3.4 第1课时 羧酸 学案 2023-2024学年高二下学期化学人教版（2019）选择性必修3

3.4第1课时　羧酸 【学习目标】 1.了解羧酸的组成和结构特点。 2.了解羧酸的分类、物理性质。 3.掌握乙酸的结构特点和主要性质。 4.了解羧酸和酯之间的相互转化关系,认识它们在合成与推断中的应用。 【自主预习】 1.羧酸的概念 由　　　　与　　　　相连而构成的有机化合物,官能团为 　　　　。 饱和一元羧酸分子的通式为　　　　　　　　　　。 2.羧酸的分类 羧 酸 3.乙酸的结构和物理性质 乙酸是人类最熟悉的羧酸,分子式为C2H4O2,结构简式为。常温下,乙酸是一种具有强烈刺激性气味的液体。乙酸易溶于水和乙醇,当温度低于熔点(16.6 ℃)时,乙酸凝结成类似冰一样的晶体,所以纯净的乙酸又称为冰醋酸。 4.羧酸的化学性质 羧酸的性质取决于羧基,反应时的主要断键位置如下: (1)酸的通性 乙酸是一种弱酸,其酸性比碳酸　　　　,　　　　使紫色石蕊试液变红,在水溶液里的电离方程式为　 　。 (2)酯化反应 CH3COOH和CH3COH发生酯化反应的化学方程式为　 。 【答案】 1.烃基(或氢原子)　羧基(—COOH) —COOH　CnH2nO2(n≥1) 2.C17H33COOH 4.(1)强　能　CH3COOHCH3COO-+H+ (2)CH3COOH+C2OHH2O+CH3CO18OC2H5 【效果检测】 1.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—。 (　　) 【答案】(1)×　(2)×　(3)√　(4)√ 2.C2OH与CH3COOH在浓硫酸条件下共热,生成的产物中哪种物质分子中含18O?可以得出酯化反应的原理是什么? 【答案】乙酸乙酯中含18O。酯化反应时,醇上的羟基失去—H,酸上的羧基失去—OH。 3.如何通过实验证明乙酸的酸性比碳酸的强?写出反应的化学方程式。 【答案】往Na2CO3溶液中加入醋酸,将产生的气体通入澄清石灰水中,若澄清石灰水变浑浊,证明乙酸的酸性强于碳酸。化学方程式为2CH3COOH+Na2CO32CH3COONa+H2O+CO2↑。 【合作探究】 任务1　羧酸的结构与物理性质 情境导入　杜康的儿子黑塔跟父亲学会了酿酒技术。后来,黑塔从山西迁到镇江。黑塔觉得酿酒后把酒糟扔掉可惜,就把酒糟浸泡在水缸里。到了第二十一日的酉时,一开缸,一股浓郁的香气扑鼻而来。黑塔尝了一口,酸酸的,味道很鲜美。黑塔把“二十一日”加“酉”字来命名这种酸水。据说,直到今天,镇江酱醋厂酿制一批醋的期限还是二十一天。 问题生成 1.食醋的主要成分是什么?其主要成分具有怎样的物理性质? 【答案】食醋的主要成分是醋酸,又名乙酸;乙酸是一种有强烈刺激性气味的无色液体,易溶于水和乙醇。 2.什么是羧酸?羧酸分子中的官能团是什么? 【答案】由羧基和烃基(或氢原子)相连而构成的有机化合物叫羧酸,其官能团是羧基(—COOH)。 3.如何判断一种羧酸是几元羧酸? 【答案】依据羧酸分子中羧基的数目可判断该羧酸是几元羧酸,如草酸(HOOC—COOH)为二元羧酸。 【核心归纳】 1.羧酸的组成与结构 2.常见的羧酸 名称 甲酸 苯甲酸 乙二酸 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 3.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的多少分类 羧酸 4.羧酸的物理性质 (1)溶解性: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,甚至不溶于水(如高级脂肪酸)。 (2)沸点:随着碳原子数的增加,一元羧酸沸点逐渐升高。羧酸与相对分子质量相当的有机化合物比,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。 【典型例题】 【例1】下列关于乙酸的说法中不正确的是(　　)。 A.乙酸是一种重要的有机酸,是具有强烈刺激性气味的液体 B.乙酸分子中含有四个氢原子,所以乙酸是四元酸 C.无水乙酸又称