第3章 第4节 第1课时 羧酸（Word教师用书）-【状元桥·优质课堂】2022-2023学年新教材高中化学选择性必修3（人教版2019）

第四节　羧酸　羧酸衍生物 第1课时　羧　酸 [学习目标] 1.熟悉羧酸的定义及分类；了解常见羧酸的性质。(宏观辨识与微观探析)　2.实验探究乙酸、碳酸、苯酚的酸性强弱，了解同位素示踪法在酯化反应机理分析中的应用。(科学探究与创新意识) 羧酸 1．概念：由烃基(或氢原子)与__羧基__(—COOH)相连构成的有机化合物。 2．分类 (1)根据与羧基相连的烃基的不同，可分为脂肪酸(如甲酸、乙酸)和芳香酸(如苯甲酸，)。 (2)根据羧酸分子中羧基的数目，可分为一元羧酸(如丙酸，__CH3CH2COOH__)、二元羧酸(如乙二酸，__HOOC—COOH__)和多元羧酸等。 3．常见的羧酸 甲酸 苯甲酸 乙二酸 结构简式 HOOC—COOH 俗称 __蚁酸__ 安息香酸 __草酸__ 物理性质 无色、有__刺激性气味__的液体，有__腐蚀__性，能与水、乙醇等互溶 无色晶体、易__升华__，微溶于水，易溶于乙醇 无色晶体，可溶于水和乙醇 化学性质 表现羧酸和醛的性质 表现羧酸和苯环的性质 表现羧酸的性质 重要用途 作还原剂，合成医药、农药和染料等的原料 合成香料、药物等，其钠盐是常用的食品防腐剂 化学分析中常用的还原剂，重要化工原料 羧酸的重要性质 1．物理性质 (1)水溶性：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__。 (2)沸点：随着分子中碳原子数的增加，一元羧酸沸点逐渐__升高__。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，这是因为羧酸分子间含有__氢键__。 (3)状态：甲酸、乙酸等低级羧酸是液体，高级脂肪酸是蜡状固体。 2．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，羧基结构中下面两个部位的化学键容易断裂： (1)O—H键断裂：—COOH解离出H＋表现出酸性。如 2RCOOH＋Na2CO3―→　2RCOONa＋CO2↑＋H2O　。 (2)C—O键断裂：—OH可以被其他基团取代，生成酯、酰胺等羧酸衍生物。 羧酸与醇在酸催化下可以发生酯化反应，如乙酸与乙醇的反应：　CH3COOH＋C2H5OHCH3COOC2H5＋H2O　。 利用同位素示踪法，证实乙酸与乙醇的反应原理是乙酸脱去__羧基的羟基__，乙醇脱去__羟基的氢原子__。 判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。 (1)乙酸、乙醇分子间都易形成氢键。(　√　) (2)乙酸分子中含有羧基，可与NaHCO3溶液反应生成CO2。(　√　) (3)向苯酚和醋酸中滴加少量紫色石蕊溶液，溶液都变为红色。(　×　) (4)1 mol C2H5OH和1 mol CH3COOH在浓硫酸作用下加热可以完全反应生成1 mol CH3COOC2H5。(　×　) (5)乙酸分子中含有碳氧双键，一定条件下乙酸能与氢气发生加成反应。(　×　) (6)在乙酸和乙醇发生酯化反应的实验中，使用浓硫酸可提高乙酸乙酯的产率。(　√　) (7)在酸性条件下，CH3CO18OC2H5的水解产物是CH3CO18OH和C2H5OH。(　×　) 1．羟基的活泼性：乙酸>碳酸>水>乙醇。 2．乙酸和乙醇发生的酯化反应中，提高乙酸乙酯产率的措施主要有： (1)乙酸乙酯沸点比乙酸、乙醇低，通过加热不断蒸出乙酸乙酯； (2)用长导管导气，使挥发的乙醇和乙酸充分冷凝回流，提高利用率； (3)使用浓硫酸，其吸水使平衡右移，增大反应进行的程度。 (见学生用书P65) 实验探究羧酸的酸性 羧酸的化学性质与乙酸的相似，都具有酸性。 (1)结合下表，你能设计简单的实验证明甲酸具有酸性吗？(仪器、试剂任选) 实验内容 实验现象 结论 甲酸具有酸性 …… …… (2)利用下图所示仪器和药品，你能设计一个简单的一次性完成的实验装置，比较乙酸、碳酸和苯酚的酸性强弱吗？ 　　　　　　 　　　 答案答案略。 1．实验证明甲酸具有酸性 实验内容 实验现象 结论 方案一：配制0.01 mol·L－1的甲酸溶液，取适量置于试管中，滴加几滴石蕊溶液 溶液变__________色 甲酸具 有酸性 且为 弱酸 方案二：测定0.01 mol·L－1甲酸溶液的pH pH ________ 2 方案三：配制甲酸溶液，取适量置于试管中，加入少量锌粒 有无色气体产生，收集并检验，气体为氢气 方案四：取适量配制好的甲酸溶液，逐滴加入含有酚酞的氢氧化钠溶液中 溶液________色逐渐变浅至消失 方案五：取适量配制好的甲酸溶液，逐滴加入碳酸氢钠溶液中 有无色气体产生，收集并检验