資源簡介

第2章 官能團與有機化學反應 烴的衍生物
第四節 羧酸 氨基酸和蛋白質
第1課時 教學設計
【教材分析】
通過必修課程和本模塊前面章節的學習，學生對有機化合物結構與性質的關系、有機化學反應類型已有了豐富的知識積累和較為深刻的理解，所以本節教材改變直接討論羧基化學性質的方法，引導學生充分運用已有知識進行預測和演繹,分析羧基官能團的結構特點,并將羧基與前面學習過的羰基和羥基進行比較，得出“羧基與羰基和羥基性質既有一致的地方，又由于官能團的相互影響而又特殊之處”的結論。本節教材的學習既是新知識的形成，又是對前面所學知識的總結、應用和提高。
【教學目標】
1.熟知羧酸的分類、結構特點及其主要化學性質。
2.會比較羧基、羰基與羥基的性質差異。
3.能根據酯化反應的原理優化乙酸乙酯制備的方案，提高乙酸乙酯的產率。
【學科素養】
宏觀辨識與微觀探析
科學探究與創新意識
【教學重難點】
羧酸的化學性質、乙酸乙酯的制備
【教學過程】
1.新課導入
[聯想 質疑]了解具有羧基化合物的物質——羧酸：乳酸、檸檬酸、蘋果酸、酒石酸。羧酸的組成是怎樣的 決定其性質的官能團是什么
2.新課講授
一、羧酸的組成和分類
1.羧酸的概述
1.羧酸的概述
（1）分子由烴基(或氫原子)和羧基相連而組成的有機化合物稱為羧酸。
（2）官能團：羧基 —COOH。
（3）飽和一元羧酸：CnH2nO2（n≥1）。
（4）羧酸的結構簡式： 。
2.羧酸的分類
二、羧酸的命名
如：名稱為4 甲基 3 乙基戊酸。
[化學 生活]
羧酸 甲酸 苯甲酸 乙二酸
俗名 蟻酸 安息香酸 草酸
結構簡式 HCOOH
色、態、味 無色液體、刺激性氣味 白色針狀晶體、易升華 無色透明晶體
溶解性 易溶于水、有機溶劑 微溶于水、易溶于有機溶劑 能溶于水、乙醇
用途 工業還原劑、醫療消毒劑 食品防腐劑 化工原料
三、羧酸的性質
1.物理性質
（1）水溶性:分子中碳原子數在4個以下的羧酸能與水互溶。隨碳鏈增長，羧酸在水中的溶解度迅速減小。
（2）熔、沸點:比相同碳原子數的醇的沸點高，原因是羧酸分子之間更容易形成氫鍵。
[結構 性質]
分析乙酸的結構：
①受C=O的影響:碳氧單鍵；氫氧鍵更易斷裂當氫氧鍵斷裂時，容易解離出氫離子，使乙酸具有酸性。
②受—OH的影響:碳氧雙鍵不易斷裂，較難發生加成反應。
2.化學性質
（1）酸性
電離：CH3COOHCH3COO－+ H+
使石蕊試液變紅；與堿發生中和反應；與活潑金屬置換出氫氣；與堿性氧化物反應
能與部分鹽(如碳酸鹽)反應。
[任務一]
利用所示儀器和藥品，設計一個簡單的一次性完成的實驗裝置，驗證乙酸、碳酸和苯酚溶液的酸性強弱。
發生的反應：2CH3COOH + Na2CO3 → 2CH3COONa +H2O+CO2↑
CH3COOH + NaHCO3 → CH3COONa +H2O+CO2↑
C6H5ONa +H2O+CO2 → C6H5OH + NaHCO3
結論：乙酸、碳酸和苯酚溶液的酸性強弱：乙酸 > 碳酸 > 苯酚。
[任務二]
羧基、醇羥基及水中氫原子活潑性比較
R—COOH R—OH H—OH
鈉 能反應 能反應 能反應(比醇反應劇烈)
氫氧化鈉 能反應 不反應 不反應
碳酸鈉 能反應 不反應 不反應
碳酸氫鈉 能反應 不反應 不反應
活潑性：羧酸(—OH)>水(—OH)>醇(—OH)
（2）酯化反應
酸與醇反應生成酯和水的反應叫做酯化反應，屬于可逆反應，又屬于取代反應。
CH3COOH+C2H5OH
請思考下列回答：
1．在酯化反應實驗中為什么加熱溫度不能過高？如何對實驗進行改進？(乙酸乙酯的 沸點為77 ℃)
提示:盡量減少乙醇和乙酸的揮發，提高乙酸和乙醇的轉化率。對實驗的改進方法是水浴加熱。
2．裝置中長導管的作用是什么？
提示:長導管起到導氣、冷凝的作用。
3．從導管導出的蒸氣中有什么物質？
提示:乙酸乙酯、乙酸與乙醇。
4．濃硫酸在酯化反應中除了起催化劑作用外，還可能有什么作用？
提示:吸水劑作用。
5．在吸收乙酸乙酯的裝置中，導管口不插入飽和Na2CO3溶液的原因是什么？
提示:以免發生倒吸。
6．酯化反應的實驗中，試管中飽和Na2CO3溶液的作用是什么？
提示:吸收乙醇，中和乙酸，降低乙酸乙酯的溶解度，便于分層提取。
7．用含18O的乙醇與乙酸發生酯化反應，18O存在哪些產物中？
提示:乙酸乙酯。
8.試劑加入的順序是什么？
提示:先加入乙醇，然后沿器壁慢慢加入濃硫酸，冷卻后再加入CH3COOH。
9.酯化反應是一個可逆反應，如果要增大乙酸乙酯的產率，你有哪些方法？
提示:(1) 增大反應物的濃度，例:加入過量的酸或醇；(2)除去反應生成的水，例:采用濃硫酸；(3)及時除去反應生成的乙酸乙酯，例:蒸餾出乙酸乙酯。
3.課堂小結
[師]回顧本節課內容，完成作業。
4.板書
2.4.1羧酸
1.羧酸的組成和分類
2.羧酸的命名
3.羧酸的性質
酸性、酯化反應
2

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