(人教版高中化学选修5) 第三章 第三节 第2课时 甲酸和乙二酸.docx
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1、第2课时甲酸和乙二酸学习目标1.了解甲酸的结构,掌握甲酸的化学性质。2.了解乙二酸的结构,掌握乙二酸的反应特点。一、甲酸的结构与性质甲酸又称蚁酸,其结构如下(1)甲酸的分子中含有官能团羧基,写出下列反应的化学方程式。甲酸和碳酸氢钠提示HCOOHNaHCO3HCOONaH2OCO2甲酸和乙醇提示HCOOHC2H5OHHCOOC2H5H2O(2)甲酸分子中含有醛基,写出下列反应的化学方程式:甲酸与银氨溶液反应提示HCOOH2Ag(NH3)2OH(NH4)2CO32Ag2NH3H2O甲酸与新制Cu(OH)2反应(碱性条件下,无机试剂任选)提示HCOOH2Cu(OH)22NaOHCu2O4H2ONa2
2、CO3深度思考有A、B、C、D四种物质间的转化关系如下:B、C、D都能发生银镜反应,写出其相关转化的化学方程式:提示2CH3OHO22HCHO2H2O2HCHOO22HCOOHHCOOHCH3OHHCOOCH3H2O(其他答案合理均可)练中感悟1某甲酸溶液中可能存在着甲醛,下列操作能正确说明的是()A加入新制Cu(OH)2悬浊液加热,有红色沉淀生成,证明一定存在甲醛B能发生银镜反应,证明含甲醛C试液与足量NaOH溶液混合,其蒸馏产物可发生银镜反应,则有甲醛D先将试液充分进行酯化反应,收集生成物进行银镜反应,有银镜产生,则含甲醛答案C解析甲酸与甲醛含有相同的结构,因此二者均可发生银镜反应,或与新
3、制Cu(OH)2悬浊液反应产生红色沉淀。若要证明试液中存在甲醛,可使试液与足量NaOH溶液反应,生成沸点高的甲酸钠溶液,这时蒸馏,得到低沸点的甲醛,可用银氨溶液或新制的Cu(OH)2悬浊液加以鉴定。D项中将试液进行酯化反应,由于酯化反应是可逆反应,生成物中还是含有甲酸,并且生成的甲酸酯中也含有醛基,因而无法鉴别。2某有机物具有下列性质:能发生银镜反应;滴入石蕊溶液不变色;加入少量碱液并滴入酚酞溶液,加热后红色消失,则原有机物可能是下列物质中的()A甲酸乙酯 B乙酸甲酯C乙醛 D甲酸答案A解析能发生银镜反应的有机物,其分子结构中一定含有醛基,排除选项B;滴入石蕊溶液不变色,说明溶液不显酸性,即不
4、含有羧基,排除选项D;加入少量碱液并滴入酚酞溶液,加热后红色消失,说明该有机物能与碱溶液发生反应,排除选项C。二、乙二酸的结构与性质1乙二酸是一种二元弱酸,其酸性比甲酸、乙酸都强,写出下列反应的化学方程式:(1)乙二酸与氢氧化钠溶液反应提示2NaOH2H2O(2)乙二酸与碳酸钠溶液反应提示Na2CO3H2OCO22乙二酸(俗称草酸)在稀硫酸存在的条件下能使高锰酸钾溶液褪色,写出发生反应的化学方程式,并说明乙二酸在反应中表现出的性质。提示5HOOCCOOH2KMnO43H2SO4=K2SO42MnSO410CO28H2O;还原性3乙二酸能与醇发生多种形式的酯化反应,写出下列酯化反应的化学方程式。
5、(1)乙二酸乙醇生成1分子水提示C2H5OHH2O(2)乙二酸乙二醇生成1分子水提示H2O(3)乙二酸乙二醇生成2分子水和环状酯提示2H2O(4)乙二醇乙二酸聚酯提示nHOOCCOOHnHOCH2CH2OH(2n1)H2O深度思考已知葡萄糖在乳酸菌作用下可转化为乳酸(C3H6O3)。(1)已知乳酸中含有一个羧基,乳酸在Cu作催化剂时可被氧化成丙酮酸(),由以上事实写出乳酸的结构简式。(2)两个乳酸分子在一定条件下脱水生成环酯(C6H8O4),写出该环酯的结构简式。(3)在浓H2SO4作用下,三分子乳酸相互反应,生成链状结构的物质,写出其生成物的结构简式。答案(1)(2)(3)解析(1)已知乳酸
6、分子式为C3H6O3,分子结构中含有一个羧基,且乳酸在铜作催化剂时,可被氧化成丙酮酸(),由以上信息可知,乳酸中还含有一个醇羟基,该醇羟基位于中间碳原子上,故乳酸的结构简式为。(2)由酯化反应的机理可知两个乳酸分子形成环酯的结构简式为(3)三分子乳酸相互反应,生成链状结构物质的反应依然是酯化反应,则生成物质的结构简式为练中感悟1某学生为研究乙二酸(HOOCCOOH)的化学性质,进行如下实验:向盛有稀硫酸酸化的高锰酸钾溶液的试管中滴入适量乙二酸饱和溶液,振荡,观察到试管中溶液紫红色褪色,由此可见,乙二酸具有()A氧化性 B还原性 C酸性 D碱性答案B解析乙二酸分子式为H2C2O4,其中C元素的化
7、合价是3,根据实验现象,溶液紫红色褪色,说明高锰酸钾参与反应,其反应的离子方程式为2MnO5H2C2O46H=10CO22Mn28H2O,C元素的化合价升高,因此乙二酸作还原剂,B项正确。2苹果酸是一种常见的有机酸,结构简式为,苹果酸可能发生的反应是()与NaOH溶液反应与紫色石蕊溶液作用变红与金属钠反应放出气体一定条件下与乙酸酯化一定条件下与乙醇酯化A BC D答案D解析苹果酸中含有羧基、羟基两种官能团。羧基具有酸的性质,能使石蕊溶液变红,与碱、金属反应,与乙醇酯化,羟基能与乙酸酯化。3写出由CH2=CH2合成的化学方程式(无机试剂任选)。答案CH2=CH2H2OCH3CH2OHCH2=CH
8、2Br22NaOH2NaBrO22H2OO22C2H5OH2H2O课时对点练题组一甲酸的结构与性质1下列有机物中,互为同系物的是()A甲酸与乙二酸 B甲酸与丙烯酸C甲酸与甲酸甲酯 D甲酸与2-丙酸答案D解析同系物是结构相似,组成上相差1个或若干个“CH2”原子团的有机物。甲酸、2-丙酸均为饱和一元羧酸,互为同系物。丙烯酸为不饱和一元酸,甲酸甲酯为酯,二者与甲酸均不互为同系物。2下列物质中,既可与新制氢氧化铜悬浊液共热产生红色沉淀,又可与碳酸钠溶液反应的是()A苯甲酸 B甲酸 C乙醇 D乙醛答案B解析可与新制Cu(OH)2悬浊液共热产生红色沉淀,必须含有醛基,与Na2CO3溶液反应的可以是羧基,
9、或者是酚羟基。所以只有甲酸HCOOH符合条件,B正确。3从结构上看,下列物质既具有羧酸的性质,又具有醛的性质的是()A甲醛 B乙醛 C甲酸 D乙酸答案C解析从甲酸的分子结构可知,甲酸分子中的羰基()既可与羟基构成羧基,又可与氢原子构成醛基。题组二乙二酸的结构和性质4由乙醇制取乙二酸乙二酯时,最简便的流程需要下列哪些反应,其正确的顺序是()取代;加成;氧化;还原;消去;酯化;中和A BC D答案B解析一般采用逆推法,即要制取乙二酸乙二酯,则应该用乙二醇和乙二酸通过酯化反应得到。乙二醇氧化可以得到乙二酸。而乙二醇的生成需要卤代烃的水解反应得到。要得到卤代烃可以先通过乙醇的消去反应,生成乙烯,乙烯和
10、卤素单质发生加成反应,即得到卤代烃。5乙二酸(HOOCCOOH)与丁醇(C4H10O)在一定条件下反应,生成的二酯有()A8种 B6种 C4种 D10种答案D解析分子式为C4H10O的醇可以看作丁烷中的一个H被OH取代,CH3CH2CH2CH3被取代时有2种醇,CH3CH(CH3)CH3被取代时有2种醇,故醇共有4种,当一种醇与乙二酸形成二酯,有4种,不同的2种醇与乙二酸形成二酯,有C种组合,即有6种,故形成的二酯共有4610种。6乙二酸(HOOCCOOH)俗称草酸,具有还原性,用20 mL 0.1 molL1的草酸溶液恰好将0.004 mol的VO还原,而还原的产物VOn中,n值为()A5
11、B4 C3 D2答案D解析VO离子恰好将H2C2O4完全氧化成CO2,则C元素的化合价由3价升高为4价,化合价升高了:431,VO被还原为VOn离子,VOn离子中V元素的化合价为(n2)价,则V元素的化合价由5价降低为(n2)价,化合价降低了:(5n2),由电子守恒可知:0.004 mol(5n2)0.02 L0.1 molL121,解得:n2。题组三由羧酸的结构认识其性质7.分支酸可用于生化研究,其结构简式如图。下列关于分支酸的叙述正确的是()A分子中含有2种官能团B可与乙醇、乙酸反应,且反应类型相同C1 mol 分支酸最多可与3 mol NaOH发生中和反应 D可使溴的四氯化碳溶液、酸性高
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