内容正文:
有 机 化 学
第53讲 羧酸及其衍生物
新人教版 高中化学 2027届 一轮复习
考点梳理
知识点一 羧酸的结构与性质
(1)羧酸:由烃基(或氢原子)与羧基( )相连而构成的有机化合物。
1、羧酸的组成和结构
(2)通式:
一元羧酸的通式为R—COOH,
饱和链状一元羧酸的分子通式:CnH2nO2 (n≥1)或CnH2n+1COOH (n≥0)
2、羧酸的物理性质
《选必三》P74
考点梳理
3、 几种重要的羧酸的性质和用途
《选必三》P73
“甲酸”
【试一试】写出甲酸分别与银氨溶液、新制Cu(OH)2反应的化学方程式?
(NH4 )2CO3+2Ag +2NH3 +H2O
HCOOH+2Ag(NH3)2OH
∆
Na2CO3+Cu2O +4H2O
HCOOH+2Cu(OH)2+2NaOH
∆
考点梳理
《选必三》P73
“苯甲酸”
《选必三》P73
“乙二酸”
《选必三》P74
“资料卡片”
苯甲酸与烧碱反应可制取防腐剂苯甲酸钠
3、 几种重要的羧酸的性质和用途
考点梳理
4、 羧酸的化学性质
羧基是由羰基和羟基相连构成的,基团间的相互影响使得羧酸的化学性质发生了变化,并不是羟基和羰基具有的化学性质的简单加和。
R
H
O
C
O
使氧氢键的极性增强,更易断裂,电离出H+,表现酸性。
碳氧单键易断裂发生取代反应,
—OH可以被其他基团取代,生成酯、酰胺等羧酸衍生物。
R
H
O
C
O
使羰基较难发生加成反应,通过催化加氢的方法很难被还原。
羰基对羟基的影响:
羟基对羰基的影响:
知识点一 羧酸的结构与性质
考点梳理
知识点一 羧酸的结构与性质
(1)乙酸属于一元弱酸,具有酸的通性,酸性比碳酸强。
可与Na、NaOH、Na2CO3、NaHCO3反应
与Na:2CH3COOH+2Na→2CH3COONa+H2↑
与NaOH:CH3COOH+NaOH→CH3COONa+H2O
与Na2CO3:2CH3COOH+Na2CO3→2CH3COONa+CO2↑+H2O
与NaHCO3:CH3COOH+NaHCO3→CH3COONa+CO2↑+H2O
4、 羧酸的化学性质
【思考】设计实验装置证明酸性:乙酸>碳酸>苯酚
考点梳理
有气泡产生
溶液变浑浊
(1)请写出各装置中发生反应的化学方程式及实验现象。
(2)以上比较乙酸、碳酸和苯酚酸性强弱的装置中,饱和NaHCO3 溶液的作用是什么?
设计实验装置证明酸性:乙酸>碳酸>苯酚
知识点一 羧酸的结构与性质
代
表
物 结构
简式 羟基氢的活泼性 酸性 与钠反应 与NaOH的反应 与Na2CO3的反应 与NaHCO3的反应
乙醇 CH3CH2OH
苯酚 C6H5OH
乙酸 CH3COOH
比碳酸弱
比碳酸强
能
能
能
能
能
不能
不能
不能
能,不
产生CO2
不能
能,产生CO2
能,产生CO2
增 强
中性
知识归纳: 醇、酚、羧酸中羟基的比较
考点梳理
4、羧酸的化学性质
(2)取代反应
请写出下列方程式:
① CH3COOH+NH3
+H2O
δ-
δ+
①
②
CH3CO18OCH2CH3+H2O
②CH3COOH+CH3CH218OH
“酸脱羟基醇脱氢”
知识点一 羧酸的结构与性质
《必修二》P80
考点梳理
加物顺序:乙醇→浓硫酸→乙酸
浓硫酸作用:
催化剂、吸水剂
碎瓷片作用:
防暴沸
长导管作用:冷凝回流
导管末端在饱和Na2CO3溶液上方防倒吸
①溶解乙醇
②中和乙酸
③降低乙酸乙酯的溶解度,利于酯的分层
回忆:制备乙酸乙酯
现象:①饱和Na2CO3溶液的液面上有透明的油状液体生成 ②能闻到香味
《必修二》P80
巩固提升
请按要求写出下列方程式:
1、乙二酸与乙二醇酯化生成环酯:
2、乙二酸与乙二醇生成高聚酯:
+(2n-1)H2O
3、 自身酯化生成(六元)环酯:
4、 自身酯化生成高聚酯:
+(n-1)H2O
nHOOC—COOH+nHOCH2CH2OH
巩固提升
1、乙酸、硬脂酸、油酸互为同系物( )
2、乙醇能发生氧化反应,而乙酸不能发生氧化反应( )
3、能与NaHCO3溶液反应产生CO2的有机物应含有羧基( )
4、甲酸能发生银镜反应,能与新制的氢氧化铜反应生成砖红色沉淀( )
5、甲酸、乙酸和石炭酸都属于羧酸( )
×
×
√
√
×
知识点一 羧酸的结构与性质
6、有机物A的结构简式是 ,下列有关A的性质的叙述错误的是
A.A与金属钠完全反应时,两者物质的量之比是1∶3
B.A与氢氧化钠完全反应时,两者物质的量之比是1∶3
C.A能与碳酸钠溶液反应
D.A既能与羧酸反应,又能与醇反应
B
真题感悟
【2025·四川】下列实验装置使用正确的是
√
【2024·天津】下列实验操作正确的是
√
【2024·海南】下列实验操作正确的是
√
【2024·湖南】为达到下列实验目的,操作方法合理的是
实验目的:提纯实验室制备的乙酸乙酯
操作方法:依次用NaOH溶液洗涤、水洗、分液、干燥
×
真题感悟
【2025·湖北】制备-氯代异丁酸的装置如图。在反应瓶中加入异丁酸与催化剂(易水解),加热到70℃,通入Cl2,反应剧烈放热,通气完毕,在120℃下继续反应。反应结束,常压蒸馏得产物。反应方程式:
下列说法错误的是
A.干燥管可防止水蒸气进入反应瓶
B.可用NaOH溶液作为吸收液
C.Cl2通入反应液中可起到搅拌作用
D.控制Cl2流速不变可使反应温度稳定
D
【2025·湖南】天冬氨酸广泛应用于医药、食品和化工等领域。天冬氨酸的一条合成路线如下:
下列说法正确的是
A.X的核磁共振氢谱有4组峰
B.1molY与NaOH水溶液反应,最多可消耗2mol NaOH
C.天冬氨酸是两性化合物,能与酸、碱反应生成盐
D.天冬氨酸通过加聚反应可合成聚天冬氨酸
真题感悟
C
考点梳理
知识点二 酯的结构与性质
1、定义:
2、官能团:
(酯基)
羧酸分子羧基中的-OH被—OR′取代后的产物,可简写为RCOOR′
(其中R和R′可以相同,也可以不同)
3、低级酯的物理性质及酯类在自然界中的存在
难
易
《选必三》P77
考点梳理
酯在酸性或碱性环境下,均可以发生水解反应。如乙酸乙酯的水解:
①酸性条件下水解:
______________________________________________
②碱性条件下水解:
____________________________________________
CH3COOC2H5+H2O CH3COOH+C2H5OH
2mol
4、酯的化学性质
水解反应 (取代反应)
【思考】1 mol 在碱性条件下水解最多可以消耗多少mol 的NaOH?
知识点二 酯的结构与性质
考点梳理
5、油脂的组成与性质
知识点二 酯的结构与性质
(1)油脂的分类
植物油
脂肪
油:液态油脂,主要为植物油。烃基中含有较多的不饱和键。
脂肪:固态油脂,主要为动物脂肪。烃基主要为饱和烃基。
如花生油、芝麻油、大豆油等植物油
如牛油、羊油等动物油脂
考点梳理
5、油脂的组成与性质
知识点二 酯的结构与性质
(2)油脂的结构
注意:油脂不属于高分子化合物。
由一分子甘油与三分子高级脂肪酸脱水形成的酯
(3)油脂的物理性质
①油脂一般难溶于水,密度比水小。
②天然油脂都是混合物,没有恒定的沸点、熔点。在油脂中,不饱和烃基含量越高,其熔点越低。
常见的形成油脂的高级脂肪酸有:
硬脂酸、软脂酸、油酸、亚油酸。
【思考与讨论】请写出硬脂酸与丙三醇反应的化学方程式。
浓硫酸
△
C17H35COOH +
3
CH2
OH
CH
OH
CH2
OH
+3H2O
硬脂酸甘油酯
CH2
O
C
O
C17H35
CH
O
C
O
C17H35
CH2
O
C
O
C17H35
化学性质:(1)酯基能在酸、碱性条件下水解
(2)烃基含有不饱和的碳碳双键能发生加成和氧化反应
考点梳理
知识点二 酯的结构与性质
真题感悟
【2025·陕晋青宁】抗坏血酸葡萄糖苷(AA2G)具有抗氧化功能。下列关于AA2G的说法正确的是
A.不能使溴水褪色
B.能与乙酸发生酯化反应
C.不能与NaOH溶液反应
D.含有3个手性碳原子
B
考点梳理
1、概念:
烃基取代氨分子中的-H而形成的化合物。
胺也可以看作烃分子中的氢原子被氨基所替代的化合物
或取代的氨基(-NRR’)(R和R’可以是氢原子或烃基)
2、官能团:
CH3−NH2
甲胺 苯胺
−NH2
CH3−NH−CH3
二甲胺
三甲胺
(CH3)3N
根据取代烃基数目不同,胺有三种结构通式:
NH2
R
NH
R
R`
N
R
R`
R``
亚氨基
氨基
次氨基
知识点三 胺的结构与性质
考点梳理
3、胺的化学性质:
氨基中氮原子上有一对孤对电子,易与H+结合,因此胺具有碱性
苯胺
苯胺盐酸盐
NH2
NH3Cl
+HCl
CH3—NH2+HCl
(CH3)2NH+HCl
(CH3)3N+HCl
有机胺类都具有碱性,可与盐酸反应生成有机铵盐,写出下列化学方程式:
CH3—NH3Cl
(CH3)2NH2Cl
(CH3)3NHCl
知识点三 胺的结构与性质
考点梳理
4、胺的用途
重要的化工原料,如甲胺和苯胺都是合成医药、农药和染料等的重要原料
医药
农药
染料
知识点三 胺的结构与性质
知识点四 酰胺的结构与性质
1、组成和结构
酰胺是羧酸分子中羟基被氨基所替代得到的化合物。
R—C—NH2
O
或取代的氨基(-NRR’)(R和R’可以是氢原子或烃基)
酰胺结构可以表示为:
R—C—NRR’
O
2、官能团:
酰胺基
—C—NH2
O
(或 )
—C— NRR’ R和R’可以是氢原子或烃基
O
—NH2和—CONH2都是亲水基团,与水分子能形成氢键,
故低级胺、酰胺能溶于水。
考点梳理
3、酰胺的化学性质
酰胺基,与酯基类似,在酸或碱存在并加热的条件下可以发生水解反应。
请写出下列方程式:
RCONH2+H2O+HCl
△
RCONH2+ NaOH
△
RCOOH+NH4Cl
RCOONa+NH3↑
水解时加入碱,生成的酸就会变成盐,同时有氨气逸出。
【思考】尿素的水解产物是什么?
NH2—C—NH2+H2O CO2+2NH3
O
催化剂
△
知识点四 酰胺的结构与性质
考点梳理
4、酰胺的用途
《选必三》P81
考点梳理
知识点四 酰胺的结构与性质
1、甲胺的结构简式为OHC—NH2( )
2、胺类化合物具有碱性( )
3、胺的通式一般写作R—NH2( )
4、胺与羧酸反应生成酰胺基的反应类型与酯化反应的反应类型不同( )
5、C4NH11的胺类同分异构体共有8种(不考虑立体异构)( )
×
√
√
×
√
“氨”“铵”“胺”的区别
氨气
一般出现
在铵盐中
含氨基(-NH2)
的有机物
大鹿化学
【2024·吉林】如下图所示的自催化反应,Y作催化剂。下列说法正确的是
A.X不能发生水解反应 B.Y与盐酸反应的产物不溶于水
C.Z中碳原子均采用sp2杂化 D.随c(Y)增大,该反应速率不断增大
真题感悟
C
【2023·湖南】酰胺在酸或碱存在并加热的条件下可发生水解反应
√
分子由酰基 与酰氧基 相连构成的羧酸衍生物(可看作是两分子乙酸分子脱水生成的)。
O
(CH3—C—)
(CH3—C—O—)
O
补充:常见的羧酸的其他衍生物
酰卤:
分子由酰基与卤素原子相连构成的羧酸衍生物。
如:乙酰氯
CH3—C—Cl
O
乙酸酐:
CH3—C
O
CH3—C
O
O
乙酸酐是有机合成的重要原料。
拓展延申
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