(讲义)专题4 第2单元 基础课时13 羧酸的性质及应用-【提分教练】2023-2024学年新教材高中化学选择性必修3(苏教版2019)

基础课时13　羧酸的性质及应用 学习任务 1．以乙酸为代表认识羧酸的结构，通过实验方法探究乙酸的化学性质，能列举羧酸类物质的重要应用。 2．能对羧酸及其制备的物质对环境的影响进行评估。 一、羧酸的结构与分类 1．羧酸的组成和结构 (1)羧酸：由烃基(或氢原子)与羧基相连而构成的有机化合物。官能团为—COOH或。 (2)通式：一元羧酸的通式为R—COOH，饱和一元羧酸的通式：CnH2nO2或CnH2n＋1COOH。 2．羧酸的分类 (1)按与羧基连接的烃基的结构分类 羧酸 (2)按分子中羧基的数目分类 3．羧酸的系统命名法 (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甲基丁酸 　判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)乙酸的分子式为C2H4O2，所以乙酸属于四元酸。 (×) (2)乙酸可看作乙烷中的一个氢原子被羧基取代后的产物。 (×) (3)软脂酸(C15H31COOH)属于饱和高级脂肪酸。 (√) (4)羧基官能团可以简写成—COOH或者HOOC—。 (√) 二、羧酸的性质 1．乙酸的组成和结构 俗称 分子式 结构简式 官能团 醋酸 C2H4O2 CH3COOH 2．乙酸的化学性质 (1)弱酸性 乙酸是一种弱酸，酸性比碳酸强。能使紫色石蕊溶液变红，能发生如下反应： CH3COOH＋NaOH―→CH3COONa＋H2O； 2CH3COOH＋CuO―→(CH3COO)2Cu＋H2O； 2CH3COOH＋CaCO3―→(CH3COO)2Ca＋H2O＋CO2↑(此反应可除去水壶中的水垢)。 (2)酯化反应 若用18O标记乙醇，反应方程式为 ，此反应中浓H2SO4的作用是催化剂和吸水剂。 3．羧酸的通性 羧酸羧基上的氢在水溶液中容易解离成H＋，故羧酸表现出酸性。 (1)由于—COOH能电离出H＋，使羧酸具有弱酸性。 如：RCOOHRCOO－＋H＋。 (2)羧酸可与氢氧化物作用，生成羧酸盐。 RCOOH＋NaOH―→RCOONa＋H2O。 (3)羧酸的酸性比碳酸强，可与碳酸钠或碳酸氢钠作用生成羧酸钠。 2RCOOH＋Na2CO3―→2RCOONa＋CO2↑＋H2O； RCOOH＋NaHCO3―→RCOONa＋CO2↑＋H2O。 (4)羧酸与醇发生酯化反应时，一般情况下，羧酸脱去羟基，醇脱去氢。 如：RCOOH＋R′—OHRCOOR′＋H2O。 4．甲酸的结构与性质 (1)甲酸的物理性质 甲酸又称蚁酸，它是无色、有刺激性气味的液体，可与水、乙醇等混溶，具有极强的腐蚀性。 (2)结构特点：既含羧基又含醛基。 (3)化学性质 ①羧基的性质 试剂 反应方程式 NaOH 与NaOH反应生成HCOONa，化学方程式为HCOOH＋NaOH―→HCOONa＋H2O 乙醇 与乙醇发生酯化反应，化学方程式为HCOOH＋CH3CH2OHHCOOC2H5＋H2O ②醛基的性质 甲酸能发生银镜反应，也能与新制的Cu(OH)2反应： HCOOH＋2Ag(NH3)2OH(NH4)2CO3＋2Ag↓＋2NH3＋H2O HCOOH＋2Cu(OH)2＋2NaOHCu2O↓＋4H2O＋Na2CO3 注意　甲酸与新制的Cu(OH)2混合，若加热二者发生氧化反应，若不加热二者发生酸碱中和反应。 5．醇酸缩聚反应 利用羧酸与醇的缩聚反应，可以得到高分子化合物。例如，对苯二甲酸与乙二醇发生缩聚反应，可生成高分子化合物聚对苯二甲酸乙二酯和水。方程式为 　判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)乙酸分子中含有羧基，可与NaHCO3溶液或者Na2CO3溶液反应生成CO2。 (√) (2)向苯酚和醋酸中滴加少量紫色石蕊溶液，溶液都变为红色。 (×) (3)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。 (×) (4)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。 (×) 乙酸乙酯的制备 实验1．向一支试管中加入3 mL乙醇，然后边振荡试管，边慢慢加入2 mL 98%的浓硫酸和2 mL冰醋酸，置于水浴中；向另一支试管中加入5 mL饱和碳酸钠溶液。如图所示，用酒精灯小心加热3～5 min，产生的蒸气经导管通到饱和碳酸钠溶液的液面上方。 1．实验1的现象是什么？得出什么样的结论？ [提示]　实验现象：饱和碳酸钠溶液液面上有透明的不溶于水的油状液体产生，并可以闻到香味。 实验结论：在浓硫酸存在并加热的条件下，乙酸与乙醇发生反应，生成乙酸乙酯()。 2．用什么方法证明乙酸