高中化学《羧酸的性质和应用》学案1 苏教版选修5 下载本文

醛的性质和应用

要点:1 醛的命名及结构特点 2 醛的性质:(1)物理性质

(2)化学性质:银镜反应

与新制Cu(OH)2 悬浊液反应 加氢还原 制酚醛树脂 一 醛的结构及命名 1 醛的结构

醛 = 醛基(-CHO) + 烃基(—R) 所以醛的结构可以表示为:R-CHO

其中若烃基为H原子或烷烃基,则该醛称为饱和一元醛,具有分子通式:CnH2nO 2 醛基的空间构型

O 醛基:

CH 其中C原子采用sp2杂化,所以醛基是平面型结构,即羰基以及

与羰基直接相连的原子处于同一平面 【问】甲醛的空间构型是怎样的? 平面型 3 醛的命名

(1)选取含有醛基(醛基作为主链的一部分)的最长碳链作为主链 (2)醛基参与编号,并且从醛基中的碳原子开始编号 (3)根据主链上碳原子的多少称“某醛” 例:给下列有机物命名

CH3HCHO CH3CH2CHO

CHCHOCH3

CH3CHCH2CHOCH3

甲醛 丙醛 2-甲基丙醛 2-乙基丙醛

CH3CHCHCH3

2,3-二甲基-1,4-丁二醛

二 醛的性质及应用 1 醛的物理性质

常温下,甲醛是具有刺激性气味的气体,乙醛是具有刺激性气味的液体,它们都易溶于水。 35%~40%的甲醛水溶液称为福尔马林,可以作为防腐剂和消毒剂。 2 化学性质: (1)银镜反应 实验:

A 银氨溶液的配置

在洁净的试管中加入AgNO3溶液,再向其中逐滴滴加稀氨水,直至棕色沉淀刚好消失为止

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1

CHOCHO【问】在滴加氨水的过程中,开始产生的棕色沉淀是什么?后来怎么又消失了呢? 【学生讨论】

++

化学方程式:Ag + NH3·H2O = AgOH↓ + NH4 棕色

AgOH + 2 NH3·H2O = [Ag (NH3)2]OH + 2H2O

氢氧化银和氨水形成了能溶于水的配合物[Ag (NH3)2]OH,它的水溶液就是银氨溶液。 B 银镜反应

向刚配置好的银氨溶液中加入乙醛,振荡,放入热水浴中加热,静置一段时间 现象:一段时间候,在试管壁产生一层银镜

注意:必须用水浴加热,并且在加热的过程中不能振荡试管

化学方程式:

水浴

CH3CHO + 2[Ag (NH3)2]OH 2Ag↓ + CH3COONH4 + 3NH3 + H2O

【讨论】银氨溶液是一种弱氧化剂,它能把醛基氧化成羧基,这说明醛基具有一定的还原性。该反应是醛类物质的特征反应,因此可以用来检验醛基。 【问】乙醛能否使酸性KMnO4溶液褪色?

丙醛(CH3CH2CHO)能发生银镜反应吗?若能写出化学方程式。甲醛呢? 例:1将3g某饱和一元醛与足量的银氨溶液反应,结果析出43.2g银。则该醛的名称为( ) A 甲醛 B 乙醛 C 丙醛 D 丁醛

菲林试剂也是一种弱氧化剂,它也能把醛氧化成羧酸 (2)与新制Cu(OH)2 悬浊液反应 实验:

A 新制Cu(OH)2 悬浊液的配置

在试管中加入一定量的CuSO4溶液,向其中加入过量的NaOH溶液,制得Cu(OH)2 悬浊液

+-

化学方程式:Cu2 + 2OH = Cu(OH)2 ↓ B 与乙醛反应

向新制Cu(OH)2 悬浊液加入一定量的乙醛,酒精灯直接加热 现象:试管中产生红色沉淀(Cu2O) 化学方程式:

CH3CHO + 2 Cu(OH)2 + NaOH Cu2O↓ + CH3COONNa + 3 H2O 【讨论】该反应也是醛基的特征反应,也可以用来检验醛基。

【学生完成】写出丙醛与新制Cu(OH)2 悬浊液反应的化学方程式 例:

【过渡】醛可以由醇的催化氧化制得,你还记得这个反应吗?那么能不能反过来由醛来制取醇呢?你觉得应该用什么方法来实现这一过程呢? (3)醛的加氢还原

Ni

加压 RCHO + H2 加热、 RCH2OH(加成反应)

例:某有机物的化学式为C5H10O,它能发生银镜反应和加成反应。若将它与H2加成,所得产物的结构简式可能是( )

A (CH3)3CCH2OH B (CH3CH2)2CHOH

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C CH3(CH2)3CH2OH D CH3CH2C(CH3)2OH

(4)酚醛树脂的合成

甲醛是一种重要的化工原料,可以用来合成酚醛树脂、脲醛树脂、维纶等 原料:甲醛、苯酚、浓盐酸 实验装置:教材P80

实验注意:长导管的作用:冷凝回流 要用水浴加热——受热均匀 浓盐酸的作用:催化剂 化学方程式: OHOH CH浓HCl 2nHCHO + n 水浴 + nH2O

n对方程式的理解:在浓盐酸的作用下,甲醛中的氧原子和苯酚中羟基邻位的两个H原子会

OH

脱去结合成水,这样甲醛就变成“-CH2-”,而苯酚则变成“ ”,这两个结构交替连接就形成了酚醛树脂。 拓展视野:在一定条件下,还能够形成体型酚醛树脂,这种树脂机械强度更大,用途更广泛。 (5)酮

O酮的结构可以表示位:RCR 其中R位烃基(不能是H原子),碳原子数相同的醛和酮互为同分异构体

【问】饱和一元酮的分子通式是什么?分子式为C3H6O的有机物可能有的结构有哪些?

羧酸的性质和应用

要点:1 羧酸的命名及结构特点 2 羧酸的物理性质 3 羧酸的化学性质:(1)酸性

(2)酯化反应 (3)缩聚反应 4 重要有机物之间的相互转化 一 羧酸的结构、分类及命名 1羧酸的结构特点

分子中烃基(或H原子)跟羧基(-COOH)相连的化合物叫做羧酸。 2 常见的羧酸及命名

羧酸的命名规则和醛的命名相似,其中羧基也要参与编号。 例如: HCOOH CH3COOH HOOC-COOH

甲酸 乙酸 乙二酸

COOHCOOH COOHCH3COOH

苯甲酸 2-甲基苯甲酸 邻苯二甲酸

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3 羧酸的分类

(1)根据羧基的数目分类

一个羧基———— 一元羧酸 两个羧基———— 二元羧酸

(2)根据羧基所连烃基的结构分类 烃基结构中含有苯环——芳香酸

烃基中不含苯环——脂肪酸(通常把碳原子数较多的脂肪酸叫做高级脂肪酸) 二 羧酸的性质及应用 1 物理性质

饱和一元羧酸:碳原子数增多 → 熔沸点升高 → 水中溶解度降低 → 酸性减弱 C1~C4的羧酸能与水互溶

2 化学性质【学生罗列——以乙酸为例】 (1)酸的通性 (2)酯化反应 特点:可逆反应

酸脱羟基醇脱氢

浓硫酸的作用:催化剂、脱水剂

浓H2SO4 实例:CH3COOH + CH3CH2-18O-H CH3CO-18O-CH2 CH3 + H2O

补充:羧酸和苯酚也可以发生酯化反应

OH

乙酸酐 OOCH3 CH3COOH + + H2O

(3)缩聚反应——有机物分子间脱去小分子物质获得高分子化合物的反应

OOA 乙二酸型缩聚反应

浓H2SO4 CCOCH2CH2OnHOOC-COOH + nHOCH2-CH2OH △ n + nH2O 【练习】写出对苯二甲酸和乙二醇发生缩聚反应的化学方程式

B 乳酸型缩聚反应

CH3CH3

浓H2SO4 n HO CH COOH △ O CH CO + nH2O

n

三 羧酸的同分异构体 1 碳链异构 2 羧基位置异构 3 官能团类别异构

饱和一元羧酸的分子通式为:CnH2nO2 饱和一元酯的分子通式为:CnH2nO2

所以碳原子数相同的羧酸和酯互为同分异构体

例:1分子式为C8H8O2 的有机物,其中能与NaOH反应的物质可能的结构为 能水解生成羧酸的物质有 种

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