高二化学羧酸 酯知识点分析
羧酸和酯类化合物了解羧酸和酯类化合物的特点和制备方法
羧酸和酯类化合物了解羧酸和酯类化合物的特点和制备方法羧酸和酯类化合物:特点和制备方法一、引言羧酸和酯类化合物是有机化学中重要的化合物。
本文将探讨羧酸和酯类化合物的特点和制备方法。
二、羧酸的特点羧酸是一种具有羧基(-COOH)的有机化合物。
它可以通过酸碱中和反应转化为盐和水。
羧酸具有以下几个特点:1. 极性:羧酸中的羧基带有电负性,使其具有较强的极性。
这使得羧酸能够与其他极性分子发生强烈的氢键作用。
2. 酸性:羧酸中的羧基可以释放H+离子,使其具有酸性。
常见的羧酸包括乙酸、苯甲酸等。
3. 溶解性:由于羧基的极性,羧酸在水中具有较好的溶解性。
然而,随着碳链的增长,羧酸的溶解性会降低。
三、酯的特点酯是由羧酸与醇反应生成的化合物,其结构中含有酯基(-COOR)。
酯类化合物具有以下几个特点:1. 香味:酯类化合物常常具有芳香而愉悦的气味。
例如,水果中的香气成分主要就是酯。
2. 低沸点:酯类分子间的范德华力较小,因此酯类化合物通常具有较低的沸点。
3. 溶解性:酯类化合物在非极性溶剂中具有良好的溶解性,如醚类、醇类等。
四、羧酸的制备方法羧酸可以通过多种方法进行制备,其中常见的有以下几种:1. 氧化法:将相应的醛或醇通过氧化反应转化为羧酸。
例如,乙醛可以通过氧化剂如高锰酸钾转化为乙酸。
2. 碳酸酯法:将碳酸酯与水反应生成对应的羧酸和醇。
这种方法可以以较高的收率获得羧酸。
3. 酸水解法:将酯与强酸反应,酯中的酯键被酸水解生成相应的羧酸和醇。
例如,苯甲酸甲酯可以通过硫酸的水解反应得到苯甲酸和甲醇。
五、酯的制备方法酯的制备可以通过以下几种方法实现:1. 酸催化酯化反应:将羧酸与醇在酸的催化下反应生成酯。
常用的催化剂有硫酸、废油酸等。
2. 酸氯化酯化反应:将羧酸与酰氯在碱的催化下反应,生成酰氯酯,然后与醇反应生成酯。
3. 酯交换反应:将一个酯与另一个醇在催化剂的存在下反应,生成新的酯化合物。
六、结论通过本文的探讨,我们了解了羧酸和酯类化合物的特点和制备方法。
羧酸酯的概述
羧酸、酯的概述1.羧酸、酯的概述 (1)概念物质 羧酸酯概念由烃基或氢原子与羧基相连构成的有机化合物羧酸分子羧基中—OH 被—OR ′取代后的产物 通式RCOOH 饱和一元羧酸:C n H 2n O 2(n ≥1)RCOOR ′饱和一元酯:C n H 2n O 2(n ≥2)(2)羧酸的分类羧酸⎩⎪⎨⎪⎧按烃基不同⎣⎢⎡ 脂肪酸:如乙酸、硬脂酸(C 17H 35COOH )芳香酸:如苯甲酸(C 6H 5COOH )按羧基数目⎣⎢⎡一元羧酸:如油酸(C 17H 33COOH )二元羧酸:如乙二酸(HOOC —COOH )多元羧酸(3)几种重要的羧酸物质及名称 结构类别性质特点或用途甲酸 (蚁酸)饱和一元脂肪酸 酸性,还原性(醛基)乙二酸 (草酸)二元羧酸酸性,还原性(+3价碳)苯甲酸 (安息香酸)芳香酸防腐剂高级脂肪酸RCOOH(R 为碳原子数较多的烃基)⎭⎪⎬⎪⎫硬脂酸:C 17H 35COOH 软脂酸:C 15H 31COOH饱和高级脂肪酸常温呈固态;油酸:C 17H 33COOH 不饱和高级脂肪酸常温呈液态(4)酯的物理性质2.羧酸、酯的化学性质(1)羧酸的化学性质①弱酸性RCOOH RCOO-+H+②酯化反应(取代反应)(2)酯的水解反应(取代反应)3.酯化反应原理的应用,补充完整有关化学方程式:(1)一元羧酸与多元醇之间的酯化反应,如2CH3COOH+浓硫酸+2H2O△(2)多元羧酸与一元醇之间的酯化反应,如+2CH3CH2OH浓硫酸+2H2O△(3)多元羧酸与多元醇之间的酯化反应,此时反应有三种情形,可得普通酯、环酯和高聚酯。
如HOOC—COOCH2CH2OH+H2O+浓硫酸△(普通酯)+浓硫酸+2H2O△(环酯)n HOOC—COOH+n HOCH2CH2OH一定条件+(2n-1)H2O(高聚酯)(4)既含羟基又含羧基的有机物自身的酯化反应,此时反应有三种情形,可得到普通酯、环酯和高聚酯。
3.4.1羧酸知识清单高二化学人教版选择性必修3
3.4.1 羧酸、酯——高二化学人教版(2019)选修三课堂速测一、羧酸1.羧酸的定义与通式(1)定义:由烃基(或氢原子)与羧基相连而构成的有机化合物,其官能团的名称为羧基,简式为—COOH。
COOH。
(2)通式:饱和一元脂肪酸的通式为C n H2n O2或C n H2n+12.羧酸的分类(1)按与羧基相连的烃基不同,羧酸分为脂肪酸和芳香酸(如苯甲酸)。
(2)按羧基数目,羧酸分为一元羧酸、二元羧酸和多元羧酸等。
如二元羧酸(乙二酸:)。
3.常见羧酸(1)甲酸——最简单的羧酸,俗称蚁酸。
①甲酸分子的结构为,含有的官能团为醛基(—CHO)和羧基(—COOH),具有醛和羧酸的性质。
②甲酸是一种无色、有刺激性气味的液体,有腐蚀性,能与水、乙醇等互溶。
(2)苯甲酸——俗称安息香酸苯甲酸是一种无色晶体,易升华,微溶于水,易溶于乙醇。
其钠盐是常用的食品防腐剂。
(3)乙二酸——俗称草酸。
乙二酸是二元羧酸,无色晶体,可溶于水和乙醇。
常用于化学分析的还原剂。
(4)羟基酸——具有羟基和羧基性质。
乳酸与柠檬酸是羟基酸,其结构简式分别为4.饱和一元羧酸的物理性质变化规律(1)随分子中碳原子数的增加,溶解度迅速减小,沸点逐渐升高。
(2)羧酸与相对分子质量相当的其他有机物相比,沸点较高,这与羧酸分子间可以形成氢键有关。
5.羧酸的化学性质羧酸反应时,羧基()中①②号极性键断裂。
(1)酸性——弱酸,具有酸类的性质写出下列化学方程式①HCOOH与NaHCO3反应:HCOOH+NaHCO3===HCOONa+CO2↑+H2O。
②苯甲酸与NaOH反应:。
③乙二酸与NaOH反应:。
(2)酯化反应(乙酸与乙醇反应)①乙酸与乙醇的酯化反应方程式:。
②原理:用同位素示踪法探究酯化反应中的脱水方式。
用含有示踪原子的CH3CH182OH与CH3COOH反应,化学方程式为,说明酯化反应时,羧基脱—OH,醇羟基脱H。
PS:酯化反应是可逆反应,浓硫酸在此反应中作催化剂和吸水剂。
羧酸酯知识点总结
羧酸酯知识点总结一、羧酸酯的定义和结构羧酸酯是一类含有羧基(-COOH)和醇基(-OH)的有机化合物,其中羧基与醇基通过酯键相连接。
一般而言,羧酸酯的结构可表示为R-COO-R',其中R和R'分别代表烴基、芳基等有机基团。
根据R和R'的不同,羧酸酯可以分为脂肪族、芳香族等不同类型。
二、羧酸酯的性质1. 物理性质:一般情况下,羧酸酯为无色或微黄色液体,具有挥发性。
其密度、沸点、燃点等物理性质随着具体结构的不同而有所差异。
2. 化学性质:羧酸酯具有较好的稳定性,不易降解。
在酸性条件下,可发生酸解反应,生成相应的羧酸和醇;在碱性条件下,可发生醇解反应,生成相应的醇和羧酸。
三、羧酸酯的合成方法羧酸酯的合成方法较为多样,常见的包括以下几种:1. 酸酯化反应:将酸与醇在酸性条件下加热反应,生成酯。
这是一种常见的合成方法,适用于各种酸醇组合。
2. 酸氯醯化反应:将羧酸与氯化酰在碱性条件下反应,生成酸氯酯,再与醇反应生成酯。
3. 酮酯偶合反应:将醇与醛通过酮酯偶联反应生成酯。
这是一种较有机的合成方法,适用于含有活性氢的醇与含有活性羰基的醛之间的反应。
四、羧酸酯的应用由于羧酸酯具有较好的化学稳定性、挥发性和溶解性,并且易于合成,因此在工业化学领域具有广泛的应用价值。
常见的应用包括以下几个方面:1. 润滑剂:羧酸酯可以作为润滑剂的添加剂,改善润滑效果,降低摩擦系数。
2. 塑料助剂:羧酸酯可用作塑料助剂,改善塑料的柔韧性、透明性和耐热性。
3. 香料:羧酸酯具有愉悦的香味,可用于食品、化妆品等行业,作为香精的原料。
4. 药物:许多药物中含有羧酸酯结构,如阿司匹林等。
总之,羧酸酯作为一类重要的有机化合物,具有广泛的应用价值。
通过深入了解其结构、性质、合成方法和应用,可以更好地掌握其在化工生产和科学研究中的应用。
希望本文能对读者有所帮助!。
羧酸 酯知识点总结
羧酸酯知识点总结一、羧酸酯的结构和性质1. 结构羧酸酯是羧酸和醇发生缩合反应得到的化合物,其一般结构示意图如下:其中R和R'分别表示有机基团,可以是脂肪族和芳香族的烷基、烯基、炔基等。
羧酸酯中含有极性的羧酸官能团和非极性的烃基团,因此具有一定的亲水性和疏水性,这种结构使得羧酸酯具有良好的溶解性和反应活性。
2. 性质羧酸酯具有许多特殊的化学性质,主要表现在以下几个方面:(1)溶解性:由于羧酸酯中同时含有极性和非极性官能团,因此具有良好的溶解性。
一般来说,具有较长碳链的羧酸酯在有机溶剂中溶解度较高,而短链羧酸酯在水中溶解度更高。
(2)稳定性:羧酸酯具有较好的热稳定性,可以在较高温度下进行加热反应而不发生分解。
这一点使得羧酸酯在有机合成中,特别是在高温条件下的反应中得到广泛应用。
(3)反应活性:羧酸酯具有较强的化学反应活性,可以与醇、胺、酚等发生缩合、酯化、酰胺化等反应,生成酯、酰胺等化合物。
此外,羧酸酯还可以发生与金属、碱金属等离子的络合反应,形成稳定的金属盐。
(4)氧化性:羧酸酯中的羧酸基团具有较强的氧化性,可以在适当条件下发生氧化反应,生成酸醛、醛等化合物。
这一特性使得羧酸酯在有机合成中可以作为氧化剂使用。
(5)酸碱性:羧酸酯中的羧基团可以发生酸碱反应,生成羧酸或羧酸盐。
这种酸碱性质使得羧酸酯在催化剂、氢离子载体等方面有着重要的应用价值。
由于羧酸酯具有上述特殊的结构和化学性质,使得其在有机合成、医药、香料、染料、聚合物材料等领域得到了广泛的应用。
二、羧酸酯的合成方法羧酸酯的合成方法多种多样,根据不同的底物和条件,可采用醇缩合法、酸催化酯化法、酸催化酯缩合法、催化剂法等多种方法。
下面将分别对各种合成方法进行介绍。
1. 醇缩合法醇缩合法是羧酸酯的常见合成方法之一,在酸性或碱性条件下,羧酸和醇经缩合反应得到对应的羧酸酯。
该方法操作简单、原料易得、反应条件温和,因此被广泛应用于实验室和工业生产中。
高二化学《羧酸酯》知识点总结以及典例导析
羧酸 酯【学习目标】1、掌握乙酸的组成、结构、性质和用途;2、掌握羧酸的组成、结构、性质及其应用;3、了解酯的结构及主要性质;4、掌握重要的有机物之间的相互转化,学会在有机合成与推断中应用。
【要点梳理】要点一、羧酸的结构、通式和性质1.羧酸的组成和结构。
(1)羧酸是由烃基(或H)与羧基相连组成的有机化合物。
羧基()是羧酸的官能团。
(2)羧酸有不同的分类方法:2.羧酸的分子通式。
一元羧酸的分子通式为R —COOH ,饱和一元脂肪羧酸的分子通式为C n H 2n O 2或C n H 2n+1—COOH 。
分子式相同的羧酸、羧酸酯、羟基醛、羟基酮等互为同分异构体。
3.羧酸的主要性质。
(1)羧酸的沸点比相应的醇的沸点高;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。
(2)羧酸的化学性质。
①弱酸性。
由于—COOH 能电离出H +,使羧酸具有弱酸性。
而羧酸具有酸类物质的通性。
如:2RCOOH+Na 2CO 3→2RCOONa+CO 2↑+H 2ORCOOH+NH 3→RCOONH 4常见的一元羧酸的酸性强弱顺序为:②酯化反应。
注意:可以用同位素示踪法证实酯化反应过程是羧酸分子中羧基中的羟基与醇分子中羟基的氢原子结合成水,其余部分相互结合成酯。
无机含氧酸与醇作用也能生成酯,如:C 2H 5OH+HONO 2→C 2H 5—O —NO 2+H 2O(硝酸乙酯)③-H 被取代的反应。
通过羧酸-H 的取代反应,可以合成卤代羧酸,进而制得氨基酸、羟基酸等。
④还原反应。
由于羟基的影响,羧基中的羰基比醛、酮分子中的羰基较难发生加成反应,但在特殊试剂(如LiAlH 4)的作用下,可将羧基还原为醇羟基。
RCOOH 4LiAlH−−−−→RCH 2OH 有机化学上可用此反应实现羧酸向醇的转化。
4.羧酸的命名。
(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”名称之前加入取代基的位次号和名称。
高中化学选修5第三章-第三节--羧酸--酯
根据同位素示踪法:在C2H5OH中用18O,检测生
成物。 18O在酯中,按绿框断裂, 18O在水中,
按红框断裂。
检测结果: 18O在酯中。乙酸断裂羧基中C-O键。
乙二酸 ——俗称草酸 O O
HO C C OH
COOH +
COOH
CH2OH 浓硫 酸 CH2OH
O O
O
C
CH2
C O CH2 + 2H2O
练习
1、1mol有机物 HO
CH-CH2 OH
最多能消耗下列各物质多少 mol?
COOH CH2OH
(1) Na 4mol (2) NaOH 2mol (3) NaHCO3 1mol
练习1:写出甲酸和乙醇发生酯化反应的原理。 练习1:写出丙酸和甲醇发生酯化反应的原理。
• 二、酯
• 1、 酯的概念
• 羧酸分子中羧基的-OH被-O R和R′可以相同,也可 以不同。
羧酸酯的官能团:
O C O-R
• 2、酯的物理性质 • 低级酯是具有芳香气味的液体,密度一般
小于水,难溶于水,易溶于有机溶剂。 • 3、存在 • 水果、饮料、糖果、蛋糕等。 • 4、举例: • 苹果中的戊酸戊酯,菠萝中的丁酸乙酯,
【知识回顾】
1. 试管倾斜加热的目的是什么?
增大受热面积
2.浓硫酸的作用是什么?
催化剂,吸水剂 3.得到的反应产物是否纯净?主要杂质有哪些?
不纯净;乙酸、乙醇 4.饱和Na2CO3溶液有什么作用?
① 中和乙酸,消除乙酸气味对酯气味的影响,以便闻到乙酸乙酯 的气味. ② 溶解乙醇。 ③ 冷凝酯蒸气、降低酯在水中的溶解度,以便使酯分层析出。
• 结论:乙酸具有酸性。断裂羧基中O-H键 • 酸性强弱:乙酸>H2CO3>苯酚> HCO3-
烃的含氧衍生物羧酸和酯
一、羧酸 1.羧酸的定义、分类和性质 (1)定义:分子中由羧基与烃基相连的有机物。 通式:R—COOH、饱和一元羧酸通式为 CnH2nO2(n≥1)
(2)羧酸的分类
(3)性质:羧酸分子结构中都有羧基官能团,因此
都有酸性,都能发生酯化反应。
温馨提示:酯化反应中断键规律是:羧脱羟基, 醇脱氢,结合成酯还有水。 在酯化反应的书写中易出现漏写水分子的情 况,请留心关系 催化剂 催化剂的 其他作用
加热方式
RCOOH+ROH 浓硫酸 吸水,提高RCOOH和 ROH的转化率
直接加热
RCOOR+H2O
稀硫酸或NaOH溶 液 NaOH中和酯水解 生成的RCOOH, 提高酯的水解率 热水浴加热 水解反应,取代反 应
反应类型
酯化反应,取代反应
2.常见羧酸的结构和性质
(1)甲酸(俗名蚁酸)
甲酸既具有酸的一般性质,又具有醛的性质。
2HCOOH+CaCO3―→Ca(HCOO)2+H2O+CO2↑
甲酸被氧化成H2CO3。在碱性条件下,甲酸可
发生银镜反应,可跟新制Cu(OH)2作用析出Cu2O砖 红色沉淀,可使KMnO4酸性溶液和溴水褪色(氧化 反应)。
(2)特殊的酯——甲酸酯:HCOOR ①水解;②氧化反应:能被银氨溶液、新制 Cu(OH)2碱性浊液氧化成HOOCOR(碳酸酯)(酯中 只有甲酸酯才能发生银镜反应)。
3.多元羧酸与一元醇之间的酯化反应
二、乙酸
羧酸
1.乙酸的结构与性质 分子式 结构式 C2H4O2 由甲基和羧基组成。羧基是由羰基(C 和羟基组成 O)
结构简式
CH3COOH
饱和一元 CnH2nO2 酸通式 物理性质 无色有强烈刺激性气味的液体,易凝结成 冰一样的晶体,又称冰醋酸,易溶于水和 乙醇
化学知识点-醛、羧酸、酯
醛知识点(主要以甲醛、乙醛为例说明):醛:烃基与醛基相连的化合物。
饱和一元醛的通式:C n H 2n O 。
1、物理性质:甲醛:最简单的醛,又称“蚁醛”,无色具有刺激性气味气体,对人眼、鼻子有刺激性作用,可用来制作农药、消毒剂、树脂。
易溶于水和乙醇(任意比例互溶),35%-40%的甲醛水溶液称为福尔马林,通常用来防腐、消毒和漂白。
----------在烃的含氧衍生物中,只有甲醛在标准状况下是气体。
乙醛:无色、有刺激性气味液体,密度比水小,易挥发,能与水和乙醇任意比互溶。
乙醛对呼吸道和眼睛有刺激性作用。
2、化学性质:醛的官能团:醛基-CHO(但有醛基的物质不一定是醛,如甲酸、甲酸某酯等)1)氧化性:特征实验一:在洁净的试管里加入1ml 2%的硝酸银溶液,然后,一边摇动试管,一边逐滴滴加2%的稀氨水,直到最初产生的沉淀恰好溶解为止,制得银氨溶液。
再滴入3滴乙醛溶液,振荡后把试管放在水浴里加热。
现象:在试管壁上产生光亮的银镜。
结论:银氨溶液被还原成了银,乙醛被氧化成乙酸。
银氨溶液的形成过程:AgNO 3+NH 3·H 2O→AgOH↓+NH 4NO 3AgOH 常温下极不稳定分解:2AgOH→Ag 2O (暗红色)+H 2O 继续滴加氨水:Ag 2O+4NH 3·H 2O →2Ag(NH 3)2++2OH -+3H 2O 总离子方程式:Ag ++2NH 3·H 2O →Ag(NH 3)2++2H 2O 乙醛与银氨溶液反应方程式:CH 3CHO+2Ag(NH 3)2OH →CH 3COOH+2Ag ↓+4NH 3+H 2O甲酸会与氨继续反应:HCOOH+NH 3→HCOONH 4银镜反应是检验有机物中是否含有醛基的重要方法。
注意事项:(1)银氨溶液必须随用随配,不能久置,否则可能会产生爆炸性物质。
(2)应将稀氨水滴入硝酸银中,至产生的沉淀刚好溶解为之,需严格控制氨水的量,若氨水过量会产生爆炸性物质。
羧酸和酯知识点总结
羧酸和酯知识点总结一、羧酸的结构和性质1.1 结构羧酸是一类含有羧基(-COOH)官能团的化合物,通式为R-COOH。
在羧酸中,羧基由一个碳原子与一个氧原子连接,另一个氧原子连接着一个氢原子,羧基与一个有机基团相连。
羧酸的结构可以分为脂肪族羧酸和芳香族羧酸两种。
1.2 性质羧酸具有明显的酸性,可以和碱发生中和反应,生成盐和水。
羧酸的酸性较强,和金属反应能生成相应的盐。
此外,羧酸还能发生加成反应和酯化反应,是有机合成中的重要中间体。
另外,羧酸还具有明显的极性,容易溶于水和许多有机溶剂。
二、酯的结构和性质2.1 结构酯是一类含有羧酸酯基(-COOR)官能团的化合物,通式为R-COOR。
在酯中,羧酸酯基由一个碳原子与一个氧原子连接,另一个氧原子连接着一个有机基团,代表不同的有机基团可以形成不同的酯。
酯也可以看作是酸和醇发生酯化反应生成的产物。
2.2 性质酯具有明显的酯基特性,能够和碱发生水解反应,生成相应的羧酸和醇。
在酯水解反应中,酯的碳-氧键发生断裂,生成羧酸和醇。
此外,酯还具有较好的溶解性和挥发性,常用作有机溶剂和香精香料的成分。
三、羧酸和酯的合成方法3.1 羧酸的合成羧酸的合成方法多种多样,常见的有以下几种:(1)从醛或酮氧化合成。
利用醛或酮的氧化性质,可以将其氧化成相应的羧酸。
常见的氧化剂有酸性性质的氧化剂如碳酸等。
(2)从烃格氏合成。
烃格氏合成是一种通过合成氰醇酸酯中间体,再经过水解反应生成羧酸的方法。
(3)从卤代烃和碳酸酯衍生物合成。
利用卤代烃和碳酸酯的酯化反应,可以生成相应的羧酸。
3.2 酯的合成酯的合成方法同样非常多样,常见的有以下几种:(1)酸酯化反应。
酸酯化反应是最常用的酯合成方法,一般是将酸和醇在酸性催化剂的作用下发生酯化反应。
(2)醇醚化反应。
醇醚化反应是一种醇和醚发生反应生成酯的方法,一般是在酸性催化剂的作用下进行。
(3)羧酸酯化反应。
羧酸酯化反应是一种在酸性催化剂的作用下,羧酸与醇发生酯化反应的方法。
高中化学第三章第3节羧酸和酯知识点
第二节羧酸和酯第三节原创不容易,为有更多动力,请【关注、关注、关注】,谢谢!第四节令公桃李满天下,何用堂前更种花。
出自白居易的《奉和令公绿野堂种花》一、羧酸1、羧酸的定义:羧基和烷基直接相连形成的化合物称为羧酸2、分类1)按羧基数目:分为一元羧酸、二元羧酸、多元羧酸2)按烃基饱和度:分为饱和羧酸、不饱和羧酸3)按分子中是否含有苯环:分为脂肪酸、芳香酸3、通式:一元羧酸:R—COOH,饱和一元羧酸:CnH2n+1—COOH或CnH2nO24、代表物质:乙酸(俗称醋酸)1)乙酸的基本结构结构式:结构简式:CH3COOH2)乙酸的物理性质具有刺激性气味的液体,熔点为16.6 ℃,易凝结成像冰一样的晶体,无水乙酸又称冰醋酸。
乙酸易溶于水和乙醇3)乙酸的化学性质①酸性CH3COOH ⇌ CH3COO - +H +②取代反应(酯化反应)实验步骤:在一试管中加入3 mL乙醇,然后边摇动试管边慢慢加入2 mL浓硫酸和2 mL冰醋酸。
按如图所示连接好装置。
用酒精灯小心均匀地加热试管3~5 min,产生的蒸气经导管通到饱和碳酸钠溶液的液面上CH3COOH+HOCH2CH3⇌ CH3COOCH2CH3+H2O实验现象:碳酸钠饱和溶液的液面上有透明的油状液体产生,并可闻到香味。
实验结论:在有浓硫酸存在和加热的条件下,乙酸与乙醇发生反应,生成无色、透明,不溶于水,有香味的油状液体。
注意:I、浓硫酸的作用是催化剂和吸水剂。
II、收集试管中加入的是饱和Na2CO3溶液,主要作用有两个:其一使混入乙酸乙酯中的乙酸跟Na2CO3反应而除去,同时还能使混入的乙醇溶解;其二使乙酸乙酯的溶解度减小,易分层析出。
III、装置中的斜长导管起到了对反应物的冷凝回流作用,同时导管末端切莫插入液体内,以防止液体倒吸。
IV、乙酸乙酯的分离:由于乙酸乙酯难溶于Na2CO3溶液,且比水的密度小,故用分液漏斗分液,取上层液体。
5、羧酸的化学性质羧酸的化学性质与乙酸相似,主要取决于羧基官能团。
有机化学基础知识点整理羧酸与酯的性质与反应
有机化学基础知识点整理羧酸与酯的性质与反应羧酸与酯是有机化合物中常见的官能团,它们具有特定的性质与反应。
本文将对羧酸与酯的基本概念、性质和反应进行整理,以帮助读者更好地理解有机化学中的核心知识。
一、羧酸的基本概念羧酸是含有羧基(-COOH)的有机化合物。
羧基由一个碳原子和一个氧原子通过双键连接,并与一个氢原子相连。
羧酸分子中的羧基可以与其它分子中的氢原子形成氢键,从而影响化合物的性质和反应。
二、羧酸的性质1. 极性:羧酸分子中的羧基具有极性,使得羧酸具有较高的沸点和溶解度。
羧酸通常能与水的氢键形成溶液中的羧酸分子之间的氢键,增加了溶解度。
2. 酸性:羧基中的羧酸可以脱去羟基的氢原子,生成共轭碱盐。
这种特性使得羧酸具有酸性,能与碱反应,生成盐和水。
羧酸的酸性强弱与其分子结构、共轭结构和电子效应有关。
3. 强酸:羧酸中的羧基受共轭基团或亲电基团的影响,使羧酸的酸性增强,称为强酸。
例如,硝基取代的羧酸和氟取代的羧酸均属于强酸。
4. 弱酸:羧酸中的羧基没有共轭基团或亲电基团的影响,使羧酸的酸性减弱,称为弱酸。
例如,酞酸和醋酸均属于弱酸。
三、羧酸的反应1. 与碱的反应:羧酸与碱反应生成相应的盐和水。
这种反应称为酸碱中和反应。
例如,乙酸(醋酸)与氢氧化钠反应,生成乙酸钠和水。
2. 与醇的反应:羧酸与醇发生酯化反应,生成酯和水。
酯化反应是羧酸与醇中的羟基发生酯键形成的过程。
酯是羧酸酯化反应的产物,常用作香料、溶剂和催化剂。
3. 与氨的反应:羧酸可以与氨和氨衍生物反应,生成酰胺。
这种反应称为酸酰胺化反应。
酰胺是羧酸与氨或胺发生缩合反应的产物,是重要的有机合成中间体。
4. 其他反应:羧酸还可以发生酯水解、腈化和卤代反应等。
四、酯的基本概念酯是含有酯基(-COOR)的有机化合物。
酯基由一个碳原子和一个氧原子形成,通过单键连接到另一个碳原子上。
酯是羧酸和醇酸酯化反应的产物。
五、酯的性质1. 酯的气味:很多酯具有芳香的气味,使其常被用于食品和香料工业。
知识点梳理:醛、羧酸、酯知识点归纳
知识点梳理:醛、羧酸、酯知识点归纳一、醛醛是一类有机化合物,其官能团是醛基(CHO)。
醛的通式可以表示为 RCHO,其中 R 代表烃基。
(一)醛的物理性质醛在常温下,甲醛是气体,其他常见的醛如乙醛、丙醛等是液体。
醛的沸点比相对分子质量相近的醇低,这是因为醛分子间不能形成氢键。
醛的溶解性与醇相似,低级醛能与水混溶,随着碳原子数的增加,醛在水中的溶解度逐渐减小。
(二)醛的化学性质1、加成反应醛基中的碳氧双键可以发生加成反应。
例如,在催化剂的作用下,醛可以与氢气发生加成反应生成醇。
以乙醛为例:CH₃CHO + H₂ → CH₃CH₂OH2、氧化反应(1)醛能被氧气氧化为羧酸。
例如:2CH₃CHO + O₂ →2CH₃COOH(2)醛能被弱氧化剂氧化,常见的弱氧化剂有银氨溶液和新制的氢氧化铜悬浊液。
银镜反应:醛与银氨溶液反应生成银镜。
例如,乙醛与银氨溶液反应的化学方程式为:CH₃CHO + 2Ag(NH₃)₂OH → CH₃COONH₄+2Ag↓ + 3NH₃+ H₂O与新制氢氧化铜反应:醛与新制的氢氧化铜悬浊液反应生成砖红色沉淀。
例如,乙醛与新制氢氧化铜反应的化学方程式为:CH₃CHO +2Cu(OH)₂+NaOH → CH₃COONa + Cu₂O↓ + 3H₂O(三)重要的醛1、甲醛(HCHO)甲醛是最简单的醛,具有强烈的刺激性气味,有毒。
甲醛的水溶液俗称福尔马林,具有杀菌、防腐的作用,常用于制作生物标本。
2、乙醛(CH₃CHO)乙醛是一种有刺激性气味的液体,易挥发,能跟水、乙醇等互溶。
二、羧酸羧酸是一类有机化合物,其官能团是羧基(COOH)。
羧酸的通式可以表示为 RCOOH,其中 R 代表烃基。
(一)羧酸的物理性质羧酸的沸点比相对分子质量相近的醇高,这是因为羧酸分子间可以形成氢键。
低级羧酸能与水混溶,随着碳原子数的增加,羧酸在水中的溶解度逐渐减小。
(二)羧酸的化学性质1、酸性羧酸具有酸性,能使紫色石蕊试液变红。
羧酸酯
1、 分类
(1)羟基数目
一元
二元 多元 脂肪酸 饱和~ 不饱和~
COOH
(2)烃基种类 芳香酸:源自苯甲酸(安息香酸)高级酸
(3)C数 低级酸 硬脂酸:C17H35COOH 高级脂肪酸 软脂酸:C15H31COOH 油酸:C17H33COOH
2、性质:
1、 酸性
2 、 酯化反应 (取代反应)
CO2 :酸
能水解、果香味:酯
甲酸乙酯 苯甲酸甲酯
6、同分异构体:
HCOOCH3 HCOOCH2CH3 CH3COOCH2CH3
C 2H 4 O 2 饱和一元酸 饱和一元醇
C 3H 6O 2
C4H8O2
饱和一元酯:CnH2nO2 饱和一元酸
酸: CH3COOH
C2H4O2
酯: HCOOCH3
C3H6O2
C 4H 8O 2
+Na2CO3 CnH2nO2
三、酯
1、酸和醇通过酯化反应得到的产物 O 2、通式: R C O R’ 酯基 3、物性: 难溶于水,易溶于有机溶剂 ρ<ρ水 低级酯有果香味
4、化性:水解反应 条件 O
无机酸催化: CH3—C—OH+H —O—C2H5
产物 酯化 过程
O
浓H2SO4
酸+ 醇3—C—可逆 CH O—C2H5 + H2O
酯水解
O
强碱:
盐 +醇 水解 不可逆(彻底)
O
稀H2SO4
CH3—C—O—C2H5 + H2O
CH3—C—OH+H—O—C2H5
NaOH
CH3COOCH2CH3 +NaOH
CH3COONa + CH3CH2OH
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嘴哆市安排阳光实验学校高二化学羧酸酯人教实验版【本讲教育信息】一. 教学内容:羧酸酯1. 乙酸化学性质的科学实验探究2. 羧酸3. 酯二. 重点、难点1. 掌握乙酸的分子结构及主要化学性质。
2. 了解羧酸的分类和命名以及乙酸的工业制法和用途。
3. 掌握酯的分子结构及主要化学性质。
4. 了解酯的分类和命名以及酯在自然界中的存在和用途。
三. 教学过程[复习]乙酸的结构和性质乙酸(醋酸)结构简式COOHCH3-结构特点官能团:羧基—COOH官能团结构特点羧基中C—O、O—H键均有较强的极性,易发生断裂物理性质无色液体、有刺激性酸味,易溶于水化学性质弱酸性(1)使石蕊变红色,能电离出+H:COOHCH3+-+HCOOCH3(2)能与活泼金属反应放出氢气(3)能与碱发生中和反应:OHCOOCHOHCOOHCH233+=+--(4)能与碱性氧化物反应(5)能与比醋酸弱的弱酸盐反应,如碳酸钠与醋酸反应:OHCOCOOCH2COCOOHCH2223233+↑+=+--酯化反应OHCHCHCOOHCH233+OHHCOOCCH2523+(一)乙酸化学性质的科学实验探究1、设计一个一次完成的装置,验证乙酸、碳酸、苯酚溶液的酸性强弱。
[设计的依据]乙酸与碳酸钠反应,放出CO2气体,根据强酸制弱酸的原理,说明乙酸的酸性比碳酸强;将产生的CO2通入苯酚钠溶液中,生成苯酚,溶液变浑浊,说明碳酸的酸性比苯酚强。
反应的化学方程式如下:2CH3COOH+Na2CO3→2CH3COONa + CO2↑+ H2O[设计的装置]乙酸、苯酚和碳酸酸性强弱比较实验2、乙酸、乙醇发生酯化反应中化学键的断裂方式(酯化反应的脱水方式)[提出假设]的脱水方式:可能一:可能二:[验证假设]同位素示踪法证实。
乙酸:COOHCH3-乙醇:OHCHCH1823--[结论](1)的反应机理:醇脱氢原子,羧酸脱羟基结合生成水。
(2)可看作是取代反应,也可看作是分子间脱水的反应。
[复习思考](1)实验中为何要加入碎瓷片?防止暴沸。
(2)导管为何不能伸入饱和碳酸钠溶液中?防止倒吸。
(3)为何用饱和碳酸钠溶液来吸收乙酸乙酯?中和乙酸,吸收乙醇,便于闻到乙酸乙酯的气味;降低酯的溶解度,便于分层。
(4)浓硫酸的作用是什么?吸水剂,催化剂。
(5)为提高乙酸乙酯的产率,采取了哪些措施?蒸出乙酸乙酯,用浓硫酸作吸水剂,降低产物浓度。
[练习]在如图所示的实验装置中,当A、B、C分别为以下不同组合的物质时,回答有关问题。
(1)当A为醋酸、B为贝壳(粉状)、C为C6H5ONa溶液时,小试管中的现象是,其中发生的化学反应方程式是。
(2)当A为食盐水、B为电石、C为KMnO4溶液时,小试管中的现象是;A和B反应的方程式是。
(3)当A为浓氨水、B为生石灰、C为AgNO3溶液时,小试管中的现象是;其中发生的离子反应方程式是。
(4)装置D的作用是。
(二)羧酸1、定义:分子里烃基跟羧基直接连接的有机化合物。
官能团是羧基—COOH。
注意:羧基中的羰基及羟基性质已有别于醛分子中的羰基和醇(或酚)分子中羟基的性质:(1)羧酸分子中羧基里的羰基不能像醛中的羰基能催化加氢而转化为醇羟基。
(2)羧酸分子中羧基里的羟基受羰基的影响,比醇和酚羟基更易电离,产生H+。
2、通式:饱和一元羧酸的通式是C n H2n+1COOH或RCOOH或C n H2n O23、分类:4、几种重要的羧酸:(1)甲酸:俗称蚁酸。
①结构特点:既有羧基又有醛基。
甲酸除具有羧酸的一般性质外,又具有醛的性质,且甲酸的酯、甲酸的盐也有还原性,在一定条件下可发生银镜反应。
②化学性质[推测]—COOH具有酸性、能与醇发生酯化反应,-CHO具有还原性。
[实验验证]向盛有少量Na2CO3粉末的试管里加入约3ml甲酸溶液。
证明甲酸具有酸性;在试管里加入约2ml新制的Cu(OH)2浊液,加入少量甲酸溶液,加热至沸腾。
证明甲酸具有还原性;在试管中加入碎瓷片,3ml乙醇2ml浓H2SO4甲酸进行反应。
证明甲酸能与醇发生酯化反应。
(2)乙二酸:俗称草酸。
草酸盐为人体的代谢产物,草酸钙是人体肾结石的主要成分。
乙二酸分子中含有2个羧基,在化学性质上表现羧酸的性质外,还具有还原性,能使酸性高锰酸钾溶液褪色。
(3)苯甲酸:俗称安息香酸。
白色针状晶体,常用作食品防腐剂(钠盐或钾盐)。
(4)高级脂肪酸:[拓展]重要的酯化反应(1)多元羧酸和多元醇形成的酯:(2)羟基酸分子形成的酯[练习]1、下列物质不能和碳酸氢钠反应的有()A. 乙酸B. 氢氧化钠C. 苯酚D. 盐酸2、某有机物的结构简式为:它在一定条件下可能发生的反应有()①加成②水解③酯化④氧化⑤中和⑥消去(三)酯:1、定义:酸和醇发生反应生成的一类有机化合物。
或羧酸分子羧基中的━OH 被━OR取代后的产物。
[练习](1)写出甲酸与银氨溶液反应的化学方程式。
(2)写出甘油与硝酸发生的酯化反应的化学方程式。
2、分类:根据酸的不同分为:有机酸酯和无机酸酯。
或根据羧酸分子中酯基的数目,分为:一元酸酯、二元酸酯(如乙二酸二乙酯)、多元酸酯(如油脂)。
[思考]乙醇与氢溴酸加热能否生成酯?酯化反应除有机羧酸分子与醇分子间发生外,无机含氧酸与醇之间也能发生酯化反应,如:无氧酸与醇之间也能反应,如乙醇与氢溴酸。
但不属于酯化反应,因生成物为卤代烃,并非酯类化合物。
3、通式:(1)羧酸酯的一般通式为:'ROO||CR---,R、R’(可同可不同)(2)饱和一元羧酸和饱和一元醇反应生成的酯的通式为: C n H2n O24、命名:根据酸和醇的名称来命名,为某酸某酯。
如:HCOOC2H5 甲酸乙酯 CH3COOC2H5乙酸乙酯CH3CH2ONO2 硝酸乙酯二乙酸乙二酯5、物理性质:酯一般密度比水小,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。
6、存在:酯类广泛存在于自然界。
低级酯是有芳香气味的液体,存在于各种水果和花草中。
7、化学性质:——水解反应设计一个实验,验证酯在中性、酸性、碱性条件下的水解速率。
[实验设计]对比实验:分别取三支试管先加6滴乙酸乙酯。
A组:只加5.5mL 蒸馏水。
B组:加0 .5mL 稀硫酸,加5mL蒸馏水。
C组:加0 .5mL 浓氢氧化钠溶液,加5mL蒸馏水。
振荡均匀后,同时放入70 ℃ ~80℃的水浴中加热。
[实验现象]A组无明显变化;B组乙酸乙酯的气味变淡;C组乙酸乙酯的气味消失。
[实验结论](1)酯在酸(或碱)存在的条件下,水解生成酸和醇。
(2)酯的水解和酸和醇的酯化反应是可逆的。
(3)在有碱存在时,酯的水解趋近于完全。
【典型例题】例1. 下列关于乙酸的说法中正确的是()A. 乙酸是有刺激性气味的液体B. 乙酸分子中含有4个氢原子,它不是一元羧酸C. 乙酸在常温下能发生酯化反应D. 乙酸酸性较弱,不能使石蕊试液变红分析:乙酸是具有强烈刺激性气味的无色液体,尽管其分子中含有4个氢原子,但在水中只有羧基上的氢原子能发生部分电离,因此乙酸是一元酸。
乙酸的酸性较弱,但比碳酸的酸性强,它可使石蕊试液变红,乙酸在浓H2SO4存在下加热,可与醇类发生酯化反应,在常温下乙酸不能发生酯化反应,故本题答案为A。
例2. 由-CH3、-OH、C6H5-(苯基)、-COOH四种基团两两组合而成的化合物中,其水溶液能使石蕊试液变红的有()A. 2种B. 3种C. 4种D. 5种分析:题给四种基团两两组合的化合物中,显酸性的有CH3COOH、C6H5-COOH、HO—COOH(即H2CO3)。
其中能使石蕊试液变红的有CH3COOH,C6H5-COOH和H2CO3,C6H5OH不能使石蕊试液等酸碱指示剂变色,故本题答案为B。
例3. 一定质量的某有机物和足量的金属钠反应,可得到气体V1 L,等质量的该有机物与足量的纯碱溶液反应,可得到气体V2 L。
若在同温同压下V1>V2,那么该有机物可能是下列的()A. HO(CH2)3COOHB. HO(CH2) 2CHOC. HOOC—COOHD. CH3COOH分析:-OH、-COOH都能与金属钠反应生成H2,1 mol -OH或 1 mol -COOH与钠反应可产生0.5 mol H2;仅-COOH与Na2CO3反应生成CO2,1 mol -COOH与Na2CO3反应可产生0.5 mol CO2。
题设有机物与金属钠反应产生的气体的体积多于与纯碱反应产生的气体的体积,则有机物结构中既有-COOH又有-OH,故本题答案为A。
例4. 胆固醇是人体必须的生物活性物质,分子式为C27H46O,一种胆固醇酯是液晶材料,分子式为C34H50O2,生成这种胆固醇酯的羧酸是()A. C6H13COOHB. C6H5COOHC. C7H15COOHD. C6H5CH2COOH分析:胆固醇的分子式中只有一个氧原子,应是一元醇,而题给胆固醇酯只有2个氧原子,应为一元酯,据此可写出该酯化反应的通式(用M 表示羧酸):C 27H 46O+M →C 34H 50O 2 +H 2O ,再由质量守恒定律可求得该酸的分子式为C 7H 6O 2,故本题答案为B 。
例5. 有机物X 可以被还原为醇,也可以被氧化成一元羧酸,该醇与该一元羧酸反应可生成分子式为C 2H 4O 2的有机物,下列结论中不正确的是( ) A. X 具有还原性 B. X 由三种元素组成C. X 中含有甲基D. X 中碳的质量分数为40%分析:有机物X 既能被还原又能被氧化,X 应是醛;由生成酯的分子式C 2H 4O 2可知,酯是甲酸甲酯,则X 是甲醛(HCHO ),由此可判断本题的答案为C 。
例6. 有两个分子式为C 4H 8O 2的液体有机物A 和B ,A 加入NaHCO 3,能放出无色气体,B 不能;如果加入稀碱液,并加热,A 只得一种有机物,B 得两种有机物;若加入银氨溶液,A 未有变化,而B 的试管内壁出现银镜,试写出A 、B 可能的结构简式。
分析:分子式为C 4H 8O 2,符合通式C n H 2n O 2,属于羧酸或酯类。
由题设的性质分析推断如下:答案: 例7. 已知酮(R —C —'R )在催化剂的作用下被还原为醇('R OHH |C R --)。
试根据所给条件,写出有机化合物A 、B 、C 、D 、E 的结构简式:试回答下列问题:(1)写出有关物质的结构简式:A____ B____C____ D____E____。
(2)根据C 物质的结构,写出C 发生消去反应的化学方程式(要求注明反应条件)________。
分析:题目所给的有机物中有醛基和酮基两个官能团,其中只有醛基能与银氨溶液反应,因此A 应该是羧酸的铵盐。
第二步加酸后,羧酸的铵盐变成羧基,酮基还是不反应。