羧酸 酯 教案(人教版)

第三节羧酸酯一、烃的羰基衍生物比较物质结构简式羰基稳定性与H2加成其他性质乙醛CH3CHO易断裂能醛基中C—H键易被氧化乙酸CH3COOH难断裂不能羧基中C—O键易断裂乙酸乙酯CH3COOC2H5难断裂不能酯链中C—O键易断裂二、羧酸与醇发生酯化反应的规律是什么？酯化反应的类型有哪些？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。浓硫酸△＋H2O浓硫酸△2．酯化反应的类型(1)一元醇与一元羧酸之间的酯化反应CH3COOH＋C2H5OH浓硫酸△CH3COOC2H5＋H2浓硫酸△(2)多元羧酸与一元醇之间的酯化反应＋2C2H5OH浓硫酸△＋2H2O浓硫酸△(3)多元醇与一元羧酸之间的酯化反应＋2CH3COOH浓硫酸△＋2H2O浓硫酸△(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：(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、环状交酯和高聚酯。如：特别提醒①所有的酯化反应，条件均为浓H2SO4、加热。②利用自身酯化或相互酯化生成环酯的结构特点以确定有机物中羟基位置。③在形成环酯时，酯基中，只有一个O参与成环。三、乙酸乙酯的制备实验1．反应原料：乙醇、乙酸、浓H2SO4、饱和Na2CO3溶液。2．反应原理：CH3COOH＋C2H5OH浓硫酸△CH3COOC2H5＋H2O浓硫酸△3．反应装置：如图。4．实验方法：在一支试管里先加入3mL乙醇，然后一边摇动，一边慢慢地加入2mL浓H2SO4和2mL冰醋酸，按图装好，用酒精灯小心均匀地加热试管3～5min，产生的蒸气经导管通到饱和Na2CO3溶液的液面上，此时可以观察到有透明的油状液体浮在液面上。停止加热，取下盛有饱和Na2CO3溶液的试管，振荡盛有饱和Na2CO3溶液的试管后静置，待溶液分层后，可观察到上层的透明油状液体乙酸乙酯，并可闻到果香气味。5．注意事项：(1)实验中浓硫酸起催化剂和吸水剂作用。(2)盛反应混合液的试管要上倾约45°，主要目的是增大反应混合液的受热面积。(3)导管应较长，除导气外还兼起冷凝作用。导管末端只能接近饱和Na2CO3溶液的液面而不能伸入液面以下，目的是防止受热不匀发生倒吸。(4)实验中小心均匀加热使液体保持微沸，这样有利于产物的生成和蒸出，以提高乙酸乙酯的产率。(5)饱和Na2CO3溶液的作用是吸收乙酸、溶解乙醇、冷凝酯蒸气且减小其在水中的溶解度，以利于分层析出。(6)不能用NaOH溶液代替饱和Na2CO3溶液，因乙酸乙酯在NaOH存在时易水解，而几乎得不到乙酸乙酯。四、外界条件对物质反应的影响(1)温度不同，反应类型和产物不同如乙醇的脱水反应：乙醇与浓H2SO4共热至170℃，主要发生消去反应(属分子内脱水)生成乙烯(浓硫酸起脱水剂和催化剂双重作用eq\o(→,\s\up7(浓H2SO4),\s\do5(170℃))CH2=CH2↑＋H2O若将温度调至140℃，却主要发生分子间脱水(不是消去反应而是取代反应)生成乙醚如甲酸与新制Cu(OH)2悬浊液混合，常温下主要发生中和反应：2HCOOH＋Cu(OH)2→(HCOO)2Cu＋2H2O而加热煮沸则主要发生氧化还原反应：HCOOH＋2Cu(OH)2eq\o(→,\s\up7(△))Cu2O↓＋CO2↑＋3H2O(2)溶剂不同，反应类型和产物不同如溴乙烷与强碱的水溶液共热则发生取代反应(也称为水解反应)生成乙醇，但跟强碱的醇溶液共热却发生消去反应生成乙烯。CH3—CH2—Br＋NaOHeq\o(→,\s\up7(H2O),\s\do5(△))CH3—CH2—OH＋NaBr＋NaOHeq\o(→,\s\up7(乙醇),\s\do5(△))CH2=CH2↑＋NaBr＋H2O(3)催化剂不同，反应进行的方向不同如：CH3COOH＋C2H5OH浓硫酸△CH3COOC2H5＋H2浓硫酸△CH3COOC2H5＋H2O浓硫酸△CH3COOH＋C2H5浓硫酸△(4)酸碱性不同，其水解程度不同，乃至产物不同如酯的碱性水解程度大于酯的酸性水解程度。这是因为碱和酯水解生成的酸发生中和反应，从而使酯的水解平衡向正反应方向移动。

类型1羧基、酚羟基与醇羟基的性质比较例1某有机物的结构简式如图：(1)当和__________反应时，可转化为。(2)当和__________反应时，可转化为。(3)当和________反应时，可转化为。答案(1)NaHCO3(2)NaOH或Na2CO3(3)Na解析首先观察判断出有哪些官能团：含羧基(—COOH)、酚羟基(—OH)和醇羟基(—OH)，再判断各官能团活性：—COOH>酚羟基>醇羟基，然后利用官能团性质解答。本题考查了不同羟基的酸性问题。由于酸性—COOH>H2CO3>>HCOeq\o\al(－,3)，所以①中应加入NaHCO3，只与—COOH反应；②中加入NaOH或Na2CO3，与酚羟基和—COOH反应；③中加入Na，与三种都反应。(1)利用羟基的活动性不同，可判断分子结构中羟基的类型。(2)水分子中也有—OH，可看作—OH上连有氢原子；醇分子可以看作—OH连在链烃基上，链烃基使—OH中的H原子活性变差；酚、羧酸也可分别看作—OH连在苯环和上，苯环和使—OH中的H原子活性增强，且比苯环对—OH影响更大。类型2羧酸与酯的同分异构体例2化学式为C5H10O2的羧酸A可由醇B氧化得到，A和B可生成酯C(相对分子质量为172)，符合此条件的酯有()A．1种B．2种C．3种D．4种答案D解析C4H9CH2OH的醇最终氧化为C4H9COOH而—C4H9有4种，故符合条件的酯有4种。类型3羧酸与酯的性质综合应用例3(2008·北京理综，25)菠萝酯是一种具有菠萝香气的食用香料，是化合物甲与苯氧乙酸发生化学反应的产物。(1)甲一定含有的官能团的名称是____________。(2)5.8g甲完全燃烧可产生0.3molCO2和0.3molH2O，甲蒸气对氢气的相对密度是29，甲分子中不含甲基，且为链状结构，(3)苯氧乙酸有多种酯类的同分异构体，其中能与FeCl3溶液发生显色反应，且有2种一硝基取代物的同分异构体是(写出任意2种的结构简式)________________________________________________________________________。(4)已知：R－CH2－COOHeq\o(→,\s\up7(Cl2),\s\do5(催化剂))R－ONaeq\o(→,\s\up7(Cl－R′),\s\do5(△))R－O－R′(R－，R′－代表烃基)菠萝酯的合成路线如下：①试剂X不可选用的是________(选填字母)。a．CH3COONa溶液b．NaOH溶液c．NaHCO3溶液d．Na②丙的结构简式是__________，反应Ⅱ的反应类型是____________。反应Ⅳ的化学方程式是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)羟基(2)CH2＝CH－CH2－OH(4)①ac②Cl—CH2—COOH取代反应解析(1)据能与酸发生酯化反应知甲必含羟基。(2)Mr＝29×2＝58,5.8g甲为0.1mol，由0.1mol甲eq\o(→,\s\up7(O2))0.3molCO2＋0.3H2O可知，1mol甲中含3molC及6molH，设甲的分子式为C3H6Ox，由相对分子质量为58可求分子式为C3H6O，由分子式中不含甲基且为链状结构的醇，可写出甲的结构简式为CH2＝CH—CH2OH。(3)由能与FeCl3溶液发生显色反应知含结构，由只能得到2种一硝基取代物知必须符合的碳骨架结构，在碳链上引入酯基可以得到三种同分异构体。(4)①因为的弱酸性可以与NaOH溶液或Na反应生成，而不能与CH3COONa溶液和NaHCO3溶液反应，故选a、c。②根据题目已知信息R—ONaeq\o(→,\s\up7(Cl－R′),\s\do5(△))R—O—R′可以分析合成路线中反应Ⅲ，逆推可知丙为Cl—CH2—COOH；反应Ⅱ可根据题目已知信息R—CH2—COOHeq\o(→,\s\up7(Cl2),\s\do5(催化剂))类推：CH3—COOHeq\o(→,\s\up7(Cl2),\s\do5(催化剂))(取代反应)。③为酯化反应。有机推断题具有信息新颖、题目陌生的特点，但其考查的知识仍是基础知识。解答此类题目的关键是要把题给信息与教材知识进行有机联系、合理迁移，即分析题给物质的结构简式，确定其具有的特征结构和官能团，进而将其与教材中具有相同官能团的基本物质类比迁移，确定该物质所具有的性质和可能发生的反应，最后结合题目仔细分析解答。利用如图所示仪器和药品，设计一个简单的一次性完成的实验装置，验证乙酸、碳酸和苯酚溶液的酸性强弱。点拨实验目的：验证乙酸、碳酸和苯酚溶液的酸性强弱。实验原理：2CH3COOH＋Na2CO3→2CH3COONa＋CO2↑＋H2O；CO2＋H2O＋→＋NaHCO