第十二章學(xué)案59醛羧酸酯

1、學(xué)案59醛、羧酸、酯考綱要求1.了解醛、羧酸、酯的典型代表物的組成和結(jié)構(gòu)特點以及它們的相互聯(lián)系。2.結(jié)合實際，了解某些有機(jī)化合物對環(huán)境和人類健康可能產(chǎn)生的影響，關(guān)注有機(jī)化合物的安全使用問題。知識點一醛1定義_與_相連而構(gòu)成的化合物?？杀硎緸閞cho，甲醛是最簡單的醛。2甲醛、乙醛顏色氣味狀態(tài)密度水溶性甲醛乙醛比水小3.化學(xué)性質(zhì)(1)氧化反應(yīng)乙醛能被弱氧化劑ag(nh3)2oh氧化，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：_。乙醛也能被新制的cu(oh)2懸濁液所氧化，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：_。乙醛被空氣中的氧氣氧化，化學(xué)方程式為：_。(2)加成反應(yīng)乙醛在鎳作催化劑的條件下，與h2發(fā)生加成反應(yīng)：_。問題思考1分析甲醛

2、和乙醛的結(jié)構(gòu)式，推測在核磁共振氫譜中，分別有多少吸收峰？2中學(xué)化學(xué)中哪些類有機(jī)物可能發(fā)生銀鏡反應(yīng)或與新制cu(oh)2懸濁液反應(yīng)？知識點二羧酸1定義_與_相連構(gòu)成的有機(jī)化合物稱為羧酸。2分類(1)根據(jù)分子中是否含有苯環(huán)，可以分為_和_。(2)根據(jù)分子中羧基的數(shù)目，可以分為_、_和_等。3物理性質(zhì)(1)乙酸是一種具有_氣味、_于水和乙醇的液體。(2)低級飽和一元羧酸的溶解性隨碳原子數(shù)的增加而降低。4化學(xué)性質(zhì)(1)酸性乙酸的電離方程式：_。可使紫色石蕊試液_。與活潑金屬反應(yīng)放出h2_(比zn跟鹽酸反應(yīng)緩慢)與堿如cu(oh)2發(fā)生中和反應(yīng)_。(2)酯化反應(yīng)酯化反應(yīng)：_的反應(yīng)，如生成乙酸乙酯的反應(yīng)為

3、：_。問題思考3根據(jù)乙酸的結(jié)構(gòu)推斷乙酸的核磁共振氫譜有多少吸收峰？4羧酸與醇發(fā)生酯化反應(yīng)時羧酸和醇分別脫去什么基團(tuán)？怎樣證明？知識點三酯1定義羧酸分子羧基中的_被or取代后的產(chǎn)物叫做酯。簡寫為_。2物理性質(zhì)密度一般_水，并_溶于水，_有機(jī)溶劑。3水解反應(yīng)酯的重要化學(xué)性質(zhì)之一是可以發(fā)生水解反應(yīng)，生成相應(yīng)的_。(1)酸性條件下，乙酸乙酯的水解是_，化學(xué)方程式為_。(2)堿性條件下，乙酸乙酯的水解是_的，化學(xué)方程式為_。問題思考5濃硫酸在苯的硝化反應(yīng)、實驗室制乙烯、實驗室制乙酸乙酯中的作用分別是什么？一、醛1利用銀鏡反應(yīng)檢驗醛基時要注意什么？與新制的cu(oh)2懸濁液反應(yīng)時又要注意什么？2醛在有機(jī)

4、反應(yīng)中是一個非常重要的中間物質(zhì)，根據(jù)，推測a、b、c、d分別是什么類型的物質(zhì)？若d能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，a、b、c、d又具體是什么物質(zhì)？3根據(jù)，推測a、b、c、d分別是什么類型的物質(zhì)？若a完全燃燒后體積保持不變(h2o為氣態(tài))，a、b、c、d具體為什么物質(zhì)？典例導(dǎo)悟1已知cho具有較強(qiáng)還原性，橙花醛的結(jié)構(gòu)簡式是：。欲驗證分子中有碳碳雙鍵和醛基，甲、乙兩學(xué)生設(shè)計了如下方案：甲：取少量橙花醛滴加溴水；在反應(yīng)后的溶液中滴加銀氨溶液，水浴加熱。乙：取少量橙花醛滴加銀氨溶液，水浴加熱；在反應(yīng)后的溶液中先加稀硫酸酸化再滴加溴水。回答：(1)能達(dá)到實驗?zāi)康牡氖莀(填“甲”、“乙”或“甲、乙均可”)。(2)對不可行

5、方案說明原因(認(rèn)為均可的此題不答)_。(3)對可行方案：依據(jù)現(xiàn)象是_；反應(yīng)方程式是_。依據(jù)現(xiàn)象是_；反應(yīng)方程式是_。二、酯化反應(yīng)1如圖所示裝置制備乙酸乙酯，在制備中應(yīng)注意哪些事項？2酯化反應(yīng)有很多類型，可生成普通鏈酯、環(huán)酯、聚酯、內(nèi)酯(分子內(nèi)的酯化反應(yīng))等。請?zhí)顚懴铝锌瞻祝旱淅龑?dǎo)悟2酯是重要的有機(jī)合成中間體，廣泛應(yīng)用于溶劑、增塑劑、香料、黏合劑及印刷、紡織等工業(yè)。乙酸乙酯的實驗室和工業(yè)制法常采用如下反應(yīng)：ch3coohc2h5oh濃h2so4ch3cooc2h5h2o請根據(jù)要求回答下列問題：(1)欲提高乙酸的轉(zhuǎn)化率，可采取的措施有_、_等。(2)若用下圖所示的裝置來制備少量的乙酸乙酯，產(chǎn)率往往

6、偏低，其原因可能為_、_等。(3)此反應(yīng)以濃硫酸為催化劑，可能會造成_、_等問題。(4)目前對該反應(yīng)的催化劑進(jìn)行了新的探索，初步表明質(zhì)子酸離子液體可用作此反應(yīng)的催化劑，且能重復(fù)使用。實驗數(shù)據(jù)如下表所示(乙酸和乙醇以等物質(zhì)的量混合)。同一反應(yīng)時間同一反應(yīng)溫度反應(yīng)溫度/轉(zhuǎn)化率(%)選擇性(%)*反應(yīng)時間/h轉(zhuǎn)化率(%)選擇性(%)*4077.8100280.21006092.3100387.81008092.6100492.310012094.598.7693.0100*選擇性100%表示反應(yīng)生成的產(chǎn)物是乙酸乙酯和水根據(jù)表中數(shù)據(jù)，下列_(填字母)為該反應(yīng)的最佳條件。a120 ，4h b80 ，2h

7、c60 ，4h d40 ，3h當(dāng)反應(yīng)溫度達(dá)到120 時，反應(yīng)選擇性降低的原因可能為_。題組一羧酸的酸性與酯化反應(yīng)1(2010江蘇，9改編)阿魏酸在食品、醫(yī)藥等方面有著廣泛用途。一種合成阿魏酸的反應(yīng)可表示為：|下列說法正確的是()a可用酸性kmno4溶液檢測上述反應(yīng)是否有阿魏酸生成b香蘭素、阿魏酸均可與na2co3、naoh溶液反應(yīng)c通常條件下，香蘭素、阿魏酸都能發(fā)生取代、加成、消去反應(yīng)d與香蘭素互為同分異構(gòu)體，分子中有4種不同化學(xué)環(huán)境的氫，且能發(fā)生銀鏡反應(yīng)的酚類化合物共有3種2.(2010課標(biāo)全國卷，9)下列各組中的反應(yīng)，屬于同一反應(yīng)類型的是()a由溴丙烷水解制丙醇；由丙烯與水反應(yīng)制丙醇b由甲

8、苯硝化制對硝基甲苯；由甲苯氧化制苯甲酸c由氯代環(huán)己烷消去制環(huán)己烯；由丙烯加溴制1,2二溴丙烷d由乙酸和乙醇制乙酸乙酯；由苯甲酸乙酯水解制苯甲酸和乙醇題組二酯類的水解3(2010重慶理綜，11)貝諾酯是由阿司匹林、撲熱息痛經(jīng)化學(xué)法拼合制備的解熱鎮(zhèn)痛抗炎藥，其合成反應(yīng)式(反應(yīng)條件略去)如下：下列敘述錯誤的是()afecl3溶液可區(qū)別阿司匹林和撲熱息痛b1 mol阿司匹林最多可消耗2 mol naohc常溫下貝諾酯在水中的溶解度小于撲熱息痛dc6h7no是撲熱息痛發(fā)生類似酯水解反應(yīng)的產(chǎn)物4(2010四川理綜，11)中藥狼把草的成分之一m具有消炎殺菌作用，m的結(jié)構(gòu)如下所示：下列敘述正確的是()am的相

9、對分子質(zhì)量是180b1 mol m最多能與2 mol br2發(fā)生反應(yīng)cm與足量的naoh溶液發(fā)生反應(yīng)時，所得有機(jī)產(chǎn)物的化學(xué)式為c9h4o5na4d1 mol m與足量nahco3反應(yīng)能生成2 mol co2題號1234答案題組一醛1下列說法中，正確的是()a乙醛分子中的所有原子都在同一平面上b凡是能發(fā)生銀鏡反應(yīng)的有機(jī)物都是醛c醛類既能被氧化為羧酸，又能被還原為醇d完全燃燒等物質(zhì)的量的乙醛和乙醇，消耗氧氣的質(zhì)量相等2某學(xué)生做乙醛還原性的實驗，取1 moll1的cuso4溶液2 ml和0.4 moll1的naoh溶液4 ml，在一個試管內(nèi)混合后加入0.5 ml 40%的乙醛溶液加熱至沸騰，無磚紅色

10、沉淀，實驗失敗的原因是()anaoh不夠量 bcuso4不夠量c乙醛溶液太少 d加熱時間不夠3肉桂醛是一種食用香精，它廣泛用于牙膏、洗滌劑、糖果以及調(diào)味品中。工業(yè)上可通過下列反應(yīng)制備：(1)請推測b側(cè)鏈上可能發(fā)生反應(yīng)的類型：_。(任填兩種)(2)請寫出兩分子乙醛在上述條件下反應(yīng)的化學(xué)方程式：_。(3)請寫出同時滿足括號內(nèi)條件的b的所有同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式：_。(分子中不含羰基和羥基；是苯的對二取代物；除苯環(huán)外，不含其他環(huán)狀結(jié)構(gòu)。)題組二羧酸4一定質(zhì)量的某有機(jī)物和足量鈉反應(yīng)，可得va l氣體，等質(zhì)量的該有機(jī)物如果與足量小蘇打反應(yīng)，同溫同壓得到vb l氣體，若vavb，則該有機(jī)物可能是()ahoc

11、h2cooh bhoch2ch2chochooccooh dch3cooh5(2011洛陽模擬)結(jié)構(gòu)簡式如下圖所示的有機(jī)物，下列反應(yīng)類型中能夠發(fā)生的是()取代加成消去水解酯化中和氧化加聚a bc d除外均可題組三酯6某中性有機(jī)物c8h16o2在稀硫酸作用下加熱得到m和n兩種物質(zhì)，n經(jīng)氧化最終可得m，則該中性有機(jī)物的結(jié)構(gòu)可能有()a1種 b2種 c3種 d4種題號12456答案7.(2011貴陽質(zhì)檢)已知化合物a中各元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為c 37.5%，h 4.2%和o 58.3%。請?zhí)羁眨?1)0.01 mol a在空氣中充分燃燒需消耗氧氣1.01 l(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，則a的分子式是_；(2)實驗表

12、明：a不能發(fā)生銀鏡反應(yīng)。1 mol a與足量的碳酸氫鈉溶液反應(yīng)可放出3 mol二氧化碳。在濃硫酸催化下，a與乙酸可發(fā)生酯化反應(yīng)。核磁共振氫譜表明a分子中有4個氫處于完全相同的化學(xué)環(huán)境。則a的結(jié)構(gòu)簡式是_；(3)在濃硫酸催化和適宜的反應(yīng)條件下，a與足量的乙醇反應(yīng)生成b(c12h20o7)，b只有兩種官能團(tuán)，其數(shù)目比為31。由a生成b的反應(yīng)類型是_，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是_；題組四實驗探究8(2011廈門質(zhì)檢)某化學(xué)小組以苯甲酸為原料，制取苯甲酸甲酯，已知有關(guān)物質(zhì)的沸點如下表：物質(zhì)甲醇苯甲酸苯甲酸甲酯沸點/64.7249199.6.合成苯甲酸甲酯粗產(chǎn)品在圓底燒瓶中加入12.2 g苯甲酸和20 ml甲

13、醇(密度約為0.79 gcm3)，再小心加入3 ml濃硫酸，混勻后，投入幾塊碎瓷片，小心加熱使反應(yīng)完全，得苯甲酸甲酯粗產(chǎn)品。(1)濃硫酸的作用是_；若反應(yīng)產(chǎn)物水分子中有同位素18o，寫出能表示反應(yīng)前后18o位置的化學(xué)方程式：_。(2)甲和乙兩位同學(xué)分別設(shè)計了如圖所示的兩套實驗室合成苯甲酸甲酯的裝置(夾持儀器和加熱儀器均已略去)。根據(jù)有機(jī)物的沸點，最好采用_裝置(填“甲”或“乙”)，理由是_。(3)反應(yīng)物ch3oh應(yīng)過量，理由是_。.粗產(chǎn)品的精制(4)苯甲酸甲酯粗產(chǎn)品中往往含有少量甲醇、苯甲酸和水等，現(xiàn)擬用下列流程圖進(jìn)行精制，請在流程圖中方括號內(nèi)填入操作方法的名稱。 (5)以上流程圖中加入na2

14、co3溶液后，放入分液漏斗中振蕩，靜置，要得到有機(jī)層，其具體操作是_。(6)通過計算，苯甲酸甲酯的產(chǎn)率為_。學(xué)案59醛、羧酸、酯【課前準(zhǔn)備區(qū)】知識點一1烴基醛基2.顏色氣味狀態(tài)密度水溶性甲醛無色刺激性氣味氣體易溶于水乙醛無色刺激性氣味液體比水小與水互溶3.(1)ch3cho2ag(nh3)2ohch3coonh42ag3nh3h2och3cho2cu(oh)2ch3coohcu2o2h2o2ch3choo22ch3cooh(2)ch3choh2ch3ch2oh知識點二1烴基羧基2(1)脂肪酸芳香酸(2)一元羧酸二元羧酸多元羧酸3(1)強(qiáng)烈刺激性易溶4(1)ch3cooh ch3cooh變紅zn

15、2ch3cooh(ch3coo)2znh2cu(oh)22ch3cooh(ch3coo)2cu2h2o(2)酸和醇作用生成酯和水ch3coohch3ch2oh濃硫酸ch3cooc2h5h2o知識點三1ohrcoor2小于難易溶于3酸和醇(1)可逆反應(yīng)ch3cooc2h5h2o濃硫酸ch3coohc2h5oh(2)不可逆ch3cooc2h5naohch3coonac2h5oh問題思考1甲醛只有1個，乙醛有2個。2含cho的有機(jī)物如醛類、甲酸、甲酸鹽、甲酸某酯、葡萄糖、麥芽糖都可與上述二者發(fā)生反應(yīng)。3有2個吸收峰。4羧酸脫去oh，醇脫去h，可用18o原子作示蹤原子，證明其脫水方式：ch3coohc

16、2hoh濃硫酸ch3co18oc2h5h2o。5在制乙烯的實驗中作催化劑和脫水劑。在苯的硝化反應(yīng)和制乙酸乙酯的實驗中作催化劑和吸水劑。【課堂活動區(qū)】一、1.(1)銀鏡反應(yīng)時要注意：試管內(nèi)壁必須潔凈；必須水浴加熱，不可用酒精燈直接加熱；加熱時不可振蕩和搖動試管；須用新配制的銀氨溶液；配制銀氨溶液時，向agno3溶液中滴加稀氨水要邊滴邊振蕩，使最初的沉淀恰好溶解為止。(2)與新制的cu(oh)2懸濁液反應(yīng)時要注意：硫酸銅與堿反應(yīng)時，堿過量制取氫氧化銅；將混合液加熱到沸騰才有明顯磚紅色沉淀。2a為醇，b為醛，c為羧酸，d為酯。若d能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，則a為ch3oh，b為hcho，c為hcooh，d為h

17、cooch3。3a為醛，b為羧酸，c為醇，d為酯。當(dāng)a燃燒前后體積不變時，a為hcho，b為hcooh，c為ch3oh，d為hcooch3。二、1.(1)加入試劑的順序為c2h5oh濃h2so4ch3cooh。(2)用盛na2co3飽和溶液的試管收集生成的乙酸乙酯，一方面中和蒸發(fā)出來的ch3cooh，溶解蒸發(fā)出來的乙醇；另一方面降低乙酸乙酯的溶解度，有利于酯的分離。(3)導(dǎo)管不能插入到na2co3溶液中，以防止發(fā)生倒吸。(4)加熱時要用小火均勻加熱，防止乙醇和乙酸大量揮發(fā)，液體劇烈沸騰。典例導(dǎo)悟1(1)乙(2)cho有較強(qiáng)的還原性，若先加溴水(br2)，則br2會將cho和均氧化，達(dá)不到實驗?zāi)?/p>

18、的(3)產(chǎn)生銀鏡(ch3)2c=chch2ch2c(ch3)=chcho2ag(nh3)2oh(ch3)2c=chch2ch2c(ch3)=chcoonh43nh32agh2o溴水褪色(ch3)2c=chch2ch2c(ch3)=chcoonh42br2(ch3)2cbrchbrch2ch2c(ch3)brchbrcoonh4解析解答本題的關(guān)鍵是確定醛基和碳碳雙鍵檢驗的先后順序。由于溴水(br2)也能氧化醛基(cho)，所以必須先用銀氨溶液檢驗醛基(cho)；又因為銀氨溶液氧化醛基后溶液為堿性，所以應(yīng)先酸化后再加溴水檢驗碳碳雙鍵。2(1)增大乙醇的濃度移去生成的乙酸乙酯(2)原料來不及反應(yīng)就被

19、蒸出溫度過高，發(fā)生了副反應(yīng)(3)產(chǎn)生大量的酸性廢液(或造成環(huán)境污染)部分原料碳化催化劑重復(fù)使用困難催化效果不理想(任填兩種)(4)c乙醇脫水生成了乙醚解析(1)酯化反應(yīng)是一個可逆反應(yīng)，欲提高乙酸的轉(zhuǎn)化率，可以增大乙醇的濃度或及時移去生成物等。(2)因乙醇、乙酸都易揮發(fā)，而圖中裝置豎直導(dǎo)管太短，冷凝效果不好，原料來不及反應(yīng)就被蒸出，溫度過高發(fā)生副反應(yīng)，這些因素都會導(dǎo)致產(chǎn)率偏低。(3)濃h2so4除具有催化作用外，還具有強(qiáng)氧化性和脫水性，因此可能造成產(chǎn)生大量的酸性廢液、造成環(huán)境污染、部分原料碳化、催化效果不理想等。(4)從表中可以看出，同一反應(yīng)時間60 時的轉(zhuǎn)化率遠(yuǎn)大于40 而接近80 ，所以60

20、 時最合適，而以同一反應(yīng)溫度下的不同反應(yīng)時間來看，4小時轉(zhuǎn)化率已較高，接近6小時的轉(zhuǎn)化率，故選c。當(dāng)反應(yīng)溫度達(dá)120 時反應(yīng)選擇性降低，則說明發(fā)生了副反應(yīng)，因此只能推斷其可能原因為乙醇脫水生成了乙醚?！菊n后練習(xí)區(qū)】高考集訓(xùn)1b2da項，溴丙烷水解制丙醇為水解反應(yīng)或取代反應(yīng)，丙烯水化制丙醇為加成反應(yīng)；b項，甲苯硝化制對硝基甲苯為取代反應(yīng)或硝化反應(yīng)，甲苯制苯甲酸為氧化反應(yīng)；c項，氯代環(huán)己烷制環(huán)己烯為消去反應(yīng)，丙烯加溴制1,2二溴丙烷為加成反應(yīng)；d項，乙酸和乙醇制乙酸乙酯為取代反應(yīng)或酯化反應(yīng)，苯甲酸乙酯制苯甲酸和乙醇為取代反應(yīng)或水解反應(yīng)，故d項符合題意。3ba選項中，撲熱息痛中含有酚羥基，阿司匹林中不含，故可用fecl3溶液區(qū)別；1 mol阿司匹林最多消耗3 mol naoh，故b項錯誤；c項中的貝諾酯比撲熱息痛分子大，而且沒有親水基團(tuán)，溶解度要??；d選項中，撲熱息痛中存在，可發(fā)生類似酯水解反應(yīng)生成c6h7no。4c考點集訓(xùn)1c2a由于ch3cho和新制cu(oh)2懸濁液的反應(yīng)必須在堿性條件下進(jìn)行即用cuso4和naoh制備cu(oh)2時需naoh過量，所以本實驗失敗的原因是naoh不足。3. (1)加成反應(yīng)氧化反應(yīng)還原反應(yīng)(任填兩種)(2)2ch3choch3chchchoh2o解析(1