【2019】人教版高中化学选择性必修3第三章 第四节 羧酸 羧酸衍生物 教学设计

人教版(2019)高中化学选择性必修3第三章第四节羧酸羧酸衍生物教第1课时羧酸【教材分析】本节课学习羧酸的性质，以乙酸为代表物，了解羧酸的组成与结构，理解羧酸的化学性质及应用。学生能够基于官能团、化学键的特点分析羧酸的化学性质，能描述和分析羧酸的重要反应，能书写相应的化学方程式。通过实验探究乙酸、碳酸、苯酚的酸性强弱及乙酸乙酯的制备，认识反应条件控制的重要性，了解同位素示踪法在酯化反应反应机理分析中的应用，逐渐形成科学探究与创新意识的学科素养。学科素养1.认识羧酸的官能团与组成，能对简单羧酸1.宏观辨识与微观探析：基于官能团、化学键的特点2.科学探究与创新意识：通过实验探究乙酸、碳酸、苯酚的酸性强弱及乙酸乙酯的制备，认识反应条件控制的重要性，了解同位素示踪法在酯化反应反应机理分析3.科学态度与社会责任：通过结合生产、生活实际了教学难点：羧酸酸性强弱的比较，酯化反应中有机化合物的断键规律讲义教具自然界的许多动植物中含有有机酸，例如，蚁酸(甲酸)、安息香酸(苯甲酸)、草酸(乙二酸)等。有些有机酸分子中既含有羧基也含有羟基，所以又叫做羟基酸，它们既具有羟基的性质，也具有羧基的性质。例如，乳酸、柠檬酸、苹果酸等。阅读课本，完成下列问题1.羧酸的定义及官能团2.饱和一元脂肪酸的通式4.列举生活中常见的羧酸，总结其性质及其用途。5.阅读表3-4,总结羧酸的物理性质及其递变规律。名称结构简式熔点/℃沸点/℃甲酸8乙酸丙酸正丁酸十八酸(硬脂酸)苯甲酸【讲解】3.羧酸的分类脂肪酸，如甲酸、乙酸脂肪酸，如甲酸、乙酸按烃基按羧基4.蚂蚁和蜜蜂分泌物中的甲酸；衣服上沾上蓝墨水可用草酸洗涤；在食品包装袋的配料表上经常出现的食品防腐剂苯甲酸钠和山梨酸钾；以下消炎药中也含有羧酸或羧酸盐。名称甲酸乙二酸蚁酸安息香酸结构简式物理性质体，有腐蚀性，能与水、乙无色晶体，易升华，微溶于水，易分子结晶水，可溶于水第2页共22页5.羧5.羧酸的物理性质醇等互溶化学性质既表现羧酸的性质，又表现醛的性质表现羧酸的性质表现羧酸的性质工业上可用作还原剂，也是合成医药、农药和染料等的原料常用的食品防腐剂化学分析中常用的还原剂，也是重要的化工原料(1)甲酸、乙酸等分子中碳原子数较少的羧酸能够与水互溶。(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减小，甚至不溶于水，其沸点也逐渐升高。(4)羧酸与相对分子质量相当的其他有机化合物相比，沸点较高，这与羧酸分子间可以形成氢键有关。复习回顾：乙酸的分子式、结构式、结构简探究一：羧酸的酸性1、设计实验证明羧酸具有酸性甲酸、苯甲酸和乙二酸的酸性实验对象甲酸苯甲酸乙二酸①分别取0.01mol·L¹三种酸溶液，滴入紫色石蕊溶液②分别取0.01mol·L¹三种酸溶液，测pH①紫色石蕊溶液变红色；②pH大于2结论甲酸、苯甲酸和乙二酸具有弱酸性2、设计实验证比较乙酸、碳酸和苯酚酸性强弱第4页共22页乙酸溶液固体B实验现象结合现象，根据强酸制弱酸的规律可知，酸性：乙酸>碳酸>苯酚分子中羟基的氢原子结合成水，其余部分相互结合成酯，其反应可用化学方程式表示如下：3.酯化反应反应规律：羧基脱—OH,醇羟基脱H。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1、浓硫酸的作用：吸水剂和催化剂，吸收生成的水，有利于2、加热，乙酸乙酯挥发，减少生成物的浓度，平衡正向移动，提高产率。任务三：羧酸的化学性质探究H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H 醇酚物质比较项目逐渐增强极难电离微弱电离部分电离中性与Na反应反应放出H₂反应放出H₂反应放出H₂与NaOH反应不反应与NaHCO₃反应不反应不反应反应放出CO₂②低级羧酸能使紫色石蕊溶液变红，醇、酚、高1.下列关于乙酸的说法中正确的是()A.通常状况下乙酸是有刺激性气味的液体B.乙酸分子中4个氢原子均在同一平面上C.乙酸在常温下能发生酯化反应D.乙酸酸性较弱，不能使石蕊试液变红【解析】B.乙酸的结构简式为CH₃COOH,分子中含有甲基，甲基上的氢原子不可能在同一平面上，故BC.乙酸在浓硫酸作用下加热发生酯化反应，故C错误；D.乙酸为弱酸，但可使石蕊试液变红，故D错误。2.下列关于乙酸的说法不正确的是()A.乙酸是一种重要的有机酸，且具有强烈的刺激性气味C.无水乙酸又称冰醋酸，它是纯净物D.乙酸易溶于水和乙醇【解析】A.乙酸是一种重要的有机酸，是有刺激性气味的液体，故A正确；D.乙酸中的—COOH能与水或乙醇形成氢键，所以乙酸易溶于水和乙醇，故D正确。【解析】B.水垢的主要成分是CaCO₃和Mg(OH)₂,溶于醋酸但不与酒精反应，故B不选；故选C。4.下列有关化学用语的表示中正确的是()D.分子式为C₃H₁₂的有机物有3种第9页共22页(4①羧基；②BD【解析】(1)淀粉或纤维素完全水解得到M为葡萄糖，分子式为C₆H₁₂0₆,葡萄糖在酒化酶作用下得到第10页共22页间断裂，即a断裂；;反应类②乙醇发生催化氧化生成乙醛，反应方程式为,乙醇(4①乙酸的结构简式为CH₃COOH,官能团的名称为羧基；②A单位时间里，生成1mol乙酸乙酯，同时生成1mol水，都表示正反应方向速率，故A错误；B.单位时间里，生成1mol乙酸乙酯，同时生成1mol乙酸，表示正逆反应速率相等，故B正确；C.单位时间里，消耗1mol乙醇，同时消耗1mol乙酸，都表示正反应方向速率，故C错误；D.正反应的速率与逆反应的速率相等，达到化学平衡，故DE.混合物中各物质的物质的量相等，不能表示达到平衡状态(5)乙酸乙酯和丁酸互为同分异构体，分子式为C₄H₈O₂,丁酸有正丁酸和异丁酸两种结构。本节课学习羧酸的性质，以乙酸为代表物，了解羧酸的组成与结构，用，培养“变化观念与平衡思想”的核心素养。学生能够基于官能团、化学键的特点分析羧酸的化学性质，能描述和分析羧酸的重要反应，能书写相应的化学方程式，逐渐形成宏观辨识与的学科素养。通过实验探究乙酸、碳酸、苯酚的酸性强弱及乙酸乙酯的制备，认识反应条件控制的重要性，了解同位素示踪法在酯化反应反应机理分析中的应用，逐渐形成科学探究与创新意识的学科素养。通过结合生产、生活实际了解羧酸在生活和生产中的应用，形成科学态度与社会责任的学第三章烃的衍生物第四节羧酸羧酸衍生物第2课时羧酸衍生物特点分析和推断酯类的化学性质，能描述和分析酯类的水解反应。通过实验探究酸碱性、温度对乙酸乙酯水解反应的影响，认识反应条件控制的重要性。通过对油脂、酰胺性质的学习，结合生产、生活实际了解油脂、酰胺在生活和生产中的应用。提升学生的【教学目标与核心素养】第11页共22页学科素养1.通过对乙酸乙酯性质的学习，能基于官能1.宏观辨识与微观探析：通过对乙酸乙酯性质的学团、化学键的特点分析和推断酯类的化学性习，能基于官能团、化学键的特点分析和推断酯类的化质，能描述和分析酯类的水解反应，能书写学性质，能描述和分析酯类的水解反应。2.科学探究与创新意识：通过实验探究酸碱性、温度2.了解油脂的组成与结构，理解其化学性质及应用性。3.科学探究与创新意识：通过对油脂、酰胺性质3.了解胺、酰胺的结构特点、主要性质及其的学习，结合生产、生活实际了解油脂、酰胺在生活和应用生产中的应用。【讲解】1.酯是羧酸分子羧基中的—OH被—OR'取代后的产物，官能团为酯基，—C00一，或探究：乙酸乙酯的水解乙酸乙酯水解的速率与反应条件有着怎样的关系呢?实验探究①——酸碱性对酯的水解的影响分别取6滴乙酸乙酯放入3支试管中，然后向3支试管中分别加入等体积的水、稀硫酸、氢氧化钠溶液振荡均匀后，把3支试管都放入70~80℃的水浴里加热实验现象酯层消失时间：加入稀硫酸的试管大于加入氢氧化钠溶液的试管实验结论乙酸乙酯在酸性和碱性条件下发生水解，在碱性条件下水解更快，更彻底实验探究②——温度对酯的水解的影响分别取6滴乙酸乙酯放入2支试管中，然后向试管中分别加入等量的氢氧化钠振荡均匀后，把2支试管分别放入50~60℃、70~80℃的水浴里加热实验现象实验结论催化剂催化剂的其他作用吸收水使平衡右移，提高反应物的转NaOH中和酯水解生成的CH₃COOH,提高酯的水解率直接加热热水浴加热反应类型酯化反应(取代反应)水解反应(取代反应)[思考与讨论]1.利用化学平衡原理解释乙酸乙酯在碱性条件下水解程度大于酸性条件?乙酸乙酯的水解为可逆反应，在碱性条件下，碱与水解得到的乙酸反应生成乙酸钠，降低生成物乙酸的浓度，从而促进水解平衡向水解方向移动，使水解程度增大。【过渡】日常生活中食用的油脂是由高级脂肪酸与甘油形成的酯，属于酯类化合物。任务三：认识油脂1.油脂的结构[提示]油脂：高级脂肪酸与甘油形成的酯2.油脂的分类油脂的分类3.常见高级脂肪酸[提示]名称不饱和脂肪酸油酸第13页共22页第14页共22页[提示]5.油脂的化学性质[提示](1)水解反应在酸、碱等催化剂的作用下，油脂可以发生水解反应。例如，油脂在碱性溶液(如氢氧化钠或氢氧化钾溶液)中水解，生成甘油和高级脂肪酸盐。高级脂肪酸盐常用于生产肥皂，所以油脂在碱性溶液中的水解反应又称为皂化反应。[微点拨]:①乙酸乙酯在碱性条件下也能发生水解反应，但不是皂化反应。②肥皂的主要成分为高级脂肪酸的盐。③热的纯碱溶液可以提高去除油脂的效果。因为热的纯碱水解程度大，碱性强使油脂易水解.第15页共22页(2)油脂的氢化不饱和程度较高、熔点较低的液态油，通过催化加氢可提高饱和度，程称为油脂的氢化，也称油脂的硬化。由此制得的油脂叫人造脂肪，通常又称6.油脂、酯和矿物油的比较油脂酯矿物油油脂肪组成高级脂肪酸的甘油酯含氧酸与醇类反应的生成物多种烃(石油及其分馏产品)液态固态液态或固态液态性质具有酯的性质，能水解，兼有不饱和烃的性质解具有烃的性质，不能鉴别加含酚酞的氢氧化钠溶液，加热，使溶液红色变浅且不再分层的是油脂或酯，无明显变化的是矿物油系油脂矿物油第16页共22页,苯甲酰胺,苯甲酰胺物质氨胺(甲胺)酰胺(乙酰胺)铵盐(NH₄C1)组成元素结构式化学性质与酸反应生成铵盐与酸反应生与碱反应生成盐和第17页共22页与铵盐，碱性时生成羧酸盐化工原料和溶剂R—NH丙①加成反应②取代反应③氧化反应④消去反应⑤银镜反应⑥与新制的Cu(OH)₂悬浊【解析】第19页共22页合物共有2种【解析】剂任选)。【解析】(4)扎来普隆的分子含有17个C原子、15个H原子、1个0原子、5个N原子，其分子式为：替代，同时有乙酸生成，反应方程式为：(6)B的同分异构体属于芳香化合物，且含有硝基，并能发生银镜反应，苯环有1个侧链为-CH(NO₂)CHO,可以有2个侧链为-NO₂、-CH₂CHO或者