第三章 烃的衍生物
第四节 羧酸 羧酸衍生物
第2课时 教学设计
教学目标
1、了解酯的结构,掌握酯的水解反应。
2、了解油脂的组成与结构,理解其化学性质及应用。
3、了解胺、酰胺的结构特点、主要性质及其应用。
教学重难点
1、重点:酯的水解反应。
2、难点:理解油脂的化学性质。
教学过程
一、导入新课
[导入]当你穿行在水果店时会闻到一阵阵沁人心脾的水果芳香。要是你把香焦、苹果等水果放在房间里,室内很快会香气扑鼻。如果你再尝一口熟透了的水果更会觉得满口异香,余味未尽。这是为什么呢?
[学生活动]学生思考回答问题,进而引出课题。
二、讲授新课
知识点一 酯
[师]什么是酯?酯的通式如何表示?酯的官能团是什么?
[讲解] 酯是羧酸分子羧基中的——OH被——OR'取代后的产物。酯的通式为RCOOR',其中R、R'是烃基,可以相同,也可以不同。
[板书并提问]思考一下,RCOOR'与ROOCR'是同一种酯吗?
[讲解]低级酯是具有芳香气味的液体,密度一般小于水,难溶于水,易溶于有机溶剂。
[强调]酯广泛存在于自然界中,自然界的水果、花香基本上都产生于酯。
[过渡]酯有什么样的化学性质呢?下面跟老师一同来探究。
[科学探究]探究乙酸乙酯在中性、酸性和碱性溶液中,以及不同温度下的水解速率。
[实验方案与步骤]
实验内容 实验现象 结论
(1)中性、酸性和碱性溶液中水解速率的比较
(2)不同温度下水解速率的比较
①酸碱性对酯的水解的影响:
实验步骤 a. 分别取6滴乙酸乙酯放入3支试管中,然后向3支试管中分别加入等体积的水、稀硫酸、氢氧化钠溶液
b. 振荡均匀后,把3支试管都放入70~80 ℃的水浴里加热
实验现象 加水的试管中酯层基本不变 酯层消失时间:加入稀硫酸的试管大于加入氢氧化钠溶液的试管
实验结论 乙酸乙酯在酸性和碱性条件下发生水解,在碱性条件下水解更快,更彻底
②温度对酯的水解的影响:
实验步骤 a. 分别取6滴乙酸乙酯放入2支试管中,然后向试管中分别加入等量的氢氧化钠溶液
b. 振荡均匀后,把2支试管分别放入50~60 ℃、70~80 ℃的水浴里加热
实验现象 温度高的试管酯层消失得更快
实验结论 温度越高,乙酸乙酯的水解速率越大
[板书]酯的水解反应的一般通式:
酸性条件不完全水解(可逆):RCOOR1 + H2ORCOOH + R1OH
碱性条件完全水解(不写可逆):RCOOR1 + NaOH RCOONa + R1OH
知识点二 油脂
[过渡] 油脂是人类的主要食物之一,也是一种重要的工业原料。我们日常食用的猪油,牛油,羊油,花生油,豆油,棉子油等都是油脂。那么,什么是油脂?他们的结构怎样?具有什么性质?
[师]由高级脂肪酸和甘油形成的酯叫油脂。油脂是高级脂肪酸的甘油三酯,其结构可表示如图。
[投影并讲解]油脂结构中R、R′、R″分别代表高级脂肪酸的烃基,它们可以相同,也可以不同。组成油脂的高级脂肪酸的种类很多,如饱和的硬脂酸、不饱和的油酸。
[师]常温下,植物油脂通常呈液态,称为油,如花生油、芝麻油、大豆油等;动物油脂通常呈固态,称为脂肪,如牛油、羊油等。脂肪和油统称为油脂。
[师]纯净的油脂是无色、无嗅、无味的物质,室温下可呈固态,也可呈液态,油脂的密度比水小,难溶于水,而易溶于汽油、乙醚、氯仿等有机溶剂。
[提问]油脂属于酯,它能发生怎样的化学反应?
[板书](1)油脂的水解反应
[师]油脂是多种高级脂肪酸的甘油酯,而在高级脂肪酸中,既有饱和的,又有不饱和的,因而油脂不仅具有酯的化学性质,还兼有烯烃的化学性质。在酸性或碱性条件下,油脂可水解生成相应的酸和甘油。
[师]工业目的是制高级脂肪酸和甘油。人体内消化吸收脂肪,给机体提供能量。
[讲解]油脂在碱性(NaOH)条件下的水解反应中生成的高级脂肪酸的钠盐是肥皂的主要成分。所以将油脂在碱性条件下的水解反应称为皂化反应。
[讲解]工业上此反应生产肥皂。生成的高级脂肪酸钠、甘油和水形成一种胶体,不易分离,这时加入食盐,发生盐析,分成两层,上层为高级脂肪酸钠,下层为甘油和水。取上层高级脂肪酸钠加入填充剂、压滤、干燥、成型就制成了肥皂。
[板书](2)油脂的氢化
[讲解]油脂氢化得到的硬化油,就是人造脂肪,也叫硬化油;硬化油性质稳定,不易变质;硬化油便于运输;用于制肥皂、脂肪酸、甘油、人造奶油等的原料。
[投影]应用
(1)利用油脂的氢化,工业上生产硬化油。
(2)利用油脂酸性水解可生产甘油和高级脂肪酸。
(3)利用油脂的皂化反应制取甘油和肥皂。
知识点三 酰胺
[过渡]除了酯是羧酸衍生物,还有其他的物质是羧酸衍生物吗?——酰胺。
[师]在学习酰胺前,先了解一下胺。
[讲解]烃基取代氨分子中的氢原子形成的化合物叫做胺,一般可写作R—NH2,官能团的名称为氨基(—NH2)。胺类化合物具有碱性可与强酸反应生成有机铵盐,如苯胺与盐酸反应,大家试着写出其反应方程式。
[投影]
[师]胺的用途很广,是重要的化工原料。例如,甲胺和苯胺都是合成医药、农药和染料等的重要原料。
[投影并讲解]酰胺是羧酸分子中羟基被氨基所替代得到的化合物。结构一般表示如图。常见的酰胺有乙酰胺、苯甲酰胺、N,N-二甲基甲酰胺等。
[讲解]酰胺在酸或碱存在并加热的条件下可以发生水解反应。水解时加入碱,生成的酸就会变成盐,同时有氨气逸出。
[投影]
①酸性(HCl溶液):RCONH2+H2O+HClRCOOH+NH4Cl。
②碱性(NaOH溶液):RCONH2+NaOHRCOONa+NH3↑。
[讲解]酰胺常被用作溶剂和化工原料。例如,N,N-二甲基甲酰胺是良好的溶剂,可以溶解很多有机化合物和无机化合物,是生产多种化学纤维的溶剂,也用于合成农药、医药等。
板书设计
3.4.2 羧酸衍生物
一、酯
1、组成、结构
2、性质
(1)物理性质
(2)化学性质——水解反应。
二、油脂
1、油脂的组成和结构
2、分类
3、油脂的化学性质
(1)油脂的水解反应
(2)油脂的氢化
4、应用:
三、酰胺
1、胺
2、酰胺