2020-2021学年高中人教版化学必修第二册学案:7.3.第2课时乙酸
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第2课时乙酸
核心微网络
素养新目标
1.了解乙酸的组成和分子结构特点。
2.学会分析乙酸的性质,认识酯化反应规律及有关实验操作。
3.了解常见官能团与有机物分类方法。
学业基础
[预习新知]
一、乙酸
1.分子组成和分子结构
2.乙酸的物理性质
当温度低于16.6 ℃时,乙酸凝结成类似冰一样的晶体,所以纯净的乙酸又称为________。
状元随笔“冰”“干冰”“冰醋酸”
“冰”是指固态的水。
“干冰”是指固态的二氧化碳。
“冰醋酸”是指纯净的乙酸,不一定是固态乙酸。
3.乙酸的化学性质
(1)乙酸的酸性
乙酸是一种常见的有机酸,且其酸性强于碳酸,其电离方程式为CH3COOH CH3COO-+H+,具有酸的通性:
(2)乙酸的酯化反应
实验
装置
实验现象饱和Na2CO3溶液的液面上有________生成,且
能闻到________
化学方
程式
______________________
状元随笔 1.浓硫酸的作用
催化剂——加快反应速率
吸水剂——提高乙酸乙酯的产率
2.饱和碳酸钠溶液的作用
(1)降低乙酸乙酯的溶解度,便于分层得到酯。
(2)与挥发出来的乙酸反应。
(3)溶解挥发出来的乙醇。
3.酯的分离
用分液法分离出乙酸乙酯。
二、酯
1.酯
羧酸分子羧基中的________被—OR′取代后的产物称为酯,简写成RCOOR′,结构简式为______________________,官能团为______________________。
2.物理性质
酯(如乙酸乙酯)密度比水________,________于水,易溶于有机溶剂,具有________气味。
3.用途
(1)用作香料,如作饮料、香水等中的香料。
(2)用作溶剂,如作指甲油、胶水的溶剂。
三、官能团与有机化合物的分类
有机化合
官能团代表物物类别
烷烃—________甲烷
CH2===CH2________ 烯烃
________
____________乙炔炔烃
碳碳三键
芳香烃—
________ 卤代烃
____________溴乙烷
___
_____
醇________羟基CH3CH2OH________
醛
________ ____________________
乙醛
羧酸____________________
__羧基
______
酯
______ ____________________
乙酸乙酯
[即学即练]
1.判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)乙酸的官能团是羟基。
()
(2)可用紫色石蕊溶液鉴别乙醇和乙酸。
()
(3)可用食醋除去水壶中的水垢(以CaCO3为主)。
()
(4)制取乙酸乙酯时,适当增大乙醇的浓度,可使乙酸完全反应。
()
(5)酯化反应是加成反应。
()
2.下列关于乙酸的说法中,不正确的是()
A.乙酸是一种重要的有机酸,常温下是具有刺激性气味的液体
B.乙酸的分子式为C2H4O2,分子里含有4个氢原子,所以乙酸是四元酸
C.无水乙酸又称冰醋酸,它是纯净物
D.乙酸易溶于水和乙醇
3.乙酸的结构简式是CH3COOH,其官能团是()
4.下列说法中不正确的是()
A.羧基是乙酸的官能团,羟基是乙醇的官能团
B.乙酸能和碳酸钠反应生成二氧化碳气体,说明乙酸的酸性强于碳酸
C.乙醇能与钠反应,也能使酸性KMnO4溶液褪色
D.乙酸不与钠反应,也不能使酸性KMnO4溶液褪色
5.下列物质不能用来鉴别乙酸溶液和乙醇溶液的是()
A.金属钠B.CuO
C.石蕊溶液D.碳酸钠溶液
6.酯化反应属于()
A.中和反应B.不可逆反应
C.离子反应D.取代反应
核心素养
目标一不同物质中羟基的活泼性
[例1]下列物质都能与Na反应放出H2,其产生H2的速率排列顺序正确的是()
①C2H5OH②CH3COOH溶液③H2O
A.①>②>③B.③>①>②
C.③>②>①D.②>③>①
[提升1]探究水、乙醇、碳酸、乙酸分子中羟基的活泼性。
将四种物质分别置于四支试管中,并编号
①H—OH,②CH3CH2OH,③,
④
(1)设计实验验证:
操作现象结论(-OH中氢原子活泼性顺序)
四种物质各取少量于试管中,各加入紫色石蕊溶液两滴③、④变红,其他不
变
在③、④试管中,各
加入少量碳酸钠溶
④中产生气体
实验室用如图所示的装置制取乙酸乙酯,下列说法正确的是()
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.用CH3CH182OH与乙酸反应制取乙酸乙酯,18O存在于水中
C.试管b中的液体是饱和NaHCO3溶液
D.实验时加热试管a的目的之一是及时将乙酸乙酯蒸出,使平衡向生成乙酸乙酯的方向移动
[提升2]酯化反应是有机化学中的一类重要反应,下列对酯化反应理解不正确的是()
A.酯化反应的产物只有酯
B.酯化反应可看成取代反应的一种
C.酯化反应是有限度的
D.浓硫酸可作酯化反应的催化剂
[核心能力]
1.酯化反应原理
酸和醇反应生成酯和水的反应叫做酯化反应。
其反应原理如下:
CH3COOCH2CH3+H2O
发生酯化反应时,“酸脱羟基,醇脱氢”。
酯的结构式是RCOOR′。
2.实验装置及注意事项
(1)实验装置
(2)注意事项
仪器酒精
灯
用酒精灯加热的目的:加快反应速率;将生成的乙酸乙酯及时蒸出,有利于乙酸乙酯的生成
试管
作反应器的大试管倾斜45°角的目的:增大受热面
积
导气
管
导气管末端的位置:不能伸入液面以下,防止倒吸
试剂
反应
物
先加入乙醇,然后慢慢加入浓硫酸和乙酸催化
剂
浓硫酸作催化剂和吸水剂,既加快了反应速率又提
高了反应物的转化率
吸收
剂
用饱和碳酸钠溶液吸收乙酸乙酯的目的:溶解乙
醇,和乙酸反应,降低乙酸乙酯的溶解度,便于液
体分层
状元随笔酯化反应的特点:
a.酯化反应属于可逆反应,反应物的转化率不能为100%。
b.加热的温度不能过高,目的是尽量减少乙酸、乙醇的挥发,
提高乙酸、乙醇的转化率。
学考评价
1.下列关于乙酸的说法中不正确的是() A.是食醋的主要成分
B.其官能团是羧基
C.能使酸性KMnO4溶液褪色
D.能与碱发生中和反应
2.下列有关乙酸性质的叙述错误的是()
A.乙酸是有强烈刺激性气味的无色液体,易溶于水和乙醇B.乙酸的沸点比乙醇高
C.乙酸的酸性比碳酸强,它是一元酸,能与碳酸盐反应
D.在发生酯化反应时,乙酸分子羧基中的氢原子跟醇分子中的羟基结合成水
3.下列关于乙醇和乙酸的说法中不正确的是()
A.等物质的量的乙酸和乙醇分别与足量的钠反应产生氢气的物质的量相等
B.乙醇、乙酸和乙酸乙酯能用饱和Na2CO3溶液鉴别
C.乙酸和乙醇都能与K和KOH溶液反应
D.乙醇和乙酸都能发生氧化反应和取代反应
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
5.实验室制取乙酸乙酯的主要步骤如下:
①在甲试管(如图)中加入2 mL浓硫酸、3 mL乙醇和2 mL乙酸的混合溶液。
②按图连接好装置(装置气密性良好)并加入混合液,用小火均匀地加热3~5 min。
③待试管乙收集到一定量产物后停止加热,撤出试管乙,并用力振荡,然后静置待分层。
④分离出乙酸乙酯层,洗涤、干燥。
(1)配制该混合溶液的主要操作步骤为________________________________________________________ ________________
____________________________________________________ ____________________
____________________________________________________ ____________________;
反应中浓硫酸的作用是________________________________________________________ ________________。
(2)上述实验中饱和碳酸钠溶液的作用是________(填字母)。
A.中和乙酸和乙醇
B.中和乙酸并吸收部分乙醇
C.乙酸乙酯在饱和碳酸钠溶液中的溶解度比在水中更小,有利于分层析出
D.加速酯的生成,提高其产率
(3)欲将乙试管中的物质分离开以得到乙酸乙酯,必须使用的仪器有________;分离时,乙酸乙酯应该从仪器________(填“下口放出”或“上口倒出”)。
第2课时乙酸
学业基础
[预习新知]
C2H4O2F3羧基F4或—COOH F5或CH3COOH F6强烈刺激性F7冰醋酸F82CH3COOH+2Na―→2CH3COONa+H2↑
F9CH3COOH+NaOH―→CH3COONa+H2O2CH3COOH+Na2CO3―→2CH3COONa+CO2↑+H2O油状液体香味
CH3COOH+CH3CH2OH 浓H2SO4
△
CH3COOCH2CH3+H2O
—OH小不溶芳香CH4碳碳双键乙烯苯碳卤键(X表示卤
素原子)CH3CH2Br—OH乙醇醛基
乙酸酯基
[即学即练]
1.答案:(1)×(2)√(3)√(4)×(5)×
2.答案:B
3.答案:D
4.答案:D
5.答案:A
6.答案:D
核心素养
[例1]解析:Na与H2O反应比与C2H5OH反应剧烈,故反应速率③>①,CH3COOH部分电离,溶液显酸性,H2O只有极微弱的电离,显中性,故反应速率②>③,所以反应速率大小为②>③>①,故选D。
答案:D
[提升1]答案:(1)③、④>①、②④>③①>②(2)乙醇<水<碳酸<乙酸
[例2]解析:A项,制取乙酸乙酯时,先加入乙醇,再边振荡试管边慢慢加入浓硫酸和乙酸,因为先加浓硫酸再加乙醇或乙酸,浓硫酸会放出大量的热使液体溅出,发生危险,错误;B项,制取乙酸乙酯的反应中,产物水中的氧原子来自乙酸,乙醇只提供氢原子,错误;C项,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,降低乙酸乙酯的溶解度,便于分层,错误;D项,该反应为可逆反应,故加热试管a可及时将乙酸乙酯蒸出,使平衡向生成乙酸乙酯的方向移动,正确。
答案:D
[提升2]答案:A
学考评价
1.答案:C
2.解析:乙酸是有强烈刺激性气味的无色液体,易溶于水和乙醇,含有一个羧基属于一元酸,酸性强于碳酸,沸点高于乙醇,发生酯化反应时乙酸分子脱羟基。
答案:D
3.解析:2 mol CH3COOH或2 mol CH3CH2 OH分别与足量的钠反应放出的氢气均为1 mol,A正确;乙醇与Na2CO3溶液互溶,不分层,不反应,没有CO2气体放出,乙酸与Na2CO3溶液反应有CO2气体放出,乙酸乙酯不溶于饱和Na2CO3溶液,液体分层,B正确;乙醇能与K反应,与KOH溶液不反应,乙酸与K 和KOH溶液都反应,C不正确;乙醇和乙酸发生酯化反应,酯化反应为取代反应,乙醇催化氧化、乙酸的燃烧反应都是氧化反应,D正确。
答案:C
4.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:
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。
而即使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。
答案:C
5.解析:(1)浓硫酸稀释或与其他溶液混合时会放出大量的热,操作不当会造成液体迸溅,故应将浓硫酸加入乙醇中,边加边振荡,然后再加入乙酸,或先将乙醇与乙酸混合好后再加浓硫酸,并在加入过程中不断振荡。
(2)饱和碳酸钠溶液的作用是:①中和乙酸并吸收部分乙醇;②降低乙酸乙酯的溶解度有利于分层析出。
(3)分离不相混溶的液体应采用分液法,上层液体从分液漏斗的上口倒出,下层液体从分液漏斗的下口放出。
答案:(1)将浓硫酸加入乙醇中,边加边振荡,然后再加入乙酸(或先将乙醇与乙酸混合好后再加浓硫酸并在加入过程中不断振荡)作催化剂和吸水剂(2)BC(3)分液漏斗上口倒出
莘莘学子,最重要的就是不要去看远方模糊的,而要做手边清楚
的事。
每一日所付出的代价都比前一日高,因为你的生命又消短了一天,所以每一日都要更用心。
这天太宝贵,不就应为酸苦的忧虑和辛涩的悔恨所销蚀,抬起下巴,抓住这天,它不再回来。
加油!!。