第三章羧酸酯有机合成

第三节羧酸酯

第一课时

【教学重点】乙酸的化学性质。

【教学难点】乙酸的结构对性质的影响。

【教学手段】教学中应充分利用演示实验、学生设计实验、实物感知和多媒体计算机辅助教学等手段，充分调动学生的参与意识，共同创设一种民主、和谐、生动活泼的教学氛围，给学生提供更多的“动脑想”“动手做”“动口说”的机会，使学生真正成为课堂的主人。【教学过程设计】

(一)新课引入

师：同学们走进实验室，有没有闻到什么气味？什么物质的气味？

（二）新课进行

师：这一节课我们就来学习乙酸

一、乙酸的分子结构

[演示]乙酸的分子比例模型和球棍模型

[提问]写出乙酸的分子式、结构简式。介绍乙酸的官能团——羧基。

O O

‖‖

分子式：C2H402 结构简式：CH3—C—O—H 官能团：—C—OH（羧基）

二、乙酸的物理性质

师：乙酸又叫醋酸和冰醋酸。为什么叫冰醋酸？

[指导实验]观察乙酸的颜色、状态、气味，观察冰醋酸。并看书总结乙酸的物理性质。生：乙酸是无色液体，有强烈的刺激气味。易溶于水和乙醇。

熔点：16.6℃沸点：117.9℃

[设问]北方的冬天，气温低于0℃，保存在试剂瓶内的乙酸凝结成冰状。

如何能安全地将乙酸从试剂瓶中取出？

三、乙酸的化学性质

[探究]高一书上已简单介绍过乙酸是一种有机弱酸。请同学们根据现有的化学药品设计

实验方案：（1）证明乙酸确有酸性；（2）比较乙酸酸性的强弱。

[药品]Na2CO3粉末、乙酸、石蕊

[指导学生实验探究]

[学生活动] 叙述实验现象，讲出设计方案。并写出有关的化学方程式。

1．酸性

[科学探究]利用讲台上提供的仪器与药品，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

：结论： 酸性：乙酸>碳酸>苯酚

师：CH 3CH 2OH 、C 6H 5OH 、 CH 3COOH 中都含有羟基

2、酯化反应

CH 3COOH + HOCH 2CH 3 ==== CH 3COOCH 2CH 3 + H 2O 乙酸乙酯

思考1：化学平衡移动原理，可以采取什么措施提高乙酸乙酯的产率？方法： 1.加热；

2.用无水乙酸与无水乙醇做实验；

3.加入浓硫酸做吸水剂

思考2：这个酯化反应中，生成物水中的氧原子是由乙酸的羟基提供，

还是由乙醇的羟基提供？ [演示课件] 酯化反应机理

学生理解：生成物水中的氧原子是由乙酸的羟基提供。

知识运用：若乙酸分子中的氧都是18O ，乙醇分子中的氧都是16O ，二者在浓H 2SO 4作用 下发生反应，一段时间后，分子中含有18O 的物质有（ ） A 1种 B 2种 C 3 种 D 4种 生成物中水的相对分子质量为 。 （三）新课小结

酯化反应的实质：酸脱去羟基，醇脱去羟基上的氢原子。

第二课时

四、酯

【讲述】乙酸的酯化反应是一个可逆反应，因此酯类的重要化学性质之一就是可以发生水解反应。

【科学探究】乙酸乙酯在中性、酸性、碱性溶液中以及不用温度下的水解速率P62

实验探究，对比思考，迁移提高

情景创设：用计算机课件展示乙酸乙酯的分子结构模型。

实验探究方案1：学生分组开展探究实验，探究乙酸乙酯的水解反应规律

对比思考、讨论提高：

（1）对比乙酸和乙酸乙酯的物理性质差异，为什么会有这些差异？

（羧基—COOH为亲水基，乙酯基—COOC2H5为疏水基，所以乙酸易溶于水，乙酸乙酯微溶于水、密度比水小）

（2）乙酸乙酯在酸性、碱性条件下的水解有什么不同，为什么？

（乙酸乙酯在酸性条件下的水解反应为可逆反应、水解速率较慢；而在碱性条件下水解反应为不可逆反应，水解速率较快。因为在碱性条件下水解生成的羧酸与碱发生中和反应，使酯水解的化学平衡向正反应方向移动）

实验探究方案2：（供参考）

乙酸乙酯在H+、OH-催化下，均能发生水解反应，其中在酸性条件下的水解是可逆的，在碱性条件下水解是不可逆的。

选取3支大小相同的试管（可选用细一些的试管，便于观察），在试管壁上用透明胶带贴上毫米刻度纸（实验室没有准备）。分别向其中加入5 mL 0.1 mol·L-1 H2SO4、 5 mL 蒸馏水和5 mL 0.1 mol·L-1 NaOH溶液，再用滴管分别加入1 mL 乙酸乙酯（约20滴）。将3支试管放在同一烧杯中水浴加热，并记录下反应温度（一般控制在70 ℃左右）。

数据记录：每隔1 min记录一次酯层的高度，以此确定水解反应的速率，至酸溶液催化的试管中酯层消失时结束。

结果分析：比较乙酸乙酯在酸性、中性、碱性条件下水解的速率差异。

【补充实验】“乙酸乙酯的制备及反应条件探究”（参看人教版《实验化学》第27页）

选修5《有机合成》及推断题

【典型例题】

[例1]从环己烷可制备1,4-环己二醇的二醋酸酯。下面是有关的8步反应：

（1）其中有3步属于取代反应、2步属于消去反应、3步属于加成反应。反应①、 和_______属于取代反应.

（2）化合物的结构简式是：B 、C .

（3）反应④所用试剂和条件是 . 答案：（1）⑥、⑦ （2）

、

（3）

[例2]已知烯烃中C=C 双键在某些强氧化剂作用下易发生断裂，因而在有机合成中有时需要对其保护。保护的过程可简单表示如右图： 又知卤代烃在碱性条件下易发生水解，但烯烃中双键在酸性条件下才能与水发生加成反应。

现用石油产品丙烯及必要的无机试剂合成丙烯酸，设计的合成流程如下：

CH 3CH=CH 2

→ → → →

请写出②、③、④三步反应的化学方程式。

分析：由CH 3CH=CH 2→CH 2=CH —COOH 可知合成的关键在于双键如何保护，—CH 3如何

逐步转化成—COOH 。结合题中信息可知本题的知识主线为不饱和烃→不饱和卤代烃→不饱和醇→饱和卤代醇→饱和卤代醛→饱和卤代羧酸→不饱和卤代羧酸。

答案：

②CH 2=CH —CH 2Cl+H 2O CH 2=CH —CH 2OH+HCl

③CH 2=CH —CH 2OH+Br 2

④

【解题思路】

1、正确判断所合成的有机物的类别及所带官能团，找出所关联的知识和信息及官能团所处的位子。

Cl 2（300②

③ ④ ① NaOH △