3.4.1 羧酸-【化学一起课件】高中化学选择性必修3同步课件PPT（人教版2019）

羧 酸 第1课时 授课老师：xxx 第三章 烃的衍生物 第四节 DERIVATIVE OF HYDROCARBON 学习目标 (1)认识羧酸的官能团与组成，能对简单羧酸进行分类。 (2)能依据羧酸的结构特点预测羧酸的物理性质和化学性质。 (3)通过探究羧酸的酸性，发展学生的学科核心素养。 (4)通过探究酯化反应的原理，培养学生模型认知的学科核心素养。 蚂蚁和蜜蜂分泌物中的甲酸；衣服上不小心沾上蓝墨水可用草酸洗涤；在食品包装袋的配料表上经常出现的食品防腐剂苯甲酸钠和山梨酸钾；一些消炎药中也含有羧酸或羧酸盐。 资料卡片 1. 定义 【任务1】了解羧酸的定义及分类 由烃基（或H）与羧基相连的化合物。 2. 分类 ① 按分子中烃基的结构分： 脂肪酸： 芳香酸： ② 按分子中羧基的数目分： 一元羧酸： 二元羧酸： 三元羧酸： 甲酸、乙酸、乙二酸、柠檬酸 苯甲酸 甲酸、乙酸、苯甲酸 乙二酸 柠檬酸 3.常见的羧酸 【任务1】了解羧酸的定义及分类 甲酸 甲酸是最简单的羧酸，又称蚁酸。 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。 甲酸分子中既有羧基的结构，又有醛基的结构，这使得甲酸既表现出羧酸的性质又表现出醛的性质。 甲酸在工业上可用作还原剂，也是合成医药、农药和染料等的原料。 （1）甲酸 3.常见的羧酸 【任务1】了解羧酸的定义及分类 （2）苯甲酸 苯甲酸属于芳香酸。 是一种无色晶体，易升华，微溶于水，易溶于乙醇。 苯甲酸可以用于合成香料、药物等，它的钠盐是常用的食品防腐剂。 苯甲酸 3.常见的羧酸 【任务1】了解羧酸的定义及分类 （3）乙二酸 乙二酸（俗称草酸）是最简单的二元羧酸。 乙二酸是无色晶体，通常含有两分子结晶水，可溶于水和乙醇。 乙二酸是化学分析中常用的还原剂，也是重要的化工原料。 乙二酸 HO－C－C－OH = O = O 【任务2】掌握羧酸物理性质的变化规律 表1：几种羧酸的熔点和沸点 名称 结构简式 熔点/℃ 沸点/℃ 溶解度 g·(100gH2O)-1 甲酸 HCOOH 8 101 ∞ 乙酸 CH3COOH 17 118 ∞ 丙酸 CH3CH2COOH -21 141 ∞ 正丁酸 CH3CH2CH2COOH -5 166 ∞ 十八酸 (硬脂酸) CH3(CH2)16COOH 70 383 不溶 苯甲酸 122 249 0.34 【任务2】掌握羧酸物理性质的变化规律 【思考交流】 问题1：根据上述表格提供的数据，请你总结羧酸的物理性质，如：熔沸点、水溶性等的变化规律。 熔、沸点： 随碳数增加而增大 状态： 液体→固体 溶解性： 随碳数增加溶解性迅速减小，甚至不溶于水 【任务2】掌握羧酸物理性质的变化规律 表2：相对分子质量相近的不同有机物的沸点数据 名称 甲酸 乙醛 乙醇 乙酸 丙醛 正丙醇 丙酸 丁醛 正丁醇 结构简式 HCOOH CH3CHO CH3CH2OH CH3COOH CH3CH2CHO CH3CH2CH2OH CH3CH2COOH CH3(CH2)2CHO CH3(CH2)2CH2OH 相对分子质量 46 44 46 60 58 60 74 72 74 沸点/℃ 101 21 78.4 118 49 97.2 141 76 117.8 【任务2】掌握羧酸物理性质的变化规律 【思考交流】 问题2：比较羧酸的沸点与相对分子质量相近的其他有机物的沸点，你能得到什么结论，并分析原因。 与相对分子质量相近的其他有机物的沸点相比：羧酸的更高。 这与羧酸分子间可以形成氢键有关。 【任务3】从结构角度分析预测羧酸的化学性质，并进行实验探究 【思考交流】 问题3：从羧酸类物质的官能团入手，分析预测羧酸类物质发生化学反应可能的断键位置。 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，羧基结构中两个部位的化学键容易断裂（如右图）。 羧基 －C－O－H = O δ－ δ+ 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 【任务3】从结构角度分析预测羧酸的化学性质，并进行实验探究 【实验探究1】 羧酸的酸性 【实验用品】 相同浓度的甲酸溶液、 苯甲酸溶液、乙二酸溶液、试管、紫色石蕊试剂、酚酞、 pH试纸、铝片、10%NaOH溶液、10%NaHCO3溶液、CaO等。 【任务】 请设计实验方案，并完成探究实验。 【任务3】从结构角度分析预测羧酸的化学性质，并进行实验探究 【实验探究1】 羧酸的酸性 试验方案 实验试剂 实验现象 实验结论 方案1：指示剂遇酸变色 方案2：用pH试纸测定羧酸溶液的pH 方案3：酸与活泼金属反应产生H2 甲酸 紫色石蕊试剂