3.4.1 羧酸 课件 2022-2023学年高二化学人教版（2019）选择性必修3

3.4.1 羧酸 甲酸(蚁酸) HCOOH 柠檬酸 HO—C—COOH CH2—COOH CH2—COOH 乙二酸 （草酸） COOH COOH CH3COOH 乙酸（醋酸） 苯甲酸 （安息香酸） COOH CH3—CH—COOH OH 乳酸 【生活中的化学】自然界和日常生活中的有机酸 1.组成与结构 定义： 分子中烃基（或氢原子）和羧基（—COOH）相连的化合物属于羧酸 官能团：羧基 —C—O—H O 饱和一元羧酸通式： CnH2n＋1COOH［CmH2mO2］ 或 —COOH 与比它多一个碳原子的饱和一元醇［Cm＋1H2(m＋1)＋2O］等式量。 羧酸 2.分类： 脂肪酸 芳香酸 烃基不同 低级脂肪酸 CH3COOH CH2＝CHCOOH 硬脂酸—C17H35COOH 软脂酸—C15H31COOH 油酸—C17H33COOH 高级脂肪酸 C6H5COOH 羧基数目 一元羧酸 甲酸、丙烯酸等 二元羧酸 乙二酸等 多元羧酸 (1)选主链：选择含有羧基的最长碳链作为主链，按主链碳原子数称为某酸。 (2)编号位：在选取的主链中，从羧基碳原子开始给主链上的碳原子编号。 (3)定名称：在“某酸”名称之前加上取代基的位次号和名称。 例如： 3.羧酸的系统命名法 4.羧酸的同分异构 练习：写出C5H10O2属于羧酸的同分异构体 （1）种类： 碳架异构、官能团异构 注意： 羧基只能位于链端，羧酸无官能团位置异构 （2）官能团异构： 羧酸 (-COOH) 与 酯 (-COO-) ① 羧酸：先写碳架，链端变羧基 ② 酯：先写碳架，后插入酯基（正、反） 注意：对称结构无需考虑反向插入 5.物理性质 几种羧酸的熔点和沸点 熔沸点 ①随着分子中碳原子数的增加，熔沸点逐渐升高。 ②羧酸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氢键有关。 水溶性 ①甲酸、乙酸等分子中碳原子数较少的羧酸能够与水互溶。 ②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。 ③高级脂肪酸是不溶于水的蜡状固体。 H—C— C—O—H O H H 受C=O的影响：断氢氧键、碳氧单键更易断 受-OH的影响：碳氧双键不易断，不与H2加成 6.化学性质 以乙酸为例 I、弱酸性： CH3COOH CH3COO－+H+ 具有酸的通性 （1）跟指示剂反应 （2）跟活泼金属起置换反应（与氢前金属反应） （3）跟碱性氧化物反应 （4）跟碱起中和反应 （5）跟某些盐反应 2CH3COOH + Na2CO3 = 2CH3COONa+H2O+CO2↑ 2CH3COOH +2Na = 2CH3COONa +H2↑ CH3COOH+NaOH=CH3COONa+H2O 2CH3COOH+Na2O=2CH3COONa+2H2O 2CH3COOH + CaCO3 = (CH3COO)2Ca +H2O+CO2↑ 【P73探究】 【问题1】设计实验证明甲酸具有酸性？ 方法4：测定乙酸（或甲酸）钠溶液pH值 方法1：配制一定浓度的乙酸（或甲酸），测定pH值 方法2：比较相同条件下，相同体积相同浓度的乙酸（或甲酸）、盐酸分别与同种金属反应的速率 方法3：取同浓度的乙酸（或甲酸）与盐酸，稀释相同倍数，测稀释后溶液的pH值变化 …… 【问题2】有哪些方法能证明乙酸（或甲酸）是弱酸？ 取少量甲酸溶液于试管中，滴加紫色石蕊试液或测pH值，观察现象 【问题3】请设计实验比较醋酸、碳酸、苯酚的酸性强弱? 酸性:乙酸>碳酸>苯酚 乙酸 碳酸 苯酚 1.8×10-5 K1=4.3×10-7 K2=5.6×10-11 1.28×10-10 Ka(25℃) 饱和NaHCO3溶液的作用： 除去CO2 中的乙酸，避免对后续实验产生干扰 代表物 结构简式 羟基氢的活泼性 酸性 Na NaOH Na2CO3 NaHCO3 乙醇 CH3CH2OH 苯酚 C6H5OH 乙酸 CH3COOH 增强 中性 比碳酸弱 比碳酸强 能 能 能 能 能 不能 不能 能，不产 生CO2 醇、酚、羧酸中羟基的比较 【知识归纳】 乙酸＞碳酸＞苯酚＞水＞乙醇 能，且产 生CO2 能 不能 不能 1、某有机物结构简式如图， 1mol该有机物分别与Na、NaOH、NaHCO3、Na2CO3完全反应，分别消耗 mol Na、 mol NaOH、 mol NaHCO3、 mol Na2CO3反应。 3 2 1 1.5 随堂训练 COOH -OH HOCH2- COONa -OH HOCH2- COONa -ONa