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(zhuān)精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專(zhuān)精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專(zhuān)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(lèi)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(wèn)題。知識(shí)點(diǎn)一醛1．定義________與________相連而構(gòu)成的化合物?？杀硎緸镽CHO，甲醛是最簡(jiǎn)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(wèn)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(lèi)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(chēng)為羧酸.2．分類(lèi)（1）根據(jù)分子中是否含有苯環(huán)，可以分為_(kāi)__________和__________.（2)根據(jù)分子中羧基的數(shù)目，可以分為_(kāi)________、____________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(wèn)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(jiǎn)寫(xiě)為_(kāi)___________。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_(kāi)_______________________________________________________________________。（2）堿性條件下，乙酸乙酯的水解是______的，化學(xué)方程式為_(kāi)_______________________________________________________________________。問(wèn)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(lèi)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(lèi)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(jiǎn)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(shuō)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(lèi)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?xiě)下列空白：典例導(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(wèn)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(lái)制備少量的乙酸乙酯,產(chǎn)率往往偏低,其原因可能為_(kāi)_______、________________________等。(3)此反應(yīng)以濃硫酸為催化劑，可能會(huì)造成____________________________________________________________________________________、________________________________________________________________________等問(wèn)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(shuō)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(lèi)化合物共有3種2。(2010·課標(biāo)全國(guó)卷,9)下列各組中的反應(yīng)，屬于同一反應(yīng)類(lèi)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(lèi)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(lèi)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(shuō)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(lèi)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(wú)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(guò)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(lèi)型：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。（任填兩種)（2)請(qǐng)寫(xiě)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(xiě)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(jiǎn)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(yáng)模擬）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如下圖所示的有機(jī)物，下列反應(yīng)類(lèi)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(yáng)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(jiǎn)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(lèi)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(mén)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(xiě)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(guò)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(chēng)。（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(guò)計(jì)算，苯甲酸甲酯的產(chǎn)率為_(kāi)_________。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(wú)色刺激性氣味氣體易溶于水乙醛無(wú)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(wèn)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(lèi)、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(guò)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(lái)的CH3COOH，溶解蒸發(fā)出來(lái)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(lái)不及反應(yīng)就被蒸出溫度過(guò)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(lái)不及反應(yīng)就被蒸出，溫度過(guò)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?gòu)谋碇锌梢钥闯?，同一反?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