3.4.1羧酸（教案）——2022-2023学年高二化学人教版(2019)选择性必修3

第三章 烃的衍生物
第四节 羧酸 羧酸衍生物
第1课时 教学设计
教学目标
1、了解羧酸的结构特点，熟悉乙酸的弱酸性和酯化反应；
2、理解羧酸的化学性质及应用。
教学重难点
1、重点：乙酸的化学性质。
2、难点：乙酸的结构对性质的影响。
教学过程
一、导入新课
[引入]在我们的日常生活中离不开一种重要的调味品，那就是食醋。食醋中主要含有醋酸，醋酸是一种常见的酸，这一节课我们就来学习羧酸。
二、讲授新课
知识点一 羧酸的定义与通式
[师]什么是羧酸，羧酸的官能团是什么？饱和一元羧酸的通式为？
[学生活动]阅读课本思考并回答。
[生]由烃基(或氢原子)与羧基相连而构成的有机化合物，其官能团的名称为羧基，结构简式为—COOH。饱和一元脂肪酸的通式为CnH2nO2或CnH2n＋1COOH。
知识点二 羧酸的分类
[师]根据与羧基相连的烃基不同，羧酸分为脂肪酸（如甲酸、乙酸）和芳香酸(如苯甲酸)。思考一下根据羧基数目，羧酸可以怎样分类呢？
[生]羧酸分为一元羧酸、二元羧酸和多元羧酸等。
知识点三 常见羧酸
[讲解]甲酸是最简单的羧酸，因最早从蚂蚁中获得，故又称蚁酸。它是一种无色、有刺激性气味的液体，有腐蚀性，能与水、乙醇等互溶。甲酸分子中既有羧基的结构，又有醛基的结构，这使得甲酸既表现出羧酸的性质，又表现出醛的性质。例如，甲酸既有酸性，又能与银氨溶液反应，被氧化为碳酸后分解生成二氧化碳和水。甲酸在工业上可用作还原剂，也是合成医药、农药和染料等的原料。
[讲解]苯甲酸属于芳香酸，是一种无色晶体，易升华，微溶于水，易溶于乙醇。苯甲酸可以用于合成香料、药物等，它的钠盐是常用的食品防腐剂。
[讲解]乙二酸（俗称草酸）是最简单的二元羧酸。乙二酸是无色晶体，通常含有两分子结晶水，可溶于水和乙醇。乙二酸是化学分析中常用的还原剂，也是重要的化工原料。
[知识拓展]自然界的许多动植物中含有有机酸，例如蚁酸（甲酸）、安息香酸（苯甲酸）、草酸（乙二酸）等。有些有机酸分子中既含有羧基也含有羟基，所以又叫做羟基酸，它们既具有羟基的性质，也具有羧基的性质。例如，乳酸、柠檬酸、苹果酸等。
知识点四 饱和一元羧酸的物理性质变化规律
[提问]羧酸有怎样的物理性质呢？
[学生活动]阅读课本P72表3-4，总结饱和一元羧酸的物理性质。
[讲解]随分子中碳原子数的增加，溶解度迅速减小，沸点逐渐升高。羧酸与相对分子质量相当的其他有机物相比，沸点较高，这与羧酸分子间可以形成氢键有关。
知识点五 羧酸的化学性质
[过渡]乙酸具有什么样的化学性质呢？可以与哪些物质发生化学反应？
[生]具有酸的通性。
[提问]请同学们试说出几种可以检验乙酸具有酸性的方法。
[生]能跟酸碱指示剂反应，能跟多种活泼金属反应，生成盐和H2，跟碱进行中和反应，生成盐和水 。
[补充]能跟碱性氧化物反应，生成盐和水，能与部分盐(如碳酸盐)反应。
[板书]1、酸性——弱酸，具有酸类的性质
[讲解]乙酸可以除去水垢，说明其酸性比碳酸的酸性强。前面我们学习了苯酚也有酸性,那乙酸、碳酸、苯酚的酸性谁强呢 大家按提供的仪器(课本P73的科学探究),能否自己设计出实验方案来证明它们三者酸性强弱
[学生活动]展示设计方案，讨论设计方案的可执行性,并分析为什么要选碳酸氢钠溶液而不选饱和的碳酸钠溶液,怎样去证明碳酸的酸性比苯酚强
[学生活动]动手做实验，得出结论:酸性CH3COOH > H2CO3 > C6H5OH
[过渡]乙酸除了具有酸的通性外，还有什么性质
[生]酯化反应。
[师]羧酸和醇在酸催化下生成酯和水的反应叫酯化反应，属于取代反应。根据定义，大家试着写出乙酸与乙醇的酯化反应方程式
[板书]
[提问]根据酯化反应的定义，生成1个水分子需要一个羟基与一个氢原子生成一个水分子。脱水时有下面两种可能方式,一种是酸脱羟基,醇脱氢，另一种是酸脱氢,醇脱羟基。你能设计一个实验方案来证明是哪一种吗
[生]用同位素示踪法
[讲解]事实上,在乙酸乙酯中检测到18O,证明方式①是正确的,即酯化反应的机理是“酸脱羟基,醇脱氢”。
[讲解]乙酸具有酸性和发生酯化反应,主要取决于羧基,在羧基的结构中,有两个部位的键容易断裂：当O－H键断裂时，容易解离出H+，使乙酸呈酸性；当C－O键断裂时，羧基中的－OH易被其它基团取代，如酯化反应.羧酸也具有羧基，故羧酸的化学性质与乙酸相似。
板书设计
3.4.1 羧酸
一、羧酸的定义与通式
二、羧酸的分类
三、常见羧酸
1、甲酸
2、苯甲酸
3、乙二酸
4、羟基酸
四、饱和一元羧酸的物理性质变化规律
五、羧酸的化学性质
1、酸性
2、酯化反应
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