Đáp án Hóa học 12 cánh diều Bài 1: Ester – lipid

BÀI 1. ESTER – LIPID

MỞ ĐẦU

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.

Hướng dẫn chi tiết:

- CTCT etyl acetate: CH₃COOC₂H₅.

- Ester là một hợp chất hữu cơ phức tạp, được tạo thành từ sự kết hợp giữa carboxylic acid và alcohol. Trong đó nhóm -OH được thay thế cho nhóm carboxyl (-COOH) của carboxyl acid bằng nhóm -OR’ thì ta thu được ester. Trong đó R’ là gốc hydrocarbon.

- Tính chất vật lý: có nhiệt độ sôi thấp hơn nhiều so với alcohol và carboxylic có phân tử khối tương đương. Các ester có phân tử thấp và trung bình thường là chất lỏng còn ester có phân tử khối lớn thường ở dạng rắn. Ester nhẹ hơn và ít tan trong nước.

- Tính chất hóa học: tham gia vào các phản ứng ester hóa, thủy phân và trùng hợp.

- Ứng dụng: Làm dung môi hữu cơ, tạo mùi hương, tổng hợp nhiều hợp chất quan trọng, là thành phần của một số loại dược phẩm...

I. ESTER

Câu hỏi 1: Cho các hợp chất có công thức như sau: CH₃COOC₂H₅ (A), HCOOCH₃ (B), CH₃COOH (C), HCOOC₂H₅ (D), C₆H₅COOCH₃ (E) và HOCH₂CH₂CHO (F).

Trong các hợp chất trên, những hợp chất nào là ester? Hãy chỉ ra đặc điểm cấu tạo phân tử của các hợp chất ester.

Hướng dẫn chi tiết:

Luyện tập 1: Viết công thức cấu tạo và gọi tên các ester có cùng công thức phân tử C₄H₈O₂.

Hướng dẫn chi tiết:

Câu hỏi 2: Từ các dữ liệu trong Bảng 1.1, hãy cho biết nhiệt độ sôi của các ester có xu hướng biến đổi theo phân tử khối như thế nào.

Hướng dẫn chi tiết:

Dựa vào Bảng 1.1, ta có thể nhận thấy thấy nhiệt độ sôi của các ester càng cao thì phân tử khối càng lớn.

Luyện tập 2: 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.

Hướng dẫn chi tiết:

Nhiệt độ sôi theo chiều tăng dần: CH₃COOC₂H₅ > C₄H₉OH > C₃H₇COOH.

Luyện tập 3: 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.

Hướng dẫn chi tiết:

Thứ tự tăng dần độ tan trong nước của các ester: CH₃CH₂CH₂COOC₂H₅ (2) > C₂H₅COOC₂H₅ (4) > C₂H₅COOCH₃ (1) > CH₃COOCH₃ (3). Vì độ tan của các ester ở trong nước có xu hướng tăng khi phân tử khối tăng.

Luyện tập 4: 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.

Hướng dẫn chi tiết:

- Phản ứng thủy phân ethyl formate trong môi trường acid:

.

- Phản ứng thủy phân ethyl formate trong môi trường kiềm:

.

- Thành phần hỗn hợp sản phẩm của các phản ứng: cả hai phản ứng thủy phân trong môi trường acid và base đều sinh ra alcohol là C₂H₅OH. Ngoài ra thủy phân trong môi trường acid còn sinh ra một sản phẩm khác là HCOOH và trong môi trường base là HCOONa.

Câu hỏi 3: Ester có những ứng dụng gì trong đời sống và sản xuất?

Hướng dẫn chi tiết:

Ứng dụng của ester trong đời sống và sản xuất là:

- Những loại ester có mùi thơm được sử dụng như một thành phần có trong nước hoa, tinh dầu, hương liệu thực phẩm, mỹ phẩm...

- Ester nhỏ được sử dụng làm dung môi hữu cơ như sơn, mực...

- Một số loại ester dễ bay hơi được dùng trong ngành sơn mài.

- Ester còn nhiều ứng dụng trong nhiều ngành nữa như điều chế thuốc trừ sâu, chất bảo quản thực phẩm, chất dẻo...

Luyện tập 5: 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.

Hướng dẫn chi tiết:

- PTHH: .

- Biện pháp nâng cao hiệu suất của phản ứng:

+ Cất ethyl propionate ra khỏi hỗn hợp sản phẩm trong quá trình phản ứng.

+ Tăng lượng ethyl alcohol và propionic acid phản ứng.

II. LIPID

Câu hỏi 4: Acetic acid có thuộc loại acid béo hay không? Hợp chất (CH₃COO)₃C₃H₅ có thuộc loại chất béo không?

Hướng dẫn chi tiết:

- Acetic acid không thuộc loại acid béo.

- (CH₃COO)₃C₃H₅ không thuộc loại chất béo.

Câu hỏi 5: Hãy cho biết sự khác nhau về đặc điểm cấu tạo của các triglyceride chủ yếu có trong mỡ động vật và dầu thực vật.

Hướng dẫn chi tiết:

Triglyceride chủ yếu có trong mỡ động vật có gốc acid no, do đó mỡ động vật thường ở thể rắn. Ngược lại, triglyceride chủ yếu có trong dầu thực vật có gốc acid không no, do đó dầu thực vật thường ở thể lỏng.

Luyện tập 6: Khi cho dầu, mỡ vào nước sẽ có hiện tượng gì xảy ra? Giải thích?

Hướng dẫn chi tiết:

Dầu và mỡ đều là chất béo nên không tan và nhẹ hơn nước. Do đó khi cho dầu và mỡ vào trong nước thì chúng sẽ nổi lên phía trên mặt nước.

Luyện tập 7: Viết phương trình hóa học của phản ứng thủy phân tristearin trong môi trường acid và môi trường kiềm.

Hướng dẫn chi tiết:

- Phản ứng thủy phân tristearin trong môi trường acid:

- Phản ứng thủy phân tristearin trong môi trường kiềm:

Câu hỏi 6: Vì sao phản ứng hydrogen hóa lại chuyển hóa được các chất béo lỏng thành chất béo rắn?

Hướng dẫn chi tiết:

Vì các chất béo lỏng có chứa các gốc acid không no  nên phản ứng hydrogen hóa có thể thêm hydro vào các liên kết đôi trong các phân tử chất béo để chuyển thành gốc acid no, từ đó chất béo sẽ có dạng rắn.

Câu hỏi 7: Nêu các ứng dụng của chất béo?

Hướng dẫn chi tiết:

- Điều chế xà phòng và glycerol.

- Làm nhiên liệu cho động cơ diesel.

- Dùng trong việc sản xuất một số loại thực phẩm và nhu yếu phẩm của con người.

- Glycerol được dùng để sản xuất chất dẻo, mỹ phẩm, thuốc nổ...

- Dùng để tổng hợp các chất khác và làm dung môi hòa tan cho một số chất.

- Là nguồn cung cấp omega-3 và omega-6 cho cơ thể.

VẬN DỤNG

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.

Hướng dẫn chi tiết:

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

Hướng dẫn chi tiết:

- DHA là viết tắt của từ Docosa Hexaenoic Acid, là một loại acid béo không no, thuộc nhóm acid béo Omega 3 cần thiết cho sự phát triển não bộ trong thời kỳ mang thai và giai đoạn trẻ sơ sinh. DHA có thể được cơ thể sản xuất một cách tự nhiên, nhưng hàm lượng là rất nhỏ. Chính vì vậy, cần bổ sung DHA thông qua các thực phẩm giàu DHA nhằm đáp ứng nhu cầu của cơ thể.

- DHA đóng một vai trò rất quan trọng cho trẻ em trong quá trình phát triển thị giác, não bộ, thể chất và giúp tăng khả năng miễn dịch ở trẻ; vậy nên việc trẻ em cần được bổ sung số lượng lớn DHA là điều tất nhiên. Trong quá trình trưởng thành của trẻ, sữa là một trong những loại thực phẩm chính, vì vậy các nhà khoa học đã bổ sung DHA vào sữa bột cho trẻ để dễ dàng tiêu hóa và cung cấp DHA cho cơ thể.

BÀI TẬP

Bài 1: Hợp chất nào dưới đây thuộc loại ester?

Hướng dẫn chi tiết:

Chọn D. Vì công thức hóa học chung của ester là RCOOR’.

Bài 2: 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.

Hướng dẫn chi tiết:

PTHH:

Bài 3: Cho một loại chất béo có công thức hóa học sau:

Viết phương trình hóa học của phản ứng giữa chất béo trên với hydrogen dư (xt, t^o, p) và với dung dịch potassium hydroxide.

Hướng dẫn chi tiết:

- PTHH giữa chất béo với hydrogen dư:

- PTHH giữa chất béo với dung dịch potassium hydroxide: