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第四单元醛、羧酸和酯掌握烃的衍生物(醛、羧酸、酯)的组成、结构特点和性质。能利用不同类型有机化合物之间的转化关系设计合理路线合成简单有机化合物。1．醛在有机合成中的作用及醛基的检验。2．酯化反应的类型。醛是由烃基(或氢原子)与醛基相连而构成的化合物，官能团________。一、醛的结构与性质1．概念2．常见醛的物理性质颜色状态气味溶解性甲醛(HCHO)无色_______________易溶于水乙醛(CH3CHO)无色_______________与H2O、C2H5OH互溶气体液体刺激性气味刺激性气味—CHO醛类物质既有氧化性又有还原性，其氧化还原关系为：3.化学性质(以乙醛为例)醇氧化还原醛――→氧化羧酸。乙醛能否使KMnO4酸性溶液或溴水褪色？提示能。乙醛能够被银氨溶液等弱氧化剂氧化，因此更容易被KMnO4酸性溶液、溴水等强氧化剂氧化，所以乙醛能与两种溶液发生氧化还原反应而使其褪色。由_____(或氢原子)与_____相连构成的有机化合物，官能团__________。二、羧酸的结构与性质1．概念烃基羧基—COOH2．分类按烃基不同分_____酸：如乙酸、硬脂酸（C17H35COOH）、油酸（C17H33COOH）_____酸：如苯甲酸按羧基数目分一元羧酸：如甲酸（HCOOH）、乙酸、硬脂酸二元羧酸：如乙二酸（HOOC—COOH）多元羧酸脂肪芳香(1)乙酸：气味：强烈_______气味，状态：液体，溶解性：易溶于水和乙醇。(2)低级饱和一元羧酸一般易溶于水且溶解度随碳原子数的增加而_____。(1)酸的通性：3．物理性质4．化学性质(以乙酸为例)乙酸是一种弱酸，其酸性比碳酸强，在水溶液里的电离方程式为：____________________________。CH3COOHH＋＋CH3COO－刺激性降低(2)酯化反应：酸脱羟基，醇脱氢。CH3COOH和CH3CH218OH发生酯化反应的化学方程式为：___________________________________________________羧酸分子中的—OH被—OR′取代后的产物，简写为RCOOR′，官能团_____________。CH3COOH＋C2H518OH浓H2SO4△CH3CO18OCH2CH3＋H2O。三、酯的结构与性质1．概念(1)物理性质：密度：比水___，气味：低级酯是具有芳香气味的液体。溶解性：水中难溶，乙醇、乙醚等有机溶剂中易溶。(2)化学性质①乙酸乙酯在酸性条件下水解的化学方程式：________________________________________________②乙酸乙酯在碱性条件下水解的化学方程式：_________________________________________________2．酯的性质CH3COOC2H5＋H2O稀硫酸CH3COOH＋C2H5OHCH3COOC2H5＋NaOH――→△CH3COONa＋C2H5OH小甲酸甲酯能发生银镜反应吗？中学化学中哪些类别的有机物能发生银镜反应或与新制Cu(OH)2悬浊液反应？提示能。含有—CHO的有机物如醛类、甲酸、甲酸盐、甲酸某酯、葡萄糖、麦芽糖等都能发生银镜反应或与新制Cu(OH)2悬浊液反应。(1)凡是含有醛基的化合物均具有氧化性、还原性，1mol的醛基(—CHO)可与1mol的H2发生加成反应，与2mol的Cu(OH)2(新制悬浊液)或2mol的[Ag(NH3)2]＋发生氧化反应。(2)分子组成相对分子质量CnH2n＋1CH2OH——Mr两条规律…………………………………………………………………………………………1．醛反应的规律CnH2n＋1COOH——Mr＋14(1)反应中有机酸去羟基，即羧酸中的C—O键断裂；醇去氢，即羟基中的O—H键断裂，羟基与氢结合成水，其余部分结合成酯。(2)醇＋酸―→酯＋水。2．酯化反应的机理在一定条件下可与H2发生加成反应的物质有：两个总结…………………………………………………………………………………………1．一定条件下可以和氢气加成的物质a．苯的硝化反应，b.实验室制乙烯，c.实验室制乙酸乙酯实验中浓H2SO4所起的作用不完全相同，实验a和c中浓H2SO4均起催化剂和吸水剂作用，实验b中浓H2SO4作催化剂和脱水剂。2．有机反应中硫酸的作用褪色问题的判断技巧(1)烯烃、炔烃、二烯烃等不饱和烃与Br2发生加成反应而使溴水褪色。(2)具有还原性的含醛基的物质等发生氧化还原反应而使溴水褪色。(3)苯酚与Br2发生取代反应而使溴水褪色。注意：汽油、苯、四氯化碳、己烷等分别与溴水混合，都能通过萃取作用使溴水中的溴进入非极性有机溶剂，使水层褪色，属于物理变化。一种技巧………………………………………………………………………………………1．能使溴水褪色的有机物(1)分子中碳原子之间含有或的不饱和有机化合物，苯的同系物能使KMnO4酸性溶液褪色。(2)含有羟基、醛基的物质，一般也能被KMnO4酸性溶液氧化而使溶液褪色，如酚类、醛类、单糖、二糖等具有还原性的物质。2．能使KMnO4酸性溶液褪色的有机物醛既能被氧化为酸，又能被还原为醇，特别注意它发生银镜反应的化学方程式的书写。从烯→卤代烃→醇→醛→酸→酯是有机化学的一条主线，通过这条主线掌握有机物官能团的性质，有机反应类型。我的警示………………………………………………………………………………………1molCH3COOCH2CH3、分别与足量的NaOH反应，消耗的NaOH的物质的量之比是多少？提示1∶2。水解后产生酸和酚，它们都能与NaOH溶液反应。问题征解………………………………………………………………………………………检验醛基的两种方法必考点71对醛的性质的考查银镜反应与新制Cu(OH)2悬浊液反应反应原理反应条件水浴加热加热至沸腾R—CHO＋2Ag(NH3)2OH――→△RCOONH4＋3NH3＋2Ag↓＋H2OR—CHO＋2Cu(OH)2――→△RCOOH＋Cu2O↓＋2H2O实验现象产生光亮的银镜产生砖红色沉淀量的关系R—CHO～2AgHCHO～4AgR—CHO～2Cu(OH)2～Cu2OHCHO～4Cu(OH)2～2Cu2O注意事项①试管内壁必须洁净；②银氨溶液随用随配不可久置，配制时氨水不要加入过多；③水浴加热，不可用酒精灯直接加热；④银镜可用稀HNO3浸泡洗涤除去(1)新制Cu(OH)2悬浊液要随用随配，不可久置；(2)配制新制Cu(OH)2悬浊液时，所用NaOH溶液必须过量；(3)反应液必须直接加热至沸腾(2013·无锡二模)有机物A是一种重要的化工原料，其结构简式为，下列检验A中官能团的试剂和顺序正确的是()。A．先加KMnO4酸性溶液，再加银氨溶液，微热B．先加溴水，再加KMnO4酸性溶液C．先加银氨溶液，微热，再加溴水D．先加入足量的新制Cu(OH)2悬浊液，微热，酸化后再加溴水【典例1】思维引入有机物A中除—CHO外还有官能团，注意两者的干扰。解析有机物A中所含的官能团有和—CHO，二者均能使KMnO4酸性溶液和溴水褪色，所以A、B项错误；先加银氨溶液，微热，能检验出—CHO，但发生银镜反应之后的溶液仍显碱性，再加溴水，即使有机物A中不含，溴水也褪色，C项错误；先加入新制Cu(OH)2悬浊液，微热，能检验出—CHO，酸化后再加溴水，能检验出，D项正确。答案D在对有机物官能团进行鉴别时，为了防止一种官能团对另一种官能团造成干扰，往往将一种官能团转化为稳定的基团，再对另一种需要鉴别的官能团进行鉴别。如既有碳碳双键又有醛基，为了鉴别碳碳双键，可先将醛基氧化为羧基，再加溴水鉴别碳碳双键。(2013·常州一模)科学家研制出多种新型杀虫剂代替DDT，化合物A是其中的一种，其结构如右图。下列关于A的说法正确的是()。A．化合物A的分子式为C15H22O3B．与FeCl3溶液发生反应后溶液显紫色C．1molA最多可以与4molCu(OH)2反D．1molA最多与1molH2加成【应用1】应解析化合物A的分子式为C15H22O3，A正确；A中无苯环，没有酚羟基，B不正确；1molA中含2mol—CHO，1mol，则最多可与4molCu(OH)2反应，可与3molH2发生加成，C正确，D不正确。答案AC1．实验原理2．实验装置必考点72乙酸乙酯的制备(1)加热，主要目的是提高反应速率，其次是使生成的乙酸乙酯挥发而收集，使平衡向正反应方向移动，提高乙醇、乙酸的转化率。(2)以浓硫酸作催化剂，提高反应速率。(3)以浓硫酸作吸水剂，提高乙醇、乙酸的转化率。(4)可适当增加乙醇的量，并有冷凝回流装置，可提高产率。4．反应条件及其意义3．反应特点(1)加入试剂的顺序为C2H5OH―→浓H2SO4―→CH3COOH。(2)用盛饱和Na2CO3溶液的试管收集生成的乙酸乙酯，一方面中和蒸发出来的乙酸、溶解蒸发出来的乙醇；另一方面降低乙酸乙酯的溶解度，有利于酯的分离。(3)导管不能插入到Na2CO3溶液中，以防止倒吸回流现象的发生。(4)加热时要用小火均匀加热，防止乙醇和乙酸大量挥发、液体剧烈沸腾。(5)装置中的长导管起导气和冷凝作用。(6)反应结束后充分振荡盛饱和Na2CO3溶液的试管，然后静置，待液体分层后，分液得到的上层液体即为乙酸乙酯。5．注意事项如图为实验室制取少量乙酸乙酯的装置图。下列关于该实验的叙述中，不正确的是()。【典例2】A．向a试管中先加入浓硫酸，然后边摇动试管边慢慢加入乙醇，再加入冰醋酸B．试管b中导气管下端管口不能浸入液面的目的是防止实验过程中产生倒吸现象C．实验时加热试管a的目的之一是及时将乙酸乙酯蒸出，使平衡向生成乙酸乙酯的方向移动D．试管b中饱和Na2CO3溶液的作用是吸收随乙酸乙酯蒸出的少量乙酸和乙醇思维引入关注乙酸乙酯制备过程中的注意点。解析浓硫酸的密度大，与乙醇和乙酸混合时放出大量的热，故必须先加入乙醇，再加入浓硫酸，最后加入乙酸，故A不正确。答案A1．关注酯中新宠——甲酸酯与酚酯物质甲酸酯酚酯结构通式HCOOR性质具有醛基、酯基的双重性质具有酯基、酚羟基的双重性质，1mol酚酯基水解能消耗2molNaOH2．有机反应中的硫酸与氢氧化钠溶液试剂反应物及反应类型浓硫酸醇的消去反应、酯化反应、纤维素的水解反应、苯环上的硝化反应稀硫酸酯、蛋白质、低糖、淀粉的水解反应，羧酸盐、酚盐的复分解反应NaOH溶液酯、卤代烃、蛋白质的水解反应，酚、羧酸的中和反应制取乙酸乙酯的装置正确的是()。【应用2】解析玻璃导管不能伸入到Na2CO3溶液的液面以下，否则会发生倒吸现象。蒸出的乙酸乙酯不能用NaOH溶液吸收，这样会造成乙酸乙酯的水解。答案A1．基本的简单反应[一元羧酸与一元醇，二元羧酸(或二元醇)与一元醇(或一元羧酸)反应]必考点73羧酸与醇发生酯化反应的一般规律2．无机含氧酸与一元醇(或多元醇)反应生成无机酸酯3．高级脂肪酸与甘油形成油脂4．二元羧酸与二元醇反应生成普通酯、环酯和高聚酯。缩聚反应：有机化合物分子间缩去小分子获得高分子化合物的反应。(1)分子间的酯化反应此时反应有三种情形，可得到普通酯、环状交酯和高聚酯。如：5．羟基酸自身的酯化反应(2)分子内的酯化反应(2013·徐州调研)某天然有机化合物A仅含C、H、O元素，与A相关的反应框图如下：【典例3】(1)写出下列反应的反应类型：S→A第①步反应________；B→D________；D→E第①步反应________；A→P________。(2)B所含官能团的名称是________。(3)写出A、P、E、S的结构简式：A：______________________________________________；P：_______________________________________________；E：_______________________________________________；S：__________________________________