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第2章 官能团与有机化学反应 烃的衍生物
第四节 羧酸 氨基酸和蛋白质
第1课时 教学设计
【教材分析】
通过必修课程和本模块前面章节的学习，学生对有机化合物结构与性质的关系、有机化学反应类型已有了丰富的知识积累和较为深刻的理解，所以本节教材改变直接讨论羧基化学性质的方法，引导学生充分运用已有知识进行预测和演绎,分析羧基官能团的结构特点,并将羧基与前面学习过的羰基和羟基进行比较，得出“羧基与羰基和羟基性质既有一致的地方，又由于官能团的相互影响而又特殊之处”的结论。本节教材的学习既是新知识的形成，又是对前面所学知识的总结、应用和提高。
【教学目标】
1.熟知羧酸的分类、结构特点及其主要化学性质。
2.会比较羧基、羰基与羟基的性质差异。
3.能根据酯化反应的原理优化乙酸乙酯制备的方案，提高乙酸乙酯的产率。
【学科素养】
宏观辨识与微观探析
科学探究与创新意识
【教学重难点】
羧酸的化学性质、乙酸乙酯的制备
【教学过程】
1.新课导入
[联想 质疑]了解具有羧基化合物的物质——羧酸：乳酸、柠檬酸、苹果酸、酒石酸。羧酸的组成是怎样的 决定其性质的官能团是什么
2.新课讲授
一、羧酸的组成和分类
1.羧酸的概述
1.羧酸的概述
（1）分子由烃基(或氢原子)和羧基相连而组成的有机化合物称为羧酸。
（2）官能团：羧基 —COOH。
（3）饱和一元羧酸：CnH2nO2（n≥1）。
（4）羧酸的结构简式： 。
2.羧酸的分类
二、羧酸的命名
如：名称为4 甲基 3 乙基戊酸。
[化学 生活]
羧酸 甲酸 苯甲酸 乙二酸
俗名 蚁酸 安息香酸 草酸
结构简式 HCOOH
色、态、味 无色液体、刺激性气味 白色针状晶体、易升华 无色透明晶体
溶解性 易溶于水、有机溶剂 微溶于水、易溶于有机溶剂 能溶于水、乙醇
用途 工业还原剂、医疗消毒剂 食品防腐剂 化工原料
三、羧酸的性质
1.物理性质
（1）水溶性:分子中碳原子数在4个以下的羧酸能与水互溶。随碳链增长，羧酸在水中的溶解度迅速减小。
（2）熔、沸点:比相同碳原子数的醇的沸点高，原因是羧酸分子之间更容易形成氢键。
[结构 性质]
分析乙酸的结构：
①受C=O的影响:碳氧单键；氢氧键更易断裂当氢氧键断裂时，容易解离出氢离子，使乙酸具有酸性。
②受—OH的影响:碳氧双键不易断裂，较难发生加成反应。
2.化学性质
（1）酸性
电离：CH3COOHCH3COO－+ H+
使石蕊试液变红；与碱发生中和反应；与活泼金属置换出氢气；与碱性氧化物反应
能与部分盐(如碳酸盐)反应。
[任务一]
利用所示仪器和药品，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。
发生的反应：2CH3COOH + Na2CO3 → 2CH3COONa +H2O+CO2↑
CH3COOH + NaHCO3 → CH3COONa +H2O+CO2↑
C6H5ONa +H2O+CO2 → C6H5OH + NaHCO3
结论：乙酸、碳酸和苯酚溶液的酸性强弱：乙酸 > 碳酸 > 苯酚。
[任务二]
羧基、醇羟基及水中氢原子活泼性比较
R—COOH R—OH H—OH
钠 能反应 能反应 能反应(比醇反应剧烈)
氢氧化钠 能反应 不反应 不反应
碳酸钠 能反应 不反应 不反应
碳酸氢钠 能反应 不反应 不反应
活泼性：羧酸(—OH)>水(—OH)>醇(—OH)
（2）酯化反应
酸与醇反应生成酯和水的反应叫做酯化反应，属于可逆反应，又属于取代反应。
CH3COOH+C2H5OH
请思考下列回答：
1．在酯化反应实验中为什么加热温度不能过高？如何对实验进行改进？(乙酸乙酯的 沸点为77 ℃)
提示:尽量减少乙醇和乙酸的挥发，提高乙酸和乙醇的转化率。对实验的改进方法是水浴加热。
2．装置中长导管的作用是什么？
提示:长导管起到导气、冷凝的作用。
3．从导管导出的蒸气中有什么物质？
提示:乙酸乙酯、乙酸与乙醇。
4．浓硫酸在酯化反应中除了起催化剂作用外，还可能有什么作用？
提示:吸水剂作用。
5．在吸收乙酸乙酯的装置中，导管口不插入饱和Na2CO3溶液的原因是什么？
提示:以免发生倒吸。
6．酯化反应的实验中，试管中饱和Na2CO3溶液的作用是什么？
提示:吸收乙醇，中和乙酸，降低乙酸乙酯的溶解度，便于分层提取。
7．用含18O的乙醇与乙酸发生酯化反应，18O存在哪些产物中？
提示:乙酸乙酯。
8.试剂加入的顺序是什么？
提示:先加入乙醇，然后沿器壁慢慢加入浓硫酸，冷却后再加入CH3COOH。
9.酯化反应是一个可逆反应，如果要增大乙酸乙酯的产率，你有哪些方法？
提示:(1) 增大反应物的浓度，例:加入过量的酸或醇；(2)除去反应生成的水，例:采用浓硫酸；(3)及时除去反应生成的乙酸乙酯，例:蒸馏出乙酸乙酯。
3.课堂小结
[师]回顾本节课内容，完成作业。
4.板书
2.4.1羧酸
1.羧酸的组成和分类
2.羧酸的命名
3.羧酸的性质
酸性、酯化反应
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