3.4.1羧酸导学案高二下学期化学人教版选择性必修3

第四节羧酸羧酸衍生物第一课时羧酸素养目标：1.证据推理与模型认知：能基于分子结构证据推理羧酸的化学性质。2.科学探究与创新意识：能对乙酸的性质进行验证，结合分子结构进行探究。3.科学态度与社会责任：能认识到羧酸的用途，体会化学学科的社会价值。教学重、难点：重点：乙酸的酸性及酯化反应等化学性质难点：正确表征相关的化学反应一、自主预习(对照教材，完成学案)二、新课导入三、合作探究·深入学习（对照学案分组讨论、同步板书）四、聚焦展示学习目标一：羧酸的定义与分类1．定义：羧酸是由____和____相连构成的化合物。如：2．通式：________，官能团：________。3．分类(1)按分子中烃基的结构分类eq\a\vs4\al\co1(羧酸)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(脂肪酸\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(低级脂肪酸：如乙酸：,高级脂肪酸\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(硬脂酸：,软脂酸：C15H31COOH,油酸：)))),芳香酸：如苯甲酸：，俗名安,息香酸))(2)按分子中羧基的数目分类4．通性：羧酸分子中都含有____官能团，因此都具有____性，都能发生酯化反应。【针对训练】1．羧酸是一类非常重要的有机物，下列关于羧酸的说法中正确的是（）A．羧酸在常温常压下均为液态物质B．羧酸的通式为CnH2n＋2O2C．羧酸的官能团为—COOHD．只有链烃基与羧基相连的化合物才叫羧酸学习目标二：常见的羧酸（阅读教材第71页内容，完成下列填空内容）名称甲酸苯甲酸乙二酸俗称蚁酸安息香酸草酸结构简式_______物理性质无色、有刺激性气味的液体，有腐蚀性，能与水、乙醇等互溶无色晶体，易升华，微溶于水，易溶于乙醇无色晶体，通常含有两分子结晶水，可溶于水和乙醇化学性质既表现__的性质，又表现出性质表现羧酸的性质表现羧酸的性质用途工业上可用作，也是合成医药、农药和染料等的原料用于合成香料、药物等，它的钠盐是常用的化学分析中常用的，也是重要的化工原料【针对训练】2．下列有机物中，不属于羧酸的是（）乙二酸 B．苯甲酸 C．石炭酸 D．硬脂酸学习目标三：羧酸的物理性质与官能团结构1、物理性质【阅读与思考】观察教材第72页表34内容，思考饱和一元羧酸的熔、沸点有什么规律？1.甲酸、乙酸等分子中碳原子数较少的羧酸能够与水______。2.随着分子中碳原子数的增加，一元羧酸在水中的溶解度迅速____，甚至不溶于水，其沸点也逐渐______。3.高级脂肪酸是_______水的_____固体。4.羧酸与相对分子质量相当的其他有机化合物相比，沸点_____，这与羧酸分子间可以形成____有关。【针对训练】3．网络趣味图片“一脸辛酸”，是在人脸上重复画满了辛酸的键线式结构。下列有关辛酸的叙述正确的是（）A．辛酸在常温下呈气态B．辛酸的酸性比醋酸强C．辛酸和油酸（C17H33COOH）二者属于同系物D．辛酸的同分异构体（CH3）3CCH（CH3）CH2COOH的化学名称为3，4，4一三甲基戊酸学习目标四：羧酸的化学性质（一）——酸性【微观探析】官能团结构特点及断键方式羧酸的化学性质主要取决于羧基官能团。由于受氧原子电负性较大等因素的影响，当羧酸发生化学反应时，羧基结构中下面两个部位的化学键容易断裂：当O－H断裂时，会解离出____，使羧酸表现出________；当C－O断裂时，－OH可以被其他基团________，生成____、酰胺等羧酸衍生物。【实验探究】羧酸的酸性1.酸性：（课本P73探究：羧酸的酸性）（1）甲酸、苯甲酸和乙二酸的酸性（2）比较乙酸、碳酸和苯酚酸性强弱①实验装置②实验现象B中：；C中：③相关方程式，，。④实验结论结合现象，根据强酸制弱酸的规律可知，酸性：>>【针对训练】4．利用右图所示装置进行下列实验，能得出相应实验结论的是（）选项①②③实验结论A稀盐酸MnO2石蕊溶液石蕊溶液先变红后褪色B浓硫酸蔗糖品红浓硫酸有脱水性、氧化性C稀盐酸Na2SO3Ba(NO3)2溶液生成BaSO3白色沉淀D醋酸Na2CO3苯酚钠溶液酸性：醋酸＞碳酸＞苯酚学习目标五：羧酸的化学性质（二）——取代反应2.取代反应：=1\*GB3①乙酸与乙醇的酯化反应方程式：。②原理：用同位素示踪法探究酯化反应中的脱水方式。用含有示踪原子的CH3CHeq\o\al(18,2)OH与CH3COOH反应，化学方程式为。③酯化反应是可逆反应，浓硫酸在此反应中作，；酯化反应时，羧基脱—OH，醇羟基脱H。【思考与讨论】在制取乙酸乙酯的实验中，如果要提高乙酸乙酯的产率，你认为应当采取哪些措施？请结合化学反应原理的有关知识进行说明。(1)乙酸乙酯的沸点比乙酸和乙醇的低，加热反应体系，不断蒸出，降低生成物浓度，平衡移，提高乙酸乙酯产率。(2)浓硫酸使生成的减少，促使平稀右移，提高乙酸乙酯产率。(3)使用过量的，也可以使平稀右移，提高乙酸乙酯产率。【针对训练】5．实验室用乙酸、乙醇和浓硫酸制取乙酸乙酯的装置如图。下列说法中，不正确的是（）A．右侧试管中导管不伸入液面下，是为了防止倒吸B．实验前先加入浓硫酸，再缓缓加入乙醇和冰醋酸C．及时将乙酸乙酯蒸出，促进平衡向正反应方向移动D．饱和Na2CO3溶液可除去产品中混有的乙酸、乙醇五、总结提升六、课堂测评1、乙酸是一种典型的有机酸，调味品食醋中含有一定浓度的醋酸。下列说法错误的是（）A.往白醋溶液中滴入紫色石蕊试液，溶液将变红B.往热水瓶内胆中加入适量的食醋，可去除水垢C.制取乙酸乙酯时，乙酸分子中的氢被乙基取代D.乙酸是一种弱酸，但其酸性比碳酸的酸性强2、某有机物的结构如右图，这种有机物不可能具有的性质是（）A.能跟NaOH溶液反应B.能使酸性KMnO4溶液褪色C.能发生酯化反应D.能发生水解反应3、（选做）乙酸的结构式如右图，其发生下列反应时断键部位正确的是（）①乙酸的电离,是a键断裂②乙酸与乙醇发生酯化反应，是b键断裂③在红磷存在时，与的反应：，c键断裂④乙酸生成乙酸酐的反应：，是a、b键断裂A．①②③ B．①②③④ C．②③④ D．①③④4、化合物A最早发现于酸牛奶中，它是人体内糖类代谢的中间体，可由马铃薯、玉米等发酵制得。A的钙盐是人们喜爱的补钙剂之一。A在某种催化剂的作用下发生氧化反应，其产物不能发生银镜反应。在浓硫酸作用下，A可发生如图所示的反应：请回答下列问题：(1)化合物A、B、D的结构简式________________、________________、________________。(2)写出下列化学方程式并标明反应类型：A→E_______________________________________，________反应；A→F（选做）__________________________________________，________反应。羧酸（答案）学习目标一：1．烃基羧基2．R—COOH—COOH3．(1)CH3COOHC17H35COOHC17H33COOH(2)HCOOH蚁酸HOOC—COOH草酸4．羧基酸【针对训练】1．【答案】C【解析】A．含C原子数较多的羧酸常温常压下为固体，A错误；B．饱和一元羧酸的通式为CnH2nO2，B错误；C．羧酸分子中一定含有羧基COOH，故其官能团为COOH，C正确；D．由烃基和羧基相连的有机化合物称之为羧酸，不一定是链烃基，也可以是环烃基，D错误；学习目标二：、无色、刺激性气味、液体、晶体、晶体；羧酸、醛；还原剂、食品防腐剂、还原剂【针对训练】2．【答案】C【解析】要确定有机物是否为羧酸，需要看有机物中是否含有羧基，乙二酸、苯甲酸和硬脂酸均含有羧基，属于羧酸类。而石炭酸即苯酚，含有酚羟基，属于酚类，故答案选C。学习目标三：互溶、减小、升高、不溶于水、蜡状固体、较高、氢键【针对训练】3．【答案】D【解析】A、辛酸的相对分子质量大于乙酸，辛酸的熔沸点高于乙酸，乙酸常温下呈液态，辛酸在常温下不呈气态，选项A错误；B、随着碳原子数的增加，饱和一元羧酸的酸性减弱，故辛酸的酸性比醋酸弱，选项B错误；C.辛酸为C7H15COOH，为饱和一元酸，油酸（C17H33COOH）为不饱和一元酸，二者官能团不相同，不属于同系物，选项C错误；D、根据官能团位置最小给主链碳原子编号，所以结构简式（CH3）3CCH（CH3）CH2COOH的名称为3,4,4一三甲基戊酸，选项D正确；学习目标四：1.H+、酸性、取代、酯;（1）变红色酸性（2）有气泡产生、溶液变浑浊乙酸碳酸苯酚【针对训练】4．【答案】B【解析】试题分析：A．二氧化锰与浓盐酸反应需要加热，图中缺少加热装置，故A错误；B．蔗糖与浓硫酸混合，蔗糖脱水得到C与浓硫酸发生氧化还原反应生成二氧化硫，二氧化硫能够使品红褪色，则由实验可知浓硫酸具有脱水性、氧化性，故B正确；C．稀盐酸与亚硫酸钠生成二氧化硫，在③中二氧化硫与Ba(NO3)2溶液发生氧化还原反应生成硫酸钡，则结论不合理，如二氧化硫与氯化钡不反应，故C错误；D．醋酸易挥发，则③中可能发生醋酸与苯酚钠的反应，则不能比较酸性碳酸＞苯酚，故D错误；故选B。学习目标五：催化剂和吸水剂【思考与讨论】(1)乙酸乙酯、生成物、右、产率。(2)水(3)乙醇【针对训练】5．【答案】B【解析】A．制取的乙酸乙酯中常常混有乙醇、乙酸，产物通入饱和碳酸钠溶液中以除去，但乙酸与碳酸钠较快反应、乙醇极易溶于水，会发生倒吸，所以试管中导管不伸入液面下，故A正确；B．浓硫酸密度较大、吸水放热，所以混合时先加密度小的乙醇，再加密度大的浓硫酸，且最后加冰醋酸，试剂顺序不能颠倒，故B错误；C．乙醇、乙酸转化为乙酸乙酯的反应为可逆反应，及时将乙酸乙酯蒸出，促进平衡向正反应方向移动，提高产率，故C正确；D．饱和碳酸钠作用是吸收乙醇、除去乙酸，使乙酸乙酯分层，然后采用分液法将乙酸乙酯从混合物中分离出来，故D正确；【课堂测评】1.【答案】C【解析】白醋中含有乙酸，乙酸是一种弱酸，滴入紫色石蕊试液，溶液将变红，A正确；乙酸的酸性比碳酸的酸性强，所以往热水瓶内胆中加入适量的食醋，醋酸能够与碳酸钙反应生成醋酸钙和二氧化碳，可去除水垢，B正确；酯化反应酸脱羟基，醇脱氢，即乙酸分子中的羟基被乙基取代，C错误；由B选项中的分析，乙酸是一种弱酸，但其酸性比碳酸的酸性强，D正确。2.【答案】D【解析】碳碳双键能使酸性KMnO4溶液褪色，—COOH能与NaOH溶液反应，能发生酯化反应