3.4.1 羧酸 -2023-2024学年高二化学同步教学讲与练（人教版2019选择性必修3）

第三章 烃的衍生物 第四节 羧酸 羧酸衍生物 第1课时　羧酸 课程标准 核心素养目标 1. 能从羧基的成键方式的角度，了解羧酸的结构特点和分类，理解羧酸的化学性质及官能团与反应类型之间的关系。 2.能根据酯化反应的原理优化乙酸乙酯制备的方案，提高乙酸乙酯的产率。 1．宏观辨识与微观探析：通过官能团、化学键的特点分析和推断羧酸的化学性质，培养学生“宏观辨识与微观探析”的学科素养。 2．通过结合生产、生活实际了解羧酸的应用，培养学生“科学态度与社会责任”的学科素养。 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 相连而构成的有机化合物。官能团为 或。 (2)通式：一元羧酸的通式为 ，饱和一元羧酸的通式： 。 2．羧酸的分类 (1)按分子中烃基的结构分类 羧酸 (2)按分子中羧基的个数分类 羧酸 (3)按分子中烃基所含碳原子数多少分类 羧酸 3．常见的羧酸 典型羧酸 物理性质 主要用途 甲酸(蚁酸)HCOOH 无色、 气味的液体，有腐蚀性，能与水、乙醇等互溶 工业上可用作还原剂，是合成医药、农药和染料等的原料 苯甲酸(安息香酸) 无色晶体，易 ，微溶于水，易溶于乙醇 用于合成香料、药物等，其钠盐是常用的食品防腐剂 乙二酸(草酸) HOOC—COOH 无色晶体，通常含有两分子结晶水，可溶于水和乙醇 化学分析中常用的还原剂，也是重要的化工原料 4.羧酸的物理性质 甲酸、乙酸等分子中碳原子数较少的羧酸能够与水 。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 ，甚至不溶于水，其沸点也逐渐升高。高级脂肪酸是不溶于水的蜡状固体。羧酸与相对分子质量相当的其他有机化合物相比，沸点 ，这与羧酸分子间可以形成 有关。 【归纳总结】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： 二、羧酸的化学性质 羧酸的化学性质与乙酸相似，主要取决于官能团羧基。 1．酸性 由于—COOH能电离出H＋，使羧酸具有弱酸性， 一元羧酸电离的方程式： 。 写出下列反应的化学方程式： (1)蜂、蝎子都会分泌蚁酸，被蜂、蝎子蛰咬可涂抹稀氨水、小苏打水缓解疼痛，上述反应的化学方程式为HCOOH＋NH3·H2O―→HCOONH4＋H2O、HCOOH＋NaHCO3―→HCOONa＋H2O＋CO2↑。 (2)苯甲酸与烧碱反应可制取防腐剂苯甲酸钠，该反应的 离子方程式为 。 (3)设计实验，比较乙酸、碳酸和苯酚的酸性强弱。 实验装置 B装置现象及解释 有无色气体产生，说明酸性：乙酸 碳酸； 方程式： D装置的现象及解释 溶液变浑浊，说明酸性：碳酸 苯酚 方程式： C装置的作用 除去B中挥发的 实验结论 酸性：乙酸 碳酸 苯酚 2.酯化反应 (1)概念 羧酸和醇在酸催化下生成酯和水的反应叫酯化反应，属于 反应。 (2)反应规律 羧酸与醇发生酯化反应时，羧酸脱去 ，醇脱去 。如在浓硫酸催化作用下，醋酸与乙醇(CH3CH218OH)酯化反应的化学方程式为 。 【归纳总结】醇、酚、羧酸分子中羟基氢原子的活泼性比较 名称 乙醇 苯酚 乙酸 结构简式 CH3CH2OH CH3COOH 羟基氢原子的活泼性 不能电离 能电离 能电离 酸性 中性 极弱酸性 弱酸性 与Na反应 反应放出H2 反应放出H2 反应放出H2 与NaOH反应 不反应 反应 反应 与Na2CO3反应 不反应 反应 反应 与NaHCO3反应 不反应 不反应 反应 由上表可知，常见分子(离子)中羟基氢原子的活泼性顺序为RCOOH>H2CO3> >HCO>H2O>ROH。运用上述实验现象的不同，可判断有机物分子结构中含有的羟基类型。 探究一　“形形色色”的酯化反应 例1.（2023·山东济南三中高二期中）下列反应得到相