3.4.1 羧酸 课件 2024-2025学年高二下学期化学人教版选择性必修3

该高中化学课件聚焦羧酸的概念、分类、命名、性质及酯化反应，以螺蛳粉发酵产生的乳酸情境导入，从具体羧酸（甲酸、乙酸等）到分类命名，再通过酸性比较实验、酯化反应探究，最后回归情境分析乳酸性质，构建递进式学习支架。 其亮点在于情境贯穿与探究融合，借螺蛳粉情境激发兴趣（科学态度与责任），设计乙酸、碳酸、苯酚酸性比较实验（科学探究与实践），用同位素示踪法解析酯化断键（科学思维），对比表格深化羟基活性认知。助学生联系生活学化学，也为教师提供结构化教学方案。

环节一：创设情境，认识羧酸 第三章 烃的衍生物 第四节 羧酸 羧酸衍生物 第1课时 羧酸 藤县第七中学 江颖敏 蚁酸(甲酸) HCOOH 柠檬酸 未成熟的梅子、李子、等水果中,含有草酸、安息香酸等成分 草酸 （乙二酸） 安息香酸 （苯甲酸） 苹果酸 CH3COOH 醋酸（乙酸） CH3CHCOOH OH 乳酸 1、概念：羧酸是由烃基(或氢原子)与羧基相连构成的有机化合物。 2、分类 (阅读教材P73) 羧基数目 烃基不同 CH3COOH CH2＝CHCOOH C17H35COOH 硬脂酸 C17H33COOH 油酸 C15H31COOH软脂酸 脂肪酸 芳香酸 C6H5COOH 一元羧酸 二元羧酸 多元羧酸 饱和一元酸通式 CnH2n+1COOH HOOC－COOH 烃基为链状 含苯环 柠檬酸 3、羧酸的命名 选含羧基的最长的碳链为主链,称某酸；—COOH为编号的第1位。 依据该命名规则，请为下列羧酸命名： HCOOH 苯甲酸 甲酸 乙二酸 2-甲基丁二酸 丙烯酸 1、甲酸 结构特点： 化学性质 醛基 羧基 氧化反应(如银镜反应) 酸性，酯化反应 蚁酸(甲酸) HCOOH 具有醛和羧酸的性质 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。 羧基 醛基 具有还原性 用途：工业上作还原剂，也是合成医药、农药和染料等的原料 既有羧基又有醛基 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，酸性比乙酸强，比甲酸弱。苯甲酸可以用于合成香料、药物等，它的钠盐或钾盐是常用的食品防腐剂。 乙二酸是二元羧酸，无色透明晶体，可溶于水和乙醇。通常以结晶水合物形式存在（(COOH)2•2H2O），加热至100℃时失水成无水草酸。常用于化学分析的还原剂。也是重要的化工原料。草酸钙(CaC2O4)难溶于水，是人体膀胱结石和肾结石的主要成分。 3、乙二酸——俗称草酸 HOOC-COOH 【化学性质】草酸是最简单的饱和二元羧酸，是二元羧酸中酸性最强的，它具有一些特殊的化学性质。能使酸性高锰酸钾溶液褪色、可作漂白剂。 羧酸的物理性质 阅读P74第一段及表3-4，总结羧酸的物理性质及其递变规律。 （1）溶解性： 甲酸、乙酸等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。 如何解释？ 与水分子之间形成氢键 （2）状态： 高级脂肪酸是不溶于水的蜡状固体。 羧酸的物理性质 （3）沸点： 相对分子质量增大，范德华力增强 如何解释？ 随着分子中碳原子数的增加，其沸点也逐渐升高。 （4）羧酸与相对分子质量相当的其他有机化合物相比，沸点较高，这与羧酸分子间可以形成氢键有关。 乙酸的结构、表示方法及物理性质 比例模型 结构式 结构简式 分子式 最简式 CH2O 官能团 -COOH 物理性质 无色有强烈刺激性气味的液体，沸点117.9℃ （低，易挥发），熔点16.6℃，易溶于水、乙醇等溶剂，在室温较低时，无水乙酸就会凝结成像冰一样的晶体，所以纯醋酸又称为冰醋酸 C2H4O2 活动1：试分析羧酸的官能团及结构特点，标出可能发生化学反应的部位，并推测可能发生什么反应。 由于受氧原子电负性较大等因素的影响,当乙酸发生化学反应时,羧基结构中的两个部位容易断裂。 O—H键断裂时,解离出H+,使羧酸表现出酸性; C—O键断裂时,—OH可以被其他基团取代,生成酯、酰胺等羧酸衍生物。 以乙酸为例学习羧酸的化学性质 官能团：羧基 1、羧酸的酸性 E、与某些盐（如碳酸盐，酸式碳酸盐）反应 A、使紫色石蕊试液变色 B、与活泼金属反应 D、与碱反应 C、与碱性氧化物反应 具有酸的通性 以乙酸为例学习羧酸的化学性质 方案 现象或方应的化学方程式 ②与活泼金属反应 ③与碱性氧化物反应 ④与碱反应 ⑤与盐反应 ①使指示剂变色 2CH3COOH+CaCO3 →(CH3COO)2Ca+CO2↑+H2O CH3COOH+NaOH→CH3COONa+H2O 2CH3COOH+2Na→2CH3COONa+H2↑ 与紫色石蕊溶液变红 2CH3COOH+Na2O→2CH3COONa+H2O 问题一：羧酸的化学性质于乙酸的相似，如何通过实验证明羧酸也具有酸性？ 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： 学以致用： 1、羧酸的酸性 2.乙酸、碳酸和苯酚酸性强弱 问题二：利用下图所示仪器和药品，设计一个简单的一次性完成的实验装置，比较乙酸、碳酸和苯酚的酸性强弱。 注：D、E、F、G分别是双孔橡胶塞上的孔 环节二：探究酸性强弱，构建酸性认知模型 CH3COOH Na2CO3 CH3COOH Na2CO3 饱和NaHCO3溶液 苯酚钠溶液 苯酚钠溶液 除去挥发出来的乙酸，避免乙酸和苯酚钠发生反应。 方案一 方案二 酸性强弱：CH3COOH>H2CO3>苯酚 试剂瓶B中有气泡产生； 实验装置 实验现象 化学方程式 实验结论 + H2O + CO2→ —ONa —OH + NaHCO3 2CH3COOH+Na2CO3 →2CH3COONa+CO2↑+H2O 试管D溶液变浑浊 2.乙酸、碳酸和苯酚酸性强弱 物质 结构简式 羟基中氢原子的活性 酸性 与金属钠反应 与NaOH反应 与Na2CO3反应 与NaHCO3反应 乙醇 CH3CH2OH 苯酚 C6H5OH 乙酸 CH3COOH 不同衍生物中羟基的活性 小组讨论： 3 2 1.5 1 环节三：探究酯化反应，构建酯化反应模型 问题三：如何用乙酸和乙醇的球棍模型反应，搭建乙酸乙醇的球棍模型？ 同位素示踪法： 18 18 18 18 乙醇中的氧用18O进行标记，通过探测仪器追踪18O在何种产物中（位置、数量）。 实验证明酯化反应断键实质：酸脱羟基醇脱氢（第2种方案） P76 知识进阶：乙二酸 和乙二醇 发生的酯化反应，能否发生酯化反应，可能得到什么产物？并搭建反应产物的球棍模型。 RCOOH+HOR' RCOOR'+H2O 第二种情况：乙二酸和乙二醇脱去一分子水 第一种情况：乙二酸和乙二醇脱去两分子水，生成环酯 +2H2O + 生成聚酯 nHOOC—COOH+nHOCH2CH2OH +(2n-1)H2O 进阶探究：脱去一个水分子形成的酯的，两端还有一个羧基和一个羟基，结合多个小组搭建模型，是否还可以继续反应？ 缩聚反应：脱水（小分子）缩合形成高聚物的反应 【学以致用】多元羧酸和多元醇的缩聚反应的化工生产中有着广泛的应用，比如我们日常生活常用的PET塑料，就是通过乙二醇和对二苯甲酸发生缩聚反应合成 回归情景，总结提升 酸笋再制作过程中，通过发酵形成了乳酸，乳酸结构如下： 请分析乳酸可能具有的性质？ 写出HOOC—COOH 与乙醇发生酯化反应的方程式 已知 能发生酯化成环的方程式 课后作业： Lavf60.16.100 Lavf60.16.100 $