3.4羧酸 酯 导学案-2024-2025学年高二下学期化学人教版选择性必修3

高二化学 选3  第三章  第四节  羧酸与酯第一课时（导学案）

【学习目标】

1．了解羧酸的组成及结构特点。

2．了解羧酸的分类及几种重要羧酸。

3．掌握酯化反应的基本规律。

4．了解酯化反应实验。

【预习新知】

羧酸

1．羧酸的定义与通式

(1)定义：由烃基(或氢原子)与羧基相连而构成的有机化合物，其官能团的名称为羧基，简式为—COOH。

(2)通式：饱和一元脂肪酸的通式为CnH2nO2或CnH2n＋1COOH。

2．羧酸的分类

(1)按与羧基相连的烃基不同，羧酸分为脂肪酸和芳香酸(如苯甲酸)。

(2)按羧基数目，羧酸分为一元羧酸、二元羧酸和多元羧酸等。如二元羧酸(乙二酸：)。

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。

 

 

       3-甲基丁酸                       3，4-二甲基戊酸

4.常见羧酸

(1)甲酸——最简单的羧酸，俗称蚁酸。

①甲酸分子的结构为，含有的官能团为醛基(—CHO)和羧基(—COOH)，具有醛和羧酸的性质。

②甲酸是一种无色、有刺激性气味的液体，有腐蚀性，能与水、乙醇等互溶。

(2)苯甲酸——俗称安息香酸

苯甲酸是一种无色晶体，易升华，微溶于水，易溶于乙醇。其钠盐是常用的食品防腐剂。

(3)乙二酸——俗称草酸。

乙二酸是二元羧酸，无色晶体，可溶于水和乙醇。常用于化学解题思路的还原剂。

(4)羟基酸——具有羟基和羧基性质。

乳酸与柠檬酸是羟基酸，其结构简式分别为

5．饱和一元羧酸的物理性质变化规律

(1)随分子中碳原子数的增加，溶解度迅速减小，沸点逐渐升高。

(2)羧酸与相对分子质量相当的其他有机物相比，沸点较高，这与羧酸分子间可以形成氢键有关。

6．羧酸的化学性质

羧酸反应时，羧基()中①②号极性键断裂。

(1)酸性——弱酸，具有酸类的性质

①使酸碱指示剂变色：能使紫色石蕊试液变红

②与活泼金属反应：2CH3COOH + Zn = (CH3COO)2Zn+H2↑

③与碱性氧化物反应：2CH3COOH + CuO =(CH3COO)2Cu + H2O

④与碱反应：2CH3COOH + NaOH= CH3COONa+ 2H2O

⑤与盐反应：2CH3COOH + CaCO3 = (CH3COO)2Ca +H2O+CO2↑

写出下列化学方程式。

①HCOOH与NaHCO3反应：HCOOH＋NaHCO3===HCOONa＋CO2↑＋H2O。

②苯甲酸与NaOH反应：。

③乙二酸与NaOH反应：。

(2)酯化反应(乙酸与乙醇反应)

①乙酸与乙醇的酯化反应方程式：。

②原理：

用同位素示踪法探究酯化反应中的脱水方式。用含有示踪原子的CH3CHOH与CH3COOH反应，化学方程式为

，

说明酯化反应时，羧基脱—OH，醇羟基脱H。

微点拨：酯化反应是可逆反应，浓硫酸在此反应中作催化剂和吸水剂。

羧酸衍生物——酯

1．组成、结构和命名

2．酯的性质

(1)物理性质

低级酯是具有芳香气味的液体，密度一般小于水，难溶于水，易溶于乙醇、乙醚等有机溶剂。

(2)化学性质——水解反应(以乙酸乙酯为例)

①酸性条件下水解

CH3COOC2H5＋H2OCH3COOH＋C2H5OH。

②碱性条件下水解

CH3COOC2H5＋NaOHCH3COONa＋C2H5OH。

微点拨：①酯的酸性水解与酯化反应均为可逆反应和取代反应。

②酯的碱性水解，由于生成了羧酸盐，水解反应不可逆，也属于取代反应。

【思考探究】

（一）思考探究

提升点二　羧基、酚羟基和醇羟基的比较

[例2]　某有机物的结构简式如图：

(1)当此有机物分别和__________、__________、__________

(2)根据(1)可知—OH上H电离由易到难的顺序为________(填官能团名称)。

(3)1 mol该物质与足量金属钠反应生成________mol H2。

状元随笔　羟基上H原子的活泼性：CH3COOH>H2CO3> >H2O>R—OH。