高中化学第三章有机化合物第三节生活中两种常见的有机物第2课时乙酸课件新人教版必修2

第2课时乙酸【新课导入】(教师用书备用)传说杜康将未吃完的剩饭放在枯树洞里,时间久了,剩饭散发出奇异的芳香。于是杜康不断研究,最终得到了散发着浓香的液体,就是“酒”,杜康自然就成了酿酒的鼻祖。他的儿子黑塔在一次酿酒时发酵过头,至第21天酉时开缸时,发现酒液已酸,于是黑塔便把“廿一日”加一“酉”字,称这种酸水为“醋”。你知道“醋”的主要成分是什么吗?那么“醋”的主要成分的分子结构和性质又有哪些需要关注呢?【课标要求】1.掌握乙酸的组成和主要性质。2.理解酯化反应的概念。3.了解乙酸与人类日常生活及健康的知识。知识探究梳理知识·点拨方法探究点一乙酸的分子结构与性质1.乙酸分子的组成与结构C2H4O2—COOHCH3COOH2.物理性质醋酸无色晶体〚思考〛冬天,实验室中的冰醋酸被“冰封”在细口试剂瓶中,如何取出部分冰醋酸用于实验?答案:将试剂瓶浸入温水中,待部分冰醋酸熔化后,倒出即可。注意不能用开水或很热的水或在火上烤,以免试剂瓶炸裂。易2.物理性质醋酸无色晶体〚思考〛冬天,实验室中的冰醋酸被“冰封”在细口试剂瓶中,如何取出部分冰醋酸用于实验?答案:将试剂瓶浸入温水中,待部分冰醋酸熔化后,倒出即可。注意不能用开水或很热的水或在火上烤,以免试剂瓶炸裂。易3.化学性质NaOH()Ca电理方程式石蕊溶液离子方程式乙——变色—酸3CO酯化反应酸的通性-+33CHCOOHCHCOO+H_-332CHCOOH+OHCHCOO+HO3332222CHCOOH+CaCO(CHCOO)Ca+HO+CO24HSO3253252CHCOOH+CHOHCHCOOCH+HO浓红名师点拨1.比较乙酸、水、乙醇、碳酸分子中羟基氢的活泼性乙酸水乙醇碳酸结构简式CH3COOHH—OHC2H5OH遇石蕊溶液变红不变红不变红变浅红与Na反应反应反应反应与Na2CO3溶液反应不反应不反应反应与NaHCO3溶液反应不反应不反应不反应羟基氢的活泼性强弱CH3COOHH2CO3H2OCH3CH2OH2.有关—OH(醇)、—COOH反应时量的规律(1)能与金属钠反应的官能团是—OH或—COOH,反应关系为2Na-2—OH-H2或2Na-2—COOH~H2。(2)能与NaHCO3和Na2CO3反应生成CO2的官能团是—COOH。反应关系为NaHCO3-—COOH~CO2或Na2CO3-2—COOH~CO2。过关演练巩固知识·提升能力1.下列物质中最难电离出H+的是()A.CH3COOHB.H2CO3C.H2OD.CH3CH2OHD解析:四种物质中羟基氢的活泼性由强到弱的顺序为CH3COOHH2CO3H2OCH3CH2OH。2.(2017·山东枣庄八中月考)乙酸是生活中常见的一种有机物,下列关于乙酸的说法中正确的是()A.乙酸的官能团为—OHB.乙酸的酸性比碳酸弱C.乙酸能够与金属钠反应产生氢气D.乙酸能使紫色的石蕊溶液变蓝C解析:乙酸属于羧酸,官能团为羧基—COOH,A错误;醋酸能与NaHCO3反应生成二氧化碳,酸性比碳酸强,B错误;乙酸属于羧酸,具有酸的通性,乙酸能够与金属钠反应生成乙酸钠和氢气,C正确;乙酸属于羧酸,具有酸的通性,乙酸能使紫色的石蕊溶液变红色,D错误。3.为了确认乙酸、碳酸和硅酸的酸性强弱,某化学兴趣小组同学设计如图所示装置。可供选择的试剂有酸:醋酸、碳酸、硅酸;盐:碳酸钠固体、饱和NaHCO3溶液、硅酸钠溶液;澄清石灰水。(1)锥形瓶A内试剂是,分液漏斗中所盛试剂是。(2)装置B中所盛试剂是,试剂的作用是;装置C中出现的现象是。(3)由实验可知,三种酸的酸性强弱为(用化学式表示)。解析:根据CH3COOH可与Na2CO3反应生成CO2,可以证明酸性:CH3COOHH2CO3;因为CH3COOH具有挥发性,挥发出的CH3COOH对CO2与Na2SiO3溶液的反应造成干扰,所以应事先除去混在CO2中的CH3COOH蒸气,又因为CO2在饱和NaHCO3溶液中的溶解度很小,所以装置B中盛放的试剂为饱和NaHCO3溶液;根据CO2与Na2SiO3溶液反应生成白色胶状沉淀证明酸性:H2CO3H2SiO3。答案:(1)碳酸钠固体醋酸(2)饱和NaHCO3溶液除去CO2中混有的CH3COOH蒸气有白色胶状沉淀产生(3)CH3COOHH2CO3H2SiO3探究点二乙酸的酯化反应知识探究梳理知识·点拨方法1.酯化反应规律:酸脱羟基醇脱氢2.装置及部分操作的特点与目的(1)作反应器的试管倾斜45°:增大反应物受热面积。(2)收集产物的试管内长导管(末端)口在液面上方,不能伸入液面以下:防止。(3)使用长导管:。(4)均匀加热:加快反应速率,将生成的乙酸乙酯及时蒸出,同时减少乙酸、乙醇的挥发,提高乙酸、乙醇转化率。〚思考〛酯化反应是取代反应吗?为什么?答案:酯化反应是取代反应。因为在发生酯化反应时,相当于羧酸中的羟基被醇中的—OR所取代,醇中的羟基上的氢被酸中的所取代,所以酯化反应是取代反应。倒吸导气兼冷凝3.酯的结构与性质(1)概念:羧酸的分子(RCOOH)中羧基中的—OH被—OR'取代后的产物,简写为RCOOR',官能团为。(2)物理性质:低级酯(如乙酸乙酯)密度比水,溶于水,易溶于有机溶剂,具有芳香气味。(3)水解反应:在酸(或碱)催化下可发生水解反应,生成羧酸(盐)和醇,酸性条件下,酯的水解反应与酯化反应互为可逆反应。(4)用途①用作香料,如用作、香水等中的香料。②用作溶剂,如用作、胶水的溶剂。小不饮料指甲油名师点拨1.酯化反应的特点2.实验室里制取乙酸乙酯的注意事项(1)加入试剂的顺序为C2H5OH→浓硫酸(或CH3COOH)→CH3COOH(或浓硫酸),特别注意不能先加浓硫酸。(2)导管不能插入Na2CO3溶液中(防止倒吸)。(3)对反应物加热不能剧烈,以减少反应物的挥发。过关演练巩固知识·提升能力1.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()A.向a试管中先加入浓硫酸,然后边振荡试管边慢慢加入乙醇,再加冰醋酸B.试管b中导气管下端管口不能浸入液面以下的目的是防止实验过程中产生倒吸现象C.实验时应小火均匀地加热试管a3~5min,目的是使乙醇和乙酸充分反应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A解析:配制混合液时先加入一定量的乙醇,然后边振荡试管边慢慢加入浓硫酸,冷却后再加入冰醋酸,故A不正确;试管b中的导管伸入液面以下可能发生倒吸,故B正确;乙醇和乙酸均易挥发,开始时小火均匀加热可防止乙醇和乙酸大量挥发,使其充分反应,故C正确;制备乙酸乙酯时常用饱和碳酸钠溶液吸收乙酸乙酯,目的是除去乙醇和乙酸,便于闻乙酸乙酯的香味,降低乙酸乙酯的溶解度,便于分层,故D正确。2.(2017·山东蒙阴一中检测)下列关于乙醇和乙酸的说法正确的是()A.乙酸分子中含有碳氧双键,所以它能使溴水褪色B.两种物质均易溶于水C.乙醇不能使酸性高锰酸钾溶液褪色D.实验室用如图所示的装置制取乙酸乙酯解析:羧基中的碳氧双键与Br2不反应,故乙酸不能使溴水褪色,A错误;乙醇和乙酸都易溶于水,B正确;乙醇能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使其褪色,C错误;乙酸乙酯在氢氧化钠溶液中发生水解,应选用饱和碳酸钠溶液,且该反应需在浓硫酸催化作用下进行,D错误。B解析:酯化反应的原理是:酸脱羧基上的—OH,醇脱羟基上的氢,生成H2O和乙酸乙酯(CH3CO18OC2H5)。酯化反应是可逆的,1mol乙醇与乙酸不可能完全反应生成1molCH3CO18OC2H5,故不可能生成90g乙酸乙酯。3.将1mol乙醇(其中的羟基氧用18O标记)在浓硫酸存在并加热条件下与足量乙酸充分反应,下列叙述正确的是()A.生成的乙酸乙酯中含有18OB.生成的水分子中一定含有18OC.反应物乙酸中也可检测出18OD.生成了90g乙酸乙酯A课堂检测即学即测·查漏补缺1.在实验室制得1mL乙酸乙酯后,沿器壁加入0.5mL紫色石蕊溶液,这时石蕊溶液将存在于饱和碳酸钠层与乙酸乙酯层之间(整个过程不振荡试管)。对可能出现的现象,下列叙述正确的是()A.液体分两层,石蕊层仍显紫色,有机层显无色B.石蕊层为三层环,由上而下显蓝、紫、红色C.石蕊层有两层,上层显紫色,下层显黄色D.石蕊层为三层环,由上而下显红、紫、蓝色D解析:乙酸乙酯在上层,其中溶解了挥发出来的乙酸呈酸性,紫色石蕊显红色,中间是石蕊显紫色,下层是Na2CO3溶液呈碱性显蓝色。2.(2017·安徽合肥检测)下列关于乙酸的说法中,正确的是()①乙酸易溶于水和乙醇,其水溶液能导电②无水乙酸又称为冰醋酸,它是纯净物③乙酸的分子式是C2H4O2,其中有4个氢原子,因此是四元酸④乙酸是一种重要的有机酸,常温下乙酸是有刺激性气味的液体⑤1mol乙酸与足量乙醇在浓硫酸作用下可生成88g乙酸乙酯⑥食醋中含有乙酸,乙酸可由乙醇氧化得到⑦鉴别乙酸和乙醇可以用NaHCO3溶液A.①②③④⑦B.①②③⑥⑦C.①②④⑥⑦D.②④⑤⑥⑦C解析:乙酸溶于水能电离出一个H+,因此乙酸是一元酸,③错;乙酸与乙醇的反应可逆,1mol乙酸无法生成1mol乙酸乙酯,⑤错。3.(2017·河北望都中学月考)有两份等物质的量的某有机物,同温同压下使其分别与过量的Na和足量的NaHCO3反应,分别得到V1L氢气和V2L二氧化碳。若V1=V2≠0,则该有机物可能是()A.B.HOOC—COOHC.HOCH2CH2OHD.CH3COOHA解析:钠既能与羟基反应生成氢气,又能与羧基反应生成氢气;而NaHCO3只能与含羧基的有机物反应。1mol羧基能与1molNaHCO3反应放出1molCO2气体,要生成1molH2,需2mol羟基或羧基,A符合题意。4.若乙酸分子中的氧都是18O,乙醇分子中的氧都是16O,则乙醇与过量乙酸在浓硫酸作用下发生酯化反应,一段时间后,分子中含有18O的物质有()A.1种B.2种C.3种D.4种C解析:明确酯化反应中酸和醇各自的断键位置是解题的关键。根据酯化反应的原理:酸脱羟基醇脱氢,写出化学方程式:+H—16OCH2CH3+显然,在反应物乙酸以及产物乙酸乙酯和水分子中都存在18O。而即便乙酸乙酯水解重新生成乙醇,16O依然跟随着乙基,生成的乙醇中不会有18O。5.“酒是陈的香”就是因为酒在储存过程中生成了有香味的乙酸乙酯,在实验室常采用如下装置来制取乙酸乙酯。(1)写出制取乙酸乙酯的化学方程式:。(2)装置中的长导管要在饱和碳酸钠溶液液面以上,而不能伸入液面以下,目的是防止事故的发生。解析:(2)因为挥发出的乙醇和乙酸都易溶于水,所以长导管要在液面以上,防止倒吸。答案:(1)CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O(2)倒吸(3)实验制取的乙酸乙酯,可用方法分离乙酸乙酯与饱和碳酸钠溶液,请用文字说明使用这种方法的理由:。(4)实验时,试管B观察到的现象是界面处产生浅红色,下层为蓝色,振荡后产生气泡,界面处浅红色消失,原因是(用化学方程式表示)。解析:(3)因为乙酸乙酯不溶于饱和碳酸钠溶液,溶液分层,所以可以用分液的方法进行分离。(4)挥发出的乙酸能与碳酸钠溶液反应产生二氧化碳,且乙酸使界面处的溶液显酸性:2CH3COOH+Na2CO32CH3COONa+CO2↑+H2O。答案:(3)分液乙酸乙酯不溶于饱和Na2CO3溶液,溶液分层(4)2CH3COOH+Na2CO32CH3COONa+CO2↑+H2O(5)事实证明,此反应以浓硫酸为催化剂,也存在缺陷,其原因可能是。a.浓H2SO4易挥发,以至不能重复使用b.会使部分原料炭化c.浓H2SO4有吸水性d.会造成环境污染解析:(5)浓硫酸具有脱水性,能使部分有机物脱水炭化,且与生成的碳反应,生成污染性的二氧化硫。答案:(5)bd实验微专题八乙酸乙酯制取的实验探究对酯化实验的分析及注意事项:1.三种液体反应物的混合顺序:乙醇→浓硫酸→乙酸或乙醇→乙酸→浓硫酸。2.反应原理:酸脱羟基醇脱氢。3.浓硫