人教版选修五33《羧酸酯》word学案.docx

1、人教版选修五33羧酸酯word学案第三节羧酸酯一、烃的羰基衍生物比较物质结构简式羰基稳定性与H2加成其他性质乙醛CH3CHO易断裂能醛基中CH键易被氧化乙酸CH3COOH难断裂不能羧基中CO键易断裂乙酸乙酯CH3COOC2H5难断裂不能酯链中CO键易断裂二、羧酸与醇发生酯化反应的规律是什么？酯化反应的类型有哪些？1酯化反应的规律羧酸与醇发生酯化反应时，一般是羧酸分子中的羟基与醇分子中羟基上的氢原子结合生成水，其余部分结合生成酯。H2O2酯化反应的类型(1)一元醇与一元羧酸之间的酯化反应CH3COOHC2H5OHCH3COOC2H5H2O(2)多元羧酸与一元醇之间的酯化反应2C2H5OH2H2O

2、(3)多元醇与一元羧酸之间的酯化反应2CH3COOH2H2O(4)多元羧酸与多元醇之间的酯化反应此时反应有三种情形，可得普通酯、环酯和高聚酯。如： (5)羟基酸自身的酯化反应此时反应有三种情形，可得到普通酯、环状交酯和高聚酯。如：特别提醒所有的酯化反应，条件均为浓H2SO4、加热。利用自身酯化或相互酯化生成环酯的结构特点以确定有机物中羟基位置。在形成环酯时，酯基中，只有一个O参与成环。三、乙酸乙酯的制备实验1反应原料：乙醇、乙酸、浓H2SO4、饱和Na2CO3溶液。2反应原理：CH3COOHC2H5OHCH3COOC2H5H2O。3反应装置：如图。4实验方法：在一支试管里先加入3 mL乙醇，然

3、后一边摇动，一边慢慢地加入2 mL浓H2SO4和2 mL冰醋酸，按图装好，用酒精灯小心均匀地加热试管35 min，产生的蒸气经导管通到饱和Na2CO3溶液的液面上，此时可以观察到有透明的油状液体浮在液面上。停止加热，取下盛有饱和Na2CO3溶液的试管，振荡盛有饱和Na2CO3溶液的试管后静置，待溶液分层后，可观察到上层的透明油状液体乙酸乙酯，并可闻到果香气味。5注意事项：(1)实验中浓硫酸起催化剂和吸水剂作用。(2)盛反应混合液的试管要上倾约45，主要目的是增大反应混合液的受热面积。(3)导管应较长，除导气外还兼起冷凝作用。导管末端只能接近饱和Na2CO3溶液的液面而不能伸入液面以下，目的是防

4、止受热不匀发生倒吸。(4)实验中小心均匀加热使液体保持微沸，这样有利于产物的生成和蒸出，以提高乙酸乙酯的产率。(5)饱和Na2CO3溶液的作用是吸收乙酸、溶解乙醇、冷凝酯蒸气且减小其在水中的溶解度，以利于分层析出。(6)不能用NaOH溶液代替饱和Na2CO3溶液，因乙酸乙酯在NaOH存在时易水解，而几乎得不到乙酸乙酯。四、外界条件对物质反应的影响(1)温度不同，反应类型和产物不同如乙醇的脱水反应：乙醇与浓H2SO4共热至170，主要发生消去反应(属分子内脱水)生成乙烯(浓硫酸起脱水剂和催化剂双重作用)：CH2=CH2H2O若将温度调至140，却主要发生分子间脱水(不是消去反应而是取代反应)生成

5、乙醚：如甲酸与新制Cu(OH)2悬浊液混合，常温下主要发生中和反应：2HCOOHCu(OH)2(HCOO)2Cu2H2O而加热煮沸则主要发生氧化还原反应：HCOOH2Cu(OH)2Cu2OCO23H2O(2)溶剂不同，反应类型和产物不同如溴乙烷与强碱的水溶液共热则发生取代反应(也称为水解反应)生成乙醇，但跟强碱的醇溶液共热却发生消去反应生成乙烯。CH3CH2BrNaOHCH3CH2OHNaBrNaOHCH2=CH2NaBrH2O(3)催化剂不同，反应进行的方向不同如：CH3COOHC2H5OHCH3COOC2H5H2OCH3COOC2H5H2OCH3COOHC2H5OH(4)酸碱性不同，其水解

6、程度不同，乃至产物不同如酯的碱性水解程度大于酯的酸性水解程度。这是因为碱和酯水解生成的酸发生中和反应，从而使酯的水解平衡向正反应方向移动。 类型1 羧基、酚羟基与醇羟基的性质比较例1某有机物的结构简式如图：(1)当和_反应时，可转化为。(2)当和_反应时，可转化为。(3)当和_反应时，可转化为。答案(1)NaHCO3(2)NaOH或Na2CO3(3)Na解析首先观察判断出有哪些官能团：含羧基(COOH)、酚羟基(OH)和醇羟基(OH)，再判断各官能团活性：COOH酚羟基醇羟基，然后利用官能团性质解答。本题考查了不同羟基的酸性问题。由于酸性COOHH2CO3 HCO，所以中应加入NaHCO3，只

7、与COOH反应；中加入NaOH或Na2CO3，与酚羟基和COOH反应；中加入Na，与三种都反应。(1)利用羟基的活动性不同，可判断分子结构中羟基的类型。(2)水分子中也有OH，可看作OH上连有氢原子；醇分子可以看作OH连在链烃基上，链烃基使OH中的H原子活性变差；酚、羧酸也可分别看作OH连在苯环和上，苯环和使OH中的H原子活性增强，且比苯环对OH影响更大。 类型2 羧酸与酯的同分异构体例2化学式为C5H10O2的羧酸A可由醇B氧化得到，A和B可生成酯C(相对分子质量为172)，符合此条件的酯有()A1种 B2种 C3种 D4种答案D解析C4H9CH2OH的醇最终氧化为C4H9COOH而C4H9

8、有4种，故符合条件的酯有4种。类型3 羧酸与酯的性质综合应用例3(2008北京理综，25)菠萝酯是一种具有菠萝香气的食用香料，是化合物甲与苯氧乙酸发生化学反应的产物。(1)甲一定含有的官能团的名称是_。(2)5.8 g甲完全燃烧可产生0.3 mol CO2和0.3 mol H2O，甲蒸气对氢气的相对密度是29，甲分子中不含甲基，且为链状结构，其结构简式是_。(3)苯氧乙酸有多种酯类的同分异构体，其中能与FeCl3溶液发生显色反应，且有2种一硝基取代物的同分异构体是(写出任意2种的结构简式)_。(4)已知：RCH2COOHRONaROR (R，R代表烃基)菠萝酯的合成路线如下：试剂X不可选用的是

9、_(选填字母)。aCH3COONa溶液 bNaOH溶液 cNaHCO3溶液 dNa丙的结构简式是_，反应的反应类型是_。1 反应的化学方程式是_。答案(1)羟基(2)CH2CHCH2OH (4)acClCH2COOH取代反应解析(1)据能与酸发生酯化反应知甲必含羟基。(2)Mr29258,5.8 g甲为0.1 mol，由0.1 mol甲0.3 mol CO20.3 H2O可知，1 mol甲中含3 mol C及6 mol H，设甲的分子式为C3H6Ox，由相对分子质量为58可求分子式为C3H6O，由分子式中不含甲基且为链状结构的醇，可写出甲的结构简式为CH2CHCH2OH。(3)由能与FeCl3

10、溶液发生显色反应知含结构，由只能得到2种一硝基取代物知必须符合的碳骨架结构，在碳链上引入酯基可以得到三种同分异构体。(4)因为的弱酸性可以与NaOH溶液或Na反应生成，而不能与CH3COONa溶液和NaHCO3溶液反应，故选a、c。根据题目已知信息RONaROR可以分析合成路线中反应，逆推可知丙为ClCH2COOH；反应可根据题目已知信息RCH2COOH类推：CH3COOH (取代反应)。为酯化反应。有机推断题具有信息新颖、题目陌生的特点，但其考查的知识仍是基础知识。解答此类题目的关键是要把题给信息与教材知识进行有机联系、合理迁移，即分析题给物质的结构简式，确定其具有的特征结构和官能团，进而将

11、其与教材中具有相同官能团的基本物质类比迁移，确定该物质所具有的性质和可能发生的反应，最后结合题目仔细分析解答。利用如图所示仪器和药品，设计一个简单的一次性完成的实验装置，验证乙酸、碳酸和苯酚溶液的酸性强弱。点拨实验目的：验证乙酸、碳酸和苯酚溶液的酸性强弱。实验原理：2CH3COOHNa2CO32CH3COONaCO2H2O；CO2H2ONaHCO3。实验装置：如图所示。实验现象：中有气泡产生，中溶液变浑浊。实验结论：根据强酸制弱酸的原理，酸性强弱：CH3COOHH2CO3。乙酸与乙醇的酯化反应是可逆的，在制取乙酸乙酯的实验中如果要提高乙酸乙酯的产率，你认为应当采取哪些措施？点拨根据化学平衡原理

12、，提高乙酸乙酯产率的措施有：由于乙酸乙酯的沸点比乙酸、乙醇都低，因此，从反应物中不断蒸出乙酸乙酯，可提高其产率；使用过量的乙醇，可提高乙酸乙酯的产率。1AC点拨酯的水解是酯化反应的逆过程，其原理可记为：酯键断裂，酸得羟基醇得氢。注意酯在碱性条件下的水解，产物为羧酸盐和醇。2(1)2CH3CH2CH2OHO22CH3CH2CHO2H2O(2)2CH3CH2CHOO22CH3CH2COOH(3)CH3CH2BrNaOHCH2=CH2NaBrH2O(4)CH2=CH2H2OCH3CH2OH(5)CH3CH2COOHCH3CH2OHCH3CH2COOC2H5H2O点拨烃的衍生物之间的相互转化关系是高考

13、有机化学推断与合成题命题出发点和落脚点。3(1)HCOOC2H5NaOHHCOONaC2H5OH(2)CH3CH2OHCH2=CH2H2O(3)2CH3CH2OHO22CH3CHO2H2O(4)CH3CHO2Cu(OH)2CH3COOHCu2O2H2O点拨酯化反应和酯的水解是有机推断题重点考查的有机反应。4(1)有机化合物A的相对分子质量为：30260，每个分子中含有碳原子数为：2，氢原子数为：4，氧原子数为：2，故A的分子式为C2H4O2。(2)因该有机物A能与金属钠反应，又可与氢氧化钠和碳酸钠反应，故一定含有羧基。因此A的结构简式为CH3COOH。点拨醇羟基活性小于酚羟基，酚羟基的活性小于

14、羧基。能与金属钠反应的有：醇、酚、羧酸；能与NaOH、Na2CO3反应的有：酚、羧酸；能与Na2CO3、NaHCO3反应生成CO2的有：羧酸。1分子组成为C4H8O2的同分异构体有()A3种 B4种 C5种 D6种答案D解析由通式可判断为饱和一元羧酸或酯类，因此其结构有CH3(CH2)2COOH、CH3CH2COOCH3、CH3COOC2H5、HCOOCH2CH2CH3、HCOOCH(CH3)22下列物质中，既可与新制Cu(OH)2悬浊液共热产生红色沉淀，又可与Na2CO3水溶液反应的是()A苯甲酸 B甲酸 C乙二酸 D乙醛答案B3下列物质中各含有少量的杂质，能用饱和Na2CO3溶液并借助于分

15、液漏斗除去杂质的是()A苯中含有少量甲苯 B乙醇中含有少量乙酸C溴苯中含有少量苯 D乙酸乙酯中含有少量的乙酸答案D4某物质中可能有甲酸、乙酸、甲醇和甲酸乙酯4种物质中的一种或几种，在鉴定时有下列现象：(1)有银镜反应；(2)加入新制Cu(OH)2悬浊液沉淀不溶解；(3)与含酚酞的NaOH溶液共热发现溶液中红色溶液逐渐消失至无色，下列叙述正确的有()A几种物质都有 B有甲酸乙酯、甲酸C有甲酸乙酯和甲醇 D有甲酸乙酯，可能有甲醇答案D5(2008全国理综，8)下列各组物质不属于同分异构体的是()A2,2二甲基丙醇和2甲基丁醇 B邻氯甲苯和对氯甲苯C2甲基丁烷和戊烷 D甲基丙烯酸和甲酸丙酯答案D解析

16、甲基丙烯酸的结构简式为，分子式为C4H6O2，甲酸丙酯的结构简式为HCOOCH2CH2CH3，其分子式为C4H8O2，因此二者不是同分异构体。6在反应CH3COOHCH3CH2OH CH3COOC2H5H2O达到平衡后，加入少量HO，重新达到平衡后，含18O的物质有()A1种 B2种 C3种 D4种答案B7某有机化合物的结构简式为。Na、NaOH、NaHCO3分别与等物质的量的该物质反应时，则消耗Na、NaOH、NaHCO3的物质的量之比为()A333 B321 C111 D322答案B解析为方便讨论可取该有机化合物1 mol，则由化学反应中各物质间的物质的量关系：Na醇OH、Na酚OH、Na

17、COOH；NaOH酚OH、NaOHCOOH；NaHCO3COOH，可知反应中需Na、NaOH、NaHCO3的物质的量分别为3 mol、2 mol、1 mol。8今有化合物甲、乙、丙 (1)请写出丙中含氧官能团的名称：_。(2)请判别上述哪些化合物互为同分异构体：_。(3)请分别写出鉴别甲、乙、丙化合物的方法(指明所选试剂及主要现象即可)。鉴别甲的方法：_；鉴别乙的方法：_；鉴别丙的方法：_。(1) 请按酸性由强至弱排列甲、乙、丙的顺序：_。答案(1)醛基、羟基(2)甲、乙、丙互为同分异构体(3)三氯化铁溶液；溶液呈紫色碳酸钠溶液；有气泡生成银氨溶液；发生银镜反应(4)乙甲丙9莽草酸是合成治疗禽

18、流感的药物达菲(Tamiflu)的原料之一。莽草酸是A的一种同分异构体。A的结构简式如下 (提示：环丁烷可简写成)(1)A的分子式是_（2）A 与溴的四氯化碳溶液反应的化学方程式(有机物用结构简式表示)是_。(3)A与氢氧化钠溶液反应的化学方程式(有机物用结构简式表示)是_。(4)17.4 g A与足量碳酸氢钠溶液反应，计算生成二氧化碳的体积(标准状况)为_L。(5)A在浓硫酸作用下加热可得到B(B的结构简式为)，其反应类型是_。(6)B的同分异构体中既含有酚羟基又含有酯基的共有_种，写出其中一种同分异构体的结构简式_。 答案(1)C7H10O5解析(1)由A的结构简式推知A的分子式应为C7H

19、10O5；(2)因A中含有，所以可与Br2发生加成反应，化学方程式为 (3)因A中含有COOH官能团，可与NaOH溶液发生中和反应，化学方程式为(4)因为1 mol COOH能与1 mol NaHCO3反应产生1 mol CO2，则17.4 g A与足量NaHCO3反应生成的CO2为22.4 Lmol12.24 L；(5)根据B的结构简式可知，由AB，一定发生了消去反应；(6)根据题设要求，所写同分异构体既含酚羟基又含酯基，则只能有以下3种情况，即10某有机化合物X(C7H8O)与另一有机化合物Y发生如下反应生成化合物Z(C11H14O2)：XYZH2O(1)X是下列化合物之一，已知X不能与F

20、eCl3溶液发生显色反应，则X是_(填标号字母)。 (2)Y的分子式是_，可能的结构简式是：_和_。(3)Y有多种同分异构体，其中一种同分异构体E发生银镜反应后，其产物经酸化可得到F(C4H8O3)。F可发生如下反应：该反应的类型是_，E的结构简式是_。(4)若Y与E具有相同的碳链，则Z的结构简式为：_。答案(1)D(2)C4H8O2CH3CH2CH2COOHCH3CH(CH3)COOH(3)酯化反应(或取代反应)CH2(OH)CH2CH2CHO(4) 解析本题为有机推断题：XYZH2O突破X为醇，Y为羧酸，Z为酯。由(1)推出X为D，再由X和Z的分子式求得Y的分子式为C4H8O2，羧酸C4H

21、8O2的可能结构简式有两种：CH3CH2CH2COOH和。由Y(C4H8O2)的一种同分异构体E发生银镜反应，可得E为羟基醛，结构简式为HOCH2CH2CH2CHO。由题意与(3)可得酯Z中羧酸Y部分为直链，则Z为。第三节羧酸酯第1课时羧酸1在同温同压下，某有机物和过量Na反应得到V1 L氢气，另一份等量的有机物和足量的NaHCO3反应得V2 L二氧化碳，若V1V20，则此有机物可能是() CHOCH2CH2OH DCH3COOH答案A解析Na既能与羟基反应，又能与羧基反应。NaHCO3只与羧基反应，不与羟基反应。因此，能使生成的CO2与H2的量相等的只有A项。2已知在水溶液中存在平衡：，当与

22、CH3CH2OH发生酯化反应时，不可能生成的是()A B CHO DH2O答案B3可用图示装置制取少量乙酸乙酯(酒精灯等在图中均已略去)。请填空：(1)试管a中需要加入浓硫酸、冰醋酸和乙醇各2 mL，正确的加入顺序及操作是_。(2)为防止a中的液体在实验时发生暴沸，在加热前应采取的措施是_。(3)实验中加热试管a的目的是：_；_。(4)试管b中加有饱和Na2CO3溶液，其作用是_。(5)反应结束后，振荡试管b，静置。观察到的现象是_。答案(1)先加入乙醇，然后边摇动试管边慢慢加入浓硫酸，冷却后再加入冰醋酸(2)在试管a中加入几片沸石(或碎瓷片)(3)加快反应速率及时将产物乙酸乙酯蒸出，以利于平

23、衡向生成乙酸乙酯的方向移动(4)吸收随乙酸乙酯蒸出的少量乙酸和乙醇并降低乙酸乙酯的溶解度(5)b中的液体分层，上层是透明的油状液体解析(1)浓H2SO4溶解时放出大量的热，因此应先加入乙醇然后边摇动试管边慢慢加入浓H2SO4，冷却后再加入冰醋酸。(2)为了防止发生暴沸应在加热前向试管中加入几片沸石(或碎瓷片)。(3)加热试管可提高反应速率，同时可将乙酸乙酯及时蒸出，有利于提高乙酸乙酯的产率。(4)乙酸乙酯在饱和Na2CO3溶液中溶解度很小，而随乙酸乙酯蒸出的乙酸和乙醇在其中的溶解度很大，因此便于分离出乙酸乙酯。(5)试管内液体分层，上层为油状液体，因为乙酸乙酯的密度小于水的密度。4根据甲酸分子的结构，预测甲酸可能具有的三种化学性质，并设计实验，证实你的预测，简要写出实验方案。