2020版高中化学第三章第三节第1课时羧酸学案（含解析）新人教版

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1、第1课时　羧酸[核心素养发展目标]　1.宏观辨识与微观探析：能从羧基的成键方式的角度，了解羧酸的结构特点和分类，理解羧酸的化学性质及官能团与反应类型之间的关系。2.科学探究与创新意识：能根据酯化反应的原理优化乙酸乙酯制备的方案，提高乙酸乙酯的产率。一、羧酸的结构与分类1．羧酸的组成和结构(1)羧酸：分子中烃基与羧基直接相连形成的有机化合物。官能团为—COOH或。(2)通式：一元羧酸的通式为R—COOH，饱和一元羧酸的分子通式：CnH2nO2或CnH2n＋1COOH。2．分类(1)按分子中烃基的结构分类羧酸(2)按分子中羧基的个数分类羧酸(3)按分子中烃基所含碳原子数多少分类羧酸例1　某有机

2、物的结构简式为，则它是(　　)A．饱和二元羧酸B．芳香酸C．脂环酸D．高级脂肪酸答案　B解析　该有机物分子中含有两个羧基、一个苯环，故它不是饱和二元羧酸，也不是脂环酸或高级脂肪酸。例2　分子式为C5H10O2并能与饱和NaHCO3溶液反应放出气体的有机物有(不含立体异构)(　　)A．3种B．4种C．5种D．6种答案　B解析　能与NaHCO3反应放出气体说明该有机物为羧酸，将C5H10O2改写为C4H9—COOH；C4H9—有4种结构，故该有机物有4种，即：CH3CH2CH2CH2COOH、相关链接羧酸的系统命名法(1)选主链：选择含有羧基的最长碳链作为主链，按主链碳原子数称为某酸。(2)编

3、号位：在选取的主链中，从羧基碳原子开始给主链上的碳原子编号。(3)定名称：在“某酸”名称之前加上取代基的位次号和名称。例如：二、羧酸的性质1．乙酸的结构与性质(1)组成与结构(2)乙酸的物理性质乙酸俗名醋酸，是一种无色液体，具有强烈刺激性气味，易溶于水和乙醇。(3)乙酸的化学性质①弱酸性乙酸是一种弱酸，其酸性比碳酸的强，具有酸的通性。在水中可以电离出H＋，电离方程式为：CH3COOHCH3COO－＋H＋。醋酸与碳酸氢钠反应的化学方程式为：CH3COOH＋NaHCO3―→CH3COONa＋CO2↑＋H2O。②酯化反应在浓硫酸催化作用下，醋酸与乙醇共热反应的化学方程式为：CH3COOH＋C

4、H3CH218OHCH3CO18OC2H5＋H2O。2．羧酸的化学性质羧酸的化学性质与乙酸相似，主要取决于官能团羧基。(1)由于—COOH能电离出H＋，使羧酸具有弱酸性。羧酸具有酸的通性。如：2RCOOH＋Na2CO3―→2RCOONa＋CO2↑＋H2O。(2)羧酸与醇发生酯化反应时，一般情况下，羧酸脱去羟基，醇脱去氢。如：RCOOH＋R′—OHRCOOR′＋H2O。羧酸的结构为：当①键断裂时，羧酸电离出H＋，因而羧酸具有酸的通性。当②键断裂时，—COOH中的—OH被取代，例如发生酯化反应时，羧酸脱去—OH而生成相应的酯和水。例3　(2018·榆树一中高二下学期期末)将1mol乙醇(其中的

5、羟基氧用18O标记)在浓硫酸存在并加热的条件下与足量乙酸充分反应。下列叙述不正确的是(　　)A．生成的乙酸乙酯中含有18OB．生成的水分子中含有18OC．可能生成45g乙酸乙酯D．不可能生成90g乙酸乙酯答案　B解析　乙醇与乙酸发生酯化反应的过程中，乙酸的羟基和醇中羟基上的氢原子生成水分子，所以乙醇中标记的氧原子到乙酸乙酯中，水分子中没有标记的氧原子。乙酸和乙醇的酯化反应为可逆反应，所以1mol乙醇生成的乙酸乙酯的物质的量小于1mol，即乙酸乙酯的质量小于90g。例4　有机物A的结构简式是下列有关A的性质的叙述中错误的是(　　)A．A与金属钠完全反应时，两者物质的量之比是1∶3B．A与氢氧

6、化钠完全反应时，两者物质的量之比是1∶3C．A能与碳酸钠溶液反应D．A既能与羧酸反应，又能与醇反应答案　B解析　有机物A中有醇羟基、酚羟基、羧基，三者均能与钠反应，故1molA能与3mol钠反应，A项正确；A中的酚羟基、羧基能与氢氧化钠反应，故1molA能与2mol氢氧化钠反应，B错误；A中的酚羟基、羧基能与碳酸钠溶液反应，C项正确；A中含醇羟基，能与羧酸发生酯化反应，含羧基，能与醇发生酯化反应，D项正确。思维启迪——醇、酚、羧酸分子中羟基氢原子的活泼性比较名称乙醇苯酚乙酸结构简式CH3CH2OHCH3COOH羟基氢原子的活泼性不能电离能电离能电离酸性中性极弱酸性弱酸性与Na反应反应放出H

7、2反应放出H2反应放出H2与NaOH反应不反应反应反应与Na2CO3反应不反应反应反应与NaHCO3反应不反应不反应反应由上表可知，常见分子(离子)中羟基氢原子的活泼性顺序为RCOOH>H2CO3>>HCO>H2O>ROH。运用上述实验现象的不同，可判断有机物分子结构中含有的羟基类型。相关链接“形形色色”的酯化反应酸跟醇起作用，生成酯和水的反应叫酯化反应。因醇和酸的种类较多，不同种类的醇和酸之间又可以交叉酯化，从而构成了