3.4羧酸和羧酸衍生物（第1课时 羧酸）-【名课堂精选】2021-2022学年高二化学同步精品导学案（人教版2019选择性必修3）

第三章 第4节 第1课时 羧酸（导学案） 核心素养目标 知识技能（重难点）： 1．了解羧酸的组成及结构特点。 2．了解羧酸的分类及几种重要羧酸。 3．掌握酯化反应的基本规律及实验 过程方法：以乙酸为代表物了解羧酸的分类、组成和结构，理解羧酸的性质，培养“宏观辨别与微观探析”的核心素养。 情感、态度、价值观：使学生认识结构决定性质，性质又反映结构的辩证关系。培养学生以实验事实为依据，严谨求实勇于创新的科学精神。 学 习 导 航 学 习 导 航 学 习 导 航 学 习 导 航 学 习 导 航 学 习 导 航 学 习 导 航 ［体系构建］ ［自主预习］ 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。 (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 (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CH3CHOH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。 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。 【知识拓展】：酯化反应 1．实质： 酯化反应是醇和酸反应生成酯和水的一类反应，属于取代反应，反应中醇羟基中的氢原子与羧酸分子中的—OH结合生成水，其余部分连接成酯。 2．特点： ①反应速率很慢。 ②反应是可逆的，即反应生成的酯在同样条件下，部分发生水解反应，生成相应的酸和醇。 3．酯化反应的类型 (1)一元醇与一元羧酸之间的酯化反应 C2H5OH＋CH3COOHCH3COOC2H5＋H2O (2)二元酸与一元醇之间的酯化反应 (3)二元醇与一元羧酸之间的酯化反应 (4)二元羧酸与二元醇之间可得普通酯、环酯和高聚酯的酯化反应 【对比总结】羟基上的氢原子活泼性比较 含羟基的物质 类别 醇 水 酚 羧酸 羟基上氢原子活泼性 在水溶液中电离程度 极难电离 难电离 微弱电离 部分电离 酸碱性 中性 中性 很弱的酸性 弱酸性 与Na反应 反应放 出H2 反应放 出H2 反应放 出H2 反应放 出H2 与NaOH反应 不反应 不反应 反应 反应 与NaHCO3反应 不反应 不反应 不反应 反应放 出CO2 ［成果检测］ 【自测1】用一种试剂就能鉴别乙醇、乙酸、乙醛、甲酸四种物质。该试剂可以是(　　) A．银氨溶液 B．溴水 C．碳酸钠溶液 D．新制氢氧化铜悬浊液 【答案】 D 【解析】乙醛和甲酸中都含有醛基，银氨溶液不能鉴别二者，A项错误；溴水不能鉴别乙醇和乙酸，且溴水与乙醛、甲酸都发生氧化还原反应，不能鉴别，B项错误；碳酸钠溶液不能鉴别乙醇、乙醛，且与乙酸、甲酸都反应生成气体，也不能鉴别，C项错误；乙醇与新制氢氧化铜悬浊液不反应，无明显现象，乙酸与新制氢氧化铜悬浊液发生中和反应，沉淀溶解，乙醛与新制氢氧化铜悬浊液在加热条件下发生氧化还原反应生成砖红色沉淀，甲酸与新制氢氧化铜悬浊液发生中和反应，沉淀溶解，在加热条件下发生氧化还原反应生成砖红色沉淀，可鉴别，D项正确。 【自测2】 1­丁醇和乙酸在浓硫酸作用下，通过酯化反应制得乙酸丁酯，反应温度为115～125℃，反应装置如图所示。下列对该实验的描述错误的是(