第三章第三節(jié)羧酸-酯

一、分子組成與結構C2H4O2CH3COOH結構簡式：分子式：結構式：官能團：羥基羰基（或—COOH）O—C—OH羧基CHHHHOCO第一頁，共五十三頁。二、物理性質無色刺激性氣味液體，熔點16.6℃，低于16.6℃就凝結成冰狀晶體，所以無水乙酸又稱冰醋酸。乙酸易溶于水和酒精。第二頁，共五十三頁。三、乙酸的化學性質

1、乙酸的酸性探究活動P60——設計驗證實驗CH3COOH酸性強弱

酸性H2SO3

>

CH3COOH>H2CO3⑵.酸的通性：⑴.電離方程式：CH3COOHCH3COO-+H+⑴.電離方程式：CH3COOHCH3COO-+H+⑴.弱酸性：CH3COOHCH3COO-+H+第三頁，共五十三頁。①．利用指示劑——石蕊試液；變紅③．與某些鹽反應與Na2CO3溶液反應生成CO2氣體。②．利用金屬活動性順序表中氫前的金屬可以置換H+為H2性質。將表面用砂紙磨過鎂條插入乙酸溶液。觀察現(xiàn)象。酸性：H2SO3>

CH3COOH>H2CO32CH3COOH+Na2CO3→2CH3COONa+

H2O+CO2↑

Mg+2CH3COOH→(CH3COO)2Mg+H2↑與Na2SO3溶液反應不生成SO2氣體第四頁，共五十三頁。⑤.與堿性氧化物反應④．與堿反應CH3COOH+NaOH→CH3COONa+H2O

2CH3COOH+CuO→（CH3COO）2Cu+H2O

結論：具有酸的5點通性，是一種弱酸第五頁，共五十三頁。【思考交流】你能用幾種方法證明乙酸是弱酸？方法：1：配制一定濃度的乙酸測定PH值2：配制一定濃度的乙酸鈉測PH值3：比較鹽酸、醋酸與金屬反應的速率4:稀釋一定濃度乙酸測定PH變化……CH3COOHCH3COO－+H+第六頁，共五十三頁。乙酸及幾種含氧衍生物性質比較反應反應反應反應

羧酸反應反應反應酚反應醇NaHCO3溶液Na2CO3溶液NaOH溶液Na試劑物質第七頁，共五十三頁。高一課本演示實驗思考:③飽和Na2CO3溶液的作用是什么？②飽和Na2CO3溶液上層有什么現(xiàn)象?說明什么？①三種反應物如何混合？④濃H2SO4在反應中的作用是什么？第八頁，共五十三頁。2、酯化反應CH3COOH+

HOC2H5CH3COOC2H5+H2O

定義：酸和醇起作用生成酯和水的反應叫做酯化反應。

乙酸乙酯第九頁，共五十三頁。探究酯化反應可能的脫水方式濃H2SO4b、OOCH3—C—O—H+HO—C2H5CH3—C—O—C2H5+H2O

a、CH3—C—OH+H—O—C2H5CH3—C—O—C2H5+H2O濃H2SO4==OO第十頁，共五十三頁。酯化反應實質：酸脫羥基醇脫羥基上的氫原子。CH3COH+H18OC2H5濃H2SO4=OCH3C18OC2H5+H2O=O有機羧酸和無機含氧酸（如H2SO4、HNO3等）同位素原子示蹤法第十一頁，共五十三頁。酸和醇酯化反應的類型①一元有機羧酸與一元醇。如：CH3COOCH3+H2OCH3COOH+HOCH3濃H2SO4乙酸甲酯②一元酸與二元醇或多元醇。如：二乙酸乙二酯濃H2SO42第十二頁，共五十三頁。③一元醇與多元羧酸分子間脫水形成酯+2C2H5OHCOOHCOOH濃H2SO４COOC2H5COOC2H5+2H2O④.多元羧酸與多元醇之間的脫水反應生成普通酯：COOHCOOHCH2OHCH2OH+濃H2SO４+H2OHOOC-COOCH2CH2OH第十三頁，共五十三頁。生成環(huán)酯：生成高聚酯：+nHOOCCOOHnHOCH2CH2OH一定條件CCOCH2CH2On+

2nH2OOO濃H2SO4+2H2O

環(huán)乙二酸乙二酯第十四頁，共五十三頁。三種情況：生成普通酯、環(huán)狀酯、髙聚酯⑤.羥基酸自身的脫水反應CH3CHCOOHOH2濃H2SO４CH3CHCOOCHCOOHOHCH3+H2O普通酯第十五頁，共五十三頁。CH3CHCOOHOH2濃H2SO４CH3-CHCOOOOCCH-CH3+2H2O環(huán)狀酯乳酸生成高聚酯：一定條件CH3【OCHCO】n+nH2OnHOCHCOOHCH3第十六頁，共五十三頁。多元羧酸與二元醇間縮聚成聚酯。如：⑥羥基酸分子內脫水成環(huán)。如：CH2COOHCH2CH2OH濃硫酸△OCH2CCH2CH2=O+H2O+nHOOCCOOHnHOCH2CH2OH一定條件聚對苯二甲酸乙二酯CCOCH2CH2On+

2nH2OOO縮聚反應：有機物分子間脫去小分子，形成高分子聚合物的反應。第十七頁，共五十三頁。1.藥品的添加順序2.試管傾斜加熱的目的是什么?3.濃硫酸的作用是什么？4.得到的反應產(chǎn)物是否純凈？主要雜質有哪些？5.飽和Na2CO3溶液有什么作用？催化劑，吸水劑不純凈；乙酸、乙醇①中和乙酸，消除乙酸氣味對酯氣味的影響，以便聞到乙酸乙酯的氣味.②溶解乙醇。③冷凝酯蒸氣、降低酯在水中的溶解度，以便使酯分層析出。增大受熱面積往乙醇中滴入濃硫酸和乙酸第十八頁，共五十三頁。6.

為什么導管不插入飽和Na2CO3溶液中？有無其它防倒吸的方法？防止受熱不勻發(fā)生倒吸第十九頁，共五十三頁。酯化反應屬于取代反應中的一種，也可看作是分子間脫水反應。思考：酯化反應屬于哪一類型有機反應類型？烷氧基取代酸中的羥基,或者是酰基取代醇中的氫原子第二十頁，共五十三頁。四、乙酸的制法1、乙烯氧化法：2CH2=CH2+O22CH3CHO2CH3CHO+O22CH3COOH催化劑催化劑2、發(fā)酵法淀粉葡萄糖乙醇乙醛乙酸五、乙酸的用途生產(chǎn)醋酸纖維、溶劑、香料、醫(yī)藥等第二十一頁，共五十三頁。

羧酸1、羧酸：由烴基與羧基相連而構成的有機物。2、羧酸的分類根據(jù)烴基來分脂肪酸：CH3CH2COOH

CH2=CHCOOH芳香酸：C6H5COOH根據(jù)羧基數(shù)目分一元酸：CH3COOH

C6H5COOH二元酸：HOOC-COOH多元酸第二十二頁，共五十三頁。3、一元羧酸和飽和一元羧酸的通式和分子式一元羧酸的通式：R-COOH飽和一元羧酸通式：CnH2n+1COOH(n≥0)飽和一元羧酸的分子式：CnH2nO2（n≥1）4.酸的命名：與醛的命名方法相同HCOOH(甲酸)、CH3COOH(乙酸）、CH3CH2COOH(丙酸）CH3CH2CHCOOH2-甲基丁酸CH3第二十三頁，共五十三頁。5、幾種重要的羧酸1.甲酸（HCOOH)結構式：根據(jù)其結構可推斷出甲酸具有些什么性質？（1）弱酸性：2HCOOH+Na2CO3=2HCOONa+CO2+H2O(2)酯化反應HCOOH+CH3CH2OHHCOOCH2CH3+H2O濃硫酸△OOHCH(3)與新制的Cu(OH)2加熱反應(-CHO的性質)2Cu(OH)2+HCOOH+2NaOH

Cu2O+Na2CO3+4H2O△第二十四頁，共五十三頁。注：HCOOR甲酸某酯

不但發(fā)生水解反應，還能與新制的Cu(OH)2發(fā)生反應及發(fā)生銀鏡反應。OORCH【討論】請用一種試劑鑒別下面四種有機物？乙醇、乙醛、乙酸、甲酸新制Cu(OH)2懸濁液第二十五頁，共五十三頁。2.乙二酸HOOC-COOH

【物性】俗稱“草酸”，無色透明晶體，通常含兩個結晶水，（(COOH)2?２H2O），加熱至100℃時失水成無水草酸，易溶于水和乙醇，溶于乙醚等有機溶劑。第二十六頁，共五十三頁。乙二酸+2H2O化學性質：草酸是最簡單的飽和二元羧酸，是二元羧酸中酸性最強的，它具有一些特殊的化學性質。能使酸性高錳酸鉀溶液褪色、可作漂白劑?！鞯诙唔?，共五十三頁。高級脂肪酸烴基上含有較多的碳原子的羧酸叫高級脂肪酸。硬脂酸C18H36O2

C17H35COOH

（飽和一元酸）軟脂酸C16H32O2C15H31COOH（飽和一元酸）油酸C18H34O2

C17H33COOH（有一個碳碳雙鍵是一個不飽和一元酸，）

油酸是不飽和高級脂肪酸，常溫下呈液態(tài)。而硬脂酸和軟脂酸在常溫下呈固態(tài)。高級脂肪酸的化學性質（1）弱酸性，酸性比乙酸弱。C17H35COOH+NaOH-----C17H35COONa+H2O第二十八頁，共五十三頁。（2）可發(fā)生酯化反應C17H33COOH+C2H5OHC17H33COOC2H5+H2O濃硫酸△(3)、油酸可發(fā)生加成（加H2)反應：C17H33COOH（液態(tài)）+H2C17H35COOH(固態(tài))硬脂酸不能發(fā)生上述加成反應。催化劑油酸可發(fā)生加成反應使溴水(X2)褪色：C17H33COOH+Br2C17H33Br2COOH硬脂酸不能發(fā)生上述加成反應。第二十九頁，共五十三頁。一、酯的概念：由羧酸與醇反應生成的一類有機物.酯二、酯的通式用RCOOR，表示。飽和一元羧酸酯的分子式：CnH2nO2(n≥2）最簡單的酯是甲酸甲酯：HCOOCH3第三十頁，共五十三頁。

低級酯是熔點沸點低易揮發(fā)具有芳香氣味的液體。存在于各種水果和花草中，三.物理性質及用途:1.物理性質：密度一般小于水，并難溶于水(乙酸乙酯微溶)，易溶于乙醇和乙醚等有機溶劑。2．酯的用途（1）作有機溶劑；（2）食品工業(yè)作水果香料。

第三十一頁，共五十三頁。振蕩均勻,把三支試管同時放在70℃-80℃的水浴中加熱幾分鐘,觀察發(fā)生的現(xiàn)象。

蒸餾水5.5mL1:5的硫酸0.5mL蒸餾水5.0mL30%NaOH溶液0.5mL、蒸餾

水5.0mL

各加入６滴乙酸乙酯１２３四.酯的化學性質--酯的水解第三十二頁，共五十三頁。試管３中幾乎無氣味試管２中稍有氣味試管１中仍有氣味【實驗現(xiàn)象】試管１中乙酸乙酯沒有反應試管２和３中乙酸乙酯發(fā)生了反應?！緦嶒灲Y論】酯在酸性或堿性條件下水解，中性條件下難水解。堿性條件下酯的水解程度更大．第三十三頁，共五十三頁。四.水解反應：1．在酸中的反應方程式：2、在堿中反應方程式：CH3—C—OC2H5+NaOHOCH3—CONa+HOC2H5OCH3—C—O—C2H5+H2OO稀H2SO4CH3—C—OH+H—O—C2H5O第三十四頁，共五十三頁。酯的水解反應RCOOR，+H-OH

RCOOH+R，OH

水解

酯化

酯的水解和酯化互為可逆反應，酯的水解在什么條件下進行？在什么條件下水解最徹底？酯的水解反應中，硫酸的作用是？NaOH的作用是什么？CH3COOC2H5+H2O

CH3COOH+C2H5OH

H2SO4

△CH3COOC2H5+NaOHCH3COONa+C2H5OH

△硫酸在水解反應中起催化劑的作用；NaOH不但是催化劑，還起促進酯的水解的作用，使酯的水解完全。第三十五頁，共五十三頁。OCH3—C—O—C2H5

酯的水解

思考：水解反應的反應實質是什么？在水解的時候斷裂的是什么鍵？酯的水解是酯化反應的逆反應第三十六頁，共五十三頁。酯在無機酸、堿催化下，均能發(fā)生水解反應，其中在酸性條件下水解是可逆的，在堿性條件下水解是不可逆的。酯水解的規(guī)律：酯+水無機酸

△酸+醇△酯+堿有機酸鹽+醇第三十七頁，共五十三頁。

五．酯的命名根據(jù)酸和醇的名稱命名為“某酸某酯”說出下列化合物的名稱：硝酸乙酯（3）CH3CH2O—NO2乙酸乙酯（2）HCOOCH2CH3甲酸乙酯（1）CH3COOCH2CH3COOCH2CH3⑷硝酸乙酯苯甲酸乙酯第三十八頁，共五十三頁。六.酯的同分異構體的書寫:通CnH2nO2

結構簡式：HCOOCH3CH3COOCH3HCOOC2H5名稱：甲酸甲酯乙酸甲酯甲酸乙酯C4H8O2同分異構體：6種丁酸CH3CH2CH2COOHCH3-CH-COOHCH32-甲基丙酸CH3CH2COOCH3CH3COOCH2CH3HCOOCH2CH2CH3HCOOCH（CH3）2丙酸甲酯乙酸乙酯甲酸丙酯甲酸異丙酯第三十九頁，共五十三頁。【練習】寫出分子式為C8H8O2屬于芳香羧酸和芳香酯的所有同分異構體4種和6種【練習】寫出C4H8O2的屬于羧酸和酯的同分異構體的結構簡式2種和4種第四十頁，共五十三頁。思考：老酒為什么格外香？馳名中外的貴州茅臺酒，做好后用壇子密封埋在地下數(shù)年后，才取出分裝出售，這樣酒酒香濃郁、味道純正，獨具一格，為酒中上品。它的制作方法是有科學道理的。在一般酒中，除乙醇外，還含有有機酸、雜醇等，有機酸帶酸味，雜醇氣味難聞，飲用時澀口刺喉，但長期貯藏過程中有機酸能與雜醇相互酯化，形成多種酯類化合物，每種酯具有一種香氣，多種酯就具有多種香氣，所以老酒的香氣是混合香型。濃郁而優(yōu)美，由于雜醇就酯化而除去，所以口感味道也變得純正了。第四十一頁，共五十三頁。小結：幾種衍生物之間的關系第四十二頁，共五十三頁。

1、完成下列反應的化學方程式。（1）甲酸與甲醇與濃硫酸加熱（2）乙酸甲酯在稀硫酸中加熱反應（3）乙酸乙酯在NaOH溶液中加熱反應練習：第四十三頁，共五十三頁。

2、膽固醇是人體必需的生物活性物質，分子式為C27H46O

。一種膽固醇酯的液晶材料，分子式為C34H50O2。合成這種膽固醇酯的羧酸是()

A.C6H13COOHB.C6H5COOH

C.C7H15COOHD.C3H7COOH

B第四十四頁，共五十三頁。3、1mol有機物與足量NaOH溶液充分反應，消耗NaOH的物質的量為（）A．5molB．4molC．3molD．2molCOOCH3CH3COOCOOHB第四十五頁，共五十三頁。第四十六頁，共五十三頁。3、一環(huán)酯化合物，結構簡式如下：試推斷：１.該環(huán)酯化合物在酸性條件下水解的產(chǎn)物是什么？寫出其結構簡式；２.寫出此水解產(chǎn)物與金屬鈉反應的化學方程式；3.此水解產(chǎn)物是否可能與FeCl3溶液發(fā)生變色反應？第四十七頁，共五十三頁。4、現(xiàn)有分子式為C3H6O2的四種有機物A、B、C、D，且分子內均含有甲基，把它們分別進行下列實驗以鑒別之，其實驗記錄如下：NaOH溶液銀氨溶液新制Cu(OH)2金屬鈉A中和反應——溶解產(chǎn)生氫氣B——有銀鏡產(chǎn)生紅色沉淀產(chǎn)生氫氣C水解反應有銀鏡產(chǎn)生紅色沉淀——D水解反應——————則A、B、C、D的結構簡式分別為：A：

B：

C：D：

CH3CH2COOHCH3CH2OHCHOHCOOCH2CH3CH3COOCH3第四十八頁，共五十三頁。【例題】今有化合物：(1)請寫出化合物中含氧官能團的名稱：

。(2)請判別上述哪些化合物互為同分異構體：

。(3)請分別寫出鑒別甲、乙、丙化合物的方法。(指明所選試劑及主要現(xiàn)象即可)鑒別甲的方法：

;鑒別乙的方法：

;鑒別丙的方法：

.(4)請按酸性由強至弱排列甲、乙、丙的順序：

。醛基、羥基、羰基、羧基甲、乙、丙互為同分異構體與FeCl3溶液作用顯紫色的為甲與Na2CO3溶液作用有氣泡生成的為乙與銀氨溶液共熱發(fā)生銀鏡反應的是丙乙>甲>丙第四十九頁，共五十三頁。5.根據(jù)圖示填空。（1）化合物A含有的官能團是_________________。（2）1molA與2molH2反應生成1molE，其反應方程式是______。（3）與