【创新设计】高考化学一轮复习 第5节 乙酸 羟酸和酯课件 大纲人教

第十三章烃的衍生物第五节乙酸羧酸和酯复习目标展示1.了解乙酸的结构、性质和用途，掌握乙酸乙酯的制取方法及羧酸和醇发生酯化反应的一般规律。2.掌握羧酸的结构、性质与用途，理解酯的制取方法及反应规律。此类试题内容主要包括：（1）羧酸的结构特点及重要性质（酸性、酯化反应）；（2）乙酸的化学性质及物理性质；（3）酯的制取以及重要反应（水解）；试题以选择题和填空题的形式出现，前者考查乙酸及其他羧酸的性质、结构和用途，后者主要考查与羧酸有关的有机合成反应及相关有机物合成的知识。知识点1乙酸问题1：乙酸的组成和结构特点？1.结构：分子式

，结构简式

，官能团是

。问题2：乙酸的物理性质和化学性质？2.物理性质：乙酸是一种有

气味的无色液体，温度低于16.6℃时，凝结成像冰一样的晶体，故无水乙酸又叫

，易溶于水和乙醇。3.化学性质（1）弱酸性：CH3COOH

+

（酸性,能使

紫色石蕊试液变红）。CH3COOHCH3—COOH—COOH刺激性冰醋酸CH3COO-H+(2)酯化反应：CH3COOH＋CH3CH2OHH2O＋，

和

起作用，生成

和

的反应叫做酯化反应。浓H2SO4的作用：

、

。【思维延伸】

酯化反应的反应机理和实质羧酸分子脱羧基上的羟基，醇分子脱羟基上的氢原子，羟基和氢原子结合生成水，其余部分相互结合生成酯。简称“羧脱羟基醇脱氢，生成产物酯和水”。可用18O原子作示踪原子，证明酯化反应的机理如下：酯水催化剂催化剂酸醇知识点2羧酸问题3：羧酸的通式和通性？4.饱和一元羧酸通式：

（n≥1），或

（n≥0）；酸性：饱和一元羧酸随碳原子数的增加，酸性

。CnH2nO2CnH2n+1COOH减弱5.化学性质：与乙酸相似，具有

，能发生

反应。问题4：甲酸的结构和性质特点？6.几种特殊的羧酸（1）甲酸①结构：分子式是CH2O2，结构式是，官能团是和

。②物理性质：

色有

气味的液体，有腐蚀性，

溶于水。③化学性质：兼有

（含—CHO）和

（含—COOH）的性质，如+NaOH

+

，酸性酯化—COOH无刺激性易醛羧酸HCOONaH2O

。（2）不饱和羧酸：分子中含有CC或CC和—COOH,具有羧酸和不饱和烃的性质，如丙烯酸（CH2CH—COOH）、肉桂酸（CHCH—COOH）。【思维延伸】

羧酸的分类方法CO2↑+2Ag↓+4NH3+2H2O知识点3酯类问题5：酯类的概念？其通式和通性？其结构特征及同分异构现象？7.概念：

与

作用失水而生成的一类化合物，它含有的官能团为

。8.同分异构体：饱和一元羧酸与饱和一元醇形成的酯的通式为

（n≥0,m≥1）或

（n≥2）,碳原子数相同的饱和一元羧酸与酯互为同分异构体。醇羧酸CnH2nO29.性质（1）物理性质：一般酯的密度比水

，难溶于水，易溶于乙醇、乙醚等有机溶剂，低级酯是具有

气味的液体。（2）化学性质——水解反应（以乙酸乙酯为例）①碱性条件：

。②酸性条件：

。小芳香【思维延伸】

酯的水解反应是酯化反应的逆反应,酯水解时的断键位置如

右所示：(酯化时形成的键断裂),无机酸或碱对两个反应都可起催化作用，可通过改变反应条件实现对反应方向的控制。(1)酯化反应选用浓H2SO4作催化剂，同时浓硫酸又作为吸水剂，有利于反应向酯化方向进行。(2)酯的水解反应选用NaOH作催化剂，同时中和羧酸，可使酯的水解反应完全。(3)H2SO4只起催化作用，不能使酯化反应完全，也不能使酯的水解反应完全，书写方程式时要用“”表示水解时选用稀硫酸有利于向水解方向进行。考点1乙乙酸乙酯的制制备1.实验原理理CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O。2.实验装置置（如图所示））3.实验现象象：收集试管内内液体分层，，上层是透明明的油状液体体，有果香味。要点深化制备乙酸乙酯酯有关问题分分析（1）生成乙乙酸乙酯反应应的特点：①①反应很慢，，即反应速率率很小。②反应是是可逆的，反反应生成的乙乙酸乙酯在同同样的条件下下又部分地发生水水解反应，生生成乙酸和乙乙醇。（2）生成乙乙酸乙酯反应应的条件及其其意义：①加加热的主要目目的是提高反应速率率，其次是使使生成的乙酸酸乙酯挥发，，有利于收集集，提高乙醇、乙乙酸的转化率率。②以浓硫硫酸做催化剂剂，提高反应应速率。③以浓硫硫酸做吸水剂剂，使平衡右右移，提高乙乙醇、乙酸的的转化率。（3）实验室室里制取乙酸酸乙酯时要注注意：①化学学药品加入大大试管时，应应先加入乙醇醇，再慢慢加加入浓硫酸，，然后再加入入无水醋酸，，切勿先加浓浓硫酸，以免免溶液飞溅发发生事故。②②为防止反应应物发生暴沸沸，加热前应应加入几粒沸沸石（或碎瓷瓷片）。③加加热要先小火火加热，后大大火加热。④④导气管末端端勿浸入液体体内，以防液液体倒吸。（4）饱和和Na2CO3溶液的作用用：①中和和乙酸。②②溶解乙醇醇。③减少少乙酸乙酯酯的溶解。。【例1】可可用图示装装置制取乙乙酸乙酯（（酒精灯等在图中中均已略去去）。请填填空：（1）试管管a中需要要加入浓硫硫酸、冰醋醋酸和乙醇各2mL，，正确的加加入顺序及及操作是。（2）为防防止a中的的液体在实实验时发生生暴沸,在在加热前应应采取的措施是。（3）实验验中加热试试管a的目目的是：①；②。先加入2mL乙醇醇，然后边边摇动试管管边慢慢加入入2mL浓硫酸，，再加入2mL冰冰醋酸在试管a中中加入几粒粒沸石（或或碎瓷片））加快反应速速率及时将产物物乙酸乙酯酯蒸出，以以利于平衡衡向生成乙乙酸乙酯的的方向移动（4）试管管b中加有有饱和Na2CO3溶液，其作作用是。（5）反应应结束后，，振荡试管管b，静置置，观察到到的现象是是。解析：本题实验装装置基本上上直接来源源于教材中中乙酸乙酯酯的制备装装置，主要要考查实验验的反应原原理、实验验现象、实实验操作及及简单的实实验设计能能力等，反反映了试题题回归教材材的动向。。吸收随乙酸酸乙酯蒸出出的少量酸酸性物质和和乙醇，降降低乙酸乙酯的溶解解度b中液体分分层，上层层是透明的的油状液体体变式练习1.如右图图所示，在在试管甲中中先加入2mL95%的的乙醇，并边边摇动边缓缓缓加入2mL浓浓硫酸，充充分摇匀，冷冷却后再加加入2g无水乙酸酸钠，用玻玻璃棒充分搅搅拌后将试试管固定在在铁架台上上。在试管乙中加加入5mL饱和碳碳酸钠溶液液，按图连连接装置，，用酒精灯对试管甲甲加热，当当观察到试试管乙中有有明显现象象时停止实实验。。试试回回答答：：(1)试试管管乙乙中中观观察察到到的的现现象象是。（2））加加入入浓浓硫硫酸酸的的目目的的是是。液体体分分层层，，上上层层是是透透明明的的油油状状液液体体制乙乙酸酸；；做做催催化化剂剂和和吸吸水水剂剂（3））该该实实验验中中使使用用球球形形管管除除起起冷冷凝凝作作用用外外，，另另一一重重要要作作用用是。（4））试试管管乙乙中中饱饱和和碳碳酸酸钠钠溶溶液液的的作作用用是。考点点2酯化化反反应应类类型型和和生生成成酯酯的的类类型型1.一一元元羧羧酸酸和和一一元元醇醇的的酯酯化化反反应应防止止倒倒吸吸有利利于于分分层层和和除除去去酯酯中中混混有有的的杂杂质质2.一一元元羧羧酸酸与与二二元元醇醇或或二二元元羧羧酸酸与与一一元元醇醇间间的的酯酯化化反反应应3.无无机机含含氧氧酸酸与与醇醇形形成成无无机机酸酸酯酯+4.高级级脂脂肪肪酸酸与与甘甘油油形形成成油油脂脂5.多多元元醇醇与与多多元元羧羧酸酸发发生生酯酯化化反反应应形形成成环环酯酯。。6.羟羟基基酸酸的的酯酯化化反反应应（1））分分子子间间的的酯酯化化反反应应（2））分分子子内内的的酯酯化化反反应应要点点深深化化1.烃烃的羟羟基衍衍生物物比较较物质结构简式羟基氢原子活泼性酸性与钠反应与NaOH的反应与NaHCO2的反应乙醇CH3CH2OH增强中性能不能不能苯酚C6H5OH很弱,比H2CO2弱能能不能乙酸CH3COOH强于H2CO2能能能2.烃烃的羰羰基衍衍生物物比较较物质结构简式CO键稳定性与H2加成其他性质乙醛CH2CHO易断裂能醛基中C—H键易被氧化乙酸CH3COOH难断裂不能羟基中C—O键易断裂乙酸乙酯CH3COOC2H5难断裂不能酯链中C—O键易断裂【例2】（（2008··天津津卷）某天天然有有机化化合物物A仅仅含C、H、O元素，与与A相相关的的反应应框图图如下下：（1））写出出下列列反应应的反反应类类型：：S→A第①①步反反应、B→→D、D→E第①①步反反应、A→→P。（2））B所所含官官能团团的名名称是是。（3））写出出A、、P、、E、、S的的结构构简式式：A：、、取代(或水水解)反应应加成反反应消去反反应酯化(或取取代)反应应碳碳双双键、、羧基基P：E：、S：。、(4)写出出在浓浓H2SO4存在并并加热热的条条件下下,F与足足量乙乙醇反反应的的化学方程程式:。(5)写出出与D具有有相同同官能能团的的D的的所有有同分分异构构体的的结构构简式：解析：：框图中中给出出了G的分分子式式为C4H4O4Na2，其是是由F与足足量NaHCO3反应而而得到到的，，结合合该化化学式式不难难推出出：G为二二元羧羧酸钠；F是由由B加加成H2而产生生，说说明B中应应含有有碳碳碳双键键或碳碳碳三三键，故故G应应无支支链，，只能能为：：NaOOC——CH2—CH2—COONa，，则F为为：HOOC——CH2—CH2—COOH，B为：：HOOC—CHCH——COOH或HOOC——CC—COOH;根据据D→→E过过程中中数据据变化化为276－114＝162，由由此不不难想想到，，D消消去2molHBr生成成E，，推知知B为为：HOOC——CHCH—COOH，，D为为，，E为：：，，由B向前前推理理并结结合其其他信信息(A的的相对对分子子质量量为134，由由S水水解产产生)可知知S为为：变式练练习2.某某有机机化合合物X（C7H8O）与与另一一有机机化合合物Y发生生如下下反应应生成化化合物物Z（（C11H14O2）:X+YZ+H2O。（1））X是是下列列化合合物之之一，，已知知X不不能与与FeCl3溶液发发生显显色反应，，则X是（（））（2））Y的的分子子式是是，可能能的结结构简简式是和。（3））Y有有多种种同分分异构构体，，其中中的一一种同同分异异构体体E发发生银银镜反应后后，其其产物物经酸酸化可可得到到F（（C4H8O3）。F可发发生反反应：该该反应应的类类型是，E的的结构构简式式是。（4））若Y与E具有有相同同的碳碳链，，则Z的结结构简简式为为。C4H8O2CH3CH2CH2COOHCH3CH(CH3)COOH酯化反应应(或取取代反应应)HO—CH2CH2CH2—CHO客观题酯的水解解反应不不仅仅是是酯的性性质，因因反应条条件不同同和水解产物物不同而而表现出出多变的的后续反反应，酯酯的碱性性条件下水解解的耗碱碱量就是是后续反反应考查查的最佳佳角度，，用来考查查对典型型官能团团的准确确判断。。【考题一】1mol与与足量的NaOH溶液充充分反应应，消耗耗NaOH的物物质的量量为（））A.6molB.5molC.4molD.3mol审题视点点：（1）仔仔细审视视结构简简式中酯酯基数目目。（2）认认真分析析酯基水水解产生生官能团团的性质质，是审审题的要要点。（3）在在原有官官能团中中，除酯酯基外，，还有哪哪些官能能团能和和NaOH反应。思路点拨拨：根据有机机物的结结构简式式知，1mol有机机物含有有1mol酚羟基、、1mol酚酚酯基、、1mol醇醇酯基、、1mol醇醇羟基，，其中1mol酚羟羟基消耗耗1molNaOH、1mol酚酯酯基水解解消耗2molNaOH，，1mol醇醇酯基水水解消耗耗1molNaOH，醇醇不能与与碱反应应。故1mol该有有机物最最多消耗耗4molNaOH。标准答案案：C高分解密密本题易混混淆酚酯酯基和醇醇酯基，，不理解解氢氧化化钠在酯酯水解反反应中所起的的作用，，没有考考虑水解解生成酚酚羟基与与碱能反反应，或或忽视醇羟基基和酚羟羟基的区区别，醇醇不能与与碱反应应等。在在有机反反应中，能与与氢氧化化钠反应应的有机机物有：：（1））羧酸，，发生中中和反应；（2）酚，，发生中中和反应应（3））酯，实实质中和和羧酸（（若酚酯，中和和产物酚酚和羧酸酸）；（（4）卤卤代烃，，实质是是中和——X。值得注意意：酚酯酯与氢氧氧化钠溶溶液反应应生成羧羧酸钠和和酚钠。。中学有机化化学中易易混官能能团有：：（1））醇羟基基、酚羟羟基和羧羧基中的羟基；；（2））酚酯基基和醇酯酯基；（（3）醛醛基与羰羰基。在在平时学习中，，注意区区别与总总结。主观题酯类作为为烃的含含氧衍生生物转化化关系链链条中的的终点物物质，具有有极高的的知识综综合性，，使多种种衍生物物的性质质应用达到了了新的高高度，有有机试题题凭借酯酯类集成成了有机机物典型性质质的关系系和规律律。【考题二】（16分）肉肉桂酸甲甲酯M，，常用于调制具具有草莓莓、葡萄萄、樱桃桃、香子子兰等香味味的食用用香精。。M属于于芳香族族化合物，，苯环上上只含一一个直支支链，能能发生加聚聚反应和和水解反反应。测测得M的的摩尔质质量为162g·mol-1，只含碳碳、氢、、氧，且且原子个个数之比比为5∶5∶∶1。（1）肉肉桂酸甲甲酯的结结构简式式是。（2）G为肉桂桂酸甲酯酯的一种种同分异异构体，，其分子子结构模模型如图图所示（图图中球与与球之间间连线表表示单键键或双键键）。G的结构构简式为。（3）用用芳香烃烃A为原原料合成成G的路路线如下下：①化合物物E中的的官能团团有（填名称称）。②E→F的反反应类型型是，F→G的化化学方程程式为。。③写出符符合下列列条件的的F的同同分异构构体的结结构简式式（只写写一种）。。苯环、羧羧基、羟羟基消去反应应i.分子子内含苯苯环，且且苯环上上只有一一个支链链；ii.在在催化剂剂作用下下，1mol该物质质与足量量氢气充充分反应应，最多多消耗5molH2；iii.它不能能发生水水解反应应。④框图中中D到F的转化化，先发发生催化化氧化、、后发生生消去反反应，能能不能先发发生消去去反应，，后发生生催化氧氧化？（填“能能”或““不能”）；；理由是是。不能因为—OH直接接相连的的碳原子子上没有有氢原子子，该醇醇羟基不不能被催催化氧化化，如果果先消去去，生成成碳碳双双键，在在醛催化化氧化过过程中，，碳碳双双键也会会被氧化化，导致致副产物物增多点评错误原因：（（1）分子式式求算不准，，得出错误结结构简式。（2）限制条条件下，结构构的判断能力力差。（3）醇羟基基的氧化是有有结构前提的的，该醇不能能被氧化。（4）在转化化过程中，要要保护某些官官能团，故反反应的顺序选选择极为重要。（5）该同学学答案中G的的结构简式漏漏写碳碳双键键；苯环做为为官能团未写出；F→G的化学学方程式未写写出；简答表表达显然不准准确，似是而非，醛醛基易被氧化化为羧基。点拨（1）肉桂桂酸甲酯的的最简式为为C5H5O，设它的的分子式为为（C5H5O）n，M=162g·mol-1,（60+5+16）n=162，n=2，故故它的分子式式为C10H10O2。结合题意意知，肉桂桂酸甲酯分分子中含有苯环、酯酯基（—COO—））和碳碳双双键，因为为苯环上只只含一个直支链，，故苯环上上的直支链链为—CHCH——COOCH3。（2）根根据球棍模模型知，黑黑球表示碳碳原子，白白球表示氢氢原子，花花球表示氧原原子。根据据碳原子形形成四个共共价键（一一个双键视视为两个共价键）），氧原子子形成两个个共价键，，氢原子形形成一个共共价键推知G的结结构简式。。（3）根根据框图中中的反应条条件、化学学式和结构简式知知，A到B发生加成成反应，B到C发生生水解反应应，C到D是醇羟基基发生催化化氧化反应应，D到E是醛基发发生催化氧氧化反应，，E到F发发生消去反反应，F到到G发生酯酯化反应。。A、B、、C、E、、F的结构构简式分别别为：作答与批改改实录题后反思有机物推断断技巧：推推断有机物物可以采用用顺向思维维法，即由由反应物推推断中间产产物，最后后推知最终终产物的结结构。当已已知反应物物的结构式式或分子式式时，可以以采用顺向向思维法推推断。逆向向思维法推推断有机物物结构，即即由产物向向反应物推推断。当反反应物未知知，产物或或中间产物物的结构已已知，可以以采用逆推推法。如本本题推断F的结构简简式时可采采用逆推法法。在解答答综合题时时，往往需需要顺向思思维法、逆逆向思维法法的综合运运用，也称称为综合法法。在有机机合成中，，保护官能能团就是设设计路线使使指定官能能团发生反反应，避免免其他官能能团发生反反应。例如如利用烯醇醇制烯醛，，先利用烯烯醇与HX发生加成成反应，后后醇被催化化氧化制醛醛，最后发发生消去反反应得烯醛醛。与HX先加成、、后消去的的目的是保保护碳碳双双键。1.（（5分分））（2007··上上海海能能力力测测试试））人剧剧烈烈运运动动，，骨骨骼骼肌肌组组织织会会供氧氧不不足足，，导导致致葡葡萄萄糖糖无无氧氧氧氧化化，，产产生生大大量量酸酸性性物物质质（分分子子式式为为C3H6O3），，如如果果该该物物质质过过度度堆堆积积于于腿腿部部，，会会引引起起肌肉肉酸酸痛痛，，体体现现该该物物质质酸酸性性的的基基团团是是（（））A.羟羟基基B.甲甲基基C.乙乙基基D.羧羧基基解析析：：羧基基能能发发生生电电离离产产生生H+。答案案：：D2.（（5分分））（（改编编）如如图图是是某某有有机机分分子子的的比比例例模型型，，黑黑色色的的是是碳碳原原子子，，白白色色的的是是氢氢原原子子，，灰色色的的是是氧氧原原子子。。该该物物质质不不