《学霸笔记 同步精讲》第三章 第四节 第1课时 羧酸（课件）高中化学人教版选择性必修3
文档属性
| 名称 | 《学霸笔记 同步精讲》第三章 第四节 第1课时 羧酸（课件）高中化学人教版选择性必修3 |
|
|
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 4.6MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2026-03-05 00:00:00 | ||
图片预览
文档简介
(共47张PPT)
第1课时 羧酸
第三章
2026
内容索引
01
02
03
自主预习 新知导学
合作探究 释疑解惑
课堂小结
课标定位素养阐释
1.能从羧基成键方式的角度说出羧酸的结构特点和分类,能记住羧酸的化学性质及官能团与反应类型之间的关系。
2.通过设计实验比较几种酸性物质的酸性强弱,培养实验操作技能、分析比较能力,掌握通过实验研究物质性质的基本方法。
3.了解利用同位素原子示踪法研究酯化反应中化学键断裂和生成的情况,能记住探索有机化学的反应机理的方法。
自主预习 新知导学
羧酸概述
1.羧酸的组成和结构。
(1)羧酸:由烃基(或氢原子)和羧基相连而组成的有机化合物。
2.羧酸的分类:
3.常见的羧酸:
名称 甲酸 苯甲酸 乙二酸
俗名 蚁酸 安息香酸 草酸
结构 简式 HCOOH
官能团 —COOH、—CHO —COOH —COOH
状态 无色液体、刺激性气味 无色晶体、易升华 无色晶体
溶解性 易溶于水、有机溶剂 微溶于水、易溶于乙醇 可溶于水、乙醇
用途 工业还原剂,合成医药、农药和染料等的原料 合成香料、药物等;它的钠盐是常用的食品防腐剂 化学分析常用的还原剂、化工原料
4.羧酸的物理性质。
(1)水溶性:甲酸、乙酸等分子中碳原子数较少的羧酸能与水互溶。随分子中碳原子数的增加,一元羧酸在水中的溶解度迅速减小。
(2)熔点、沸点:与相对分子质量相当的其他有机化合物相比,沸点较高,原因是羧酸分子之间可以形成氢键。
5.羧酸的化学性质。
羧酸的化学性质主要取决于羧基。由于受氧原子电负性较大等因素的影响,当羧酸发生化学反应时,羧酸结构中下面两个部位的化学键易断裂:
(1)酸性。
羧酸是一类弱酸,具有酸性,其酸性强于碳酸。
(2)酯化反应。
羧酸和醇在酸催化下可以发生酯化反应,如乙酸与乙醇在浓硫酸催化和加
【自主思考】
1.在制取乙酸乙酯的实验中,如何提高乙酸乙酯的产量
提示:为了提高乙酸乙酯的产量,可以增大反应物(如乙醇)的物质的量,也可以把产物中乙酸乙酯及时分离出来。
2.怎样提纯乙酸乙酯
提示:用饱和Na2CO3溶液除去乙酸乙酯中的乙酸和乙醇,然后通过分液的方法进行分离。
3.从结构上分析甲酸具有什么性质
提示:甲酸的结构简式为 ,它既含有羧基,又含有醛基,因此它还应具有醛的性质,能被氧化,如发生银镜反应、与新制Cu(OH)2反应;甲酸更容易被强氧化剂氧化。
提示:它们既有羟基的性质,又有羧基的性质。
【效果自测】
1.判断题。(正确的画“√”,错误的画“×”)
(1)水溶液显酸性的有机化合物都属于羧酸。( )
(2)乙酸属于电解质,是弱酸。( )
(3)1 mol CH3COOH最多能电离出4 mol H+。( )
(4)乙二酸、苯甲酸、硬脂酸、碳酸均属于羧酸。( )
(5)甲酸与乙酸、苯甲酸互为同系物。( )
(6)乙醇、乙酸均能与Na反应放出H2,两者在水中均能电离出H+。( )
(7)能与碳酸盐、碳酸氢盐反应产生二氧化碳的有机化合物一定含有羧基。( )
(8)苯酚、乙酸与Na2CO3反应都能生成CO2气体。( )
×
√
×
×
×
×
×
×
2.从分类上讲 ,属于( )。
A.脂肪酸
B.芳香酸
C.乙酸的同系物
D.多元酸
答案:B
3.写出能与NaHCO3溶液反应产生气体,分子式为C5H10O2的同分异构体(不考虑立体异构)。
解析:能与NaHCO3溶液反应,且分子式为C5H10O2的物质为羧酸。可改写为C4H9—COOH,C4H9—有4种结构,故C4H9—COOH有4种同分异构体。
合作探究 释疑解惑
探究任务1
羧酸的性质
问题引领
同位素示踪法是利用同位素对研究对象进行标记的微量分析方法,可以利用探测仪器追踪标记的同位素在产物中的位置和数量。
提示:存在于乙醇和乙酸乙酯中。存在于乙酸和水中。
2.如何通过实验证明乙酸、碳酸、苯酚的酸性强弱
提示:实验装置如图所示。乙酸与Na2CO3反应,放出
CO2气体,说明乙酸的酸性比碳酸的酸性强;将产生的CO2气体先通过饱和NaHCO3溶液除去挥发出的CH3COOH,再通入苯酚钠溶液中,生成苯酚,溶液变浑浊,说明碳酸的酸性比苯酚的酸性强。反应的化学方程式如下:
2CH3COOH+Na2CO3→2CH3COONa+CO2↑+H2O
CO2+H2O+C6H5Ona→C6H5OH+NaHCO3
归纳提升
1.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 CH3CH2OH CH3COOH
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 反应缓慢放出H2 反应较慢放出H2 反应较快放出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
2.酯化反应。
(1)原理表示如下:
(2)反应特点:
(3)实验室制备乙酸乙酯。
①装置(液—液加热反应)及操作。
用烧瓶或试管,试管倾斜成45°角。
②饱和Na2CO3溶液的作用及现象。
作用:降低乙酸乙酯的溶解度、除去乙酸、溶解乙醇。
现象:在饱和Na2CO3溶液上方出现有芳香味的油状液体。
③提高乙酸乙酯产率的措施。
用浓硫酸吸水;加热将酯蒸出;适当增加乙醇的用量。
素养提升
有机推断时的突破口
(1)反应条件是有机推断题的突破口,因为有机反应类型与反应条件有关。
(2)反应物及其官能团也是有机推断题的突破口,因为官能团决定性质。所以,根据官能团可推断有关物质。
(3)浓硫酸在有机反应中作为反应条件,常常涉及醇的消去反应、酯化反应等。
(4)注意酯化反应中—OH、—COOH、 、H2O之间的物质的量的关系,据此进行酯、羧酸、醇分子结构的推断。
典型例题
【例题1】 有机化合物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∶3
B.A与氢氧化钠完全反应时,两者物质的量之比是1∶3
C.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:有机化合物A中的酚羟基和羧基能与氢氧化钠反应,两者物质的量之比为1∶2,B项错误。
【变式训练1】 乙烯是一种重要的化工原料,以乙烯为原料衍生出部分化工产品的反应如图所示(部分反应条件已略去):
请回答下列问题。
(1)A的化学名称是 。
(2)B与A反应生成C的化学方程式为 ,该反应的类型为 。
(3)D的结构简式为 。
(4)F的结构简式为 。
(5)D的同分异构体的结构简式为 。
解析:乙烯与水发生加成反应生成CH3CH2OH(A),CH3CH2OH(A)被氧化成CH3CHO,乙醛再被氧化为CH3COOH(B),CH3COOH(B)再与CH3CH2OH(A)发生酯化反应生成CH3COOC2H5(C)。
探究任务2
酯化反应的规律及类型
问题引领
1.用文字如何表示羧酸发生酯化反应的通式
2.写出 发生酯化反应的化学方程式。
归纳提升
1.酯化反应的规律。
羧酸与醇发生酯化反应时,一般是羧酸分子脱去羟基,醇分子脱去羟基上的氢原子生成相应的酯和水,属于取代反应。
2.酯化反应的基本类型。
(1)一元羧酸与一元醇之间的酯化反应。
(2)二元羧酸与一元醇之间的酯化反应。
(4)二元羧酸与二元醇之间的酯化反应。
①形成链状酯。
②形成环状酯。
③形成聚酯(高分子),属于缩聚反应。
(5)羟基酸的酯化。
①分子间形成链状酯。
③分子间形成聚酯,属于缩聚反应。
典型例题
【例题2】 化合物A最早发现于酸牛奶中,它是人体内糖代谢的中间体,可由马铃薯、玉米淀粉等发酵制得,A的钙盐是人们喜爱的补钙剂之一。A在某种催化剂的存在下进行氧化,其产物不能发生银镜反应。在浓硫酸存在下,A可发生如下图所示的反应:
填写下列空白。
(1)写出下列化合物的结构简式:
A ,B ,
D 。
(2)写出下列化学方程式:
A→E ,
A→F 。
(3)写出下列反应的反应类型:
A→E ,A→F 。
解析:A在浓硫酸作用下脱水可生成不饱和的化合物E,说明A分子中含有
—OH;A也能脱水形成六元环状化合物F,说明分子中还有—COOH,其结构
【变式训练2】 苹果酸是一种常见的有机酸,其结构简式为
(1)苹果酸分子中所含官能团的名称是 、 。
(2)苹果酸不可能发生的反应有 (填序号)。
①加成反应 ②酯化反应 ③加聚反应 ④氧化反应
⑤消去反应 ⑥取代反应
(3)1 mol苹果酸与足量金属钠反应,可产生 mol H2。
(4)1 mol苹果酸与足量NaHCO3溶液反应,可产生 mol CO2。
(5)一定条件下,2 mol苹果酸发生反应,生成1 mol含有八元环的化合物和2 mol H2O,写出反应的化学方程式 。
答案:(1)羟基 羧基 (2)①③ (3)1.5
(4)2
解析:(1)根据苹果酸的结构简式可知,苹果酸分子中含有羟基和羧基。(2)分子中含有羧基能发生酯化反应(取代反应),含有醇羟基能发生氧化反应、消去反应、酯化反应(取代反应)。(3)1 mol苹果酸分子中含有2 mol —COOH和1 mol —OH,都可以与金属钠反应生成H2,因此,1 mol苹果酸与足量金属钠反应,可产生1.5 mol H2。(4)苹果酸中,只有—COOH可以与NaHCO3溶液反应生成CO2,因此,1 mol苹果酸与足量NaHCO3溶液反应,可产生2 mol CO2。(5)根据题意可知,2 mol苹果酸发生的是酯化反应,据此可写出反应的化学方程式。
课堂小结
第1课时 羧酸
第三章
2026
内容索引
01
02
03
自主预习 新知导学
合作探究 释疑解惑
课堂小结
课标定位素养阐释
1.能从羧基成键方式的角度说出羧酸的结构特点和分类,能记住羧酸的化学性质及官能团与反应类型之间的关系。
2.通过设计实验比较几种酸性物质的酸性强弱,培养实验操作技能、分析比较能力,掌握通过实验研究物质性质的基本方法。
3.了解利用同位素原子示踪法研究酯化反应中化学键断裂和生成的情况,能记住探索有机化学的反应机理的方法。
自主预习 新知导学
羧酸概述
1.羧酸的组成和结构。
(1)羧酸:由烃基(或氢原子)和羧基相连而组成的有机化合物。
2.羧酸的分类:
3.常见的羧酸:
名称 甲酸 苯甲酸 乙二酸
俗名 蚁酸 安息香酸 草酸
结构 简式 HCOOH
官能团 —COOH、—CHO —COOH —COOH
状态 无色液体、刺激性气味 无色晶体、易升华 无色晶体
溶解性 易溶于水、有机溶剂 微溶于水、易溶于乙醇 可溶于水、乙醇
用途 工业还原剂,合成医药、农药和染料等的原料 合成香料、药物等;它的钠盐是常用的食品防腐剂 化学分析常用的还原剂、化工原料
4.羧酸的物理性质。
(1)水溶性:甲酸、乙酸等分子中碳原子数较少的羧酸能与水互溶。随分子中碳原子数的增加,一元羧酸在水中的溶解度迅速减小。
(2)熔点、沸点:与相对分子质量相当的其他有机化合物相比,沸点较高,原因是羧酸分子之间可以形成氢键。
5.羧酸的化学性质。
羧酸的化学性质主要取决于羧基。由于受氧原子电负性较大等因素的影响,当羧酸发生化学反应时,羧酸结构中下面两个部位的化学键易断裂:
(1)酸性。
羧酸是一类弱酸,具有酸性,其酸性强于碳酸。
(2)酯化反应。
羧酸和醇在酸催化下可以发生酯化反应,如乙酸与乙醇在浓硫酸催化和加
【自主思考】
1.在制取乙酸乙酯的实验中,如何提高乙酸乙酯的产量
提示:为了提高乙酸乙酯的产量,可以增大反应物(如乙醇)的物质的量,也可以把产物中乙酸乙酯及时分离出来。
2.怎样提纯乙酸乙酯
提示:用饱和Na2CO3溶液除去乙酸乙酯中的乙酸和乙醇,然后通过分液的方法进行分离。
3.从结构上分析甲酸具有什么性质
提示:甲酸的结构简式为 ,它既含有羧基,又含有醛基,因此它还应具有醛的性质,能被氧化,如发生银镜反应、与新制Cu(OH)2反应;甲酸更容易被强氧化剂氧化。
提示:它们既有羟基的性质,又有羧基的性质。
【效果自测】
1.判断题。(正确的画“√”,错误的画“×”)
(1)水溶液显酸性的有机化合物都属于羧酸。( )
(2)乙酸属于电解质,是弱酸。( )
(3)1 mol CH3COOH最多能电离出4 mol H+。( )
(4)乙二酸、苯甲酸、硬脂酸、碳酸均属于羧酸。( )
(5)甲酸与乙酸、苯甲酸互为同系物。( )
(6)乙醇、乙酸均能与Na反应放出H2,两者在水中均能电离出H+。( )
(7)能与碳酸盐、碳酸氢盐反应产生二氧化碳的有机化合物一定含有羧基。( )
(8)苯酚、乙酸与Na2CO3反应都能生成CO2气体。( )
×
√
×
×
×
×
×
×
2.从分类上讲 ,属于( )。
A.脂肪酸
B.芳香酸
C.乙酸的同系物
D.多元酸
答案:B
3.写出能与NaHCO3溶液反应产生气体,分子式为C5H10O2的同分异构体(不考虑立体异构)。
解析:能与NaHCO3溶液反应,且分子式为C5H10O2的物质为羧酸。可改写为C4H9—COOH,C4H9—有4种结构,故C4H9—COOH有4种同分异构体。
合作探究 释疑解惑
探究任务1
羧酸的性质
问题引领
同位素示踪法是利用同位素对研究对象进行标记的微量分析方法,可以利用探测仪器追踪标记的同位素在产物中的位置和数量。
提示:存在于乙醇和乙酸乙酯中。存在于乙酸和水中。
2.如何通过实验证明乙酸、碳酸、苯酚的酸性强弱
提示:实验装置如图所示。乙酸与Na2CO3反应,放出
CO2气体,说明乙酸的酸性比碳酸的酸性强;将产生的CO2气体先通过饱和NaHCO3溶液除去挥发出的CH3COOH,再通入苯酚钠溶液中,生成苯酚,溶液变浑浊,说明碳酸的酸性比苯酚的酸性强。反应的化学方程式如下:
2CH3COOH+Na2CO3→2CH3COONa+CO2↑+H2O
CO2+H2O+C6H5Ona→C6H5OH+NaHCO3
归纳提升
1.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 CH3CH2OH CH3COOH
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 反应缓慢放出H2 反应较慢放出H2 反应较快放出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
2.酯化反应。
(1)原理表示如下:
(2)反应特点:
(3)实验室制备乙酸乙酯。
①装置(液—液加热反应)及操作。
用烧瓶或试管,试管倾斜成45°角。
②饱和Na2CO3溶液的作用及现象。
作用:降低乙酸乙酯的溶解度、除去乙酸、溶解乙醇。
现象:在饱和Na2CO3溶液上方出现有芳香味的油状液体。
③提高乙酸乙酯产率的措施。
用浓硫酸吸水;加热将酯蒸出;适当增加乙醇的用量。
素养提升
有机推断时的突破口
(1)反应条件是有机推断题的突破口,因为有机反应类型与反应条件有关。
(2)反应物及其官能团也是有机推断题的突破口,因为官能团决定性质。所以,根据官能团可推断有关物质。
(3)浓硫酸在有机反应中作为反应条件,常常涉及醇的消去反应、酯化反应等。
(4)注意酯化反应中—OH、—COOH、 、H2O之间的物质的量的关系,据此进行酯、羧酸、醇分子结构的推断。
典型例题
【例题1】 有机化合物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∶3
B.A与氢氧化钠完全反应时,两者物质的量之比是1∶3
C.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:有机化合物A中的酚羟基和羧基能与氢氧化钠反应,两者物质的量之比为1∶2,B项错误。
【变式训练1】 乙烯是一种重要的化工原料,以乙烯为原料衍生出部分化工产品的反应如图所示(部分反应条件已略去):
请回答下列问题。
(1)A的化学名称是 。
(2)B与A反应生成C的化学方程式为 ,该反应的类型为 。
(3)D的结构简式为 。
(4)F的结构简式为 。
(5)D的同分异构体的结构简式为 。
解析:乙烯与水发生加成反应生成CH3CH2OH(A),CH3CH2OH(A)被氧化成CH3CHO,乙醛再被氧化为CH3COOH(B),CH3COOH(B)再与CH3CH2OH(A)发生酯化反应生成CH3COOC2H5(C)。
探究任务2
酯化反应的规律及类型
问题引领
1.用文字如何表示羧酸发生酯化反应的通式
2.写出 发生酯化反应的化学方程式。
归纳提升
1.酯化反应的规律。
羧酸与醇发生酯化反应时,一般是羧酸分子脱去羟基,醇分子脱去羟基上的氢原子生成相应的酯和水,属于取代反应。
2.酯化反应的基本类型。
(1)一元羧酸与一元醇之间的酯化反应。
(2)二元羧酸与一元醇之间的酯化反应。
(4)二元羧酸与二元醇之间的酯化反应。
①形成链状酯。
②形成环状酯。
③形成聚酯(高分子),属于缩聚反应。
(5)羟基酸的酯化。
①分子间形成链状酯。
③分子间形成聚酯,属于缩聚反应。
典型例题
【例题2】 化合物A最早发现于酸牛奶中,它是人体内糖代谢的中间体,可由马铃薯、玉米淀粉等发酵制得,A的钙盐是人们喜爱的补钙剂之一。A在某种催化剂的存在下进行氧化,其产物不能发生银镜反应。在浓硫酸存在下,A可发生如下图所示的反应:
填写下列空白。
(1)写出下列化合物的结构简式:
A ,B ,
D 。
(2)写出下列化学方程式:
A→E ,
A→F 。
(3)写出下列反应的反应类型:
A→E ,A→F 。
解析:A在浓硫酸作用下脱水可生成不饱和的化合物E,说明A分子中含有
—OH;A也能脱水形成六元环状化合物F,说明分子中还有—COOH,其结构
【变式训练2】 苹果酸是一种常见的有机酸,其结构简式为
(1)苹果酸分子中所含官能团的名称是 、 。
(2)苹果酸不可能发生的反应有 (填序号)。
①加成反应 ②酯化反应 ③加聚反应 ④氧化反应
⑤消去反应 ⑥取代反应
(3)1 mol苹果酸与足量金属钠反应,可产生 mol H2。
(4)1 mol苹果酸与足量NaHCO3溶液反应,可产生 mol CO2。
(5)一定条件下,2 mol苹果酸发生反应,生成1 mol含有八元环的化合物和2 mol H2O,写出反应的化学方程式 。
答案:(1)羟基 羧基 (2)①③ (3)1.5
(4)2
解析:(1)根据苹果酸的结构简式可知,苹果酸分子中含有羟基和羧基。(2)分子中含有羧基能发生酯化反应(取代反应),含有醇羟基能发生氧化反应、消去反应、酯化反应(取代反应)。(3)1 mol苹果酸分子中含有2 mol —COOH和1 mol —OH,都可以与金属钠反应生成H2,因此,1 mol苹果酸与足量金属钠反应,可产生1.5 mol H2。(4)苹果酸中,只有—COOH可以与NaHCO3溶液反应生成CO2,因此,1 mol苹果酸与足量NaHCO3溶液反应,可产生2 mol CO2。(5)根据题意可知,2 mol苹果酸发生的是酯化反应,据此可写出反应的化学方程式。
课堂小结