1、广东省河源市龙川县第一中学高中化学广东省河源市龙川县第一中学高中化学 选修五选修五 第三章第三章 第三节第三节 羧酸羧酸 酯酯 【教学重点】乙酸的化学性质。 【教学难点】乙酸的结构对性质的影响。 【教学手段】教学中应充分利用演示实验、学生设计实验、实物 感知和多媒体计算机辅助教学等手段，充分调动学生的参与意识，共 同创设一种民主、 和谐、 生动活泼的教学氛围， 给学生提供更多的 “动 脑想” “动手做” “动口说”的机会，使学生真正成为课堂的主人。 【教学过程设计】 (一)新课引入 师：同学们走进实验室，有没有闻到什么气味？什么物质的气 味？ （二）新课进行 师：这一节课我们就来学习乙酸 乙酸
2、的分子结构 演示乙酸的分子比例模型和球棍模型 提问写出乙酸的分子式、结构简式。介绍乙酸的官能团羧 基。 O O 分子式：C2H402 结构简式：CH3COH 官能团：COH（羧 基） 二、乙酸的物理性质 师：乙酸又叫醋酸和冰醋酸。为什么叫冰醋酸？ 指导实验观察乙酸的颜色、状态、气味，观察冰醋酸。并看书 总结乙酸的物理性质。 生：乙酸是无色液体，有强烈的刺激气味。易溶于水和乙醇。 熔点：16.6 沸点：117.9 设问北方的冬天，气温低于 0，保存在试剂瓶内的乙酸凝结 成冰状。 如何能安全地将乙酸从试剂瓶中取出？ 三、乙酸的化学性质 探究高一书上已简单介绍过乙酸是一种有机弱酸。请同学们根 据现有
3、的化学药品设计 实验方案： （1）证明乙酸确有酸性； （2）比较乙酸酸性的强弱。 药品Na2CO3粉末、乙酸、石蕊 指导学生实验探究 学生活动 叙述实验现象，讲出设计方案。并写出有关的化学 方程式。 1酸性 科学探究利用讲台上提供的仪器与药品， 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：结论： 酸性：乙酸碳酸苯酚 师：CH3CH2OH 、C6H5OH、 CH3COOH 中都含有羟基 醇、酚、羧酸中羟基的比较 2、酯化反应 CH3COOH + HOCH2CH3 = CH3COOCH2CH3 + H2O 乙酸乙酯 思考 1：化学平衡移动原理，可以采取什么措施提高乙
4、酸乙酯的 产率？方法： 1.加热； 2.用无水乙酸与无水乙醇做实验； 3.加入浓硫酸做吸水剂 思考 2：这个酯化反应中，生成物水中的氧原子是由乙酸的羟基 提供， 还是由乙醇的羟基提供？ 反应物 反应物 Na NaOH Na2CO3 NaHCO3 CH3CH2O H C6H5OH CH3COO H 演示课件 酯化反应机理 学生理解：生成物水中的氧原子是由乙酸的羟基提供。 知识运用：若乙酸分子中的氧都是 18O，乙醇分子中的氧都是 16O，二者在浓 H2SO4作用 下发生反应，一段时间后，分子中含有18O 的物质有（ ） A 1 种 B 2 种 C 3 种 D 4 种 生成物中水的相对分子质量为
5、。 （三）新课小结 酯化反应的实质：酸脱去羟基，醇脱去羟基上的氢原子。 第二课时 四、酯 【讲述】乙酸的酯化反应是一个可逆反应，因此酯类的重要化学 性质之一就是可以发生水解反应。 【科学探究】乙酸乙酯在中性、酸性、碱性溶液中以及不用温度 下的水解速率 P62 实验探究，对比思考，迁移提高 情景创设：用计算机课件展示乙酸乙酯的分子结构模型。 实验探究方案 1：学生分组开展探究实验，探究乙酸乙酯的水解 反应规律 对比思考、讨论提高： （1）对比乙酸和乙酸乙酯的物理性质差异，为什么会有这些差 异？ （羧基COOH 为亲水基，乙酯基COOC2H5为疏水基，所以乙酸 易溶于水，乙酸乙酯微溶于水、密度比水
6、小） （2） 乙酸乙酯在酸性、 碱性条件下的水解有什么不同， 为什么？ （乙酸乙酯在酸性条件下的水解反应为可逆反应、水解速率较 慢；而在碱性条件下水解反应为不可逆反应，水解速率较快。因为在 碱性条件下水解生成的羧酸与碱发生中和反应， 使酯水解的化学平衡 向正反应方向移动） 实验探究方案 2： （供参考） 乙酸乙酯在 H +、OH-催化下，均能发生水解反应，其中在酸性条 件下的水解是可逆的，在碱性条件下水解是不可逆的。 选取 3 支大小相同的试管（可选用细一些的试管，便于观察） ， 在试管壁上用透明胶带贴上毫米刻度纸（实验室没有准备） 。分别向 其中加入 5 mL 0.1 molL -1 H 2
7、SO4、 5 mL 蒸馏水和 5 mL 0.1 molL -1 NaOH 溶液，再用滴管分别加入 1 mL 乙酸乙酯（约 20 滴） 。将 3 支试 管放在同一烧杯中水浴加热，并记录下反应温度（一般控制在 70 左右） 。 数据记录：每隔 1 min 记录一次酯层的高度，以此确定水解反应 的速率，至酸溶液催化的试管中酯层消失时结束。 结果分析：比较乙酸乙酯在酸性、中性、碱性条件下水解的速率 差异。 【补充实验】“乙酸乙酯的制备及反应条件探究”（参看人教版 实 验化学第 27 页） 选修 5有机合成及推断题 【典型例题】 例 1从环己烷可制备 1,4-环己二醇的二醋酸酯。 下面是有关的 8 步反
8、应： （1）其中有 3 步属于取代反应、2 步属于消去反应、3 步属于加 成反应。反应、 和_属于取代反应. （ 2 ） 化 合 物 的 结 构 简 式 是 ： B 、 C . （3）反应所用试剂和条件 是 . 答案： （1）、 （2）、 （3） 例2已知烯烃中C=C双键在某 些强氧化剂作用下易发生断裂，因 而在有机合成中有时需要对其保 护。保护的过程可简单表示如右图： 又知卤代烃在碱性条件下易发生水解， 但烯烃中双键在酸性条件 下才能与水发生加成反应。 现用石油产品丙烯及必要的无机试剂合成丙烯酸， 设计的合成流 程如下： CH3CH=CH2 丙烯酸 请写出、三步反应的化学方程式。 分析：由
9、CH3CH=CH2CH2=CHCOOH 可知合成的关键在于双键如 何保护，CH3如何逐步转化成COOH。结合题中信息可知本题的知 识主线为不饱和烃不饱和卤代烃不饱和醇饱和卤代醇饱和 卤代醛饱和卤代羧酸不饱和卤代羧酸。 答案： CH2=CHCH2Cl+H2O CH2=CHCH2OH+HCl A B C D E Cl2（300） NaOH CH2=CHCH2OH+Br2 【解题思路】 1、正确判断所合成的有机物的类别及所带官能团，找出所关联 的知识和信息及官能团所处的位子。 2、根据所给原料、信息及有关反应规律尽可能将合成的有机物 解刨成若干片段并将各片段有机的拼接和衍变，并寻找官能团的引 入、转
10、换和保护方法。 【方法归纳】 合成有机物要以反应物、生成物的官能团为核心，在知识网中 找到官能团与其它有机物的转化关系， 从而尽快找到合成目标与反应 物之间的中间产物作为解决问题的突破点，主要思维方法： A.顺向思维法：思维程序为反应物中间产物最终产物 B.逆向思维法：思维程序为最终产物中间产物反应物 实际解题过程中往往正向思维和逆向思维都需要应用。 例 3 根据图示填空 （1）化合物A含有的官能 团 。 （2）1 mol A 与 2 mol H2反应生成 1 mol E，其反应方程式 是 。 （3）与 A 具有相同官能团的 A 的同分异构体的结构简式 是 。 （4）B 在酸性条件下与 Br2
11、反应得到 D，D 的结构简式 是 。 （5）F 的结构简式是 。由 E 生成 F 的反应类型 是 。 分析：题中给出的已知条件中已含着以下四类信息： 1) 反应（条件、性质）信息：A 能与银氨溶液反应，表明 A 分 子内含有醛基，A 能与 NaHCO3反应断定 A 分子中有羧基。 2) 结构信息：从 D 物质的碳链不含支链，可知 A 分子也不含支 链。 3) 数据信息：从 F 分子中 C 原子数可推出 A 是含 4 个碳原子的 物质。 4) 隐含信息: 从第（2）问题中提示“1 mol A 与 2 mol H2反应 生成 1 mol E ”，可知 A 分子内除了含 1 个醛基外还可能含 1 个
12、碳 碳双键。 答案： （1）碳碳双键，醛基，羧基 （2）OHC-CH=CH-COOH+2H2 HO-CH2-CH2-CH2-COOH （3） (5) ； 酯化反 应 例 4 （1） 1 mol 丙酮酸 （CH3COCOOH） 在镍催化剂作用下加 1 mol 氢气转变成乳酸，乳酸的结构简式是 ； （2） 与乳酸具有相同官能团的乳酸的同分异构体 A 在酸性条 件下，加热失水生成 B，由 A 生成 B，B 的化学反应方程 式 ； （ 3 ） B的 甲 酯 可 以 聚 合 ， 聚 合 物 的 结 构 简 式 是 。 分析：此题根据羰基、羟基及碳碳双键的性质，不难推出。 答 案 ：（ 1 ） （ 2 ）
13、 HOCH2CH2COOH 、H CH2=CHCOOH+H2O （3） 催化 剂 Br Br | | （4）HOOCCHCHCOOH 【解题思路】 一是剖析题意，分析已知条件和推断内容，弄清被推断物和其它 有机物关系。 二是抓好解题关键， 找出解题突破口， 然后联系信息和有关知识， 应用规律进行逻辑推理或计算分析，作出正确的推断。 【解题方法】做好有机推断题的 3 个“三” 审题做好三审： 1） 文字、 框图及问题信息 2） 先看结构简式， 再看化学式 3） 找出隐含信息和信息规律 找突破口有三法： 1）数字 2) 官能团 3）衍 变关系 答题有三要： 1）要找关键字词 2）要规范答题 3）要
14、 找得分点 【强化练习】 1、 化合物丙可由如下反应得到：， 丙的结构简式不可能是（ ） A 223 )BrCH(CHCH BBrCHCBr)(CH 2223 CBrCHBrCHHC 252 D 323 CH)(CHBrCH 2、1 mol 有机物甲，水解后得OHC mol 2 62 和 422 OHC mol 1，该有机 物是（ ） A 5223 H COOCCH OOCCH B C 3223 COOCH CH COOCH CH D 5223 HOC COH COOCCH 3、乙烯酮（OCCH2）在一定条件下能与含活泼氢的化合物 发生加成反应，反应可表示为：，乙烯酮 在一定条件下可与下列试剂
15、加成，其产物不正确的是（ ） A与 HCl 加成生成COClCH3 B与OH2加成生成COOHCH3 C与OHCH3加成生成OHCOCHCH 23 D与COOHCH3加成生成 4、一定质量的某有机物和足量的金属钠反应，可得到气体 V1L， 等质量的该有机物与适量且足量的纯碱溶液恰好完全反应， 可得到气 体 V2L(气体体积均在同温同压下测定)。若 V1V2，则该有机物可能是 ( ) 5、某芳香族有机物的分子式为 C8H6O2，它的分子（除苯环外不含 其他环）中不可能有（ ） A两个羟基 B一个醛基 C两个醛基 D一个羧基 6、从溴乙烷制取 1，2-二溴乙烷，下列转化方案中最好的是 （ ） A
16、BrCHCH NaOH 23 水溶液 OHCHCH 23 2 2 2 42Br C170 SOH CHCH 浓 BrBrCHCH 22 BBrCHBrCHBrCHCH 22 2 23 Br CBrBrCHCHBrCHCHCHCHBrCHCH 22 2 322223 Br HBr NaOH 醇溶液 DBrBrCHCH Br CHCHBrCHCH 22 2 2223 NaOH醇溶液 7、一定量的有机物溶解于适量的 NaOH 溶液中，滴入酚酞试液呈 红色，煮沸 5 min 后，溶液颜色变浅，再加入盐酸显酸性后，沉淀出 白色晶体；取少量晶体放到 3 FeCl溶液中，溶液又呈紫色，则该有机 物可能是（
17、） A B C D 8、从石油裂解中得到的 1，3丁二烯可进行以下多步反应，得 到重要的合成橡胶和杀菌剂富马酸二甲酯。 （1）写出 D 的结构简式 （2）写出 B 的结构简式 （3）写出第步反应的化学方程式 （4）写出富马酸的一种相邻同系物的结构简式 （5）写出第步反应的化学方程式 （6）以上反应中属于消去反应的是 （填入编号） 。 9、环己烯可以通过丁二烯与乙烯发生环化加成反应得到： （也可表示为：+） 丁二烯 乙烯 环已烯 实验证明， 下列反应中反应物分子的环外双键比环内双键更容易 被氧化： 现仅以丁二烯 为有机原料，无机试剂任选，按下列途径合成甲基 环己烷： 请按要求填空： （1）A 的
18、结构简式是 ；B 的结构简式 是 。 （2）写出下列反应的化学方程式和反应类型： 反应 ，反应类 型 ； 反应 ，反应类 型 。 10、 （1）芳香醛（如糠醛）在碱作用下，可以发生如下反应： O CHO 2 + NaOH O CH2OH + O COONa 糠醛 （2）不饱和碳碳键上连有羟基不稳定。 （3）化合物 AF 之间的转化关系如下图所示。其中，化合物 A 含有醛基，E 与 F 是同分异构体，F 能与金属钠反应放出氢气。A 生 成 F 的过程中，A 中醛基以外的基团没有任何变化。 KOH A B C D E F C7H6O HCl KCN C14H12O2 H2SO4 据上述信息，回答下
19、列问题： （1）写出 A 生成 B 和 C 的反应式： （2）写出 C 和 D 生成 E 的反应式： （3）F 结构简式是： （4） A 生成 B 和 C 的反应是（ ） ，C 和 D 生成 E 的反应是 （ ） A、氧化反应 B、加成反应 C、消去反应 D、酯化反应 E、还原反应 （5）F 不可以发生的反应有（ ） A、氧化反应 B、加成反应 C、消去反应 D、酯化反应 E、还原反应 11、请认真阅读下列3个反应： 利用这些反应，按以下步骤可以从某烃 A 合成一种染料中间体 DSD 酸。 请写出 A、B、C、D 的结构简式。 12、烯烃通过臭氧化并经锌和水处理得到醛和酮。例如： .已知丙醛的
20、燃烧热为 1815kJ/mol，丙酮的燃烧为 1789 kJ/mol，试写出丙醛燃烧的热化学方程 式 。 .上述反应可用来推断烯烃的结构，一种链状单烯烃 A 通过臭 氧化并经锌和水处理得到 B 和 C。化合物 B 含碳 69.8%，含氢 11.6%， B 无银镜反应，催化加氢生成 D，D 在浓硫酸存在下加热，可得到能 使溴水褪色且只有一种结构的物质 E 反应图示如下： 回答下列问题： （1）B 的相对分子质量是 ；CF 的反应类型 为 。 D中含有官能团的名称 。 （2）D+FG的化学方程式 是： 。 （3）A的结构简式 为 。 （4）化合物 A 的某种同分异构体通过臭氧化并经锌和水处理得 到
21、一种产物，符合该条件的异构体的结构简式有 种。 13、已知：R 2 CHCINaOH 水R 2 CHOHNaCl 有机物 E 和 F 可用作塑料增塑剂和涂料的溶剂， 它们的相对分子 质量相等可以用下列方法合成（如图所示） （1）写出有机物的名称： （2）写出下列反应的化学方程式，并指出反应类型 AC E_ _，类型_；DCH CH 22 _ _，类型_ （3）E 和 F 的相互关系属_ 同一种物质 同一类物质 同系物 同分异构体 14、已知 CCHCOCHCHCHHCHCHC)(CH 333 /HKMnO 3223 4 COOHH2 一种类似有机玻璃的塑料 一 聚丁烯酸甲酯有广泛用途 合成它
22、可有不同的途径，以下合成途径的副产品大多为低污染物或无污染 物，原子利用率较高，符合“绿色化学”的要求 聚丁烯酸甲酯 （1）写出结构简式 A _B _C_ _D_ _ （ 2 ） 写 出E F的 化 学 反 应 方 程 式 _ （3）在“绿色化学”中，理想状态是反应物中原子全部转化 为欲制得的产物，即原子利用率为 100，例如：加成反应等上述 合成过程， 符合 “绿色化学” 要求的反应有 （填写反应序号） _ 15、已知 合成材料以其特殊的性能日益受到人们的重视， 可以说人类正 进入一个合成材料的时代。 有机高分子材料的开发和应用已成为目前 有机化学研究的热门领域。以下是一种可用于汽车、家电产
23、品的有机 高分子涂料的研制过程。图中的 A 和 E 都可以发生银镜反应， 且 A 的烃基上的一氯取代物有二种，E、F 的碳原子数相等。 丙烯 C A D E （C3H4O） B F G （C7H12O2） H CO、H2 催化剂 反应 H2 催化剂 反应 Cl2、 500 NaOH 水溶 液 氧化 反应 浓硫酸、 反应 试写出： （1）物质 A、E、H 的结构简式： A E H （2） 标有序号的反应中， 属于取代反应的是 （有几个填几个） ： O （3）物质 G 的同分异构体有多种，其中与 G 属于同类别的（除 CO C=C 外） ，本身能发生银镜反应，任选其中一种写出其银镜反应方 程式：
24、氧化 选修 5有机合成及推断题参考答案 题 号 1 2 3 4 5 6 7 答 案 A B C AC D D D 8、 （1） CH2CCl=CHCH2 n （2）HOCH2CHClCH2CH2OH （3）BrCH2CH=CHCH2Br+2H2O HOCH2CH=CHCH2OH+2HBr （4）HOOCCH=CHCH2COOH （或其它合理答案） （5）HOOCCH=CHCOOH+2CH3OH CH3OOCCH=CHCOOCH3+2H2O （6） 9、 （1） （2） +H2O 消去反应 十 H2 加成反应 10、 A C B 浓硫酸 加热 加热 C D E (4)A、E；D (5)C OH
25、O 11、 12、. CH3CH2CHO（l）+4O2（g）3CO2（g）+3H2O（l） ：H= 1815kJ/mol .（l） 86 氧化反应 羟基 （2）CH3CH2COOH+（C2H3）2CHOH CH3CH2COOCH（C2H3） +H2O （3） （CH3CH2）2C=CHCH2CH3 （4）3 13、 （1）对一二甲苯 对苯二甲酸二乙酯 O2H2 酯化 OHCHCHOHCHCH 23222 催化剂 加成 （3） 浓 硫 酸 14、 （1）CHCH，COOHCH(OH)CHCH 23 （2） 33 CHHOCHCOOHCHCHOHCHCOOCHCHCH 233 （3） 15、 （1）A CHO ECH2=CHCHO H O CH3CHCH3 CO CH2CH（CH3）2 CH2CH n （2）、
