Giải Hóa 12 Cánh diều bài 1

Giải Hóa 12 Cánh diều bài 1: Ester – Lipid được VnDoc.com tổng hợp với hướng dẫn trả lời chi tiết các câu hỏi trong SGK Hóa học 12 Cánh diều các trang 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13. Mời các bạn cùng theo dõi bài viết dưới đây.

Giải Hóa 12 trang 6 Cánh diều

Mở đầu trang 6 SGK Hóa 12

Ethyl 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 ethyl acetate. Cho biết ester là gì, ester có tính chất và ứng dụng nào.

Lời giải:

- Công thức cấu tạo đầy đủ của ethyl acetate:

- Công thức cấu tạo thu gọn của ethyl acetate: CH₃COOC₂H₅.

* Khái niệm ester:Khi thay thế nhóm –OH ở nhóm carboxyl (–COOH) của carboxylic acid bằng nhóm –OR thì thu được ester. Trong đó, R là gốc hydrocarbon.

* Tính chất vật lí của ester:

- Ở điều kiện thường, các ester đều ở thể lỏng hoặc thể rắn.

- Nhiệt độ sôi của các ester thấp hơn nhiệt độ sôi của các alcohol và carboxylic acid có cùng số nguyên tử carbon trong phân tử.

- Các ester no, đơn chức, mạch hở có nhiệt độ sôi tăng dần theo chiều tăng của phân tử khối.

- Ester ít tan trong nước hơn hẳn so với các alcohol và các carboxylic acid có cùng số nguyên tử carbon hoặc có khối lượng phân tử tương đương.

- Các ester có phân tử khối thấp (như methyl formate, ethyl formate, ethyl acetate) tan được một phần trong nước.

- Các ester thường nhẹ hơn nước. Các ester lỏng là dung môi quan trọng, hòa tan được nhiều chất hữu cơ khác nhau.

- Một số ester có mùi thơm đặc trưng.

* Tính chất hóa học cơ bản của ester:

- Thủy phân trong môi trường acid:

Ví dụ: CH₃COOC₂H₅ + H₂O \(\overset{H^{+},t^{0} }{\rightleftharpoons}\) CH₃COOH + C₂H₅OH

- Thủy phân trong môi trường kiềm:

Ví dụ: CH₃COOC2H5 + NaOH \(\overset{t^{0} }{\rightarrow}\) CH₃COONa + C₂H₅OH

* Ứng dụng của ester:

- Làm dung môi. Ví dụ:

+ Butyl acetate được dùng để pha sơn tổng hợp.

+ Ethyl acetate được dùng nhiều trong tách chiết (tách caffeine khỏi cà phê).

- Làm nguyên liệu tổng hợp nhiều polymer sử dụng trong công nghiệp. Ví dụ:

+ Vinyl acetate được dùng để tổng hợp poly(vinyl acetate) làm keo dán;

+ Methyl methacrylate được dùng để tổng hợp poly(methyl methacrylate) làm thủy tinh hữu cơ.

- Làm chất tạo hương trong công nghiệp thực phẩm và mĩ phẩm. Ví dụ: Isoamyl acetate có mùi chuối chín, được dùng làm hương liệu cho bánh kẹo.

Câu hỏi 1 trang 6 SGK Hóa 12

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.

Lời giải:

- Những hợp chất là ester: CH₃COOC₂H₅ (A), HCOOCH₃ (B), HCOOC₂H₅ (D), C₆H₅COOCH3 (E).

- Đặc điểm cấu tạo phân tử của các hợp chất ester: Ester đơn chức có công thức tổng quát là R1COOR2 hay

Với R1 là gốc hydrocarbon hoặc nguyên tử hydrogen, R2 là gốc hydrocarbon.

Giải Hóa 12 trang 7 Cánh diều

Luyện tập 1 trang 7 SGK Hóa 12

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

Lời giải:

Ester C₄H₈O₂ có 4 đồng phân cấu tạo.

Câu hỏi 2 trang 7 SGK Hóa 12

Từ các dữ liệu cho 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.

Lời giải:

Các ester no, đơn chức, mạch hở có nhiệt độ sôi tăng dần theo chiều tăng của phân tử khối.

Giải Hóa 12 trang 8 Cánh diều

Luyện tập 2 trang 8 SGK Hóa 12

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.

Lời giải:

Các chất được sắp xếp theo chiều tăng dần nhiệt độ sôi là: CH₃COOC₂H₅; C₄H₉OH; C₃H₇COOH. Giải thích:

- Nhiệt độ sôi của các carboxylic acid cao hơn của các alcohol có cùng số nguyên tử carbon do liên kết hydrogen giữa các phân tử acid bền hơn liên kết hydrogen giữa các phân tử alcohol.

- Nhiệt độ sôi của các ester thấp hơn nhiệt độ sôi của các alcohol và carboxylic acid có cùng số nguyên tử carbon trong phân tử do giữa các phân tử ester không tạo được liên kết hydrogen với nhau.

⟹ So sánh nhiệt độ sôi giữa các chất có cùng số carbon (hoặc phân tử khối tương đương):

ester < alcohol < carboxylic acid.

Luyện tập 3 trang 8 SGK Hóa 12

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.

Lời giải:

Sắp xếp các ester theo thứ tự tăng dần độ tan trong nước: (2) < (4) < (1) < (3).

Các ester có phân tử khối thấp thì tan trong nước tốt hơn các ester có phân tử khối lớn.

Luyện tập 4 trang 8 SGK Hóa 12

Viết các 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.

Lời giải:

- Thủy phân ethyl formate trong môi trường acid:

HCOOC₂H₅ + H₂O \(\overset{H^{+}, t^{0} }{\rightleftharpoons}\) HCOOH + C₂H₅OH

- Thủy phân ethyl formate trong môi trường kiềm:

HCOOC₂H₅ + NaOH \(\overset{t^{0} }{\rightarrow}\) HCOONa + C₂H₅OH

- So sánh thành phần hỗn hợp sản phẩm:

* Giống nhau: Đều tạo thành C₂H₅OH (ethyl alcohol).

* Khác nhau:

+ Phản ứng thủy phân ethyl formate trong môi trường acid tạo thành carboxylic acid tương ứng, còn thủy phân trong môi kiềm tạo thành muối của carboxylic acid tương ứng.

+ Kết thúc phản ứng thủy phân ethyl formate trong môi trường acid thu được hỗn hợp tách lớp (không đồng nhất), còn kết thúc phản ứng thủy phân ethyl formate trong môi trường kiềm thu được hỗn hợp đồng nhất.

Giải Hóa 12 trang 9 Cánh diều

Câu hỏi 3 trang 9 SGK Hóa 12

Ester có những ứng dụng gì trong đời sống và sản xuất?

Lời giải:

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

- Làm dung môi. Ví dụ:

+ Butyl acetate được dùng để pha sơn tổng hợp.

+ Ethyl acetate được dùng nhiều trong tách chiết (tách caffeine khỏi cà phê)

- Làm nguyên liệu tổng hợp nhiều polymer sử dụng trong công nghiệp. Ví dụ:

+ Vinyl acetate được dùng để tổng hợp poly(vinyl acetate) làm keo dán;

+ Methyl methacrylate được dùng để tổng hợp poly(methyl methacrylate) làm thủy tinh hữu cơ.

- Làm chất tạo hương trong công nghiệp thực phẩm và mĩ phẩm. Ví dụ: Isoamyl acetate có mùi chuối chín, được dùng làm hương liệu cho bánh kẹo.

Luyện tập 5 trang 9 SGK Hóa 12

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.

Lời giải:

- Phương trình hóa học phản ứng điều chế ethyl propionate (C₂H₅COOC₂H₅):

C₂H₅COOH + C₂H₅OH \(\overset{H_{2}SO_{4}, đ, t^{0} }{\rightleftharpoons}\) C₂H₅COOC₂H₅ + H₂O

- Phản ứng ester hóa là phản ứng thuận nghịch, để nâng cao hiệu suất của phản ứng điều chế ester trên ta có thể thực hiện 1 hoặc đồng thời các biện pháp sau:

+ Tăng nồng độ các chất tham gia phản ứng (làm cân bằng chuyển dịch theo chiều thuận).

+ Tách bớt ester ra khỏi hỗn hợp sản phẩm (làm cân bằng chuyển dịch theo chiều thuận).

+ Sử dụng xúc tác H₂SO₄ đặc, đun nóng (ngoài tác dụng xúc tác, dùng H₂SO₄ đặc sẽ giúp hấp thụ lượng H₂O tạo thành, làm cân bằng chuyển dịch theo chiều thuận).

Giải Hóa 12 trang 10 Cánh diều

Câu hỏi 4 trang 10 SGK Hóa 12

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

Lời giải:

Acid béo là các monocarboxylic acid no hoặc không no, hầu hết có mạch carbon không phân nhánh với số nguyên tử carbon trong phân tử là số chẵn (thường từ 12 đến 24 nguyên tử C).

⇒ Acetic acid (CH₃COOH) không thuộc loại acid béo vì mạch carbon ngắn.

Chất béo là các triester (ester ba chức) của glycerol với các acid béo, gọi chung là các triglyceride.

⇒ Hợp chất (CH₃COO)₃C₃H₅ không thuộc loại chất béo vì acetic acid (CH₃COOH) không phải là acid béo.

Câu hỏi 5 trang 10 SGK Hóa 12

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.

Lời giải:

Sự khác nhau về đặc điểm cấu tạo của các triglyceride chủ yếu có trong mỡ động vật và dầu thực vật là:

- Mỡ động vật (chất béo thường ở thể rắn): phân tử chứa nhiều gốc acid béo no.

- Dầu thực vật (chất béo thường ở thể lỏng): phân tử chứa nhiều gốc acid béo không no.

Giải Hóa 12 trang 11 Cánh diều

Luyện tập 6 trang 11 SGK Hóa 12

Khi cho dầu, mỡ vào nước sẽ có hiện tượng gì xảy ra? Giải thích.

Lời giải:

Khi cho dầu, mỡ vào nước sẽ có hiện tượng: Dầu, mỡ không tan trong nước và nổi lên trên mặt nước.

Giải thích:

- Dầu, mỡ không tan trong nước do phân tử chất béo gồm toàn liên kết cộng hóa trị không phân cực nên không tạo được liên kết hydrogen với nước.

- Dầu, mỡ nhẹ hơn nước nên nổi lên trên mặt nước.

Luyện tập 7 trang 11 SGK Hóa 12

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

Lời giải:

Câu hỏi 6 trang 11 SGK Hóa 12

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

Lời giải:

Vì chất béo lỏng chứa chủ yếu là các gốc acid béo không no, mà phản ứng hydrogen hóa là phải ứng cộng, phá vỡ liên kết bội trong phân tử tạo thành chất béo có gốc acid béo no (chất béo rắn).

Câu hỏi 7 trang 11 SGK Hóa 12

Nêu các ứng dụng của chất béo.

Lời giải:

Các ứng dụng của chất béo:

- Cung cấp một lượng đáng kể năng lượng cho cơ thể và được xem là nguồn dinh dưỡng quan trọng.

- Được dùng để tổng hợp các chất cần thiết khác cho cơ thể, đồng thời có tác dụng đảm bảo sự vận chuyển và hấp thụ các chất tan được trong chất béo.

- Dùng để điều chế xà phòng và glycerol.

- Dùng nhiều trong chế biến thực phẩm. Ngày nay một số loại dầu thực vật còn được dùng để sản xuất nhiên liệu sinh học (biodiesel).

- Là nguồn cũng cấp acid béo omega-3 và omega-6 cho cơ thể.

Giải Hóa 12 trang 12 Cánh diều

Vận dụng 1 trang 12 SGK Hóa 12

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.

Lời giải:

- Omega-3 và omega-6 có tác dụng giảm huyết áp, giảm chlolesterol trong máu và ngăn chặn sự hình thành các mảng triglyceride bám trên động mạch, giúp giảm nguy cơ gây xơ vữa động mạch.

- Cách để bổ sung các loại omega–3 và omega–6 cho cơ thể là:

+ Sử dụng các loại thực phẩm chức năng được tổng hợp sẵn.

+ Bổ sung omega-3 thông qua các loại thực phẩm thường ngày như: trứng, bông cải xanh, các loại ngũ cốc, phô mai, quả bơ, … đặc biệt là trong dầu cá.

+ Bổ sung omega-6 thông qua các loại thực phẩm thường ngày như: ngũ cốc, các loại hạt có dầu, các loại dầu thực vật (dầu đậu nành, dầu hạt cải, dầu cọ, …).

Vận dụng 2 trang 12 SGK Hóa 12

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

Lời giải:

- Thành phần cấu tạo của DHA: DHA là acid béo không no cần thiết thuộc nhóm acid béo omega-3 với cấu trúc cụ thể gồm acid béo không no có 22 carbon, 6 nối đôi, nối đôi đầu tiên ở vị trí carbon số 3.

- Vai trò của DHA: là một trong những thành phần chính tạo nên não bộ con người (chiếm từ 15 - 20%) và cấu tạo của võng mạc mắt (chiếm từ 50 - 60%) vì thế nên DHA rất cần thiết cho sự phát triển trí não, thị giác, tăng khả năng miễn dịch của con người. Ngoài ra DHA còn giúp giảm nguy cơ hình thành các phản ứng dị ứng, giảm được cholesterol toàn phần, triglyceride máu giúp phòng ngừa xơ vữa động mạch, chống đột quỵ và giảm viêm khớp.

- Vai trò của DHA đối với trẻ em:

+ Trong giai đoạn mang thai và những năm đầu đời của trẻ, DHA tích lũy chiếm tỉ lệ rất cao trong võng mạc và đóng một vai trò quan trọng cho sự phát triển thần kinh thị lực, giúp sáng mắt hơn ở trẻ.

+ DHA chiếm tỉ lệ rất cao trong chất xám giúp phát triển trí não, thị giác và tạo trí thông minh ở trẻ, đạt chỉ số IQ cao hơn so với bạn bè cùng trang lứa, giúp dẫn truyền thông tin nhanh và chính xác. Việc thiếu hụt DHA tác động trực tiếp đến độ thông minh, khả năng đọc, ghi nhớ và các hành vi.

+ Trong giai đoạn mang thai, việc bổ sung đầy đủ DHA cho thai nhi sẽ hỗ trợ các mạch máu phát triển tốt, giảm tỷ lệ suy nhược cơ thể sau khi sinh và bé sẽ nặng cân hơn.

* DHA thường được bổ sung vào sữa bột dành cho trẻ em vì: Với vai trò quan trọng của DHA như đã trình bày ở trên thì việc bổ sung DHA cho trẻ là rất quan trọng. Trẻ mới sinh chưa đủ khả năng chuyển DHA từ dầu thực vật hay các thức ăn thay thế từ sữa mẹ khác sang DHA. Nếu em bé không uống sữa mẹ hoặc mẹ đang trong hoàn cảnh thiếu sữa, cần bổ sung DHA cho trẻ thì có thể sử dụng những loại sữa bột có chứa DHA.

Giải Hóa 12 trang 13 Cánh diều

Bài 1 trang 13 SGK Hóa 12

Hợp chất nào dưới đây thuộc loại ester?

A. HOCH₂CH₂CHO.

B. CH₂CH₂CH₂COOH.

C. HOCH₂COCH₃.

D. CH₃CH₂COOCH₃.

Lời giải:

Đáp án đúng là: D

Bài 2 trang 13 SGK Hóa 12

Cho salicylic acid (hay 2-hydroxybenzoic acid) phản ứng với methyl alcohol có mặt sulfuric acid làm 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.

Lời giải:

Bài 3 trang 13 SGK Hóa 12

Cho một loại chất béo có công thức cấu tạo sau:

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

Lời giải:

Đang cập nhật...

Bài tiếp theo: Giải Hóa 12 Cánh diều bài 2