(通用版)2024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)
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
(n≥1)。
2.羧酸的分类
按烃基 脂肪酸 乙酸、硬脂酸(C17H35COOH) 种类 芳香酸 苯甲酸 一元羧甲酸(HCOOH)、乙酸、硬脂酸 酸 按羧基 二元羧乙二酸(HOOC—COOH) 个数 酸 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 -COOH
4.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CH3COOH乙酸分别与Na2CO3和NaHCO3反应的化学方程式: Na2CO3+2CH3COOH―→2CH3COONa+H2O+CO2↑, NaHCO3+CH3COOH―→CH3COONa+H2O+CO2↑。
CH-3COO+H+
。
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(2)酯化反应
CH3COOH和CH3CH错误!OH发生酯化反应的化学方程式为CH3COOH+CH3CH错误!OH错误!CH3COOCH2CH3+H2O.
(3)注意事项
①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 mol CO2。
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②甲酸的结构为又有醛的性质。
,分子中既含—COOH,又含-CHO,因此,甲酸既有羧酸的性质,
③草酸(乙二酸):草酸(HOOC—COOH)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:H2C2O4错误!CO2↑+CO↑+H2O。
[对点训练]
1.(2024·江西五校一模)有机物M的结构简式如图所示,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C4H6O2
C.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 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:CH3—CH2—CH2—COOH。酯:HCOO—CH2—CH2—CH3、HCOOCH(CH3)2、CH3COOCH2CH3、CH3CH2COOCH3,D错误。
2.苹果酸的结构简式如下,下列说法正确的是( )
与氢气发生加成
A.苹果酸中能发生酯化反应的官能团有2种 B.1 mol苹果酸可与3 mol NaOH发生中和反应 C.1 mol苹果酸与足量金属Na反应生成1 mol H2 D.HOOC—CH2—CH(OH)-COOH与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,
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(含解析)
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,HOOC—CH2—CH(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
(2)酯的物理性质
(3)酯的化学性质 ①酯的水解
酚酯水解生成和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
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