《第四节羧酸氨基酸和蛋白质》1羧酸及其衍生物
化学《羧酸氨基酸和蛋白质》
羧酸的命名通常以烃基为基础， 将“酸”字加在烃基名称之后，
如乙酸、丙酸等。
羧酸性质及反应
羧酸具有酸性，能与碱反应生成盐和水。其酸性来源于羧基中的羟基氢原子具有一 定的离解能力。
羧酸能与醇发生酯化反应，生成酯和水。这是羧酸的一种重要反应类型，也是生物 体内许多重要化学反应的基础。
蛋白质组学的意义
有助于深入了解生命的本质和疾病的发生发展机制，为药物设计、疾病诊断和治疗提供新的思路 和方法。同时，蛋白质组学也为生物技术的发展提供了新的契机和挑战。
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盐析法
层析法
通过加入中性盐使蛋白质溶解度降低而析 出，常用于蛋白质的初步分离。
利用蛋白质在固定相和流动相之间的分配 平衡原理进行分离，包括凝胶层析、离子 交换层析、亲和层析等。
电泳法
超滤法
在电场作用下，蛋白质因所带电荷和分子 大小不同而迁移速率不同，从而实现分离 。包括凝胶电泳、等电聚焦电泳等。
利用超滤膜对溶液中不同分子量的蛋白质 进行分离，常用于蛋白质的浓缩和脱盐。
设计与合成。
非天然氨基酸设计合成挑战与机遇
非天然氨基酸的设计原则
基于天然氨基酸的结构和性质，通过改变侧链基团或引入新的官能团，设计出具有独特功 能和性质的非天然氨基酸。
非天然氨基酸的合成方法
包括化学合成、生物合成和组合化学等方法，其中化学合成方法具有反应条件温和、合成 步骤简单等优点。
非天然氨基酸的应用前景
羧酸在生物体内具有多种作用，如参与能量代谢、合成脂肪酸和酮体等。
氨基酸在生物体内代谢途径及作用
氨基酸代谢途径
氨基酸在生物体内主要通过转氨基作 用、脱氨基作用等代谢途径进行分解 和合成。
2019鲁科版高二化学选修五练习第2章 第4节 第1课时 羧酸 Word版含答案
第4节⎪⎪羧酸氨基酸和蛋白质第1课时羧酸[课标要求]1．了解常见羧酸的结构、特点及主要物理性质。
2．会用系统命名法命名简单的羧酸。
3．掌握羧酸的主要化学性质。
4．了解酯的结构及主要性质。
5．能结合肥皂的制备说明酯在碱性条件下水解的应用。
1.羧基与氢原子或烃基相连形成羧酸。
饱和一元羧酸的通式为C n H2n O2，与饱和一元酯的通式相同，在碳原子数相同时两者互为同分异构体。
2．羧酸具有酸的通性，能发生酯化反应、αH的卤代反应及还原反应。
4．酯在酸或酶催化下，发生水解反应生成相应的酸和醇。
5．油脂在碱性条件下的水解反应又称为皂化反应。
羧酸的概述1．羧酸的含义分子由烃基(或氢原COOH 。
饱和一元脂—或相连而组成的有机化合物。
羧酸的官能团是羧基)和子肪酸的通式为C n H 2n O 2(n ≥1)或C n H 2n ＋1COOH(n ≥0)。
2．羧酸的分类苯甲酸：3．羧酸的命名——系统命名法(1)选取含有羧基的最长碳链作为主链，按主链碳原子数称为“某酸”。
(2)从羧基开始给主链碳原子编号。
(3)在“某酸”名称之前加上取代基的位次号和名称。
如：名称为4-甲基-3-乙基戊酸。
4．羧酸的物理性质(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，直至与相对分子质量相近的烷烃的溶解度相近。
因为羧基是亲水基团，烃基是憎水基团，随着碳链的增长，烃基的影响逐渐增大，决定了羧酸的水溶性。
(2)沸点：比相对分子质量相近的醇的沸点高。
因为羧酸的羧基中有两个氧原子，既可以通过羟基氧和羟基氢形成氢键，也可以通过羰基氧和羟基氢形成氢键，而至羧酸比相对分子质量相近的醇形成氢键的几率大。
5．三种常见的羧酸1．下列物质中，不属于羧酸类有机物的是( )A．乙二酸B．苯甲酸D．石炭酸C．丙烯酸解析：选D石炭酸的结构简式为，属于酚。
2．下列说法中正确的是( )A．分子中含有苯环的羧酸叫做芳香酸B．分子中羧基的数目决定了羧酸的元数C．羧酸分子中都含有极性官能团—COOH，因此都易溶于水D ．乙酸的沸点比乙醇的沸点高，主要是因为乙酸的相对分子质量更大一些解析：选B 芳香酸是指羧基直接连在苯环上的羧酸，分子中含有苯环的羧酸不一定是芳香酸，A 项错；羧酸的元数是根据分子中含有羧基的数目来确定的，B 项正确；羧酸分子中虽含有亲水基团羧基，但也含有憎水基团烃基，烃基越大，该羧酸在水中的溶解度就越小，高级脂肪酸都难溶于水的原因就在于此，C 项错；乙酸的沸点比乙醇的沸点高的主要原因是乙酸分子间更易形成氢键，D 项错。
第4节 羧酸 氨基酸和蛋白质
第4节羧酸氨基酸和蛋白质【基础导学单】一、羧酸1、羧酸概述羧酸的定义：____________________________________________;官能团：_________.1）羧酸的分类根据分子里的烃基是否饱和______________________ ; __________________________根据烃基种类数目的不同羧酸可分为：___________________ 和_____________________根据分子中羧基数目的不同羧酸可分为：______________ ________________________ _______________________2）羧酸命名i 选取含有羧基的最长碳链作为主链，按主链碳原子数称为“某酸”。
ii 从羧基开始给主链碳原子编号。
iii 在“某酸”名称前加上取代基的位次号和名称。
3）羧酸的溶解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，直至与相对分子质量相近的烷烃的溶解度相近。
4）羧酸的沸点较高，而且比相应的醇沸点高。
请你用学过的知识解释羧酸的溶解性规律和沸点较高的原因。
_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________5）常见的羧酸2、羧酸的化学性质下式是丙酸的结构式H H O 可发生化学反应的部位可发生反应的类型| | || ___________________________________________H — C —C —C —O —H| | ___________________________________________H H___________________________________________羧酸的化学性质_______________________________________________________________________________ 化学性质 化学反应举例 用途举例_______________________________________________________________________________酸性（具有酸的通性）_______________________________________________________________________________羟基被取代的反应_______________________________________________________________________________α—H 被取代的反应_______________________________________________________________________________还原反应_______________________________________________________________________________3、羧酸衍生物——酯知识支持：羧酸衍生物的定义：_____________________________________________________; 羧酸分子中的羧基去掉羟基后剩余的基团称为____________; 酰卤、酸酐、酰胺、酯。
第四节羧酸羧酸衍生物(一)
课前引入
羧酸是由烃基或氢原子与羧基( )相连而构成的有机化合物。羧 酸衍生物是羧酸分子中羧基上的羟基被其他原子或原子团取代后的生 成物，如乙酸分子中羧基上的羟基被乙氧基(－OCH2CH3)取代后生成 的乙酸乙酯，被氨基(－NH2)取代后生成的乙酰胺。
模块一 羧酸
知识精讲
知识精讲 五、羧酸的化学性质
2. 酯化反应 使用同位素示踪法证实乙酸与乙醇的酯化反应是乙酸分子中羧基的羟基与乙醇分子中羟基的氢 原子结合成水，其余部分结合成酯，其反应可用化学方程式表示如下：
同位素示踪法是利用同位素对研究对象进行标记的微量分析方法，可以利用探测仪器随时追踪 标记的同位素在产物中的位置和数量。
知识精讲
五、羧酸的化学性质
2. 酯化反应 羧酸和醇在酸催化下可以发生酯化反应。例如，乙酸与乙醇在浓硫酸催化和加热的条件下反应， 生成乙酸乙酯的化学方程式： 【反应机理】乙酸与乙醇的酯化反应，从形式上看是羧基与羟基之间脱去一个水分子。脱水时 有以下两种可能方式，你能设计一个实验方案来证明是哪一种吗？
知识精讲
四、羧酸的物理性质
1. 沸点 ①随着碳原子数的增加，一元羧酸的沸点逐渐升高。 ②与相对分子质量相当的其他有机化合物相比，羧酸的沸点较高。 【原因】羧酸分子间可以形成氢键。 2. 溶解性 ①碳原子数较少的羧酸能与水互溶，如甲酸、乙酸等。 ②随着碳原子数的增加，一元羧酸的溶解度迅速减小，甚至不溶于水。 ③高级脂肪酸是不溶于水的蜡状固体。
HCOOH
是一种无色、有刺激性气 味的液体，有腐蚀性，能
与水、乙醇等互溶
工业上用作还原剂；合成医 药、农药和染料等的原料
苯甲酸 (属于芳香酸—
安息香酸)
是一种无色晶体，易升华， 合成香料、药物等；其钠盐
酯的化学性质--水解反应
为RCOOR′。
（R和R ′可相同可不同）
O
R C O R′
官能团
1、饱和一元羧酸和饱和一元醇形成的酯的通式 是什么？碳原子数目相同的饱和一元酯和饱和一 元羧酸之间有什么关系？
2、通过阅读教材P84，如何命名酯？ 3、酯都具有哪些物理性质、都有哪些用途？
实际生活中遇到的问题，实现学以致用。
四、教学过程
创设情境，引入课题（上课前，喷洒香水或 者是空气清新剂）
1、为什么好多水果和花草都有浓郁的香味？ （准备水果拼盘）
2、做鱼的时候，一般要加入食醋和料酒，为 什么？
3、酒为什么为什么陈的香？ 4、人们食用的花生油、香油为什么也有浓郁
2、教学目标分析
（1）知识与技能： ●能举例说明什么是羧酸衍生物。 ●认识酯的结构特点和主要物理性质。
●认识酯的主要化学性质并能结合肥皂的制备说明酯在 碱性条件下的水解的应用，培养学生知识迁移能力。
（2）过程与方法： ●从官能团的角度理解酯的化学性质及与羧酸、醇之间
的转化。 ●分析酯的水解与酯化反应之间的关系。 ●了解油脂皂化反应实验。 （3）情感态度与价值观： ●结合生产和生活实际，培养学生善于结合生活实践，
酯的化学性质（水解反应）
1、上黑板，以乙酸乙酯为例书写化学方程式。
O
O
CH3—C—O—C2H5 + H2O 稀H2SO4 CH3—C—OH+H—O—C2H5
O CH3—C—OC2H5 + NaOH
O CH3—CONa + HOC2H5
2、通过表格比较酯化反应与酯水解反应的异同。 3、根据化学平衡移动原理，采取3项措施提高 乙酸乙酯产率。
5、羧酸氨基酸和蛋白质-鲁科版选修五教案
羧酸、氨基酸和蛋白质一、羧酸羧酸是一类基本化合物，它们具有普遍的存在形式和功能。
羧酸是一类含有一个羧基的化合物。
羧基是由氢原子被羟基取代而成的。
羧基在化学反应中通常表现为一般的酸性，可以与碱反应生成盐和水，如下所示：R-COOH + NaOH → R-COONa + H2O羧酸可以通过很多方法制备，例如通过葡萄糖氧化而成的葡萄酸、柠檬酸、苹果酸，还有很多其他的有机酸，如甲酸和乙酸等。
二、氨基酸氨基酸是构成蛋白质的基本单元，其主链由一个氨基和一个羧基组成。
氨基酸由二元合成基础产生，其中一种基础是一种氨基酸，另一种是硫代氨基酸或一种醛酮，反应形成新的氨基酸。
这些氨基酸可以被单独通过氨基和羧基形成互补配对。
氨基酸的化学结构式如下： RCH(NH2)COOH，其中，R代表任意基团。
氨基酸的共轭结构如下：RCH(NH2)COO–+ H+ ↔ RCH(NH3+)COOH除了构成蛋白质的基本单元，氨基酸还有很多重要的生物化学作用。
它们可以是代谢产物和中间体，参与能量产生，包括尿素循环和谷氨酸循环。
一些氨基酸被用作糖原样品作为糖原的合成物和合成脂肪酸的原料。
三、蛋白质蛋白质是构成生物体的重要基本成分，每种蛋白质都有其特有的化学结构和功能。
所有的蛋白质都由氨基酸构成，此外，它们按不同的结构和函数分为几种不同的类型。
蛋白质具有极为复杂的结构和功能，它们在生物体中的作用非常广泛。
它们可以起到酶或抑制剂(酶在生物体中负责抑制危险元素和分解作用，抑制剂则起到反向控制酶的作用)、参与细胞结构等多种生物学作用。
此外，蛋白质也被广泛地应用于医学、工业和食品科学。
综上所述，羧酸、氨基酸和蛋白质是组成生物体重要的化学元素。
它们不仅在生物体的设备和维护中起到了关键的角色，同时，它们也被广泛地应用于医学、工业和食品科学等领域的研究中。
有机化学羧酸及其衍生物
Organic Chemistry
Ⅰ羧酸
一、羧酸、羧基的结构 1）羧酸：
H
C O
OH
R
C O
OH
Ar C O
OH
Organic Chemistry
Chapter 9 羧酸及其衍生物
2）羧基的结构：
C O
R
Organic Chemistry
OH
O
..
R C O H
形式上看，羧基由羰基和羟基组成。羟基氧原子的未共用电子对所 占据的 p轨道和羰基的 π键形成 p-π共轭。羟基氧上电子云密度有所 降低，羰基碳上电子云密度有所升高。因此，羧酸中羰基对亲核试 剂的活性降低，不利于HCN等亲核试剂反应。 Organic Chemistry
对于含不饱和键的不饱和羧酸则取包括羧基和不饱和键的最长碳链为主链称某烯酸并注明不饱和键的位置命名含脂碳环羧酸和芳香羧酸时则把脂碳环和芳环当作取代基choh3乙基己酸3丙基4戊烯酸coohchcoohchcoohcoohcooh乙基丙二酸邻苯二甲酸环戊基甲酸四物理性质羧酸的沸点比相近分子质量的其它有机物要高
3—丙基—4—戊烯酸
COOH
COOH
乙基丙二酸
环戊基甲酸
邻苯二甲酸
Organic Chemistry
Chapter 9 羧酸及其衍生物
四、物理性质
羧酸的沸点比相近分子质量的其它有机物要高： 乙 丙 酸（60）：117.9℃ 醛（58）： 48.8℃ 8 ℃
Organic Chemistry
正丙醇（60）： 97.4℃ 甲乙醚（60）：
味道 沸点
酰氯和酸酐都对粘膜有刺激性，酯有香味。 酰氯、酸酐和酯由于不能形成氢键，熔沸点与分子量相近
羧酸及其衍生物
羧酸及其衍生物羧酸及其衍生物Ⅰ 目的要求羧酸是含有羧基(―COOH)的含氧有机化合物，我们平常所说的有机酸就是指的这类化合物。
所谓羧酸衍生物，包括的化合物种类很多，诸如羧酸盐类、酰卤类、酯类(包括内酯、交酯、聚酯等)、酸酐类、酰胺类(包括酰亚胺、内酰胺)等都是羧酸衍生物，有人甚至把腈类也包括在羧酸衍生物的范围之内。
其实，比较常见的而又比较重要的是酰卤、酸酐、酯和酰胺这四类化合物。
羧酸盐与一般无机酸盐在键价类型上没大区别，不作专门介绍。
至于腈类，将放在含氮化合物中加以介绍。
这四类化合物都是羧酸分子中，因酰基转移而产生的衍生物，所以又叫羧酸的酰基衍生物。
羧酸及其衍生物RCOL(L：－OH、－X、－OOCR′、－OR′、－NH2)在许多重要天然产物的构成以及在生物代谢过程中均占有重要地位。
本章将以饱和一元脂肪酸为重点，讨论羧酸及其衍生物的结构和性质。
鉴于乙酰乙酸乙酯和丙二酸二乙酯在有机合成上的重要地位，本章作概括介绍。
希望学生在此基础上，探讨设计合成路线的一般方法。
本章学习的具体要求1、掌握羧酸的结构与性质之间的关系。
2、掌握羧酸衍生物的主要化学性质。
3、了解羧酸衍生物的亲核取代反应机理。
4、掌握羧酸与羧酸衍生物之间相互转变条件。
5、了解卤代酸、羟基酸的特性。
6、掌握乙酰乙酸乙酯和丙二酸二乙酯的制法、性质和在有机合成上的应用。
这也是本章的重点之一。
Ⅱ 学习提要(一)羧酸一、概述羧酸往往有俗名，希望学生有所了解，尽可能记忆一些，脂肪酸的系统命名原则和醛相β α同。
γCH3－CH－CH2－COOH2 14 3 OH 芳香酸命名是把芳环视作取代基。
76羧酸的沸点比分子量相近的其它有机物高，这是由于羧酸能以氢键缔合。
同时，即使在气态时，羧酸也是双分子缔合的，所以羧酸的沸点比分子量相近的醇还要高。
二、羧酸结构和化学性质亲核取代O 还原R－C－C－O－H α-H反应H 脱羧酸性1、酸性?E O O O +?R－C H + R－C R－C E EO－H O OO O NaOH/Na2CO3/ NaHCO3H2O + R－C E R－C EH+ O－Na O－H应用：①鉴别：与酚不同，与非酸性物质不同。
羧酸
)
A.丙烯酸与乙酸
C.丙酸与乙二酸
B.甲酸与丙酸
D.甲酸与苯甲酸
3、羧酸命名
①选含羧基的最长的碳链作为主链，按主 链碳原子数称“某酸”； ②从羧基开始给主链碳原子编号； ③在“某酸”名称之前加上取代基的位次 号和名称。 CH3 3 2 1 6 5 4 例如：
CH3–C–CH2–CH–CH2–COOH CH3 CH3
取代
酸性
注：受-OH 中O原子的影 响,碳氧双键 不易断,很难 (不）发生加 成反应，但在 一定条件下可 以发生还原反 应。
二、羧酸的化学性质
1、酸的通性
①能跟酸碱指示剂变色 ②能跟多种活泼金属反应 ③能跟碱性氧化物反应 ④跟碱起中和反应 ⑤跟某些盐反应 O CH3—C—O—H
科学探究1 利用下图所示仪器和药品，设计一个简单的一次性完 成的实验装置，验证乙酸、碳酸和苯酚溶液的酸性强 弱。描述实验现象并写出相应的化学方程式。
、
、
。
3.某有机物与过量的金属钠反应，得到VA升
气体，另一份等质量的该有机物与纯碱反应
得到气体VB升(同温、同压)，若VA>VB，则该
有机物可能是( D )
A.HOCH2CH2OH C.HOOC—COOH B.CH3COOH D.HOOC—C6H4—OH
3,5,5–三甲基己酸
4、物理性质： （1）溶解性：
碳原子数小于４的羧酸与水互溶；其余随碳链 增长溶解度迅速减小。
（2）沸点:
羧酸＞醇（相对分子质量相近） 羧酸分子形成氢键的机会比相对分子 质量相近的醇多。
分类
常见的 羧酸
甲酸
俗称
蚁酸
结构简式 颜色状态
用途
一元 羧酸
2022-2021年《金版学案》化学·选修有机化学基础(鲁科版)习题：第2章第4节第2课时酯
第2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2课时酯1．下图是4位同学对酯类发表的见解，其中不正确的是()解析：乙酸和甲醇酯化反应生成的酯叫乙酸甲酯。
答案：B2．下列有关羧酸和酯的叙述中，正确的是()A．羧酸和酯的通式均可以用C n H2n O2表示B．酯都能发生水解反应C．羧酸的酸性都比碳酸弱D．羧酸均易溶于水，酯均难溶于水解析：酯化反应为可逆反应，因此酯都能和水反应，发生水解反应。
答案：B3．结构简式为的物质的名称是()A．二乙酸二乙酯B．乙二酸二乙酯C．二乙酸乙二酯D．乙二酸乙二酯解析：该酯是由一分子乙二酸和两分子乙醇反应生成的，故命名为乙二酸二乙酯。
答案：B4．下列反应中，不能产生乙酸的是()A．乙醛催化氧化B．乙酸钠与盐酸作用C．乙酸乙酯在酸性条件下水解D．乙酸乙酯在碱性条件下水解答案：D5．某有机物X的分子式为C4H8O2，X在酸性条件下与水反应，生成两种有机物Y和Z，Y在铜催化下被氧化为W，W能发生银镜反应。
(1)X中所含的官能团是________(填名称)。
(2)写出符合题意的X的结构简式______________________________________________________________________________。
(3)若Y和Z含有相同的碳原子数，写出下列反应的化学方程式：Y与浓硫酸的混合物共热发生消去反应__________________________________________________________________________。
W与新制Cu(OH)2悬浊液反应_________________________________________________________________________________。
(4)若X的某种同分异构体能使石蕊变红色，可能有____种。
解析：(1)X在酸性条件下能水解成两种有机物，结合分子式，知X属于酯类。
高中化学_有机化学基础2.4.2教学设计学情分析教材分析课后反思
第4节羧酸氨基酸和蛋白质第二课时羧酸衍生物——酯教学设计本节课的设计理念是——以学定教。
重点突出学生在学习过程中的主体地位，从学生学习的视角来考虑，设立学习任务和设计学习活动。
因此本节课以制取肥皂为主体情境，设计的教学活动力求服务于学生的学习活动，通过科学探究完成一系列的学习任务，以帮助学生产生积极的情感体验和正确的价值观，最终促进学生科学素养的发展的目的。
一、教材分析1、教材的地位及其作用羧酸衍生物是有机合成中的重要物质，通过对酯的学习，达到初步认识羧酸衍生物这一大类物质的目的。
2、教材的功能与价值提高公民的基本素养，帮助学生树立正确的有机物学习方法。
学会用生活的眼光看化学，再用化学知识服务于生活。
3、教学重点和难点酯水解反应的机理。
二、学情分析1、知能储备学生已经了解羧酸的性质。
同时在本教材中又学习了有机物官能团的结构、特点研究方法，对学习本节内容有思维和方法上的导引。
2、学习方式喜欢从熟悉的事物入手学习新知，对图片、实物等感兴趣，喜欢自己动手。
3、认知方式缺乏对知识进行主动的探究和建构。
三、教学目标1、知识与技能：（1）能举例说明什么是羧酸衍生物。
（2）认识酯的结构特点和主要性质。
（3）结合肥皂的制备说明酯在碱性条件下的水解的应用，培养学生理论联系实际能力。
2、过程与方法：（1）从官能团的角度理解酯的化学性质及与羧酸、醇之间的转化。
（2）分析酯的水解，建立有机物“结构→性质→用途”的认识关系。
3、情感态度与价值观：通过硫酸和氢氧化钠在酯化或酯的水解反应中的不同作用，学生领悟内外因的辩证关系；结合酯化反应和酯的水解反应强化对化学反应本质的辩证认识。
油脂皂化反应实验，培养学生善于结合生活实践，从生活中学化学，用化学知识服务于生活，体会由科学到实践的历程，激发学生化学学习兴趣。
四、教法与学法1、教学方法“以问题为索引，学生为主体”的科学探究，并与科学探究、多媒体有机的结合，营造出师生互动和谐的课堂。
羧酸 氨基酸和蛋白质
第4节羧酸氨基酸和蛋白质教材分析与本章第3节类似,本节教材是由体现有机化合物官能团体系的羧酸和生命活动中的重要化学物质一一蛋白质、氨基酸两部分组成的。
本节教材讨论了三类与羧基有关的物质:羧酸、羧酸衍生物(酯)和取代羧酸(氨基酸),它们与学生己学过的烃、卤代烃、醇、酚、醛、酮构成了以官能团为线索的有机化合物知识体系。
本节是全章教材的最后一节,也是本模块中按照物质类别系统学习有机化合物知识的最后一节。
通过《化学2(必修)》和本模块前面章节的学习,学生对有机化合物结构与性质的关系、有机化学反应类型已有了丰富的知识积累和较为深刻的理解,所以本节教材改变直接讨论羧基化学性质的方法,引导学生充分运用已有知识进行预测和演绎,分析羧基官能团的结构特点,并将羧基与前面学习过的羟基和羰基进行比较,得出"羧基与羟基和羰基的性质既有一致的地方,又由于官能团间的相互影响而有特殊之处"的结论。
本节教材的学习既是新知识的形成,又是对前面所学知识的总结、应用和提高。
在以往的中学化学教材中很少讨论取代羧酸,但取代羧酸在生产、生活和生命活动中有着极为广泛的应用。
例如,氨基酸是由氨基取代了羧酸分子中烃基上的氢原子形成的取代羧酸,它是合成多肽、蛋白质的基石;另外,生活中常见的乳酸、柠檬酸等都是取代羧酸。
因此,本节教材以氨基酸为代表物初步介绍了取代羧酸的性质,同时又以氨基酸为核心介绍蛋白质的构成及性质。
本节教材以化学必修教材内容为基础,从化学本质上揭示氨基酸是怎样构成蛋白质的,以及蛋白质为什么会具有复杂而多样的生理活性。
通过这部分内容的学习,学生可以感受到化学与人类的生命活动息息相关,化学工作者为生命科学的发展做出了巨大贡献。
本节教材内容结构如下:教学目标1.了解羧酸的结构特点、主要化学性质及从羧酸到醇、酯的转化,能举例说明羧基与羰基、烃基性质的差别,并进一步体会官能团之间的相互作用对有机化合物性质的影响。
2.能举例说明什么是羧酸衍生物,认识酯的结构特点和主要性质,并能结合肥皂的制备说明酯在碱性条件下水解的应用。
羧酸衍生物的名词解释
羧酸衍生物的名词解释羧酸衍生物，指的是一类有机化合物，它们是由羧酸经过化学反应生成的衍生物。
羧酸是一类含有一个羧基（-COOH）的有机化合物，常见的例子如乙酸（CH3COOH）和苹果酸（C4H6O5）。
羧酸衍生物在化学和生物学领域中具有广泛的应用和重要的作用。
羧酸衍生物通常可以通过与其他化合物发生反应而形成。
其中一种常见的反应是酯化反应，即羧酸与醇反应生成酯。
酯是一类含有羧酸酯基（-COOR）的化合物，常见的例子如乙酸乙酯（CH3COOCH2CH3）。
酯具有良好的溶解性和挥发性，广泛用于涂料、溶剂和香料等行业。
除了酯化反应，羧酸衍生物还可以通过羧酸的脱羟基反应生成醛或酮。
脱羟基反应是指羧基上的羟基（-OH）被除去，形成含有碳氧双键的化合物。
醛和酮是含有羰基（C=O）的化合物，分别具有一个和两个碳氧双键。
醛和酮在有机合成和医药化学中都有广泛的应用，可用于合成药物、香料和精细化学品等。
此外，羧酸衍生物还可以通过与胺反应生成酰胺。
酰胺是含有羰基和氮原子的化合物，具有良好的稳定性和溶解性。
酰胺在医药化学和材料科学中具有重要的应用，可用于合成抗生素、聚合物和荧光染料等。
另一类羧酸衍生物是酰氯，它们是羧酸与一分子的氯化亚砜（SOCl2）发生反应而形成的。
酰氯具有很高的反应活性，可与许多化合物发生酰化反应。
酰氯在有机合成和材料科学中具有广泛的应用，可用于合成酰胺、酰化反应和聚合物的修饰等。
总的来说，羧酸衍生物是一类重要的有机化合物，它们通过与其他化合物发生反应，形成具有不同功能和性质的衍生物。
羧酸衍生物在化学和生物学领域中起着重要的作用，广泛应用于药物合成、材料科学和化工工艺等领域。
通过深入研究和理解羧酸衍生物的性质和反应机制，我们可以进一步拓展其应用领域，并为新的化学合成和药物研发提供新的思路和方向。
高中化学《羧酸 》优质课教学设计、教案
羧酸教学设计本节课是鲁科版选修教材《有机化学基础》第二章官能团与有机化学反应烃的衍生物第四节羧酸氨基酸和蛋白质第一课时羧酸，教学设计如下：一、教材分析羧酸是继学习了卤代烃、醇、酚、醛类之后的又一类烃的衍生物，本节课是本章的重点，也是有机化学知识的重点。
学好本节知识既是对前面知识的巩固与深化，同时也为后面的学习酯类奠定基础。
学好本节知识，能综合运用烃及烃的衍生物知识解决一些常见的热点问题，以提高学生综合运用知识的能力和创新意识。
二、学习目标的确立依据新课程理念，本着对教材结构和内容的理解，结合学生的学习基础和认知特点，确定学习目标如下：知识与技能：了解羧酸的结构特点，掌握羧酸的主要化学性质，羧酸到醇、酯的转化，明确羧基与羰基、羟基性质的差别。
过程与方法：通过各种途径，创设问题情境，引导学生积极思考、研究体验，从整体感知，发现问题，得出结论；通过学生分组讨论，积极探究，让学生学会交流与合作，学会感知与体验，学会自己得出结论。
情感态度与价值观：充分认识结构决定性质的规律，进一步体会官能团之间的相互作用对有机物化学性质的影响，培养学生求真务实的学习态度和勇于创新的精神。
学习重、难点分析根据教学目标和学生的认知水平，确定本节的重点与难点如下：重点：羧酸的化学性质。
难点：羧基结构对化学性质的影响。
三、教情学情分析：学生学情分析与教学策略：必修阶段学情回顾：学生通过必修2 已学习了乙酸的结构、羧基结构特点、乙酸的酸性、乙酸制备乙酸乙酯。
本节课可以对以上知识进行复习，在此基础上进一步研究羧酸类物质的结构特点、化学性质。
本册前半部分学情回顾本册前半部分学生对醇类、酚类、醛类、酮类物质有了较多的了解，在此基础上，羧酸的分类、命名、同分异构体可由前部分知识进行类推，从而提高学生的拓展思考能力。
通过醇类物质、醛类物质化学性质的相似性，进一步理解羧酸类物质化学性质的相似性及官能团对有机物化学性质的决定性作用。
教学内容的组织与安排：本节课教学程序基本上采用与教材一致的顺序完成，首先明确羧酸的定义结构特点、进一步研究其分类、同分异构体等知识。
高中化学 第4节 羧酸、氨基酸和蛋白质课件 鲁科版选修5
按烃基的不同脂芳肪香酸酸：：如如CC6HH3C5CHO2OCOHO苯H甲丙酸酸 按羧基的数目一二元元羧羧酸酸：：CHHO2O==C=—CCHO—OCHOO乙H二丙酸烯 酸
栏 目 链 接
低级脂肪酸：CH3COOH乙酸 按碳原子数目高级脂肪酸CC1177HH3353CCOOOOHH硬油脂酸酸
第七页，共75页。
第二十页，共75页。
(4)氨基酸的等电点是氨基酸水溶液中阴、阳离子浓度 相等时的pH；达到等电点时，氨基酸在水中的溶解度最小。
(5)可发生缩合(suōhé)反应。
栏
目
2．多肽。
链 接
(1)酰胺键的结构式为
，可简写为___________。
它又称为________，它是由一个 α氨基酸分子的________
栏 目
羟基上的氢原子________以离子形式电离出来，所以羧酸有酸 更易
链 接
性。与醛、酮的羰基相比，羧基中的羰基较________发生加成
反应。羧酸________通过催化加氢的方法被还原，用强还原剂 如氢化难铝锂(LiAlH4)时才可以将羧酸很还难原为相应的醇。与羧基
相连的αH较活泼，易被取代。
栏
目
5．认识人工合成多肽、蛋白质和核酸的意义，体会
链
接
化学科学在生命科学发展中的重要意义。
第四页，共75页。
栏 目 链 接
第五页，共75页。
一、羧酸(suō suān)
1．羧酸概述。
(1)定义。
叫做(ji分ào子zu由ò)_羧__酸烃__，基__官_(能或团氢是原—子C)和OO__H_。___羧__相基连(su而ō组jī)成的有机化合物
栏 目 链 接
(2)羧酸的分类。
人教版新教材选择性必修三 第三章第四节 羧酸 羧酸及其衍生物(第2课时) 教案
第三章烃的衍生物第四节羧酸羧酸衍生物第2课时羧酸衍生物一、内容分析本节包括羧酸和羧酸衍生物两部分内容，羧酸衍生物主要包括酯、油脂和酰胺。
需要说明的是，尽管课程标准没有提及油脂，教材仍然把油脂作为羧酸衍生物进行了介绍。
另外，课程标准对胺和酰胺这两种烃的含氮行生物的要求较低，学生只需知道胺和酰胺的结构特点及应用。
本节课主要学习介绍羧酸衍生物教材先结合些常见水果中含有的酯，让学生进一步认识酯的结构特点和物理性质，再选取乙酸乙酯作为酯的典型代表物，通过“科学探究”介绍乙酸乙酯在碱或酸催化下的水解反应。
第二部分介绍油脂。
必修教材已对油脂的概念和结构作了简单介绍。
在此基础上，教材通过“思考与讨论”要求学生根据酯化反应原理写出硬脂酸、油酸分别与丙三醇反应的化学方程式。
然后，教材根据油脂的结构特点(有酯基和不饱和键)介绍油脂的化学性质，主要是在酸或碱催化下发生的水解反应和油脂的氢化反应。
教材同时指出:油脂在碱性条件下的水解反应又被称为皂化反应。
第三部分介绍胺和酰胺。
这部分内容只要求学生知道胺和酰胺的结构特点和应用。
教材无绍胺的结构特点及其应用，并以苯胺为例说明胺类化合物具有碱性。
接下来，介绍酰胺的结构特点及其应用，以及酰胺在酸或碱存在并加热的条件下可以发生水解反应。
最后，通过“思考与讨论”栏目，要求学生自主找出氨、胺、酰胺和铁盐在组成、结构、性质和用途上的差异，进一步认识胺和酰胺。
二、核心素养1.宏观辨识与微观探析能基于官能团、化学键的特点分析和推断羧酸衍生物的化学性质。
能描述和分析酯，油脂的重要反应，能书写相应的化学方程式。
了解酯水解反应的化学键变化2.变化观念与平衡思想以乙酸乙酯为代表物，了解酯的结构和主要性质。
3.科学态度与社会责任结合生产、生活实际了解羧酸衍生物在生活和生产中的应用。
三、教学重难点教学重点：酯的结构及性质教学难点：酯类水解，酰胺水解反应中有机化合物的断键规律四、教学过程【新课引入】羧酸分子羧基中的-OH被其他原子或原子团取代后的产物叫羧酸衍生物，如酯、酰胺。
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CH3 CH3
3、5-二甲基己酸
导学案课前预习
相对分子质量相近的羧酸与醇沸点比较
有机化合ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 相对分子质量 沸点/℃
HCOOH
46
100.7
C2H5OH
46
78.5
CH3COOH
60
CH3CH2CH2OH
60
118 97.4
分析数据，你可得出什么结论？
羧酸的沸点比相对分子质量相近的醇高。
羧酸的沸点为什么比相对分子质量相近的醇高？
现象 乙酸乙酯的气 略有乙酸乙酯 味仍然很浓 的气味
无乙酸乙酯 的气味
结论 乙酸乙酯未 水解
大多数乙酸乙 乙酸乙酯全部
酯已水解
水解
2、酯的化学性质——水解反应（取代反应）
酸性条件：稀硫酸、△
羧酸+醇
条件：
碱性条件：NaOH溶液、△
羧酸盐+醇
【练习】写出乙酸乙酯分别在酸性或碱性条件下水解 的化学方程式：
脂肪酸
低级脂肪酸 如：乙酸、丙烯酸
根据分子中 碳原子数 多少分
高级脂肪酸
C17H35COOH 硬脂酸 C15H31COOH 软脂酸 C17H33COOH 油酸 C17H31COOH 亚油酸 饱和羧酸 如：乙酸、硬脂酸
根据分子中烃基是否饱和分
不饱和羧酸 如：丙烯酸、油酸
饱和一元羧酸CnH2n+1COOH (或CnH2nO2)
【思考】
（1）酯在酸性条件下或碱性条件下水解，哪种情况 下更易进行？
（2）酯化反应和酯水解反应条件有何不同
（3）甲酸形成的酯在结构和性质上较特殊。试分析 甲酸形成的酯在结构和性质上的特殊性。
酸 性
与金属氧化物（如Na2O、CaO等）
与碱（如NaOH、KOH等）发生中和反应
与部分盐（如碳酸盐等）反应
O
加热
R–C–OH +NH3
O R–C–NH2+H2O
酰胺
O
O
脱水剂
R–C–OH + R–C–OH
OO
R–C–O–C–R +H2O
酸酐
α- H被取代的反应
RCH2COOH＋Cl2 催化剂RCHCOOH＋HCl Cl
羧酸分子形成氢键的机会比相对分子 质量相近的醇多。
R－C O ···Ｈ－O C－R O－H ···O
沸点: 羧酸＞醇＞烷烃（相对分子质量相近）
5.羧酸物理性质：
⑴熔沸点：随着碳原子数增多，逐渐升高，且比醇的沸点要高。 ⑵溶解性：C≤4时，与水互溶，随着碳原子数增多，逐渐减小。
思考：下式为羧基的结构式，请同学们讨论可能发生
饱和一元羧酸和饱和一元醇生成的酯
（1）组成通式：CnH2nO2 （2）饱和一元酯的结构可表示为：
官能团：酯基 O RC-O-R′
RCOOR′
【思考】：相同碳原子数的羧酸和酯属于怎 样的关系？ 互为同分异构体 CnH2nO2
写出的C4H8O2属于酯和羧酸同分异构体
【规律总结】酯的命名 ——“某酸某酯”
乙 酯 ， 再 加 稀 硫 酸 酸乙酯，再加30%
酸 乙 酯 ， 再 加 5.5
（1∶5）0.5 mL，蒸 的 NaOH 溶 液 0.5
mL 蒸 馏 水 ， 振 荡
馏 水 5 mL。 振 荡 均 mL、蒸馏水5 mL。
均匀
匀
振荡均匀
步骤2 将三支试管同时放入70℃~80℃的水溶液里加热约5min，闻各 试管里乙酸乙酯的气味
用途：通过α- H羧酸的取代反应，可以合成卤 代酸，进而制得氨基酸，羟基酸
还原反应
RCH2COOH LlAlH4 RCH2CH2OH
用途：在有机合成中可用此反应实现羧酸向醇 的转化
2、羟基被取代的反应
酯化反应
O ||
浓硫酸
R1—C—OH＋H—O—R2 △
O || R—C—O —R2
＋ H2O
【变式练习】写出下列酸和醇的酯化反应
② 饱和Na2CO3溶液上层有什么现象? 说明什么？ ③ 饱和Na2CO3溶液的作用是什么？ ④ 浓H2SO4在反应中的作用是什么？
1、液面上有不溶于水的无色透明、有香味 的油状液体产生
2、饱和碳酸钠溶液的作用：
除去乙酸、溶解乙醇、降低乙酸乙酯的溶 解度，便于酯析出
3、浓硫酸的作用是：催化剂和吸水剂
CH3COOH + HOCH3 浓H2SO4 CH3COOCH3 + H2O
乙酸甲酯
O
2
足量
CH 2 O 浓H2SO4CH 2 O
C C
CH 3 CH 3
+ 2H2O
O 二乙酸乙二酯
浓H2SO4 O
O
O
C C
O
CH 2 CH 2
+ 2H2O
环乙二酸乙二酯
探究酯化反应
思考: ① 三种反应物如何混合？
（1说）C出H3C下OO列CH化2C合H3 物乙酸的乙名酯 称：
（2）HCOOCH2CH3 甲酸乙酯 （3）CH3CH2O—NO2 硝酸乙酯
酯就是依据水解后生成的酸和醇的名称来命 名的
实验探究： 请根据实验结果填写投影表格中的实验现象及结论。
编号
步骤1
向试管2内加6滴乙酸 向试管3内加6滴乙
向试管1内加6滴乙
不能同煮
4.羧酸命名
• ①选含羧基的最长的碳链作为主链，按主链碳原子数 称“某酸”；
• ②从羧基开始给主链碳原子编号；
• ③在“某酸”名称之前加上取代基的位次号和名称。
例如： CH3 C6H3–CC5 H–C3 4H2–CC3 HH3–C32,5H,52––三C甲1O基O己H酸
CH63CH5 C4H2C3HC2H21COOH
3.自然界中的有机酸
名称
甲酸
苯甲 酸
乙二 酸
俗名
结构简 式
蚁酸 HCOOH
安息 香酸
草酸 COOH COOH
物理性质
刺激性气味，无色 液体有腐蚀性，能 与水、乙醇、乙醚 、甘油互溶。
白色针状晶体，易 升华，微溶于水， 易溶于乙醇、乙醚 。
无色透明晶体，能 溶于水或乙醇。
用途
还原剂、 消毒剂
苯甲酸及其 钠盐或钾盐 ，常用做食 品防腐剂。 瓷菠砖菜清与洁豆剂腐
化学反应的部位，并推测可能发生什么类型的化学反 应
C
O C
O
H
酸性
-卤代 H
酯化
羟基被取代
成酰胺等的反应
二、羧酸的化学性质 （羟与基乙受酸羰相基似影响），
1、有酸性
羟基上的氢变得活泼
R—COOH
R—COO- ＋ H＋
酸性：RCOOH＞H2CO3 ＞C6H5OH
使紫色的石蕊溶液变红
与活泼金属（如Na、Mg等）反应放出氢气
=
O R-C-OH + R′ 1O8H
O H+ R-C-O 18R′+ H2O
△
三、羧酸衍生物----酯
（1）.概念：羧酸分子中羧基上的羟基被其他原子 或原子团取代的到的产物称为羧酸衍生物。
（2）、酯是一种羧酸衍生物，其分子由酰基 相连构成。
或 酸跟醇起反应脱水后生成的一类化合物。
1.饱和一元酯的组成和结构