新人教版高中化学选修5羧酸教案

羧酸复习目标：1、掌握较酸、酯的典型代表物的组成和结构特点，知道它们的转化关系。2、了解较酸、酯的主要性质。复习重点、难点：较酸、酯的主要化学性质。课时划分：一课时。教学过程知识梳理一、乙酸：1、分子式，结构式，结构简式，其官能团是决定它的化学性质。2、乙酸的物理性质：是有强烈刺激性气味的的—色—体，沸点，低于16.6℃时，乙酸就会凝结成冰状的—体，俗称为，乙酸—溶于水和乙醇。3、乙酸的化学性质：（1）弱酸性：电离方程式为。①从结构上看，CHCOOH表现弱酸性的原因是 键在一定条件下能发生断裂。3②可使—色的石蕊试液变—，其酸性比碳酸—，如CaCO3+CH3COOH-->［练习1］有四种相同浓度的溶液：①蚁酸②碳酸③乙酸④石碳酸，3它们的酸性由弱到强的顺序为。［练习2］将甲基、羟基、竣基和苯基四种不同的原子团两两结合后形成的化合物的水溶液呈酸性的物质有一种。（2）酯化反应：。①从结构上看，较酸与醇发生酯化反应的实质是较酸中的键断裂脱去—，醇中的键断裂脱去中的—原子。在科学研究中，为了对此反应实质进行验证，通常采用“示踪原子法”。如：CH3c0180H与CH3cH20H的反应（用结构式表示）②实验中加碎瓷片的目的是。③浓硫酸的作用是。④在实验中加入冰醋酸和无水乙醇的目的是。⑤加入饱和Na2CO3的作用是 。（想一想，能TOC\o"1-5"\h\z否用NaOH代替Na2CO3? ）⑥导气管不能伸入NaCO3的饱和溶液中，原因是 ，的导气管在本实验中的作用是 23。［练习3］能用于除去乙酸乙酯中乙酸和乙醇杂质的试剂是（ ）A、饱和Na2CO3 B、NaOH溶液C、苯D、浓硫酸［练习4］下列说法正确的是（ ）A、酸和醇发生的一定是酯化反应 B、浓硫酸在酯化反应中只起催化作用C、酯化反应中较酸脱去竣基中的羟基，醇脱去羟基上的氢原子D、欲使酯化反应生成的酯分离并提纯，可将酯蒸汽的导管伸人饱和碳酸钠溶液的液面下，再用分液漏斗分离4、乙酸的制备;(1)实验室制法：。(2)工业制法：1、发酵法(3)乙烯氧化法：。。(4)乙醇氧化法：。。(5)丁烷直接氧化法：。［练习5］某酯由醇A和较酸B反应制得，A可被氧化成B，原酯是()A、CHCOOCHB、CHCOOCHC、HCOOCHD、CHCOOCH二、羧酸… ― 37 5n 37 251、定义：和直接相连的物质叫做较酸。2、饱和一元较酸：通式为 或 。如：CHCHCOOH称为 3 2 ；苯甲酸为 ；HCOOC—COOH称为 。一复习：饱和一元醇的通式 ，饱和一元醛(或酮)的通式 ，苯酚及其同系物的通式。3、分类：(1)按烃基分和。(2)按羧基的数目分和等。(3)按碳原子的数目分和。介绍一些其它的酸：如丙烯酸、苯甲酸、硬脂酸、软脂酸、油酸等。4、较酸的通性(1)同性(与乙酸相似)(具有弱酸性及能发生酯化反应)如：CH2CH2COOH+QH浓硫酸ROHHOOCCH2CH2加热(2)递变规律小-COOH中随着碳原子数的增多，酸性逐渐。饱和一元较酸中的最强酸TOC\o"1-5"\h\z是 。［练习6］已知CH2C1COOH的酸性强于CH3cOOH，则CHC12COOH的酸性比CH2C1COOH的酸性。C1CHCHcOoH的酸性比CHCHC1COOH。 ” ”书写化学方程式： 3COOHHOGH21、COOH+HOCH口2、nHOOC—COOH+nHOCHCHOH一22(3)特殊性：HCOOH可发生银镜反应。三、酯1、定义：酸(有机酸和无机含氧酸)与醇反应的产物。如：CHOH+HC1一25HO—NO+CHOH-2、通式：R—COO—R(其中两个烃基R可不一样，左边的烃基还可以是H)［练习7］写出CHO的同分异构体(与醇、醚、醛、酮的同分异构体相比)饱和一元醇与饱和一元酸反应生成的酯的通式：°(n)与的通式一样。两者互为。3、通性(1)物理性质：不溶于水、易溶于有机溶剂。密度小于水，低级酯有果香味。(2)化学性质a、中性物质;b、水解(可逆、取代反应)酸性条件： 碱性条件： 另：酸也可以与酚发生酯化反应。［练习8］写出下列物质水解的反应方程式：h3chc<尸血+此口 ►xoocz小结：能发生银镜反应的物质：(1)醛类：如(2)甲酸：如(3)甲酸盐：如(4)甲酸某酯：如其它：如葡萄糖、麦芽糖等。［练习9］醇羟基、酚羟基和较酸羟基的比较：(能发生的反应，请同学们自己写出相关的方程式)物质结构简式羟基中H原子的活泼性酸性与钠反应与NaOH反应与NaCO2 3反应与NaHCO3的反应乙醇苯酚乙酸［拓展练习10］填空：甲酸有2个官能团：和，所以能表现出较酸和醛两方面的性质。①具有一COOH的性质(甲酸是一元较酸中酸性最强的酸)，如：TOC\o"1-5"\h\z酯化：HCOOH+CHOH >3复分解：HCOOH+NaCO >2 3②具有一CHO的性质，如：银镜反应： 与Cu(OH)2的反应： 疑难点拨一、酯化反应实验注意事项：a.该反应要加入几片碎瓷片或少量小沸石，其原因是如果该反应开始直接强热，将使乙酸和乙醇挥发逸出，降低原料的利用率和产量，加入碎瓷片或沸石主要是防止溶液暴沸。b.浓硫酸的作用主要是催化剂、吸水剂，该反应是可逆反应，加浓硫酸可以缩短到达平衡所需的时间及促使反应向生成乙酸乙酯的反应方向进行。c.装置用烧瓶或试管。试管倾斜成45°(使试管受热面积大)。弯导管起冷凝回流作用。导气管不能伸入饱和NaCO溶液中（防止NaCO溶液倒吸入反应装置中）。d.化学药品加入大试管时，切莫先加浓硫酸。加热要小心均匀地进行，以防乙酸、乙醇的大量挥发、液体剧烈沸腾。加热的主要目的是提高反应速率，其次是使生成的乙酸乙酯挥发而收集，提高乙醇、乙酸的转化率。e.饱和NaCO溶液的作用：乙酸乙酯在饱和Na2c03溶液中的溶解度较小，减小溶解，利于分层。挥发出的乙酸与N；2c03反应，除掉乙酸：挥发出的乙醇被Na2c03溶液吸收。避免乙酸特殊气味干扰乙酸乙酯的气味。 23注意：饱和Na2c03溶液不能换成NaOH溶液，否则，会使生成的酯水解。f.如果用含氧的3同位素18O的乙醇与乙酸作用，可发现，所生成的乙酸乙酯分子里含有18O原子。这就是说，酯化反应的一般过程是较酸分子里的羟基与醇分子里羟基上的氢原子结合成水，其余部分互相结合生成酯。酯化反应又属于取代反应。二、酯化反应类型1、定义：酸和醇起作用，生成酯和水的反应叫做酯化反应。酸指有机酸或无机含氧酸，产物必须是酯和水，否则不属于酯化反应。2、酯化反应机理：发生酯化反应时，有机酸脱去一0H,醇脱羟基一H3、区别硝酸酯和硝基化合物：结构中有一NO2的并不一定是硝酸酯。若硝基通过氧原子CH2ONO2和烃基碳原子相连是硝酸酯，如：ch3—o—no2，V ，若硝基直接连在烃基碳原子上的是硝基化合物，如：2、酯化反应种种⑴一元较酸与一元醇形成低级酯。如乙酸与乙醇的反应生成乙酸乙酯。CH3COOH+HO-C2H5浓岁Bch3COOC2H5+oh2⑵硝酸与一元醇（或多元醇）、纤维素等形成硝酸酯。如硝酸与乙醇的酯化反应生居硝酸乙酯。硝酸与丙三醇的酯化反应生成三硝酸甘油酯（硝化甘油）。h2c-oh h2c-o-no2IHC-OH+3HO-NO2—AHC-O-NO2+3OH2C-OH C-O-NO2硝酸与纤维素的酯化反应生成纤维素硝酸酯。[（C6H7O2i（OH）3]n+nHO-NO2 >■KC6H7O2J（ONO2yn+3OH2⑶高级脂肪酸与甘油形成油酯。如硬脂酸与甘油，酯化生成硬脂酸甘油酯。⑷二元较酸与二元醇间生成环酯。如乙二酸与乙二醇酯化生成六元环乙酯。⑸a—羟基酸间形成交酯。如羟基丙酸间酯化生成六元环丙交酯。⑹二元较酸与二元醇间缩聚成聚酯。如对苯二甲酸与乙二醇反应生成聚对苯二甲酸乙二酯。三、竣酸一般情况下为何不与氢气加成?较酸中羰基受烃基的影响变得很不活泼，在一般情况下，不起醛、酮中羰基所特有的加成反应，在200℃以下，不能用一般的化学还原剂或催化还原法进行还原.只有在300〜400℃和200〜300大气压下，用铜、锌、亚铭酸镍等作催化剂时，才能使较酸还原成醇.0 催化剂+2HLs-s'大气压，R—CH厂OH+H4长直链的较酸容易从油脂水解中获得，而获得相应的长直链的醇却并不容易.因此将竣酸还原成醇具有一定的实际意义.对于简单的醇就无须通过酸的还原.氢化锂铝是还原能力特别强的还原剂，它可以使较酸直接还原成醇，产量较高，还原过程如下：4R—COOH+3LiAlH14H2+2LiAlO2+（RCHQ）4A1Li -4RCH2OH但由于这种方法制得的醇比较昂贵，目前只应用在实验室和工业上某些贵重原料一一药物和激素的合成.将较酸变成醇，除直接还原外，还可经过两步法还原成醇，先酯化，再把酯还原.典例剖析例1.某有机物X能发生水解反应。水解产物为Y和2。同温同压下，相同质量的Y与Z的蒸气所占体积相同，化合物X可能是 （）A.乙酸丙酯B.甲酸乙酯C.乙酸甲酯D.乙酸乙酯解析：能发生水解反应的X属于酯，水解产物Y、Z应属于较酸与醇。相同质量的Y与Z的蒸气所占体积相同即物质的量相同，说明Y与Z的相对分子质量相等，因乙酸与丙醇的相对分子质量均为60,乙醇与甲酸的相对分子质量均为46,所以选AB。答案：A、B例2.苯甲酸（CHCOOH）和山梨酸（CH—CH=CH—CH=CH—COOH）都是常用的食品防腐剂。下列物质中只能与其中一种酸发生反应的是 （）A.金属钠B.氢氧化钠C.澳水D.乙醇解析：竣基一COOH的典型化学性质是：能与活泼金属发生置换反应、能与碱发生中和反应、能与醇类物质发生酯化反应。而较基不能与澳水发生任何反应，但C=C双键可与澳水发生加成反应。答案：C例3.拟除虫菊酯是一类高效、低毒、对昆虫具有强烈触杀作用的杀虫剂，其中对光稳定的澳氰菊醋的结构简式如右图：P,下列对该化合物叙述正确的是（）A.属于芳香烃 B.属于卤代烃C.在酸性条件下不水解 D.在一定条件下可以发生加成反应解析：因为该有机物中除含有C、H元素外还含有N、O、Br元素，所以不属于烃，A不正确；卤代烃是指烃分子中的氢原子被卤素原子所取代后所生成的化合物，因此。尽管该有机物中含有卤原子，但不属于卤代烃，B不正确；因为，该有机物中含有酯基结构，因此，他在酸性条件下肯定可以发生水解，C不正确；又因该有机物中含有不饱和c=c双键，所以它能与澳水等物质发生加成反应。答案：D例4、某有机物和过量钠反应制得气体VL,另一份等质量的该有机物和足量碳酸氢钠反应制得V2L气体（同温同压下测定），若匕二V；则该有机物可能是（）a.Hoch2cH/ooh b.ch3coohc.hOoc—cooh d.ho—O—cooh解析：可与钠反应放出氢气的官能团有一OH、一COOH,与NaHCO3反应放出CO2气体的官能团只有一COOH。由于与Na反应放出H21mol,对应着2mol-OH或2mol—COoH或lmol-OH和lmol—COOH。每摩尔有机物与NaHCO3反应放出1mol巴，消耗lmol—COOH即：有机物放出气体V=V时，有机物中含有一个一Oh和1个一COOH。该有机物为A或D。答案：AD例5、科学家把药物连接在高分子载体上可制成缓释长效药剂。阿斯匹林的结构为-O—C―CH3，它可以接在一种高聚物载体上，形成缓释长效药剂，其中一种的结构式为ch3-E*ch2—c+”O=C—O—C乩—CHz—O—0=0 0试回答：(1)缓释长效阿斯匹林的载体的结构简式为。(2)服药后，在人体内通过水解作用，可以缓慢地释放出阿斯匹林，写出这个水解反应的方程式。(3)这种高分子载体是由单体发生聚合反应而得到的，写出单体的结构简式解析：在阿斯匹林中存在一60出与栽体通过 基连结在一起，即形成了酯。加水后水解可知，载体应为一种醇，断键方式为ch3~Ech2-c+“O"1sx