人教版高考化学一轮复习 第5节 乙酸 羟酸和酯课件 大纲人教

1、第十三章 烃的衍生物 第五节 乙酸 羧酸和酯复习目标展示 1.了解乙酸的结构、性质和用途，掌握乙酸乙酯的制取方法及 羧酸和醇发生酯化反应的一般规律。 2.掌握羧酸的结构、性质与用途，理解酯的制取方法及反应规 律。此类试题内容主要包括：（1）羧酸的结构特点及重要性质（酸性、酯化反应）；（2）乙酸的化学性质及物理性质；（3）酯的制取以及重要反应（水解）； 试题以选择题和填空题的形式出现，前者考查乙酸及其他羧酸 的性质、结构和用途，后者主要考查与羧酸有关的有机合成反 应及相关有机物合成的知识。2022/7/30 星期六1知识点1 乙酸问题1：乙酸的组成和结构特点？1.结构：分子式 ，结构简式 ，官能

2、团 是 。问题2：乙酸的物理性质和化学性质？2.物理性质：乙酸是一种有 气味的无色液体，温度低 于16.6时，凝结成像冰一样的晶体，故无水乙酸又叫 ，易溶于水和乙醇。3.化学性质（1）弱酸性：CH3COOH + （酸性,能使 紫色石蕊试液变红）。CH3COOHCH3COOHCOOH刺激性冰醋酸CH3COO-H+2022/7/30 星期六22022/7/30 星期六3(2)酯化反应：CH3COOHCH3CH2OH H2O ， 和 起作用，生成 和 的反 应叫做酯化反应。浓H2SO4的作用： 、 。【思维延伸】 酯化反应的反应机理和实质 羧酸分子脱羧基上的羟基，醇分子脱羟基上的氢原子，羟基 和氢原

3、子结合生成水，其余部分相互结合生成酯。简称“羧脱 羟基醇脱氢，生成产物酯和水”。可用18O原子作示踪原子， 证明酯化反应的机理如下：酯水催化剂催化剂酸醇2022/7/30 星期六4知识点2 羧酸问题3：羧酸的通式和通性？4.饱和一元羧酸通式： （n1），或 （n0）；酸性：饱和一元羧酸随碳原子数 的增加，酸性 。CnH2nO2CnH2n+1COOH减弱2022/7/30 星期六55.化学性质：与乙酸相似，具有 ，能发生 反应。问题4：甲酸的结构和性质特点？6.几种特殊的羧酸（1）甲酸 结构：分子式是CH2O2，结构式是 ，官能团 是 和 。物理性质： 色有 气味的液体，有腐蚀性， 溶于水。化学

4、性质：兼有 （含CHO）和 （含COOH）的性质，如 +NaOH + ，酸性酯化COOH无刺激性易醛羧酸HCOONaH2O2022/7/30 星期六6 。（2）不饱和羧酸：分子中含有C C或C C和COOH,具有 羧酸和不饱和烃的性质，如丙烯酸（CH2 CHCOOH）、肉 桂酸（ CH CHCOOH）。【思维延伸】 羧酸的分类方法CO2+2Ag+4NH3+2H2O2022/7/30 星期六7知识点3 酯类问题5：酯类的概念？其通式和通性？其结构特征及同分异构现象？7.概念： 与 作用失水而生成的一类化合物，它含有的 官能团为 。8.同分异构体：饱和一元羧酸与饱和一元醇形成的酯的通式为 （n0,

5、m1）或 （n2）,碳原子数相同的饱和一元羧酸与酯互为同分异构体。醇羧酸CnH2nO22022/7/30 星期六89.性质（1）物理性质：一般酯的密度比水 ，难溶于水，易溶于乙 醇、乙醚等有机溶剂，低级酯是具有 气味的液体。（2）化学性质水解反应（以乙酸乙酯为例） 碱性条件： 。酸性条件： 。小芳香2022/7/30 星期六9【思维延伸】 酯的水解反应是酯化反应的逆反应,酯水解时的断键位置如 右所示： (酯化时形成的键断裂),无机酸或 碱对两个反应都可起催化作用，可通过改变反 应条件实现 对反应方向的控制。(1)酯化反应选用浓H2SO4作催化剂， 同时浓硫酸又作为吸水剂，有利于反应向酯化方向进

6、行。 (2)酯的水解反应选用NaOH作催化剂，同时中和羧 酸，可 使酯的水解反应完全。(3)H2SO4只起催化作用，不能 使酯 化反应完全，也不能使酯的水解反应完全，书写方程式 时要用“ ”表示水解时选用稀硫酸有利于向水解方向 进行。 2022/7/30 星期六10考点1 乙酸乙酯的制备1.实验原理 CH3COOH+CH3CH2OH CH3COOCH2CH3+H2O。2.实验装置（如图所示）3.实验现象：收集试管内液体分层，上层是透明的油状液体，有 果香味。2022/7/30 星期六11要点深化制备乙酸乙酯有关问题分析（1）生成乙酸乙酯反应的特点：反应很慢，即反应速率很 小。反应是可逆的，反应

7、生成的乙酸乙酯在同样的条件下又 部分地发生水解反应，生成乙酸和乙醇。（2）生成乙酸乙酯反应的条件及其意义：加热的主要目的是 提高反应速率，其次是使生成的乙酸乙酯挥发，有利于收集， 提高乙醇、乙酸的转化率。以浓硫酸做催化剂，提高反应速 率。以浓硫酸做吸水剂，使平衡右移，提高乙醇、乙酸的转 化率。2022/7/30 星期六12（3）实验室里制取乙酸乙酯时要注意：化学药品加入大试管时，应先加入乙醇，再慢慢加入浓硫酸，然后再加入无水醋酸，切勿先加浓硫酸，以免溶液飞溅发生事故。为防止反应物发生暴沸，加热前应加入几粒沸石（或碎瓷片）。加热要先小火加热，后大火加热。导气管末端勿浸入液体内，以防液体倒吸。（4

8、）饱和Na2CO3溶液的作用：中和乙酸。溶解乙醇。减少乙酸乙酯的溶解。2022/7/30 星期六13【例1】可用图示装置制取乙酸乙酯（酒精 灯等在图中均已略去）。请填空： （1）试管a中需要加入浓硫酸、冰醋酸 和乙醇各2 mL，正确的加入顺序及操作 是 。 （2）为防止a中的液体在实验时发生暴沸,在加热前应采取 的措施是 。 （3）实验中加热试管a的目的是： ； 。 先加入2 mL乙醇，然后边摇动试管 边慢慢加入2 mL浓硫酸，再加入2 mL冰醋酸在试管a中加入几粒沸石（或碎瓷片）加快反应速率及时将产物乙酸乙酯蒸出，以利于平衡向生成乙酸乙酯的方向移动2022/7/30 星期六14（4）试管b中

9、加有饱和Na2CO3溶液，其作用是 。（5）反应结束后，振荡试管b，静置，观察到的现象是 。解析：本题实验装置基本上直接来源于教材中乙酸乙酯的制备装置，主要考查实验的反应原理、实验现象、实验操作及简单的实验设计能力等，反映了试题回归教材的动向。吸收随乙酸乙酯蒸出的少量酸性物质和乙醇，降低乙酸乙酯的溶解度b中液体分层，上层是透明的油状液体2022/7/30 星期六15变式练习1.如右图所示，在试管甲中先加入2 mL 95%的 乙醇，并边摇动边缓缓加入2 mL浓硫酸，充 分摇匀，冷却后再加入2 g无水乙酸钠，用玻 璃棒充分搅拌后将试管固定在铁架台上。在 试管乙中加入5 mL饱和碳酸钠溶液，按图连接

10、装置，用酒精 灯对试管甲加热，当观察到试管乙中有明显现象时停止实 验。试回答： (1)试管乙中观察到的现象 是 。（2）加入浓硫酸的目的是 。液体分层，上层是透明的油状液体制乙酸；做催化剂和吸水剂2022/7/30 星期六16（3）该实验中使用球形管除起冷凝作用外，另一重要作用 是 。（4）试管乙中饱和碳酸钠溶液的作用 是 。考点2 酯化反应类型和生成酯的类型1.一元羧酸和一元醇的酯化反应防止倒吸有利于分层和除去酯中混有的杂质2022/7/30 星期六172.一元羧酸与二元醇或二元羧酸与一元醇间的酯化反应3.无机含氧酸与醇形成无机酸酯+2022/7/30 星期六184.高级脂肪酸与甘油形成油脂

11、5.多元醇与多元羧酸发生酯化反应形成环酯。2022/7/30 星期六196.羟基酸的酯化反应（1）分子间的酯化反应2022/7/30 星期六20（2）分子内的酯化反应2022/7/30 星期六21要点深化1.烃的羟基衍生物比较物质结构简式羟基氢原子活泼性酸性与钠反应与NaOH的反应与NaHCO2的反应乙醇CH3CH2OH增强中性能不能不能苯酚C6H5OH很弱,比H2CO2弱能能不能乙酸CH3COOH强于H2CO2能能能2022/7/30 星期六222.烃的羰基衍生物比较物质结构简式C O键稳定性与H2加成其他性质乙醛CH2CHO易断裂能醛基中CH键易被氧化乙酸CH3COOH难断裂不能羟基中CO

12、键易断裂乙酸乙酯CH3COOC2H5难断裂不能酯链中CO键易断裂2022/7/30 星期六23【例2】（2008天津卷）某天然有机化合物A仅含C、H、O元 素，与A相关的反应框图如下：2022/7/30 星期六24（1）写出下列反应的反应类型： SA第步反应 、BD 、 DE第步反应 、AP 。（2）B所含官能团的名称是 。（3）写出A、P、E、S的结构简式： A： 、取代(或水解)反应加成反应消去反应酯化(或取代)反应碳碳双键、羧基2022/7/30 星期六25P： E： 、 S： 。、2022/7/30 星期六26(4)写出在浓H2SO4存在并加热的条件下,F与足量乙醇反应的化学方程式:

13、。(5)写出与D具有相同官能团的D的所有同分异构体的结构简式： 2022/7/30 星期六27解析：框图中给出了G的分子式为C4H4O4Na2，其是由F与足量NaHCO3反应而得到的，结合该化学式不难推出：G为二元羧酸钠；F是由B加成H2而产生，说明B中应含有碳碳双键或碳碳三键，故G应无支链，只能为：NaOOCCH2CH2COONa，则F为：HOOCCH2CH2COOH，B为：HOOCCH CHCOOH或HOOCC CCOOH;根据DE过程中数据变化为276114162，由此不难想到，D消去2 mol HBr生成E，推知B为：HOOCCH CHCOOH，D为 ，E为： ，由B向前推理并结合其他

14、信息(A的相对分子质量为134，由S水解产生)可知S为：2022/7/30 星期六282022/7/30 星期六29变式练习2.某有机化合物X（C7H8O）与另一有机化合物Y发生如下反应 生成化合物Z（C11H14O2）:X+Y Z+H2O。 （1）X是下列化合物之一，已知X不能与FeCl3溶液发生显色 反应，则X是 （ ）2022/7/30 星期六30（2）Y的分子式是 ，可能的结构简式 是 和 。（3）Y有多种同分异构体，其中的一种同分异构体E发生银镜 反应后，其产物经酸化可得到F（C4H8O3）。F可发生反 应： 该反应的类型 是 ，E的结构简式 是 。（4）若Y与E具有相同的碳链，则Z

15、的结构简式为 。C4H8O2 CH3CH2CH2COOH CH3CH(CH3)COOH 酯化反应(或取代反应) HOCH2CH2CH2CHO 2022/7/30 星期六31客观题 酯的水解反应不仅仅是酯的性质，因反应条件不同和 水解产物不同而表现出多变的后续反应，酯的碱性条 件下水解的耗碱量就是后续反应考查的最佳角度， 用来考查对典型官能团的准确判断。【考题一】1 mol 与 足量的NaOH溶液充分反应，消耗NaOH的物质的量为（ ） A.6 mol B.5 mol C.4 mol D.3 mol2022/7/30 星期六32审题视点：（1）仔细审视结构简式中酯基数目。（2）认真分析酯基水解产

16、生官能团的性质，是审题的要点。（3）在原有官能团中，除酯基外，还有哪些官能团能和NaOH 反应。思路点拨：根据有机物的结构简式知，1 mol有机物含有1 mol酚羟基、1 mol酚酯基、1 mol醇酯基、1 mol醇羟基，其中1 mol酚羟基消耗1 mol NaOH、1 mol酚酯基水解消耗2 molNaOH，1 mol醇酯基水解消耗1 mol NaOH，醇不能与碱反应。故1 mol该有机物最多消耗4 mol NaOH。标准答案：C2022/7/30 星期六33高分解密 本题易混淆酚酯基和醇酯基，不理解氢氧化钠在酯水解反应 中所起的作用，没有考虑水解生成酚羟基与碱能反应，或忽 视醇羟基和酚羟基

17、的区别，醇不能与碱反应等。在有机反应 中，能与氢氧化钠反应的有机物有：（1）羧酸，发生中和反 应；（2）酚，发生中和反应（3）酯，实质中和羧酸（若酚 酯，中和产物酚和羧酸）；（4）卤代烃，实质是中和X。 值得注意：酚酯与氢氧化钠溶液反应生成羧酸钠和酚钠。中 学有机化学中易混官能团有：（1）醇羟基、酚羟基和羧基中 的羟基；（2）酚酯基和醇酯基；（3）醛基与羰基。在平时 学习中，注意区别与总结。2022/7/30 星期六34主观题 酯类作为烃的含氧衍生物转化关系链条中的终点物 质，具有极高的知识综合性，使多种衍生物的性质应 用达到了新的高度，有机试题凭借酯类集成了有机物 典型性质的关系和规律。【考

18、题二】（16分）肉桂酸甲酯M，常用 于调制具有草莓、葡萄、樱桃、香子 兰等香味的食用香精。M属于芳香族 化合物，苯环上只含一个直支链，能 发生加聚反应和水解反应。测得M的摩尔质量为 162 gmol-1，只含碳、氢、氧，且原子个数之比为 551。2022/7/30 星期六35（1）肉桂酸甲酯的结构简式是 。（2）G为肉桂酸甲酯的一种同分异构体，其分子结构模型如图 所示（图中球与球之间连线表示单键或双键）。G的结构简式 为 。（3）用芳香烃A为原料合成G的路线如下：2022/7/30 星期六36化合物E中的官能团有 （填名称）。E F的反应类型是 ，F G的化学方程式为 。写出符合下列条件的F的

19、同分异构体的结构简式（只写一种） 。苯环、羧基、羟基消去反应2022/7/30 星期六37i.分子内含苯环，且苯环上只有一个支链；ii.在催化剂作用下，1 mol该物质与足量氢气充分反应，最多消耗5 mol H2；iii.它不能发生水解反应。框图中D到F的转化，先发生催化氧化、后发生消去反应，能不能先发生消去反应，后发生催化氧化？ （填“能”或“不能”）；理由是 。不能因为OH直接相连的碳原子上没有氢原子，该醇羟基不能被催化氧化，如果先消去，生成碳碳双键，在醛催化氧化过程中，碳碳双键也会被氧化，导致副产物增多2022/7/30 星期六38点评错误原因：（1）分子式求算不准，得出错误结构简式。（

20、2）限制条件下，结构的判断能力差。（3）醇羟基的氧化是有结构前提的，该醇不能被氧化。（4）在转化过程中，要保护某些官能团，故反应的顺序选择极 为重要。（5）该同学答案中G的结构简式漏写碳碳双键；苯环做为官能 团未写出；FG的化学方程式未写出；简答表达显然不准确， 似是而非，醛基易被氧化为羧基。2022/7/30 星期六39点拨（1）肉桂酸甲酯的最简式为C5H5O，设它的分子式为（C5H5O）n，M=162 gmol-1,（60+5+16）n=162，n=2，故 它的分子式为C10H10O2。结合题意知，肉桂酸甲酯分子中含 有苯环、酯基（COO）和碳碳双键，因为苯环上只含一 个直支链，故苯环上的

21、直支链为CH CHCOOCH3。（2）根据球棍模型知，黑球表示碳原子，白球表示氢原子，花 球表示氧原子。根据碳原子形成四个共价键（一个双键视为两 个共价键），氧原子形成两个共价键，氢原子形成一个共价键 推知G的结构简式。（3）根据框图中的反应条件、化学式和 结构简式知，A到B发生加成反应，B到C发生水解反应，C到2022/7/30 星期六40D是醇羟基发生催化氧化反应，D到E是醛基发生催化氧化反应，E到F发生消去反应，F到G发生酯化反应。A、B、C、E、F的结构简式分别为：2022/7/30 星期六41作答与批改实录2022/7/30 星期六42题后反思有机物推断技巧：推断有机物可以采用顺向思

22、维法，即由反应物推断中间产物，最后推知最终产物的结构。当已知反应物的结构式或分子式时，可以采用顺向思维法推断。逆向思维法推断有机物结构，即由产物向反应物推断。当反应物未知，产物或中间产物的结构已知，可以采用逆推法。如本题推断F的结构简式时可采用逆推法。在解答综合题时，往往需要顺向思维法、逆向思维法的综合运用，也称为综合法。在有机合成中，保护官能团就是设计路线使指定官能团发生反应，避免其他官能团发生反应。例如利用烯醇制烯醛，先利用烯醇与HX发生加成反应，后醇被催化氧化制醛，最后发生消去反应得烯醛。与HX先加成、后消去的目的是保护碳碳双键。2022/7/30 星期六431.（5分）（2007上海能力测试）人剧烈运动，骨骼肌组织会 供氧不足，导致葡萄糖无氧氧化，产生大量酸性物质 （分子式为C3H6O3），如果该物质过度堆积于腿部，会引起 肌肉酸痛，体现该物质酸性的基团是（ ） A.羟基B.甲基 C.乙基D.羧基 解析：羧基能发生电离产生H+。 答案：D2022/7/30 星期六442.（5分）（改编）如图是某有机分子的比例 模型，黑色的是碳原子，白色的是氢原子， 灰色的是氧原子。该物质不具有的性质 是 （ ） A.与氢氧化钠反应B.与稀硫酸反应 C.发生酯化反应D.发生取代反应 解