高中化学人教版 (2019)选择性必修3羧酸羧酸衍生物第1课时导学案

这是一份高中化学人教版 (2019)选择性必修3羧酸羧酸衍生物第1课时导学案，共9页。学案主要包含了答案与解析等内容，欢迎下载使用。
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Hi，在开始挑战之前，先来热下身吧！
乙酸在水中可以电离：，为弱酸，酸性比HCl、H2SO4、HNO3等，比H2CO3、HClO强，乙酸具有酸的通性：
①
②
③
④
⑤
▪◆学习任务
（一）读教材，首战告捷
让我们一起来阅读教材，并做好色笔区分吧。
（二） 试身手， 初露锋芒
让我们来试试回答下面的问题和小练习吧。
问题1：羧酸的组成和结构
（1）羧酸是由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：

问题2：羧酸的分子通式
一元羧酸的分子通式为，饱和一元脂肪羧酸的分子通式为或。
分子式相同的羧酸、、、等互为同分异构体。
问题3：羧酸的物理性质
羧酸的沸点比相应的醇的沸点；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，直至与的溶解度相近。
练习1．苹果酸的结构简式为，下列说法正确的是( )
A．苹果酸中能发生酯化反应的官能团有2种
B．1ml苹果酸可与3ml NaOH发生中和反应
C．1ml苹果酸与足量金属Na反应生成1ml H2
D．与苹果酸互为同分异构体
举一反三：
【变式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．乙酸在高温下能发生酯化反应
D．乙酸酸性较弱，不能使石蕊试液发红
练习2．下列说法不正确的是
A．乙醇和乙酸都是常用调味品的主要成分
B．乙醇和乙酸的沸点和熔点都比C2H6、C2H4的沸点和熔点高
C．乙醇和乙酸都能发生氧化反应
D．乙醇和乙酸在浓硫酸或氢氧化钠条件下都能发生酯化反应

（三）攻难关，自学检测
让我们来挑战吧！你一定是最棒的！
☆
1．由—CH3、—OH、、—COOH四种基团两两组合而成的化合物中，其水溶液能使紫色石蕊试液变红的有（ ）。
A．1种 B．2种 C．3种 D．4种
☆☆
2．某羧酸的衍生物A的分子式为C6H12O2，已知：
，又知D不与Na2CO3溶液反应，C和E都不能发生银镜反应，则A的结构可能有（ ）。
A．1种 B．2种 C．3种 D．4种
（四）找规律，方法总结
羧酸的命名方法：
（1）选含的最长的碳链作为主链，按主链碳原子数称某酸；
（2）从羧基开始给编号；
（3）在“某酸”名称之前加入的位次号和名称。
如：
，名称为。
测一测，大显身手
一、选择题（每小题只有1个选项符合题意）
1．将等体积的乙酸、乙醇和水在试管中充分混合静置，下列图示现象正确的( )
2．下列说法中，不正确的是( )
A．烃基与羧基直接相连的化合物叫做羧酸
B．饱和链状一元羧酸的组成符合CnH2nO2
C．羧酸在常温下都能发生酯化反应
D．羧酸的官能团是—COOH
3．苯甲酸常用作食品添加剂。下列有关苯甲酸的说法正确的是( )
A．其同系物中相对分子质量最小的是C7H6O2
B．其分子中所有碳原子共面
C．若与醇反应得到碳、氢原子个数比为9：10的酯，则该醇一定是乙醇
D．其钠盐可用作奶粉中的抗氧化剂
4．下列说法正确的是( )
A．酸和醇发生的反应一定是酯化反应
B．酯化反应中羧酸脱去羧基中的羟基，醇脱去羟基上的氢原子
C．浓硫酸在酯化反应中只起催化剂的作用
D．欲使酯化反应生成的酯分离并提纯，可以将弯导管伸入饱和Na2CO3溶液的液面以下，再用分液漏斗分离
5．咖啡酸(如图)，存在于许多中药中，如野胡萝卜、光叶水苏、荞麦、木半夏等。咖啡酸有止血作用，特别对内脏的止血效果较好。下列关于咖啡酸的说法正确的是( )
A．咖啡酸的分子式为C9H5O4
B．咖啡酸的某种同分异构体，其苯环上可能连有4个羟基
C．1 ml咖啡酸最多可以和2 ml NaOH反应
D．可以用高锰酸钾或溴水检验咖啡酸分子中所含的碳碳双键
二、填空题
6．右图是实验室制取乙酸乙酯的装置。
（1）在大试管中配制一定比例的乙醇、乙酸和浓硫酸的混合液的方法是：将________，然后轻轻振荡试管，使之混合均匀。
（2）装置中通蒸气的导管要插在饱和Na2CO3溶液的液面上，不能插入溶液中，目的是防止Na2CO3溶液的倒吸，造成倒吸的原因是________。
（3）浓硫酸的作用是：①________；②________。
（4）饱和Na2CO3溶液的作用是________。
（5）实验中生成的乙酸乙酯，其密度比水________（填“大”或“小”），有________气味。
（6）若实验中温度过高，使反应温度达到140℃左右时，副反应的主要有机产物有________（填物质名称）。
参考答案

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乙酸在水中可以电离：CH3COOHCH3COO-+H+，为弱酸，酸性比HCl、H2SO4、HNO3等弱，比H2CO3、HClO强，乙酸具有酸的通性：
①使酸碱指示剂变色
②与活泼金属反应：2CH3COOH+Zn→(CH3COO)2Zn+H2↑
③与碱性氧化物反应：CaO+2CH3COOH→(CH3COO)2Ca+H2O
④与碱反应：2CH3COOH+Cu(OH)2→(CH3COO)2Cu+2H2O
(CH3COO)2Cu易溶于水
⑤与盐反应：2CH3COOH+CO32-→2CH3COO－+CO2↑+H2O
▪◆学习任务
（二） 试身手， 初露锋芒
问题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：

问题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CnH2nO2或CnH2n+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。
问题3：羧酸的物理性质
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。
练习1．【答案】A
【解析】A．该分子中含有羧基和醇羟基，所以能发生酯化反应的官能团有羧基和醇羟基，所以苹果酸中能发生酯化反应的官能团有2种，故A正确；
B．1ml苹果酸中含有2ml羧基，所以1ml苹果酸可与2mlNaOH发生中和反应，故B错误；
C．能和Na反应的有羧基和醇羟基，1ml苹果酸与足量金属Na反应生成1.5ml H2，故C错误；
D．与苹果酸是同一种物质，故D错误。
举一反三：
【变式1】
【答案】A
【解析】乙酸是具有强烈刺激性气味的液体；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：CH3COOHCH3COO-+H+，因此乙酸是一元酸；乙酸的酸性较弱，但比碳酸的酸性要强，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。
练习2．【答案】D
【解析】乙醇和乙酸常温下为液态，C2H6、C2H4常温下为气态，所以，乙醇和乙酸的沸点和熔点都比C2H6、C2H4的沸点和熔点高；乙醇和乙酸发生酯化反应的催化剂是浓硫酸，不能够使用氢氧化钠。

（三）攻难关，自学检测
☆
1．【答案】C
【解析】四种基团两两组合的6种物质：CH3OH、、、、（碳酸）中，显酸性的有、、CH3COOH、，其中只有的水溶液不能使指示剂变色。
☆☆
2．【答案】B
【解析】容易判断C为羧酸，D为醇，E为酮；因C、E不能发生银镜反应，则C不是甲酸，而E分子中应含有的结构，结合A的分子式可知A只可能是与两种结构。
（四）找规律，方法总结
羧酸的命名方法：
（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。
如：
测一测，大显身手
【答案与解析】
1．A
【解析】三者互溶，得到混合溶液。
2．C
3．B
【解析】苯甲酸的同系物中相对分子质量最小的是C8H8O2，A错；分子中所有碳原子共面，B正确；C项中的醇可能是乙二醇，C错；苯甲酸钠不能用作奶粉中的抗氧化剂，D错。
4．B
5．B
【解析】本题考查有机物的结构和性质，考查考生对有机物中官能团的性质的理解能力。难度中等。
A项，咖啡酸的分子式为C9H8O4；B项，该同分异构体可在苯环上同时连有4个羟基和一个—C≡C—CH3；C项，酚羟基和羧基都可以与NaOH发生反应，1 ml咖啡酸最多可以和3 ml NaOH反应；D项，溴水能与咖啡酸发生取代反应，对检验碳碳双键有干扰。
6．（1）浓硫酸和乙酸的混合溶液慢慢倒入乙醇中 （2）加热不均匀
（3）①催化剂 ②吸水剂（或吸收生成的水），以利于平衡向酯化反应方向移动
（4）降低酯在水中的溶解度，除去酯中混有的乙酸和乙醇，以利于分层
（5）小 果香 （6）乙醚