2022-2022学年高中化学第二章官能团与有机化学反应烃的衍生物第4节羧酸氨基酸和蛋白质第1课时羧酸学案.doc

第1课时羧酸1了解常见羧酸的结构、性质、主要用途。2能用系统命名法命名简单羧酸。3掌握羧酸的主要化学性质。(重点)羧 酸 的 概 述基础初探1概念：分子由烃基(或氢原子)与羧基相连而组成的有机化合物。2羧酸的官能团：名称：羧基，结构简式：或COOH。3分类4饱和一元羧酸(1)通式CnH2nO2或CnH2n1COOH(2)命名例如：4甲基戊酸5物理性质(1)水溶性：分子中碳原子数在4以下的羧酸能与水互溶。随着分子中碳链的增长，羧酸在水中的溶解度迅速减小。(2)熔沸点：比相应的醇高，原因是羧酸比相对分子质量相近的醇形成氢键的概率大。6常见的羧酸(1)水溶液显酸性的有机物都属于羧酸。()(2)乙酸属于电解质，属于弱酸。()(3)1 mol CH3COOH最多能电离出4 mol H。()(4)所有的羧酸都易溶于水。()(5)乙酸、乙醇分子间均易形成氢键。()【提示】(1)(2)(3)(4)(5)核心突破羧酸的同分异构体羧酸的同分异构现象比较普遍，这里将C4H8O2的一部分同分异构体列出，以作启示。(1)羧酸类 题组冲关题组1羧酸的组成、结构1下列有关乙酸结构的表示或说法中错误的是 ()A乙酸的比例模型为B乙酸分子中所有原子均位于同一平面上C乙酸的结构简式为CH3COOH，官能团名称为羧基D乙酸分子中既存在极性键又存在非极性键【解析】乙酸分子中含有甲基，因此所有原子不可能共平面。【答案】B2从分类上讲，属于()脂肪酸；芳香酸；一元酸；多元酸ABC D【解析】分子中有一个羧基直接连在苯环上，故为一元芳香酸。【答案】B3将CH3、OH、COOH、C6H5四种基团两两组合形成化合物，该化合物水溶液pH小于7的有()A2种B3种C4种 D5种【解析】这四种基团组合成的化合物有：CH3OH、CH3COOH、C6H5CH3、HOCOOH(H2CO3)、C6H5OH、C6H5COOH，这些物质的水溶液显酸性的有，共4种，故选C。【答案】C题组2羧酸的命名4下列命名正确的是()【解析】选项A正确命名为丙酸；B项正确命名为丁酸；C项正确命名为3甲基丁酸。【答案】D5写出下列物质的结构简式。(1)丙烯酸：_；(2)甲基丙烯酸：_；(3)草酸：_；(4)3甲基4乙基己酸：_。【答案】(1)CH2=CHCOOH题组3羧酸的同分异构现象6能与NaHCO3溶液反应产生气体，分子式为C5H10O2的同分异构体有(不考虑立体异构)()【导学号：04290041】A2种 B3种C4种 D5种【解析】能与NaHCO3溶液反应，且分子式为C5H10O2的物质为羧酸。其可以由COOH分别取代中1、2、3、4号碳原子上的1个氢原子而得，共4种同分异构体，C项正确。【答案】C7分子式为C4H8O2的羧酸和酯的同分异构体有()A3种 B4种C5种 D6种【答案】D8水杨酸(分子式为C7H6O3)是重要的精细化工原料，它与醋酸酐反应生成乙酰水杨酸(阿司匹林)。水杨酸具备下列条件的同分异构体有()芳香族化合物能使氯化铁溶液显紫色能发生银镜反应A3种 B5种C7种 D9种【答案】D羧酸的化学性质(以RCOOH为例)基础初探1酸性与NaHCO3反应：RCOOHNaHCO3RCOONaCO2H2O。2羟基被取代的反应(1)与醇(ROH)的酯化反应RCOOHROHRCOORH2O。(2)与氨生成酰胺：RCOOHNH3RCONH2H2O。3H被取代的反应与Cl2反应：RCH2COOHCl24还原反应RCOOHRCH2OH。(1)乙醇、乙酸均能与Na反应放出H2，二者在水中均能电离出H。()(2)能与碳酸盐、碳酸氢盐反应产生二氧化碳的有机物一定含有羧基。()(3)苯酚、乙酸与Na2CO3反应都能生成CO2气体。()(4)酯化反应生成的酯可以是链状，也可以是环状。()【提示】(1)(2)(3)(4)核心突破1醇、酚、羧酸中羟基活泼性比较2.酯化反应的基本类型(1)生成链状酯一元羧酸与一元醇的反应CH3COOHCH3CH2OHCH3COOC2H5H2O无机含氧酸与醇形成无机酸酯 (2)生成环状酯多元醇与多元羧酸进行分子间脱水形成环酯羟基酸分子间脱水形成环酯【特别提醒】酯化反应原理“羧酸脱去羟基，醇脱去氢原子”。题组冲关题组1羧酸的化学性质1确定乙酸是弱酸的依据是()A乙酸可以和乙醇发生酯化反应B乙酸钠的水溶液显碱性C乙酸能使石蕊试液变红DNa2CO3中加入乙酸产生CO2【答案】B2某同学根据甲酸的结构()对甲酸的化学性质进行了下列推断，其中不正确的是()A能与碳酸钠溶液反应B能发生银镜反应C不能使KMnO4溶液退色D能与单质镁反应【解析】甲酸分子中含有醛基和羧基两种官能团，具有醛与羧酸的双重性质。【答案】C3巴豆酸的结构简式为CH3CH=CHCOOH。现有：氯化氢溴水纯碱溶液酸性KMnO4溶液异丙醇，试根据巴豆酸的结构特点判断在一定条件下能与其反应的物质的组合是()ABC D【解析】巴豆酸分子中含有碳碳双键和羧基，可推测巴豆酸具有烯烃和羧酸的性质。碳碳双键可以与氯化氢、溴水发生加成反应，与酸性KMnO4溶液发生氧化反应；羧基可以与纯碱发生复分解反应，与异丙醇发生酯化反应。【答案】D4莽草酸可用于合成药物达菲，其结构简式如图，下列关于莽草酸的说法正确的是()A分子式为C7H6O5B分子中含有2种官能团C可发生加成和取代反应D在水溶液中羧基和羟基均能电离出H【解析】A项，根据莽草酸的分子结构及C、H、O原子的成键特点可知，其分子式为C7H10O5。B项，分子中含有羧基、羟基和碳碳双键三种官能团。C项，分子中含有碳碳双键，可发生加成反应；含有羟基和羧基，可发生酯化反应(即取代反应)。D项，在水溶液中，羧基可电离出H，但羟基不能发生电离。【答案】C题组2醇、酚、羧酸中羟基活泼性比较5等浓度的下列稀溶液：乙酸、苯酚、碳酸、乙醇，它们的pH由小到大排列正确的是()A BC D【解析】相同浓度的上述溶液，酸性：乙酸碳酸苯酚，酸性越强pH越小，乙醇为非电解质，溶液显中性，因此pH由小到大的排列顺序为。【答案】D【解析】酸性强弱顺序为COOHH2CO3，所以NaHCO3仅能与COOH反应生成COONa，不能和酚羟基反应。【答案】B7某有机物的结构简式如图，若等物质的量的该有机物分别与Na、NaOH、NaHCO3恰好反应时，则消耗Na、NaOH、NaHCO3的物质的量之比是 ()【导学号：04290042】A332 B643C111 D321【解析】分析该有机物的结构，可以发现分子中含有1个醛基、1个醇羟基、1个酚羟基、1个羧基，醇羟基、酚羟基和羧基均能与钠反应生成氢气，所以1 mol该有机物可以与3 mol Na反应；能与NaOH溶液发生反应的是酚羟基和羧基，所以1 mol该有机物可以与2 mol NaOH反应；只有羧基可以与NaHCO3反应，1 mol 羧基可与1 mol NaHCO3反应；所以等物质的量的该有机物消耗Na、NaOH、NaHCO3的物质的量之比是321。【答案】D8已知乳酸的结构简式为。试回答：(1)乳酸分子中含有_和_两种官能团。(2)乳酸跟氢氧化钠溶液反应的化学方程式：_。(3)乳酸跟足量的金属钠反应的化学方程式：_。(4)乳酸跟乙醇发生酯化反应生成酯的结构简式为_。(5)等物质的量的乳酸分别和足量的钠、碳酸氢钠反应生成气体的物质的量之比为_。【解析】(1)根据乳酸的结构简式可知其含有羧基和羟基两种官能团。(2)乳酸与氢氧化钠反应是结构中的羧基与氢氧化钠反应：CH3CH(OH)COOHNaOHCH3CH(OH)COONaH2O。(3)乳酸与钠反应是结构中的羧基、羟基与钠反应：CH3CH(OH)COOH2NaCH3CH(ONa)COONaH2。(4)乳酸跟乙醇发生酯化反应是结构中的羧基与乙醇结构中的羟基反应：CH3CH(OH)COOHCH3CH2OHCH3CH(OH)COOCH2CH3H2O。(5)1 mol乳酸与钠反应生成1 mol 氢气，1 mol 乳酸与碳酸氢钠反应生成1 mol二氧化碳，故气体的物质的量之比为11。【答案】(1)羧基羟基(2)CH3CH(OH)COOHNaOHCH3CH(OH)COONaH2O(3)CH3CH(OH)COOH2NaCH3CH(ONa)COONaH2(4)CH3CH(OH)COOCH2CH3(5)11题组3酯化反应的基本类型9A在某种催化剂的存在下进行氧化，其产物不能发生银镜反应。在浓硫酸存在下，A可发生如图所示的反应。试写出：(1)化合物A、B、D的结构简式_、_、_。(2)化学方程式：AE：_；AF：_。(3)反应类型：AE：_；AF：_。(3)消去反应(或分子内脱水反应) 酯化反应(或分子间脱水反应)