《羧酸》教学设计
【学习目标】
1.
了解乙酸的分子结构特点及物理性质
2.
理解乙酸的酸性和酯化反应特点
3.
理解羧酸的组成结构和性质。
【重点难点】1、理解乙酸的酸性和酯化反应特点
2、理解羧酸中甲酸的性质。
【引入】同学们,有一类物质,绿油油的蔬菜中有它,我们日常生活中常用的调味中有它,吃的水果中有它,忙忙碌碌的蚂蚁中有它。这类物质是什么呢?这就是我们这节课要讲的内容。
【板书】羧酸
屏幕上展示学习目标
【过渡】高一时,我们已经学习了乙酸。现在我们一起回顾乙酸的组成结构和相关性质。请一位学生写乙酸的分子式,结构式和结构简式。
一学生板演
【提问】哪位同学来描述乙酸的物理性质?
【回答】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,所以纯净的乙酸又称为冰醋酸。
【强调】我们能闻到乙酸的气味,说明乙酸能挥发。同时乙酸在不太低的温度下就凝结为冰一样的晶体,故纯乙酸又称冰醋酸。
【师】我们接着回顾乙酸的化学性质。这是乙酸在水中的电离方程式:
CH3COOH
CH3COO-+H+,可逆号说明了乙酸是弱酸。但它仍具备酸的五大通性。请同学回答乙酸的五大通性。
【回答】
【师】这是我在批改学案时发现的问题。其中,产物(CH3COO)2Ca中CH3COO-和Ca2+的化学配比为2:1。
【屏幕】
展示正确答案
【设疑】乙酸是弱酸,它与熟悉的碳酸和苯酚相比,酸性谁强谁弱呢?请同学们根据教材P60所给的探究,完成学案的相应部分。
【学生讨论】大约3min
【一学生回答】连接顺序是ADEBCFGHIJ。
【师】这个实验所用到的化学原理是什么?请阐述这样连接的原因。
【回答】利用了强酸制备弱酸的原理。发生装置利用了醋酸的酸性大于碳酸,其中饱和碳酸氢钠溶液的作用是吸收挥发出的乙酸,并且抑制二氧化碳在其中的溶解。当看到澄清的苯酚钠溶液变浑浊,说明产生的二氧化碳和苯酚钠反应生成了苯酚。
【师】下面我们通过实验来证明。
【学生演示实验】两个学生上讲台来连接这个实验装置并演示这个实验。
演示过程中,一学生回答看到的实验现象。并在黑板上写出实验所涉及到的化学方程式。
【结论】酸性:乙酸>碳酸>苯酚
【小结】醇、酚、乙酸中羟基氢活泼性的比较:表格。
【学生回答】
回顾乙酸的酯化反应,这是装置图。一学生写酯化反应的方程式,并回答典例一。
【师】酯化反应的实质是什么?我们一起探究酯化反应的断键方式。
【板书】
【设疑】我们已学过乙酸与乙醇的酯化反应,从形式上看酯化反应是羧基与羟基之间脱去一个水分子。脱水时有下面的化学反应方程式所示的两种可能方式。你能设计一个实验方案来证明是哪一种吗?
【分析】我们把乙醇中的氧原子换成18O这种特殊的氧原子,根据产物中哪种物质检测出18O,从而判断出反应的断键方式。这种方法叫做同位素示踪法。
【探究二】酯化反应的断键方式----同位素示踪法
【思考】如果醇中的氧是18O,那么反应完成后,18O存在于
哪些物质中?
【学生回答】
【结论】用同位素示踪法可以证明酯化反应的本质是酸脱羟基、醇脱氢。
【过渡】以上我们回顾了乙酸的化学性质,乙酸可以看成甲基和羧基组成,乙酸的化学性质是由哪部分结构决定的?
【回答】羧基
【引入】我们把像乙酸这样,由羧基和烃基(或氢)直接相连的物质叫做羧酸。
1、定义:
和
直接相连的物质叫做羧酸。
2、饱和一元羧酸:通式为
(n≥1)
3、羧酸的分类
(1)根据烃基种类分:
(2)根据羧基数目分:
4、羧酸的命名【预习自测】尝试给以下羧酸命名。
5、饱和一元羧酸的物理性质:随着分子中碳链的增长,羧酸在水中溶解度迅速减小,而溶沸点逐渐升高。
6、通性
羧酸分子中都含有______官能团,因此,都有____性,但其酸性随碳原子数的增多而减弱。都能发生酯化反应。
【过渡】羧酸的酸性随着碳原子数的递增而减弱,因此甲酸是饱和一元羧酸中酸性最强的。接下来,我们一起探究甲酸的相关性质。
【探究三】其他羧酸:(课本61页资料卡片)
酸性:HOOC-COOH
>
HCOOH
>
C6H5COOH
>
CH3COOH
一、甲酸(又叫蚁酸)
1、分子式
,结构简式
2、甲酸的分子中既含有
,又含有
,兼有羧酸和醛类的性质。甲酸的化学性质:
1
具有酸的通性,写出甲酸的电离方程式
2
与乙醇发生酯化反应
3
甲酸的银镜反应
与新制氢氧化铜反应
【归纳】一学生归纳本节课讲的内容。
【概括提升】
在羧酸中,羧基中羰基和羟基的相互作用,相互影响,使得羧基不是羰基和羟基性质的简单加和。在羰基的影响下,羧基易电离出氢离子,表现出酸性;羧基中碳氧键易断裂,可脱去羟基。而在羟基的影响下,羧基比醛酮更难加成。
【板书】
羧酸
一、羧酸
1.定义
2.分类
3.一元羧酸通式:CnH2n-1COOH
4、命名
5、物理性质
6、化学性质
二、乙酸
1.乙酸的物理性质
2.乙酸的分子结构
分子式:C2H4O2
结构简式:CH3COOH
官能团:
结构式:
3.乙酸的化学性质
(1)弱酸性:2
CH3COOH
+
CaCO3
=
(CH3COO)2Ca
+
H2O
+
CO2
酸性强弱:乙酸>碳酸>苯酚
(2)酯化反应:
本质:酸脱羟基,醇脱氢。
附导学案:
第三章
第三节
羧酸
酯
第1课时
羧酸
【学习目标】
1.
了解乙酸的分子结构特点及物理性质
2.
理解乙酸的酸性和酯化反应特点
3.
理解羧酸的组成结构和性质。
【重点难点】1、理解乙酸的酸性和酯化反应特点
2、理解羧酸中甲酸的性质。
【知识回顾】
一、乙酸
1.组成结构
结构式为
,结构简式为
,官能团名称为
。
2.物理性质
乙酸是
色,
味的液体,易溶于
,熔点为16.6
℃,当温度低于16.6
℃时,乙酸就会凝结成像“冰”一样的晶体,所以无水乙酸又称
。
3.化学性质
(1)具有酸的通性:乙酸在水溶液里电离的方程式
酸的通性
化学方程式
与酸碱指示剂反应
乙酸能使紫色石蕊试液
与活泼金属反应Na
与碱反应
NaOH
与碱性氧化物反应
CaO
与某些盐反应
NaHCO3
(2)酯化反应(或______反应)
①含义:酸和
作用生成
的反应。
②断键方式:酸脱
,醇脱
。
③乙酸与乙醇的反应方程式:
浓H2SO4是反应的______和________。
【典例1】乙酸和乙醇的酯化反应
1、在试管中先加入
,然后
加入2
mL浓硫酸和2
mL冰醋酸,装好仪器,用酒精灯小心均匀地加热试管3~5
min。产生的蒸气经导管通到饱和Na2CO3溶液的液面上。
2、加热前,向大试管中加入几粒碎瓷片的作用是
,导气管不能伸入试管B中饱和碳酸钠溶液的液面下其目的是为了
,浓硫酸的作用是
蒸馏出的气体用饱和Na2CO3溶液吸收的原因是
3、生成的产物乙酸乙酯的密度比水
(填“大”或“小”),有
味。此实验中,可用
操作将乙酸乙酯分离出来。
【预习导航】
一、羧酸
1、定义:
和
直接相连的物质叫做羧酸。
2、饱和一元羧酸:通式为
(n≥1)
3、羧酸的分类
(1)根据烃基种类分:
(2)根据羧基数目分:
4、羧酸的命名【预习自测】尝试给
5、饱和一元羧酸的物理性质:随着分子中碳链的增长,羧酸在水中溶解度迅速减小,而溶沸点逐渐升高。
6、通性
羧酸分子中都含有______官能团,因此,都有____性,但其酸性随碳原子数的增多而减弱。都能发生酯化反应。
【课堂探究】
【探究一】利用教材P60所示仪器和药品,设计一个简单的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。实验方案:
仪器连接顺序:
实验现象:
反应的化学方程式:
结论:
【探究二】酯化反应的断键方式----同位素示踪法
【思考】如果醇中的氧是18O,那么反应完成后,18O存在于
哪些物质中?
【探究三】其他羧酸:(课本61页资料卡片)
酸性:HOOC-COOH
>
HCOOH
>
C6H5COOH
>
CH3COOH
一、甲酸(又叫蚁酸)
1、分子式
,结构简式
2、甲酸的分子中既含有
,又含有
,兼有羧酸和醛类的性质。甲酸的化学性质:
4
具有酸的通性,写出甲酸的电离方程式
5
与乙醇发生酯化反应
6
甲酸的银镜反应
7
与新制氢氧化铜反应
【课堂检测】
1.下列物质中,既可与新制Cu(OH)2悬浊液共热产生红色沉淀,又可与Na2CO3水溶液反应的是(
)
A.苯甲酸
B.甲酸
C.乙二酸
D.乙醛
2.酯化反应是有机化学中的一类重要反应,下列对酯化反应理解不正确的是(
)
A.酯化反应是有限度的
B.酯化反应可看成取代反应的一种
C.酯化反应的产物只有酯
D.浓硫酸可做酯化反应的催化剂
3.巴豆酸的结构简式为CH3-CH=CH—COOH,现有①氯化银;②溴水;③纯碱溶液;④2-丁醇;⑤酸化的KMnO4溶液。试根据其结构特点判断在一定条件下能与巴豆酸反应的物质是(
)
A.只有②④⑤
B.只有①③④
C.只有①②③④
D.②③④⑤
4.某有机物结构简式如右图所示,则用Na、NaOH、NaHCO3与等物质的量的该有机物恰好反应时,消耗Na、NaOH、NaHCO3的物质的量之比为(
)
A.3∶3∶2
B.3∶2∶1
C.1∶1∶1
D.3∶2∶2
CH3COOH
Na2CO3
饱和NaHCO3溶液
苯酚钠溶液
酸
如
酸(结构简式为:
)
酸
如
酸(结构简式为:
)
酸
如
酸(结构简式为:
)
酸
如
酸(结构简式为:
)
②CH3CHCH2CHCH2COOH
CH2CH3
CH3
①
CH3CHCH2CH2COOH
CH3
CH3
脂肪酸
烃基不同
芳香酸
一元羧酸
羧基数目
多元羧酸
二元羧酸
酯化反应
弱酸性
酸
如
酸(结构简式为:
)
酸
如
酸(结构简式为:
)
酸
如
酸(结构简式为:
)
酸
如
酸(结构简式为:
)
②CH3CHCH2CHCH2COOH
CH2CH3
CH3
①
CH3CHCH2CH2COOH
CH3
CH3(共24张PPT)
第三章
烃的含氧衍生物
第三节
羧酸
酯
(第一课时)羧酸
第1课时
羧
酸
苯甲酸(安息香酸)
COOH
乙酸
(醋酸)
CH3COOH
乙二酸(草酸)
COOH
COOH
HCOOH
甲酸(蚁酸)
【学习目标】
1.
了解乙酸的分子结构特点及物理性质
2.
理解乙酸的酸性和酯化反应特点
3.
理解羧酸的组成结构和性质。
【重点难点】
1、理解乙酸的酸性和酯化反应特点
2、理解羧酸中甲酸的性质。
1、组成结构
分子式:
结构式:
结构简式:
C2H4O2
H
O
|
‖
H—C—C—O—H
|
H
CH3COOH
【知识回顾】乙酸
颜
色
:
气
味
:
状
态
:
沸
点
:
溶解性
:
无色透明
有强烈刺激性气味
液体
跟水、乙醇等互溶
较低,117.9℃,易挥发
一、乙酸(醋酸)
2、乙酸的物理性质
乙酸熔点16.6℃,固态时似冰,纯乙酸又称冰醋酸
乙酸
3、化学性质:
(1)酸的通性:
CH3COOH
CH3COO-+H+
乙酸
3、化学性质:
(1)酸的通性:
CH3COOH
CH3COO-+H+
【探究一】教材P60
利用下图所示仪器和药品,设计一个简单的一次性的实验装置,验证乙酸、碳酸、和苯酚溶液的酸性强弱。
CH3COOH
Na2CO3
饱和NaHCO3溶液
苯酚钠溶液
按照从左到右的原则,各接口连接的正确顺序是:
ADEBCFGHIJ
吸收挥发的乙酸
有无色气体产生
溶液变浑浊
CH3COOH
Na2CO3
饱和NaHCO3溶液
苯酚钠溶液
Na2CO3+2CH3COOH
2CH3COONa+CO2↑+H2O
结论
酸性:
乙酸
>
碳酸
>
苯酚
代表物
结构简式
羟基氢的活泼性
酸性
与钠反应
与NaOH的反应
与Na2CO3的反应
与NaHCO3的反应
乙醇
CH3CH2OH
苯酚
C6H5OH
乙酸
CH3COOH
比碳酸弱
比碳酸强
能
能
能
能
能
不能
不能
不能
能,不产
生CO2
不能
能
能
增
强
中性
【小结】醇、酚、乙酸中羟基氢活泼性的比较
饱和碳酸钠溶液
乙醇、乙酸、浓硫酸
【知识回顾】乙酸的酯化反应
方式一:酸脱氢、醇脱羟基
方式二:酸脱羟基、醇脱氢
【探究二】酯化反应的断键方式
----同位素示踪法
酯化反应
+
+H2O
CH3—C—OH
H—O—C2H5
浓硫酸
△
CH3—C—O
O
||
—C2H5
O
||
酯
18
【思考】如果醇中的氧是18O,那么反应完成后,18O存在于
哪些物质中?
18
酯化反应实质:
酸脱羟基
醇脱氢。
羧酸
1.
定义:
羧酸是由烃基(或H)与羧基相连构成的有机化合物。
2.通式(饱和一元羧酸)
:
CnH2nO2
(n≥1)
官能团
羧基
或—COOH
3、羧酸的分类
分类
烃基不同
羧基数目
芳香酸
脂肪酸
一元羧酸
二元羧酸
多元羧酸
CH3COOH
C17H35COOH
硬脂酸
C6H5COOH
HOOC-COOH
CH3COOH
4、命名
4,4-二甲基戊酸
3,5-二甲基庚酸
CH3CCH2CH2COOH
CH3
CH3
CH3CHCH2CHCH2COOH
CH2
CH3
CH3
1
2
3
4
5
1
2
3
4
5
6
7
6、化学性质:羧酸分子中都含有______官能团,因此,都有____性,都能发生
____反应
羧基
酯化
酸
5、饱和一元羧酸的物理性质:随着分子中碳链的增长,羧酸在水中溶解度迅速减小,而溶沸点逐渐升高。
其酸性随碳原子数的增强而减弱。
【探究三】甲酸的性质
甲酸结构的特殊性
除了具有羧酸的通性外,甲酸还可以具有醛的性质,可发生银镜反应、和新制氢氧化铜悬浊液反应等。
1、甲酸:俗名蚁酸,是具有刺激性气味的无色液体,有腐蚀性,能与水、乙醇、乙醚、甘油等互溶。
C
H
O-H
=
O
(1)
(2)
HCOOH+CH3CH2OH
HCOOCH2CH3
+
H2O
浓硫酸
△
O
2Ag↓
+
(NH4)
2
CO3+2NH3+H2O
H—C—OH
+2Ag(NH3)2OH
△
HCOOH
?
HCOO-+H+
(3)
(4)
【探究三】甲酸的化学性质
O
Cu2O↓+
Na2CO3
+
4H2O
H—C—OH
+2Cu(OH)2
+
2NaOH
△
性
质
制备酯
羟基受羰基影响易电离出氢离子
用
途
结
构
羧酸盐
羰基受羟基影响比醛酮难加成
②羟基被取代的反应
受羰基影响可脱去羟基
概括提升
①酸性(RCOOH
RCOO-+H+)
R
H
O
‖
—
O
—
C
—
H
O
C
2.酯化反应是有机化学中的一类重要反应,下列对酯化反应理解不正确的是(
)
A.酯化反应是有限度的
B.酯化反应可看成取代反应的一种
C.酯化反应的产物只有酯
D.浓硫酸可做酯化反应的催化剂
1.下列物质中,既可与新制Cu(OH)2悬浊液共热产生红色沉淀,又可与Na2CO3水溶液反应的是(
)
A.苯甲酸
B.甲酸
C.乙二酸
D.乙醛
【课堂检测】
C
B
3.巴豆酸的结构简式为CH3-CH=CH—COOH,现有①氯化银;②
溴水;
③纯碱溶液;④2-丁醇;⑤酸化的KMnO4溶液。试根据其结构特点判断
在一定条件下能与巴豆酸反应的物质是(
)
A.只有②④⑤
B.只有①③④
C.只有①②③④
D.②③④⑤
D
【课堂检测】
4.某有机物结构简式如右图所示,则用Na、NaOH、NaHCO3与等物质的量的该有机物恰好反应时,消耗Na、NaOH、NaHCO3的物质的量之比为(
)
A.3∶3∶2
B.3∶2∶1
C.1∶1∶1
D.3∶2∶2
B
CH3CHCOOH能否发生酯化反应?若能,则应生成什么样的酯呢?
OH
【开放性作业】《羧酸》的评测练习
1.下列物质中,既可与新制Cu(OH)2悬浊液共热产生红色沉淀,又可与Na2CO3水溶液反应的是(
)
A.苯甲酸
B.甲酸
C.乙二酸
D.乙醛
2.酯化反应是有机化学中的一类重要反应,下列对酯化反应理解不正确的是(
)
A.酯化反应是有限度的
B.酯化反应可看成取代反应的一种
C.酯化反应的产物只有酯
D.浓硫酸可做酯化反应的催化剂
3.巴豆酸的结构简式为CH3-CH=CH—COOH,现有①氯化银;②溴水;③纯碱溶液;④2-丁醇;⑤酸化的KMnO4溶液。试根据其结构特点判断在一定条件下能与巴豆酸反应的物质是(
)
A.只有②④⑤
B.只有①③④
C.只有①②③④
D.②③④⑤
4.某有机物结构简式如右图所示,则用Na、NaOH、NaHCO3与等物质的量的该有机物恰好反应时,消耗Na、NaOH、NaHCO3的物质的量之比为(
)
A.3∶3∶2
B.3∶2∶1
C.1∶1∶1
D.3∶2∶2