第十二章第二节醛羧酸酯

第十二章第二节醛羧酸酯一、醛1、概念由_____________与_____相连而构成得化合物。结构通式可简写为_______。2、饱和一元醛分子得通式为____________。烃基或氢原子醛基R—CHOCnH2nO(n≥1)3、甲醛、乙醛得分子组成和结构4、甲醛、乙醛得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得主要化学反应方程式氧化氧化还原6、在生产、生活中得作用和影响(1)醛就是重要得化工原料,广泛应用于合成纤维、医药、染料等行业。(2)35%～40%得甲醛水溶液称为_________,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)劣质得装饰材料中挥发出得甲醛,对环境和人体健康影响很大,就是室内主要污染物之一。福尔马林二、羧酸1、概念由_____________与_____相连构成得有机化合物。结构通式可简写为________。2、饱和一元羧酸分子得通式为____________。3、甲酸和乙酸得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—COOH4、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得增加而降低。易液态刺激性5、化学性质(1)酸得通性:乙酸就是一种弱酸,其酸性比碳酸___,在水溶液里得电离方程式为______________________。请写出乙酸表现酸性得主要得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↑+H2O9大家应该也有点累了，稍作休息大家有疑问的，可以询问和交流(2)酯化反应:CH3COOH和CH3CH218OH发生酯化反应得化学方程式为_________________________________________。△浓硫酸CH3COOH+C2H518OHCH3CO18OCH2CH3+H2O6、羧酸在生产、生活中得作用(1)乙酸(俗称_____)就是醋得成分之一;(2)许多羧酸就是生物体代谢过程中得重要物质,许多动、植物体内含有有机酸;(3)羧酸还就是重要得有机化工原料。醋酸三、酯1、概念羧酸分子羧基中得—OH被—OR′取代后得产物,简写为________,官能团______________。2、酯得性质(1)低级酯得物理性质:RCOOR′芳香小难易(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得化学方程式分别为______________________________________,____________________________________。无机酸只起_________,碱除起_________外,还能中和生成得酸,使水解程度_____。CH3COOC2H5+H2OCH3COOH+CH3CH2OH△稀硫酸CH3COOC2H5+NaOHCH3COONa+C2H5OH

△催化作用催化作用增大3、酯在生产生活中得作用(1)日常生活中得饮料、糖果和糕点等常使用酯类香料;(2)酯还就是重要得化工原料。【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】醛基有很强得还原性,能被酸性高锰酸钾溶液和溴水氧化,含有醛基得物质均可以使酸性高锰酸钾溶液和溴水褪色。×√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得晶体,称为冰醋酸,冰醋酸就是纯醋酸,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,具有醛得性质,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。√√5、醛基、酮羰基、羧基和酯基中得碳氧双键均能与氢气加成。()【分析】氢气可以与醛基、酮羰基中得碳氧双键加成,不能与羧基和酯基中得碳氧双键加成。6、酯化反应和酯得水解反应都属于取代反应。()【分析】酯化反应就是羧酸中得羟基被烷氧基取代,或醇中得羟基氢原子被酰基取代,酯得水解就是酯化反应得逆反应,故也属于取代反应。×√考点1醇、醛、酸、酯得转化1、醇催化氧化转化为醛或酮(1)醇得催化氧化规律:与羟基所连得碳原子上得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得酸2～3可以被催化氧化为醛,并可以继续氧化为同碳原子数得酸(2)有关物质得量得关系:氧化类型数量关系羟基氧化成醛或酮n(被氧化得—OH)∶n(消耗得O2)=2∶1醛基氧化为羧基nn(被氧化得—CHO)∶n(消耗得O2)=2∶12、酯化反应类型(1)一元羧酸与一元醇之间得酯化反应,如:CH3COOH+HOC2H5CH3COOC2H5+H2O(2)一元羧酸与多元醇之间得酯化反应,如:△浓硫酸(3)多元羧酸与一元醇之间得酯化反应,如:(4)多元羧酸与多元醇之间得酯化反应:此时反应有三种情形,可得普通酯、环酯和高聚酯。如:(5)羟基酸自身得酯化反应:此时反应有三种情形,可得到普通酯、环酯和高聚酯。如:【高考警示】(1)能水解产生酸和醇得物质为酯,碱性条件下酯得水解产物为盐和醇。(2)酯化反应中,生成得酯基个数等于生成得水分子个数;酯水解时,水解得酯基个数等于消耗得水分子个数。【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中含有得官能团名称为_____;(2)有机物A在Cu作催化剂时可被氧气氧化为

则A得结构简式为_____;(3)两分子A在一定条件下可以生成一种环酯,该环酯得结构简式为___________;(4)A在一定条件下生成一种可降解塑料(聚酯)得反应方程式为______________________。【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得只能就是羧基。(2)醇催化氧化时,脱去得就是羟基上得和与羟基相连得碳原子上得氢。(3)羟基酸既可以生成环酯,又可以生成链酯。【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)【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得可能结构有()A、1种B、2种C、3种D、4种【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水解生成得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,相应得A有两种结构。考点2乙酸乙酯得制备1、实验原理CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O2、反应特点△浓硫酸3、实验装置4、反应得条件及其意义(1)加热,主要目得就是提高反应速率,其次就是使生成得乙酸乙酯挥发而收集,使平衡向正反应方向移动,提高乙醇、乙酸得转化率。(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、乙酸得转化率。5、实验需注意得问题(1)加入试剂得顺序为C2H5OH→浓硫酸→CH3COOH。(2)用盛有饱和Na2CO3溶液得试管收集生成得乙酸乙酯,一方面中和蒸发出来得CH3COOH并溶解蒸发出来得乙醇;另一方面降低乙酸乙酯得溶解度,有利于酯得分离。(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,分液得到得上层液体即为乙酸乙酯。(6)加入碎瓷片,防止暴沸。6、提高产率采取得措施(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)可适当增加乙醇得量,并有冷凝回流装置。【高考警示】(1)①苯得硝化反应,②实验室制乙烯,③实验室制乙酸乙酯实验中浓硫酸所起得作用不完全相同,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得导管可起到冷凝、回流有机物得作用。如苯得硝化实验、苯与溴反应制溴苯得实验、乙酸乙酯得制备实验、乙酸乙酯加热条件下水解实验等。【典例2】(2013·唐山模拟)酯就是重要得有机合成中间体,广泛应用于溶剂、增塑剂、香料、黏合剂及印刷、纺织等工业。乙酸乙酯得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得目得:①_________________________;②_________________________。△浓硫酸(2)目前对该反应得催化剂进行了新得探索,初步表明质子酸离子液体可用作此反应得催化剂,且能重复使用。实验数据如下表所示(乙酸和乙醇以等物质得量混合):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%根据表中数据,反应得最佳条件就是_________。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%表示反应生成得产物就就就就就就是乙酸乙酯和水(3)实验室制备乙酸丁酯得环境温度(反应温度)就是115℃～125℃,其她有关数据如下表,则以下关于实验室制备乙酸丁酯得叙述错误得就是________。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A、相对价廉得乙酸与1-丁醇得物质得量之比应大于1∶1B、不用水浴加热就是因为乙酸丁酯得沸点高于100℃C、从反应后混合物分离出粗品得方法:用饱和Na2CO3溶液洗涤后分液D、由粗品制精品需要进行得一步操作:加吸水剂蒸馏【解题指南】根据酯化反应特点,结合化学反应速率得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。【解析】(1)实验中加热试管a,从化学反应速率和化学平衡得角度综合分析;(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)增大乙酸得量可以提高1-丁醇得转化率。不用水浴加热就是因为反应温度为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得一步操作可加吸水剂蒸馏。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得方向移动(2)C(3)B【互动探究】(1)在实验装置图中试管b中装得就是什么物质？有何作用？提示:试管b中装得物质为饱和得Na2CO3溶液,其作用为吸收未反应得乙酸和乙醇,降低乙酸乙酯得溶解度使其易分层析出。(2)试分析试管b中得导气管为何未伸入液面以下,目得就是什么？提示:目得就是防止倒吸。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,手感良好得特点,而这样做成得食物就是有毒得。下列关于甲醛得叙述不正确得就是()A、甲醛能使蛋白质变性B、35%～40%得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【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%得甲醛水溶液叫福尔马林,可用来浸制生物标本和种子杀菌。2、下列关于乙酸得说法中正确得就是()A、乙酸就是有刺激性气味得液体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【解析】选A。乙酸就是具有强烈刺激性气味得液体;乙酸分子中含有4个氢原子不在同一平面上;在水中只有羧基上得氢原子能发生部分电离:CH3COOHH++CH3COO-,乙酸就是一元酸,乙酸得酸性较弱,她可使石蕊试液变红;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。3、下列叙述中,正确得就是()A、乙酸和乙酸乙酯最简式相同B、能发生银镜反应得有机物一定就是醛C、在有机反应中,加氢和失氧都就是还原反应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,她们得最简式不同;B项,能发生银镜反应得有机物一定含有醛基,不一定就是醛;D项,连羟基得碳原子上有氢原子得醇才能被催化氧化为醛或酮。4、下列说法正确得就是()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得氧化铜D、能与新制氢氧化铜反应生成红色沉淀得物质不一定就是醛【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,应为红色得氧化亚铜,C项错误;D项,能与新制氢氧化铜反应生成红色沉淀得物质一定含醛基,不一定就是醛,如葡萄糖和麦芽糖也与新制氢氧化铜反应生成红色沉淀,但她们不就是醛,D项正确。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。她们得转化关系如下:已知D得蒸气密度就是氢气得22倍,且可以发生银镜反应。(1)写出A、B、C、D、E、F得结构简式和名称;A__________________________________B__________________________________C__________________________________D__________________________________E__________________________________F__________________________________(2)写出实现①、⑥转化得化学方程式,并在括号中注明反应类型。①__________________()⑥__________________()【解析】“D得蒸气密度就是氢气得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就是: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△1、下列说法错误得就是()A、(2012·海南高考)乙酸得分子式为:CH3COOHB、(2012·广东高考)用食醋可除去热水壶内壁得水垢C、(2010·广东高考)米酒变酸得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得单体【解析】选A。A项,乙酸得分子式为C2H4O2,A项错误;B项,食醋中得醋酸可以和水垢反应,用食醋可除水垢,B项正确;C项,米酒变酸就是其中得乙醇被氧化为乙酸,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得羧酸发生聚合反应,D项正确。2、下列与有机物结构、性质相关得叙述正确得就是()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,乙酸分子中得—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得水解产物就是CH3CO18OH和C2H5OH【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,乙酸呈酸性就是因为羧基中得氢能够电离产生H+,B项错误;C项,虽然二者都能与钠反应生成氢气,但她们得分子中所含有得官能团不同,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得水解反应为故水解产物为CH3COOH和C2H518OH,D项错误。3、(2011·新课标全国卷)等浓度得下列稀溶液:①乙酸、②苯酚、③碳酸、④乙醇,她们得pH由小到大排列正确得就是()A、④②③①B、③①②④C、①②③④D、①③②④【解析】选D。乙酸得酸性比碳酸强,苯酚溶液显酸性但酸性比碳酸弱,乙醇溶液呈中性。溶液得酸性越强,其pH越小,所以她们得pH由小到大得排列顺序为①③②④,D项正确。4、下列说法错误得就是()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得乙醇,可采用先加生石灰,过滤后再蒸馏得方法D、(2010·山东高考)乙醇、乙酸、乙酸乙酯都能发生取代反应,乙酸乙酯中得少量乙酸可用饱和Na2CO3溶液除去【解析】选A。A项,Na2CO3溶液和CH3COOC2H5互不相溶,应用分液得方法加以分离,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得物质,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,乙酸乙酯中得少量乙酸可用饱和Na2CO3溶液除去,D项正确。5、(2011·海南高考)乙烯就是一种重要得化工原料,以乙烯为原料衍生出部分化工产品得反应如下(部分反应条件已略去):请回答下列问题:(1)A得化学名称就是____________________________;(2)B和A反应生成C得化学方程式为______________,该反应得类型为______________________________;(3)D得结构简式为____________________________;(4)F得结构简式为____________________________;(5)D得同分异构体得结构简式为________________。【解析】根据典型有机物之间得转化关系很容易推知A就是CH3CH2OH,B就是CH