第三节羧酸_酯(2)

1、 第三章第三章 烃的含氧衍生物烃的含氧衍生物自然界中的有机酸自然界中的有机酸 我们常常会吃到一些酸味较浓的食物，这些食物我们常常会吃到一些酸味较浓的食物，这些食物为什么有酸味？你能举例吗？为什么有酸味？你能举例吗？ 如食醋含有如食醋含有乙酸乙酸，柠檬含有，柠檬含有柠檬酸柠檬酸，苹果含有，苹果含有苹苹果酸果酸，葡萄含有，葡萄含有酒石酸酒石酸，酸奶中含有，酸奶中含有乳酸乳酸，大家观察，大家观察它们的结构，为什么它们都有酸味呢？它们的结构，为什么它们都有酸味呢？ 柠檬酸柠檬酸HOCCOOHCH2COOHCH2COOH苹果酸，苹果酸，又名又名2羟基丁二酸羟基丁二酸 1 1、物理性质、物理性质常温下为无

2、色液体常温下为无色液体强烈刺激性气强烈刺激性气味味与水、酒精以任意比互溶与水、酒精以任意比互溶气味气味 ：色色 态态 ：溶解性：溶解性：熔沸点：熔沸点：熔点：熔点：16.6，易结成冰一样的晶，易结成冰一样的晶体。（体。（冰醋酸冰醋酸由此得名）沸点：由此得名）沸点：117.9 一、羧酸代表物一、羧酸代表物乙酸乙酸 分析氢谱图写出乙酸的结构式。分析氢谱图写出乙酸的结构式。羧基上的氢羧基上的氢甲基上的氢甲基上的氢 吸收峰较强的为甲基氢，较弱的为羧吸收峰较强的为甲基氢，较弱的为羧基氢，二者面积比约为基氢，二者面积比约为3 3：1 1 2 2、乙酸结构、乙酸结构分子式分子式结构式结构式结构简式结构简式官

3、能团官能团C C2 2H H4 4O O2 2H O | H C C O H | H CHCH3 3COOHCOOH羧基羧基：C COHOH（或（或COOHCOOH）O O写出乙酸各类结构表达式写出乙酸各类结构表达式 OCH3 C OH分析结构，了解断键方式分析结构，了解断键方式OH OCH3 C（弱酸性）（弱酸性） （酯化反应）（酯化反应） 【请回忆请回忆】：归纳出乙酸的化学性质：归纳出乙酸的化学性质 【思考思考1】请同学们试说出几种可以检验醋酸具有酸性请同学们试说出几种可以检验醋酸具有酸性的方法。的方法。 1. 使石蕊试液变使石蕊试液变红红 2. 与活泼金属（与活泼金属（Na）置换出氢气）

4、置换出氢气 3. 与与碱碱发生中和反应发生中和反应 4. 与与碱性氧化物碱性氧化物反应反应 5. 与盐与盐(如如碳酸盐、碳酸氢盐碳酸盐、碳酸氢盐)反应反应3 3、化学性质：、化学性质：乙酸的酸的通性乙酸的酸的通性: CH3COOH CH3COO+H+8【思考思考2】 醋酸可以除去水垢醋酸可以除去水垢，说明其酸性比碳酸的酸，说明其酸性比碳酸的酸性强。前面我们学习了苯酚也有酸性，那性强。前面我们学习了苯酚也有酸性，那乙酸、碳酸、乙酸、碳酸、苯酚的酸性谁强呢苯酚的酸性谁强呢? 请按提供的仪器，能否自己请按提供的仪器，能否自己设计出设计出实验方案来证明它们三者酸性强弱实验方案来证明它们三者酸性强弱?

5、实验装置图1CHCH3 3COOHCOOHNaNa2 2COCO3 3苯酚钠溶液苯酚钠溶液分分析析有有何何缺缺点点实验装置图2CHCH3 3COOHCOOHNaNa2 2COCO3 3饱和饱和NaHCONaHCO3 3溶液溶液苯酚钠溶液苯酚钠溶液有气泡生成有气泡生成溶液变浑浊溶液变浑浊写出反应的化学方程式。写出反应的化学方程式。 2CH2CH3 3COOH+NaCOOH+Na2 2COCO3 3 2CH 2CH3 3COONa+HCOONa+H2 2O+COO+CO2 2 CHCH3 3COOH+NaHCOCOOH+NaHCO3 3 CH CH3 3COONa+HCOONa+H2 2O+COO

6、+CO2 2 COCO2 2+H+H2 2O+CO+C6 6H H5 5ONa CONa C6 6H H5 5OH+NaHCOOH+NaHCO3 3酸性酸性:CH:CH3 3COOHHCOOHH2 2COCO3 3除去挥发出来的乙酸蒸气除去挥发出来的乙酸蒸气酸性酸性:H:H2 2COCO3 3CC6 6H H5 5OHOH乙酸乙酸 碳酸碳酸 苯酚苯酚酸性：酸性：醇、酚、羧酸中羟基的比较醇、酚、羧酸中羟基的比较代代表表物物结构简结构简式式羟羟基基氢氢的的活活泼泼性性酸性酸性与钠与钠反应反应与与NaOHNaOH的反的反应应与与NaNa2 2COCO3 3的反的反应应与与NaHCONaHCO3 3的

7、反的反应应乙乙醇醇CHCH3 3CHCH2 2OHOH苯苯酚酚C C6 6H H5 5OHOH乙乙酸酸CHCH3 3COOHCOOH比碳比碳酸弱酸弱比碳比碳酸强酸强能能能能能能能能能能不能不能不能不能不能不能能，不能，不产生产生COCO2不不能能能能能能增增 强强中性中性 酯化反应：酯化反应： 醇和酸起作用，生成酯和水的反应醇和酸起作用，生成酯和水的反应. . 饱和碳酸饱和碳酸钠溶液钠溶液 乙醇、乙酸、乙醇、乙酸、浓硫酸浓硫酸 【复习复习】乙醇与乙酸发生乙醇与乙酸发生酯化反应酯化反应的实的实验过程验过程, 复习实验的有关知识。复习实验的有关知识。【实验实验3-4】必修必修2 2 【步骤步骤】1

8、 1、组装仪器，并检查装、组装仪器，并检查装置的气密性。置的气密性。 2 2、加药品：向一支试管中加入、加药品：向一支试管中加入3 mL3 mL乙醇，然后边摇动试管边乙醇，然后边摇动试管边 慢慢加入慢慢加入2 mL2 mL浓硫酸和浓硫酸和2 mL2 mL冰醋酸。冰醋酸。 3 3、连接好装置，用酒精灯小心、连接好装置，用酒精灯小心均匀地加热试管均匀地加热试管3 min3 min5 min5 min，产，产生的蒸气经导管通到饱和碳酸钠溶生的蒸气经导管通到饱和碳酸钠溶液的液面上。这时可看到有透明的液的液面上。这时可看到有透明的油状液体产生并可闻到香味。油状液体产生并可闻到香味。 4 4、停止实验，撤

9、装置，并分离、停止实验，撤装置，并分离提纯产物乙酸乙酯提纯产物乙酸乙酯。【实验现象实验现象】 溶液分层，上层有无色透明的溶液分层，上层有无色透明的油状液体产生油状液体产生 , 并有香味。并有香味。1 1、药品混合顺序？药品混合顺序？浓硫酸的作用是：浓硫酸的作用是：2 2、得到的反应产物是否纯净？、得到的反应产物是否纯净？ 主要杂质有哪些？主要杂质有哪些？3 3、饱和、饱和NaNa2 2COCO3 3溶液有什么作用？溶液有什么作用？4 4、为什么导管不插入饱和、为什么导管不插入饱和NaNa2 2COCO3 3溶液中？溶液中？不纯净；主要含乙酸、乙醇。不纯净；主要含乙酸、乙醇。 中和乙酸中和乙酸

10、溶解乙醇。溶解乙醇。 降低酯在水中的溶解度，以便使酯分层析出。降低酯在水中的溶解度，以便使酯分层析出。防止受热不匀发生倒吸。防止受热不匀发生倒吸。饱和碳酸饱和碳酸钠溶液钠溶液 乙醇、乙酸、乙醇、乙酸、浓硫酸浓硫酸 有无其它防倒吸的方法？有无其它防倒吸的方法？催化剂、吸水剂催化剂、吸水剂【思考思考】乙醇乙醇-浓硫酸浓硫酸-冰醋酸冰醋酸思考与交流：课本思考与交流：课本P631）由于乙酸乙酯的沸点比）由于乙酸乙酯的沸点比乙酸、乙醇都低，因此乙酸、乙醇都低，因此从从反应物中不断蒸出乙酸乙反应物中不断蒸出乙酸乙酯酯可提高其产率。可提高其产率。2）使用过量的乙醇使用过量的乙醇，可提高乙酸转化为乙酸乙，可提

11、高乙酸转化为乙酸乙酯的产率。酯的产率。根据化学平衡原理，提高乙根据化学平衡原理，提高乙酸乙酯产率的措施有：酸乙酯产率的措施有：3）使用浓使用浓H2SO4作吸水剂作吸水剂，提高乙醇、乙酸的，提高乙醇、乙酸的转化率。转化率。P P6161科学探究科学探究O浓浓H2SO4O B、CH3COH+HOC2H5 CH3COC2H5 + H2O浓浓H2SO4 A、CH3COH+HOC2H5 CH3COC2H5 + H2OOO酸脱羟基，醇脱氢酸脱羟基，醇脱氢酸脱氢，醇脱羟基酸脱氢，醇脱羟基同位素原子示踪法同位素原子示踪法酯化反应酯化反应酸跟醇起反应脱水后生酸跟醇起反应脱水后生成酯和水的反应。成酯和水的反应。

12、a a反应机理：反应机理：羧酸脱羧酸脱羟基羟基醇脱醇脱氢氢 b b酯化反应酯化反应可看作是取代反应，也可看作可看作是取代反应，也可看作是分子间脱水的反应是分子间脱水的反应。 CCOCH2CH2OOO几种重要的羧酸几种重要的羧酸 除除乙酸乙酸外的其它酸：外的其它酸：（1）甲酸：）甲酸：HCOOH（2）乙二酸：）乙二酸：HOOC-COOH（3）苯甲酸：）苯甲酸：C6H5-COOH3、几种常见的羧酸、几种常见的羧酸甲酸除具有酸的性质外，还有醛的性质甲酸除具有酸的性质外，还有醛的性质 O HCOH俗称蚁酸，无色有强烈刺激性的液体，可与俗称蚁酸，无色有强烈刺激性的液体，可与水混溶，也能溶于乙醇、乙醚等有

13、机溶剂，水混溶，也能溶于乙醇、乙醚等有机溶剂，有毒性。有毒性。甲甲 酸酸【讨论讨论】请用一种试剂鉴别下面四种有机物？请用一种试剂鉴别下面四种有机物？乙醇、乙醛、乙酸、甲酸乙醇、乙醛、乙酸、甲酸新制新制Cu(OH)2悬浊液悬浊液新制的氢氧化铜溶液与溶液与乙醇乙醇无明显现象无明显现象新制的氢氧化铜溶液与氢氧化铜溶液与乙醛加热时产生红色沉淀加热时产生红色沉淀新制的氢氧化铜溶液与溶液与乙酸反应，变澄清，成蓝色溶液反应，变澄清，成蓝色溶液新制的氢氧化铜溶液与溶液与甲酸先变澄清，后加热，产生红先变澄清，后加热，产生红色沉淀色沉淀 浓硫 酸COOHCOOH+CH2OHCH2OHCCOCH2CH2OOO+ 2

14、H2O俗称俗称“草酸草酸”，无色透明晶体，通常无色透明晶体，通常含两个结晶水，（含两个结晶水，（(COOH)2H2O），加），加热至热至100时失水成无水草酸，时失水成无水草酸， 易溶于水和易溶于水和乙醇，溶于乙醚等有机溶剂。乙醇，溶于乙醚等有机溶剂。乙二酸乙二酸 HOOC-COOH HOOHCOCO自然界中的有机酯自然界中的有机酯丁酸乙酯丁酸乙酯戊酸戊酯戊酸戊酯乙酸异戊酯乙酸异戊酯CH3(CH2)2COOCH2CH3CH3(CH2)3COO(CH2)4CH3 CH3CH3COO(CH2)2CHCH3资料卡片资料卡片三、酯三、酯1概念概念酯是羧酸分子羧基中的酯是羧酸分子羧基中的 被被OR取代后

15、的取代后的产物，产物， 简写为简写为RCOOR ，官能团，官能团为为 .饱和一元羧酸与饱和一元醇所形成饱和一元羧酸与饱和一元醇所形成 的酯的通式为的酯的通式为OHCnH2nO2 ORC-O-R某酸某酯某酸某酯2、命名、命名: 低级酯有香味，低级酯有香味，密度比水小，不溶于密度比水小，不溶于水，水，易溶有机溶剂，可作溶剂。易溶有机溶剂，可作溶剂。4 4、酯代表物、酯代表物乙酸乙酯乙酸乙酯（1 1）结构）结构分子式：分子式：C4H8O2结构简式：结构简式：CH3COOCH2CH3 乙酸乙酯（乙酸乙酯（C C4 4H H8 8O O2 2）的核磁共振氢谱图）的核磁共振氢谱图吸收强度4 3 2 1 0

16、乙酸乙酯的乙酸乙酯的核磁共振氢核磁共振氢谱图应怎样谱图应怎样表现表现?【探究实验探究实验】请你设计实验，探讨乙酸乙酯在中性、酸请你设计实验，探讨乙酸乙酯在中性、酸性和碱性溶中，以及不同温度下的水解速率。性和碱性溶中，以及不同温度下的水解速率。 试管编号试管编号1 12 23 3实验步骤实验步骤1 1向试管内加向试管内加6 6滴滴乙酸乙酯乙酸乙酯酯，再加酯，再加5.5 5.5 mLmL蒸馏水。蒸馏水。振荡均匀振荡均匀向试管内加向试管内加6 6滴滴乙酸乙酯再乙酸乙酯再加稀硫酸加稀硫酸0.5 0.5 mLmL；蒸馏水；蒸馏水5 5 mLmL。振荡均匀。振荡均匀向试管内加向试管内加6 6滴滴乙酸乙酯，

17、再乙酸乙酯，再加加3030的的NaOHNaOH溶液溶液0.5 mL,0.5 mL,蒸蒸馏水馏水5mL5mL振荡均振荡均匀匀实验步骤实验步骤2 2将三支试管同时放入将三支试管同时放入70708080的水浴的水浴里加热约里加热约5 min5 min，闻各试管里乙酸乙酯的气味，闻各试管里乙酸乙酯的气味实验现象实验现象实验结论实验结论科学探究科学探究 请你填写实验现象及结论。请你填写实验现象及结论。环境环境中性中性酸性酸性碱性碱性温度温度常温常温加热加热常温常温加热加热常温常温加热加热相同时相同时间内酯间内酯层消失层消失速度速度结论结论无变化无变化无明显无明显变化变化层厚层厚减小减小较慢较慢层厚层厚减

18、小减小较快较快完全完全消失消失较快较快完全完全消失消失快快1 1、酯在碱性条件下水解速率、酯在碱性条件下水解速率最快最快，其次是酸性条件，中性条件，其次是酸性条件，中性条件下几乎不水解；下几乎不水解； 在强碱的溶液中酯水解趋于在强碱的溶液中酯水解趋于完全完全。2 2、温度越高，酯水解程度、温度越高，酯水解程度越大越大。 （水解反应是吸热反应水解反应是吸热反应）2 2、乙酸乙酯的水解、乙酸乙酯的水解 OCH3C-O-C2H5 +H2O= 稀稀H2SO4 OCH3C-OH + C2H5OH= OCH3C-O-C2H5 + NaOH= OCH3C-ONa + C2H5OH= 酯为什么在中性条件下难水

19、解，而在酸、碱性酯为什么在中性条件下难水解，而在酸、碱性条件下易水解？条件下易水解？ 酯的水解反应在酸性条件好，还是碱性条件好？酯的水解反应在酸性条件好，还是碱性条件好？酯在无机酸、碱催化下，均能发生水解反应，其中在酸酯在无机酸、碱催化下，均能发生水解反应，其中在酸性条件下水解是可逆的，在碱性条件下水解是不可逆的。性条件下水解是可逆的，在碱性条件下水解是不可逆的。酯水解的规律：酯水解的规律： 酯酯 + + 水水 无机酸无机酸 酸酸 + + 醇醇无机碱无机碱酯酯 + + 水水盐盐 + + 醇醇酯的化学性质酯的化学性质酯可以水解生成相应的酸和醇。酯可以水解生成相应的酸和醇。 O O R-C-OR

20、+ H-OH R-COH+HOR无机酸无机酸RCOOR+NaOH RCOONa + ROH酯化反应与酯水解反应的比较酯化反应与酯水解反应的比较 酯酯 化化 水水 解解反应关系反应关系催催 化化 剂剂催化剂的催化剂的其他作用其他作用加热方式加热方式反应类型反应类型NaOH中和酯水解生成的中和酯水解生成的CH3COOH，提高酯的水，提高酯的水 解率解率CH3COOH+C2H5OH CH3COOC2H5+H2O浓浓 硫硫 酸酸稀稀H2SO4或或NaOH吸水，提高吸水，提高CH3COOH与与C2H5OH的转化率的转化率酒精灯火焰加热酒精灯火焰加热热水浴加热热水浴加热酯化反应酯化反应 取代反应取代反应水

21、解反应水解反应取代反应取代反应酯化酯化水解水解练习练习:2.胆固醇是人体必需的生物活性物质胆固醇是人体必需的生物活性物质，分子式为分子式为C27H46O 。一种一种胆固醇酯的胆固醇酯的液晶材料液晶材料，分子式为，分子式为C34H50O2 。合成合成这种胆固醇酯的羧酸是这种胆固醇酯的羧酸是( ) A. C6H13COOH B. C6H5COOH C. C7H15COOH D. C3H7COOHB1、1mol有机物有机物 与足量与足量NaOH 溶溶液充分反应，消耗液充分反应，消耗NaOH 的物质的量为（ ） A5mol B4mol C3mol D2molCOOCH3CH3COOCOOHB3、一环酯

22、化合物，结构简式如下：试推断：试推断：. .该环酯化合物在酸性条件下水解的产物是什么？该环酯化合物在酸性条件下水解的产物是什么？ 写出其结构简式；写出其结构简式；. .写出此水解产物与金属钠反应的化学方程式；写出此水解产物与金属钠反应的化学方程式；3.3.此水解产物是否可能与此水解产物是否可能与FeClFeCl3 3溶液发生变色反应？溶液发生变色反应？4你能写出你能写出C4H8O2的同分异构体吗？的同分异构体吗？提示：提示：属于羧酸的同分异构体：属于羧酸的同分异构体：CH3CH2CH2COOH， ；属于酯的同分异构体：；属于酯的同分异构体：5某有机化合物结构简式如图所示，关于某有机化合物结构简

23、式如图所示，关于该化合物的下列说法中不正确的是该化合物的下列说法中不正确的是 ().A该化合物能发生消去反应该化合物能发生消去反应B1 mol该化合物与该化合物与NaOH溶液完全反应，最多可消耗溶液完全反应，最多可消耗6 mol NaOHC该化合物能和溴的该化合物能和溴的CCl4溶液发生加成反应溶液发生加成反应D该化合物在稀硫酸存在下水解所得产物之一可发生该化合物在稀硫酸存在下水解所得产物之一可发生 消去反应消去反应解析：解析：由有机物的结构简式可知该有机物分子结构中的由有机物的结构简式可知该有机物分子结构中的酚羟基、酚羟基、COOH和和 均能与均能与NaOH溶液反应，溶液反应，且且1 mol

24、该有机物能与该有机物能与6 mol NaOH完全反应；有机物分子完全反应；有机物分子结构中含结构中含 ，能使，能使Br2的的CCl4溶液褪色；该有机溶液褪色；该有机物在稀物在稀H2SO4的作用下发生水解反应生成的作用下发生水解反应生成 ，与醇羟基相邻的碳原子上含有氢原，与醇羟基相邻的碳原子上含有氢原子，能发生消去反应；该有机化合物分子结构中无醇羟子，能发生消去反应；该有机化合物分子结构中无醇羟基和卤素原子，不能发生消去反应基和卤素原子，不能发生消去反应答案：答案： A6某有机化合物某有机化合物X，经过下列变化后可在一定条件下得到，经过下列变化后可在一定条件下得到乙酸乙酯，则有机物乙酸乙酯，则有

25、机物X是是 ()AC2H5O BC2H4CCH3CHO DCH3COOH解析：解析： Y与与Z可以生成可以生成CH3COOCH2CH3，说明，说明Y、Z分别分别为乙醇和乙酸；因为乙醇和乙酸；因X可以氧化成乙酸，又可以还原为乙醇，可以氧化成乙酸，又可以还原为乙醇，则则X为乙醛为乙醛答案：答案：C6由乙烯和其他无机原料合成环状化合物由乙烯和其他无机原料合成环状化合物E，其合成过程如下，其合成过程如下(水及其他无机产物均已省略水及其他无机产物均已省略)：试通过分析回答下列问题：试通过分析回答下列问题：(1)写出写出C的结构简式的结构简式_(2)物质物质X与与A互为同分异构体，互为同分异构体，则则X可

26、能的结构简式为可能的结构简式为_(3)指出上图变化过程中指出上图变化过程中的有机反应的反应类型：的有机反应的反应类型：_.(4)D物质中官能团的名称为物质中官能团的名称为_(5)写出写出B和和D生成生成E的化学方程式的化学方程式(注明反应条件注明反应条件)：_.解析：解析：由框图关系结合所给信息可直接推出：由框图关系结合所给信息可直接推出：A是是BrCH2CH2Br，B是是HOCH2CH2OH，C是是OHCCHO，D是是HOOCCOOH.答案：答案：(1)OHCCHO(2)CH3CHBr2(3)加成反应加成反应(4)羧基羧基CCOCH2CH2OOO+ 2H2O浓硫 酸COOHCOOH+CH2O

27、HCH2OH请回答下列问题：请回答下列问题：(1)A在标准状况下的密度为在标准状况下的密度为_(2)B的密度比水的密度比水_，B中含氧官能团的名称为中含氧官能团的名称为_(3)反应反应的化学方程式为的化学方程式为_(4)反应反应的反应类型为的反应类型为_(5)4.4 g C物质完全燃烧消耗物质完全燃烧消耗_ mol 氧气氧气解析：解析：根据根据1 mol B与足量金属钠反应生成标准状况下与足量金属钠反应生成标准状况下的的H2 11.2 L，可以推断，可以推断B中含有一个羟基或一个羧基，中含有一个羟基或一个羧基，又又B不与不与NaHCO3溶液反应，则溶液反应，则B中含有一个羟基再结中含有一个羟基再结合合AE的转化关系，可以推断的转化关系，可以推断A为为CH2 = = CH2，B为为CH3CH2OH，C为为CH3CHO，D为为CH3COOH，E为为CH3COOCH2CH3.6分子式为分子式为C3H6O2的有机物有多种同分异构体，现有其的有机物有多种同分异构体，现有其中的四种中的四种X、Y、Z、W，它们的分子中均含甲基，将，它们的分子中均含甲基，将它们分别进行下列实验以鉴别，其实验记录如下：