高三化學(xué)第十二章學(xué)案59醛、羧酸、酯

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)案59醛、羧酸、酯［考綱要求]1。了解醛、羧酸、酯的典型代表物的組成和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及它們的相互聯(lián)系。2.結(jié)合實(shí)際，了解某些有機(jī)化合物對(duì)環(huán)境和人類健康可能產(chǎn)生的影響,關(guān)注有機(jī)化合物的安全使用問題。知識(shí)點(diǎn)一醛1．定義________與________相連而構(gòu)成的化合物。可表示為RCHO，甲醛是最簡單的醛。2．甲醛、乙醛顏色氣味狀態(tài)密度水溶性甲醛乙醛比水小3.化學(xué)性質(zhì)（1）氧化反應(yīng)①乙醛能被弱氧化劑Ag(NH3）2OH氧化,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:________________________________________________________________________________________________________________________________________________。②乙醛也能被新制的Cu（OH）2懸濁液所氧化，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。③乙醛被空氣中的氧氣氧化，化學(xué)方程式為：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。（2)加成反應(yīng)乙醛在鎳作催化劑的條件下,與H2發(fā)生加成反應(yīng):________________________________________________________________________。問題思考1．分析甲醛和乙醛的結(jié)構(gòu)式，推測(cè)在核磁共振氫譜中,分別有多少吸收峰？2．中學(xué)化學(xué)中哪些類有機(jī)物可能發(fā)生銀鏡反應(yīng)或與新制Cu（OH）2懸濁液反應(yīng)？知識(shí)點(diǎn)二羧酸1．定義________與________相連構(gòu)成的有機(jī)化合物稱為羧酸.2．分類（1）根據(jù)分子中是否含有苯環(huán)，可以分為___________和__________.（2)根據(jù)分子中羧基的數(shù)目，可以分為_________、____________和__________等.3．物理性質(zhì)（1)乙酸是一種具有____________氣味、________于水和乙醇的液體.(2）低級(jí)飽和一元羧酸的溶解性隨碳原子數(shù)的增加而降低。4．化學(xué)性質(zhì)(1）酸性乙酸的電離方程式：________________________________________________________________________。①可使紫色石蕊試液________。②與活潑金屬反應(yīng)放出H2________________________________________________________________________(比Zn跟鹽酸反應(yīng)緩慢)③與堿［如Cu（OH）2］發(fā)生中和反應(yīng)________________________________________________________________________。（2）酯化反應(yīng)酯化反應(yīng)：______________的反應(yīng),如生成乙酸乙酯的反應(yīng)為：________________________________________________________________________。問題思考3．根據(jù)乙酸的結(jié)構(gòu)推斷乙酸的核磁共振氫譜有多少吸收峰？4．羧酸與醇發(fā)生酯化反應(yīng)時(shí)羧酸和醇分別脫去什么基團(tuán)？怎樣證明?知識(shí)點(diǎn)三酯1．定義羧酸分子羧基中的________被—OR′取代后的產(chǎn)物叫做酯。簡寫為____________。2．物理性質(zhì)密度一般________水，并____溶于水，________有機(jī)溶劑.3．水解反應(yīng)酯的重要化學(xué)性質(zhì)之一是可以發(fā)生水解反應(yīng)，生成相應(yīng)的________.(1）酸性條件下，乙酸乙酯的水解是________，化學(xué)方程式為________________________________________________________________________。（2）堿性條件下，乙酸乙酯的水解是______的，化學(xué)方程式為________________________________________________________________________。問題思考5．濃硫酸在苯的硝化反應(yīng)、實(shí)驗(yàn)室制乙烯、實(shí)驗(yàn)室制乙酸乙酯中的作用分別是什么？一、醛1．利用銀鏡反應(yīng)檢驗(yàn)醛基時(shí)要注意什么？與新制的Cu（OH)2懸濁液反應(yīng)時(shí)又要注意什么？2．醛在有機(jī)反應(yīng)中是一個(gè)非常重要的中間物質(zhì)，根據(jù),推測(cè)A、B、C、D分別是什么類型的物質(zhì)?若D能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，A、B、C、D又具體是什么物質(zhì)？3．根據(jù)，推測(cè)A、B、C、D分別是什么類型的物質(zhì)？若A完全燃燒后體積保持不變（H2O為氣態(tài)),A、B、C、D具體為什么物質(zhì)？典例導(dǎo)悟1已知—CHO具有較強(qiáng)還原性，橙花醛的結(jié)構(gòu)簡式是:。欲驗(yàn)證分子中有碳碳雙鍵和醛基,甲、乙兩學(xué)生設(shè)計(jì)了如下方案：甲：①取少量橙花醛滴加溴水;②在①反應(yīng)后的溶液中滴加銀氨溶液，水浴加熱.乙：①取少量橙花醛滴加銀氨溶液，水浴加熱；②在①反應(yīng)后的溶液中先加稀硫酸酸化再滴加溴水?；卮穑海?）能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖莀_________（填“甲"、“乙”或“甲、乙均可").(2）對(duì)不可行方案說明原因（認(rèn)為均可的此題不答)_________________________________________________________________________________________________________。（3）對(duì)可行方案：①依據(jù)現(xiàn)象是________________________________________________________________________；反應(yīng)方程式是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。②依據(jù)現(xiàn)象是________________________________________________________________________;反應(yīng)方程式是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。二、酯化反應(yīng)1．如圖所示裝置制備乙酸乙酯，在制備中應(yīng)注意哪些事項(xiàng)？2．酯化反應(yīng)有很多類型，可生成普通鏈酯、環(huán)酯、聚酯、內(nèi)酯（分子內(nèi)的酯化反應(yīng)）等。請(qǐng)?zhí)顚懴铝锌瞻祝旱淅龑?dǎo)悟2酯是重要的有機(jī)合成中間體，廣泛應(yīng)用于溶劑、增塑劑、香料、黏合劑及印刷、紡織等工業(yè)。乙酸乙酯的實(shí)驗(yàn)室和工業(yè)制法常采用如下反應(yīng)：CH3COOH＋C2H5OH△濃H2SO4CH3COOC2H△濃H2SO4請(qǐng)根據(jù)要求回答下列問題：（1）欲提高乙酸的轉(zhuǎn)化率，可采取的措施有______________________________、______________________等。（2）若用下圖所示的裝置來制備少量的乙酸乙酯,產(chǎn)率往往偏低,其原因可能為________、________________________等。(3)此反應(yīng)以濃硫酸為催化劑，可能會(huì)造成____________________________________________________________________________________、________________________________________________________________________等問題。（4）目前對(duì)該反應(yīng)的催化劑進(jìn)行了新的探索,初步表明質(zhì)子酸離子液體可用作此反應(yīng)的催化劑，且能重復(fù)使用。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示(乙酸和乙醇以等物質(zhì)的量混合）.同一反應(yīng)時(shí)間同一反應(yīng)溫度反應(yīng)溫度/℃轉(zhuǎn)化率（%)選擇性（％）＊反應(yīng)時(shí)間/h轉(zhuǎn)化率(％）選擇性（%）＊4077。8100280。21006092.3100387.81008092.6100492.310012094.598.7693.0100*選擇性100%表示反應(yīng)生成的產(chǎn)物是乙酸乙酯和水①根據(jù)表中數(shù)據(jù)，下列________(填字母）為該反應(yīng)的最佳條件。A．120℃，4h B．80℃，2hC．60℃,4h D．40℃,3h②當(dāng)反應(yīng)溫度達(dá)到120℃時(shí)______________________________。題組一羧酸的酸性與酯化反應(yīng)1．(2010·江蘇，9改編)阿魏酸在食品、醫(yī)藥等方面有著廣泛用途。一種合成阿魏酸的反應(yīng)可表示為：|下列說法正確的是（）A．可用酸性KMnO4溶液檢測(cè)上述反應(yīng)是否有阿魏酸生成B．香蘭素、阿魏酸均可與Na2CO3、NaOH溶液反應(yīng)C．通常條件下，香蘭素、阿魏酸都能發(fā)生取代、加成、消去反應(yīng)D．與香蘭素互為同分異構(gòu)體,分子中有4種不同化學(xué)環(huán)境的氫，且能發(fā)生銀鏡反應(yīng)的酚類化合物共有3種2。(2010·課標(biāo)全國卷,9)下列各組中的反應(yīng)，屬于同一反應(yīng)類型的是（)A．由溴丙烷水解制丙醇；由丙烯與水反應(yīng)制丙醇B．由甲苯硝化制對(duì)硝基甲苯；由甲苯氧化制苯甲酸C．由氯代環(huán)己烷消去制環(huán)己烯；由丙烯加溴制1，2。二溴丙烷D．由乙酸和乙醇制乙酸乙酯；由苯甲酸乙酯水解制苯甲酸和乙醇題組二酯類的水解3．(2010·重慶理綜，11)貝諾酯是由阿司匹林、撲熱息痛經(jīng)化學(xué)法拼合制備的解熱鎮(zhèn)痛抗炎藥,其合成反應(yīng)式(反應(yīng)條件略去）如下:下列敘述錯(cuò)誤的是()A．FeCl3溶液可區(qū)別阿司匹林和撲熱息痛B．1mol阿司匹林最多可消耗2molNaOHC．常溫下貝諾酯在水中的溶解度小于撲熱息痛D．C6H7NO是撲熱息痛發(fā)生類似酯水解反應(yīng)的產(chǎn)物4．（2010·四川理綜，11)中藥狼把草的成分之一M具有消炎殺菌作用,M的結(jié)構(gòu)如下所示：下列敘述正確的是()A．M的相對(duì)分子質(zhì)量是180B．1molM最多能與2molBr2發(fā)生反應(yīng)C．M與足量的NaOH溶液發(fā)生反應(yīng)時(shí)，所得有機(jī)產(chǎn)物的化學(xué)式為C9H4O5Na4D．1molM與足量NaHCO3反應(yīng)能生成2molCO2題號(hào)1234答案題組一醛1．下列說法中,正確的是()A．乙醛分子中的所有原子都在同一平面上B．凡是能發(fā)生銀鏡反應(yīng)的有機(jī)物都是醛C．醛類既能被氧化為羧酸，又能被還原為醇D．完全燃燒等物質(zhì)的量的乙醛和乙醇，消耗氧氣的質(zhì)量相等2．某學(xué)生做乙醛還原性的實(shí)驗(yàn)，取1mol·L－1的CuSO4溶液2mL和0。4mol·L－1的NaOH溶液4mL，在一個(gè)試管內(nèi)混合后加入0.5mL40％的乙醛溶液加熱至沸騰,無磚紅色沉淀,實(shí)驗(yàn)失敗的原因是（）A．NaOH不夠量 B．CuSO4不夠量C．乙醛溶液太少 D．加熱時(shí)間不夠3．肉桂醛是一種食用香精,它廣泛用于牙膏、洗滌劑、糖果以及調(diào)味品中.工業(yè)上可通過下列反應(yīng)制備：(1)請(qǐng)推測(cè)B側(cè)鏈上可能發(fā)生反應(yīng)的類型：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。（任填兩種)（2)請(qǐng)寫出兩分子乙醛在上述條件下反應(yīng)的化學(xué)方程式:______________________________________________。(3）請(qǐng)寫出同時(shí)滿足括號(hào)內(nèi)條件的B的所有同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式：________________________________________________________________________。（①分子中不含羰基和羥基；②是苯的對(duì)二取代物；③除苯環(huán)外，不含其他環(huán)狀結(jié)構(gòu)。)題組二羧酸4．一定質(zhì)量的某有機(jī)物和足量鈉反應(yīng)，可得VaL氣體，等質(zhì)量的該有機(jī)物如果與足量小蘇打反應(yīng),同溫同壓得到VbL氣體,若Va＝Vb，則該有機(jī)物可能是（）A．HOCH2COOH B．HO—CH2CH2—CHOC．HOOC—COOH D．CH3COOH5．（2011·洛陽模擬）結(jié)構(gòu)簡式如下圖所示的有機(jī)物，下列反應(yīng)類型中能夠發(fā)生的是()①取代②加成③消去④水解⑤酯化⑥中和⑦氧化⑧加聚A．①②⑤⑥ B．①②③⑤⑥C．②③④⑦⑧ D．除④⑧外均可題組三酯6．某中性有機(jī)物C8H16O2在稀硫酸作用下加熱得到M和N兩種物質(zhì)，N經(jīng)氧化最終可得M，則該中性有機(jī)物的結(jié)構(gòu)可能有(）A．1種 B．2種 C．3種 D．4種題號(hào)12456答案7。(2011·貴陽質(zhì)檢）已知化合物A中各元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為C37.5%,H4。2%和O58。3%。請(qǐng)?zhí)羁?（1）0。01molA在空氣中充分燃燒需消耗氧氣1.01L（標(biāo)準(zhǔn)狀況），（2)實(shí)驗(yàn)表明:A不能發(fā)生銀鏡反應(yīng).1molA與足量的碳酸氫鈉溶液反應(yīng)可放出3mol二氧化碳。在濃硫酸催化下，A與乙酸可發(fā)生酯化反應(yīng)。核磁共振氫譜表明A分子中有4個(gè)氫處于完全相同的化學(xué)環(huán)境。則A的結(jié)構(gòu)簡式是____________________；(3）在濃硫酸催化和適宜的反應(yīng)條件下,A與足量的乙醇反應(yīng)生成B（C12H20O7），B只有兩種官能團(tuán),其數(shù)目比為3∶1。由A生成B的反應(yīng)類型是________，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是________________________________________________________________________________________________________________________________________________；題組四實(shí)驗(yàn)探究8．(2011·廈門質(zhì)檢）某化學(xué)小組以苯甲酸為原料，制取苯甲酸甲酯,已知有關(guān)物質(zhì)的沸點(diǎn)如下表：物質(zhì)甲醇苯甲酸苯甲酸甲酯沸點(diǎn)/℃64。7249199.6Ⅰ.合成苯甲酸甲酯粗產(chǎn)品在圓底燒瓶中加入12.2g苯甲酸和20mL甲醇(密度約為0.79g·cm－3)，再小心加入3mL濃硫酸，混勻后，投入幾塊碎瓷片，（1）濃硫酸的作用是______________；若反應(yīng)產(chǎn)物水分子中有同位素18O，寫出能表示反應(yīng)前后18O位置的化學(xué)方程式：________________________________________________________________________。(2）甲和乙兩位同學(xué)分別設(shè)計(jì)了如圖所示的兩套實(shí)驗(yàn)室合成苯甲酸甲酯的裝置（夾持儀器和加熱儀器均已略去)。根據(jù)有機(jī)物的沸點(diǎn)，最好采用__________裝置（填“甲”或“乙”）,理由是________________________________________________________________________。（3)反應(yīng)物CH3OH應(yīng)過量，理由是________________________________________________________________________。Ⅱ。粗產(chǎn)品的精制(4)苯甲酸甲酯粗產(chǎn)品中往往含有少量甲醇、苯甲酸和水等，現(xiàn)擬用下列流程圖進(jìn)行精制，請(qǐng)?jiān)诹鞒虉D中方括號(hào)內(nèi)填入操作方法的名稱。（5）以上流程圖中加入Na2CO3溶液后，放入分液漏斗中振蕩,靜置，要得到有機(jī)層，其具體操作是___________________________________________________________________________________________________________________________________。（6）通過計(jì)算，苯甲酸甲酯的產(chǎn)率為__________。學(xué)案59醛、羧酸、酯【課前準(zhǔn)備區(qū)】知識(shí)點(diǎn)一1．烴基醛基2.顏色氣味狀態(tài)密度水溶性甲醛無色刺激性氣味氣體易溶于水乙醛無色刺激性氣味液體比水小與水互溶3.(1）①CH3CHO＋2Ag（NH3）2OHeq\o（→，\s\up7（△）)CH3COONH4＋2Ag↓＋3NH3＋H2O②CH3CHO＋2Cu(OH）2eq\o(→,\s\up7（△）)CH3COOH＋Cu2O↓＋2H2O③2CH3CHO＋O2eq\o(→,\s\up7(催化劑），\s\do5（△）)2CH3COOH(2）CH3CHO＋H2eq\o（→,\s\up7（催化劑)，\s\do5（△)）CH3CH2OH知識(shí)點(diǎn)二1．烴基羧基2．（1）脂肪酸芳香酸(2）一元羧酸二元羧酸多元羧酸3．(1)強(qiáng)烈刺激性易溶4．(1)CH3COOHCH3COO－＋H＋①變紅②Zn＋2CH3COOH→（CH3COO)2Zn＋H2↑③Cu(OH）2＋2CH3COOH→(CH3COO)2Cu＋2H2O(2）酸和醇作用生成酯和水CH3COOH＋CH3CH2OH濃硫酸△CH3COOC2H5＋H2濃硫酸△知識(shí)點(diǎn)三1．—OHRCOOR′2．小于難易溶于3．酸和醇（1）可逆反應(yīng)CH3COOC2H5＋H2O濃硫酸△CH3COOH＋C2H5濃硫酸△（2)不可逆CH3COOC2H5＋NaOHeq\o（→,\s\up7（△））CH3COONa＋C2H5OH問題思考1．甲醛只有1個(gè)，乙醛有2個(gè).2．含-CHO的有機(jī)物如醛類、甲酸、甲酸鹽、甲酸某酯、葡萄糖、麥芽糖都可與上述二者發(fā)生反應(yīng)。3．有2個(gè)吸收峰.4．羧酸脫去—OH，醇脫去-H,可用18O原子作示蹤原子，證明其脫水方式：CH3COOH＋C2Heq\o\al(18，5）OH濃硫酸△CH3CO18OC2H5＋H2O濃硫酸△5．在制乙烯的實(shí)驗(yàn)中作催化劑和脫水劑。在苯的硝化反應(yīng)和制乙酸乙酯的實(shí)驗(yàn)中作催化劑和吸水劑。【課堂活動(dòng)區(qū)】一、1.（1）銀鏡反應(yīng)時(shí)要注意：①試管內(nèi)壁必須潔凈；②必須水浴加熱，不可用酒精燈直接加熱；③加熱時(shí)不可振蕩和搖動(dòng)試管；④須用新配制的銀氨溶液;⑤配制銀氨溶液時(shí)，向AgNO3溶液中滴加稀氨水要邊滴邊振蕩，使最初的沉淀恰好溶解為止.(2)與新制的Cu(OH)2懸濁液反應(yīng)時(shí)要注意：①硫酸銅與堿反應(yīng)時(shí)，堿過量制取氫氧化銅；②將混合液加熱到沸騰才有明顯磚紅色沉淀。2．A為醇，B為醛，C為羧酸，D為酯。若D能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，則A為CH3OH，B為HCHO,C為HCOOH,D為HCOOCH3。3．A為醛,B為羧酸，C為醇，D為酯.當(dāng)A燃燒前后體積不變時(shí)，A為HCHO，B為HCOOH，C為CH3OH，D為HCOOCH3.二、1.（1)加入試劑的順序?yàn)镃2H5OH→濃H2SO4→CH3COOH.（2)用盛Na2CO3飽和溶液的試管收集生成的乙酸乙酯，一方面中和蒸發(fā)出來的CH3COOH，溶解蒸發(fā)出來的乙醇；另一方面降低乙酸乙酯的溶解度，有利于酯的分離。（3)導(dǎo)管不能插入到Na2CO3溶液中，以防止發(fā)生倒吸。(4）加熱時(shí)要用小火均勻加熱，防止乙醇和乙酸大量揮發(fā)，液體劇烈沸騰.典例導(dǎo)悟1．(1）乙（2)—CHO有較強(qiáng)的還原性，若先加溴水（Br2），則Br2會(huì)將—CHO和均氧化，達(dá)不到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?3)①產(chǎn)生銀鏡(CH3)2C=CHCH2CH2C(CH3）=CH—CHO＋2Ag(NH3）2OHeq\o（→,\s\up7（△）)(CH3）2C=CHCH2CH2C(CH3)=CHCOONH4＋3NH3＋2Ag↓＋H②溴水褪色（CH3）2C=CHCH2CH2C（CH3)=CHCOONH4＋2Br2→（CH3)2CBrCHBrCH2CH2C（CH3解析解答本題的關(guān)鍵是確定醛基和碳碳雙鍵檢驗(yàn)的先后順序。由于溴水（Br2）也能氧化醛基(-CHO)，所以必須先用銀氨溶液檢驗(yàn)醛基（—CHO）；又因?yàn)殂y氨溶液氧化醛基后溶液為堿性,所以應(yīng)先酸化后再加溴水檢驗(yàn)碳碳雙鍵。2．(1)增大乙醇的濃度移去生成的乙酸乙酯(2）原料來不及反應(yīng)就被蒸出溫度過高，發(fā)生了副反應(yīng)（3)產(chǎn)生大量的酸性廢液（或造成環(huán)境污染)部分原料碳化催化劑重復(fù)使用困難催化效果不理想（任填兩種)（4)①C②乙醇脫水生成了乙醚解析（1）酯化反應(yīng)是一個(gè)可逆反應(yīng)，欲提高乙酸的轉(zhuǎn)化率，可以增大乙醇的濃度或及時(shí)移去生成物等.(2)因乙醇、乙酸都易揮發(fā),而圖中裝置豎直導(dǎo)管太短，冷凝效果不好，原料來不及反應(yīng)就被蒸出，溫度過高發(fā)生副反應(yīng),這些因素都會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)率偏低。(3）濃H2SO4除具有催化作用外，還具有強(qiáng)氧化性和脫水性，因此可能造成產(chǎn)生大量的酸性廢液、造成環(huán)境污染、部分原料碳化、催化效果不理想等。（4)①從表中可以看出，同一反應(yīng)時(shí)間60℃時(shí)的轉(zhuǎn)化率遠(yuǎn)大于40℃而接近②當(dāng)反應(yīng)溫度達(dá)120【課后練習(xí)區(qū)】高考集訓(xùn)1．B2．D［A項(xiàng)，溴丙烷水解制丙醇為水解反應(yīng)或取代反應(yīng)，丙烯水化制丙醇為加成反應(yīng)；B項(xiàng),甲苯硝化制對(duì)硝基甲苯為取代反應(yīng)或硝化反應(yīng)，甲苯制苯甲酸為氧化反應(yīng)；C項(xiàng)，氯代環(huán)己烷制環(huán)己烯為消去反應(yīng)，丙烯加溴制1，2-二溴丙烷為加成反應(yīng)；D項(xiàng)，乙酸和乙醇制乙酸乙酯為取代反應(yīng)或酯化反應(yīng)，苯甲酸乙酯制苯甲酸和乙醇為取代反應(yīng)或水解反應(yīng)，故D項(xiàng)符合題意。］3．B［A選項(xiàng)中，撲熱息痛中含有酚羥基,阿司匹林中不含，故可用FeCl3溶液區(qū)別；1mol阿司匹林最多消耗3molNaOH，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；C項(xiàng)中的貝諾酯比撲熱息痛分子大，而