2012届高三化学第一轮复习考点详析：考点36 羧酸和酯

羧酸和酯Ⅰ．课标要求1.认识羧酸、酯的典型代表物的组成和结构特点2.掌握羧酸、酯的主要性质及重要应用3.知道醇、醛、羧酸、酯间的转化关系 Ⅱ.考纲要求1.认识羧酸、酯的典型代表物的组成和结构特点2.知道醇、醛、羧酸、酯间的转化关系。

Ⅲ. 教材精讲一、乙酸1．乙酸的结构、性质和制法（1）结构：官能团为羧酸（—COOH ），它的结构简式如下：（2）化学性质① 弱酸性（断O —H 键）： CH 3COOHCH 3COO -+ H +（酸性比碳酸强）CaCO3 + 2CH 3COOH (CH 3COO)2Ca + CO 2↑ + H 2OCu(OH)2 + 2CH 3COOH (CH 3COO)2Cu + 2H 2O② 酯化反应（断C —O 键）CH 3COOH + C 2H 5OHCH 3COOC 2H 5 + H 2O注意：① 浓硫酸的作用：催化剂和吸水剂。

② 盛反应液的试管要向上倾斜45°，这样液体受热面积大。

③ 导管末端不能插入饱和Na 2CO 3溶液中，目的是防止受热不匀发生倒吸。

④ 不能用NaOH 代替Na 2CO 3，因为NaOH 溶液碱性很强，会使乙酸乙酯水解。

⑤ 实验中小火加热保持微沸，这样有利于产物的生成和蒸发。

⑥ 饱和Na 2CO 3溶液的作用是：冷凝酯蒸气；减小酯在水中溶解度（利于分层）；中和乙酸；溶解乙醇。

⑦ 酯化反应中可用18O 作示踪原子，证明在酯化反应中由酸分子上的羟基与醇羟基上的氢原子结合而生成水，其余部分结合成酯。

⑧ 酯化反应是一个可逆反应。

CH 3 —C —OHO 浓H 2SO 4△（3）工业制法：①发酵法：淀粉−−−→水解C 6H 12O 6−−−→发酵C 2H 5OH −−−→氧化H 3CHO −−−→氧化CH 3COOH 。

②乙烯氧化法： 2CH 2=CH 2+O 2催化剂2CH 3CHO 2CH 3CHO+O 2催化剂2CH 3COOH Z|xx|k二、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 n H 2n+1COOH, 分子式通式为：C n H 2n O 2 。

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。

⑴ 具有—COOH 的性质： HCOOH + CH 3OH浓硫酸 △HCOOCH 3 + H 2OHCOOH + NaOHHCOONa + H 2O⑵ 具有—CHO 的性质。

如：甲酸能与新制Cu(OH)2反应。

HCOOH+2 Cu(OH)2△Cu 2O↓+3H 2O+CO 2↑2．常见高级脂肪酸：硬脂酸：C17H 35COOH （固态） 饱和软脂酸：C 15H 31COOH （固态） 不饱和：油酸：C 17H 33COOH （液态） 3．苯甲酸（又名安息香酸）： 或C 6H 5COOH 三、酯类醇跟酸反应生成的一类化合物叫做酯。

其通式为R —COO —R ＇，饱和一元酸和一元醇生成的酯的通式为C n H 2n O 2，与同碳原子数的饱和一元羧酸互为同分异构体。

1．乙酸乙酯无色具有香味的液体，密度比水小，难溶于水，能发生水解反应： CH 3COOC 2H 5+ H 2O催化剂CH 3COOH + C 2H 5OH CH 3COOC 2H 5+ NaOHCH 3COONa + C 2H 5OH碱性条件下，酯的水解完全，是上述平衡向正方向移动的结果。

COOH 酯化RCOOH + HOR ＇RCOOR ＇+ H 2O 2．甲酸某酯HCOOR ，由于分子中含有—CHO ，可被新制的Cu(OH)2和银氨溶液氧化。

四、合成酯的方法和途径 1．链状小分子酯CH 3COOH + HO —CH 2CH3COOCH 2CH 3 + H 2O2．环酯3．聚酯〔通过羧酸和醇通过缩掉小分子(例如水)而形成的高分子化合物〕HOOC —COOH + n HO —CH 2CH 2—n + nH 2O—C —C —OCH 2CH 2—O ——O O[]nHO —CH 2—CH 2—n n +HOOC —COOH —C —C —O —CH 2—CH 2—O —OO[]n+ 2nH 2O4．内酯(同一分子中的—COOH 和—OH 脱水而形成的)—CH OHCH —CH 2C=OO+ H 2O5．无机酸酯(例如硝酸和甘油反应形成的三硝酸甘油酯又叫硝化甘油)CH 2—ONO 2CH —ONO 2CH 2—ONO 2CH 2—OHCH —OH CH 2—OH+ 3HO —NO 2+ 3H 2O6．高级脂肪酸甘油酯(油脂)水解C 17H 35COOCH 2C 17H 35COOCH 2C 17H 35COOCH 2C 17H 35COOH 3HO —CH 2HO —CH HO —2++ 3H 2O7．酚酯(苯酚和酸形成的酯) Ⅳ.典型例题例1．将甲基、羟基、羧基和苯基四种原子团，两两结合形成的化合物中,其水溶液能使石蕊试液变红的有（ ）A ．2种B ．3种C ．4种D ．5种解析：题给四种基团两两组合的化合物中，显酸性的有CH 3COOH 、、HO －COOH （即H 2CO 3）其中能使石蕊试液变红的有CH 3COOH 、、HO－COOH （即H 2 不能使石蕊试液等酸碱性指示剂变红，故本题答案为B例2．一定质量的某有机物与足量钠反应，可生成气体V 1L ；等质量的该有机物与足量的NaHCO 3溶液反应，可得到气体V 2L 。

同温同压下V 1=V 2。

则该有机物的结构简式可能是( )A.HO(C H 2)3COOH D.HOCH 2CH 2CHO C.HOOC —COOH D.CH 3COOH解析：－OH 、－COOH 都能与金属钠反应生成H 2，1mol －OH 或1mol －COOH 与钠反应可产生0.5molH 2 ；－COOH 与NaCO 3反应生成CO 2，1mol －COOH 与NaCO 3反应生成0.5molCO 2。

题设有机物与金属钠反应产生的气体的体积多于与纯碱反应产生的气体的体积，则有机物结构中既有－COOH 又有－OH 故本题答案为A例3．已知葡萄糖在乳酸菌作用下可转化为乳酸（C 3H 6O 3）。

（1）以9g 乳酸与足量金属钠反应，可生成2.24LH 2（标况），另取同量乳酸与同物质的量的乙醇反应，生成0.1mol 乳酸乙酯和 1.8g 水，由此可推断乳酸分子中含有的官能团名称为 。

OH COOH OH C —COOHO（2）乳酸在铜作催化剂时可被氧化成丙酮酸（CH 3－ ）由以上事实推知乳酸的结构简式为 。

（3）两个乳酸分子在一定条件下脱水生成环酯（C 6H 8O 4），则此环酯的结构简式 。

（4）在一定条件下，乳酸发生缩聚反应生成聚酯，该高聚物可表示为解析：根据乳酸分子式，求出其相对分子质量为90。

9g 乳酸为0.1mol ，0.1mol 乳酸与0.1mol 乙醇反应生成0.1mol 乳酸乙酯，可知1mol 乳酸中含有1mol －COOH ，又知0.1mol 乳酸与足量金属钠反应生成0.1molH 2，可得1mol 乳酸分子中还含有1mol 醇基。

根据乳酸在铜催化条件下氧化成CH 3 COOH ，可知醇羟基位置在碳链中间。

据此可推导出原来乳酸的结构简式为CH 3－CH －COOHOH答案：（1）羧基、醇羟基 （2）CH 3－CH －COOH （3） 学+科+｜ OH 3CH(OH)COOH +2H 2O CH 3 O CH—C O O C—CH—CH 3O催化剂3CH(OH)COOH —O—CH—C—+nH 2O n|CH 3O催化剂2CH 3CH(OH)COOH +2H 2OCH 3 OCH—C O O C—CH—CH 3O催化剂nCH 3CH(OH)COOH —O—CH—C—+nH 2O n |CH 3O 催化剂（3）（4） 学科网ZXXK]例４.有机物A （C 6H 8O 4）为食品包装纸的常用防腐剂。

A 可以使溴水褪色。

A 难溶于水，但在酸性条件下可发生水解反应，得到B （C 4H 4O 4）和甲醇。

通常状况下B 为无色晶体，能与氢氧化钠溶液发生反应。

（1）A 可以发生的反应有 （选填序号）。

①加成反应 ②酯化反应 ③加聚反应 ④氧化反应 （2）B 分子所含官能团的名称是 、 。

（3）B 分子中没有支链，其结构简式是 ，B 的具有相同官能团的同分异构体的结构简式是 。

（4）由B 制取A 的化学方程式是 。

（5）天门冬氨酸（C 4H 7NO 4）是组成人体蛋白质的氨基酸之一，可由B 通过以下反应制取：BC天门冬氨酸天门冬氨酸的结构简式是 。

解析：根据A 在酸性条件下可发生水解反应成B ，可知A 为酯类，B 为羧酸；由B 的分子式C 4H 4O 4可知B 分子中含两个—COOH ，由B 分子中的C 、H 原子数目关系，可知B 分子中还含有一个C C ，所以A 是不饱和酯，B 是不饱和二元羧酸。

—C —O HCl NH 3由B 制A 是酯的水解反应；B 与HCl 只可能发生加成反应；生成的产物C 再与NH 3发生取代反应。

答案：（1）①③④ （2）碳碳双键，羧基 （3）HO ——CH ＝CH ——OH ；CH 2＝C(COOH)2 （4）HO —CH ＝CH —OH ＋2CH 3OH CH 3O ——CH ＝CH —OCH 3＋2H 2O （5）HO ——CH 2——OH例５. A 是一种酯，分子式是C 14H 12O 2，A 可以由醇B 跟羧酸C 发生酯化反应得到。

A 不能使溴水褪色，氧化B 可得到C 。

（1）写出A 、B 、C 的结构简式：A ，B ，C（2）写出B 的两种同分异构体的结构简式（它们都可以和NaOH 反应）： 和解析：酯A 的分子中，烃基基团的氢原子数远小于碳原子数的2倍，且酯A 不能使溴水褪色，所以其烃基有芳香环。

醇B 氧化得到羧酸C ，说明B 和C 分子中碳原子数相等，酯A 分子中有14个碳原子，则B 分子和C 分子都有7个碳原子，从而可判断出B 是苯甲醇，C 是苯甲酸，A 是苯甲酸苯甲酯。

苯甲醇有三种同分异构体，即三种甲基苯酚，它们都能与NaOH 反应。

答案：（1－－CH 2 －COOH （2）例６. A 、B 都是芳香族化合物，1molA 水解得到1molB 和1mol 醋酸，A 、B 的相对分子质量都不超过200，完全燃烧都只生成CO 2和H 2O ，且B 分子中碳和氢元素总的质量分数为0.652。

A 溶液具有酸性，不能使FeCl 3 溶液显色。

（1）A 、B 相对分子质量之差为 ； （2）1个B 分子中应该有 个氧原子； （3）A 的分子式是 ；（4）B 可能的三种结构简式是 、 、 。

解析：A 水解得到B 和醋酸，从酯水解的通式A ＋H 2O B ＋CH 3COOH 可以看出A 和B 的相对分子质量之差为60－18＝42。