内容正文:
高考总复习·化学[不定项版]
第5讲 羧酸 羧酸衍生物
复习目标
1.掌握羧酸、羧酸衍生物的典型代表物的结构、性质与相互转化。2.掌握羧酸及其衍生物与其他有机物的相互转化。3.了解有机分子中官能团之间的相互影响。
一、羧酸
1.概念:由烃基(或氢原子)与羧基相连构成的有机化合物,官能团为—COOH,饱和一元羧酸的通式为CnH2nO2(n≥1)。
2.分类
羧,酸)
3.羧酸的化学性质
羧酸的化学性质主要取决于羧基,反应时的主要断键位置如图:
(1)酸的通性(以乙酸为例):乙酸是一种弱酸,其酸性比碳酸强,在水溶液里的电离方程式为CH3COOHCH3COO-+H+。可以与Na、NaOH、Na2CO3、NaHCO3等反应。
(2)酯化反应:酸脱羟基,醇脱氢。
如CH3COOH+C2HOHCH3CO18OCH2CH3+H2O。
4.几种重要的羧酸
(1)甲酸:俗名蚁酸,是最简单的饱和一元羧酸。
结构:既有羧基,又有醛基,具有羧酸与醛的性质。
银镜反应:HCOOH+2[Ag(NH3)2]OH(NH4)2CO3+2Ag↓+2NH3+H2O。
(2)乙酸:CH3COOH,有强烈刺激性气味的无色液体,低于16.6 ℃凝结成固体,又称冰醋酸,易溶于水和乙醇。
(3)乙二酸:,俗名草酸,属于还原性酸,可用来洗去钢笔水的墨迹。
(4)苯甲酸:,属于芳香酸,可作防腐剂。
二、羧酸衍生物
1.酯
(1)结构:羧酸酯的官能团为 (酯基),可表示为,饱和一元羧酸与饱和一元醇所生成酯的通式为CnH2nO2(n≥2)。
(2)物理性质
(3)化学性质
酯的水解反应原理
。
。
无机酸只起催化作用,碱除起催化作用外,还能中和水解生成的酸,使水解程度增大。
2.油脂
(1)油脂的组成
油脂的主要成分是一分子甘油与三分子高级脂肪酸脱水形成的酯。常见的形成油脂的高级脂肪酸有:
①饱和脂肪酸
②不饱和脂肪酸
(2)油脂的结构
,官能团:,有的还含有,若R、R′、R″相同,称为简单甘油酯;若R、R′、R″不同,称为混合甘油酯,天然油脂大多数是混合甘油酯。
(3)油脂的物理性质
①油脂一般难溶于水,密度比水小。
②天然油脂都是混合物,没有固定的熔、沸点。含不饱和脂肪酸成分较多的甘油酯,常温下一般呈液态,如植物油,含饱和脂肪酸成分较多的甘油酯,常温下一般呈固态,如脂肪。
(4)油脂的化学性质
①油脂的氢化(油脂的硬化)
例如:油酸甘油酯与H2反应的化学方程式为
,属于加成反应,经硬化制得的油脂叫人造脂肪,也称硬化油。
②水解反应
a.酸性条件下
油脂+水高级脂肪酸+甘油。
例如:硬脂酸甘油酯在酸性条件下水解的反应方程式为
。
b.碱性条件下——皂化反应
油脂+NaOH高级脂肪酸钠+甘油。
例如:硬脂酸甘油酯在碱性条件下水解的反应方程式为
。
其水解程度比酸性条件下水解程度大。
(5)油脂的用途
①提供人体所需要的能量。
②用于生产肥皂和甘油。
3.酰胺
(1)胺
①结构:烃基取代氨分子中的氢原子而形成的化合物叫做胺,一般可写作R—NH2。胺也可以看作是烃分子中的氢原子被氨基所替代得到的化合物。例如,甲烷分子中的一个氢原子被一个氨基取代后,生成的化合物叫甲胺(CH3—NH2);苯分子中的一个氢原子被一个氨基取代后,生成的化合物叫苯胺(
)。
②性质:胺类化合物具有碱性,如苯胺能与盐酸反应,生成可溶于水的苯胺盐酸盐: 。
(2)酰胺
①结构:酰胺是羧酸分子中羟基被氨基所替代得到的化合物。其结构一般表示为,其中的叫做酰基,叫做酰胺基。常见的酰胺有乙酰胺()、苯甲酰胺()、N,N二甲基甲酰胺[]等。
②性质: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,同时有氨气逸出:
RCONH2+H2O+HClRCOOH+NH4Cl;
RCONH2+NaOHRCOONa+NH3↑。
请指出下列各说法的错因
(1)醛基、羧基和酯基中的碳氧双键均能与H2加成。
错因:羧基和酯基中的碳氧双键不能与H2加成。
(2)油脂是高级脂肪酸的甘油酯,为天然高分子。
错因:油脂不属于高分子。
(3)油脂在酸性或碱性条件下,均可发生水解反应,且产物相同。
错因:油脂在碱性条件下水解生成高级脂肪酸盐和甘油,而在酸性条件下生成高级脂肪酸和甘油。
(4)用银氨溶液可以区分甲酸甲酯与乙醛。
错因:HCOOCH3与CH3CHO分子结构中都含有—CHO,均可发生银镜反应。
(5)在酸性条件下,CH3CO18OC2H5的水解产物是CH3CO18OH和C2H5OH。
错因:CH3CO18OC2H5水解应断裂中的碳氧单键,故应生成CH3COOH和C2HOH。
(6)可以用NaOH溶液除去乙酸乙酯中的乙酸。
错因:乙酸乙酯在NaOH溶液中会发生水解反应。
(7)苯胺()和酰胺()均能发生