选修5有机化学基础第三章第三节羧酸酯教案
文档属性
| 名称 | 选修5有机化学基础第三章第三节羧酸酯教案 |  | |
| 格式 | rar | ||
| 文件大小 | 1.0MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2010-04-07 12:53:00 | ||
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文档简介
第三节 羧酸 酯 教案
课题：第三章 第三节 羧酸 酯 教 师 李铁花
课 时 第1课时
教学目的 知识与技能 把握代表物质乙酸的分子结构和化学性质；了解羧酸概念和通性。
过程与方法 探究式教学，辅以多媒体动画演示
情感态度价值观 通过设计实验、动手实验，激发学习兴趣，培养求实、探索、创新、合作的优良品质。
重 点 乙酸的化学性质
难 点 乙酸的结构对性质的影响
教学过程 教学方法、手段、师生活动
［引入］“酒是越陈越香”什么原因？美味的食品需要好的调味品，它是什么？我们这节课来研究羧酸和酯。[板书]第三节 羧酸、酯[自学提问]羧酸的官能团是什么？酸的通性有哪些？代表物的化学式和结构简式？饱和一元羧酸的通式为？[板书]一、羧酸：羧酸是指分子里烃基跟羧基直接相连接的有机化合物。羧酸的分类：根据分子里羧基的数目分类：一元羧酸、二元羧酸、多元羧酸。根据与羧基相连的烃基的不同分类：脂肪酸和芳香酸。根据分子里烃基是否饱和分类：饱和羧酸和不饱和羧酸饱和一元羧酸的通式为：CnH2n+1COOH 或CnH2nO2[板书]二、乙酸分子式：C2H4O2、结构简式：； 羧酸的官能团为：羧基，通式为：-COOH。核磁共振氢变有2个吸收峰，峰的面积比为：3：1 。说明乙酸中有2种H原子，数目比为：3：1。所以乙酸的结构简式为：CH3COOH2.乙酸物理性质：乙酸具有强烈刺激性气味的液体，沸点117.9熔点16.6，乙酸易溶于水和乙醇。当温度低于熔点时，乙酸凝结成类似冰一样的晶体，所以又称冰醋酸。讲：受C=O的影响：断碳氧单键氢氧键更易断受-O-H的影响: 碳氧双键不易断由于羟基的影响，羧基中的羰基比醛、酮分子中的羰基较难发生加成反应，但在特殊试剂如LiAlH4 的作用下可将羧酸还原为醇。3.化学性质：（1）酸性： [科学探究1] 利用下图所示仪器和药品，设计简单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。［幻灯］实验方案：［板书］(2)、酯化反应: 酸跟醇起作用生成酯和水的反应。强调：①试剂的添加顺序；②导管末端不要插入到接受试管液面以下；③加热开始要缓慢。［讲］此操作相当于浓硫酸的稀释，乙醇和浓硫酸相混会瞬间产生大量的热量,并且由于乙醇的密度比浓硫酸小，如果把乙醇加入浓硫酸中，热量会使得容器中的液体沸腾飞溅，可能烫伤操作者。导管末端不能插入到接受试管液面以下？防止加热不均匀，使溶液倒吸。［问］为什么刚开始加热时要缓慢？［讲］防止反应物还未来得及反应即被加热蒸馏出来，造成反应物的损失。［板书］、浓硫酸的作用：催化剂；除去生成物中的水，使反应向生成物方向进行。［讲］前面的实验中，为了获取更多的乙酸乙酯，我们除了利用浓硫酸除去生成物中的水，促使反应向生成物方向进行外，还用到了边反应边蒸馏，使生成物及时从反应体系中分离出去，也有利于试管内的反应向生成物方向进行。［板书］、饱和碳酸钠溶液可以除去乙酸，溶解乙醇，减少乙酸乙酯在溶液中的溶解量。[科学探究2]在上述这个酯化反应中，生成物水中的氧原子是由乙酸分子中的羧基上的羟基提供，还是由乙醇分子的羟基提供？如何能证明你的判断是正确的？能否提供理论或实验依据？（学生充分思考和讨论，提出设想）［讲］脱水有两种情况，（1）酸脱羟基醇脱氢；（2）醇脱羟基酸脱氢。在化学上为了辨明反应历程，常用同位素示踪法，说明脱水情况为第一种，即乙酸与乙醇在浓硫酸作用下发生酯化反应的机理是“酸脱羟基醇脱氢”。放射性同位素示踪法可用于研究化学反应机理，是匈牙利科学家海维西(G.Hevesy)首先使用的，他因此获得1943年诺贝尔化学奖。[讲] 用含18O的醇跟羧酸起酯化反应，形成含有18O的酯，证明这种酯化反应的实质是：羧酸脱去羧基上的羟基，醇脱去羟基上的氢原子。[板书]③、酯化反应原理：酸脱羟基、醇脱氢原子，实质是取代反应［拓展］无水含氧酸与醇作用也能生成酯练习：写出硝酸和乙醇反应的化学方程式。CH3CH2OH + HONO2 →CH3CH2ONO2 + H2O 硝酸乙酯3、甲酸化学性质: 结构特点：既有羧基又有醛基醛基：氧化反应羧基：酸性、酯化反应［小结］酒在放置过程中，其中的乙醇有部分逐渐转化为乙酸，乙酸和乙醇缓慢反应生成了具有香味的乙酸乙酯。很多鲜花和水果的香味都来自酯的混合物。现在还可能通过人工方法合成各种酯，用作各种饮料、糖果、香水、化妆品等的香料。课堂练习：63页2题作业：预习酯。 活动1：参照幻灯片给有机羧酸进行合适的分类。活动2：1、阅读教材了解乙酸的物理性质。2、用分子式、结构式、结构简式、实验式等化学用语表示乙酸的组成与结构特点。3、分析乙酸的结构，判断化学键可能断裂的位置，并推测可能的化学性质？活动3：讨论：初中化学已介绍过乙酸是一种有机弱酸，请同学们根据现有的化学药品或自己寻找合适的试剂设计实验方案 ① 证明乙酸有酸性；② 比较乙酸、碳酸、苯酚的强弱。[提供药品] 镁粉 氢氧化钠溶液 氧化铜固体 硫酸铜溶液 碳酸钠粉末 乙酸 苯酚 紫色石蕊试液 无色酚酞试液 等。活动4：设计对比实验分组研究酯化反应合理条件。［问］除了采用这样一种方法防止倒吸外，此装置还有哪些其它改进方法？
课题：第三章 第三节 羧酸 酯 教师
课 时 第2课时
教学目的 知识与技能 1.掌握酯化反应的原理、实验操作及相关问题，进一步理解可逆反应、催化作用。2.了解羧酸和酯的同分异构现象及酯的简单命名。
过程与方法 培养学生用已知条件设计实验及观察、描述、解释实验现象的能力，
情感态度价值观 通过酯的水解实验设计的分析、推理、研究，培养学生从现象到本质、从宏观到微观、从实践到理论的科学思维方法。
重 点 酯的组成和结构特点
难 点 酯的水解反应
教学过程 教学方法、手段、师生活动
[课前提问]写出乙酸、甲酸分别和乙醇的酯化反应的化学方程式。此反应中浓H2SO4的作用是什么？［引言］各种水果中的特殊香味原因含有不同的酯，今天我们来研究酯的结构和性质。［板书］三、酯：1.概念：酸跟醇起反应脱水后生成的一类化合物。结构简式通式：RCOOR′分子式通式：CnH2nO2 2、酯的物理性质：酯类难溶于水，易溶于乙酸和乙醚等有机溶剂，密度一般比水小。低级酯是具有芳香气味的液体。[幻灯] 酯类化合物的存在：水果、饮料、糖类、糕点等。 [板书]3、化学性质酯的水解：（取代反应）[设疑]（1）怎样设计酯水解的实验？（2）酯在酸性、碱性、中性哪种条件易水解呢？[思考与交流]（1）酯的水解反应在酸性条件好，还是碱性条件好？（碱性）碱性条件好，碱作催化剂，它与生成的酸反应减少生成物的量，使可逆反应向右进行的程度大。（2）酯化反应H2SO4和NaOH哪种作催化剂好？（浓H2SO4）H2SO4作催化剂好，浓H2SO4不仅起催化剂作用，还兼起脱水剂作用，使可逆反应向右进行。（3）酯为什么在中性条件下难水解，而在酸、碱性条件下易水解？有机分子间的反应进行较慢，许多有机反应需加热和催化剂条件，与无机离子间反应瞬间即可完成有区别。［板书］：酯+水 酸+醇CH3COO—CH2CH3＋H2O CH3COOH+CH3CH2OHRCOOCH2R +H2O RCOOH + RCH2OHH2O［讲］在有酸或碱存在的条件下，酯能发生水解反应，生成相应的酸和醇。在酸存在的条件下酯的水解是可逆反应，而在碱存在下酯的水解趋于完全，是不可逆反应。板书：四、酯的命名：某酸某酯 CnH2nO2与同碳原子数羧酸同分异构体。练习1：说出下列化合物的名称：（1）CH3COOCH2CH3 （2）HCOOCH2CH3 （3）CH3CH2O—NO22、写出C4H8O2 的羧酸和酯的同分异构体。五、特殊的酯： 甲酸某酯有醛基还原性质和酯的水解反应知识拓展：羧酸与醇发生酯化反应的一般规律。1、一元羧酸与一元醇之间的酯化反应CH3COOH+HOCH2CH3 CH3COOC2H5+H2O2、一元羧酸与多元醇之间的酯化反应2 CH3COOH + HO—CH2—CH2—OHCH3COOCH2-CH2OOCCH3 +2H2O 3、多元羧酸与一元醇之间的酯化反应4、多元羧酸与多元醇之间的酯化反应生成普通酯：HOOC-COOCH2-CH2OH +H2O 生成环酯：小结：酯的结构与性质，只发生水解反应，条件不同水解程度不同。羰基难加成。 掌握甲酸和甲酸酯的特殊性质。课堂练习：63页3、4题作业：本节练习册。 两名同学到黑板上板书。讨论酯水解实验的设计方案。对学生的设计方案进行评价，并指导学生按以下方案进行实验。指导（1）温度不能过高；（2）闻气味的顺序。分组实验讨论：根据酯的性质如何鉴别酯的？
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课题：第三章 第三节 羧酸 酯 教 师 李铁花
课 时 第1课时
教学目的 知识与技能 把握代表物质乙酸的分子结构和化学性质；了解羧酸概念和通性。
过程与方法 探究式教学，辅以多媒体动画演示
情感态度价值观 通过设计实验、动手实验，激发学习兴趣，培养求实、探索、创新、合作的优良品质。
重 点 乙酸的化学性质
难 点 乙酸的结构对性质的影响
教学过程 教学方法、手段、师生活动
［引入］“酒是越陈越香”什么原因？美味的食品需要好的调味品，它是什么？我们这节课来研究羧酸和酯。[板书]第三节 羧酸、酯[自学提问]羧酸的官能团是什么？酸的通性有哪些？代表物的化学式和结构简式？饱和一元羧酸的通式为？[板书]一、羧酸：羧酸是指分子里烃基跟羧基直接相连接的有机化合物。羧酸的分类：根据分子里羧基的数目分类：一元羧酸、二元羧酸、多元羧酸。根据与羧基相连的烃基的不同分类：脂肪酸和芳香酸。根据分子里烃基是否饱和分类：饱和羧酸和不饱和羧酸饱和一元羧酸的通式为：CnH2n+1COOH 或CnH2nO2[板书]二、乙酸分子式：C2H4O2、结构简式：； 羧酸的官能团为：羧基，通式为：-COOH。核磁共振氢变有2个吸收峰，峰的面积比为：3：1 。说明乙酸中有2种H原子，数目比为：3：1。所以乙酸的结构简式为：CH3COOH2.乙酸物理性质：乙酸具有强烈刺激性气味的液体，沸点117.9熔点16.6，乙酸易溶于水和乙醇。当温度低于熔点时，乙酸凝结成类似冰一样的晶体，所以又称冰醋酸。讲：受C=O的影响：断碳氧单键氢氧键更易断受-O-H的影响: 碳氧双键不易断由于羟基的影响，羧基中的羰基比醛、酮分子中的羰基较难发生加成反应，但在特殊试剂如LiAlH4 的作用下可将羧酸还原为醇。3.化学性质：（1）酸性： [科学探究1] 利用下图所示仪器和药品，设计简单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。［幻灯］实验方案：［板书］(2)、酯化反应: 酸跟醇起作用生成酯和水的反应。强调：①试剂的添加顺序；②导管末端不要插入到接受试管液面以下；③加热开始要缓慢。［讲］此操作相当于浓硫酸的稀释，乙醇和浓硫酸相混会瞬间产生大量的热量,并且由于乙醇的密度比浓硫酸小，如果把乙醇加入浓硫酸中，热量会使得容器中的液体沸腾飞溅，可能烫伤操作者。导管末端不能插入到接受试管液面以下？防止加热不均匀，使溶液倒吸。［问］为什么刚开始加热时要缓慢？［讲］防止反应物还未来得及反应即被加热蒸馏出来，造成反应物的损失。［板书］、浓硫酸的作用：催化剂；除去生成物中的水，使反应向生成物方向进行。［讲］前面的实验中，为了获取更多的乙酸乙酯，我们除了利用浓硫酸除去生成物中的水，促使反应向生成物方向进行外，还用到了边反应边蒸馏，使生成物及时从反应体系中分离出去，也有利于试管内的反应向生成物方向进行。［板书］、饱和碳酸钠溶液可以除去乙酸，溶解乙醇，减少乙酸乙酯在溶液中的溶解量。[科学探究2]在上述这个酯化反应中，生成物水中的氧原子是由乙酸分子中的羧基上的羟基提供，还是由乙醇分子的羟基提供？如何能证明你的判断是正确的？能否提供理论或实验依据？（学生充分思考和讨论，提出设想）［讲］脱水有两种情况，（1）酸脱羟基醇脱氢；（2）醇脱羟基酸脱氢。在化学上为了辨明反应历程，常用同位素示踪法，说明脱水情况为第一种，即乙酸与乙醇在浓硫酸作用下发生酯化反应的机理是“酸脱羟基醇脱氢”。放射性同位素示踪法可用于研究化学反应机理，是匈牙利科学家海维西(G.Hevesy)首先使用的，他因此获得1943年诺贝尔化学奖。[讲] 用含18O的醇跟羧酸起酯化反应，形成含有18O的酯，证明这种酯化反应的实质是：羧酸脱去羧基上的羟基，醇脱去羟基上的氢原子。[板书]③、酯化反应原理：酸脱羟基、醇脱氢原子，实质是取代反应［拓展］无水含氧酸与醇作用也能生成酯练习：写出硝酸和乙醇反应的化学方程式。CH3CH2OH + HONO2 →CH3CH2ONO2 + H2O 硝酸乙酯3、甲酸化学性质: 结构特点：既有羧基又有醛基醛基：氧化反应羧基：酸性、酯化反应［小结］酒在放置过程中，其中的乙醇有部分逐渐转化为乙酸，乙酸和乙醇缓慢反应生成了具有香味的乙酸乙酯。很多鲜花和水果的香味都来自酯的混合物。现在还可能通过人工方法合成各种酯，用作各种饮料、糖果、香水、化妆品等的香料。课堂练习：63页2题作业：预习酯。 活动1：参照幻灯片给有机羧酸进行合适的分类。活动2：1、阅读教材了解乙酸的物理性质。2、用分子式、结构式、结构简式、实验式等化学用语表示乙酸的组成与结构特点。3、分析乙酸的结构，判断化学键可能断裂的位置，并推测可能的化学性质？活动3：讨论：初中化学已介绍过乙酸是一种有机弱酸，请同学们根据现有的化学药品或自己寻找合适的试剂设计实验方案 ① 证明乙酸有酸性；② 比较乙酸、碳酸、苯酚的强弱。[提供药品] 镁粉 氢氧化钠溶液 氧化铜固体 硫酸铜溶液 碳酸钠粉末 乙酸 苯酚 紫色石蕊试液 无色酚酞试液 等。活动4：设计对比实验分组研究酯化反应合理条件。［问］除了采用这样一种方法防止倒吸外，此装置还有哪些其它改进方法？
课题：第三章 第三节 羧酸 酯 教师
课 时 第2课时
教学目的 知识与技能 1.掌握酯化反应的原理、实验操作及相关问题，进一步理解可逆反应、催化作用。2.了解羧酸和酯的同分异构现象及酯的简单命名。
过程与方法 培养学生用已知条件设计实验及观察、描述、解释实验现象的能力，
情感态度价值观 通过酯的水解实验设计的分析、推理、研究，培养学生从现象到本质、从宏观到微观、从实践到理论的科学思维方法。
重 点 酯的组成和结构特点
难 点 酯的水解反应
教学过程 教学方法、手段、师生活动
[课前提问]写出乙酸、甲酸分别和乙醇的酯化反应的化学方程式。此反应中浓H2SO4的作用是什么？［引言］各种水果中的特殊香味原因含有不同的酯，今天我们来研究酯的结构和性质。［板书］三、酯：1.概念：酸跟醇起反应脱水后生成的一类化合物。结构简式通式：RCOOR′分子式通式：CnH2nO2 2、酯的物理性质：酯类难溶于水，易溶于乙酸和乙醚等有机溶剂，密度一般比水小。低级酯是具有芳香气味的液体。[幻灯] 酯类化合物的存在：水果、饮料、糖类、糕点等。 [板书]3、化学性质酯的水解：（取代反应）[设疑]（1）怎样设计酯水解的实验？（2）酯在酸性、碱性、中性哪种条件易水解呢？[思考与交流]（1）酯的水解反应在酸性条件好，还是碱性条件好？（碱性）碱性条件好，碱作催化剂，它与生成的酸反应减少生成物的量，使可逆反应向右进行的程度大。（2）酯化反应H2SO4和NaOH哪种作催化剂好？（浓H2SO4）H2SO4作催化剂好，浓H2SO4不仅起催化剂作用，还兼起脱水剂作用，使可逆反应向右进行。（3）酯为什么在中性条件下难水解，而在酸、碱性条件下易水解？有机分子间的反应进行较慢，许多有机反应需加热和催化剂条件，与无机离子间反应瞬间即可完成有区别。［板书］：酯+水 酸+醇CH3COO—CH2CH3＋H2O CH3COOH+CH3CH2OHRCOOCH2R +H2O RCOOH + RCH2OHH2O［讲］在有酸或碱存在的条件下，酯能发生水解反应，生成相应的酸和醇。在酸存在的条件下酯的水解是可逆反应，而在碱存在下酯的水解趋于完全，是不可逆反应。板书：四、酯的命名：某酸某酯 CnH2nO2与同碳原子数羧酸同分异构体。练习1：说出下列化合物的名称：（1）CH3COOCH2CH3 （2）HCOOCH2CH3 （3）CH3CH2O—NO22、写出C4H8O2 的羧酸和酯的同分异构体。五、特殊的酯： 甲酸某酯有醛基还原性质和酯的水解反应知识拓展：羧酸与醇发生酯化反应的一般规律。1、一元羧酸与一元醇之间的酯化反应CH3COOH+HOCH2CH3 CH3COOC2H5+H2O2、一元羧酸与多元醇之间的酯化反应2 CH3COOH + HO—CH2—CH2—OHCH3COOCH2-CH2OOCCH3 +2H2O 3、多元羧酸与一元醇之间的酯化反应4、多元羧酸与多元醇之间的酯化反应生成普通酯：HOOC-COOCH2-CH2OH +H2O 生成环酯：小结：酯的结构与性质，只发生水解反应，条件不同水解程度不同。羰基难加成。 掌握甲酸和甲酸酯的特殊性质。课堂练习：63页3、4题作业：本节练习册。 两名同学到黑板上板书。讨论酯水解实验的设计方案。对学生的设计方案进行评价，并指导学生按以下方案进行实验。指导（1）温度不能过高；（2）闻气味的顺序。分组实验讨论：根据酯的性质如何鉴别酯的？
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