3.4 羧酸 羧酸衍生物 教学案(2课时)

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3.4 羧酸 羧酸衍生物 教学案(2课时)

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羧酸 羧酸衍生物
第一课时 羧酸
课程标准:1.认识羧酸的组成和结构特点、性质、转化关系机器在生产、生活中的重要应用。
2.认识羧酸发生酯化反应的特点和规律。
教学过程:
饱和一元酸的通式?酸的同分异构体的判断方法?酯的同分异构体的方法?
认识下面羧酸
(1)________________;
(2)________________; (3)____________;
(4)CH2==CH—COOH________________; (5) HOOC—COOH____________。
一、羧酸的结构和物理性质
1.羧酸的结构及分类
2.常见的羧酸
①甲酸:结构特点:既有醛基又有羧基,氧化产物H2CO3;工业上做还原剂
含-CHO的物质:醛、甲酸、甲酸衍生物
②苯甲酸:①钠盐常用作食品防腐剂;
比较酸性:苯甲酸、甲酸、乙酸;
粗苯甲酸的提纯:重结晶。
③乙二酸:俗名草酸;通常含两分子结晶水(H2C2O4 2H2O);比较酸性:乙二酸>甲酸;
分析化学中常用作还原剂;不稳定性。
3.羧酸的物理性质
(1)溶解性:甲酸、乙酸等分子中碳原子数较少的羧酸能够与水互溶,随着分子中碳原子数的增加,一元羧酸在水中的溶解度迅速减小,甚至不溶于水。高级脂肪酸是不溶于水水的蜡状固体。
(2)熔、沸点:羧酸的熔、沸点随碳原子数的增多而增大,且与相对分子质量相当的其他有机化合物相比,沸点较高,这与羧酸分子间可以形成分子间氢键有关。
二、羧酸的化学性质
羧酸的化学性质主要取决于羧基官能团。由于受氧原子电负性较大等因素的影响,当羧酸发生化学反应时,羧基结构中以下两个部位的化学键容易断裂。
当O—H断裂时,会解离出H+,使羧酸表现出酸性;当C—O断裂时,—OH可以被其他基团取代,生成酯、酰胺等羧酸衍生物。
1.酸性
羧酸是一类弱酸,具有酸类的共同性质。
(1)与Na NaOH Na2CO3 NaHCO3反应的官能团分别有什么?
1mol该物质最多能与 molH2, mol溴水, molNa, molNaOH, molNa2CO3, molNaHCO3.
有机物羟基上的H原子的活泼性:羧酸>酚>水>醇
-COOH的检验:NaHCO3溶液
能用来鉴别乙醇、乙醛、甲酸、乙酸四种无色溶液的试剂是 ( )
A.FeCl3溶液 B.溴水 C.金属钠 D.新制Cu(OH)2
(2)设计实验探究羧酸酸性的强弱
2.酯化反应
(1)酯化反应的实验
(1)药品添加顺序
(2)导管不能插入到液面以下(3)浓硫酸的作用(4)饱和Na2CO3溶液的作用
在制取乙酸乙酯的实验中,如果要提高乙酸乙酯的产率,你认为应当采取哪些措施?请结合化学反应原理的有关知识进行说明。
(1)增加乙醇的用量(乙醇的沸点比乙酸的低,更容易挥发损失)(2)不断分离产物水
(3)由于乙酸乙酯的沸点比乙酸、乙醇都低,因此从反应物中不断蒸出乙酸乙酯可提高其产率
(2)酯化反应的基本类型
①生成链状酯
a.一元羧酸与一元醇的反应
苯甲酸+2-丙醇______________________________________________。
b.一元羧酸与多元醇或多元羧酸与一元醇的反应
2CH3COOH+________,+2CH3CH2OH_________。
②生成环状酯
a.多元醇与多元羧酸进行分子间脱水形成环酯
b.羟基酸分子间脱水形成环酯
乳酸(2-羟基丙酸)____________________________。
c.羟基酸分子内脱水形成环酯。
③生成聚酯
缩聚:单体分子间通过缩合反应生成高分子的反应称为缩合聚合反应,简称缩聚反应。
a.多元醇与多元羧酸
b.羟基酸自身缩聚反应
乳酸(2-羟基丙酸)
第二课时 羧酸衍生物
一、酯
1.甲酸乙酯水解的化学方程式(酸性、碱性)
2.乙酸苯酯水解的化学方程式(酸性、碱性)
酯和NaOH反应的规律:1 mol 消耗1 mol NaOH;1 mol 消耗2 mol NaOH。
二、油脂 1.
2.常见的高级脂肪酸
饱和脂肪酸 不饱和脂肪酸
软脂酸 硬脂酸 油酸 亚油酸
C15H31COOH C17H35COOH C17H33COOH C17H31COOH
3.化学性质
油脂是高级脂肪酸的甘油酯,其化学性质与乙酸乙酯的相似,能够发生水解反应。而高级脂肪酸中又有不饱和的,因此许多油脂又兼有烯烃的化学性质,可以发生加成反应。
①油脂的氢化(油脂的硬化):如油酸甘油酯与H2发生加成反应的化学方程式为
②水解反应
a.酸性水解:油脂在酸性条件下或酶的催化作用下水解生成高级脂肪酸和甘油。如:硬脂酸甘油酯在酸性条件下水解的化学方程式为
b.碱性水解:油脂在碱性条件下(KOH或NaOH溶液)水解生成高级脂肪酸盐和甘油,又称皂化反应。
如:硬脂酸甘油酯在碱性条件下水解的化学方程式为
4.油脂的用途
①为人体提供能量,调节人体的生理活动。 ②工业生产高级脂肪酸和甘油。
5.油脂和矿物油的比较 《学导》 77 右下3
化学式为C5H8O2的脂肪酸与化学式为C4H10O的醇发生反应,最多能够生成酯的数量为(不考虑立体异构)
A.12种 B.18种 C.24种 D.32种
某有机物X能发生水解反应,水解产物为Y和Z。同温同压下,相同质量的Y和Z的蒸汽所占体积相同,化合物X可能是
A.乙酸丙酯 B.甲酸甲酯 C.乙酸甲酯 D.乙酸乙酯
含n个碳原子的饱和一元羧酸的相对分子质量与含(n+1)个碳原子的饱和一元醇的相对分子质量相同。
三、酰胺
1.①根据氢原子被烷基取代的数目,可以将胺分为一级胺(伯胺)RNH2、二级胺(仲胺)R2NH和三级胺(叔胺)R3N。
一级胺:一个氮原子连接两个氢原子和烃基,如甲胺(CH3NH2)、苯胺(C6H5NH2),通式:RNH2。
二级胺:一个氮原子连接一个氢原子和两个烃基,如二甲胺[(CH3)2NH] 通式:R2NH。
三级胺:一个氮原子连接三个烃基,如三甲胺[(CH3)3N]、通式:R3N。
2.胺的化学性质:具有碱性
(1)电离方程式:RNH2+H2ORNH+OH-
(2)胺与酸反应转化为铵
①胺具有碱性,可与酸反应生成类似的铵盐。
乙胺与盐酸:CH3CH2NH2+HCl→CH3CH2N HCl- 。
3.几种常见酰胺的结构及其名称
结构简式
名称 乙酰胺 苯甲酰胺 N,N 二甲基甲酰胺 N-甲基-N-乙基苯甲酰胺
4.酰胺的化学性质
酰胺与酯类有机化合物一样,都是羧酸衍生物,两者的结构类似,具有相似的性质。在酸、碱作用下,它们都能发生水解反应,酰胺水解生成羧酸和氨(胺),酯水解生成羧酸和醇。
(1)与酸反应:
乙酰胺与硫酸反应的化学方程式:2CH3CONH2+2H2O+H2SO4 2CH3COOH+(NH4)2SO4。
(2)与碱反应:
乙酰胺与NaOH溶液反应的化学方程式:CH3CONH2+NaOH CH3COONa+NH3↑。
(3)应用:胺可以转化成酰胺,酰胺又可以水解变成胺,常利用这种转化关系来保护氨基。
【思考与讨论p81】参考【答案】 氨、胺、酰胺和铵盐比较
物质 组成元素 结构式 化学性质 用途
氨 N、H 溶于水显碱性,能和酸或酸性物质发生反应 制冷剂、制造化肥和炸药
胺 C、N、H R—NH2 胺类化合物具有碱性,与酸反应生成盐,如苯胺能与盐酸反应,生成可溶于水的苯胺盐酸盐 是合成医药、农药和染料等的重要原料
酰胺 C、N、O、H 酰胺在酸或碱存在并加热的条件下可以发生水解反应,如果水解时加入碱,生成的酸就会变成盐,同时有氨逸出 酰胺常被用作溶剂和化工原料
铵盐 N、H等 NH和酸根阴离子 受热易分解、与碱反应产生氨气 化工原料、化肥
甲酸乙酯的酸性水解
甲酸乙酯的碱性水解
乙酸苯酯的酸性水解
乙酸苯酯的碱性水解
+3H2。

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