資源簡介

4.2.2醛 羧酸
（第2課時 羧酸）
一、教學目標
1．以乙酸為代表認識羧酸的結構，通過實驗方法探究乙酸的化學性質，能列舉羧酸類物質的重要應用。
2．能對羧酸及其制備的物質對環境的影響進行評估。
二、教學重難點
重點：1.羧酸的結構及性質；
2.乙酸的化學性質。
難點：乙酸的化學性質。
三、教學方法
實驗探究法、總結歸納法、分組討論法等
四、教學過程
【導入】展示檸檬吃時的酸
展示蘋果酸、酒石酸、乳酸的相關圖片。
一、羧酸的結構與分類
【講解】1．羧酸的組成和結構
(1)羧酸：由烴基(或氫原子)與羧基相連而構成的有機化合物。官能團為—COOH或。
(2)通式：一元羧酸的通式為R—COOH，飽和一元羧酸的通式：CnH2nO2或CnH2n＋1COOH。
2．羧酸的分類
(1)按與羧基連接的烴基的結構分類
羧酸
(2)按分子中羧基的數目分類
3．羧酸的系統命名法
(1)選主鏈：選擇含有羧基的最長碳鏈作為主鏈，按主鏈碳原子數稱為某酸。
(2)編號位：在選取的主鏈中，從羧基碳原子開始給主鏈上的碳原子編號。
(3)定名稱：在“某酸”名稱之前加上取代基的位次號和名稱。
例如：
3 甲基丁酸
二、羧酸的性質
【講解】
1、羧酸的物理性質
羧酸在水中的溶解度：
分子中碳原子數目小于4的羧酸與水互溶；
隨著分子中碳鏈的增長，羧酸在水中的溶解度迅速減小，直至與相對分子質量相近的烷烴的溶解度相近。
【展示】羧酸與水的氫鍵
【講解】羧酸的沸點：
羧酸的沸點較高，這與分子間可以形成氫鍵有關。
由于羧酸分子形成氫鍵的機會比相對分子質量相近的醇的多，羧酸的沸點比相應的醇的高。
【講解】乙酸又叫醋酸，無色冰狀晶體（又稱冰醋酸），熔點16.6℃，沸點117.9℃，有刺激性氣味，易溶于水。
俗稱 分子式 結構簡式 官能團
醋酸 C2H4O2 CH3COOH
【展示】羧酸結構
【生】使氧氫鍵的極性增強，更易斷裂，電離出H+，表現酸性。
碳氧單鍵易斷裂，發生取代反應。
使羰基較難發生加成反應，
通過催化加氫的方法很難被還原。
受C=O的影響： -O-H更易斷
受-O-H的影響: C=O不易斷
乙酸的化學性質
【生】弱酸性
①使石蕊變紅，能電離出H+
RCOOHRCOO－＋H＋
【講解】（酸性：HCl＞CH3COOH＞H2CO3＞C6H5OH＞HCO3－）
2CH3COOH＋CaCO3―→(CH3COO)2Ca＋H2O＋CO2↑(此反應可除去水壺中的水垢)。
【生】羧酸的通性
羧酸羧基上的氫在水溶液中容易解離成H＋，故羧酸表現出酸性。
(1)由于—COOH能電離出H＋，使羧酸具有弱酸性。
如：RCOOHRCOO－＋H＋。
(2)羧酸可與氫氧化物作用，生成羧酸鹽。
RCOOH＋NaOH―→RCOONa＋H2O。
(3)羧酸的酸性比碳酸強，可與碳酸鈉或碳酸氫鈉作用生成羧酸鈉。
2RCOOH＋Na2CO3―→2RCOONa＋CO2↑＋H2O；
RCOOH＋NaHCO3―→RCOONa＋CO2↑＋H2O。
【講解】燒魚時常加醋加酒，這樣魚的味道就變得特別鮮美。
酒中還有很多有機酸（如醋酸），經過長時間的儲存后會變得更香醇，即“酒越陳越香”。
探究實驗1 酯化反應實驗
【展示】實驗視頻
【生】實驗現象：飽和碳酸鈉溶液的液面上有無色透明的油狀液體生成，且能聞到香味。
【講述】
生成的是乙酸乙酯。
【講述】
酯化反應：醇和某些酸作用生成酯和水的反應。屬于可逆反應，也屬于取代反應
【問】反應原理有兩種：
怎么驗證？
【展示】同位素示蹤法
乙酸乙酯的反應微觀過程。
【生】
【總結】酸脫羥基醇脫氫。
酯化反應實驗注意事項：
【問】試劑的加入順序是什么？
【生】先加入乙醇，然后沿器壁慢慢加入濃硫酸，冷卻后再加入乙酸。
【問】導管末端能插入飽和Na2CO3溶液中嗎？
【生】導管末端不能插入飽和Na2CO3溶液中，防止因揮發出來的CH3COOH、CH3CH2OH溶于水而造成溶液倒吸。
【問】濃硫酸的作用是什么？
【生】①催化劑——加快反應速率。
②吸水劑——提高CH3COOH、CH3CH2OH的轉化率。
【問】飽和Na2CO3溶液的作用是什么？
【生】①降低乙酸乙酯的溶解度，便于分層，得到酯。
②與揮發出來的乙酸反應。
③溶解揮發出來的乙醇。
探究實驗2乙酸乙酯的水解實驗
酯在酸或堿存在的條件下能發生水解反應，生成相應的醇和酸(或鹽)。
①在稀硫酸作用下水解：CH3COOCH2CH3＋H2OCH3COOH＋CH3CH2OH。
②在氫氧化鈉溶液中水解：CH3COOCH2CH3＋NaOHCH3COONa＋CH3CH2OH。
【講解】反應是可逆的，即反應生成的乙酸乙酯在同樣條件下又部分發生水解反應，生成乙酸和乙醇。
【問】思考：請根據化學平衡移動原理設計增大乙酸乙酯產率的方法
【生】1、使用冰醋酸和無水乙醇。同時采用乙醇過量的辦法。
2、使生成的乙酸乙酯揮發而方便收集，使平衡向正反應方向移動，提高乙醇、乙酸的轉化率。
【展示】甲酸圖片
【講解】甲酸——羧酸中碳原子數最少的羧酸。又稱蟻酸，它是無色、有刺激性氣味的液體，沸點為100.5 ℃，熔點為8.4 ℃，可與水、乙醇等混溶。 在飽和一元羧酸中，甲酸的酸性最強，并具有極強的腐蝕性。
結構特點：既含羧基又含醛基。
化學性質
①羧基的性質
試劑 反應方程式
NaOH 與NaOH反應生成HCOONa，化學方程式為HCOOH＋NaOH―→HCOONa＋H2O
乙醇 與乙醇發生酯化反應，化學方程式為HCOOH＋CH3CH2OHHCOOC2H5＋H2O
②醛基的性質
甲酸能發生銀鏡反應，也能與新制的Cu(OH)2反應：
HCOOH＋2Ag(NH3)2OH(NH4)2CO3＋2Ag↓＋2NH3＋H2O
HCOOH＋2Cu(OH)2＋2NaOHCu2O↓＋4H2O＋Na2CO3
注意　甲酸與新制的Cu(OH)2混合，若加熱二者發生氧化反應，若不加熱二者發生酸堿中和反應。
【講解】醇酸縮聚反應
利用羧酸與醇的縮聚反應，可以得到高分子化合物。例如，對苯二甲酸與乙二醇發生縮聚反應，可生成高分子化合物聚對苯二甲酸乙二酯和水。方程式為
【課堂練習】
下列表示一種有機物的結構，關于它的性質的敘述中不正確的是(　　)
A．它有酸性，能與純堿溶液反應
B．可以水解，水解產物只有一種
C．1 mol該有機物最多能和7 mol NaOH反應
D．該有機物能與溴水發生取代反應
答案：C
【課堂小結】師生共同完成。
一、羧酸的結構與分類
二、羧酸的化學性質

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