第十二章第二节醛羧酸酯

第十二章第二节醛羧酸酯第1页，共76页，2023年，2月20日，星期二第2页，共76页，2023年，2月20日，星期二一、醛1.概念由_____________与_____相连而构成的化合物。结构通式可简写为_______。2.饱和一元醛分子的通式为____________。烃基或氢原子醛基R—CHOCnH2nO(n≥1)第3页，共76页，2023年，2月20日，星期二3.甲醛、乙醛的分子组成和结构4.甲醛、乙醛的物理性质分子式结构简式官能团甲醛_______________乙醛___________颜色状态气味溶解性甲醛无色_____刺激性气味_______水乙醛_____与水、乙醇等_____CH2OHCHOC2H4OCH3CHO—CHO气体液体易溶于互溶第4页，共76页，2023年，2月20日，星期二5.化学性质(以乙醛为例)醛类物质既有氧化性又有还原性,其氧化还原关系为醇醛羧酸请写出乙醛的主要化学反应方程式氧化氧化还原第5页，共76页，2023年，2月20日，星期二6.在生产、生活中的作用和影响(1)醛是重要的化工原料，广泛应用于合成纤维、医药、染料等行业。(2)35%～40%的甲醛水溶液称为_________，具有杀菌消毒作用和防腐性能，常用作农药和消毒剂，用于种子消毒和浸制生物标本。(3)劣质的装饰材料中挥发出的甲醛，对环境和人体健康影响很大，是室内主要污染物之一。福尔马林第6页，共76页，2023年，2月20日，星期二二、羧酸1.概念由_____________与_____相连构成的有机化合物。结构通式可简写为________。2.饱和一元羧酸分子的通式为____________。3.甲酸和乙酸的分子组成和结构烃基或氢原子羧基R—COOHCnH2nO2(n≥1)分子式结构简式官能团甲酸_________________________乙酸____________________CH2O2HCOOH—CHO、—COOHC2H4O2CH3COOH—COOH第7页，共76页，2023年，2月20日，星期二4.物理性质(1)乙酸：(2)低级饱和一元羧酸：一般易溶于水且溶解度随碳原子数的增加而降低。易液态刺激性第8页，共76页，2023年，2月20日，星期二5.化学性质(1)酸的通性：乙酸是一种弱酸,其酸性比碳酸___,在水溶液里的电离方程式为______________________。请写出乙酸表现酸性的主要的现象及化学反应方程式：强CH3COOHH++CH3COO-红色2CH3COOH+2Na2CH3COONa+H2↑2CH3COOH+CaO(CH3COO)2Ca+H2OCH3COOH+NaOHCH3COONa+H2O2CH3COOH+Na2CO32CH3COONa+CO2↑+H2O第9页，共76页，2023年，2月20日，星期二(2)酯化反应：CH3COOH和CH3CH218OH发生酯化反应的化学方程式为_________________________________________。△浓硫酸CH3COOH+C2H518OHCH3CO18OCH2CH3+H2O第10页，共76页，2023年，2月20日，星期二6.羧酸在生产、生活中的作用(1)乙酸(俗称_____)是醋的成分之一；(2)许多羧酸是生物体代谢过程中的重要物质，许多动、植物体内含有有机酸；(3)羧酸还是重要的有机化工原料。醋酸第11页，共76页，2023年，2月20日，星期二三、酯1.概念羧酸分子羧基中的—OH被—OR′取代后的产物,简写为________,官能团______________。2.酯的性质(1)低级酯的物理性质：RCOOR′芳香小难易第12页，共76页，2023年，2月20日，星期二(2)化学性质(水解反应)：反应原理：CH3COOC2H5在稀硫酸或NaOH催化作用下发生水解反应的化学方程式分别为第13页，共76页，2023年，2月20日，星期二______________________________________，____________________________________。无机酸只起_________，碱除起_________外，还能中和生成的酸，使水解程度_____。CH3COOC2H5+H2OCH3COOH+CH3CH2OH△稀硫酸CH3COOC2H5+NaOHCH3COONa+C2H5OH

△催化作用催化作用增大第14页，共76页，2023年，2月20日，星期二3.酯在生产生活中的作用(1)日常生活中的饮料、糖果和糕点等常使用酯类香料；(2)酯还是重要的化工原料。第15页，共76页，2023年，2月20日，星期二【思考辨析】1.氢气、卤素均可以与碳碳双键和醛基加成。()【分析】氢气可以与碳碳双键和醛基加成，卤素只能与碳碳双键加成，不能与醛基加成。2.乙醛能使酸性高锰酸钾溶液和溴水褪色。()【分析】醛基有很强的还原性，能被酸性高锰酸钾溶液和溴水氧化，含有醛基的物质均可以使酸性高锰酸钾溶液和溴水褪色。×√第16页，共76页，2023年，2月20日，星期二3.冰醋酸为纯净物。()【分析】醋酸熔点为16.6℃，当温度低于16.6℃时，醋酸凝结成像冰一样的晶体，称为冰醋酸，冰醋酸是纯醋酸，为纯净物。4.甲酸能发生银镜反应，能与新制氢氧化铜反应生成红色沉淀。()【分析】甲酸含有醛基，具有醛的性质，所以能发生银镜反应，能与新制氢氧化铜反应生成红色沉淀。√√第17页，共76页，2023年，2月20日，星期二5.醛基、酮羰基、羧基和酯基中的碳氧双键均能与氢气加成。

()【分析】氢气可以与醛基、酮羰基中的碳氧双键加成，不能与羧基和酯基中的碳氧双键加成。6.酯化反应和酯的水解反应都属于取代反应。()【分析】酯化反应是羧酸中的羟基被烷氧基取代，或醇中的羟基氢原子被酰基取代，酯的水解是酯化反应的逆反应，故也属于取代反应。×√第18页，共76页，2023年，2月20日，星期二考点1

醇、醛、酸、酯的转化1.醇催化氧化转化为醛或酮(1)醇的催化氧化规律：与羟基所连的碳原子上的氢原子数催化氧化情况0不能被催化氧化1可以被催化氧化为酮，不能再继续氧化为同碳原子数的酸2～3可以被催化氧化为醛，并可以继续氧化为同碳原子数的酸第19页，共76页，2023年，2月20日，星期二(2)有关物质的量的关系：氧化类型数量关系羟基氧化成醛或酮n(被氧化的—OH)∶n(消耗的O2)=2∶1醛基氧化为羧基nn(被氧化的—CHO)∶n(消耗的O2)=2∶1第20页，共76页，2023年，2月20日，星期二2.酯化反应类型(1)一元羧酸与一元醇之间的酯化反应，如：CH3COOH+HOC2H5CH3COOC2H5+H2O(2)一元羧酸与多元醇之间的酯化反应，如：△浓硫酸第21页，共76页，2023年，2月20日，星期二(3)多元羧酸与一元醇之间的酯化反应，如：(4)多元羧酸与多元醇之间的酯化反应：此时反应有三种情形，可得普通酯、环酯和高聚酯。如：第22页，共76页，2023年，2月20日，星期二第23页，共76页，2023年，2月20日，星期二(5)羟基酸自身的酯化反应：此时反应有三种情形，可得到普通酯、环酯和高聚酯。如：第24页，共76页，2023年，2月20日，星期二第25页，共76页，2023年，2月20日，星期二【高考警示】(1)能水解产生酸和醇的物质为酯，碱性条件下酯的水解产物为盐和醇。(2)酯化反应中，生成的酯基个数等于生成的水分子个数；酯水解时，水解的酯基个数等于消耗的水分子个数。第26页，共76页，2023年，2月20日，星期二【典例1】(2013·津南区模拟)最近，我国科学家发现有机化合物A，可用于合成可降解塑料。(1)0.1molA与足量金属Na反应生成2.24L气体(标准状况)，0.1molA与足量NaHCO3溶液反应也生成2.24L气体(标准状况)，由此可推断有机物A中含有的官能团名称为_____；(2)有机物A在Cu作催化剂时可被氧气氧化为

则A的结构简式为_____；第27页，共76页，2023年，2月20日，星期二(3)两分子A在一定条件下可以生成一种环酯，该环酯的结构简式为___________；(4)A在一定条件下生成一种可降解塑料(聚酯)的反应方程式为______________________。第28页，共76页，2023年，2月20日，星期二【解题指南】解答本题注意以下3点：(1)醇羟基和羧基均可与Na反应放出H2，而与NaHCO3反应放出CO2的只能是羧基。(2)醇催化氧化时，脱去的是羟基上的和与羟基相连的碳原子上的氢。(3)羟基酸既可以生成环酯，又可以生成链酯。第29页，共76页，2023年，2月20日，星期二【解析】“0.1molA与足量金属Na反应生成2.24L气体(标准状况)，0.1molA与足量NaHCO3溶液反应也生成2.24L气体(标准状况)”说明有机物A中含有一个羟基和一个羧基，结合A氧化为可推知A为答案：(1)羟基、羧基(2)第30页，共76页，2023年，2月20日，星期二第31页，共76页，2023年，2月20日，星期二【变式训练】某一有机物A可发生下列反应：已知C为羧酸，且C、E均不发生银镜反应，则A的可能结构有

()A.1种B.2种C.3种D.4种第32页，共76页，2023年，2月20日，星期二【解析】选B。A分子中只有两个氧原子，A中只含有一个酯基，A水解生成的D为醇，D氧化为E，E为酮，B为盐，C为酸，C、E中碳原子之和与A中碳原子相等，因为C、E均不发生银镜反应，即C、E中均没有醛基，所以只有两种可能：①C为CH3CH2COOH,E为CH3CH(OH)CH3；②C为CH3COOH,E为CH3CH2CH(OH)CH3，相应的A有两种结构。第33页，共76页，2023年，2月20日，星期二考点2

乙酸乙酯的制备1.实验原理CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O2.反应特点△浓硫酸第34页，共76页，2023年，2月20日，星期二3.实验装置第35页，共76页，2023年，2月20日，星期二4.反应的条件及其意义(1)加热,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,使平衡向正反应方向移动,提高乙醇、乙酸的转化率。(2)以浓硫酸作催化剂,提高反应速率。(3)以浓硫酸作吸水剂,提高乙醇、乙酸的转化率。第36页，共76页，2023年，2月20日，星期二5.实验需注意的问题(1)加入试剂的顺序为C2H5OH→浓硫酸→CH3COOH。(2)用盛有饱和Na2CO3溶液的试管收集生成的乙酸乙酯,一方面中和蒸发出来的CH3COOH并溶解蒸发出来的乙醇；另一方面降低乙酸乙酯的溶解度,有利于酯的分离。(3)导管不能插入到饱和Na2CO3溶液中,以防倒吸。(4)加热时要用小火均匀加热,防止乙醇和乙酸大量挥发,液体剧烈沸腾。(5)充分振荡试管,然后静置,待液体分层后,分液得到的上层液体即为乙酸乙酯。(6)加入碎瓷片,防止暴沸。第37页，共76页，2023年，2月20日，星期二6.提高产率采取的措施(该反应为可逆反应)(1)用浓硫酸吸水,使平衡向正反应方向移动；(2)加热将酯蒸出；(3)可适当增加乙醇的量,并有冷凝回流装置。第38页，共76页，2023年，2月20日，星期二【高考警示】(1)①苯的硝化反应,②实验室制乙烯,③实验室制乙酸乙酯实验中浓硫酸所起的作用不完全相同,实验①和③中浓硫酸均起催化剂和吸水剂作用,实验②中浓硫酸作催化剂和脱水剂。(2)大多数有机物熔沸点较低，容易挥发，中学化学很多有机实验采用比较长的导管可起到冷凝、回流有机物的作用。如苯的硝化实验、苯与溴反应制溴苯的实验、乙酸乙酯的制备实验、乙酸乙酯加热条件下水解实验等。第39页，共76页，2023年，2月20日，星期二【典例2】(2013·唐山模拟)酯是重要的有机合成中间体,广泛应用于溶剂、增塑剂、香料、黏合剂及印刷、纺织等工业。乙酸乙酯的实验室和工业制法常采用如下反应：CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O(1)用图示装置制取少量乙酸乙酯(酒精灯等在图中均已略去)。实验中加热试管a的目的：①_________________________；②_________________________。△浓硫酸第40页，共76页，2023年，2月20日，星期二(2)目前对该反应的催化剂进行了新的探索,初步表明质子酸离子液体可用作此反应的催化剂,且能重复使用。实验数据如下表所示(乙酸和乙醇以等物质的量混合)：同一反应时间同一反应温度反应温度转化率选择性反应时间转化率选择性40℃77.8%100%2h80.2%100%60℃92.3%100%3h87.8%100%第41页，共76页，2023年，2月20日，星期二根据表中数据，反应的最佳条件是_________。A.120℃，4hB.80℃，2hC.60℃，4hD.40℃，3h同一反应时间同一反应温度反应温度转化率选择性反应时间转化率选择性80℃92.6%100%4h92.3%100%120℃94.5%98.7%6h93.0%100%选择性100%表示反应生成的产物是乙酸乙酯和水第42页，共76页，2023年，2月20日，星期二(3)实验室制备乙酸丁酯的环境温度(反应温度)是115℃～125℃，其他有关数据如下表，则以下关于实验室制备乙酸丁酯的叙述错误的是________。物质乙酸1-丁醇乙酸丁酯98%浓硫酸沸点117.9℃117.2℃126.3℃338.0℃溶解性溶于水和有机溶剂溶于水和有机溶剂微溶于水，溶于有机溶剂与水混溶第43页，共76页，2023年，2月20日，星期二A.相对价廉的乙酸与1-丁醇的物质的量之比应大于1∶1B.不用水浴加热是因为乙酸丁酯的沸点高于100℃C.从反应后混合物分离出粗品的方法：用饱和Na2CO3溶液洗涤后分液D.由粗品制精品需要进行的一步操作：加吸水剂蒸馏【解题指南】根据酯化反应特点，结合化学反应速率的影响因素和化学平衡移动原理，综合考虑，分析解决具体问题。第44页，共76页，2023年，2月20日，星期二【解析】(1)实验中加热试管a，从化学反应速率和化学平衡的角度综合分析；(2)由表中数据可以看出,温度越高,反应物转化率越高,但在120℃有副反应发生；反应时间越长,反应物转化率越高；但温度高,消耗能量多,时间长,则单位时间内产量低；(3)增大乙酸的量可以提高1-丁醇的转化率。不用水浴加热是因为反应温度为115℃～125℃，水浴加热达不到。酯类物质在饱和Na2CO3溶液中溶解度很小，分离出粗品，可用饱和Na2CO3溶液洗涤后分液。粗品制精品需要进行的一步操作可加吸水剂蒸馏。第45页，共76页，2023年，2月20日，星期二答案：(1)①加快反应速率②及时将产物乙酸乙酯蒸出，以利于平衡向生成乙酸乙酯的方向移动(2)C(3)B第46页，共76页，2023年，2月20日，星期二【互动探究】(1)在实验装置图中试管b中装的是什么物质？有何作用？提示：试管b中装的物质为饱和的Na2CO3溶液，其作用为吸收未反应的乙酸和乙醇，降低乙酸乙酯的溶解度使其易分层析出。(2)试分析试管b中的导气管为何未伸入液面以下，目的是什么？提示：目的是防止倒吸。第47页，共76页，2023年，2月20日，星期二1.据报道，不法商贩用甲醛溶液浸泡白虾仁，使之具有色泽鲜明，手感良好的特点，而这样做成的食物是有毒的。下列关于甲醛的叙述不正确的是()A.甲醛能使蛋白质变性B.35%～40%的甲醛水溶液叫福尔马林C.福尔马林可用来浸制生物标本D.甲醛通常状况下为液体第48页，共76页，2023年，2月20日，星期二【解析】选D。甲醛通常情况下为气体，有毒，能使蛋白质变性，35%～40%的甲醛水溶液叫福尔马林，可用来浸制生物标本和种子杀菌。第49页，共76页，2023年，2月20日，星期二2.下列关于乙酸的说法中正确的是()A.乙酸是有刺激性气味的液体B.乙酸分子中4个氢原子均在同一平面上C.乙酸在常温下能发生酯化反应D.乙酸酸性较弱,不能使石蕊试液变红第50页，共76页，2023年，2月20日，星期二【解析】选A。乙酸是具有强烈刺激性气味的液体；乙酸分子中含有4个氢原子不在同一平面上；在水中只有羧基上的氢原子能发生部分电离:CH3COOHH++CH3COO-,乙酸是一元酸，乙酸的酸性较弱,它可使石蕊试液变红；乙酸在浓硫酸存在下加热,可与醇类发生酯化反应,在常温下乙酸不能发生酯化反应。第51页，共76页，2023年，2月20日，星期二3.下列叙述中，正确的是()A.乙酸和乙酸乙酯最简式相同B.能发生银镜反应的有机物一定是醛C.在有机反应中，加氢和失氧都是还原反应D.醇在一定条件下都能催化氧化成醛或酮【解析】选C。A项，乙酸和乙酸乙酯分子式分别为C2H4O2、C4H8O2，它们的最简式不同；B项，能发生银镜反应的有机物一定含有醛基，不一定是醛；D项，连羟基的碳原子上有氢原子的醇才能被催化氧化为醛或酮。第52页，共76页，2023年，2月20日，星期二4.下列说法正确的是()A.制备氢氧化铜要控制氢氧化钠和硫酸铜，使其恰好反应B.乙醛与新制氢氧化铜反应要用温水浴加热C.乙醛与新制氢氧化铜反应生成红色的氧化铜D.能与新制氢氧化铜反应生成红色沉淀的物质不一定是醛第53页，共76页，2023年，2月20日，星期二【解析】选D。A项，制备氢氧化铜，氢氧化钠要过量，A项错误；B项，乙醛与新制氢氧化铜反应应放在酒精灯上直接加热至沸腾，B项错误；C项，应为红色的氧化亚铜，C项错误；D项，能与新制氢氧化铜反应生成红色沉淀的物质一定含醛基，不一定是醛，如葡萄糖和麦芽糖也与新制氢氧化铜反应生成红色沉淀，但它们不是醛，D项正确。第54页，共76页，2023年，2月20日，星期二5.(2013·北辰区模拟)某有机物A由C、H、O三种元素组成，在一定条件下，由A可以转化为有机物B、C和D、E；C又可以转化为B、A。它们的转化关系如下：第55页，共76页，2023年，2月20日，星期二已知D的蒸气密度是氢气的22倍，且可以发生银镜反应。(1)写出A、B、C、D、E、F的结构简式和名称；A__________________________________B__________________________________C__________________________________D__________________________________E__________________________________F__________________________________第56页，共76页，2023年，2月20日，星期二(2)写出实现①、⑥转化的化学方程式，并在括号中注明反应类型。①__________________()⑥__________________()第57页，共76页，2023年，2月20日，星期二【解析】“D的蒸气密度是氢气的22倍，并可以发生银镜反应”可知D为乙醛，根据题中流程图和反应条件，可推断相关物质分别是：A为乙醇，B为乙烯，C为溴乙烷，E为乙酸，F为乙酸乙酯。答案：(1)CH3CH2OH乙醇CH2＝CH2

乙烯CH3CH2Br溴乙烷CH3CHO乙醛CH3COOH乙酸CH3COOCH2CH3

乙酸乙酯(2)CH3CH2OHCH2＝CH2↑+H2O消去反应2CH3CHO+O22CH3COOH氧化反应浓硫酸170℃催化剂△第58页，共76页，2023年，2月20日，星期二1.下列说法错误的是()A.(2012·海南高考)乙酸的分子式为：CH3COOHB.(2012·广东高考)用食醋可除去热水壶内壁的水垢C.(2010·广东高考)米酒变酸的过程涉及了氧化反应D.(2012·北京高考)乙醛、氯乙烯和乙二醇均可作为合成聚合物的单体第59页，共76页，2023年，2月20日，星期二【解析】选A。A项,乙酸的分子式为C2H4O2，A项错误；B项，食醋中的醋酸可以和水垢反应，用食醋可除水垢，B项正确；C项，米酒变酸是其中的乙醇被氧化为乙酸，该反应为氧化反应，C项正确；D项，乙醛和氯乙烯中有双键，可以发生聚合反应，而乙二醇可以和含多个羧基的羧酸发生聚合反应，D项正确。第60页，共76页，2023年，2月20日，星期二2.下列与有机物结构、性质相关的叙述正确的是()A.(2011·山东高考)乙酸分子中含有羧基，可与NaHCO3溶液反应生成CO2B.(2011·福建高考)在水溶液里，乙酸分子中的—CH3可以电离出H+C.(2012·山东高考)乙醇、乙酸均能与Na反应放出H2，二者分子中官能团相同D.(2011·北京高考)在酸性条件下，CH3CO18OC2H5的水解产物是CH3CO18OH和C2H5OH第61页，共76页，2023年，2月20日，星期二【解析】选A。A项,乙酸分子中含有羧基，且乙酸酸性比碳酸强，乙酸可与NaHCO3溶液反应生成CO2，A项正确；B项，乙酸呈酸性是因为羧基中的氢能够电离产生H+，B项错误；C项，虽然二者都能与钠反应生成氢气，但它们的分子中所含有的官能团不同，前者含有羟基，后者含有羧基，C项错误；D项，在酸性条件下，CH3CO18OC2H5的水解反应为故水解产物为CH3COOH和C2H518OH，D项错误。第62页，共76页，2023年，2月20日，星期二3.(2011·新课标全国卷)等浓度的下列稀溶液：①乙酸、②苯酚、③碳酸、④乙醇，它们的pH由小到大排列正确的是()A.④②③①B.③①②④C.①②③④D.①③②④【解析】选D。乙酸的酸性比碳酸强，苯酚溶液显酸性但酸性比碳酸弱，乙醇溶液呈中性。溶液的酸性越强，其pH越小，所以它们的pH由小到大的排列顺序为①③②④，D项正确。第63页，共76页，2023年，2月20日，星期二4.下列说法错误的是()A.(2012·北京高考)用分离Na2CO3溶液和CH3COOC2H5B.(2010·福建理综)乙酸乙酯、油脂与NaOH溶液反应均有醇生成C.(2010·浙江高考)实验室中提纯混有少量乙酸的乙醇，可采用先加生石灰，过滤后再蒸馏的方法D.(2010·山东高考)乙醇、乙酸、乙酸乙酯都能发生取代反应，乙酸乙酯中的少量乙酸可用饱和Na2CO3溶液除去第64页，共76页，2023年，2月20日，星期二【解析】选A。A项，Na2CO3溶液和CH3COOC2H5互不相溶,应用分液的方法加以分离,A项错误；B项，乙酸乙酯和油脂都属于酯类，与氢氧化钠溶液反应后均生成醇，前者生成乙醇，后者生成甘油，B项正确；C项，由于生石灰可与乙酸作用生成沸点高的物质，过滤后蒸馏可得到无水乙醇，C项正确；D项，乙醇、乙酸能发生酯化反应(属于取代反应)，乙酸乙酯能发生水解反应(属于取代反应)，乙酸能与饱和Na2CO3溶液反应，乙酸乙酯中的少量乙酸可用饱和Na2CO3溶液除去，D项正确。第65页，共76页，2023年，2月20日，星期二5.(2011·海南高考)乙烯是一种重要的化工原料，以乙烯为原料衍生出部分化工产品的反应如下(部分反应条件已略去)：第66页，共76页，2023年，2月20日，星期二请回答下列问题：(1)A的化学名称是____________________________；(2)B和A反应生成C的化学方程式为______________，该反应的类型为______________________________；(3)D的结构简式为____________________________；(4)F的结构简式为____________________________；(5)D的同分异构体的结构简式为________________。第67页，共76页，2023年，2月20日，星期二【解析】根据典型有机物之间的转化关系很容易推知A是CH3CH2OH，B是CH3COOH，C是CH3COOCH2CH3。分子式为C2H4O的有机物比相应的饱和醇少2个氢原子，其分子结构中可能含1个双键也可能含1个环，其可能的结构为CH2＝CHOH(极不稳定)、CH3CHO和由D(C2H4O)+H2OC2H6O2，该反应为加成反应，乙醛不能和水加成，所以D必定为