化学选择性必修3羧酸羧酸衍生物第1课时学案

这是一份化学选择性必修3羧酸羧酸衍生物第1课时学案，共6页。学案主要包含了羧酸，羧酸衍生物——酯等内容，欢迎下载使用。

一、羧酸
1．羧酸的定义与通式
(1)定义：由烃基(或氢原子)与羧基相连而构成的有机化合物，其官能团的名称为羧基，简式为—COOH。
(2)通式：饱和一元脂肪酸的通式为CnH2nO2或CnH2n＋1COOH。
2．羧酸的分类
(1)按与羧基相连的烃基不同，羧酸分为脂肪酸和芳香酸(如苯甲酸)。
(2)按羧基数目，羧酸分为一元羧酸、二元羧酸和多元羧酸等。如二元羧酸(乙二酸：)。
3．常见羧酸
(1)甲酸——最简单的羧酸，俗称蚁酸。
①甲酸分子的结构为，含有的官能团为醛基(—CHO)和羧基(—COOH)，具有醛和羧酸的性质。
②甲酸是一种无色、有刺激性气味的液体，有腐蚀性，能与水、乙醇等互溶。
(2)苯甲酸——俗称安息香酸
苯甲酸是一种无色晶体，易升华，微溶于水，易溶于乙醇。其钠盐是常用的食品防腐剂。
(3)乙二酸——俗称草酸。
乙二酸是二元羧酸，无色晶体，可溶于水和乙醇。常用于化学分析的还原剂。
(4)羟基酸——具有羟基和羧基性质。
乳酸与柠檬酸是羟基酸，其结构简式分别为
4．饱和一元羧酸的物理性质变化规律
(1)随分子中碳原子数的增加，溶解度迅速减小，沸点逐渐升高。
(2)羧酸与相对分子质量相当的其他有机物相比，沸点较高，这与羧酸分子间可以形成氢键有关。
5．羧酸的化学性质
羧酸反应时，羧基()中①②号极性键断裂。
(1)酸性——弱酸，具有酸类的性质
写出下列化学方程式
①HCOOH与NaHCO3反应：HCOOH＋NaHCO3===HCOONa＋CO2↑＋H2O。
②苯甲酸与NaOH反应：
。
③乙二酸与NaOH反应：。
(2)酯化反应(乙酸与乙醇反应)
①乙酸与乙醇的酯化反应方程式：
。
②原理：
用同位素示踪法探究酯化反应中的脱水方式。用含有示踪原子的CH3CHeq \\al(18,2)OH与CH3COOH反应，化学方程式为
，
说明酯化反应时，羧基脱—OH，醇羟基脱H。
微点拨：酯化反应是可逆反应，浓硫酸在此反应中作催化剂和吸水剂。
二、羧酸衍生物——酯
1．组成、结构和命名
2．酯的性质
(1)物理性质
低级酯是具有芳香气味的液体，密度一般小于水，难溶于水，易溶于乙醇、乙醚等有机溶剂。
(2)化学性质——水解反应(以乙酸乙酯为例)
①酸性条件下水解
CH3COOC2H5＋H2OCH3COOH＋C2H5OH。
②碱性条件下水解
CH3COOC2H5＋NaOHeq \(――→,\s\up8(△))CH3COONa＋C2H5OH。
微点拨：①酯的酸性水解与酯化反应均为可逆反应和取代反应。
②酯的碱性水解，由于生成了羧酸盐，水解反应不可逆，也属于取代反应。
1．判断正误(对的在括号内打“√”，错的在括号内打“×”。)
(1)含有—COOH的化合物一定是羧酸类。 ( )
(2)根据烃基的不同，羧酸可以分为饱和羧酸和不饱和羧酸。 ( )
(3)任何羧酸的酸性都比碳酸强。 ( )
(4)酯化反应与酯的水解反应均为取代反应。 ( )
(5)浓硫酸在酯化反应中起催化剂和脱水剂作用。 ( )
[答案] (1)× (2)√ (3)× (4)√ (5)×
2．下列物质与NaHCO3溶液不反应的是( )
A．甲酸 B．乙二酸
C．安息香酸 D．苯酚
[答案] D
3．写出下列变化的化学方程式。并指明反应类型
[答案] ①2CH3CH2CHO＋O2eq \(――→,\s\up8(催化剂),\s\d7(△))2CH3CH2COOH，氧化反应
②CH===CH2＋H2Oeq \(――→,\s\up8(催化剂),\s\d7(△))CH3CH2OH，加成反应
③CH3CH2COOH＋C2H5OHCH3CH2COOC2H5＋H2O，酯化反应(或取代反应)
④CH3CH2COOC2H5＋NaOHeq \(――→,\s\up8(△))CH3CH2COONa＋C2H5OH，取代反应(或水解反应)
利用下图所示仪器和药品，设计一个简单的一次性完成的实验装置，比较乙酸、碳酸和苯酚的酸性强弱。
注：D、E、F、G分别是双孔橡胶塞上的孔
1．装CH3COOH的仪器名称是什么？饱和NaHCO3溶液的作用是什么？
[提示] 分液漏斗。除去CO2气体中的CH3COOH蒸气。
2．要比较上述三种物质的酸性强弱，上述装置的连接顺序如何？(用A、B、C…表示)
[提示] A→D、E→B、C→F、G→H、I→J(B、C与H、I可以颠倒)。
3．盛Na2CO3固体，苯酚钠溶液的仪器中有什么现象？得出什么结论？
[提示] 有气体生成，溶液变浑浊，结论是酸性：。
4．写出有关的化学方程式。
[提示] 2CH3COOH＋Na2CO3―→2CH3COONa＋CO2↑＋H2O，
羧基、酚羟基、醇羟基酸性强弱的比较
醇、酚、羧酸的结构中均有—OH，由于这些—OH所连的基团不同，—OH受相连基团的影响就不同。故羟基上的氢原子的活泼性也就不同，表现在性质上也相差较大，其比较如下：
微点拨：①羧酸均为弱酸，低级羧酸，酸性一般比H2CO3强，但高级脂肪酸酸性很弱。
②低级羧酸能使紫色石蕊溶液变红，醇、酚、高级脂肪酸不能使紫色石蕊溶液变红。
③含有n个羟基或羧基的物质与Na反应：1 ml物质中含有n ml羟基或羧基，分别对应eq \f(n,2) ml H2的生成。
1．某同学利用下列装置探究苯酚、甲酸、碳酸的酸性强弱，下列说法不正确的是( )
A．装置a中试剂为甲酸，b中试剂为碳酸钠固体
B．装置c中试剂为饱和碳酸氢钠溶液
C．装置d中试剂为苯酚溶液
D．酸性强弱顺序为甲酸>碳酸>苯酚
C [装置a中试剂为甲酸，b中试剂为Na2CO3固体，c中试剂为饱和NaHCO3溶液，用于除去CO2中的甲酸蒸气，CO2通入苯酚钠溶液(d)中；根据实验现象可探究苯酚、甲酸、碳酸的酸性强弱顺序：甲酸＞碳酸＞苯酚。综合上述分析C项错误。]
2．一定质量的某有机物和足量Na反应可得到气体VA L，同质量的该有机物与足量碳酸氢钠反应，可得到相同条件下气体VB L，若VAVB，错误；C项，含2个—COOH，生成气体VA