资源简介 (共37张PPT)第2课时羧酸衍生物第四节 羧酸 羧酸衍生物学习目标1.能从酯、胺、酰胺的成键方式的角度,了解酯、胺、酰胺的结构特点和分类,理解酯和酰胺的化学性质,培养宏观辨识与微观探析的核心素养。2.能结合乙酸乙酯和酰胺水解反应的原理,推理出酯类物质、酰胺水解反应后的产物,培养证据推理与模型认知的核心素养。任务分项突破学习任务1 辨析酯的组成、结构与性质自主梳理1.酯的组成、结构和命名—OH酯基2.酯的存在与物理性质(1)存在。酯类广泛存在于自然界,如苹果里含有戊酸戊酯,菠萝里含有丁酸乙酯,香蕉里含有乙酸异戊酯等。(2)物理性质。低级酯是具有芳香气味的液体,密度一般比水的小,难溶于水,易溶于乙醇和乙醚等有机溶剂。3.酯的化学性质(1)酯水解反应的断键原理。______________。(2)酯的酸性或碱性水解反应。①在酸性条件下,酯的水解是______反应。乙酸乙酯在稀硫酸存在条件下发生水解反应的化学方程式为_ ________________________________________________,属于可逆反应。②在碱性条件下,酯水解生成____________,水解反应是________的。乙酸乙酯在 溶液存在条件下发生水解反应的化学方程式为_ __________________________________________。可逆羧酸盐和醇不可逆互动探究在酸或碱存在的条件下,酯能发生水解反应生成相应的羧酸和醇。探究乙酸乙酯在中性、酸性和碱性溶液中能否水解的实验如表所示。试管 编号 A B C实验 步骤1 向试管内加 乙酸乙 酯和两滴紫色石蕊溶液, 再加 蒸馏水 向试管内加 乙酸乙 酯和两滴紫色石蕊溶液, 再加 稀硫酸 向试管内加 乙酸乙酯和两滴紫色石蕊溶液,再加溶液实验步骤2 振荡均匀,将三支试管同时放入 的水浴中加 热。每隔拿出振荡一次,加热约 观察酯层厚 度的变化,并比较其气味的差别 试管 编号 A B C实验 现象 无明显变化 乙酸乙酯的气味变淡 乙酸乙酯的气味消失实验结论 酯在酸、碱性条件下可以水解;碱性条件下水解程度最 大,水解几乎趋于完全;酸性条件下水解程度较小,水解 具有可逆性 续表探究 酯水解反应的条件问题1: 对比上述实验产生的不同现象,分析酯发生水解反应的条件是什么。提示:酯水解的条件是酸性或碱性溶液,加热。问题2: 酯水解时,酸性条件与碱性条件的区别是什么 提示:酯在碱性条件下水解程度最大,水解几乎趋于完全;酯在酸性条件下水解程度较小,水解具有可逆性;酯在酸性条件下水解生成相应的羧酸和醇,在碱性条件下水解生成相应的羧酸盐和醇。归纳拓展酯的水解1.酯水解反应的特点(1)在酸性条件下,酯的水解反应和酸与醇的酯化反应均是可逆反应。(2)在有碱存在时,酯的水解反应不可逆,趋近于完全;碱除起催化作用外,它还能中和生成的酸,使水解程度增大,若碱过量,则水解反应进行到底。2.酯水解后产物关系(1)若 ,则相应的酸和醇碳原子数目相等,烃基的碳骨架结构相同,且醇中必有 。如 ,则A为,B为 ,酯为。(2)若酯水解后得到的酸与醇的相对分子质量相等,则醇比酸多一个碳原子。如 。3.酯化反应与酯的水解反应的比较项目 酯化反应 酯的水解反应反应关系 、催化剂 浓硫酸 稀硫酸或 溶液催化剂的其 他作用 吸水、提高和 的转化率 可中和酯水解生成的羧酸,提高酯的水解率加热方式 酒精灯火焰加热 热水浴加热反应类型 酯化反应、取代反应 水解反应、取代反应题组例练1.甲酸苯酯的结构简式如图所示。下列有关说法错误的是( )DA.该物质在一定条件下可与氢气发生加成反应B.该物质与氢氧化钠溶液充分反应,最多能消耗C.该物质在酸性条件下水解的产物均可与 溶液反应D.该物质可发生银镜反应,但在碱性条件下的水解产物不能解析: 分子中含有苯环,在一定条件下可与氢气发生加成反应,A正确;分子中含有酚羟基形成的酯基,则题给物质与氢氧化钠溶液充分反应,最多能消耗 ,B正确;题给物质在酸性条件下水解的产物是苯酚和甲酸,两者均可与 溶液反应,C正确;含有甲酸形成的酯基,可发生银镜反应,在碱性条件下的水解产物甲酸盐也能发生银镜反应,D错误。2.某有机化合物的化学式为,能与钠反应放出氢气。 被氧化最终能生成羧酸,若不考虑立体结构,和 组合生成的酯最多有( )CA.4种 B.10种 C.16种 D.32种解析: 根据题意可知为醇,且中含有,则可写成 ,而有4种结构,即有4种结构,4种被氧化又会生成4种,故和 组合生成的酯最多有 (种)。学习任务2 辨析油脂的组成、结构和性质 酰胺自主梳理1.油脂的组成、结构和性质(1)组成。油脂是由____________与______形成的酯,属于____类化合物。(2)结构。①油脂的结构可表示为_ _________,每个油脂分子中含3个______。②、、为同一种烃基,称为简单甘油酯;、、 为不同种烃基,称为混合甘油酯。天然油脂大多数都是混合甘油酯。高级脂肪酸甘油酯酯基(3)分类。油脂肪混合(4)常见高级脂肪酸。名称 结构简式饱和脂肪酸 软脂酸 _____________硬脂酸 _____________不饱和脂肪酸 油酸 _____________亚油酸 _____________(5)物理性质。①密度:比水的____。②溶解性:水中______,汽油、乙醚、氯仿等有机溶剂中______。③熔、沸点:天然油脂都是________,所以没有恒定的熔、沸点。小难溶易溶混合物(6)化学性质。①油脂的水解(以硬脂酸甘油酯为例)。.酸性条件下:_ ________________________________________。.碱性条件下——皂化反应:_ _________________________________________。②油脂的氢化(硬化)。油酸甘油酯(或液态油)氢化的化学方程式:_ _______________________________。2.酰胺(1)胺。①定义:______取代氨分子中的氢原子而形成的化合物。②通式可表示为_________,官能团的名称为______。如甲胺的结构简式为___________,苯胺的结构简式为 。③主要性质:胺类化合物具有碱性,能与酸发生反应生成盐。[示例] 苯胺与盐酸反应的化学方程式为___________________________。④用途:胺的用途很广,是重要的化工原料。例如,甲胺和苯胺都是合成医药、农药和染料等的重要原料。烃基氨基(2)酰胺。①定义:羧酸分子中______被______取代得到的化合物。②通式可表示为_ _________,其中的 叫做______, 叫做________。③常见的酰胺有乙酰胺( )、苯甲酰胺( )、, 二甲基甲酰胺[ ]等。羟基氨基酰基酰胺基④酰胺( )在酸性或碱性条件下,都能发生水解反应。如:.酸性(溶液) _ ____________________________________。.碱性(溶液) _ _________________________________。⑤应用。酰胺常被用作溶剂和化工原料。例如,, 二甲基甲酰胺是良好的溶剂,可以溶解很多有机化合物和无机化合物,是生产多种化学纤维的溶剂,也用于合成农药、医药等。互动探究人造奶油指的是油脂在催化剂作用下于一定的温度、压力、机械搅拌条件下,不饱和双键与氢气发生加成反应(即油脂氢化),使油脂中的不饱和键达到饱和,再与其他油脂混合得到的一种油脂品,用来代替奶油。油脂氢化能提高油脂的熔点,增加固体脂肪含量;提高油脂的抗氧化能力、热稳定性,改善油脂色、香、味;改变油脂的塑性,得到适宜的物理化学性能,拓展用途。探究 油脂的结构与性质问题1: 根据常温下的状态,油脂分为油和脂肪,两者在结构上有什么区别?主要化学性质有什么不同?提示:油分子中的烃基一般含不饱和键,如 ,熔点低,呈液态,而脂肪分子中的烃基一般不含不饱和键,熔点高,呈固态;两者均能发生水解反应,油还可以发生加成反应,易被酸性 溶液氧化等,而脂肪一般不发生加成反应,难被氧化。问题2: 从油脂氢化反应的过程看,反应物与生成物相比较,发生哪些明显的变化 提示:一方面,由于发生了加成反应,分子的饱和程度增加;另一方面,油脂由液态转变为固态。问题3: 工业上常用油脂在碱性条件下的水解生成高级脂肪酸盐(肥皂的主要成分)等一系列反应来生产肥皂,试以硬脂酸甘油酯为例,写出反应的离子方程式。提示: 。归纳拓展1.油脂中高级脂肪酸的饱和程度与油脂的性质(1)组成油脂的高级脂肪酸的饱和程度,对油脂的熔点影响很大。①由饱和的高级脂肪酸(如硬脂酸、软脂酸)形成的甘油酯熔点较高,室温下呈固态。②由不饱和的高级脂肪酸(如油酸、亚油酸)形成的甘油酯熔点较低,室温下呈液态。③常见油脂中,花生油、大豆油中不饱和脂肪酸含量较高。(2)组成油脂的高级脂肪酸中含有的碳碳双键,导致油脂可以发生加成反应,易被氧化。2.肥皂的制备、肥皂与合成洗涤剂去污原理比较(1)肥皂的制备。(2)肥皂与合成洗涤剂去污原理比较。相 同 点 去污原理相同,两者都存在亲水基、憎水基两部分,位于分子的两端。在洗涤时,亲水基溶于水中,憎水基则插入油滴中,在水和外力作用下完成去污过程不 同 点 ①合成洗涤剂去污能力强、原料价廉易得(主要原料是石油)、不受水质(水中、、 )影响;②肥皂中的容易结合水中的、 而生成沉淀,降低去污能力,如题组例练1.油脂在人体新陈代谢中发挥着重要的作用。有关油脂的说法错误的是( )AA.油脂的水解反应叫皂化反应B.天然油脂大多为混合甘油酯C.脂肪一般是饱和高级脂肪酸的甘油酯,熔点相对较高D.油脂的主要成分是高级脂肪酸的甘油酯,属于酯类解析: 油脂在碱性条件下的水解反应叫皂化反应,故A错误;天然油脂大多为多种高级脂肪酸和甘油形成的混合甘油酯,故B正确;脂肪一般是饱和高级脂肪酸的甘油酯,熔点相对较高,常温下呈固态,故C正确;油脂的主要成分是高级脂肪酸的甘油酯,属于酯类,故D正确。2.油酸甘油酯可用作食品稳定剂,结构简式如图所示。下列说法错误的是( )CA.用纯碱除油污与油脂的水解有关B.水解产物丙三醇遇灼热的氧化铜充分反应,产物可能有2种官能团C.油酸甘油酯能与 发生加成反应D.油酸甘油酯发生皂化反应后,可通过盐析的方法获得肥皂解析: 纯碱溶液呈碱性,其除油污与油脂的水解有关,A正确;油酸甘油酯的水解产物丙三醇遇灼热的 充分反应,产物可能有醛基和羰基2种官能团,B正确;每个中含1个碳碳双键,即油酸甘油酯能与 发生加成反应,C错误;油酸甘油酯发生皂化反应后,可通过盐析获得肥皂,D正确。3.西达本胺是我国自主研发的抗癌药物。西达本胺的结构简式如图所示。下列关于西达本胺的说法不正确的是( )DA.西达本胺的分子式为B.西达本胺可以与氢气发生加成反应C.西达本胺具有碱性,可与盐酸发生反应D.西达本胺在碱性条件下水解可得到3种芳香族化合物解析: 由西达本胺的结构简式可知,其分子式为 ,A正确;该分子中含碳碳双键及苯环,均能与发生加成反应,B正确;该分子中含氨基 ,氨基具有碱性,可与盐酸发生反应,C正确;西达本胺分子中含两个酰胺基,碱性条件下水解得到3种化合物,由于结构中一共含两个苯环,故水解后能得到2种芳香族化合物,D错误。学科素养测评油脂是重要的营养物质,某天然油脂A可发生下列反应:已知:A的分子式为, 天然油脂A经反应①(完全反应)可得到、不饱和脂肪酸B和 直链饱和脂肪酸C。经测定,B的相对分子质量为280,原子个数比为 。(1)写出B的分子式:__________。解析: 假设B的分子式为,有,解得 ,所以B的分子式为 。(2)反应①的反应类型为________________________;C的名称(或俗称)是________。取代反应(或水解反应)硬脂酸解析: 油脂的水解是取代反应;A的水解可以表示为(甘油),根据原子守恒可知C的分子式为 ,结合C是直链饱和脂肪酸,可知C的结构简式为 ,是硬脂酸。(3)反应②为天然油脂的氢化过程。下列有关说法不正确的是___(填字母)。.氢化油通常又叫硬化油,是制造人造奶油的原料.植物油经过氢化处理后会产生副产品反式脂肪酸甘油酯,摄入过多的氢化油,容易堵塞血管而导致心脑血管疾病.氢化油的制备原理是在加热植物油时,加入金属催化剂,通入氢气,使液态油脂变为半固态或固态油脂.油脂的氢化与油脂的皂化都属于加成反应解析: 氢化油通常又叫硬化油,是制造人造奶油的原料,故 正确;反式脂肪酸甘油酯摄入过多,容易堵塞血管而导致心脑血管疾病,故 正确;氢化油的制备原理是不饱和程度较高、熔点较低的油脂通过催化加氢转变成半固态或固态油脂,故 正确;油脂的氢化属于加成反应,油脂的皂化属于取代反应,故 不正确。(4)D和足量金属钠反应的化学方程式为_ ____________________________ 。解析: 油脂是高级脂肪酸甘油酯,水解生成高级脂肪酸(盐)和甘油,甘油含有羟基,能与钠反应, 。命题解密与解题指导情境解读:本题以油脂的结构推断为背景,考查油脂的结构特点,理解油脂的化学性质。素养立意:培养在有机化合物方面的模型观、结构观等,提升证据推理与模型认知素养。解题路径:结合题给的A的分子式,根据反应条件和转化规律,依次推断出B、C、D的结构,根据题意解题。 展开更多...... 收起↑ 资源预览