:酸脱羟基(-OH)
醇脱氢(H)
酯化反应又属于取代反应。
探究酯化反应可能的脱水方式
酯化反应
定义:酸跟醇起作用,生成酯和水的反应
实质:酸去羟基、醇去氢(羟基上的)
注意:可逆反应
18
18
O
O
CH3—C—OH+H—O—C2H5
CH3—C—O—C2H5
+
H2O
浓H2SO4
“酒是陈的香”
1、
若乙酸分子中的氧都是18O,乙醇分
子中的氧都是16O,二者在浓H2SO4作用
下发生反应,一段时间后,分子中含有
18O的物质有(
)
A
1种
B
2种
C
3
种
D
4种
生成物中水的相对分子质量为
。
练
习
C
20
酯类广泛存在于自然界中
酯是有芳香气味的液体,存在于各种水果和花草中。如梨里含有乙酸异戊酯,苹果和香蕉里含有异戊酸异戊酯等。酯的密度一般小于水,并难溶于水,易溶于乙醇和乙醚等有机溶剂。酯可用作溶剂,也可用作制备饮料和糖果的香料。
是一种重要的化工原料
在日常生活中也有广泛的用途
3)乙酸的用途
O
CH3—C—O—H
小结:
酸性
酯化
乙酸
【练习题】
1、经常使用的修正液中往往含有某种易挥发的有毒
溶剂,应尽量减少或避免使用,这种溶剂可能是下列物质中的
(
)
A、乙醇
B、
三氯乙烯
C、乙酸
D、水
2、大理石可以用作墙面、地面和厨房桌面,其主要成份是碳酸钙、食醋不慎滴在大理石桌面上,会使其失去光泽,变得粗糙,下列能正确解释此现象的是
A、食醋中的水使碳酸钙溶解
B.食醋中的醋酸将碳酸钙氧化
C.食醋中的醋酸与碳酸钙反应并放出大量的二氧化碳气体
D.食醋中的醋酸与碳酸钙发生了复分解反应
B
C
练习:
3.下列物质中,可一次性鉴别乙酸、乙醇、苯及氢氧化钡溶液的是(
)
A.金属钠
B.溴水
C.碳酸钠溶液
D.紫色石蕊试液
C
D
4.除去乙酸乙酯中含有的乙酸,最好的处理和操作是(
)
A.蒸馏
B.水洗后分液
C.用过量饱和碳酸钠溶液洗涤后分液
D.用过量氢氧化钠溶液洗涤后分液
C
5.
关于乙酸的下列说法中不正确的是
(
).
A.乙酸易溶于水和乙醇
B.无水乙酸又称冰醋酸,它是纯净物
C.乙酸是一种重要的有机酸,是有刺激
性气味的液体
D.乙酸分子里有四个氢原子,所以不是一元酸
D
6、
酯化反应属于(
).
A.中和反应
B.不可逆反应
C.离子反应
D.取代反应
D
7.用30g乙酸和46g乙醇反应,如果实际产率是理论产率的85%,则可得到的乙酸乙酯的质量是(
)
A.37.8g
B.44g
C.74.8g
D.88g
解:
58
46
86
30g
46g
Xg
求得:
X
=
44.48g
实际产量
=
44.48g
x
85%
=
37.8g
答案:
选
A
A
课堂小结
1.掌握乙酸的组成、分子结构与主要化学性质,了解它的主要
用途。
2.通过建立乙酸分子的立体结构模型,从结构角度初步认识乙
酸的酯化反应的原理和实质。
3.从乙醇和乙酸的组成、结构和性质出发,学习由
“(组成)
结构—性质—用途”研究烃的衍生物的方法。(共12张PPT)
第2课时
烃
有机高分子材料
大多数含碳元素的化合物
CO、CO2、碳酸、碳酸盐、金属碳化物、氰化物等归为无机物
有机物的概念:
有机物的特点
种类繁多、反应慢、副反应多、大多数能燃烧
有机物的分类
1、按碳的骨架分类。
{
有机物
{
链状化合物
(碳原子相互连接成链状)
环状化合物
(含有碳原子组成的环状结构)
脂环化合物
(不含苯环的碳环化合物)
芳香化合物
(含苯环碳环化合物)
练习:按碳的骨架分类:
链状化合物___________。
环状化合物_______,
它们分别为环状化合物中的_______化合物。
二、按官能团分
烃的衍生物
烃
只含碳氢元素的有机物
烃分子中的氢原子被其它原子或原子团取代后得到的物质,常含C、H、O、N、P、X等元素
官能团:
有机物分子中决定有机物特殊性质的原子或原子团
有机物的主要类别和典型代表物
类别
官能团
典型代表物
烷烃
烯烃
炔烃
芳香烃
卤代烃
CH3CH2Br
醇
—OH羟基
CH3CH2OH
酚
—OH羟基
醚
CH3CH2OCH2CH3
醛
CH3CHO
乙醛
酮
羧酸
酯
羟基与非苯环的碳原子相连的化全物
羟基直接连在苯环上。
醇:
酚:
1
“官能团”都是羟基“
-OH”
共同点:
—OH
—OH
—CH2OH
—CH3
属于醇有:___________
属于酚有:___________
2
3
练习
1、下列物质有多个官能团
可以看作醇类的是
酚类的是
羧酸类的是
酯类的是
BD
ABC
BCD
E
1.将下列化合物分别根据碳链和官能团的不同进行分类。
CH3OCH3
CH4
2.根据官能团的不同对下列有机物进行分类
CH3CH=CH2
有几种官能团?
3种
注意:
1、一种物质按不同的分类方法,可以属于不同的类别;
2、一种物质具有多种官能团,在按官能团分类时可以认为属于不同的类别
3、醇和酚的区别
4、一些官能团的写法