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1、第三章 第三节 羧酸 酯第二课时【教学目标】一、知识目标:1.掌握羧酸的结构、分类和化学性质 2.掌握羧基官能团的结构特点。 3.会设计实验探究乙酸乙酯在不同条件下的水解速率。二、能力目标:培养学生的探究能力、实验能力、实验设计能力和类推思维能力。三、情感目标:培养学生的探究精神和依据实验事实得出结论的科学态度,树立“结构决定性质”的化学思想。【教学重点】 酯水解的原理【教学难点】 酯水解反应的基本规律【教学准备】1.实验准备:所需仪器:小试管、试管架、药匙、胶头滴管、试剂瓶、量筒、酒精灯、铁架台、烧杯、温度计。所需药品:乙酸乙酯、稀硫酸、蒸馏水、酚酞、NaOH溶液。2.制作课件【教学方法】实
2、验、探究、讨论【教学过程】【引入】师:上节课我们学习了乙酸,知道酯化反应的实质是羧酸脱去羟基,醇脱去羟基上的氢原子。在有机化合物里,有一大类化合物跟乙酸相似,分子中都含有羧基,他们的化学性质也和乙酸相似,我们把这类化合物称为羧酸。【板书】一、羧酸(一).羧酸的概念及通式:与羧基直接相连而构成的化合物叫羧酸,通式为R-COOH。(二).羧酸的分类(1)按分子里烃基的结构分由脂肪烃基和羧基构成 饱和羧酸 CH3COOH 低级脂肪酸 不饱和羧酸CH2 =CHCOOH 脂肪酸 硬脂酸 C17H35COOH 高级脂肪酸 软脂酸 C15H31COOH 羧酸 油酸 C17H33COOH 芳香酸 : 苯甲酸(
3、由苯环和羧基构成)(2)按分子里的羧基的数目分 一元羧酸:CH3CH2COOH、C6H5 COOH羧酸 二元羧酸HOOCCOOH(乙二酸) HOOC(CH2)4COOH(己二酸) 多元羧酸 C6H2(COOH)4饱和一元脂肪酸:组成CnH2n O2 (n1)或者CnH2n+1COOH(n0)例:写出C4H8O2羧酸的结构简式 CH3CH2CH2COOH, C5H10O2的羧酸的同分异构体有 种(4种,因为丁基有四种)【板书】(三)化学性质 羧酸的官能团都是COOH,因而必具有相似的性质:酸的通性和酯化反应。(四)其他几种重要的羧酸由烃基和羧基直接相连的化合物叫做羧酸。一元饱和脂肪酸的通式为:C
4、nH2n+1COOH, 分子式通式为:CnH2nO2 。1甲酸:甲酸既有羧酸又有醛基,所以能表现出羧酸和醛的性质。 具有COOH的性质:(甲酸乙酯的生成)HCOOH + CH3OH HCOOCH3 + H2OHCOOH + NaOH HCOONa + H2O 具有CHO的性质。如:甲酸能与新制Cu(OH)2反应。HCOOH+2 Cu(OH)2 Cu2O+3H2O+CO22常见高级脂肪酸: 硬脂酸:C17H35COOH(固态) 饱和 软脂酸:C15H31COOH(固态) 不饱和:油酸:C17H33COOH(液态)3乙二酸(俗名草酸): 结构式为HOOCCOOH【过渡】酯又有哪些性质呢?我们先从酯
5、的分子结构入手。【板书】二、酯1.分子结构RCOOR或 饱和酯的通式:CnH2n O2 (n2)2.酯的性质(1)酯一般是比水轻,难溶于水的的液体(或固体),易溶于有机溶剂。低级酯多数具有芳香气味。(2)酯在一定条件下可发生水解反应。无机酸如:CH3COOC2H5 + H2O CH3COOH + C2H5OHCH3COOC2H5 + NaOH CH3COONa + C2H5OH让学生写出酯发生水解反应的化学方程式(以通式表示羧酸和醇)。根据乙酸乙酯水解反应的规律,讨论其他酯类水解反应的产物。小结酯化反应与酯水解反应的比较 酯 化 水 解反应关系CH3COOH+C2H5OH CH3COOC2H5
6、+H2O催 化 剂浓 硫 酸稀H2SO4或NaOH催化剂的其他作用吸水,提高CH3COOH与C2H5OH的转化率NaOH中和酯水解生成的CH3COOH,提高酯的水解率加热方式酒精灯加热水浴加热反应类型酯化反应 取代反应水解反应取代反应【科学探究】乙酸乙酯在中性、酸性、碱性溶液中的水解速率实验探究,对比思考,迁移提高实验探究方案: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)【总结】羧酸结构的相似性决定了性质的相似性(酸性和酯化反应)羧酸结构的差异性决定了性质的差异性:甲酸具有还原性、油酸能和H2加成等等。酯则主要掌握其水解反应。