第三章 烃的含氧衍生物 第三节 羧酸 酯 2014-4-29

温故知新 乙醛具有哪些化学性质？ 1.氧化反应 银氨溶液 ①被弱氧化剂氧化 新制Cu(OH)2 ②燃烧 ③催化氧化 ④被强氧化剂氧化 酸性高锰酸钾溶液 2.加成反应

自然界中的有机酸 如食醋含有乙酸，柠檬含有柠檬酸，苹果含有苹果酸，葡萄含有酒石酸，酸奶中含有乳酸，大家观察它们的结构，为什么它们都有酸味呢？ 我们常常会吃到一些酸味较浓的食物，这些食物为什么有酸味？你能举例吗？ 如食醋含有乙酸，柠檬含有柠檬酸，苹果含有苹果酸，葡萄含有酒石酸，酸奶中含有乳酸，大家观察它们的结构，为什么它们都有酸味呢？

柠檬酸 HO—C—COOH CH2—COOH 苹果酸，又名2－羟基丁二酸

草酸晶体 草酸 HCOOH 蚁酸

一、羧酸 1.定义： 由烃基（H）与羧基相连的化合物 R C OH = O H C OH = O 2.分类： 脂肪酸： CH3CH2COOH 烃基种类 芳香酸： C6H5COOH 羧 酸 一元羧酸： CH2=CH-COOH 二元羧酸： HOOC-COOH 羧基数目 CH2-COOH CH-COOH 多元羧酸：

3.分子通式： 饱和一元羧酸： CnH2nO2 CnH2n+1COOH 或 4.羧酸与生活

醋酸 （乙酸）CH3COOH

二、羧酸代表物——乙酸 1、乙酸结构 C2H4O2 分子式 结构式 结构简式 CH3COOH O 官能团 羧基：—C—OH （或—COOH）

2、物理性质 强烈刺激性气味 气味 ： 常温下为无色液体 色 态 ： 与水、酒精以任意比互溶 溶解性： 气味 ： 常温下为无色液体 色 态 ： 与水、酒精以任意比互溶 溶解性： 熔点：16.6℃，易结成冰一样的晶体。（冰醋酸由此得名）沸点：117.9 ℃，易挥发 熔沸点：

3.乙酸的化学性质 （1）弱酸性 科学探究 1.利用下图所示的仪器和药品，设计一个简单的一次性完成的实验装置，验证乙酸、碳酸和苯酚溶液酸性的酸性强弱。

2CH3COONa+CO2↑+H2O 2CH3COOH+Na2CO3→ ① CO2+H2O+C6H5ONa→NaHCO3+C6H5OH ②

乙酸酸性的具体表现： ①使石蕊变红，能电离出H+ CH3COOH CH3COO- + H+ ②能与活泼金属反应产生H2 ③能与碱发生中和反应 ④能与碱性氧化物反应 ⑤能与一些盐发生反应 2CH3COOH+CO32-→2CH3COO-+CO2↑+H2O

（2）酯化反应 演示实验 复习乙酸与乙醇的酯化反应 反应的基本规律： 酸脱-OH醇脱H 同位素示踪法 O = 饱和碳酸钠溶液 乙醇、乙酸、浓硫酸 反应的基本规律： 酸脱-OH醇脱H 同位素示踪法 CH3-C-O-H + H-O-CH2-CH3 浓硫酸 = O CH3-C-O-CH2-CH3 + H2O = O

实验分析 1、浓硫酸的作用是： 催化剂、吸水剂 2、试剂加入的顺序应该怎样： 无水乙醇、浓硫酸、乙酸 3、得到的反应产物是否纯净？主要杂质有 哪些？ 不纯净；主要含乙酸、乙醇。 4、饱和Na2CO3溶液有什么作用？ ① 中和乙酸 ② 溶解乙醇。 ③ 降低酯在水中的溶解度，以便使酯分 层析出。

5、为什么导管不插入饱和Na2CO3溶液中？ 防止受热不匀发生倒吸。 6、有无其它防倒吸的方法？

思考与交流 乙酸与乙醇的酯化反应是可逆的，在制取乙酸乙酯的实验中，如果要提高乙酸乙酯的产率，你认为应当采取哪些措施？ 根据化学平衡原理，提高乙酸乙酯产率的措施有： (1)由于乙酸乙酯的沸点比乙酸、乙醇都低，因此从反应物中不断蒸出乙酸乙酯可提高其产率。 (2)使用过量的乙醇，可提高乙酸转化率。 (3)使用浓H2SO4作吸水剂，提高反应转化率。

知识拓展 （3）羧酸α-H的取代反应 R-CH2COOH+Cl2 R-CH-COOH+HCl Cl （4）还原反应 R-COOH 催化剂 （4）还原反应 R-COOH LiAlH4 R-CH2OH

几种重要的羧酸 C H O-H = O （1）、甲酸 俗称蚁酸，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： 预测化学性质： 酸性（电离方程式）： ; 酯化反应： ; 银镜反应： ; 与新制Cu(OH)2反应： ;

（2）、苯甲酸 COOH 苯甲酸俗称安息香酸,是白色针状晶体,易升华,微溶于水,易溶于乙醇、乙醚。苯甲酸及其钠盐或钾盐常用作食品防腐剂。 COOH （3）、乙二酸 乙二酸俗称草酸，是无色透明晶体，能溶于水或乙醇。通常以结晶水合物形式存在。草酸钙(CaC2O4)难溶于水，是人体膀胱结石和肾结石的主要成分。

（4）、高级脂肪酸 高级脂肪酸是指含碳原子数较多的脂肪酸,它们的酸性很弱,在水中溶解度不大甚至难溶于水,常见高级脂肪酸有: C17H35COOH 硬脂酸 C15H31COOH 软脂酸 C17H33COOH 油 酸 C17H31COOH 亚油酸

课堂反馈 B 1.下列说法正确的是（ ） A.HCOOH、乙二酸和石炭酸均属于羧酸 B.乙酸属于饱和一元脂肪酸 1.下列说法正确的是（ ） A.HCOOH、乙二酸和石炭酸均属于羧酸 B.乙酸属于饱和一元脂肪酸 C.甲酸分子中含有醛基，羧基的结构简式为 —COH D.羧酸与醇发生酯化反应时醇脱羟基酸脱氢 B

2.能用来鉴别乙醇、乙醛、甲酸、乙酸四种无色溶液的试剂是 （ ） A．FeCl3溶液 B．溴水 C．金属钠 D．新制Cu(OH)2 D

3.酸牛奶中含有乳酸，其结构为 ＣＨ３－ＣＨ－ＣＯＯＨ，试写出： ＯＨ （１）乳酸跟足量金属钠反应的化学方程式： （２）乳酸跟少量碳酸钠反应的化学方程式：

能 能 辨 析 醇、酚、羧酸中羟基的比较 中性 能 不能 不能 能 能 能 【知识归纳】 乙醇 苯酚 增强 乙酸 C6H5OH 代表物 酸性 辨 析 【知识归纳】 醇、酚、羧酸中羟基的比较 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 乙醇 苯酚 乙酸 中性 能 不能 不能 CH3CH2OH 增强 能 能 比碳酸弱 能，不产 生CO2 C6H5OH 能 能 能 CH3COOH 比碳酸强

二、酯 1.概念： 酸跟醇起反应脱水后生成的一类化合物。 【知识迁移】写出下列酸和醇的酯化反应 O O = H-O-CH2 C-OH CH2 C2H5OH + HO-NO2 浓H2SO4 C2H5O-NO2 + H2O 硝酸乙酯 C CH2 O = + 2H2O 浓H2SO4 C-OH = O H-O-CH2 + 环乙二酸乙二酯

2.酯的命名——“某酸某酯” 说出下列化合物的名称： （1）CH3CH2COOCH2CH3 丙酸乙酯 （2）HCOOCH2CH2CH3 甲酸丙酯 CH3COOCH2 （3） 二乙酸乙二酯

3.酯的通式 R-C-O-R′ = O （1）一般通式： RCOOR′ 饱和一元羧酸和饱和一元醇生成的酯 CnH2n+1-C-O-CmH2m+1 = O （2）结构通式： （3）一元饱和羧酸酯通式：CnH2nO2

4.酯的性质 （1）.酯的物理性质 ①低级酯是具有芳香气味的液体。 ②密度比水小。 ③难溶于水，易溶于乙醇和乙醚等有机溶剂。

请你设计实验，探讨乙酸乙酯在中性、酸性和碱性溶中，以及不同温度下的水解速率。 【实验探究】 演示实验 请你设计实验，探讨乙酸乙酯在中性、酸性和碱性溶中，以及不同温度下的水解速率。 （1）酯的水解反应在酸性条件好，还是碱性条件好? （2）酯化反应H2SO4和NaOH哪种作催化剂好? （碱性） （浓H2SO4）

O CH3-C-O-C2H5 + H2O O CH3-C-O-C2H5 +NaOH （2）化学性质 水解反应 = 稀H2SO4 CH3COOH + CH3CH2OH CH3-C-O-C2H5 +NaOH O = CH3COONa + CH3CH2OH 酯在无机酸、碱催化下，均能发生水解反应，其中在酸性条件下水解是可逆的，在碱性条件下水解是不可逆的

酯化反应与酯水解反应的比较 酯 化 水 解 反应关系 催 化 剂 催化剂的 其他作用 加热方式 反应类型 浓 硫 酸 稀H2SO4或NaOH 酯 化 水 解 反应关系 催 化 剂 催化剂的 其他作用 加热方式 反应类型 CH3COOH+C2H5OH CH3COOC2H5+H2O 酯化 水解 浓 硫 酸 稀H2SO4或NaOH NaOH中和酯水解生成的CH3COOH，提高酯的水解率 吸水，提高CH3COOH与C2H5OH的转化率 酒精灯火焰加热 热水浴加热 酯化反应 取代反应 水解反应 取代反应

小结 几种衍生物之间的关系 ④ ⑦ ⑩ 乙烯 乙醇 乙醛 乙酸 ⑤ ⑨ ⑥ ② ③ ⑧ 乙烷 溴乙烷 乙酸乙酯 ① 11 卤代 乙烷 溴乙烷 乙酸乙酯 ① 用化学方程式表示上述变化过程

课堂反馈 １.下列有关酯的叙述中,不正确的是( ) B A．羧酸与醇在强酸的存在下加热可得到酯 B．乙酸和甲醇发生酯化反应生成甲酸乙酯 １.下列有关酯的叙述中,不正确的是( ) A．羧酸与醇在强酸的存在下加热可得到酯 B．乙酸和甲醇发生酯化反应生成甲酸乙酯 C．酯化反应的逆反应是水解反应 D．果类和花草中存在着芳香气味的低级酯 B

2.为了促进酯的水解，提高酯的水解率，分别采用下列四种措施，其中效果最好的是( ) A．加热 B．增加酯的浓度 C．加氢氧化钠溶液并加热 D．加稀硫酸并加热 C 3.0.1mol阿斯匹林（结构式为 ）可跟足量的NaOH溶液反应，最多消耗NaOH的物质的量为 ( ) A．0.1mol B．0.2 mol C．0.3 mol D．0.4 mol C

4.某有机物的蒸气完全燃烧后生成CO2和H2O，反应消耗的O2和生成的CO2均为原有机物蒸气体积的2倍（同温同压下）。该有机物的分子式是 ，它可能的结构简式是 。 C2H4O2 CH3COOH 、HCOOCH3 CxHyOz+ O2→xCO2+ H2O

５．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可发生如下所示的反应。

试写出化合物的结构简式： （1）A ； B ； C ； D 。 （2）化学方程式： A→E ； A→F 。 （3）反应类型： A→E ；A→F 。

6.写出C3H6O2的同分异构体 CH3CH2COOH ① HCOOCH2CH3 ② CH3COOCH3 ③ CH2CH2CHO OH ④ CH3CHCHO OH ⑤ CH3-C-CH2 = O OH ⑥