高二化学羧酸性质与应用
羧酸分析报告
羧酸分析报告概述羧酸是一类化合物，其分子中含有一个或多个羧基（-COOH）。
羧酸广泛存在于天然界和人工合成体系中，并在许多领域中发挥重要作用，如化学、医药、食品等。
本文将对羧酸的基本性质、分析方法以及应用进行详细介绍。
羧酸的基本性质羧酸具有一些共同的基本性质，如酸性、溶解性以及化学反应特性。
首先，羧酸是一类弱酸，其酸性主要来自于羧基（-COOH）的离子化反应。
其次，羧酸在水中具有一定的溶解性，溶解度随羧酸分子结构的不同而异。
此外，羧酸还参与多种化学反应，如酯化反应、酰化反应、羧酸还原反应等。
羧酸的分析方法羧酸的分析方法主要包括物理方法和化学方法。
物理方法主要是利用仪器设备进行定量分析，如红外光谱分析、质谱分析和核磁共振分析等。
化学方法则是基于羧酸的化学反应进行分析，常见的化学方法有酸碱滴定法、络合滴定法、氧化还原滴定法等。
1. 红外光谱分析红外光谱是一种常用于羧酸结构分析的物理方法。
通过测量样品在红外光线照射下的吸收情况，可以确定羧酸分子中的功能团，如羧基（-COOH）和羰基（-C=O）等。
通过比对红外光谱图谱，可以确定羧酸的种类和结构。
2. 酸碱滴定法酸碱滴定法是一种常用的化学方法，可用于确定羧酸的含量。
该方法将滴定溶液与含有羧酸的样品反应，通过滴定过程中酸碱反应的中和点来确定羧酸的量。
常用的滴定指示剂有酚酞和溴酸石蕊。
3. 氧化还原滴定法氧化还原滴定法是基于羧酸参与氧化还原反应的化学方法。
该方法利用氧化剂与羧酸反应生成相应的产物，通过滴定过程中氧化还原反应的终点来确定羧酸的含量。
常用的氧化还原滴定剂有高锰酸钾和碘酸盐等。
4. 络合滴定法络合滴定法是基于羧酸与金属离子形成络合物的化学方法。
该方法通过加入络合剂与羧酸样品反应，观察滴定过程中络合物的形成与消失，来确定羧酸的含量。
常用的络合剂有乙二胺四乙酸（EDTA）和二乙二醇四乙酸（EGTA）等。
羧酸的应用羧酸在许多领域中有着重要的应用。
以下是羧酸在化学、医药和食品领域的应用介绍。
高中化学专题4生活中常用的有机物一烃的含氧衍生物第2单元醛羧酸基础课时13羧酸的性质和应用课件苏教版
(2)向苯酚和醋酸中滴加少量紫色石蕊溶液，溶液都变为红色。
(× )
(3)1 mol C2H5OH 和 1 mol CH3COOH 在浓硫酸作用下加热可以
完全反应生成 1 mol CH3COOC2H5。
(× )
(4)乙酸分子中含有碳氧双键，一定条件下乙酸能与氢气发生加
成反应。
( ×)
(5)乙酸显酸性，电离出 H＋，因此发生酯化反应时断裂 H—O 键。
能团为 —COOH 或
。
(2)通式：一元羧酸的通式为 R—COOH，饱和一元羧酸的通式： CnH2nO2 或 CnH2n＋1COOH 。
2．羧酸的分类
(1)按与羧基连接的烃基的结构分类
低级脂肪酸，如乙酸：CH3COOH
羧酸脂肪酸高级脂肪酸软硬油脂脂酸酸酸：C：：17CCH113573HHC33O15CCOOOHOOHH
(5)乙酸、草酸、硬脂酸和石炭酸均属于羧酸类有机物。 ( × )
二、羧酸的性质 1．乙酸的组成和结构
俗称 分子式 结构简式 官能团
醋酸 C2H4O2 CH3COOH
2．乙酸的化学性质
(1)弱酸性
乙酸是一种弱酸，酸性比碳酸 强 。能使紫色石蕊溶液变红，能
发生如下反应： CH3COOH＋NaOH―→CH3COONa＋H2O ； 2CH3COOH＋CuO―→(CH3COO)2Cu＋H2O ； 2CH3COOH＋CaCO3―→(CH3COO)2Ca＋H2O＋CO2↑
亚油酸 ：C17H31COOH
芳香 酸，如苯甲酸：C6H5COOH，俗名安息香酸
(2)按分子中羧基的数目分类
3．羧酸的系统命名法 (1)选主链：选择含有羧基的最长碳链作为主链，按主链碳原子 数称为某酸。 (2)编号位：在选取的主链中，从羧基碳原子开始给主链上的碳 原子编号。 (3)定名称：在“某酸”名称之前加上取代基的位次号和名称。
2019鲁科版高二化学选修五练习第2章 第4节 第1课时 羧酸 Word版含答案
第4节⎪⎪羧酸氨基酸和蛋白质第1课时羧酸[课标要求]1．了解常见羧酸的结构、特点及主要物理性质。
2．会用系统命名法命名简单的羧酸。
3．掌握羧酸的主要化学性质。
4．了解酯的结构及主要性质。
5．能结合肥皂的制备说明酯在碱性条件下水解的应用。
1.羧基与氢原子或烃基相连形成羧酸。
饱和一元羧酸的通式为C n H2n O2，与饱和一元酯的通式相同，在碳原子数相同时两者互为同分异构体。
2．羧酸具有酸的通性，能发生酯化反应、αH的卤代反应及还原反应。
4．酯在酸或酶催化下，发生水解反应生成相应的酸和醇。
5．油脂在碱性条件下的水解反应又称为皂化反应。
羧酸的概述1．羧酸的含义分子由烃基(或氢原COOH 。
饱和一元脂—或相连而组成的有机化合物。
羧酸的官能团是羧基)和子肪酸的通式为C n H 2n O 2(n ≥1)或C n H 2n ＋1COOH(n ≥0)。
2．羧酸的分类苯甲酸：3．羧酸的命名——系统命名法(1)选取含有羧基的最长碳链作为主链，按主链碳原子数称为“某酸”。
(2)从羧基开始给主链碳原子编号。
(3)在“某酸”名称之前加上取代基的位次号和名称。
如：名称为4-甲基-3-乙基戊酸。
4．羧酸的物理性质(1)水溶性：分子中碳原子数在4以下的羧酸能与水互溶；随着分子中碳链的增长，羧酸在水中的溶解度迅速减小，直至与相对分子质量相近的烷烃的溶解度相近。
因为羧基是亲水基团，烃基是憎水基团，随着碳链的增长，烃基的影响逐渐增大，决定了羧酸的水溶性。
(2)沸点：比相对分子质量相近的醇的沸点高。
因为羧酸的羧基中有两个氧原子，既可以通过羟基氧和羟基氢形成氢键，也可以通过羰基氧和羟基氢形成氢键，而至羧酸比相对分子质量相近的醇形成氢键的几率大。
5．三种常见的羧酸1．下列物质中，不属于羧酸类有机物的是( )A．乙二酸B．苯甲酸D．石炭酸C．丙烯酸解析：选D石炭酸的结构简式为，属于酚。
2．下列说法中正确的是( )A．分子中含有苯环的羧酸叫做芳香酸B．分子中羧基的数目决定了羧酸的元数C．羧酸分子中都含有极性官能团—COOH，因此都易溶于水D ．乙酸的沸点比乙醇的沸点高，主要是因为乙酸的相对分子质量更大一些解析：选B 芳香酸是指羧基直接连在苯环上的羧酸，分子中含有苯环的羧酸不一定是芳香酸，A 项错；羧酸的元数是根据分子中含有羧基的数目来确定的，B 项正确；羧酸分子中虽含有亲水基团羧基，但也含有憎水基团烃基，烃基越大，该羧酸在水中的溶解度就越小，高级脂肪酸都难溶于水的原因就在于此，C 项错；乙酸的沸点比乙醇的沸点高的主要原因是乙酸分子间更易形成氢键，D 项错。
2022学年上学期高二化学人教版(2019)选择性必修3第三章第三节课时1羧酸
第三节羧酸酯第1课时羧酸[学习目标定位] 1.知道羧酸的结构特点及简单分类。
2.能够以乙酸为代表物质，掌握羧酸的性质及用途。
1．乙酸的组成与结构乙酸的分子式为C2H4O2，结构式为，结构简式为CH3COOH，官能团是—COOH。
2．乙酸的性质(1)乙酸俗名醋酸，是一种无色液体，具有强烈刺激性气味，易溶于水和乙醇。
(2)乙酸是一种弱酸，其酸性比碳酸的强，具有酸的通性。
在水中可以电离出H＋，电离方程式为CH3COOH CH3COO－＋H＋。
①与酸碱指示剂作用，能使石蕊试液变红。
②与Mg反应的化学方程式为Mg＋2CH3COOH===(CH3COO)2Mg＋H2↑。
③与CaO反应的化学方程式为CaO＋2CH3COOH===(CH3COO)2Ca＋H2O。
④与Cu(OH)2反应的化学方程式为Cu(OH)2＋2CH3COOH===(CH3COO)2Cu＋2H2O。
⑤与Na2CO3反应的化学方程式为Na2CO3＋2CH3COOH===2CH3COONa＋CO2↑＋H2O。
探究点一羧酸1．写出下列各种酸的结构简式，并填空：①乙酸：CH3COOH；②硬脂酸：C17H35COOH；③苯甲酸：C6H5COOH；④油酸：C17H33COOH；⑤乙二酸：HOOC—COOH。
(1)从上述酸的结构可以看出，羧酸可以看作是由羧基和烃基相连而构成的化合物。
其通式可表示为R—COOH，官能团为—COOH。
(2)按不同的分类标准对羧酸进行分类：若按羧酸分子中烃基的结构分类，上述物质中的①②④属于脂肪酸，③属于芳香酸。
若按羧酸分子中羧基的数目分类，上述物质中的①②③④属于一元酸，⑤属于二元酸。
2．羧酸可以表示为(1)当①键断裂时，羧酸电离出H＋，因而羧酸具有酸的通性。
(2)当②键断裂时，—COOH中的—OH被取代，例如发生酯化反应时，羧酸脱去—OH而生成相应的酯和水。
[归纳总结]醇、酚、羧酸的结构中均有—OH，由于这些—OH所连的基团不同，—OH受相连基团的影响就不同。
江苏省灌南高级中学高二化学 羧酸的性质和应用1学案
江苏省灌南高级中学高二化学：羧酸的性质和应用1
【学习目标】羧酸的酸性和酯化反应
【知识储备】
一、乙酸的分子结构
分子式： 结构简式： 官能团：
二、乙酸的物理性质
【问题探究1】北方的冬天，气温低于0℃，保存在试剂瓶内的乙酸凝结成冰状。
如何能安全地将乙酸从试剂瓶中取出？ 【课堂学习】
三、乙酸的化学性质
1、酸性
【问题探究2】CH 3CH 2OH 、C 6H 5OH 、 CH 3COOH 中都含有羟基，这些物质中羟基的比较如下： 思考（见p49页变式训练）
2、酯化反应
【酯化反应实验讨论】
（1） 实验中为何要加入碎瓷片？
（2） 导管为何不能伸入饱和碳酸钠溶液中？
（3） 为何用饱和碳酸钠溶液来吸收乙酸乙酯？
（4） 浓硫酸的作用是什么？
（5） 酯化反应机理
四、羧酸
1、定义：分子里烃基跟羧基直接相连的有机物。
2、结构
①一元羧酸通式：R —COOH
②饱和一元羧酸的通式：
③多元羧酸中含有多个羧基。
3、化学性质（以丙酸为例）
（1）酸性：
（2）酯化反应
4、三种重要的羧酸
（1）甲酸
反应物 反应物 Na NaOH Na 2CO 3 NaHC O 3 CH 3CH 2OH C 6H 5OH CH 3COOH
（2）乙二酸（3）高级脂肪酸五、酯。
3.4.1羧酸高二化学精品课件(人教版2019选择性必修3)
多元羧酸
柠檬酸(羟基酸)
根据烃基是否饱和 饱和羧酸 CH3COOH 不饱和羧酸 CH2＝CHCOOH
(丙烯酸)
5.羧酸的物理性质
5.1 熔沸点
①随着分子中碳原子数的增加， 熔沸点逐渐升高。 ②羧酸与相对分子质量相当的 其他有机化合物相比，沸点较 高。这与羧酸分子间可以形成 氢键有关。
几种羧酸的熔点和沸点
CH3COOH
CH3COO－+H+
酸的通性:
（1）使酸碱指示剂变色：能使紫色石蕊试液变红 （2）与活泼金属反应:2CH3COOH + Zn = (CH3COO)2Zn+H2↑ （3）与碱性氧化物反应：2 CH3COOH + CuO =(CH3COO)2Cu + H2O （4）与碱反应：CH3COOH + NaOH= CH3COONa+ 2H2O （5）与盐反应：2CH3COOH + CaCO3 = (CH3COO)2Ca +H2O+CO2↑
2CH3COOH＋
浓H2SO4
＋2H2O
＋2CH3CH2OH 浓H2SO4
＋2H2O
②生成环状酯 a.多元醇与多元羧酸进行分子间脱水形成环酯
＋
浓H2SO4
＋2H2O
b.羟基酸分子间脱水形成环酯 ＋
浓H2SO4
＋2H2O
c.羟基酸分子内脱水形成环酯
浓H2SO4
＋H2O
③其他：生成无机含氧酸酯(如硝化甘油)、高分子酯(涤纶)等。
3 21 CH3CH2COOH
CH3
2-甲基丙酸
CH3−CH−CH2−COOH CH3 3-甲基丁酸
【注意】由于羧基总是位于碳链的一端，所以羧基碳往往在第一位！
羧酸的化学知识点总结
羧酸的化学知识点总结一、羧酸的结构和命名1. 结构：羧酸分子的基本结构是一个含有羧基的碳原子。
羧基通常连接在碳原子上，并且与氢原子取代原子或它们的共轭基。
2. 命名：羧酸通过在化学名词前面加上“酸”字作为后缀来命名。
例如甲酸、乙酸、苹果酸、柠檬酸等。
二、羧酸的物理性质1. 溶解性：大多数羧酸在水中溶解度较高，因为羧基上的氧原子能够与水形成氢键。
2. 气味：许多羧酸具有特殊的气味，如乙酸的发酵味、醋酸的芳香味等。
3. 沸点和熔点：羧酸的沸点和熔点因其分子结构而异，但大多数羧酸的沸点和熔点都较高。
三、羧酸的化学性质1. 酸性：羧酸中的羧基是一个弱酸基，可以脱去氢离子形成阴离子，导致其呈现酸性。
羧酸越理想，pKa值越小，酸性越弱。
2. 反应性：羧酸能够与醇、胺等进行酯化、酰胺化等反应，形成酯、酰胺等不同种类的化合物。
3. 氧化还原反应：羧酸可以与氢气发生还原反应，生成醇和二氧化碳；也可以与醇发生酯化反应，生成酯。
四、羧酸的生物活性1. 蛋白质合成：氨基酸中的羧酸与胺基在蛋白质合成过程中发生缩合反应，形成多肽链。
2. 新陈代谢：某些羧酸在生物体内是重要的代谢产物，如醋酸作为能量物质参与有氧呼吸过程。
3. 药物作用：某些羧酸具有抗菌、抗炎、抗氧化等生物活性，被广泛应用于医药领域。
五、羧酸的应用1. 化妆品：果酸可促进皮肤代谢，被广泛用于美容产品中。
2. 食品饮料：柠檬酸、乙酸等常作为食品酸味剂使用。
3. 农业：乙酸、丙酸等可作为农药原料，用于制备杀虫剂、杀菌剂等。
总结：羧酸作为一类具有羧基的有机酸，在自然界和人造环境中广泛存在，并且具有重要的生物活性和化学性质。
它们不仅被广泛应用于医药、农业、食品和工业领域，还对理解生命的起源和进化具有重要意义。
随着对羧酸的深入研究，相信其在各个领域中的应用将会更加广泛。
高二化学选修5(苏教版)同步导学案：4-3 第2课时羧酸的性质和应用
第2课时羧酸的性质和应用智能定位1.通过对乙酸性质的探究活动，了解羧酸具有酸性的原因，认识酯化反应的特点。
2.通过对甲酸化学性质探究活动的设计，认识甲酸的化学性质。
3.了解羧酸与醇之间发生的缩聚反应。
情景切入醋是人类最早认识和使用的具有酸味的有机化合物，其主要成分是醋酸，它属于羧酸，羧酸的组成是怎样的呢？决定其性质的官能团是什么？自主研习一、羧酸概述1.概念：由烃基(或氢原子)和羧基相连的化合物。
2.一元羧酸的通式：R—COOH，官能团—COOH。
3.分类(1)按与羧基连接的烃基的结构分类(2)按分子中羧基的数目分类二、羧酸的性质1.乙酸（1）组成和结构(2)①酸的通性乙酸俗称醋酸，是一种弱酸，酸性比碳酸强。
电离方程式为：②酯化反应如乙酸与乙醇的反应。
2.甲酸(2)羧基的性质①与NaOH 反应生成HCOONa ，化学方程式为HCOOH+NaOH===HCOONa+H 2O ②与乙醇发生酯化反应，化学方程式为：(3)醛基的性质碱性条件下被新制Cu(OH)2氧化，化学方程式为3.缩聚反应有机物分子间脱去小分子获得高分子化合物的反应。
如对苯二甲酸与乙二醇生成高分子化合物的反应方程式为思考讨论1.羧酸具有酸的通性，结合以前所学知识总结羧酸具有哪些通性（以乙酸为例）。
提示：（1）能使紫色石蕊试液变红; (2)能与活泼金属(如Na)反应放出氢气；2CH3COOH+2Na==2CH3COONa+H2↑；(3)能与碱(如NaOH)发生中和反应；CH3COOH+OH-==CH3COO-+H2O；(4)能与碱性氧化物(如MgO)反应；2CH3COOH+MgO==Mg(CH3COO)2+H2O;(5)能与比醋酸酸性弱的弱酸盐反应，如碳酸钠与醋酸反应：2CH3COOH+CO-2===2CH3COO-+CO2↑+H2O。
32.在羧酸和酯中都含有“”结构单元，它们能和醛、酮一样与H2发生加成反应吗？提示：羧酸和酯分子中虽然都含有“”结构单元，但由于—OH或—OR的影响，羧酸和酯中的“”均不易与H2发生加成反应。
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酸性：乙酸 > 碳酸 > 苯酚
厨师烧鱼时常加醋并加点酒，这样鱼的味道就变
得无腥、香醇，特别鲜美。
?
2.乙酸的酯化反应
碎瓷片
乙醇 3mL 浓硫酸 2mL 乙酸 2mL
加药品 的顺序
饱和的Na2CO3溶液 3滴酚酞溶液
饱和碳酸钠溶液的液面上有无色透明的油 状液体，并可闻到香味。
分子式 C2H4O2
HO
结构式 H C C O H
H
O
结构简式
CH3 C OH
甲基 羧基
CH3COOH
结构分析：
受C=O的影响： 断碳氧单键; 氢氧键更易断
羧基
受-O-H的影响: 碳氧双键不易断不能发 生加成反应
当氢氧键断裂时，容易解离出氢离子，使乙 酸具有酸性。
可以看到试管里有气 泡产生，是二氧化碳 气体。这说明乙酸的 酸性强于碳酸。
酸性： CH3COOH>H2CO3
三、乙酸的化学性质 1.具有酸的通性
如何除水垢？
2CH3COOH + CaCO3 = (CH3COO)2Ca +H2O+CO2↑ 2CH3COOH + Ｍg(OH)2 = (CH3COO)2 Mg+2H2O
科 思考：怎样证明乙酸、碳酸、苯酚的酸性强弱？ 学 由于乙酸易挥发怎样除去乙酸的干扰？ 探 究 乙酸溶液
【知识迁移】写出下列酸和醇的酯化反应
C2H5OH
+ HO—NO2
浓 H2SO4
C2H5O—NO2 + H2O 硝酸乙酯
CH3COOH
+
HOCH3
浓 H2SO4
CH3COOCH3 + H2O 乙酸甲酯
O
足量
浓H2SO4 CH2 O CH2 O
C C
CH3 CH3
+ 2H2O
O 二乙酸乙二酯
浓H2SO4O O
专题4 第三单元
蚁酸(甲酸)
自然界中的有机酸
安息香酸
草酸
（苯甲酸） （乙二酸）
COOH
COOH COOH
CH2—COOH
HO—C—COOH
柠檬酸
CH2—COOH
未成熟的梅子、李子、杏子 等水果中,含有草酸、安息香 酸等成分
烃基 不同
分类
脂肪酸 芳香酸
CH3COOH CH2＝CHCOOH C17H35COOH 硬脂酸
化学性质
醛基 氧化反应(如银镜反应) 羧基 酸性，酯化反应
2.乙二酸
俗称草酸
OO HO C C OH
草酸与乙二醇的酯化：
催化剂
聚乙二酸乙二酯
缩合聚合反应
小分子 间通过缩合反应的形式形成 高分子化合物的反应叫缩合聚合反应， 简称缩聚反应。（酯化、成肽…）
缩聚反应的特点: 1.单体含双官能团或多官能团；官能
浓硫
△
酸
CH3COOCH2CH3
H2O
+ + CH3COOH
HOCH2CH3
浓硫
△
酸
CH3COOCH2CH3
H2O
方法----同位素示踪法
浓硫酸
+ + CH3COOH H18OCH2 CH3 △ CH3CO18OCH2 CH3 H2O
酯化反应：酸和醇起作用，生成酯和水的反应。 酯化反应的本质：酸脱羟基、醇脱羟基氢。
C17H33COOH 油酸
C15H31COOH软脂酸
C6H5COOH
饱和一元酸通式：
羧基 数目
一元羧酸 CnH2n+1COOH 或 CnH2nO2 二元羧酸 HOOC－COOH
多元羧酸
乙酸
一、乙酸的物理性质
无色、有强烈刺激性气味的液体，易挥 发，易溶于水和有机溶剂，纯净的乙酸又称 为冰醋酸。
二、乙酸的分子模型与结构
O
C
CH2 + 2H2O
C
O
CH2
环乙二酸乙二酯
小结：
O CH3—C—O—H
酸性
酯化反应
醇、酚、羧酸中羟基的比较
羟基
代表 氢的 物 活泼
性
乙醇
酸性
与钠 反应
与 NaOH 的反应
与
与
Na2CO3 NaHCO3 的反应 的反应
苯酚
乙酸
四、三类重要的羧酸
1.甲酸 俗称蚁酸
结构特点：既有羧基又有醛基
O H—C—O—H
分Байду номын сангаас式
结构简式 状态
硬脂酸 软脂酸 油酸
C18H36O2 C17H35COOH 固态 C16H32O2 C15H31COOH 固态 C18H34O2 C17H33COOH 液态
（1）酸性（2）酯化反应（3）油酸加成
注意：
1.浓硫酸的作用是什么？ 2.得到的反应产物是否纯净？主要杂质有哪些？ 3.饱和Na2CO3溶液有什么作用？ 4. 为什么导管不插入饱和Na2CO3溶液中？
思考：结合本实验还有 哪些防止倒吸的措施？
安全瓶
【探究】乙酸乙酯的酯化过程——酯化反应的脱水方式
可能一
+ + CH3COOH
可能二
HOCH2CH3
团间易形成小分子；
如二元醇与二元酸；氨基酸、羟基酸等。
2.聚合时有小分子生成； 3.链节和单体的化学组成不相同；
6-羟基己酸的缩聚反应：
催化剂
n HOOC(CH2)5OH
—[ OC(CH2)5O—]n + nH2O
写出下列聚合物的单体的结构简式：
O
O
C
C OCH2CH2O n
3.高级脂肪酸
名称