山東省濰坊市第二中學(xué)高中化學(xué)選修五2.4.1 時(shí)羧酸的衍生物學(xué)案（無答案）

1、.*; 羧酸的衍生物案例探究 制肥皂的關(guān)鍵問題是各種原料的配料比和皂化反響進(jìn)展程度。通常制皂所用油脂都是混合油脂，即用各種不同來源的油脂經(jīng)過實(shí)驗(yàn)，確定一個(gè)恰當(dāng)?shù)谋?。皂化時(shí)堿的用量一般為混合油脂質(zhì)量分?jǐn)?shù)的15%以上。皂化進(jìn)展得愈完全，游離的堿和油脂的含量愈少，肥皂的質(zhì)量也愈高。 皂化作用完成后加鹽鹽析，肥皂即凝結(jié)在液面上。 制取肥皂時(shí)，還參加多種填料，主要有: 松香: 先把松香跟Na2CO3作用制得松香皂，然后混入制皂的混合油脂中，它有增加肥皂泡沫等的作用。 水玻璃: 能增加水對(duì)紡織品的潤濕作用，對(duì)肥皂有防腐作用。 陶土或高嶺土: 能增加洗滌時(shí)的摩擦力。 香料或消毒藥物等。 考慮: 1. 油脂屬

2、于酯類嗎? 2. 酯類具有什么化學(xué)性質(zhì)？自學(xué)導(dǎo)引 羧酸衍生物 1 定義 羧酸分子中 _ 上的 _ 被其他原子或原子團(tuán)取代得到的產(chǎn)物稱為羧酸衍生物。其中羧酸分子中的 _ 去掉 _ 后剩余的官能團(tuán)稱為?；?。常見的羧酸衍生物有酰鹵、酸酐、酯、酰胺等。 2 幾種常見的羧酸衍生物_乙酰氯_乙酸酐_乙酸乙酯_乙酰胺 3 酯 酯的相對(duì)密度一般比水 _ ， _ 于水，易溶于 _ 。 _ 是有香味的液體，許多食品都加以相應(yīng)的酯。油脂是 _ ，很多香精、藥物本身即是酯。 酯的水解 在 _ 催化的條件下，酯可以發(fā)生水解反響生成相應(yīng)的 _ 和 _ 。酯的水解反響是酯化反響的 _ 。_ + _ 酯在堿性條件下的水解程度

3、 _ 在酸性條件下的水解程度，其主要原因是在堿性條件下，酯水解后的產(chǎn)物 _ 可以與 _ 發(fā)生反響，使 _ 濃度減小，即減小了 _ ，化學(xué)平衡向 _ 挪動(dòng)，所以酯的水解程度加大。 同樣道理，以羧酸和醇制備酯時(shí)，要進(jìn)步酯的產(chǎn)率，往往通過增加 _ 來實(shí)現(xiàn)，即使用 _ 的酸或過量的醇，這要根據(jù)哪一種反響物容易得到、本錢較低又易于回收來選擇。另一種方法是不斷從反響體系中移去生成的酯或水以使平衡向 _ 挪動(dòng)。答案 1 羧基羥基羧基羥基 3 小難溶有機(jī)溶劑低級(jí)酯高級(jí)脂肪酸的甘油酯酸或堿酸醇逆反響RCOOHROH 大于羧酸堿羧酸生成物的濃度正反響方向 一種反響物的用量過量酯化反響方向疑難剖析 一、酯 酯的重要

4、化學(xué)性質(zhì)是水解反響，它是酯化反響的逆反響，是吸熱反響。 此外，酯還能發(fā)生酯交換反響。 【例1】 羧酸酯RCOOR在催化劑存在時(shí)可和醇ROH發(fā)生如下反響 R、R是兩種不同的烴基 。 RCOOR+ ROH RCOOR+ ROH 此反響稱為酯交換反響，常用于有機(jī)合成中。在合成維綸的過程中，有一步是把聚乙酸乙烯酯 轉(zhuǎn)化成聚乙烯醇，這一步是用過量的CH3OH進(jìn)展酯交換反響來實(shí)現(xiàn)的。 1 反響中甲醇為什么要過量？ _ 。 2 寫出聚乙烯醇的構(gòu)造簡式: _ 。 3 寫出聚乙酸乙烯酯與甲醇進(jìn)展酯交換反響的化學(xué)方程式: _ 。 思路分析: 此題考察酯交換反響，并從化學(xué)平衡角度分析反響物用量對(duì)化學(xué)平衡的影響。增大

5、反響物的濃度，會(huì)使化學(xué)平衡向右挪動(dòng)。 答案: 1 增大反響物的濃度，使化學(xué)平衡向右挪動(dòng) 思維啟示: 酯交換反響為可逆反響，要注意從化學(xué)平衡的角度分析。 二、羧酸的衍生物 羧酸分子中羧基上的羥基被其他原子或原子團(tuán)取代得到的產(chǎn)物叫做羧酸衍生物。羧酸分子中的羧基去掉羥基后剩余的基團(tuán)稱為?；?。 羧酸衍生物的分子由酰基與鹵素原子、氨基等基團(tuán)連接構(gòu)成。 常見的羧酸衍生物有酰鹵、酸酐、酯、酰胺等。 【例2】 化合物的“ 中的“OH被鹵原子取代所得的化合物稱為酰鹵，以下化合物中可以看作酰鹵的是 A. HCOFB. CCl4 C. COCl2D. CH2ClCOOH 思路分析: 按照題目給出的酰鹵定義，分別將4

6、個(gè)選項(xiàng)有機(jī)物分子中的鹵原子用“OH替代，并加以分析判斷。從選項(xiàng)A可得到構(gòu)造式HCOOH，這是甲酸，顯然選項(xiàng)A稱為甲酸氟，它是一種酰鹵。從選項(xiàng)C可以得到 ，這是碳酸以兩個(gè)氯原子取代了其分子中的兩個(gè)羥基而得 ，選項(xiàng)C是酰鹵，稱為碳酰氯，俗名光氣，有劇毒，是重要的有機(jī)合成中間體。 答案: AC 三、酯的水解的條件 在3支試管里各參加6滴乙酸乙酯，向第一支試管里加蒸餾水5.5 mL；向第二支試管里加稀硫酸 15 0.5 mL、蒸餾水5 mL;向第三支試管里參加30%的NaOH溶液 0.5 mL、蒸餾水5 mL。振蕩均勻后，把三支試管都放入 7080 的水浴里加熱。 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象: 幾分鐘后，第三支試管里乙

7、酸乙酯的氣味消失了；第二支試管里還有一點(diǎn)兒乙酸乙酯的氣味；第一支試管里乙酸乙酯的氣味沒有多大變化。 實(shí)驗(yàn)結(jié)論: 第一支試管里乙酸乙酯未水解，第二支試管里大多數(shù)乙酸乙酯已水解，第三支試管里乙酸乙酯全部水解。 實(shí)驗(yàn)原理: CH3COOC2H5 + H2O CH3COOH + CH3CH2OH 反響機(jī)理: 在水解反響中，乙酸乙酯分子里斷裂的化學(xué)鍵是 中的 鍵，即形成的是哪個(gè)鍵，斷開的就是哪個(gè)鍵。 注意: 由乙酸與乙醇的酯化反響，可知乙酸乙酯的水解反響是可逆反響，反響在一定條件下到達(dá)化學(xué)平衡狀態(tài)。 催化劑是無機(jī)酸、堿。當(dāng)用堿作催化劑時(shí)，堿與水解生成的乙酸發(fā)生中和反響，可使水解趨于完全: CH3COOC

8、2H5 + NaOH CH3COONa + CH3CH2OH。 乙酸乙酯的水解反響又屬于取代反響，其他酯也能發(fā)生這樣的化學(xué)反響。 酯化反響與水解反響的比較: 酯化反響水解反響反響關(guān)系CH3COOH + CH3CH2OHCH3COOC2H5 + H2O催化劑濃硫酸稀硫酸或NaOH溶液 【例3】 1 具有支鏈的化合物A的分子式為C4H6O2，A可以使Br2的四氯化碳溶液褪色。1 mol A和1 mol NaHCO3能完全反響，那么A的構(gòu)造簡式是 _ 。寫出與A具有一樣官能團(tuán)的A的所有同分異構(gòu)體的構(gòu)造簡式 _ 。 2 化合物B含有C、H、O三種元素，相對(duì)分子質(zhì)量為60，其中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為60%，氫的

9、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為13. 33%。B在催化劑Cu的作用下被氧化成C，C能發(fā)生銀鏡反響，那么B的構(gòu)造簡式是 _ 。 3 D在NaOH水溶液中加熱反響，可生成A的鈉鹽和B，相應(yīng)的化學(xué)反響方程式是 _ 。 思路分析: 1 根據(jù)“1 mol A和1 mol NaHCO3 能完全反響，故A中含有一個(gè)COOH；又根據(jù)“具有支鏈的化合物A的分子式為C4H6O2，A可以使Br2的四氯化碳溶液褪色，故A中應(yīng)該含有一個(gè) ，所以，A的構(gòu)造簡式為 。 2 由信息可得: 一個(gè)B分子中含C、H、O原子個(gè)數(shù)分別為: N C = =3 N H = =8 N O = =1 所以，B的分子式為C3H8O。 又根據(jù)“B在催化劑Cu的作用下

10、被氧化成C，C能發(fā)生銀鏡反響，故B的構(gòu)造簡式為CH3CH2CH2OH，C的構(gòu)造簡式為CH3CH2CHO。 3 根據(jù)“D在NaOH水溶液中加熱反響，可生成A 的鈉鹽和B CH3CH2CH2OH ，由此可推得D的構(gòu)造簡式為 ,故反響的化學(xué)方程式為 CH2CHCH2COOH、CH3CHCHCOOH 2 CH3CH2CH2OH 思維啟示: 此題涉及分子式確實(shí)定、分子構(gòu)造的推測、同分異構(gòu)體的分析等根本概念和根本計(jì)算，還涉及加成、氧化、酯的水解、中和等反響，知識(shí)覆蓋面很廣。解題過程既需要正向思維，又需要逆向思維。所以是一道知識(shí)和才能并重的題。拓展遷移 拓展點(diǎn)1: 油脂的組成和構(gòu)造、性質(zhì) 1 油脂是由多種高級(jí)脂肪酸跟甘油生成的甘油酯。其構(gòu)造式如下: 假設(shè)R1、R2、R3一樣，為單甘油酯；假設(shè)不同那么為混甘油酯。 評(píng)注: 1 天然油脂大都是混甘油酯。 2 油脂的相對(duì)分子質(zhì)量較大，但不是高分子化合