羧酸、酯与酰胺
打开一瓶食醋，闻到的是乙酸的刺激性气味；切开菠萝，闻到的果香常来自酯；尼龙布料的耐磨性与分子链结构、酰胺基间作用力等有关。它们看起来差别很大，却都围绕着同一个“核心零件”——羰基碳直接相连的原子团不同。这个直接相连的原子团一变，物质的性质和反应方向就会跟着改变。
这一章不靠死背反应。我们用一个问题贯穿始终：这个羰基碳旁边连着的是 —OH、—OR，还是 —NH₂？认准这一个连接，很多性质就能顺着推出。
本章先掌握羧酸、酯、酰胺的官能团，再用“条件—产物—现象”三联表判断反应。高中阶段应特别熟练乙酸、乙酸乙酯的制备与水解，以及酰胺基在酸、碱条件下的水解。
一、从一条连接线识别三类物质
把羰基写作 C=O。羰基碳的另一侧若连着羟基，得到羧基 −COOH；若羧基中的 −OH 被 −OR′ 取代，得到酯基 −COOR′；若被 −NH2 或取代氨基取代，得到酰胺基 −CONH2（更一般地写作 −CONR′R′′，其中 R′、R′′ 可为氢原子或烃基）。
这里最容易“看串台”：−COOH 中确实含有 −OH，但它不是醇羟基；−CONH2 中也有 −NH，但它不是胺的氨基。官能团必须作为一个整体识别。
先用下面的练习把“看整体”变成动作：不要凭名称猜，先沿着羰基碳找直接相连的原子团，再作判断。
先问自己：怎样从结构简式快速定位？
例如 CH3COOC2H5 中，沿着氧原子向两边看，一边接羰基碳、另一边接乙基，所以是乙酸乙酯；C 中，氮原子直接接在羰基碳旁，是乙酰胺；而 根本没有羰基，是乙胺，不是酰胺。
不要把“含 N”一律判成胺。判酰胺最稳的证据是：氮原子与羰基碳直接相连，即看到 −CON−。
二、羧酸：为什么醋能除水垢、又能与小苏打冒泡？
1. 结构、分类与常见物质
羧酸由烃基或氢原子与羧基相连，可写作 RCOOH。饱和链状一元羧酸的通式为 CnH2nO2（）。甲酸 最简单；乙酸 是食醋酸味的主要来源；硬脂酸、油酸等高级脂肪酸则与油脂密切相关。
羧基由羰基和羟基直接相连。羰基使羧基中的 O−H 更容易电离，所以羧酸显酸性；但它通常是弱酸。用“乙酸比碳酸强”这一事实，就能解释乙酸为什么能使碳酸氢钠放出二氧化碳。
低级羧酸通常有刺激性气味，能与水互溶或易溶；碳链变长后，疏水部分增大，水溶性下降。羧酸分子之间可形成较强的氢键，乙酸的沸点比相对分子质量接近的酯更高。纯乙酸在 16.6 ∘C 以下凝固，因而俗称“冰醋酸”。
2. 用“酸的反应”组织乙酸的化学性质
乙酸在水中部分电离：
CH3COOH⇌CH3COO−+H
因此它能与活泼金属、碱和某些盐反应。考场上最有辨识度的是与碳酸氢钠反应：只要观察到无色气泡，就要想到 CO2。
2CH3COOH+2Na→2CH
CH3COOH+NaOH→CH
CH3COOH+NaHCO
自问自答：乙醇也有 −OH，为什么不和 NaHCO3 冒泡？因为醇羟基的氢很难电离，乙醇酸性远弱于碳酸；而乙酸中的羧基使它酸性强于碳酸。不要只看“有没有氧氢键”，要看它所处的官能团。
检验分子中是否含羧基时，常用 NaHCO3 溶液：有无色气泡产生，并将气体通入澄清石灰水验证为 CO2。但实验结论要结合题设排除其他能产生气体的因素。
例题 1：用现象锁定官能团
某无色液体能使紫色石蕊试液变红，加入 NaHCO3 溶液有无色气泡，气体使澄清石灰水变浑浊。该液体最可能含有什么官能团？
“使石蕊变红”说明溶液显酸性，但酸性物质不一定都是羧酸。
“与碳酸氢钠放出能使石灰水变浑浊的气体”说明生成了
CO2，该酸的酸性强于碳酸。
三、酯化：两种小分子怎样“扣”成一个酯？
羧酸与醇在浓硫酸、加热条件下可生成酯和水，这一取代反应通常称为酯化反应。乙酸和乙醇的反应是本章的核心模型：
CH3COOH+
可以把它类比为“两个带接口的积木拼接”：羧酸端脱去 −OH，醇端脱去羟基氢，剩余部分连成酯基并生成水。这个类比只帮助记忆，书写方程式时必须以原子守恒为准。
乙酸乙酯的制备：每一个操作都在解决一个问题
实验室按乙醇、浓硫酸、乙酸的顺序加入试剂：先取乙醇，缓慢加入浓硫酸并轻轻振荡，冷却后加入乙酸，再按规范温和加热；产生的蒸气进入饱和 Na2CO3 溶液。接收液上层出现有香味的无色油状液体，主要为乙酸乙酯。
为什么不能直接用 NaOH 溶液洗涤？因为强碱不仅能中和乙酸，还会促使乙酸乙酯水解，反而消耗产物。这里的关键不在“碱越强越好”，而在“既要除杂，又不能伤害产品”。
完成互动后回看上表：催化剂主要改变反应速率；移走水、增大某反应物用量等，才是让平衡向生成物方向移动的思路。这两个作用不能混为一谈。
四、酯与油脂：香味背后是一条可逆的反应线
1. 酯的结构、命名与性质
酯可看作羧酸分子中羧基的 −OH 被 −OR′ 取代后的产物，通式为 RCOOR′。命名时通常采用“某酸某酯”： 是乙酸乙酯；其中 来自乙酸， 来自乙醇。
低级酯常为有香味、难溶于水的液体，密度往往比水小。它们不能像羧酸一样使石蕊显红，也不能与 NaHCO3 放出气体。不要把“闻起来像水果”当作检验方法；气味不能直接凑近闻，更不能替代化学证据。
2. 水解：把“拼好”的积木拆开
酯在酸性或碱性条件下、加热时能水解。以下以乙酸乙酯这类由醇形成的酯为例：酸性水解生成羧酸和醇，是可逆反应；酚形成的酯则需相应考虑酚及其盐，不能把产物一律写成醇。
CH3COOC
碱性水解则生成羧酸盐和醇：
CH3COOC
为什么碱性水解更彻底？碱性条件下，水解产物中的羧酸部分以乙酸根的形式存在，难以再与乙醇酯化。也就是说，产物被“锁定”成盐，逆向反应的路被切断了。
3. 油脂不是“高级脂肪酸”，而是它们的甘油酯
油脂是高级脂肪酸与甘油形成的酯。植物油中常含不饱和高级脂肪酸甘油酯，动物脂肪中饱和成分通常较多；天然油脂是混合物。油脂在碱性条件下水解叫皂化，生成高级脂肪酸盐和甘油，高级脂肪酸盐是肥皂的有效成分。以硬脂酸甘油酯为例：
(C17
肥皂分子有亲水的 −COO−Na+ 端和亲油的长烃基端，能把油污包进胶束并随水带走。矿物油主要是烃类混合物，不是油脂，不能用“能否皂化”之外的外观、浮水等现象草率区分。
肥皂的活性成分是高级脂肪酸盐；图中带负电的亲水头属于脂肪酸根离子，钠离子在水中与之分散存在。
“油脂水解”和“油脂氢化”不要混淆。前者断开酯基；后者主要是给不饱和碳碳键加氢。两者的反应部位、条件和产物完全不同。
五、酰胺：氮原子接到羰基旁，性质就变了
酰胺可以看作羧酸分子中羧基的 −OH 被氨基或取代氨基取代后的产物，通式可写作 −CONR′R′′，其中 R′、 可以是氢原子或烃基。常见的例子是乙酰胺 。酰胺基的存在使分子具有较强极性，许多酰胺可与水形成氢键；尼龙、蛋白质的肽键都含有类似的 连接。尼龙的耐磨性由分子链结构、酰胺基间作用力等共同影响，不能归因于单一因素。
图示为在适当脱水条件下形成酰胺的总变化，不表示羧酸与胺在常温下简单混合就直接生成酰胺。
酰胺的水解产物怎样写？先抓“断键后的去向”
以 RCONH2 为例，酸性、加热条件下水解生成羧酸和铵盐：
RCONH2+H2
碱性、加热条件下水解生成羧酸盐和氨：
RCONH2+NaOHΔ
自问：为什么酸性条件下通常不写 NH3 逸出？因为生成的氨会立即与酸结合，实际以 NH4+（如 NH）形式存在。写水解产物时，不能只按“拆开结构”机械书写，还要让产物符合反应环境。
丙烯酰胺等物质在食品高温加工中可能生成，提示我们：有机物的结构、用途和安全使用需要一起考虑。对陌生结构，仍可以先圈出 C=C、−CONH2 等官能团，再分别判断加成、加聚或水解的可能性。
用完互动后，把判断顺序固化下来：先看是否有羰基；再看羰基碳直接连的是 −OH、−OR 还是 −N；最后才根据酸、碱、加热等条件写产物。
六、综合推断：把“官能团—条件—产物”连成一条线
下面两条条件不同的转化线几乎概括了本章的主干：
CH3COOC
CH3COOC
第一条是酸性、加热条件下的可逆水解；第二条是碱性、加热条件下的水解，羧酸被固定为羧酸钠。反过来，羧酸与醇在浓硫酸、加热条件下发生酯化。若产物是羧酸盐，应想到碱性条件；若题目给出的是羧酸和醇，则优先检查酸性水解条件。
例题 2：两步反应中的“条件密码”
将乙酸乙酯分成两份，甲在稀硫酸、加热条件下处理；乙在足量 NaOH 溶液中加热。分别写出主要有机产物。
两份样品都含酯基，因此都发生水解；先把酯基拆为乙酸部分和乙醇部分。
甲为酸性环境，乙酸部分保留为
CH3COOH，所以主要有机产物是乙酸和乙醇。
例题 3：当结构中同时有两个官能团
某有机物含 −COOH 和醇羟基 −OH。它能否与乙醇、乙酸分别酯化？
能。它与乙醇反应时使用的是羧基，生成羧酸乙酯；与乙酸反应时使用的是醇羟基，生成乙酸酯。多官能团物质不能只盯住一个位置，要先列出每个可能反应位点，再按题目给出的试剂选择。
七、章末自检
1下列物质中，加入 NaHCO₃ 溶液能立即产生无色气泡的是？
2乙酸乙酯在足量 NaOH 溶液中加热后的有机产物是？
3CH₃CH₂NH₂ 与 CH₃CONH₂ 都含有 —NH₂，因此都属于酰胺。
练习 1：实验操作辨析
实验室制备乙酸乙酯时，饱和 Na2CO3 溶液的作用是什么？为什么导管不能插入液面以下？
饱和 Na2CO3 溶液可中和挥发出的乙酸、溶解乙醇，并降低乙酸乙酯在水中的溶解度，使其更容易分层析出。导管若插入液面下，停止加热时冷却收缩可能导致倒吸；因此导管末端应在液面上方。
练习 2：反应方程式
写出乙酸与乙醇酯化、乙酸乙酯碱性水解的化学方程式，并指出第二个反应为什么通常进行得更完全。
CH3COOH+ 练习 3：酰胺水解
乙酰胺 CH3CONH2 分别在盐酸、加热和氢氧化钠、加热条件下水解，写出产物。
酸性条件：
CH3CONH最后用一句话验收本章：看到 −COOH，先想到酸性和酯化；看到 −COOR，先想到水解；看到 −CON−，先想到它不是普通胺，并按酸、碱条件写水解产物。结构一旦看准，反应就不再是零散记忆。