第4讲 醛 羧酸 酯

【跟踪训练 2】 (2013 福建质量检测)下列实验合理的 是( D )
解析:A 项量取 5.00 mL 盐酸应选用滴定管;B 项检 验 Fe ,应先加入 KSCN 溶液后滴入氯水;C 项制备 乙酸乙酯时导管末端不能插入饱和碳酸钠溶液中 , 容易引起倒吸,且酯化反应应使用浓硫酸;D 项汽 油和水互不相溶,可以用分液漏斗分离。
(5)乙酸乙酯能在碱性条件下水解,甲同学加入的碱量不 足,有酸剩余,所以蒸馏后得到含有乙酸的酯;乙同学加入 的碱过量,使生成的酯发生了水解,所以得到了大量水溶 性的物质。 答案:(1)碎瓷片 防止暴沸
(2)提高乙酸的转化率 (3)及时地蒸出生成物,有利于酯化反应向生成酯的方向 进行 (4)饱和 Na2CO3 溶液 分液 蒸馏 硫酸 蒸馏
和—CHO 时,先用溴水检验
后再
用银氨溶液检验醛基
解析:A 项乙酸与氢氧化钠溶液反应生成乙酸钠溶液,与乙 醛互溶,不能用分液法分离,错误;B 项甲酸甲酯和乙醛都 能与新制银氨溶液反应,错误;C 项 CH3CH CHCH2OH 和 CH3CH2CH2CHO 都能使酸性 KMnO4 溶液褪色,错误;D 项可用新 制的 Cu(OH)2 悬浊液鉴别甲酸、乙醛、乙酸,正确;F 项应先 用银氨溶液检验醛基,再用溴水检验 氧化—CHO,错误。 答案:DE ,因为溴水会
基础梳理
巩固演练
要点突破 点滴积累
基础梳理
知识导图
抓主干、固双基
交流展示
知识梳理 一、醛的结构与性质
1.概念 由烃基与醛基相连而构成的化合物。 2.分子结构
分子式 甲醛 乙醛 CH2O C2H4O 结构简式 HCHO CH3CHO 官能团 —CHO
3.物理性质
颜色 甲醛 乙醛 无色 无色 状态 气体 液体 气味 刺激性气味 刺激性气味 溶解性 易溶于水 与水、乙醇 等互溶
2+
要点三 酯化反应的类型
问题导引 1.酯化反应生成酯的相对分子质量等于反应物羧 酸和醇的相对分子质量之和吗? 2.CH3CO OC2H5 在碱性条件下水解产物是什么?你 知道吗?
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归纳总结
酯化反应的类型 (1)有关酯的反应中物质的量的关系 ①酯化反应中,生成的酯基个数等于生成的水分子个数。 ②酯水解时,水解的酯基个数等于消耗的水分子个数。 (2)酯化反应汇总 ①一元羧酸与一元醇之间的酯化反应,如: CH3COOH+HOC2H5 CH3COOC2H5+H2O
第 4 讲 醛 羧酸 酯
考纲导向 1.理解醛、羧酸、酯的组成、结构、性质, 了解它们的主要用途。 2.了解醛、羧酸、酯在有机合成和有机化 工中的重要作用。 3.结合实际了解某些有机化合物对环境 和健康可能产生的影响。 热点导学 1.醛既具有氧化性又有还原性的特 点和反应条件的应用。 2.酯化反应中酯和反应物的分离方 法。 3.有机物的重要性质规律。
(3)醛基能被银氨溶液及新制的氢氧化铜悬浊液等 弱氧化剂所氧化,更容易被酸性高锰酸钾、氧气等 强氧化剂所氧化。 (4)银镜反应口诀:银镜反应很简单,水浴产物羧酸 铵,一水二银三摩氨(甲醛除外)。
【例 1】 (2013 佛山高三质检)有机物 A 是合成二氢荆芥内酯的 重要原料,其结构简式为 和顺序正确的是( ) ,下列检验 A 中官能团的试剂
(5)饱和 Na2CO3 溶液的作用 ①吸收乙醇,②中和乙酸,③降低乙酸乙酯的溶解度。 其原因如下:一是乙醇易溶于水,乙酸易与 Na2CO3 反 应生成易溶于水的 CH3COONa,这样便于闻酯的香味; 二是乙酸乙酯在浓的无机盐溶液中,溶解度会降低, 便于乙酸乙酯分层析出。
【例 2】 (2014 吉林一中高三期末)实验室合成乙酸乙酯的 步骤如下:在圆底烧瓶内加入乙醇、浓硫酸和乙酸,瓶口竖 直安装通有冷却水的冷凝管(使反应混合物的蒸气冷凝为 液体流回烧瓶内),加热回流一段时间后换成蒸馏装置进行 蒸馏,得到含有乙醇、乙酸和水的乙酸乙酯粗产品。 请回答下列问题: (1)在烧瓶中除了加入乙醇、浓硫酸和乙酸外,还应放 入 ,目的是 。 (2)反应中加入过量的乙醇,目的是 。
【例 3】 由于受到人类活动和各种自然因素如全球大气环流异 常共同作用的影响,我国南方部分地区连续出现了罕见的旱情, 为此专家建议尽快发展高能抗旱保水剂用来调控农田水分和作 物耗水,减缓水资源短缺和干旱的危害。 已知有机物 I 为一种保 水剂,可通过烃 A 经下列转化生成:
(3)如果将上述实验步骤改为在蒸馏烧瓶内先加入乙醇和浓硫酸,然 后通过分液漏斗边滴加乙酸,边加热蒸馏。这样操作可以提高酯的产 率,其原因是 。 (4)现拟分离粗产品乙酸乙酯、乙酸和乙醇的混合物,下列框图是分 离操作步骤流程图:
则试剂 a 是 是
,分离方法Ⅰ是
,分离方法Ⅱ 。
,试剂 b 是
,分离方法Ⅲ是
(5)①所加的 NaOH 溶液较少,没有将余酸中和完全 ②所加的 NaOH 溶液过量使酯完全水解
【变式拓展】 如何用一种试剂鉴别三种无色液体: 乙醇、乙酸、乙酸乙酯? 答案:分别取少量三种无色液体于三支试管中,然后 分别加入约等体积的饱和 Na2CO3 溶液,无现象的为乙 醇;溶液中冒气泡的为乙酸;溶液分层,上层为油层, 下层为水层的为乙酸乙酯。
要点二 乙酸乙酯的制备
问题导引 1.你能说出酯化反应中浓硫酸、 饱和碳酸钠溶液 分别起什么作用吗? 2.在酯化反应中导管末端能否插入饱和碳酸钠 溶液中,为什么?说说你的看法。 3.在酯化反应中乙醇、 乙酸分子结构分别发生什 么变化?说说你的看法。
归纳总结
1.反应实质——取代反应 酸脱羟基醇脱氢,相互结合生成酯,羟基结合氢成为水。
2.装置(液—液加热反应) 用烧瓶或试管作反应器。 试管倾斜成 45°角(使试管受热面积 大)。长导管起冷凝回流和导气作用。
3.反应的特点 酯化反应和酯的水解反应互为可逆反应,适宜的催化剂对可逆 反应的正逆反应具有等同的催化作用,故酯化反应和酯的水解 都可以用制备实验中的注意事项 (1)试剂的加入顺序为:乙醇、浓硫酸和冰醋酸(乙酸), 不能先加浓硫酸。 (2)浓硫酸在此实验中起催化剂和吸水剂的作用。 (3)要用酒精灯小心加热,以防止液体剧烈沸腾及乙酸 和乙醇大量挥发。 (4)导气管不能插入饱和 Na2CO3 溶液中,以防止倒吸。
3.羧酸的代表物——乙酸 (1)组成、结构、俗名
(2)物理性质
(3)化学性质
【练一练 2】 下列物质中,可一次性鉴别乙酸、 乙醇、苯及氢氧化钡溶液的是( ①金属钠 蕊试液 A.①② ②溴水 B.②③ C ) ③碳酸钠溶液 ④紫色石 C.③④ D.②④
三、酯的结构与性质
1.结构:羧酸酯的官能团“ ”,通式为
,饱和一元羧酸与饱和一元醇所生成酯的 通式为 CnH2nO2。 2.性质 (1)物理性质:一般酯的密度比水小,难溶于水,易溶于乙 醇、乙醚等有机溶剂,低级酯是具有芳香气味的液体。
(2)化学性质 水解反应: +H2O +NaOH +R′OH, +R′OH。
特别提示
什么键。
(1)酯水解时断裂上式中虚线所标
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要点突破 解疑难、提知能
要点一 醛基的检验
探究归纳
问题导引 1.乙醛能使酸性高锰酸钾溶液褪色吗?说说你的看法。 2.你能说一下银氨溶液如何配制吗?
归纳总结
醛基的检验
见附表
特别提示
(1)醛类物质发生银镜反应或与新制的
Cu(OH)2 悬浊液反应均需在碱性条件下进行。因此,检验 甲酸酯类物质在酸性条件下的水解产物有无醛基时,要先 用 NaOH 溶液中和过量的酸至溶液呈碱性,然后再用银氨 溶液或新制的 Cu(OH)2 悬浊液检验醛基。 (2)配制银氨溶液的方法:向盛有 AgNO3 溶液的试管中逐滴 滴加稀氨水,边滴边振荡,直到最初生成的沉淀恰好溶解 为止(先加硝酸)银 (后加)氨 (水得到)溶液。 ． ．
答案:(1)CH3CH2OH (2)2CH3CHO+O2 CH3CHO+H2
CH3CHO 2CH3COOH CH3CH2OH
二、羧酸的结构与性质
1.概念 由烃基与羧基相连构成的有机化合物,官能团—COOH。 2.分类
脂肪酸：如乙酸、硬脂酸 C17 H35COOH 、 油酸 C17 H33COOH 按烃基不同分 芳香酸：如苯甲酸 羧酸 一元羧酸：如甲酸 HOOC 、乙酸、硬脂酸 按羧基数目分 二元羧酸：如乙二酸 HOOC COOH 多元羧酸
的键,即生成酯过程中形成什么键,酯水解就断裂 (2)无机酸只起催化作用,对平衡无影响。 (3)碱除起催化作用外,还能中和生成的酸,使水 解反应进行完全。
【断一断】 1.(2012 年浙江理综)通过红外光谱分析可以区分乙醇 与乙酸乙酯。( ) 2.(2012 年上海化学)乙酸丁酯中含乙酸杂质:加入饱 和碳酸钠溶液洗涤,分液。( ) 3.在酸性条件下,CH3CO OC2H5 的水解产物是 CH3CO OH 和 C2H5OH。( ) 4.乙酸、乙酸乙酯中存在碳氧双键都可以与氢气发生 加成反应。( ) 答案:1.√ 2.√ 3.× 4.×
(5)甲、乙两位同学欲将所得含有乙醇、乙酸和水的乙酸乙 酯粗产品提纯,在未用指示剂的情况下,他们都是先加 NaOH 溶液中和酯中过量的酸,然后用蒸馏法将酯分离出来。甲、 乙两人实验结果如下: 甲得到了显酸性的酯的混合物 ,乙得到了大量水溶性的物质 , 丙同学分析了上述实验目标产物后认为上述实验没有成功。 试解答下列问题: ①甲实验失败的原因是 ②乙实验失败的原因是 ; 。
(填字母)。
A.乙醛中含乙酸杂质:加入氢氧化钠溶液洗涤,分液 B.用新制的银氨溶液可区分甲酸甲酯和乙醛 C.用 KMnO4 酸性溶液鉴别 CH3CH CHCH2OH 和 CH3CH2CH2CHO D.甲酸、乙醛、乙酸只用一种试剂可鉴别 E.乳酸( )自身可发生缩聚反应生成聚酯( )
F.检验 CH2
CH—CHO 中的
方法指导
既检验醛基又检验碳碳双键的方法 有机物分子中既有醛基,又有碳碳双键时,应先检验 —CHO,后检验 剂氧化成—COOH, 。原因是:—CHO 能被强或弱氧化 只能被强氧化剂氧化。 方法是:
先加足量银氨溶液或新制的氢氧化铜悬浊液检验醛基, 酸化后再加溴水或酸性高锰酸钾溶液检验碳碳双键。
【跟踪训练 1】 下列说法正确的是
4.化学性质(以乙醛为例) 醛类物质既有氧化性又有还原性,其氧化还原关系为: 醇 醛 羧酸
【练一练 1】 有两种有机化合物 A 和 B,分子式分 别为 C2H6O 和 C2H4O,已知: ①B 氧化得 C,还原得 A;②A 能脱水生成烯烃 F;③F 能跟溴水反应得 D;④D 与氢氧化钠水溶液反应,得 到溶于水的产物 E。 (1)写出 A 和 B 的结构简式: (2)写出上述①各反应的化学方程 式: 、 、 。 。
解析:(1)乙酸与乙醇的酯化反应需要加热,所以为防止液 体受热时剧烈沸腾,需要加入碎瓷片来防止暴沸。 (2)由于酯化反应是可逆反应,所以加入过量的乙醇可以提 高乙酸的转化率。 (3)这样操作可以及时把乙酸乙酯蒸发出来,从而降低生成 物的浓度,有利于酯化反应向生成酯的方向进行。 (4)乙酸乙酯不溶于水,所以可以通过加入饱和碳酸钠溶液 来除去乙酸和乙醇,然后分液得到乙酸乙酯,干燥后得到纯 净的乙酸乙酯。B 中含有乙醇、乙酸钠和碳酸钠。由于乙醇 的沸点低,蒸馏即得到乙醇。然后加入硫酸,将乙酸钠转化 成乙酸,最后蒸馏将得到乙酸。
A.先加酸性高锰酸钾溶液,后加银氨溶液,微热 B.先加溴水,后加酸性高锰酸钾溶液 C.先加银氨溶液,微热,再加入溴水 D.先加入新制氢氧化铜,微热,酸化后再加溴水
解析:选项 A 中先加酸性高锰酸钾溶液,醛基和 碳碳双键均被氧化,选项 B 中先加溴水,醛基被 氧化、碳碳双键发生加成反应,选项 A、B 错误; 对于选项 C 若先加银氨溶液,可检验醛基,但考 虑到银氨溶液显碱性,若不酸化直接加溴水,则 无法确定有机物 A 中是否含有碳碳双键。 答案:D
②一元羧酸与多元醇之间的酯化反应,如:
2CH3COOH+ +2H2O ③多元羧酸与一元醇之间的酯化反应,如
+2CH3CH2OH
+2H2O
④多元羧酸与多元醇之间的酯化反应,此时有三种 情形,可以制得普通酯、环酯、高聚酯。如
⑤羟基酸自身的酯化反应此时反应有三种情 形,可得到普通酯、环酯和高聚酯。如: