第2章 第4节 第1课时 羧酸(教用Word)-【金榜题名】2025-2026学年高二化学选择性必修3同步学案(鲁科版)
第4节 羧酸 氨基酸和蛋白质
第1课时 羧酸
学习目标 | 核心素养 |
1.认识羧酸、酯的组成和结构特点、性质、转化关系及其在生产、生活中的重要作用。 |
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2.了解乙酸乙酯的制备与性质。知道酰胺的结构特点和应用。 |
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3.结合皂化反应认识油脂在生产、生活中的重要应用。 | 1.宏观辨识与微观探析:能从物质结构的角度认识羧酸,能根据烃基的种类和羧基的数量对羧酸进行分类,进一步认识羧酸的有关性质。 |
2.证据推理与模型认知:通过对酯在不同条件下发生水解反应的分析,了解酯水解反应的可逆性,认识到可以通过控制反应条件得到不同的反应产物,体会酯和油脂在生产、生活中的应用。 |
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知识点一 羧酸
一、羧酸概述
1.羧酸的组成和结构
(1)羧酸:分子由烃基(或氢原子)和羧基相连构成的有机化合物。
(2)官能团为羧基,结构简式为COOH(—COOH)。
(3)饱和一元脂肪酸通式:CnH2nO2或CnH2n+1COOH。
2.羧酸的分类
3.命名
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如:CHCH3CHCH2COOHCH3CH2CH3名称为4甲基3乙基戊酸。
4.羧酸的物理性质
(1)水溶性:分子中碳原子数在4以下的羧酸能与水互溶。随着分子碳链的增长,羧酸在水中的溶解度迅速减小,直至与相对分子质量相近的烷烃溶解度相近。
(2)沸点:羧酸的沸点比相应的醇的沸点高,原因是羧酸分子形成氢键的机会比相对分子质量相近的醇多。
5.常见的羧酸
名称 | 甲酸 | 苯甲酸 | 乙二酸 |
俗名 | 蚁酸 | 安息香酸 | 草酸 |
结构 |
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简式 | HCOOH | ||
色、态、 |
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味 | 无色液体,刺激性气味 | 白色针状晶体,易升华 | 无色透明晶体 |
溶解性 | 溶于水、有机溶剂 | 微溶于水、易溶于有机溶剂 | 溶于水、乙醇 |
用途 | 工业还原 |
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剂、消 |
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毒剂 | 食品防腐剂 | 化工 |
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原料 |
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6.取代羧酸
(1)概念:羧酸分子中烃基上的氢原子被其他官能团取代的羧酸。
(2)常见的取代羧酸
①卤代酸,如氯乙酸:ClCH2COOH;
②氨基酸,如丙氨酸:NH2CHCOOHCH3;
③羟基酸,如乳酸:OHCHCOOHCH3。
二、羧酸的化学性质
1.预测丙酸的化学性质
丙酸分子的结构式如下,联系前面所学醇、醛、酮等知识,请推测其可能发生的反应类型。
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2.羧酸的化学性质(以丙酸为例)
(1)弱酸性:羧酸中的羟基由于受碳氧双键影响,与醇、酚比较更容易断裂,在水溶液中可部分电离显弱酸性。
①与NaHCO3反应:CH3CH2COOH+NaHCO3―→CH3CH2COONa+H2O+CO2↑。
②与NH3反应:CH3CH2COOH+NH3―→CH3CH2COONH4。
(2)羟基的取代反应(C—O断裂)
①与乙醇的酯化:CH3CH2COOH+CH3CH2OHCH3CH2COOC2H5+H2O。
②与NH3反应(加热条件下生成酰胺,羟基被—NH2取代):
CH3CH2COOH+NH3
CH3CH2CONH2+H2O。
(3)αH(与官能团相邻的C—H)的取代反应(在催化剂存在下与Cl2反应αH被取代):
ClCHCOOHCH3+HCl。
(4)羧基的还原反应
一般情况下,羧基很难被还原,但强还原剂如氢化铝锂(LiAlH4)可将羧基还原,羧酸还原为相应的醇。
CH3CH2COOHCH3CH2CH2OH。
[针对训练]
1.下列物质中,不属于羧酸类的是( )
A.乙二酸 B.苯甲酸
C.硬脂酸 D.石炭酸
答案 D
2.下列化合物中,既显酸性,又能发生酯化反应和消去反应的是( )
A.HOCOOH
B.CH3—CH===CH—COOH
C.CH3CH2CHOHCOOH
D.CH3CHOHCH2—CHO
答案 C
一、羟基氢原子活泼性比较
[思考探究]
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