新教材高中化学第七章第2课时乙酸官能团与有机化合物的分类pptx课件新人教版必修第二册
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提示: 溶液的液面上有无色透明的油状液体生成,闻到香味,说明生成了新的有机化合物(乙酸乙酯)。
方法突破
酯化反应的机理及基本规律
应用体验
1.用乙酸和乙醇反应制备乙酸乙酯的装置如图,下列说法正确的是( )
C
A.试管 中药品添加顺序依次为浓硫酸、乙醇、乙酸B.导管应伸入试管 中液面以下,防止产物挥发造成损失C.浓硫酸是反应的催化剂,同时可吸水提高酯的产率D.试管 中溶液红色变浅,原因是 与乙醇发生了反应
提示: 含羟基和羧基;能与钠反应,能发生酯化反应、氧化反应等。
02
重难探究·能力素养全提升
探究一 探究乙酸的酯化反应
情境探究
在试管中依次加入无水乙醇、浓硫酸、冰醋酸,再加入 块碎瓷片。按图所示连接装置,用酒精灯小心均匀地加热试管,将产生的气体经导管通到饱和
(1)乙酸和乙醇的酯化反应实验中,为什么先加入乙醇,再加入浓硫酸?_______________________________________________________________________________________________________
01
基础落实·必备知识全过关
一、乙酸
1.物理性质
颜色
状态
气味
溶解性
挥发性
______
液体
强烈刺激性气味
____溶于水和乙醇
____挥发
无色
易
易
2.分子的组成和结构
分子式
结构式
结构简式
球棍模型
空间填充模型
_ _______
_ ____________
3.化学性质
(1)酸性 乙酸是一种重要的有机化合物,能电离出 ,具有酸性,其酸性比 的酸性____。
类别
官能团
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ代表物
烃
烷烃
—
烯烃
炔烃
芳香烃
—
苯 _
碳碳双键
碳碳三键
类别
官能团
代表物
烃的衍生物
卤代烃
醇
醛
乙醛 _
羧酸
乙酸_
酯
乙酸乙酯_
X表示卤素原子
碳卤键
羟基
醛基
羧基
酯基
续表
特别提醒关于乙酸的提示:(1)食醋中含有乙酸,故乙酸又被称为醋酸。(2)当温度低于熔点 时,乙酸可凝结成类似冰的晶体,故纯净的乙酸又叫冰醋酸。
【变式设问】 试管 中饱和 溶液能否换成 溶液?为什么?_______________________________________________________________________________
提示: 不能; 溶液的碱性太强,生成的乙酸乙酯在 溶液中易发生水解反应。
提示: 浓硫酸与乙醇混合时放出热量,先加入乙醇,再加入浓硫酸目的是防止液体暴沸,防止乙醇被浓硫酸氧化。
溶液的液面上。观察发生的现象,闻一闻生成物的气味。
(2)上述实验中,哪些实验现象说明生成了新的有机化合物(乙酸乙酯)?_______________________________________________________________________________________________________
思路分析 解答本题的思路如下:(1)分析有机化合物的键线式结构,判断含有官能团的种类和个数。(2)迁移乙醇和乙酸的化学性质,推测题给有机化合物可能具有的化学性质。
2.中国是中草药的发源地,目前中国大约有12 000种药用植物。从草药提取的某种有机化合物的结构简式如图所示,有关该有机化合物的下列说法不正确的是( )
[解析] 在乙酸与乙醇的酯化反应中,浓硫酸起催化剂和吸水剂的作用,A错误;进行加热时,应先小火加热,后大火加热,可降低原料的挥发,提高原料的利用率,B正确;发生酯化反应时,乙酸断裂羧基中的 ,乙醇断裂羟基中的 ,C错误;导管插入混合液中易引起倒吸现象,D错误。
探究二 官能团与有机化合物的分类及性质
酸的通性
化学方程式
与酸碱指示剂作用
使紫色石蕊溶液______
______________________________________
强
变红
酸的通性
化学方程式
______________________________________
____________________________________
[解析] 酯化反应中,试管 中先加入乙醇,后加入浓硫酸,最后加入乙酸,A错误;试管 中导管末端不能伸入饱和 溶液中,否则会引起倒吸,B错误;酯化反应中浓硫酸是催化剂,由于该反应是可逆反应,浓硫酸同时吸收生成的水,促使反应正向进行,提高酯的产率,C正确;试管 中溶液红色变浅,是由于 与挥发出的乙酸发生反应,与乙醇不发生反应,D错误。
情境探究
苹果酸( )存在于不成熟的山楂、苹果和葡萄果实的浆汁中,有较强的吸湿性,易溶于水、乙醇,有特殊愉快的酸味。苹果酸作为性能优异的食品添加剂和功能性食品广泛应用于食品、化妆品、医疗和保健品等领域。
(1)分析苹果酸的结构简式,判断含有官能团的种类。_ _____________________________________
D
A.分子式为 B.能使酸性 溶液褪色C.分子间能发生酯化反应D. 该有机化合物与足量的金属钠反应产生
[解析] 根据结构简式可知,其分子式为 ,A正确;分子内有碳碳双键,故能与酸性 溶液发生反应而使其褪色,B正确;分子中含有 和 ,分子间能发生酯化反应,C正确; 该有机化合物含有 和 ,与足量的金属钠反应可产生 ,D错误。
—
2.物理性质 低级酯通常具有______性,有______气味,可用作饮料等的香料和有机溶剂。3.化学性质 酯化反应是可逆反应,乙酸乙酯会与水发生水解反应生成______和______。
挥发
芳香
乙酸
乙醇
三、官能团与有机化合物的分类
1.认识有机化合物的一般思路
碳骨架
官能团
类别
2.常见的有机化合物的类别、官能团和代表物
_______________________________________________
续表
(2)酯化反应
①实验探究[教材实验7-6]
实验操作
实验现象
实验结论
在浓硫酸、加热条件下,乙酸与乙醇反应生成乙酸乙酯,化学方程式为_ __________________________________________
03
学以致用·随堂检测全达标
1.下列关于乙酸的说法不正确的是( )
B
A.易溶于水 B.无味液体C.能与乙醇反应 D.能与 溶液反应
[解析] 乙酸是一种有刺激性气味的液体,易溶于水,A正确,B错误;乙酸与乙醇在浓硫酸作用下可发生酯化反应,C正确;乙酸含有羧基,具有酸的通性,能与 溶液反应生成 ,D正确。
无色
油状
香味
②定义:酸与醇反应生成________的反应,叫做酯化反应。③反应特点:酯化反应是______反应,且比较______;为提高反应速率,一般需要加热,并加入________等催化剂。
酯和水
可逆
缓慢
浓硫酸
二、酯类
1.组成及官能团
(1)酯是酸 中的 被 取代后的产物,可简写为 和 可以相同,也可以不同)。(2)乙酸乙酯是酯类物质的一种,其官能团是酯基:_ _________或写作_________。
C
A.分子式为 B.既能发生取代反应,又能发生加成反应C.可使酸性 溶液褪色D. 该有机化合物与足量金属钠反应放出 氢气
[解析] 由该有机化合物的键线式可知,其分子式为 ,A错误;含有 和 ,能发生酯化(取代)反应,但不能发生加成反应,B错误;该有机化合物含有羟基,可被酸性 溶液氧化,溶液褪色,C正确; 该有机化合物会消耗 ,反应产生 , 在标准状况下的体积为 ,但题目未指明是否处于标准状况,D错误。
提示: 羧基 、羟基 。
(2)从含有官能团的角度推测,苹果酸可能具有哪些化学性质?_____________________________________________________________________________________________________
提示: 具有酸性,能与活泼金属、碱、碱性氧化物、某些盐等反应;能发生酯化反应、取代反应、氧化反应等。
实验剖析乙酸和乙醇的酯化反应(1)加入试剂顺序:无水乙醇 浓硫酸 乙酸。(2)浓硫酸的作用:①作催化剂,提高反应速率;②作吸水剂,提高乙酸乙酯的产率。(3)饱和 溶液的作用:①中和乙酸,溶解乙醇;②降低乙酸乙酯在水中的溶解度;③提高水溶液的密度,加速乙酸乙酯与水溶液的分层。(4)提高乙酸乙酯产率的方法:加入足量乙醇,及时将产物乙酸乙酯蒸出。
深度思考 人在运动时,若为无氧呼吸,葡萄糖会反应生成乳酸( ),人会感觉肌肉酸痛。试判断乳酸中含有的官能团,并推测其可能具有的化学性质。
_______________________________________________________________
方法突破
1.基于官能团认识有机化合物的一般思路
2.三种重要官能团的结构及化学性质
官能团
代表物
主要化学性质
碳碳双键_
应用体验
1.对复杂的有机化合物的结构可以用“键线式”简化表示,如 可表示为 ,键线式为 的有机化合物是合成青蒿素的原料之一。下列有关该有机化合物的说法正确的是( )
2.某校研究性学习小组学生设计实验探究乙酸与乙醇在浓硫酸作用下制得乙酸乙酯,反应装置如图所示。下列对该实验的描述正确的是( )
B
A.浓硫酸在酯化反应中只起催化剂的作用B.进行加热时,应先小火加热,后大火加热C.酯化反应过程中,乙酸脱去羧基中的氢原子,乙醇脱去羟基D.欲使反应生成的酯分离并提纯,可以将导管伸入饱和 溶液的液面下,再用分液漏斗分离
第三节 乙醇与乙酸
第2课时 乙酸 官能团与有机化合物的分类
1
基础落实·必备知识全过关
2
重难探究·能力素养全提升
3
学以致用·随堂检测全达标
素养目标
1.通过乙酸的结构及其主要性质与应用,认识有机化合物中羧基及其性质的关系,培养宏观辨识与微观探析的学科核心素养。2.通过有机化合物的类别、官能团和典型代表物,从官能团分类的角度辨识各类有机化合物并探析它们的结构和性质,发展证据推理与模型认知的学科核心素养。
易错警示判断官能团的易错点(1)烷基( 、 等)、苯基 都不是官能团。(2)书写官能团时要反映原子间的连接方式,如醛基为 ,不能写作 。(3)羧基( )和酯基( )不同,前者由 和 构成,后者由 和 ( 不能是 原子)构成。
教材拓展酯的命名 酯的命名主要看形成酯的羧酸和醇。酯的核心结构是酯基,由于酯化反应的机理是“酸脱羟基醇脱氢”,所以 左侧连接羧酸的剩余烃基部分, 右侧连接醇的剩余烃基部分,然后依据形成的物质可以命名为某酸某酯,第一个“某”为某酸中的“某”,第二个“某”为某醇中的“某”。例如:甲酸和乙醇生成的酯叫做甲酸乙酯。
特别提醒羧基的结构
羧基可看作由羰基和羟基构成,但 分子中的官能团只能称为羧基,不能称为羰基和羟基。
实验探究比较乙酸和碳酸的酸性强弱(1)实验操作:向盛有少量碳酸钠粉末的试管中加入约 乙酸溶液,观察现象。(2)实验现象:试管中产生无色、无味的气体。(3)实验结论:乙酸具有酸性,且乙酸的酸性比碳酸的强,发生反应: 。
(3)等物质的量的苹果酸分别与足量的金属钠、 溶液反应,判断消耗 和 的物质的量之比,并描述理由。______________________________________________________________________________________
提示: ; 和 都能与 反应, 能与 反应,但 则不能。
方法突破
酯化反应的机理及基本规律
应用体验
1.用乙酸和乙醇反应制备乙酸乙酯的装置如图,下列说法正确的是( )
C
A.试管 中药品添加顺序依次为浓硫酸、乙醇、乙酸B.导管应伸入试管 中液面以下,防止产物挥发造成损失C.浓硫酸是反应的催化剂,同时可吸水提高酯的产率D.试管 中溶液红色变浅,原因是 与乙醇发生了反应
提示: 含羟基和羧基;能与钠反应,能发生酯化反应、氧化反应等。
02
重难探究·能力素养全提升
探究一 探究乙酸的酯化反应
情境探究
在试管中依次加入无水乙醇、浓硫酸、冰醋酸,再加入 块碎瓷片。按图所示连接装置,用酒精灯小心均匀地加热试管,将产生的气体经导管通到饱和
(1)乙酸和乙醇的酯化反应实验中,为什么先加入乙醇,再加入浓硫酸?_______________________________________________________________________________________________________
01
基础落实·必备知识全过关
一、乙酸
1.物理性质
颜色
状态
气味
溶解性
挥发性
______
液体
强烈刺激性气味
____溶于水和乙醇
____挥发
无色
易
易
2.分子的组成和结构
分子式
结构式
结构简式
球棍模型
空间填充模型
_ _______
_ ____________
3.化学性质
(1)酸性 乙酸是一种重要的有机化合物,能电离出 ,具有酸性,其酸性比 的酸性____。
类别
官能团
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ代表物
烃
烷烃
—
烯烃
炔烃
芳香烃
—
苯 _
碳碳双键
碳碳三键
类别
官能团
代表物
烃的衍生物
卤代烃
醇
醛
乙醛 _
羧酸
乙酸_
酯
乙酸乙酯_
X表示卤素原子
碳卤键
羟基
醛基
羧基
酯基
续表
特别提醒关于乙酸的提示:(1)食醋中含有乙酸,故乙酸又被称为醋酸。(2)当温度低于熔点 时,乙酸可凝结成类似冰的晶体,故纯净的乙酸又叫冰醋酸。
【变式设问】 试管 中饱和 溶液能否换成 溶液?为什么?_______________________________________________________________________________
提示: 不能; 溶液的碱性太强,生成的乙酸乙酯在 溶液中易发生水解反应。
提示: 浓硫酸与乙醇混合时放出热量,先加入乙醇,再加入浓硫酸目的是防止液体暴沸,防止乙醇被浓硫酸氧化。
溶液的液面上。观察发生的现象,闻一闻生成物的气味。
(2)上述实验中,哪些实验现象说明生成了新的有机化合物(乙酸乙酯)?_______________________________________________________________________________________________________
思路分析 解答本题的思路如下:(1)分析有机化合物的键线式结构,判断含有官能团的种类和个数。(2)迁移乙醇和乙酸的化学性质,推测题给有机化合物可能具有的化学性质。
2.中国是中草药的发源地,目前中国大约有12 000种药用植物。从草药提取的某种有机化合物的结构简式如图所示,有关该有机化合物的下列说法不正确的是( )
[解析] 在乙酸与乙醇的酯化反应中,浓硫酸起催化剂和吸水剂的作用,A错误;进行加热时,应先小火加热,后大火加热,可降低原料的挥发,提高原料的利用率,B正确;发生酯化反应时,乙酸断裂羧基中的 ,乙醇断裂羟基中的 ,C错误;导管插入混合液中易引起倒吸现象,D错误。
探究二 官能团与有机化合物的分类及性质
酸的通性
化学方程式
与酸碱指示剂作用
使紫色石蕊溶液______
______________________________________
强
变红
酸的通性
化学方程式
______________________________________
____________________________________
[解析] 酯化反应中,试管 中先加入乙醇,后加入浓硫酸,最后加入乙酸,A错误;试管 中导管末端不能伸入饱和 溶液中,否则会引起倒吸,B错误;酯化反应中浓硫酸是催化剂,由于该反应是可逆反应,浓硫酸同时吸收生成的水,促使反应正向进行,提高酯的产率,C正确;试管 中溶液红色变浅,是由于 与挥发出的乙酸发生反应,与乙醇不发生反应,D错误。
情境探究
苹果酸( )存在于不成熟的山楂、苹果和葡萄果实的浆汁中,有较强的吸湿性,易溶于水、乙醇,有特殊愉快的酸味。苹果酸作为性能优异的食品添加剂和功能性食品广泛应用于食品、化妆品、医疗和保健品等领域。
(1)分析苹果酸的结构简式,判断含有官能团的种类。_ _____________________________________
D
A.分子式为 B.能使酸性 溶液褪色C.分子间能发生酯化反应D. 该有机化合物与足量的金属钠反应产生
[解析] 根据结构简式可知,其分子式为 ,A正确;分子内有碳碳双键,故能与酸性 溶液发生反应而使其褪色,B正确;分子中含有 和 ,分子间能发生酯化反应,C正确; 该有机化合物含有 和 ,与足量的金属钠反应可产生 ,D错误。
—
2.物理性质 低级酯通常具有______性,有______气味,可用作饮料等的香料和有机溶剂。3.化学性质 酯化反应是可逆反应,乙酸乙酯会与水发生水解反应生成______和______。
挥发
芳香
乙酸
乙醇
三、官能团与有机化合物的分类
1.认识有机化合物的一般思路
碳骨架
官能团
类别
2.常见的有机化合物的类别、官能团和代表物
_______________________________________________
续表
(2)酯化反应
①实验探究[教材实验7-6]
实验操作
实验现象
实验结论
在浓硫酸、加热条件下,乙酸与乙醇反应生成乙酸乙酯,化学方程式为_ __________________________________________
03
学以致用·随堂检测全达标
1.下列关于乙酸的说法不正确的是( )
B
A.易溶于水 B.无味液体C.能与乙醇反应 D.能与 溶液反应
[解析] 乙酸是一种有刺激性气味的液体,易溶于水,A正确,B错误;乙酸与乙醇在浓硫酸作用下可发生酯化反应,C正确;乙酸含有羧基,具有酸的通性,能与 溶液反应生成 ,D正确。
无色
油状
香味
②定义:酸与醇反应生成________的反应,叫做酯化反应。③反应特点:酯化反应是______反应,且比较______;为提高反应速率,一般需要加热,并加入________等催化剂。
酯和水
可逆
缓慢
浓硫酸
二、酯类
1.组成及官能团
(1)酯是酸 中的 被 取代后的产物,可简写为 和 可以相同,也可以不同)。(2)乙酸乙酯是酯类物质的一种,其官能团是酯基:_ _________或写作_________。
C
A.分子式为 B.既能发生取代反应,又能发生加成反应C.可使酸性 溶液褪色D. 该有机化合物与足量金属钠反应放出 氢气
[解析] 由该有机化合物的键线式可知,其分子式为 ,A错误;含有 和 ,能发生酯化(取代)反应,但不能发生加成反应,B错误;该有机化合物含有羟基,可被酸性 溶液氧化,溶液褪色,C正确; 该有机化合物会消耗 ,反应产生 , 在标准状况下的体积为 ,但题目未指明是否处于标准状况,D错误。
提示: 羧基 、羟基 。
(2)从含有官能团的角度推测,苹果酸可能具有哪些化学性质?_____________________________________________________________________________________________________
提示: 具有酸性,能与活泼金属、碱、碱性氧化物、某些盐等反应;能发生酯化反应、取代反应、氧化反应等。
实验剖析乙酸和乙醇的酯化反应(1)加入试剂顺序:无水乙醇 浓硫酸 乙酸。(2)浓硫酸的作用:①作催化剂,提高反应速率;②作吸水剂,提高乙酸乙酯的产率。(3)饱和 溶液的作用:①中和乙酸,溶解乙醇;②降低乙酸乙酯在水中的溶解度;③提高水溶液的密度,加速乙酸乙酯与水溶液的分层。(4)提高乙酸乙酯产率的方法:加入足量乙醇,及时将产物乙酸乙酯蒸出。
深度思考 人在运动时,若为无氧呼吸,葡萄糖会反应生成乳酸( ),人会感觉肌肉酸痛。试判断乳酸中含有的官能团,并推测其可能具有的化学性质。
_______________________________________________________________
方法突破
1.基于官能团认识有机化合物的一般思路
2.三种重要官能团的结构及化学性质
官能团
代表物
主要化学性质
碳碳双键_
应用体验
1.对复杂的有机化合物的结构可以用“键线式”简化表示,如 可表示为 ,键线式为 的有机化合物是合成青蒿素的原料之一。下列有关该有机化合物的说法正确的是( )
2.某校研究性学习小组学生设计实验探究乙酸与乙醇在浓硫酸作用下制得乙酸乙酯,反应装置如图所示。下列对该实验的描述正确的是( )
B
A.浓硫酸在酯化反应中只起催化剂的作用B.进行加热时,应先小火加热,后大火加热C.酯化反应过程中,乙酸脱去羧基中的氢原子,乙醇脱去羟基D.欲使反应生成的酯分离并提纯,可以将导管伸入饱和 溶液的液面下,再用分液漏斗分离
第三节 乙醇与乙酸
第2课时 乙酸 官能团与有机化合物的分类
1
基础落实·必备知识全过关
2
重难探究·能力素养全提升
3
学以致用·随堂检测全达标
素养目标
1.通过乙酸的结构及其主要性质与应用,认识有机化合物中羧基及其性质的关系,培养宏观辨识与微观探析的学科核心素养。2.通过有机化合物的类别、官能团和典型代表物,从官能团分类的角度辨识各类有机化合物并探析它们的结构和性质,发展证据推理与模型认知的学科核心素养。
易错警示判断官能团的易错点(1)烷基( 、 等)、苯基 都不是官能团。(2)书写官能团时要反映原子间的连接方式,如醛基为 ,不能写作 。(3)羧基( )和酯基( )不同,前者由 和 构成,后者由 和 ( 不能是 原子)构成。
教材拓展酯的命名 酯的命名主要看形成酯的羧酸和醇。酯的核心结构是酯基,由于酯化反应的机理是“酸脱羟基醇脱氢”,所以 左侧连接羧酸的剩余烃基部分, 右侧连接醇的剩余烃基部分,然后依据形成的物质可以命名为某酸某酯,第一个“某”为某酸中的“某”,第二个“某”为某醇中的“某”。例如:甲酸和乙醇生成的酯叫做甲酸乙酯。
特别提醒羧基的结构
羧基可看作由羰基和羟基构成,但 分子中的官能团只能称为羧基,不能称为羰基和羟基。
实验探究比较乙酸和碳酸的酸性强弱(1)实验操作:向盛有少量碳酸钠粉末的试管中加入约 乙酸溶液,观察现象。(2)实验现象:试管中产生无色、无味的气体。(3)实验结论:乙酸具有酸性,且乙酸的酸性比碳酸的强,发生反应: 。
(3)等物质的量的苹果酸分别与足量的金属钠、 溶液反应,判断消耗 和 的物质的量之比,并描述理由。______________________________________________________________________________________
提示: ; 和 都能与 反应, 能与 反应,但 则不能。