第三章烴的含氧衍生物第三節(jié)羧酸酯

第三章烴的含氧衍生物第三節(jié)羧酸酯第1頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期一自然界中的有機(jī)酸

我們常常會(huì)吃到一些酸味較濃的食物，這些食物為什么有酸味？你能舉例嗎？

如食醋含有乙酸，檸檬含有檸檬酸，蘋果含有蘋果酸，葡萄含有酒石酸，酸奶中含有乳酸，大家觀察它們的結(jié)構(gòu)，為什么它們都有酸味呢？

檸檬酸HO—C—COOHCH2—COOHCH2—COOH蘋果酸，又名2－羥基丁二酸

第2頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期一草酸：人體中維生素C的一種代謝物。甘氨酸氧化脫氨而生成的乙醛酸，如進(jìn)一步代謝障礙也可氧化成草酸，甚至可與鈣離子結(jié)合沉淀而致尿路結(jié)石。各種植物都含有草酸，以菠菜、茶葉中含量多。可從草酰乙酸水解，異檸檬酸降解等方式生成。草酸晶體【活動(dòng)1】給下列有機(jī)羧酸進(jìn)行合適的分類。蟻酸HCOOH第3頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期一一、羧酸：1、羧酸的定義：從結(jié)構(gòu)上看，由烴基和羧基相連組成的有機(jī)物。2、羧酸的分類（1）按與羧基相連的烴基的不同脂肪酸芳香酸CH3COOH（C17H35COOH）苯甲酸（C6H5COOH）硬脂酸R-COOH軟脂酸（C15H31COOH）第4頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期一（2）按羧基數(shù)目一元羧酸二元羧酸多元羧酸油酸（C17H33COOH）乙二酸（HOOC-COOH）飽和羧酸、不飽和羧酸（3）按烴基飽和程度3、通式(飽和一元羧酸)

：CnH2nO2

或CnH2n+1COOH（n≥1）或R-COOHHO—C—COOHCH2—COOHCH2—COOH油酸（C17H33COOH）第5頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期一幾種重要的羧酸

除乙酸外的其它酸：（1）甲酸：HCOOH（2）苯甲酸：C6H5-COOH（3）乙二酸：HOOC-COOH第6頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期一分析氫譜圖寫出乙酸的結(jié)構(gòu)式。二、羧酸代表物——乙酸羧基上的氫甲基上的氫

吸收峰較強(qiáng)的為甲基氫，較弱的為羧基氫，二者面積比約為3：1第7頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

1、乙酸結(jié)構(gòu)分子式結(jié)構(gòu)式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式官能團(tuán)C2H4O2HO|

‖

H—C—C—O—H|H

CH3COOH羧基：—C—OH（或—COOH）O寫出乙酸各類結(jié)構(gòu)表達(dá)式——第8頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期一2、物理性質(zhì)常溫下為無(wú)色液體強(qiáng)烈刺激性氣味與水、酒精以任意比互溶氣味：色態(tài)：溶解性：熔沸點(diǎn)：熔點(diǎn)：16.6℃，易結(jié)成冰一樣的晶體。（冰醋酸由此得名）沸點(diǎn)：117.9℃【請(qǐng)回憶】歸納出乙酸的物理性質(zhì)第9頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

OCH3COH分析結(jié)構(gòu)，了解斷鍵方式OH

OCH3C（弱酸性）（酯化反應(yīng)）【請(qǐng)回憶】：歸納出乙酸的化學(xué)性質(zhì)第10頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期一【思考1】請(qǐng)同學(xué)們?cè)囌f(shuō)出幾種可以檢驗(yàn)醋酸具有酸性的方法。1.使石蕊試液變紅2.與活潑金屬置換出氫氣3.與堿發(fā)生中和反應(yīng)4.與堿性氧化物反應(yīng)5.能與部分鹽(如碳酸鹽)反應(yīng)【思考2】醋酸可以除去水垢，說(shuō)明其酸性比碳酸的酸性強(qiáng)。前面我們學(xué)習(xí)了苯酚也有酸性，那乙酸、碳酸、苯酚的酸性誰(shuí)強(qiáng)呢?

請(qǐng)按提供的儀器(課本P60的科學(xué)探究)，能否自己設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)方案來(lái)證明它們?nèi)咚嵝詮?qiáng)弱?

3、化學(xué)性質(zhì)：A、乙酸的酸的通性:

CH3COOHCH3COO－+H+第11頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期一科學(xué)探究碳酸鈉固體乙酸溶液苯酚鈉溶液酸性：Na2CO3+2CH3COOH2CH3COONa+CO2↑+H2O乙酸>碳酸>苯酚教材P60探究1第12頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期一醇、酚、羧酸中羥基的比較代表物結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式羥基氫的活潑性酸性與鈉反應(yīng)與NaOH的反應(yīng)與Na2CO3的反應(yīng)與NaHCO3的反應(yīng)乙醇CH3CH2OH苯酚C6H5OH乙酸CH3COOH比碳酸弱比碳酸強(qiáng)能能能能能不能不能不能能，不產(chǎn)生CO2不能能能增強(qiáng)中性第13頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期一酯化反應(yīng)：醇和酸起作用，生成酯和水的反應(yīng).飽和碳酸鈉溶液乙醇、乙酸、濃硫酸【復(fù)習(xí)】乙醇與乙酸發(fā)生酯化反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)過(guò)程,復(fù)習(xí)實(shí)驗(yàn)的有關(guān)知識(shí)。第14頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期一【實(shí)驗(yàn)3-4】必修2

【步驟】1、組裝儀器，并檢查裝置的氣密性。

2、加藥品：向一支試管中加入3mL乙醇，然后邊搖動(dòng)試管邊慢慢加入2mL濃硫酸和2mL冰醋酸。

3、連接好裝置，用酒精燈小心均勻地加熱試管3min－5min，產(chǎn)生的蒸氣經(jīng)導(dǎo)管通到飽和碳酸鈉溶液的液面上。這時(shí)可看到有透明的油狀液體產(chǎn)生并可聞到香味。

4、停止實(shí)驗(yàn)，撤裝置，并分離提純產(chǎn)物乙酸乙酯?！緦?shí)驗(yàn)現(xiàn)象】

溶液分層，上層有無(wú)色透明的油狀液體產(chǎn)生,并有香味。第15頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期一1、藥品混合順序？濃硫酸的作用是：2、得到的反應(yīng)產(chǎn)物是否純凈？主要雜質(zhì)有哪些？3、飽和Na2CO3溶液有什么作用？4、為什么導(dǎo)管不插入飽和Na2CO3溶液中？不純凈；主要含乙酸、乙醇。①中和乙酸

②溶解乙醇。③降低酯在水中的溶解度，以便使酯分層析出。防止受熱不勻發(fā)生倒吸。飽和碳酸鈉溶液乙醇、乙酸、濃硫酸有無(wú)其它防倒吸的方法？催化劑、吸水劑【思考】乙醇-濃硫酸-冰醋酸濃硫酸的作用：催化劑（加快反應(yīng)速率）、吸水劑（使可逆反應(yīng)向生成乙酸乙酯的方向移動(dòng)）。第16頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期一幾種可防倒吸的裝置：第17頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期一【思考】5、加熱的目的：加快反應(yīng)速率、及時(shí)將產(chǎn)物乙酸乙酯蒸出以利于可逆反應(yīng)向生成乙酸乙酯的方向移動(dòng)。（注意：加熱時(shí)須小火均勻進(jìn)行，這是為了減少乙醇的揮發(fā)，并防止副反應(yīng)發(fā)生生成醚。）

6、試管要與桌面成45°角，且試管中的液體不能超過(guò)試管體積的三分之一。

7、導(dǎo)氣管兼起冷凝和導(dǎo)氣作用。

導(dǎo)氣管伸到飽和碳酸鈉溶液液面上的目的：防止受熱不均引起倒吸。第18頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期一飽和碳酸鈉溶液乙醇、乙酸、濃硫酸思考與交流

乙酸與乙醇的酯化反應(yīng)是可逆的，在制取乙酸乙酯的實(shí)驗(yàn)中，如果要提高乙酸乙酯的產(chǎn)率，你認(rèn)為應(yīng)當(dāng)采取哪些措施？(1)由于乙酸乙酯的沸點(diǎn)比乙酸、乙醇都低，因此從反應(yīng)物中不斷蒸出乙酸乙酯可提高其產(chǎn)率。(2)使用過(guò)量的乙醇，可提高乙酸轉(zhuǎn)化為乙酸乙酯的產(chǎn)率。根據(jù)化學(xué)平衡原理，提高乙酸乙酯產(chǎn)率的措施有：(3)使用濃H2SO4作吸水劑，提高乙醇、乙酸的轉(zhuǎn)化率。第19頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期一【科學(xué)探究2】

P61

根據(jù)酯化反應(yīng)的定義，生成1個(gè)水分子需要一個(gè)羥基與一個(gè)氫原子生成一個(gè)水分子。脫水時(shí)有下面兩種可能方式，你能設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案來(lái)證明是哪一種嗎?

第20頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期一P61科學(xué)探究酯化反應(yīng)的過(guò)程O濃H2SO4O

B、CH3—C—OH+H—O—C2H5

CH3—C—O—C2H5+H2O濃H2SO4A、CH3—C—O—H+HO—C2H5

CH3—C—O—C2H5+H2OOO酸脫羥基，醇脫氫酸脫氫，醇脫羥基同位素原子示蹤法第21頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期一同位素原子示蹤法：酯化反應(yīng)——酸跟醇起反應(yīng)脫水后生成酯和水的反應(yīng)。a．反應(yīng)機(jī)理：羧酸脫羥基醇脫氫

b．酯化反應(yīng)可看作是取代反應(yīng)，也可看作是分子間脫水的反應(yīng)。

第22頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期一4、乙酸的用途

重要化工原料，生產(chǎn)醋酸纖維、合成纖維、噴漆溶劑、香料、染料、醫(yī)藥、農(nóng)藥等。5、乙酸的制法a、發(fā)酵法：制食用醋b、乙烯氧化法：第23頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期一常見的高級(jí)脂肪酸名稱分子式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式狀態(tài)硬脂酸C18H36O2C17H35COOH固態(tài)軟脂酸C16H32O2C15H31COOH固態(tài)油酸C18H34O2C17H33COOH液態(tài)（1）酸性（2）酯化反應(yīng)（3）油酸加成第24頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第25頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期一三、幾種常見的羧酸甲酸除具有酸的性質(zhì)外，還有醛的性質(zhì)OH—C—O—H俗稱蟻酸，無(wú)色有強(qiáng)烈刺激性的液體，可與水混溶，也能溶于乙醇、乙醚等有機(jī)溶劑，有毒性。甲酸第26頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期一HCOOH+2Ag（NH3）2OH→（NH4）2CO3+2Ag↓+2NH3+H2O△HCOOH+2Cu（OH）2

→CO2↑+Cu2O↓+3H2O△【討論】請(qǐng)用一種試劑鑒別下面四種有機(jī)物？乙醇、乙醛、乙酸、甲酸新制Cu(OH)2懸濁液寫出甲酸相應(yīng)的反應(yīng)第27頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期一乙二酸HOOC-COOH

【物性】俗稱“草酸”，無(wú)色透明晶體，通常含兩個(gè)結(jié)晶水，（(COOH)2?２H2O），加熱至100℃時(shí)失水成無(wú)水草酸，易溶于水和乙醇，溶于乙醚等有機(jī)溶劑。第28頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期一乙二酸+2H2O【化性】草酸是最簡(jiǎn)單的飽和二元羧酸，是二元羧酸中酸性最強(qiáng)的，它具有一些特殊的化學(xué)性質(zhì)。能使酸性高錳酸鉀溶液褪色、可作漂白劑?！鞯?9頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期一【知識(shí)遷移】寫出下列酸和醇的酯化反應(yīng)C2H5O—NO2+H2OCH3COOCH3+H2OCH3COOH+HOCH3濃H2SO4C2H5OH+HO—NO2濃H2SO4硝酸乙酯乙酸甲酯足量濃H2SO4濃H2SO4+2H2O

二乙酸乙二酯環(huán)乙二酸乙二酯第30頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期一苯甲酸C6H5COOH(安息香酸)白色固體，微溶于水?！舅嵝浴?/p>

HOOC-COOH>HCOOH>C6H5COOH>CH3COOH

。COOH未成熟的梅子、李子、杏子等水果中,含有草酸、安息香酸等成分。第31頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

請(qǐng)寫出以水、空氣、乙烯為原料制取乙酸乙酯的相關(guān)化學(xué)方程式：【知識(shí)遷移】CH2=CH2+H2OCH3CH2OH高溫、高壓催化劑CH3COOC2H5+H2O

濃H2SO4

△CH3COOH+C2H5OHCu或Ag2CH3CHO+2H2O2CH3CH2OH+O2催化劑△2CH3COOH2CH3CHO+O2（2CH2=CH2+O22CH3CHO）高溫、高壓

催化劑第32頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期一自然界中的有機(jī)酯丁酸乙酯戊酸戊酯乙酸異戊酯CH3(CH2)2COOCH2CH3CH3(CH2)3COO(CH2)4CH3CH3CH3COO(CH2)2CHCH3資料卡片第33頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期一【復(fù)習(xí)提問(wèn)】請(qǐng)寫出乙酸跟甲醇在有濃硫酸存在并加熱的條件下,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式

,上述反應(yīng)叫做

反應(yīng);生成的有機(jī)物名稱叫

,

結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是

,

生成物中的水是由

.結(jié)合而成的.酯化反應(yīng)乙酸甲酯

OCH3C—OCH3乙酸脫羥基甲醇脫羥基氫

OOCH3C—OH+H—OCH3CH3C—OCH3+H2O濃H2SO4四、酯第34頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期一1、定義：3、通式：

酯是羧酸分子羧基中的-OH被-OR′取代后的產(chǎn)物。酯的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式或一般通式:2、命名:(R可以是烴基或H原子,

而R′只能是烴基,可與R相同也可不同)某酸某酯(根據(jù)酸和醇的名稱來(lái)命名)RCOOR′

ORC-O-R′‖與飽和一元羧酸互為同分異構(gòu)體CnH2nO2第35頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期一【練一練】說(shuō)出下列化合物的名稱：（1）CH3COOCH2CH3

（2）HCOOCH2CH3

（3）CH3CH2O—NO2酯的命名——“某酸某酯”

第36頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

根據(jù)酸的不同分為：有機(jī)酸酯和無(wú)機(jī)酸酯。或根據(jù)羧酸分子中羧基的數(shù)目分為：一元酸酯、二元酸酯（如乙二酸二乙酯）、多元酸酯(如油脂)。4、分類第37頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期一5、酯的物理性質(zhì)

低級(jí)酯有香味，密度比水小，不溶于水，易溶有機(jī)溶劑，可作溶劑?！舅伎肌恳掖寂c氫溴酸加熱能否生成酯？討論無(wú)機(jī)酸生成酯的條件是什么？無(wú)機(jī)酸生成酯需含氧酸。第38頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期一五、酯代表物——乙酸乙酯1、乙酸乙酯的分子組成和結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：CH3COOCH2CH3

化學(xué)式：C4H8O2乙酸乙酯（C4H8O2）的核磁共振氫譜圖吸收強(qiáng)度43210乙酸乙酯的核磁共振氫譜圖應(yīng)怎樣表現(xiàn)?第39頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期一P62【探究實(shí)驗(yàn)】請(qǐng)你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，探討乙酸乙酯在中性、酸性和堿性溶中，以及不同溫度下的水解速率。

試管編號(hào)123實(shí)驗(yàn)步驟1向試管內(nèi)加6滴乙酸乙酯，再加5.5mL蒸餾水。振蕩均勻向試管內(nèi)加6滴乙酸乙酯再加稀硫酸(1︰5)0.5mL；蒸餾水5mL。振蕩均勻向試管內(nèi)加6滴乙酸乙酯，再加30％的NaOH溶液0.5mL,蒸餾水5mL振蕩均勻?qū)嶒?yàn)步驟2將三支試管同時(shí)放入70～80℃的水浴里加熱約5min，聞各試管里乙酸乙酯的氣味實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論第40頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期一科學(xué)探究

請(qǐng)你填寫實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)論。環(huán)境中性酸性堿性溫度常溫加熱常溫加熱常溫加熱相同時(shí)間內(nèi)酯層消失速度結(jié)論無(wú)變化無(wú)明顯變化層厚減小較慢層厚減小較快完全消失較快完全消失快1、酯在堿性條件下水解速率最快，其次是酸性條件，中性條件下幾乎不水解；在強(qiáng)堿的溶液中酯水解趨于完全。2、溫度越高，酯水解程度越大。（水解反應(yīng)是吸熱反應(yīng)）第41頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期一【思考】（1）酯為什么在中性條件下難水解，而在酸、堿性條件下易水解？酯的水解反應(yīng)在酸性條件好，還是堿性條件好？（2）酯化反應(yīng)稀H2SO4和NaOH溶液哪種作催化劑好？為什么？（用濃H2SO4？

）第42頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期一OCH3C-OH+H-OC2H5=OCH3C-O-C2H5+H2O=

濃H2SO4

△2、乙酸乙酯的水解OCH3C-O-C2H5+H2O=

稀H2SO4

△OCH3C-OH+C2H5OH=OCH3C-O-C2H5+H2O=NaOH△OCH3C-OH+C2H5OH=OCH3C-O-C2H5+NaOH=△OCH3C-ONa+C2H5OH=第43頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期一CH3COOC2H5+H2O

稀H2SO4

△CH3COOH+C2H5OH酯在無(wú)機(jī)酸、堿催化下，均能發(fā)生水解反應(yīng)，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。