2018版化学新优化同步选修5讲义：第三章烃的含氧衍生

1、第三节羧酸酯1.熟悉羧酸的概念及分类。2. 了解乙酸的酸性，明确乙酸酯化反应的断键特点。3了解酯的结构特点及性质，了解酯的酸性水解和碱性水解的差别。4.掌握乙酸乙酯的实验室制法。知识点 1 羧 酸学生用书 P46教材梳理1.羧酸的结构和分类(1)概念：由烃基与羧基相连构成的化合物。CiH2n+1COOK 或 CnHbnO?。(3)分类按分子中烃基的结构分CHCOOH穗固根基热身小试通式：R- COOH(F 为烃基或氢原子)，官能团：COOH 饱和一元脂肪酸的分子通式:低级脂肪酸：如乙酸硬脂酸:CHCOOHC7H5COO脂肪酸羧酸高级脂肪酸C5H1COOH软脂酸：.油酸:CHCOOH按分子中羧基

2、的数目分一元羧酸:二元羧酸:如甲酸 HCOOH 俗名蚁酸如乙二酸 HOO COO H 俗名草酸CH.COOH羧酸多元羧酸:.COOII芳香酸：如苯甲酸2 乙酸的性质(1) 物理性质颜色状态气味溶解性熔点无色液体有强烈刺激性气味易溶于水和乙醇16.6C,温度低于熔点凝结成冰 样晶体，又称社 醋酸(2) 化学性质1酸性：CHCOOH CHCOO+ H+，乙酸是一种弱酸，比碳酸酸性强，县有酸的通性。例如：2CHCOOH Na2CO 2CHCOONa CQf+ H2O。2酯化反应如乙酸与乙醇的反应：ot.,锻,CH.(J+:-；-()IICH,COCJI. + H.03羧酸的化学性质羧酸的化学性质与乙

3、酸相似，主要取决于官能团一COOH(1) 弱酸性由于一 COOKE 电离出使羧酸具有弱酸性。羧酸具有酸的通性。例如：2RCOOH NatCO 2RCOONaCOf+ H2O。(2) 酯化反应反应原理：羧酸与醇发生酯化反应时，一般情况下，羧酸脱去羟基，醇脱去氢原子。_自我检测1 判断正误(正确的打“V”，错误的打“x”)。(1) 乙酸分子中含有羧基，可与NaHCO 溶液反应生成 CO。()(2) 向苯酚和醋酸中滴加少量紫色石蕊试液，溶液都变为红色。()(3) 1 mol C2H5OH 和 1 mol CH3COOH 在浓硫酸作用下加热可以完全反应生成1 molCHCOOCk ()(4) 乙酸分子

4、中含有碳氧双键，一定条件下乙酸能与氢气发生加成反应。(5)在酸性条件下，CH3Cd8OGH5 的水解产物是 CHCd8OH 和 C2H5OH ()答案： V(2)X(3)X X(5)x2.下列关于乙酸的说法不正确的是()A. 乙酸是一种重要的有机酸，是具有强烈刺激性气味的液体B. 乙酸分子中含有四个氢原子，所以乙酸是四元酸C. 无水乙酸又称冰醋酸，它是纯净物D. 乙酸易溶于水和乙醇解析：选 Bo CH3COOH 分子中虽然有 4 个氢原子，但是只有羧基上的氢原子可以电离出H，所以乙酸是一元酸。3. 下列说法正确的是()A. 只有链烃基与羧基直接相连的化合物才叫羧酸B.饱和一元脂肪酸的组成符合通

5、式GH2nQC. 羧酸在常温下都呈液态D. 羧酸的官能团是 COOH答案：B要点阐释，破译命題重难解读1.酯化反应的规律羧酸与醇发生酯化反应时， 一般是羧酸分子中的羟基与醇分子中羟基上的氢原子结合生成水，其余部分结合生成酯，即“酸脱羟基醇脱氢”。2.酯化反应的类型(1) 一元羧酸与一元醇之间的酯化反应CHCOOIH CaHsOH 浓硫酸 CHCOOCd5+ H2O(2)二元羧酸与一元醇之间的酯化反应核沾突破()II浓硫酿A0R-4(3)二元醇与一元羧酸之间的酯化反应ICOOH+ 2C?H,OICOOC.H.I + 2H.0CH, OHACHOOCCH,（4）二元羧酸与二元醇之间可得普通酯、环酯

6、和高聚酯的酯化反应COOH H：OH浓硫酸1丨+ I 人 -COOH CH.OH HOOC：（）OCH CH OH + H 0（普通酯）亠COOHCH.OH浓硫酸COOCH.2丨十| |十2HCOOHCH OHACOOCH（环酯）-伍、催化剂.;iHOOCCOOH + fiHOCH,CH.OHA-止4r0 0II IItHO-FCCOCH CH OiH + (2n - 1)H 0(嵩聚酯)（该反应将在第五章中学到）典题例证is -IRflo9IlII已知 LH-C-OH 在水溶液中存在平衡：屮一 CUH = LR-C OH、_ll_CCH8OOH与H发生酯化反应时，不可能生成的是（）0II1久

7、CHXcOCJtJ). Hn0I*J*-L .，当ICH, OHACHOOCCH,（）（）II18CH T M ,、14 C- OH解析因存在平衡，因此可发生的反应有两种可能，如下所示:II 一滦叫汽*- - - -*lflooCH C0.H.或 CHCPaOH+ HH）C：H CHjCOONa +C;H5OH自我检测1 判断正误(正确的打“V”，错误的打“X”)。(1) 乙酸和乙酸乙酯都能发生取代反应。()(2) 酯化反应中浓硫酸起催化作用和脱水作用。()(3) 用 NaOH 溶液除去乙酸乙酯中混有的少量乙酸。()(4) 一定条件下，“能发生水解反应和银镜反应。()答案： V(2)X(3)X

8、 V2.下列说法正确的是()A. 酸和醇发生的反应一定是酯化反应B. 酯化反应中羧酸脱去羧基中的羟基，醇脱去羟基上的氢原子C. 浓硫酸在酯化反应中只起催化剂的作用D.欲使酯化反应生成的酯分离并提纯，可以将弯导管伸入饱和 NazCO 溶液的液面以下, 再用分液漏斗分离.化学杵质II在一定条件下发生水解反应生成两种有机物,它在水解时,答案：B1 酯化反应与酯的水解反应的比较酯化反应水解反应反应关系CH3COOIH C2H518OHCHCOOGHS+ H2O催化剂浓硫酸稀硫酸或 NaOH催化剂的其他作用吸收水使平衡右移，提高反应物的转化率NaOH 中和酯水解生成的CH3COOH 增大酯的水解程度反应

9、类型取代反应2.酯水解时的定量关系0II(1) 1 mol | 水解一般需要 1 mol H2O(或 1 mol NaO H 生成 1 mol COOH 或 COONa)和 1 mol OHOII酯化反应中，1 mol COOl 和 1 mol OH 酯化生成 1 mol 和 1 mol H2O。羧酸的酚酯水解时，由于生成酚钠，增加了NaOH 的消耗量,0in C+2W0H-d0H3CONii + H20o3酯的同分异构体的书写方法(1)书写酯的同分异构体时，主要通过变换0II一：两侧的碳原子来完成，减去00IIII左侧的 C 原子加在的右侧，如分子式为 C4H8O 的酯有如下几种:00III

10、ICH CKC()CHa、CH L()CHTCH 、0重难解读CHTOOH,如.I CH.+ 2H,0稀硫酸_ kACH.OHI *(:H)H0CHIIHC0CHCHTIIHCUCH CHhCH;（2）书写时，还要注意酯结构中来自羧酸和醇部分的碳链异构引起的同分异构体。典题例证含有甲基和苯环的同分异构体有（）A. 2 种D. 5 种）有多种同分异构体，其中属于酯，但分子结构中B. 3 种C. 4 种解析符合条件的同分异构体中必须含有苯环,若苯环上有两个取代基， 则其中一个是甲基，另一个是酯基，它们分别为HdII、I | T答案D1 - - -4- j- *若上述例题中属于酯的条件改为“分子结构

11、中含有苯环”，同分异构体有_ 种。II解析：有 6种，增加了。答案：6即不再限制必含甲基，贝淇题组训练:泪酯的结构与性质1.乙酸甲酯在 KOH 溶液催化下水解得到的产物是（）A.乙酸和甲醇B.乙酸钾和乙醇C.甲酸和甲醇D.乙酸钾和甲醇- ? 邻甲基苯甲酸（|;若苯环上只有一个取代基，则为COOCII,-、C. NaHCOD. NaCl若 1 mol 七叶树内酯分别与浓溴水和 NaOH 溶液完全反应，则消耗BQ和 NaOH 勺物质的量分别为()C. 2 mol、2 molD. 3 mol、4 mol解析：选 D。从七叶树内酯的结构简式可以看出，其分子中右侧的环不是苯环，1 mol七叶树内酯分子中

12、含有 2 mol 酚羟基，可以和 2 mol NaOH 发生中和反应，1 mol 酯基水解 后产生 1 mol酚羟基和 1 mol 羧基，消耗 2 mol NaOH ;含酚羟基的苯环上可发生溴的取代 反应，消耗 2 mol Br2,而右侧环上的碳碳双键可以和溴发生加成反应，消耗1 mol Br2。因此 1 mol 七叶树内酯分别与浓溴水和NaOH 溶液反应消耗 3 mol Br2、4 mol NaOH。3. 乙酸橙花酯是一种食用香料，其结构如图所示。下列有关该物质的说法中正确的是( )XHCO，现要将与稀 HSQ 共热后,加热该物质与稀 HSQ 共热后,酚的酸性差异。：OONa解析：选 D。本

13、题主要考查羧酸、么 C 的结构不可能是（）A. CH CH()H)C()OCH( CH, CO()HOHIB. CH CHCOOCHCH.COOHcoo/ C. CH HCCHCH? /JoocCH CHC(H)L). IOOCH3CHn解析：选 BoGHOCI 在碱性条件下水解并酸化后产物为 GfQ,结合题干信息，故 A 的 可能结构为CHClCfCOO 或 CHCHCICOO，则 B 的可能结构为 HOC1CHCOOH 或 CHCH(OH)COOJH 故 C 的结构不可能为 B 选项。14.某混合物中可能含有甲醇、甲酸、乙醇、甲酸乙酯中的一种或几种，鉴定时有下列现象：能发生银镜反应；加入新

14、制Cu(OH)2,沉淀不溶解；与含有酚酞的NaOH 溶液共热，溶液红色逐渐变浅。下列叙述中正确的是()A. 定含有甲酸乙酯和甲酸B. 定含有甲酸乙酯和乙醇C. 一定含有甲酸乙酯，可能含有甲醇和乙醇D. 几种物质都含有解析：选 Co能发生银镜反应说明混合物中可能含有甲酸、甲酸乙酯；现象说明混合 物中无甲酸；现象说明混合物中含有酯，即甲酸乙酯，故该混合物中一定含有甲酸乙酯， 一定不含甲酸，可能含有甲醇和乙醇。15.已知下列数据：物质熔点/c沸点/c密度 /g cm3乙醇14478.00.789乙酸16.61181.05乙酸乙酯83.677.50.900浓硫酸(98%)一3381.84如图为实验室制

15、取乙酸乙酯的装置图。1试齐 H 1 最好选用_ ;2操作 1 是_ ，所用的主要仪器名称是 _ ;3试齐廿 2 最好选用 _ ;4操作 2 是_;5操作 3 中温度计水银球的位置应为图中 _ （填“ a” “ b” “ c”或“ d”）所示,在该操作中，除蒸馏烧瓶、温度计外，还需要的玻璃仪器有 _、_、_解析： 试管中收集到的有机物包括乙酸乙酯、乙醇和乙酸，充分振荡时，乙醇溶解于饱和碳酸钠溶液中，乙酸与N&CQ 反应生成 CQ 气体，使溶液的碱性降低，液体的红色变浅或变为无色，而有机层的总量减少，厚度变薄。（2）将混合物用饱和 NazCO 溶液进行萃取分液可把混合物分成两部分，其中一份

16、是乙酸乙酯（A），另一份是乙酸钠和乙醇的水溶液（B）。 蒸馏 B 可得到乙醇（E），留下的残液为乙酸钠溶液（C）。再在 C 中加稀硫酸得乙酸溶液（D）,（1）当饱和碳酸钠溶液上方收集到较多液体时，停止加热，取下小试管静置。振荡后的实验现象为 _（填选项字母）。A. 上层液体变薄B. 下层液体红色变浅或变为无色C. 有气体产生B,充分振荡，为分离乙酸乙酯、乙醇、乙酸的混合物，可按下列步骤进行分离:_，收集乙酸的适宜温度是经蒸馏可得乙酸。蒸馏时，温度计水银球应处于蒸馏烧瓶支管口附近（即题图中 b 处）。答案：(1)ABCD (2)饱和碳酸钠溶液分液分液漏斗稀硫酸蒸馏b酒精灯冷凝管牛角管锥形瓶略高于 118C16.化合物 A 最早发现于酸牛奶中，它是人体内糖代谢的中间体，可由马铃薯、玉米淀粉等发酵制得，A 的钙盐是人们喜爱的补钙剂之一。A 在某种催化剂的存在下进行氧化，其产物不能发生银镜反应。在浓硫酸存在下，A 可发生如图所示的反应：回答下列问题：(1) 写