(通用版)2020高考化学一轮复习第十二章有机化学基础12.4分类突破(3)羧酸、酯、基本营养物质学案(含解析).doc
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1、1第 4 课时 分类突破(3)羧酸、酯、基本营养物质知识点一 羧酸的结构与性质1羧酸的定义由烃基与羧基相连构成的有机化合物。官能团为 COOH,饱和一元羧酸分子的通式为CnH2nO2(n1)。2羧酸的分类脂肪酸 乙酸、硬脂酸(C 17H35COOH)按烃基种类 芳香酸 苯甲酸一元羧酸 甲酸(HCOOH)、乙酸、硬脂酸二元羧酸 乙二酸(HOOCCOOH)按羧基个数多元羧酸 3甲酸和乙酸的分子组成和结构物质 分子式 结构简式 官能团甲酸 CH2O2 HCOOH COOH 和 CHO乙酸 C2H4O2 CH3COOH COOH4羧酸的化学性质羧酸的性质取决于羧基,反应时的主要断键位置如图: (1)酸
2、的通性乙酸是一种弱酸,其酸性比碳酸强,在水溶液中的电离方程式为CH3COOHCH 3COO H 。乙酸分别与 Na2CO3和 NaHCO3反应的化学方程式:Na2CO32CH 3COOH 2CH 3COONaH 2OCO 2,NaHCO3CH 3COOH CH 3COONaH 2OCO 2。(2)酯化反应CH3COOH 和 CH3CH OH 发生酯化反应的化学方程式为182CH3COOHCH 3CH OH CH3CO18OCH2CH3H 2O。182 浓 H2SO4 (3)注意事项能与 NaHCO3反应产生 CO2气体的有机物中一定含有羧基,且 1 mol COOH 与NaHCO3反应产生 1
3、 mol CO2。2甲酸的结构为 ,分子中既含COOH,又含CHO,因此,甲酸既有羧酸的性质,又有醛的性质。草酸(乙二酸):草酸(HOOCCOOH)的酸性强于甲酸,具有强的还原性,可使酸性KMnO4溶液褪色;草酸在浓 H2SO4作用下分解可用于制取CO:H 2C2O4 CO2COH 2O。 浓 H2SO4 对点训练1(2019江西五校一模)有机物 M 的结构简式如图所示,与氢气发生加成反应得到物质甲,下列有关说法错误的是( )A有机物 M 含有 2 种官能团B有机物 M 的分子式为 C4H6O2C有机物 M 能发生取代反应、加聚反应D甲的只含有一种官能团的链状同分异构体有 6 种解析:选 D
4、含有碳碳双键和羧基,A 正确;分子式为 C4H6O2,B 正确;含有羧基,可与醇发生酯化反应(取代反应),含碳碳双键,可发生加聚反应,C 正确;满足题给条件的同分异构体有以下 5 种,酸:CH 3CH2CH2COOH。酯:HCOOCH 2CH2CH3、HCOOCH(CH 3)2、CH 3COOCH2CH3、CH 3CH2COOCH3,D 错误。2苹果酸的结构简式如下,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B1 mol 苹果酸可与 3 mol NaOH 发生中和反应C1 mol 苹果酸与足量金属 Na 反应生成 1 mol H2DHOOCCH 2CH(OH)COOH 与
5、苹果酸互为同分异构体解析:选 A A 项,苹果酸中能发生酯化反应的官能团为羧基和羟基,有 2 种,正确;B 项,苹果酸分子中含有 2 个羧基,所以 1 mol 苹果酸可与 2 mol NaOH 发生中和反应,错误;C 项,羧基和羟基都可以与 Na 反应生成氢气,所以 1 mol 苹果酸与足量金属 Na 反应生成 1.5 mol H2,错误;D 项,HOOCCH 2CH(OH)COOH 与苹果酸为同一种物质,错误。知识点二 酯的结构与性质1酯的结构与性质(1)酯:羧酸分子羧基中的OH 被 OR取代后的产物。可简写为 RCOOR,官能团为3(2)酯的物理性质(3)酯的化学性质酯的水解酚酯水解生成
6、和 RCOOH, 和 RCOOH 均能与 NaOH 反应,因此 1 mol 该酯在碱性条件下水解会消耗 2 mol NaOH。提醒 酯的水解反应为取代反应;在酸性条件下为可逆反应;在碱性条件下,能中和产生的羧酸,反应能完全进行。2乙酸乙酯的制取3酯化反应的五大类型(1)一元羧酸与一元醇之间的酯化反应,如CH3COOHC 2H5OH CH3COOC2H5H 2O 浓 硫 酸 (2)一元羧酸与多元醇之间的酯化反应,如2CH3COOHHOCH 2CH2OH CH3COOCH2CH2OOCCH32H 2O 浓 硫 酸 (3)多元羧酸与一元醇之间的酯化反应,如4HOOCCOOH2CH 3CH2OH 浓
7、硫 酸 CH3CH2OOCCOOCH2CH32H 2O(4)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。如普通酯HOOCCOOHHOCH 2CH2OH HOOCCOOCH2CH2OHH 2O 浓 硫 酸 环酯高聚酯(5)羟基酸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。如普通酯环酯高聚酯对点训练1.某品牌白酒中存在少量有凤梨香味的物质 X,其结构如图所示。下列说法不正确的是( )5AX 易溶于乙醇B酒中的少量丁酸能抑制 X 的水解CX 完全燃烧后生成 CO2和 H2O 的物质的量之比为 11D分子式为 C5H10O2且能与 NaHCO3溶液反应
8、生成气体的物质有 5 种解析:选 D A 项,根据相似相溶原理,正确;B 项,该物质为丁酸乙酯,酸性条件下水解生成丁酸和乙醇,增大生成物丁酸的浓度,水解平衡逆向移动,正确;C 项,该物质分子式为 C6H12O2,完全燃烧生成等物质的量的 CO2和 H2O,正确;D 项,能与 NaHCO3反应放出气体,说明该物质有COOH,可表示为 C4H9COOH,丁基有 4 种结构,故符合条件的物质有 4 种,错误。2分子式为 C4H8O2的有机物与硫酸溶液共热可得有机物 A 和 B。将 A 氧化最终可得C,且 B 和 C 为同系物。若 B 可发生银镜反应,则原有机物的结构简式为( )AHCOOCH 2CH
9、2CH3 BCH 3COOCH2CH3CCH 3CH2COOCH3 DHOCH 2CH2CH2CHO解析:选 A 由题意可知 C4H8O2为酯,在硫酸溶液共热可水解成醇、羧酸,又 A 氧化最终可得 C,即 A 为醇、B 为羧酸;B 和 C 为同系物即 C 为羧酸;又 B 可发生银镜反应,所以可得 B 这种羧酸为 HCOOH,即 C4H8O2是酯为甲酸某酯。3某酯 A,其分子式为 C6H12O2,已知 又知 B、C、D、E 均为有机物,D 不与 Na2CO3溶液反应,E 不能发生银镜反应,则 A 结构可能有( )A5 种 B4 种C3 种 D2 种解析:选 A E 为醇 D 氧化后的产物,不能发
10、生银镜反应,则 E 只能为酮,所以 D 中一定含有 结构(因 D 还能发生催化氧化),D 这种醇可以为这五种醇,对应的酯 A 就有 5 种。知识点三 基本营养物质(一 )糖 类1组成和分类含义 组成元素 代表物的名称、分子式、相互关系6单糖不能再水解生成其他糖的糖 C、H、O二糖1 mol 糖水解生成 2 mol 单糖的糖C、H、O多糖1 mol 糖水解生成多摩尔单糖的糖C、H、O2结构与性质(1)葡萄糖:多羟基醛 CH2OH(CHOH)4CHO(2)蔗糖与麦芽糖蔗糖和麦芽糖均属于二糖,化学式为 C12H22O11,在稀酸的催化作用下均能发生水解反应,反应方程式分别为:(3)淀粉与纤维素类别
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