高中音樂絲竹相和教案
發(fā)表時間:2020-11-06高二化學乙酸和羧酸08。
第六節(jié)乙酸羧酸
第二課時
[教學目標]
1.知識目標
(1)通過實驗和實驗分析,使學生掌握乙酸的化學性質,了解酯化反應的概念.
(2)了解乙酸的用途。
2.能力和方法目標
通過醇、醛、酸、酯的相互轉化關系的總結歸納,提高對烴的衍生物的統(tǒng)攝思考能力。培養(yǎng)有機物的推斷分析能力。
3.情感和價值觀目標
(1)通過分子中原子團相互影響的事實,培養(yǎng)學生辯證唯物主義認識論觀點.
(2)通過同位素示蹤原子的應用強化學生的科技意識.
[重點與難點]
教學難點是乙酸的酯化反應。
[教學過程]
復習討論有關酯化反應、乙酸乙酯制取實驗中的有關問題。
問題1.受熱的試管與桌面成45°角.導氣管比一般的導氣管要長一些,且導氣管口位于飽和碳酸鈉溶液的液面上方.為什么?
問題2.加熱后,在受熱的試管中產生了蒸氣,有一部分冷凝回流了下來,一部分從導氣管導出,從導氣管滴出的無色液體位于飽和碳酸鈉溶液的上方.為什么?
問題3.實驗結束,先撤導管,后撤酒精燈.為什么?
問題4.收集到的產物是無色液體,經過振蕩后,酚酞的紅色變淺,液面上仍有一薄層無色透明的油狀液體,并可聞到一種香味.為什么?
[講述]:這種有香味的無色透明油狀液體就是乙酸乙酯.乙酸和乙醇在濃硫酸存在并加熱的條件下發(fā)生了反應生成乙酸乙酯和水,在此條件下,生成的乙酸乙酯和水又能部分地發(fā)生水解反應,所以這個反應是一可逆反應,用化學方程式表示如下:
[板書]:
[板書]:醇與酸作用生成酯和水的反應稱為酯化反應.
結合乙酸和乙醇的酯化反應,引導學生分析酯化反應的特點:
1.酯化反應在常溫下進行得很慢,為了使反應加快,使用了催化劑并加熱的條件.
2.酯化反應是可逆反應,它會達到平衡狀態(tài),如何使平衡向生成酯的方向移動呢?
學生答:增大反應物的濃度或減小生成物的濃度.
為了使平衡向生成酯的方向移動,我們加入的乙醇是過量的,以增大反應物的濃度;同時將生成的產物乙酸乙酯蒸出,水可以被濃硫酸吸收,由此使生成物的濃度減少,平衡向生成酯的方向移動.
所以濃硫酸在反應中既是催化劑又是吸水劑.
為了使蒸發(fā)出的乙酸乙酯蒸氣迅速冷凝,加長了導氣管,為了防止試管受熱不均勻造成碳酸鈉溶液倒吸,所以導管口位于接近液面的上方.
為什么必須用飽和碳酸鈉溶液來吸收乙酸乙酯呢?因為:①碳酸鈉能跟蒸發(fā)出的乙酸反應生成沒有氣味的乙酸鈉,所以反應完畢后振蕩試管酚酞的紅色變淺,它還能溶解蒸發(fā)出的乙醇,由此可以提純乙酸乙酯.②乙酸乙酯在無機鹽溶液中的溶解度減小,容易分層析出.
3.酯化反應是酸脫羥基醇脫氫.
通過電腦動畫的直觀顯示:使同學們認識到科學上用同位素作示蹤原子進行實驗可以測定出反應的歷程.
[強調]:酯化反應在常溫下也能進行,但速率很慢.
引導學生用已有的知識分析2個實例:一是為什么酒越陳越香?二是用醋解酒是否科學?
[過渡]:醋是日常生活中飲食烹調的常用調味品,從醫(yī)學保健角度來看,食醋還是保持身體健康的靈丹妙藥.在工業(yè)上醋酸更是一種重要的有機化工原料,用途極為廣泛.
引入新課:用乙酸可以制取乙酸乙酯。這是乙酸的一種用途。實際乙酸是一種應用非常廣泛的物質。
【板書】四、乙酸的用途
物質的用途都跟性質有關。乙酸有酸性,能生成多種金屬乙酸鹽,如乙酸錳、乙酸鋁。乙酸鋁在染色工業(yè)中被廣泛地用作媒染劑,也可作合成染料的原料。乙酸跟多種低級脂肪醇形成的酯都是噴漆溶劑的主要成分。乙酸跟不飽和醇形成的酯可聚合成高分子化合物,制成纖維。有些酯是香料,如乙酸異戊酯是香蕉精。乙酸經氯化后,得到的一氯乙酸和三氯乙酸是醫(yī)藥和農藥的原料。乙酸還能制得乙酸酐,它是重要的化工原料。乙酸的用途極廣,因而要研究它的制備,我們將在下節(jié)課探討。
三.乙酸的用途
[投影4]:圖示醋酸的用途
教師介紹乙酸的用途.
四.羧酸
[教師引導]請同學們閱讀課本中有關羧酸的一段。思考下列問題:
問題1:甲酸、乙酸、硬脂酸、軟脂酸等是不是互為同系物?總結出它們的分子通式。
問題2:苯甲酸、乙二酸的分子結構有什么特征?
問題3:寫出苯甲酸跟甲醇反應所生成酯的結構簡式。
[學生閱讀和討論]
[板書]飽和一元羧酸的通式:CnH2nO2。
課堂練習:
1.某芳香烴衍生物結構簡式為:它可能發(fā)生的反應類型有a.取代,
b.加成,c.消去,d.水解,e.酯化,f.中和,g.氧化,h.加聚。
下列各組中完全正確的一組是()
A.a,b,c,e,fB.b,c,d,f,h
C.a,b,c,e,f,gD.b,d,e,f,g,h
2.現有甲基、羥基、羧基、苯基四種原子團,兩兩組合形成化合物,其水溶液呈酸性的有
()
A.3種B.4種C.5種D.6種
3.一定量的有機物與足量的金屬鈉反應生成xL氣體,在相同條件下同量的該有機物與足量的碳酸鈉反應生成y升氣體,已知x>y,則該有機物可能是()
4.寫出分子式為C5H10O2的羧酸所有同分異構體的結構簡式(碳鏈上可暫不標上氫原子)。
5.已知只有在碳鏈末端的羥基能氧化成羧基。以為原料,并以Br2等
其他試劑制取。
寫出有關反應的化學方程式并注明條件。
6.由葡萄糖(C6H12O6)發(fā)酵可得乳酸為無色粘稠液體,易溶于水。為研究乳酸的分子組成和結構,進行以下實驗:
(1)稱取乳酸0.90g,升溫使其汽化,測其密度為氫氣的45倍。
(2)將其燃燒并使產物通過堿石灰,使堿石灰增重1.42g,且不使硫酸銅白色粉末變藍;繼續(xù)通入過量的石灰水中,有1.0g白色沉淀生成;在增重的堿石灰中,加入鹽酸后,產生無色氣體,在標準狀況下為448mL。
(3)另取0.90g乳酸,跟足量碳酸鈉反應,生成112mL二氧化碳(標況),若跟金屬鈉反應,則生成氫氣224mL(標況)。
(4)乳酸可跟乙酸發(fā)生酯化反應,其質量比為3∶2;乳酸還可跟乙醇發(fā)生酯化反應,其物質的量之比為1∶1,且酯化分別發(fā)生在乳酸的鏈中和鏈端,試通過計算回答:
A.乳酸的相對分子質量為______。
B.0.9g乳酸燃燒時,生成二氧化碳______mol,同時生成水______mol。
C.0.9g乳酸含氧元素______mol。
D.乳酸的分子式______。
E.乳酸的結構簡式為______。
F.若葡萄糖發(fā)酵只生成乳酸,其化學方程式為______。
G.乳酸與乙酸酯化的化學方程式為______。
H.乳酸與乙醇酯化的化學方程式為______。
7.已知苯的同系物可被KMnO4溶液氧化。
鹵代烴水解可得醇:
又知,滌綸樹脂的結構簡式為:
(1)寫出合成滌綸樹脂所需兩種單體的結構簡式.
(2)寫出以對二甲苯、乙烯、食鹽、氧化劑和水為原料制備這兩種單體并合成滌綸樹脂的各步反應的化學方程式(有機物氧化反應不必配平).
8.烯鍵碳原子上連接的羥基中的氫原子,容易自動遷移到烯鍵的另一個碳原子上,形成較為穩(wěn)定的羰基化合物;
有機分子內、有機分子間??擅撊ニ肿?。下列反應圖式中,就有6步可以看作是脫水反應。所有的反應條件和其它無機物都己略去。請從圖中推斷化合物A、B、E、G的結構簡式。
A是_______;B是_______;E是_________;G(有6角環(huán))是_________。
9.化合物A(C8H8O3)為無色液態(tài),難溶于水,有特殊香味,從A出發(fā),可發(fā)生圖示的一系列反應,圖中的化合物A硝化時可生成四種一硝基取代物,化合物H的分子式為C6H6O,G能發(fā)生銀鏡反應。
回答:下列化合物可能的結構簡式:A______,E______,K______。
反應類型:(Ⅰ)_______,(Ⅱ)______,(Ⅲ)______。
反應方程式:H→K:______,C→E:______,C+F→G:______。JAb88.cOM
課堂練習答案:
1.分析:所給的物質是結構復雜,含多種官能團的有機物。其中含羥基、含苯環(huán)、羧基、醇羥基。所以,逐一分析各官能團所具有性質,發(fā)現a,b,c,e,f,g類型的反應均能發(fā)生,只有水解和加聚兩種類型反應不能發(fā)生。選C。
2.B。
3.此題屬由性質推斷結構題型。首先應從性質分析能與金屬鈉反應即含羥基的物質有醇羥基、酚羥基和羧羥基即醇、酚和羧酸。但酚與鈉反應要注意條件,而能與碳酸鈉溶液反應的只有羧酸。根據題意相同的量的該有機物與金屬鈉反應放出氫氣的量大于碳酸鈉反應放出二氧化碳的量,則可分析推出該有機物必含羧基和羥基。選C。
4.在寫羧酸的同分異構體的結構簡式時,可沿用前面的方法。但因羧基(——COOH)中已有一個碳原子,所以在寫碳干異構體時要減去一個碳原子。本例只要考慮有四個碳原子的碳干,它們有兩種不同的結構:
接著把羧基當作取代基,寫出有五個碳原子的一元飽和羧酸可能有的四種結構:
補上足夠的氫原子得C5H10O2羧酸共四種結構簡式。所以答案為:
5.根據題意所給“只有在碳鏈末端的羥基能氧化成羧基”的提示,可見一定要將原料分子末端的亞甲基(=CH2)轉變成—CH2OH,如若同時使跟苯環(huán)相連的碳原子上也接上一個—OH,即將原料轉變?yōu)椤?br>
用化學方程式表示如下:
6.A.相對分子質量為45×2=90;B.二氧化碳為0.03mol,水為0.03mol;C.氧元素為0.03mol;D.乳酸的分子式為C3H6O3;E.乳酸的結構簡式:CH3──COOH;
7.該題中信息給出了苯的同系物被KMnO4溶液氧化得苯甲酸,鹵代烴水解可得醇,用類推的方法可得出二元酸和二元醇的制法.
①由滌綸樹脂的結構判斷,該物質屬酯類,形成該高聚物的單體是二元酸和二元醇,結構簡式分別為:。
②根據題目信息,并結合所學知識,乙二醇應先由乙烯制得1,2-二氯乙烷,然后再水解得到;對苯二甲酸應由對二甲苯氧化制得.
③通過酯化反應推導出二元羧酸與二元醇的酯化,該高聚物應該是由對苯二甲酸與乙二醇發(fā)生酯化反應并向兩個方向延伸所得.
答案為:
(2)電解飽和食鹽水制NaOH和Cl2
8.
9.
相關知識
高二化學乙酸羧酸2
復習:我們已經學習過醛類物質。醛由醇氧化而得。醛氧化后生成酸,這三者之間存在以下相互衍生關系。
R-CH2OH R-CHO R-COOH
寫出下列化學方程式:1·乙醇的催化氧化 2·乙醛與新制的Cu(OH)2 堿性懸濁液共熱
引入:乙醛的氧化產物乙酸是一種重要的有機酸,乙酸是重要的有機酸,生活中我們常接觸它。食醋是3%~5%乙酸的水溶液,所以乙酸又叫醋酸?,F在我們學習羧酸,它是另一類烴的衍生物。它的代表物是乙酸。為何在醋中加少量白酒,醋的味道就會變得芳香而且不易變質?廚師燒魚時常加醋并加點酒,為何這樣魚味道就變得無腥、香醇,特別鮮美?通過本節(jié)課的學習,大家便會知道其中的奧妙。這節(jié)課我們就來研究乙酸的結構和性質。
……
乙酸羧酸
一名合格的教師要充分考慮學習的趣味性,作為高中教師就要精心準備好合適的教案。教案可以讓學生們充分體會到學習的快樂,幫助授課經驗少的高中教師教學。那么一篇好的高中教案要怎么才能寫好呢?以下是小編為大家精心整理的“乙酸羧酸”,希望能為您提供更多的參考。
第六節(jié)乙酸羧酸
●教學目標
1.使學生掌握乙酸的酸性和酯化反應等化學性質,理解酯化反應的概念;
2.使學生了解酯的水解,并了解乙酸的酯化與乙酸乙酯的水解是一對可逆反應;
3.使學生了解羧酸的簡單分類、主要性質和用途;
4.培養(yǎng)學生的觀察實驗能力、歸納思維能力及分析思維能力;
5.通過酯化反應的教學,培養(yǎng)學生勇于探索、勇于創(chuàng)新的科學精神。
●教學重點
乙酸的酸性和乙酸的酯化反應。
●教學難點
1.酯化反應的概念、特點及本質;
2.酯化與酯的水解的條件差異。
●課時安排
一課時
●教學方法
1.采用乙酸分子的比例模型展示及實物展示,進一步認識乙酸的分子結構及其物理性質;
2.采用復習回憶法及實驗驗證法學習乙酸的酸性;
3.利用實驗探究、設疑、啟發(fā)、誘導、講述等方法學習乙酸的酯化反應及酯的水解反應;
4.利用類推法學習酯、羧酸的結構與性質。
●教學用具
乙酸分子的比例模型、投影儀;
冰醋酸、乙酸水溶液、乙醇、濃H2SO4、水垢、飽和Na2CO3溶液、乙酸乙酯、稀H2SO4、稀NaOH溶液、蒸餾水、冰水混合物;
試管、燒杯、鐵架臺、酒精燈。
●教學過程
[引言]
為何在醋中加少許白酒,醋的味道就會變得芳香且不易變質?廚師燒魚時常加醋并加點酒,為何這樣魚的味道就變得無腥、香醇、特別鮮美?通過本節(jié)課的學習,大家便會知道其中的奧妙。
[板書]第六節(jié)乙酸羧酸
一、乙酸
[師]乙酸是乙醛的氧化產物,在日常生活中,我們飲用的食醋,其主要成分就是乙酸,因此乙酸又叫醋酸,普通醋含醋酸3%~5%,山西陳醋含醋酸7%。下面我們進一步學習乙酸的結構和性質。
[板書]1.分子結構
[師]展示乙酸分子的比例模型。要求學生寫出乙酸的分子式、結構式、結構簡式及官能團。
[生]分子式:C2H4O2
結構簡式:CH3COOH
官能團:—COOH(羧基)
[過渡]是由羰基和羥基結合構成的官能團,但與酮、醇性質上卻有很大差別。下面我們先看其物理性質。
[師]展示乙酸樣品,讓學生觀察其顏色、狀態(tài),并聞其氣味。結合初中所學知識概括出乙酸的重要物理性質及用途。
[板書]2.物理性質及用途
[生]乙酸是一種有強烈刺激性氣味的無色液體,沸點是117.9℃,熔點是16.6℃,易溶于水和乙醇。
乙酸是醋的主要成分之一,醋是用得較多的一種酸性調味品,它能改善和調節(jié)人體的新陳代謝。
[師]將一瓶純乙酸和一瓶乙酸的水溶液同時放入冰水浴中,片刻后同時取出,讓學生觀察現象。
[現象]純乙酸立即變?yōu)楸鶢罟腆w,而醋酸的水溶液無明顯變化。
[師]乙酸的熔點是16.6℃,當溫度低于16.6℃時,乙酸就凝結成像冰一樣的固體,所以無水乙酸又稱冰醋酸。
[過渡]乙酸的官能團是—COOH,其化學性質主要由羧基(—COOH)決定。
[板書]3.化學性質
[師]初中學過乙酸有什么重要的化學性質?
[生]具有酸的通性。
[板書](1)酸的通性
CH3COOHCH3COO-+H+
[師]醋酸是一元弱酸,在水中部分電離生成CH3COO-和H+,那么酸性有哪幾方面的表現呢?
[生]①使酸堿指示劑變色。
②和活動性順序表中H前金屬發(fā)生置換反應生成H2。
③和堿、堿性氧化物反應。
④和鹽反應。
[師]下面我們用實驗證明醋酸是否具有這些性質。
[演示]1.取一支試管,加入1mL冰醋酸并滴入幾滴紫色石蕊試液,振蕩后觀察現象。
2.取一塊水垢,用吸管吸取醋酸滴在水垢上,觀察現象。(水垢溶解,有氣泡)
[討論]通過以上實驗得出什么結論?
[生]醋酸顯酸性,根據以上反應確定CH3COOH酸性比H2CO3強。
[師]根據此實驗我們可以知道家中鋁壺內的水垢用食醋浸泡可以除去。那么水垢的成分是什么?請大家寫出反應方程式。
[生]Mg(OH)2和CaCO3
Mg(OH)2+2CH3COOH====(CH3COO)2Mg+2H2O
CaCO3+2CH3COOH====(CH3COO)2Ca+H2O+CO2↑
[師]請大家寫出下列方程式
[投影練習]寫出下列反應的離子方程式
1.乙酸溶液與Cu(OH)2反應
2.乙酸與CaO反應
3.將鋅粒投入到乙酸溶液中
4.用乙酸除水垢
答案:1.2CH3COOH+Cu(OH)2====2CH3COO-+Cu2++2H2O
2.2CH3COOH+CaO====Ca2++2CH3COO-+H2O
3.2CH3COOH+Zn====Zn2++H2↑+2CH3COO-
4.2CH3COOH+CaCO3====Ca2++2CH3COO-+CO2↑+H2O
2CH3COOH+Mg(OH)2====Mg2++2CH3COO-+2H2O
[過渡]乙酸除具有酸的通性外,還可以發(fā)生酯化反應。
[板書](2)酯化反應
[演示實驗]P168實驗6—10
[現象]飽和Na2CO3溶液的液面上有透明的油狀液體產生,并可聞到香味。
[結論]在有濃H2SO4存在、加熱的條件下,乙酸與乙醇發(fā)生反應,生成無色、透明、不溶于水、有香味的油狀液體。
[師]這種有香味的油狀液體就是乙酸乙酯。該反應為可逆反應。
[師]像這種酸和醇起作用,生成酯和水的反應,叫做酯化反應。根據本實驗,請同學們分組討論,并選代表回答投影中的問題。
[投影顯示]1.濃H2SO4在酯化反應中起什么作用?
2.加熱的目的是什么?
3.為什么用飽和Na2CO3溶液吸收乙酸乙酯?
4.醇和羧酸酯化時,羧酸是提供H+還是羥基?即下面二式哪個正確?用什么方法證明?
5.酯化反應屬于哪一類有機反應類型?
[生]1.濃H2SO4起催化劑和吸水劑的作用。作催化劑,可提高反應速率;作吸水劑,可提高乙醇、乙酸的轉化率。
2.加熱的主要目的是提高反應速率,其次是使生成的乙酸乙酯揮發(fā)而收集,提高乙醇、乙酸的轉化率。
3.因為:①乙酸乙酯在無機鹽溶液中溶解度減小,容易分層析出;②除去揮發(fā)出的乙酸,生成無氣味的乙酸鈉,便于聞到乙酸乙酯的氣味;③溶解揮發(fā)出的乙醇。
4.采用同位素示蹤法確定產物H2O中的氧原子的來源對象。根據:
CH3COOH+H18OC2H5CH3CO18OC2H5+H2O,確定出酯化反應一般是羧酸分子里的羥基與醇分子中羥基上的氫原子結合成水,其余部分互相結合成酯。
5.酯化反應又屬于取代反應。
[師]指出:酯化反應是有機酸和醇均具有的化學性質。不光有機酸和醇可以發(fā)生酯化反應,無機含氧酸也可以和醇酯化。例如:
[投影練習]寫出下列反應的化學方程式
[師]請根據乙酸的結構簡式,概括羧酸的概念及乙酸的同系物的通式。
[板書]二、羧酸
1.概念及通式
[生]烴基跟羧基直接相連而構成的化合物叫羧酸。通式為:R—COOH
[師]乙酸的同系物又叫飽和一元羧酸,寫出其通式。
[生]CnH2nO2(n≥1)
[師]羧酸是如何分類的?
[板書]2.分類
[生甲]據—COOH數目可分為:一元羧酸、二元羧酸及多元羧酸。
[生乙]據烴基不同可分為:脂肪酸和芳香酸。飽和酸和不飽和酸。
[師]說明:硬脂酸(C17H35COOH)、軟脂酸(C15H31COOH)、油酸(C17H33COOH)等一元脂肪酸,由于烴基含有較多的碳原子,又叫高級脂肪酸。硬脂酸、軟脂酸為飽和酸,常為固體,不溶于水。油酸是不飽和酸,常為液體,不溶于水。
[師]羧酸的官能團都是—COOH,其化學性質是否相似?有哪些重要的化學性質?
[生]相似,都有酸性,都能發(fā)生酯化反應。
[板書]3.化學性質
酸的通性酯化反應
[師]請同學們寫出最簡單的飽和一元羧酸甲酸的結構式,并分析其結構特點,說出其可能具有的化學性質。
[生]
由于甲酸中有醛基,又有羧基,所以甲酸既具有羧酸的性質,也具有醛的性質。
[投影練習]只用一種試劑鑒別下列物質的水溶液
CH3CH2OHCH3CHOHCOOHCH3COOH
答案:新制的Cu(OH)2懸濁液
[過渡]酯化反應生成的有機產物均是酯,那么酯有什么結構特點?有什么重要的化學性質呢?
[板書]三、酯
[師]根據酯化反應概括酯的概念。
[板書]1.概念
[生]醇跟含氧酸起反應生成的有機化合物叫做酯。
[師]根據生成酯的酸不同,酯可分為有機酸酯和無機酸酯,通常所說的是有機酸酯。請同學們寫出有機酸酯的官能團及通式。
[師]當R和R′均為飽和烷基時,且只有一個的酯叫飽和一元酯,寫出其通式。
[生]CnH2nO2(n≥2)
[師]飽和一元酯的通式和哪類有機物的通式相同?說明了什么?
[生]飽和一元酯和飽和一元羧酸的通式相同,說明碳原子數相同的飽和一元羧酸和飽和一元酯是同分異構體的關系,兩者互為官能團的類別異構。
[過渡]酯有什么重要的化學性質呢?
[板書]2.化學性質
[演示]P168實驗6—11
[師]請大家根據實驗現象討論以下問題。
[投影顯示]
1.酯化反應和酯的水解反應有何關系?
2.酯的水解反應中,加熱、加酸、加堿的作用分別是什么?
3.為什么酸或堿存在時,酯水解程度不同?
[學生討論后回答]
1.酯化反應和酯的水解互為可逆反應。
2.加熱為了加快反應速率,加酸或堿均在反應中作催化劑。
3.加酸,酸只起催化劑的作用,可以縮短反應達平衡的時間,而不能使平衡發(fā)生移動,即不能增加酯水解的程度。加堿,堿不僅起催化劑的作用,還可以中和水解生成的酸,促使水解平衡正向移動,使酯水解完全。
[板書]水解反應
[師]酯化和水解反應有哪些不同之處呢?下面我們列表比較一下。
[投影顯示]
酯化反應與酯水解反應的比較
酯化水解
反應關系CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O
催化劑濃H2SO4稀H2SO4或NaOH溶液
催化劑的其他作用吸水,提高CH3COOH和C2H5OH的轉化率NaOH中和酯水解生成的CH3COOH,提高酯的水解率
加熱方式酒精燈火焰加熱熱水浴加熱
反應類型酯化反應,取代反應水解反應,取代反應
[問]甲酸酯()有什么重要的化學性質?
[生]除具有酯的化學性質外,還有醛類的化學性質。因甲酸酯中既有酯的官能團,又有醛的官能團。
[師]根據教材P175的相關內容概括出酯的重要物理性質、存在及用途。
[板書]3.物理性質、存在及用途
[生]物理性質:密度一般比水小,難溶于水,易溶于乙醇和乙醚等有機溶劑。
存在:酯類廣泛存在于自然界。低級酯是有芳香氣味的液體,存在于各種水果和花草中。
用途:作溶劑,作制備飲料和糖果的香料。
[學生質疑]老師:羧酸和酯中都有,它們也能像醛一樣和H2發(fā)生加成反應嗎?
[師]不能。當以或單官能團的形式出現時可以和H2加成,但以或形式出現時不能與H2發(fā)生加成反應。
[小結]通過本節(jié)課的學習,使我們了解了酸和醇的酯化與酯的水解是一對可逆反應。在酯化反應中,新生成的化學鍵是中的C—O鍵;在酯的水解反應中斷裂的化學鍵也是中的C—O鍵。即“形成的是哪個鍵,斷開的就是哪個鍵?!?br>
[作業(yè)]1.閱讀P170選學內容
2.P172四、五、六、七
●板書設計
第六節(jié)乙酸羧酸
一、乙酸
1.分子結構
2.物理性質及用途
3.化學性質
(1)酸的通性
(2)酯化反應
二、羧酸
1.概念及通式
2.分類
3.化學性質
酸的通性酯化反應
三、酯
1.概念
2.化學性質
水解反應
RCOOR′+H2ORCOOH+R′OH
3.物理性質、存在及用途
●教學說明
乙酸是一種重要的有機酸,又是我們日常生活中經常遇到的食醋的主要成分,還是乙醇和乙醛的氧化產物,因此緊接乙醇、乙醛之后,作為羧酸的代表物,單列一節(jié)講授。這樣既與前面的乙醇、乙醛形成一條知識主線,又通過乙酸的性質——酯化反應引出乙酸乙酯,為形成完整的知識體系做了鋪墊。所以本節(jié)總結時可進一步補充這個知識網絡。
●參考練習
1.下列各組有機物既不是同系物,也不是同分異構體,但最簡式相同的是
A.甲醛和乙酸B.乙酸和甲酸甲酯
C.乙炔和苯D.硝基苯和TNT
答案:C
2.確定乙酸是弱酸的依據是
A.乙酸可以和乙醇發(fā)生酯化反應B.乙酸鈉的水溶液顯堿性
C.乙酸能使石蕊試液變紅D.Na2CO3中加入乙酸產生CO2
答案:B
3.當與CH3CH218OH反應時,可能生成的物質是
C.H218OD.H2O
答案:BD
4.下列有機物,既能發(fā)生消去反應,又能發(fā)生酯化反應,還能發(fā)生催化氧化的是
A.CH3COOHB.BrCH2CH2COOH
答案:CD
5.某有機物既能被氧化,又能被還原,且氧化后與還原后的產物能發(fā)生酯化反應,所生成的酯又能發(fā)生銀鏡反應,則該有機物是
A.CH3OHB.HCHOC.HCOOHD.CH3CH2CHO
答案:B
高考化學考點專題歸納復習 乙酸 羧酸
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考點34乙酸羧酸一、乙酸
1?分子結構
2?物理性質:
無色有強烈刺激性氣味的液體、易凝結成冰一樣的晶體、易溶于水和乙醇?!狢OOH叫羧基,乙酸是由甲基和羧基組成。羧基是由羰基和羥基組成,這兩個基團相互影響,結果不再是兩個單獨的官能團,而成為一個整體。羧基是乙酸的官能團。
2.乙酸的酸性比碳酸強還是弱?
(1)弱酸性:
在試管中加入3mL乙醇、2mL冰醋酸,再慢慢加入40滴濃硫酸,加入少許碎瓷片;要注意小火加熱。
實驗中可以觀察到在Na2CO3表面有果香味的無色透明油狀液體生成,它是乙酸乙酯,乙酸乙酯是另一類烴的衍生物即酯類。像這種酸跟醇作用生成酯和水的反應叫酯化反應。乙酸與乙醇的酯化反應是可逆的。
(2)酯化反應——取代反應
乙酸與乙醇反應時可能的脫水方式有幾種?
根據實驗回答下列問題:
1.實驗中為何要加入碎瓷片?
2?導管為何不能伸入飽和碳酸鈉溶液中?
3?為何用飽和碳酸鈉溶液來吸收乙酸乙酯?
注:①濃硫酸的作用:催化劑、吸水劑。②反應過程:酸脫羥基、醇脫氫。③飽和碳酸鈉溶液作用:中和乙酸,溶解乙醇,便于聞乙酸乙酯的氣味;降低乙酸乙酯的溶解度,便于分層析出。④導氣管不能伸入碳酸鈉溶液中,防止加熱不勻,液體倒吸。
二、羧酸
1?定義:烴基與羧基相連構成的化合物叫羧酸
2?分類
按羧基數目分:一元酸(如乙酸)、二元酸(如乙二酸又叫草酸HOOC-COOH)和多元酸
按烴基類別分:脂肪酸(如乙酸)、芳香酸(苯甲酸C6H5OH)
按含C多少分:低級脂肪酸(如丙酸)、高級脂肪酸(如硬脂酸C17H35COOH、
軟脂酸C15H31COOH、油酸C17H33COOH)
3?飽和一元酸:烷基+一個羧基
(1)通式:CnH2n+1COOH或CnH2nO2、R—COOH
(2)性質:弱酸性、能發(fā)生酯化反應。
酯的水解反應、羧酸的分類和主要性質。
羧酸和酯
第三章烴的含氧衍生物
第三節(jié)羧酸酯
一。內容與解析
內容:1.與酸的分子結構及價鍵特征;2.乙酸的物理性質;3.乙酸的化學性質;4.乙酸的常見制法和用途;5.羧酸的分類;6.甲酸的性質;7.醇、醛、羧酸、酯的關系。
解析:本節(jié)課從知識結構上看,包含了兩部分內容即乙酸和羧酸,第一課時包含乙酸概述、乙酸的分子結構特點、乙酸的性質研究、乙酸的用途。乙酸是羧酸類物質的代表物,兩者是特殊和一般的關系。教學時應注意運用從特殊到一般的規(guī)律通過探究學習乙酸的性質了解羧酸類物質的主要性質。乙酸是很重要的烴的含氧衍生物,它和我們的生活生產實際密切相關,從知識內涵和乙酸的分子結構特點上看,乙酸既是醇、酚、醛知識的鞏固、延續(xù)和發(fā)展,又是學好酯(油脂)類化合物的基礎。
二.目標與解析
教學目標:
1、掌握乙酸的結構、性質及用途;
2、能列舉2~3個證明乙酸顯酸性的實驗方法;
3、了解酯的水解,并了解乙酸的酯化反應與乙酸乙酯的水解是一對可逆反應;
4.了解羧酸的簡單分類主要性質和用途。
解析:本節(jié)是高中人教版化學《必修加選修二》《乙酸羧酸》,從知識結構上看,包含了兩部分內容即乙酸和羧酸,乙酸是羧酸類物質的代表,前者和后者是個別和一般的關系。從教材整體上看,乙酸是食品中重要的有機化合物之一,它既和我們的日常生活實際密切相關,又是羧酸類物質的代表物;從知識體系的發(fā)展方向看,乙酸既是醇、醛知識的鞏固、延續(xù)和發(fā)展,又是烴的衍生物中的銜接點,有承前啟后的作用,乙酸在有機物的相互轉化中也處于核心地位,也是后面學好酯、油脂類化合物的基礎。
三.問題診斷分析:
從知識結構的認識上看,學生已經學習了烴的基礎知識和乙醇、乙醛等內容,對有機化學的學習中官能團和有機物的性質之間的聯(lián)系有了初步的理解,掌握了基本的有機反應類型,有一定的實驗設計能力。
在本單元中學習了各種有機化合物的性質特點時都涉及它們間的某些相互反應和轉化關系,在教學中要注意幫助學生梳理、歸納,認識乙醇—乙醛—乙酸—乙酸乙酯間的轉化關系。
四.教學支持條件
實驗儀器和藥品
五.教學過程
(一).物理性質:
色味態(tài)熔點.沸點.溶解性
無刺激性液16.6℃117.9℃易溶于水和乙醇
[強調]熔點為16.6℃,比水的凝固點高得多,即在不太低的溫度下就凝結為冰一樣的晶體,故純乙酸又稱冰醋酸。
(二).分子組成和結構:
分子式電子式結構式結構簡式
C2H4O2
CH3COOH
[強調]官能團為,其主要化學性質由羧基決定。
(三).化學性質:
[思考](1)乙酸的酸性及酸性強弱
(2)比較乙酸的酸性位于HCl、H2SO3、H2CO3、體系中的什么位置?
1.羧基氫的酸性
性質化學方程式
與酸堿指示劑反應乙酸能使紫色石蕊試液變紅
與活潑金屬反應Zn+2CH3COOH→(CH3COO2)Zn+H2↑
與堿反應CH3COOH+NaOH→CH3COONa+H2O
與堿性氧化物反應CuO+2CH3COOH→(CH3COO)2Cu+H2O
與某些鹽反應CaCO3+2CH3COOH→(CH3COO)2Ca+H2O+CO2↑
[過渡]乙酸除具有酸的通性外,還可以發(fā)生酯化反應。
2.酯化反應:
[思考]著重注意:
(1)反應需哪些藥品
(2)藥品的添加順序
(3)裝置圖
(4)反應后飽和碳酸鈉溶液上層有什么現象?
[學生回憶]:
(1)乙醇,濃硫酸和冰醋酸。
(2)先加入乙醇,再緩慢加入濃硫酸和冰醋酸,邊加邊振蕩。
(3)飽和碳酸鈉溶液上層有無色油狀液體,并有香味。
CH3COOH+HOC2H5CH3COOC2H5+H2O
酸和醇起反應生成酯和水的反應,叫做酯化反應。
[設疑]在上述反應中,生成水的氧原子由乙酸的羥基提供,還是由乙醇的羥基提供?用什么方法可以證明呢?
[分析]脫水有兩種情況,(1)酸去羥基醇去氫;(2)醇去羥基酸去氫。在化學上為了辨明反應歷程,常用同位素示蹤法。即把某些分不清的原子做上記號,類似于偵察上的跟蹤追擊。把乙醇分子中的氧原子換成這種特殊的氧原子,結果檢測到只有生成的酯中才有,說明脫水情況為第一種。
2.酯化反應實質:一般羧酸脫去羥基,醇脫去羥基上的氫原子。
[說明]用實驗來研究反應歷程。反應歷程不是根據化學方程式來推斷的,是以實驗事實為依據的。一同位素示蹤原子來進行實驗,也是一種先進的實驗方法,不僅揭示反應實質,還可以推進科學的發(fā)展。
[思考](1)濃硫酸有何作用?(催化劑,脫水劑)。
(2)加熱的目的是什么?(主要目的是提高反應速率,其次是使生成的乙酸乙酯揮發(fā)而收集,提高乙醇乙酸的轉化率)。
(3)在該反應中,為什么要強調加冰醋酸和無水乙醇,而不用他們的水溶液?(因為冰醋酸與無水乙醇基本不含水,可以促使化學平衡向生成酯的方向移動)。
(4)為何要用飽和碳酸鈉溶液作吸收劑而不直接用水?
(這個反應是可逆的,生成的乙酸乙酯如果留在反應混合液中將不利于平衡向正反應方向移動。加熱的目的除了加快反應速率外,同時也使生成的乙酸乙酯(沸點為77.1℃)變成蒸氣與反應混合液及時分離。由于乙醇的沸點(78.9℃)和乙酸的沸點(117.9℃)都較低,當乙酸乙酯形成蒸氣被導出時,其中會混有少量乙醇和乙酸的蒸氣。冷卻后的乙酸乙酯跟乙酸、乙醇混溶在一起而難于分離。向剛收集到的酯中滴紫色石蕊試液,觀察到呈紫紅色;加飽和碳酸鈉溶液后,振蕩,有大量氣泡產生,紅色褪去,都能證明了酯中混有乙酸。)
飽和碳酸鈉溶液的作用:
a.便于分離:酯在飽和碳酸鈉溶液中的溶解度更小,有利于酯的分層。
b.便于提純:飽和碳酸鈉溶液能溶解乙醇,吸收乙酸。
總之,這樣可得到比較純凈的乙酸乙酯液體。
(5)為何不將導氣管末端插入液面下?(為了防止倒吸)。
[練習]若乙酸分子中的氧都是18O,乙醇分子中的氧都是16O,二者在濃H2SO4作用下發(fā)生反應,一段時間后,分子中含有18O的物質有()
A1種B2種C3種D4種
答:選C
(6)反應的副產品有哪些?(醚、烯等)
[過渡]在有機化合物里,有一大類化合物跟乙酸相似,分子中都含有羧基,他們的化學性質也和乙酸相似,我們把這類化合物稱為羧酸。
(四)羧酸
1.羧酸的概念及通式:
烴基與羧基直接相連而構成的化合物叫羧酸,通式為R-COOH。
2.羧酸的分類:
(1)按分子里烴基的結構分:
飽和羧酸CH3COOH
低級脂肪酸不飽和羧酸CH2=CHCOOH
脂肪酸硬脂酸C17H35COOH
高級脂肪酸軟脂酸C15H31COOH
羧酸油酸C17H33COOH
芳香酸:苯甲酸由苯環(huán)和羧基構成。
(2)按分子里的羧基的數目分:
一元羧酸:CH3CH2COOH、C6H5COOH
羧酸二元羧酸HOOC—COOH(乙二酸)HOOC(CH2)4COOH(己二酸)
多元羧酸C6H2(COOH)4
3.飽和一元脂肪酸:
(1)組成CnH2nO2(n≥1)或者CnH2n+1COOH(n≥0)
(2)同分異構體:
例:寫出C4H8O2羧酸的結構簡式:
CH3CH2CH2COOH,
C5H10O2的羧酸的同分異構體有種(4種,因為丁基有四種)
(3)化學性質:
羧酸的官能團都是—COOH,因而必具有相似的性質:酸的通性和酯化反應。
4、幾種重要羧酸
a.甲酸(又叫蟻酸)
(1)甲酸的分子結構:
分子式CH2O2結構簡式HCOOH
[討論]甲酸的分子中既含有羧基,又含有醛基,
即,因而甲酸在反應中將表現出羧酸和醛性質的綜合。
[板書](2)化學性質:兼有羧酸和醛類的性質
[練一練]寫出甲酸與新制Cu(OH)2和銀氨溶液反應的化學方程式
+2Cu(OH)2CO2↑+Cu2O↓+3H2O
+2[Ag(NH3)2]OHCO2↑+2Ag↓+4NH3+2H2O
[小結]結構的特殊性決定了性質的特殊性,甲酸具有其它羧酸所沒有的性質——還原性。到此,能發(fā)生銀鏡反應的有機物除了醛類,還有甲酸、甲酸某酯。
b.乙二酸(草酸)
(1)分子式結構式結構簡式
H2C2O4
(2)化性:
①酸的通性:
②酯化反應:
+2C2H5OH+2H2O
乙二酸二乙酯(鏈狀酯)
++2H2O
乙二酸乙二酯(環(huán)酯)
+nHOCH2CH2OH+2nH2O
聚乙二酸乙二酯(聚酯)
③還原性:
5H2C2O4+2KMnO4+3H2SO4→10CO2↑+K2SO4+2MnSO4+8H2O
[總結]羧酸結構的相似形決定了性質的相似性(酸性和酯化反應)羧酸結構的差異性決定了性質的差異性:甲酸具有還原性、油酸能和H2加成等等。
[練習]:
1.已知酸性大?。呼人崽妓岱樱铝泻寤衔镏械匿逶?,在適當條件下都能被—OH取代,所得產物能跟NaHCO3溶液反應的是(C)
AB
CD
2.今有化合物:
甲:乙:丙:
(1)請判別上述哪些化合物互為同分異物體。
(2)請分別寫出鑒別甲、乙、丙三種化合物的方法(指明所選試劑及主要現象)鑒別甲的方法:;鑒別乙的方法:;鑒別丙的方法。
(3)請按酸性由強到弱排列甲、乙、丙的順序。
[答案及提示]:
(1)甲、乙、丙互為同分異物體;
(2)與FeCl3溶液作用顯色的是甲;與Na2CO3溶液作用有氣泡生成的是乙;與銀氨溶液共熱發(fā)生銀鏡反應的是丙。
(3)乙甲丙
六。目標檢測
《優(yōu)化設計-化學》P501—4題
七。配餐作業(yè)
《優(yōu)化設計》P1001—11