Giáo án và PPT Hóa học 12 cánh diều bài 1: Ester - Lipid

BÀI 1. ESTER – LIPID

HOẠT ĐỘNG KHỞI ĐỘNG

GV yêu cầu HS thảo luận và trả lời:

Etyl acetate là một loại ester có trong thành phần của nước hoa, giúp lưu lại mùi hương trên da lâu hơn. Hãy viết công thức cấu tạo của etyl acetate. Cho biết ester là gì, ester có tính chất và ứng dụng nào?

HOẠT ĐỘNG HÌNH THÀNH KIẾN THỨC

I. ESTER

Hoạt động 1. Khái niệm và danh pháp

HS thảo luận trả lời câu hỏi: Em hãy trình bày khái niệm và pháp danh của Ester?

Sản phẩm dự kiến:

a) Khái niệm

- Thay thế nhóm -OH ở nhóm -COOH của carboxylic acid bằng nhóm -OR thu được ester.

- Công thức chung của ester đơn chức: R¹COOR² (R¹: gốc hydrocarbon hoặc H; R²: gốc hydrocarbon).

b) Danh pháp

- Tên gọi của ester đơn chức: Tên gốc R² + Tên gốc carboxylic acid.

Hoạt động 2. Tính chất vật lí

HS thảo luận trả lời câu hỏi: Em hãy trình bày tính chất vật lí của Ester?

Sản phẩm dự kiến:

- Dạng tồn tại (điều kiện thường): thể lỏng hoặc rắn.

- Nhiệt độ sôi:

• Thấp hơn so với alcohol và carboxylic acid có cùng số nguyên tử carbon trong phân tử. 
• Ester no, đơn chức, mạch hở: nhiệt độ sôi tăng dần theo chiều tăng của phân tử khối.

- Độ tan:

• Ester tạo liên kết hydrogen yếu với nước ⇒ ít tan trong nước (so với alcohol, carboxylic acid có cùng số C hoặc khối lượng phân tử tương đương). 
• Ester có phân tử khối thấp: tan một phần trong nước.

- Ester nhẹ hơn nước. 

- Một số ester có mùi thơm đặc trưng: Mùi chuối chín, mùi dứa chín, mùi hoa nhài, mùi hoa hồng…

Hoạt động 3. Tính chất hóa học 

HS thảo luận trả lời câu hỏi: Em hãy trình bày tính chất hóa học của Ester?

Sản phẩm dự kiến:

Phản ứng thủy phân ester trong môi trường acid

- Phương trình tổng quát:

- Phản ứng thủy phân ester trong môi trường acid là phản ứng thuận nghịch.

Phản ứng thủy phân ester trong môi trường kiềm (phản ứng xà phòng hóa)

- Phương trình tổng quát:

- Là phản ứng một chiều.

Hoạt động 4. Ứng dụng và điều chế 

HS thảo luận trả lời câu hỏi: Em hãy cho biết ứng dụng và điều chế Ester?

Sản phẩm dự kiến:

a) Ứng dụng

- Làm dung môi: tách, chiết chất hữu cơ (ethyl acetate), pha sơn (butyl acetate).

- Làm nguyên liệu tổng hợp polymer sử dụng trong công nghiệp: thủy tinh hữu cơ (poly(methyl methacrylate)), keo dán (poly(vinyl acetate)).

- Làm chất tạo hương trong công nghiệp thực phẩm và mĩ phẩm.

b) Điều chế 

- Ester thường được điều chế bằng phản ứng ester hóa giữa carboxylic acid và alcohol, xúc tác acid (thường dùng H₂SO₄ đặc).

- Phương trình tổng quát:

II. LIPID

Hoạt động 1. Khái niệm và danh pháp

HS thảo luận trả lời câu hỏi: Em hãy trình bày khái niệm và pháp danh của Lipid?

Sản phẩm dự kiến:

- Lipid:

• Khái niệm: Hợp chất hữu cơ có trong tế bào sống, không tan trong nước, tan trong dung môi hữu cơ kém phân cực.
• Phân loại: chất béo, sáp, steroid, phospholipid,…

- Chất béo (triglyceride):

• Khái niệm: là triester của glycerol với acid béo. 
• Công thức chung: 

(R¹, R², R³ là các gốc hydrocarbon giống hoặc khác nhau).

- Acid béo: là monocarboxylic acid no hoặc không no, hầu hết có mạch carbon dài, không phân nhánh, số nguyên tử carbon chẵn.

Hoạt động 2. Tính chất vật lí

HS thảo luận trả lời câu hỏi: Em hãy trình bày tính chất vật lí của Lipid?

Sản phẩm dự kiến:

- Tính chất vật lí chung: nhẹ hơn nước, không tan trong nước, tan nhiều trong dung môi hữu cơ kém phân cực.

Hoạt động 3. Tính chất hóa học của chất béo

HS thảo luận trả lời câu hỏi: Em hãy trình bày tính chất hóa học của Lipid?

Sản phẩm dự kiến:

- Ngoài phản ứng thủy phân (tương tự ester), chất béo còn có:

a) Phản ứng hydrogen hóa

- Chất béo không no (chất béo lỏng) phản ứng với hydrogen (nhiệt độ, áp suất, xúc tác) tạo thành chất béo no (chất béo rắn).

- Ứng dụng: thuận tiện cho vận chuyển và bảo quản chất béo, sản xuất xà phòng, làm bơ nhân tạo (bơ thực vật).

b) Phản ứng oxi hóa bằng oxygen không khí

- Nguyên nhân dầu mỡ bị ôi: Các gốc hydrocarbon không no trong chất béo bị oxi hóa bởi oxygen trong không khí, tạo hợp chất có mùi khó chịu và gây hại cho sức khỏe con người (dầu, mỡ tái sử dụng nhiều lần cũng có hiện tượng này).

Hoạt động 4. Ứng dụng 

HS thảo luận trả lời câu hỏi: Em hãy cho biết ứng dụng của Ester?

Sản phẩm dự kiến:

• Nguồn cung cấp năng lượng cho cơ thể, nguồn dinh dưỡng quan trọng.
• Tổng hợp các chất cần thiết khác cho cơ thể, đồng thời đảm bảo sự vận chuyển và hấp thụ các chất tan được trong chất béo.
• Nguyên liệu cho ngành công nghiệp thực phẩm, sản xuất xà phòng, glycerol, nhiên liệu sinh học…

- Acid béo: omega – 3 và omega – 6.

• Đặc điểm: acid béo không no với liên kết đôi đầu tiên ở vị trí số 3 và 6 khi đánh số từ nhóm methyl.
• Vai trò: giảm huyết áp, giảm cholesterol trong máu, ngăn chặn sự hình thành các mảng triglyceride bám trên động mạch, giảm nguy cơ gây xơ vữa động mạch.

HOẠT ĐỘNG LUYỆN TẬP

Câu 1: Ester là nguyên liệu để sản xuất

A. hương liệu, mĩ phẩm. 

B. trang sức.

C. kim loại. 

D. phi kim.

Câu 2: Ester thường _________ nước và _______ trong nước.

A. nặng hơn; tan nhiều. 

B. nhẹ hơn; ít tan.

C. nhẹ hơn; tan nhiều. 

D. nặng hơn; ít tan.

Câu 3: Trong môi trường acid hoặc môi trường base, ester bị

A. cháy. 

B. đóng rắn. 

C. thủy phân. 

D. phân hủy.

Câu 4: Ester có mùi chuối chín là

A. isoamyl acetate. 

B. ethyl butyrate.

C. methyl formate. 

D. formaldehyde.

Câu 5: Phản ứng thủy phân ester trong môi trường acid thường là

A. phản ứng gây nổ. 

B. phản ứng trung hòa.

C. phản ứng một chiều. 

D. phản ứng thuận nghịch.

HOẠT ĐỘNG VẬN DỤNG

Vận dụng kiến thức, GV yêu cầu HS trả lời câu hỏi:

Câu 1: Cho biết vai trò của acid béo omega-3 và omega-6 đối với cơ thể người. Tìm hiểu và cho biết làm thế nào để bổ sung các loại omega-3 và omega-6 cho cơ thể.

Câu 2: Tìm hiểu về DHA và cho biết vì sao DHA thường được bổ sung vào sữa bột dành cho trẻ em.

Bài 3: Cho salicylic acid (hay 2-hydroxybenzoic acid) phản ứng với methyl alcohol có mặt sulfuric acid làm chất xúc tác, thu được methyl salicylate (C₈H₈O₃) dùng làm chất giảm đau (có trong miếng dán giảm đau khi vận động hoặc chơi thể thao). Viết phương trình hóa học của phản ứng trên?

Bài 4: Viết công thức cấu tạo và gọi tên các ester có cùng công thức phân tử C₄H₈O₂.

Bài 5: Cho các chất mạch không phân nhánh có công thức sau: C₄H₉OH, C₃H₇COOH, CH₃COOC₂H₅. Hãy sắp xếp các chất trên theo chiều tăng dần nhiệt độ sôi. Giải thích.

Bài 6: Cho các ester có công thức như sau: C₂H₅COOCH₃ (1), CH₃CH₂CH₂COOC₂H₅ (2), CH₃COOCH₃ (3), C₂H₅COOC₂H₅ (4). Sắp xếp các ester trên theo thứ tự tăng dần độ tan trong nước. Giải thích.

Bài 7: Viết phương trình hóa học của các phản ứng xảy ra khi thủy phân ethyl formate trong môi trường acid và môi trường kiềm. So sánh thành phần hỗn hợp sản phẩm của các phản ứng.

Bài 8: Ethyl propionate có mùi dứa chín. Viết phương trình hóa học của phản ứng điều chế ester này từ alcohol và carboxylic acid tương ứng. Đề xuất biện pháp để nâng cao hiệu suất của phản ứng điều chế ester trên.