第26講 乙醇和乙酸 基本營養(yǎng)物質(zhì)(講)教師版

學而優(yōu)·教有方第26講乙醇和乙酸基本營養(yǎng)物質(zhì)【學科核心素養(yǎng)】1.宏觀辨識與微觀探析：能從官能團角度認識乙醇、乙酸的組成、結(jié)構、性質(zhì)和變化，形成“結(jié)構決定性質(zhì)”的觀念，并能從宏觀和微觀相結(jié)合的視角分析與解決實際問題。2.證據(jù)推理與模型認知：具有證據(jù)意識，能對乙醇、乙酸和基本的營養(yǎng)物質(zhì)的組成、結(jié)構及其變化提出可能的假設，并能解釋某些化學現(xiàn)象，揭示現(xiàn)象的本質(zhì)和規(guī)律。【核心素養(yǎng)發(fā)展目標】1.了解乙醇、乙酸的結(jié)構和主要性質(zhì)及重要應用。2.了解糖類、油脂、蛋白質(zhì)的組成和主要性質(zhì)及重要應用。3.以上各部分知識的綜合應用。【知識點解讀】知識點一乙醇和乙酸1．乙醇、乙酸的組成和結(jié)構名稱分子式結(jié)構式結(jié)構簡式官能團乙醇C2H6OCH3CH2OH(或C2H5OH)－OH(羥基)乙酸C2H4O2－COOH(羧基)CH3COOH2．乙醇、乙酸的性質(zhì)與用途(1)物理性質(zhì)名稱俗名色味狀態(tài)溶解性揮發(fā)性乙醇酒精無色有特殊香味液體與水互溶易揮發(fā)乙酸醋酸(冰醋酸)無色有刺激性氣味液體易溶于水易揮發(fā)(2)化學性質(zhì)CH3COOHCH3COO－＋H＋CH3COOH＋OH－―→CH3COO－＋H2O2CH3COOH＋CaCO3―→(CH3COO)2Ca＋H2O＋CO2↑CH3COOH＋C2H5OHeq\o(,\s\up11(濃H2SO4),\s\do4(△))CH3COOC2H5＋H2O【特別提醒】乙酸乙酯在酸性或堿性條件下均可水解：CH3COOC2H5＋H2Oeq\o(,\s\up11(稀酸),\s\do4(△))CH3COOH＋C2H5OH(可逆)CH3COOH2H5＋NaOH―→CH3COONa＋C2H5OH(完全)(3)用途名稱用途乙醇燃料、飲料、化工原料、常用的溶劑、體積分數(shù)為75%時可作醫(yī)用消毒乙酸化工原料，用于生產(chǎn)醋酸纖維、香料、染料、醫(yī)藥和農(nóng)藥等知識點二基本營養(yǎng)物質(zhì)1.糖類、油脂、蛋白質(zhì)的化學組成有機物元素組成代表物代表物分子水溶性糖類單糖C、H、O葡萄糖、果糖C6H12O6易溶二糖麥芽糖、蔗糖C12H22O11易溶多糖淀粉、纖維素(C6H10O5)n油脂油C、H、O植物油不飽和高級脂肪酸甘油酯不溶脂肪C、H、O動物脂肪飽和高級脂肪酸甘油酯不溶蛋白質(zhì)C、H、O、N、S、P等酶、肌肉、毛發(fā)等氨基酸連接成的高分子2.糖類、油脂、蛋白質(zhì)的性質(zhì)有機物特征反應水解反應糖類葡萄糖葡萄糖eq\o(―→,\s\up11(銀氨溶液),\s\do4(△))有銀鏡產(chǎn)生蔗糖產(chǎn)物為葡萄糖與果糖淀粉遇碘單質(zhì)(I2)變藍色產(chǎn)物為葡萄糖油脂酸性條件下：產(chǎn)物為甘油、高級脂肪酸；堿性條件下(皂化反應)：產(chǎn)物為甘油、高級脂肪酸鹽蛋白質(zhì)①遇濃硝酸變黃色②灼燒有燒焦羽毛氣味生成氨基酸3.糖類、油脂、蛋白質(zhì)的用途(1)糖類物質(zhì)是綠色植物光合作用的產(chǎn)物，是動植物所需能量的重要來源；葡萄糖是重要的工業(yè)原料，主要用于食品加工、醫(yī)療輸液、合成藥物等；纖維素可用于造紙，制造纖維素硝酸酯、纖維素乙酸酯、黏膠纖維等。(2)油脂提供人體所需要的能量，等質(zhì)量的糖類、油脂、蛋白質(zhì)完全氧化時，油脂放出的熱量最多。油脂用于生產(chǎn)高級脂肪酸和甘油。(3)蛋白質(zhì)是人體必需的營養(yǎng)物質(zhì)，在工業(yè)上有很多用途，動物的毛、皮、蠶絲可制作服裝，大多數(shù)酶是一類特殊的蛋白質(zhì)，是生物體內(nèi)重要的催化劑。【典例剖析】高頻考點一乙醇、乙酸的性質(zhì)及其應用【例1】（2021·全國高考甲卷真題）下列敘述正確的是A．甲醇既可發(fā)生取代反應也可發(fā)生加成反應B．用飽和碳酸氫納溶液可以鑒別乙酸和乙醇C．烷烴的沸點高低僅取決于碳原子數(shù)的多少D．戊二烯與環(huán)戊烷互為同分異構體【答案】B【解析】甲醇為一元飽和醇，不能發(fā)生加成反應，A錯誤；乙酸可與飽和碳酸氫鈉反應，產(chǎn)生氣泡，乙醇不能發(fā)生反應，與飽和碳酸鈉互溶，兩者現(xiàn)象不同，可用飽和碳酸氫納溶液可以鑒別兩者，B正確；含相同碳原子數(shù)的烷烴，其支鏈越多，沸點越低，所以烷烴的沸點高低不僅僅取決于碳原子數(shù)的多少，C錯誤；戊二烯分子結(jié)構中含2個不飽和度，其分子式為C5H8，環(huán)戊烷分子結(jié)構中含1個不飽和度，其分子式為C5H10，兩者分子式不同，不能互為同分異構體，D錯誤。故選B?！咀兪教骄俊浚?021·湖南高考真題）已二酸是一種重要的化工原料，科學家在現(xiàn)有工業(yè)路線基礎上，提出了一條“綠色”合成路線：下列說法正確的是A．苯與溴水混合，充分振蕩后靜置，下層溶液呈橙紅色B．環(huán)己醇與乙醇互為同系物C．已二酸與溶液反應有生成D．環(huán)己烷分子中所有碳原子共平面【答案】C【解析】苯的密度比水小，苯與溴水混合，充分振蕩后靜置，有機層在上層，應是上層溶液呈橙紅色，故A錯誤；環(huán)己醇含有六元碳環(huán)，和乙醇結(jié)構不相似，分子組成也不相差若干CH2原子團，不互為同系物，故B錯誤；己二酸分子中含有羧基，能與NaHCO3溶液反應生成CO2，故C正確；環(huán)己烷分子中的碳原子均為飽和碳原子，與每個碳原子直接相連的4個原子形成四面體結(jié)構，因此所有碳原子不可能共平面，故D錯誤；答案選C?！咀兪教骄俊?2020·高考全國卷Ⅲ)金絲桃苷是從中藥材中提取的一種具有抗病毒作用的黃酮類化合物，結(jié)構式如下：下列關于金絲桃苷的敘述，錯誤的是()A．可與氫氣發(fā)生加成反應B．分子含21個碳原子C．能與乙酸發(fā)生酯化反應D．不能與金屬鈉反應【答案】D【解析】分子中有苯環(huán)和碳碳雙鍵，可與氫氣發(fā)生加成反應，A正確；分子含有21個碳原子，B正確；分子中有羥基，能與乙酸發(fā)生酯化反應，C正確；分子中有羥基，能與金屬鈉反應，D錯誤?！九e一反三】薰衣草醇(結(jié)構如圖)可以用于高級化妝品的香料。下列有關薰衣草醇的說法正確的是()A．薰衣草醇的分子式為C10H16OB．薰衣草醇能發(fā)生加成反應和酯化反應C．薰衣草醇分子中所有碳原子可能處于同一平面D．薰衣草醇使溴水和酸性KMnO4溶液褪色的原理相同【答案】B【解析】根據(jù)薰衣草醇的結(jié)構簡式可知其分子式為C10H18O，A項錯誤；薰衣草醇中含有碳碳雙鍵，能發(fā)生加成反應，含有羥基，能發(fā)生酯化反應，B項正確；薰衣草醇分子中含有為四面體結(jié)構，所有碳原子不可能處于同一平面，C項錯誤；薰衣草醇使溴水褪色是發(fā)生了加成反應，使酸性高錳酸鉀溶液褪色是發(fā)生了氧化反應，原理不同，D項錯誤?！咀兪教骄俊刻O果酸的結(jié)構簡式為下列說法正確的是()A．蘋果酸中能發(fā)生酯化反應的官能團有2種B．1mol蘋果酸可與3molNaOH發(fā)生中和反應C．1mol蘋果酸與足量金屬Na反應生成1molH2D．與蘋果酸互為同分異構體【答案】A【解析】蘋果酸中含有—OH和—COOH，二者均能發(fā)生酯化反應，A項正確；1mol蘋果酸只能與2molNaOH發(fā)生中和反應，B項錯誤；1mol蘋果酸與足量金屬Na反應生成1.5molH2，C項錯誤；與蘋果酸是同種物質(zhì)，D項錯誤。高頻考點二考查乙酸乙酯的制取【例2】(2018·全國卷Ⅰ)在生成和純化乙酸乙酯的實驗過程中，下列操作未涉及的是()【答案】D【解析】A是生成乙酸乙酯的操作，B是收集乙酸乙酯的操作，C是分離乙酸乙酯的操作。D是蒸發(fā)操作，在生成和純化乙酸乙酯的實驗過程中未涉及?！咀兪教骄俊?2018·海南卷)實驗室常用乙酸與過量的乙醇在濃硫酸催化下合成乙酸乙酯。下列說法正確的是()A．該反應的類型為加成反應B．乙酸乙酯的同分異構體共有三種C．可用飽和的碳酸氫鈉溶液鑒定體系中是否有未反應的乙酸D．該反應為可逆反應，加大乙醇的量可提高乙酸的轉(zhuǎn)化率【答案】D【解析】乙酸與乙醇反應生成乙酸乙酯，是酯化反應，也是取代反應，A不正確；乙酸乙酯的同分異構體中屬于酯類的有甲酸丙酯、甲酸異丙酯，還有丙酸甲酯共三種，但乙酸乙酯的同分異構體不只是酯類，還可能是羧酸類等，因此同分異構體大于三種，B不正確；由于該反應需要在加熱的情況下進行，本身會揮發(fā)出乙酸到飽和碳酸鈉溶液中，因此不能鑒定，C不正確；該反應為可逆反應，加大乙醇的量平衡正向移動，乙酸的轉(zhuǎn)化率升高，D正確?！痉椒记伞?．反應原理2．反應特點3．實驗裝置(如圖)4．實驗步驟(1)在試管中先加3mL乙醇；(2)然后邊搖動試管邊慢慢加入2mL濃硫酸和2mL冰醋酸；(3)按圖示實驗裝置連接固定裝置；(4)用酒精燈小心均勻地加熱試管3～5min，產(chǎn)生的蒸氣經(jīng)導管通到飽和碳酸鈉溶液的液面上。5．實驗現(xiàn)象飽和碳酸鈉溶液的液面上有無色透明、有果香味的油狀液體產(chǎn)生，并可聞到香味。6．注意事項(1)為防止試管中液體在增大受熱面積時暴沸，盛反應液的試管要傾斜約45°，加熱前在試管內(nèi)加入幾塊碎瓷片或沸石。(2)玻璃導管的末端不要插入飽和的Na2CO3溶液中，以防液體倒吸。(3)開始時要用小火均勻加熱，加快反應速率，減少乙醇和乙酸的揮發(fā)；待有大量產(chǎn)物生成時，可大火加熱，以便將產(chǎn)物蒸出。(4)裝置中長導管起冷凝兼導氣二種作用，提高原料的利用率。(5)飽和Na2CO3溶液幫助分離回收產(chǎn)品。揮發(fā)出的乙酸與Na2CO3反應，乙醇易溶于Na2CO3溶液，而乙酸乙酯在飽和Na2CO3溶液中的溶解度較小，與飽和Na2CO3溶液混合時易分層，因此可用分液法分離乙酸乙酯與乙酸、乙醇。不能用NaOH溶液代替飽和的Na2CO3溶液，因為NaOH溶液堿性很強，會使乙酸乙酯水解。(6)提高乙酸轉(zhuǎn)化率的措施：a.使用長導管或冷凝管回流反應物蒸氣；b.加熱將酯蒸出；c.用濃H2SO4吸水，使平衡正向移動；d.適當增加乙醇的量?！咀兪教骄俊磕痴n外興趣小組欲在實驗室里制備少量乙酸乙酯，該小組的同學設計了以下四個制取乙酸乙酯的裝置，其中正確的是()【答案】A【解析】B和D中的導管插到試管b內(nèi)液面以下，會引起倒吸，C和D中，試管b中的試劑NaOH溶液會與生成的乙酸乙酯反應，B、C、D錯誤。高頻考點三糖類、油脂、蛋白質(zhì)的組成、性質(zhì)及應用【例3】（2021·浙江高考真題）關于油脂，下列說法不正確的是A．硬脂酸甘油酯可表示為B．花生油能使酸性高錳酸鉀溶液褪色C．植物油通過催化加氫可轉(zhuǎn)變?yōu)闅浠虳．油脂是一種重要的工業(yè)原料，可用于制造肥皂、油漆等【答案】A【解析】硬脂酸為飽和高級脂肪酸，其結(jié)構可以表示為：，硬脂酸甘油酯可表示為：，A錯誤；花生油是含有較多的不飽和高級脂肪酸甘油酯，含有碳碳雙鍵可以使酸性高錳酸鉀褪色，B正確；花生油是含有較多的不飽和高級脂肪酸甘油酯，可以和氫氣發(fā)生加成反生成氫化植物油，C正確；油脂是一種重要的工業(yè)原料，在堿性條件下水解發(fā)生皂化反應制造肥皂，D正確；答案為A。【變式探究】鑒別淀粉、蛋白質(zhì)、葡萄糖水溶液，依次可分別使用的試劑和對應的現(xiàn)象正確的是()A.碘水，變藍色；新制Cu(OH)2，紅色沉淀；濃硝酸，變黃色B.濃硝酸，變黃色；新制Cu(OH)2，紅色沉淀；碘水，變藍色C.新制Cu(OH)2，紅色沉淀；碘水，變藍色；濃硝酸，變黃色D.碘水，變藍色；濃硝酸，變黃色；新制Cu(OH)2，紅色沉淀【答案】D【解析】①淀粉遇碘單質(zhì)變藍，可利用碘水鑒別淀粉溶液；②蛋白質(zhì)遇濃硝酸變黃，可用濃硝酸鑒別蛋白質(zhì)溶液；③葡萄糖溶液在堿性條件下與新制Cu(OH)2懸濁液共熱生成紅色沉淀。高頻考點四淀粉水解程度的實驗探究【例4】(2020·北京卷)淀粉在人體內(nèi)的變化過程如圖：eq\x(\a\al(淀粉,（C6H10O5）n))eq\o(→,\s\up7(①))eq\x(\a\al(糊精,（C6H10O5）m))eq\o(→,\s\up7(②))eq\x(\a\al(麥芽糖,C12H22O11))eq\o(→,\s\up7(③))eq\x(\a\al(葡萄糖,C6H12O6))eq\o(→,\s\up7(④))eq\x(CO2、H2O)下列說法不正確的是()A.n<m B.麥芽糖屬于二糖C.③的反應是水解反應 D.④的反應為人體提供能量【答案】A【解析】淀粉在加熱、酸或淀粉酶作用下發(fā)生分解和水解時，將大分子的淀粉首先轉(zhuǎn)化成為小分子的中間物質(zhì)，這時的中間小分子物質(zhì)，為糊精，故n＞m，A錯誤；麥芽糖在一定條件下水解為2倍的單糖，屬于二糖，B正確；過程③為麥芽糖生成葡萄糖的反應，是水解反應，C正確；④的反應為葡萄糖分解為二氧化碳和水的過程，并提供大量的能量，為人體提供能量，D正確?！痉椒记伞?．實驗流程淀粉eq\o(――→,\s\up7(20%H2SO4),\s\do5(△))水解液eq\o(――→,\s\up7(NaOH溶液))中和液(呈堿性)↓碘水↓銀氨溶液現(xiàn)象A現(xiàn)象B2．實驗現(xiàn)象及結(jié)論情況現(xiàn)象A現(xiàn)象B結(jié)論(1)溶液呈藍色未產(chǎn)生銀鏡淀粉未水解(2)溶液呈藍色出現(xiàn)銀鏡淀粉部分水解(3)溶液不呈藍色出現(xiàn)銀鏡淀粉完全水解3.實驗成功技巧(1)檢驗淀粉時，必須直接取水解液加入碘水，不能取中和液，因為碘能與NaOH溶液反應。(2)淀粉、蔗糖的水解實驗是用稀硫酸作催化劑的，而發(fā)生銀鏡反應或與新制Cu(OH)2反應的實驗必須在堿性條件下進行，所以檢驗淀粉或蔗糖的水解產(chǎn)物前應先加入NaOH溶液至溶液呈堿性。【變式探究】(2020·天津卷)下列說法錯誤的是()A．淀粉和纖維素均可水解產(chǎn)生葡萄糖B．油脂的水解反應可用于生產(chǎn)甘油C．氨基酸是組成蛋白質(zhì)的基本結(jié)構單元D．淀粉、纖維素和油脂均是天然高分子【答案】D【解析】淀粉和纖維素完全水解都能產(chǎn)生葡萄糖，A項正確；油脂水解可生成高級脂肪酸(鹽)和甘油，B項正確；氨基酸是組成蛋白質(zhì)的基本結(jié)構單元，C項正確；油脂不是高分子化合物，D項錯誤。高頻考點五綜合考查營養(yǎng)物質(zhì)【例5】2020·浙江卷）下列說法不正確的是()A.相同條件下等質(zhì)量的甲烷、汽油、氫氣完全燃燒，放出的熱量依次增加B.油脂在堿性條件下水解生成的高級脂肪酸鹽是肥