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高二化学油脂教案13

高二化学油脂教案13

分类:高二化学教案   更新:2013/2/2   来源:网友提供

高二化学油脂教案13

第三节油脂(第一课时)[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

   第三节  油脂(第一课时)
[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。


 [课    题]           第三节  油脂(第二课时)
[教学目标]  1.使学生了解合成洗涤剂的优缺点;
          2.使学生了解油脂与日常用品的关系,激发学生学习化学的兴趣.
[教学重点]     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]     讲授法   
[教学内容]            
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
第六节  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:
 


 [课    题]           第三节  油脂(第三课时)
[教学目标]   掌握酯的概念;了解酯的通式和简单酯的命名;了解酯的物理性质及用途;掌握酯的水解反应,进一步理解可逆反应、催化作用。
[教学类型]   习题课        
[教学方法]    讲授法        
[教学内容]            
练习一: 1、油脂的熔点与什么因素有关?               与烃基的不饱和程度相关
2、如何可以检验液态的油中含有C=C ?        溴水或高锰酸钾溶液
3、为什么硬化后“油脂不易变质”。           饱和烃基稳定
4、如何检验油脂是否完全水解?     水解后加入碳酸钠溶液,振荡,若分层则未完全水解(甘油溶于水,硬脂酸与碳酸钠反应后溶于水)
5、水解液中如何提取硬脂酸钠?     加入食盐,盐析
6、如何区分植物油和汽油?(可燃、不饱和区别、粘度)
练习二:1、前面学过的有机物中,哪些类型的有机物不溶于水? 
 烃、卤代烃、酚(低级醇、醛、酸溶于水)
2、乙酸易溶于水,而硬脂酸、软酯酸却难溶于水,为什么?  
R-COOH简介亲水基团和憎水基团
3、从油脂的溶解性推测油脂可能的结构特点?   具教大的憎水基团
4、经验告诉我们,油污可以溶解在“碱”溶液中,而且热的碱溶液效果更好,由此推测油脂可能的结构特点?    可能具酯结构
5、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。
6、试从结构上分析,为什么乙醇既能溶于水又能溶于有机溶剂?       亲水基、憎水基大小相当
讨论:油脂在碱性条件下水解,以及油脂的生理功能和用途。结合油脂的生理功能教育学生注意膳食平衡,既要避免过多食用洋快餐导致脂肪堆积,也要避免单纯最求减肥、体形,导致营养不良情况的发生。
应用:日常生活中,我们经常使用热的纯碱水溶液(显碱性)洗涤炊具上的油污,请你分析这是利用了什么原理?
●参考练习
  1.下列关于油脂的叙述不正确的是( )
  A.油脂属于酯类
  B.油脂没有固定的熔沸点
  C.油脂是高级脂肪酸的甘油酯
  D.油脂都不能使溴水褪色
  答案:D
  2.区别植物油和矿物油的方法是( )
  A.加酸性KMnO4溶液,振荡
  B.加NaOH溶液,煮沸
  C.加新制Cu(OH)2悬浊液,煮沸
  D.加溴水,振荡
  答案:B
  3.将肥皂液分装在两支试管中,往第一支试管中加入稀H2SO4,有________产生;往第二支试管中加入CaCl2溶液,则有________产生,有关的离子方程式为_______________.
  答案:白色沉淀 白色沉淀
  H++C17H35COO- C17H35COOH↓
  Ca2++2C17H35COO-====(C17H35COO)2Ca↓

  ●综合能力训练题
  1.下列物质既能使酸性KMnO4溶液褪色,又能使溴水褪色,还能与NaOH溶液反应的是( )
  A.丙烯酸   B.乙酸甲酯   C.油酸甘油酯  D.苯甲酸
  答案:AC
  2.下列物质中,属于酯类物质的是( )
  A.油脂    B.肥皂    C.硝化甘油   D.酚醛树脂
  答案:AC
  3.某高级脂肪酸(饱和)25.6 g恰好与50 mL 2 mol/L氢氧化钠溶液完全中和,这种脂肪酸的分子式是________.它跟甘油反应后的生成物的结构简式为____________________.
  答案:C16H32O2 
  4.甘油的用途很广,大量用于制取硝化甘油〔C3H5(ONO2)3〕,写出由NH3、空气、油脂(主要成分是硬脂酸甘油酯)、水和NaOH为原料制取硝化甘油的化学方程式.
  答案:①4NH3+5O2 4NO+6H2O
  ②2NO+O2====2NO2
  ③3NO2+H2O====2HNO3+NO
  
 
  ●备课资料
  一、油炸食物不易多吃
  油炸食物是常见食品,香脆可口,较受人喜爱,但不易多吃.油脂的主要成分是高级脂肪酸甘油酯,可发生水解反应,生成高级脂肪酸和甘油.油炸食物时,由于被炸食物(如生面团)引进少量水,高温下,即有少量油脂发生水解,水解产生的甘油又发生脱水等反应,最终产物丙烯醛是一种具有刺激性气味的有毒物质,其蒸气刺激人眼而致流泪(军事上用来做催泪弹).平常炒菜时,火苗一大就会闻到一股刺鼻的气味,即是由这个原因引起的.当过多食用油炸食物时,其中所含的微量烯醛,在人体内就会积累相对较多量,对人体有害.所以,油炸食物不易多吃.
  二、食用油脂酸败的原因及防治
  食用油脂是人体必需的食物之一.油脂存放时间过长,会腐败变质,产生不良的带辣、带苦的味道,甚至还有臭味.这种现象称为油脂的酸败,俗称“变哈”或“哈喇”.油脂是油和脂肪的统称.脂肪和油脂的主要成分都是高级脂肪酸和甘油脂,只是脂肪中含高级饱和脂肪酸较多,而油中含高级不饱和脂肪酸较多.
  油脂酸败的实质是在空气中氧、微生物、光、热、水分等因素的作用下,油脂发生氧化、水解等一系列化学反应.油脂中所含不饱和脂肪酸,甘油酯分子中含有不饱和键(双键),在空气中受氧气和微生物的作用,发生氧化反应而在原来的双键处发生断裂,生成醛、酮、酸等同类物质,大都气味难闻.油脂发生水解则生成脂肪酸和甘油.为了防止、延迟油的酸败,储存油脂时应注意密封、避光、低温等条件,还可以在油脂中加入少量的抗氧化剂.有的抗氧化剂因为本身比油脂易氧化,因而能使空气中的氧首先与氧化剂结合,从而保护了油脂;有的氧化剂能与对油脂氧化起促进作用的物质结合,从而使催化剂失去催化能力.维生素E(也称生育酚)是一种很好的抗氧化剂,其稳定性、耐光性及辐射性均优于其他一般抗氧化剂.油脂中加入0.02%的维生素E作抗氧化剂,可抑制其氧化反应的进行.
  油脂酸败有游离的脂肪酸产生,游离的脂肪酸的含量可以用KOH中和来测定,中和1克油脂所需的KOH的毫克数,称为酸值.酸值越小,油脂越新鲜,一般来说酸值超过6的油酯不易食用.油脂的酸败不仅破坏了油脂的营养成分而且还产生了有毒物质.如果发现油脂有异味,不宜再食用,以防中毒.
  三、怎样生产肥皂
  洗衣皂是高级脂肪酸的碱金属盐类,分子通常用RCOO—Na来表示.生产肥皂一般是用油脂、高级脂肪酸或类似油脂的原料与苛性碱(其中也有的是用碱金属碳酸盐)制成皂基,加入填充料、香精等辅料制得.
  洗衣皂是用各种动植物油脂(甘油三酸酯)与苛性碱反应制成的.其副产物是甘油,化学反应方程式如下所示:
  C3H5(RCOO)3+3NaOH 3RCOONa+C3H5(OH)3
   油脂   

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