高中化学乙酸

第2课时 乙酸
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三、乙醇、水、碳酸、乙酸分子中羟基氢的活泼性 活动与探究
(1)给四种物质编号:①H—OH,②
,③CH3CH2—OH,④
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,结构简式:CH3COOH。
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2.物理性质 乙酸俗称醋酸,是有强烈刺激性气味的无色液体,纯净的乙酸在温 度低于 16.6 ℃时凝结成似冰一样的晶体,所以纯净的乙酸又称为冰醋 酸,乙酸易溶于水和乙醇。
A.一个羧基和一个羟基 C.一个羧基
B.两个羧基 D.两个羟基
解析:能与金属钠反应生成 H2 的基团有—OH 和—COOH,且 1 mol—OH 或—COOH 与钠反应只能生成 0.5 mol 氢气;能与碳酸氢钠反 应生成 CO2 的基团只有—COOH,且 1 mol—COOH 与碳酸氢钠作用能 生成 1 mol CO2 分子。由于同质量的该有机物生成 H2 与 CO2 的体积(同 一状况)相等,则说明该有机物分子中含有羟基和羧基的数目相同。
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迁移训练 2 阿司匹林的结构简式为
,它可以发生的反应类型正确的组合是( )
①取代反应 ②加成反应 ③水解反应
A.①②
B.①③
C.②③
D.①②③
解析:该有机物含有苯环,可发生加成反应和苯环上的取代反应,含
答案:利用食醋清除水垢利用了醋酸的酸性,它之所以能清除水垢 是因为 CH3COOH 能与 CaCO3 发生反应:2CH3COOH+CaCO3 (CH3COO)2Ca+H2O+CO2↑,所以 CH3COOH 的酸性比 H2CO3 的酸性强。
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乙酸的分子式为 C2H4O2,乙酸的结构式为
,结构
简式为 CH3COOH。 乙酸的官能团为羧基(—COOH),它的性质主要由羧基决定。
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2.醋酸的酸性
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在水溶液里部分电离产生 H+:CH3COOH CH3COO-+H+,从而使
乙酸具有酸的通性。 (1)乙酸能使紫色石蕊溶液变红。 (2)乙酸可与活泼金属反应放出氢气。 2CH3COOH+Mg (CH3COO)2Mg+H2↑ (3)与碱发生中和反应。 2CH3COOH+Mg(OH)2 (CH3COO)2Mg+2H2O (4)与碱性氧化物反应。 CuO+2CH3COOH (CH3COO)2Cu+H2O (5)与某些盐反应。 CaCO3+2CH3COOH (CH3COO)2Ca+H2O+CO2↑ 此反应证明乙酸的酸性强于碳酸。
结论(—OH 中 H 原子活泼性顺序)
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迁移与应用
例 3 某有机物 m g,与足量金属钠反应生成 V L H2,另取 m g 该有机物与足量碳酸氢钠作用生成 V L CO2(同一状况),该有机物分子 中含有的基团可能为( )
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答案:1.红 酸 无色气体 大于
2.2CH3COOH+Na2CO3 3.CH2 CHCOOH
2CH3COONa+CO2↑+H2O
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预习交流 2
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 冰醋酸用于实验中?
答案:将试剂瓶浸入温水中,待部分冰醋酸融化后,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。
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3.化学性质 (1)乙酸的酸性
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二、乙酸的酯化反应 活动与探究
①实验步骤:在试管中加 3 mL 乙醇,然后边摇动试管边慢慢加入 2 mL 浓硫酸和 2 mL 乙酸。如图所示,连接好装置。用酒精灯小心均匀地 加热试管 3~5 min,产生的蒸气经导管通到饱和碳酸钠溶液的液面上。
答案:(1)碳酸钠 乙酸 (2)饱和 NaHCO3 溶液 除去 CO2 中的 CH3COOH 蒸气 (3)有白色浑浊产生
(4)CH3COOH>H2CO3>H2SiO3
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1.醋酸的分子结构
解析:由于 CH3COOH 可与 Na2CO3 反应生成 CO2,可以证明酸 性:CH3COOH>H2CO3;由于 CH3COOH 具有挥发性,挥发出的 CH3COOH 对 CO2 与 Na2SiO3 溶液的反应有干扰作用,所以事先应除去混在 CO2 中 的 CH3COOH 蒸气,除去 CO2 中的 CH3COOH 蒸气应用饱和的 NaHCO3 溶液;由于 CO2 可与 Na2SiO3 溶液反应生成硅酸沉淀(溶液变浑浊),可以 证明酸性:H2CO3>H2SiO3。
1.乙酸的组成、主要性质,乙酸的用途。 2.官能团对有机物的性质具有重要影响。
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1.分子结构
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分子式:C2H4O2,结构式:
预习交流 1
乙酸的官能团是什么? 答案:羧基(—COOH)。
有酯基,可发生水解反应。
答案:D
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1.酸(羧酸或无机含氧酸)与醇作用,生成酯和水的反应,叫酯化反应。 2.酯化反应的一般历程是:羧酸分子中羧基上的羟基与醇分子中羟 基上的氢原子结合生成水,其余部分相互结合成酯。 3.酯化反应属于取代反应的范畴。 4.乙酸和乙醇的酯化反应方程式为:
④CH3CH2COOH+C2H5OH CH3CH2COOC2H5+H2O
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实验思考: (1)浓硫酸在酯化反应中所起的作用是什么? 答案:浓硫酸的作用是催化剂和吸水剂,该反应是可逆反应,加入浓 硫酸利于平衡正向移动。 (2)在收集乙酸乙酯时所用的饱和 Na2CO3 溶液的作用是什么? 答案:①降低乙酸乙酯的溶解度,便于分层,得到酯。②中和挥发出 来的乙酸。③溶解挥发出来的乙醇。 (3)制备乙酸乙酯所用的长导管在实验中的作用是什么?导管末端 能插入到饱和 Na2CO3 溶液中去吗? 答案:实验用的长导管起导气和冷凝回流的作用。导管末端不能插 入到饱和 Na2CO3 溶液中,主要是为了防止倒吸。
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(2)设计实验
操作
现象
a.四种物质各取少量于试管 中,各加入紫色石蕊溶液两滴
②④变红,其他不变
b.在②④试管中,各加入少量 碳酸钠溶液
②中产生气体
c.在③中各加入少量金属钠
①产生气体,反应迅速 ③产生气体,反应缓慢
(3)羟基活泼性: 。 答案:(2)②④>①③ ②>④ ①>③ (3)乙酸>碳酸>水>乙醇(或②>④>①>③)
②实验现象: ③实验结论: ④化学方程式:
。 。
。
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答案:②碳酸钠饱和溶液的液面上有透明的油状液体产生,可闻到 香味
③在有浓硫酸存在并加热的条件下,乙酸与乙醇发生反应,生成无 色、透明、不溶于水、有香味的油状液体
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迁移与应用
例 2 将 1 mol 乙醇(其中的氧用 18O 标记)在浓硫酸存在条件 下与足量乙酸充分反应。下列叙述不正确的是( ) A.生成的乙酸乙酯中含有 18O
B.生成的水分子中含有 18O C.生成的乙酸乙酯的相对分子质量为 90 D.生成的水的相对分子质量为 18 解析:酯化反应中“酸脱羟基醇脱氢”,故反应后 18O 进入生成物酯中。 答案:B
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1.会写乙酸的分子式、结构式、结构简式;知道乙酸的官能团是—COOH, 乙酸是由—CH3 和—COOH 组成。 2.知道乙酸具有酸的通性并知道乙酸的酸性比碳酸强。会写乙酸与 Na、 NaOH、Na2CO3、NaHCO3 反应的化学方程式。 3.了解酯化反应的概念,会写乙酸与乙醇发生酯化反应的化学方程式。 4.知道乙酸与乙醇发生酯化反应时是乙酸脱去—OH、乙醇脱去—OH 上的 H 而结合成水,其余部分结合成乙酸乙酯。 5.知道酯化反应这一实验中试剂的加入顺序,加热及浓硫酸的作用,饱和碳 酸钠溶液的作用。
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乙酸在水中可以电离:CH3COOH CH3COO-+H+,乙酸是弱酸,但
酸性比碳酸强。
预习交流 3
用食醋浸泡有水垢(主要成分是 CaCO3)的暖瓶或水壶,可以清除其 中的水垢。这是利用了醋酸的什么性质?通过这个事实你能比较出醋酸 与碳酸的酸性强弱吗?
其中一种),此固体为
,分液漏斗中所盛试剂是
。
(2)装置 B 中所盛试剂的名称是
,试剂的作用是
。
(3)装置 C 中出现的现象是 。
(4)由实验可知三种酸的酸性大小为
(用化学式表示)。
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迁移与应用
例 1 下列说法不正确的是( ) A.醋酸分子中含有羟基
B.醋酸分子中含有醋酸根离子和 H+ C.醋酸分子可看作是甲烷分子中的一个氢原子被羧基取代生成的 D.醋酸分子中,有一个氢原子与其他氢原子不同 解析:醋酸是共价化合物,其中不含离子;醋酸分子中有 —COOH,—COOH 中有羟基,—COOH 中的氢原子与氧原子连接,其他 氢原子与碳原子连接;—COOH 取代 CH4 中的一个氢原子后便是 CH3—COOH。 答案:B
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(2)乙酸的酯化反应 ①酸与醇作用,生成酯和水的反应叫酯化反应。 ②乙酸和乙醇发生酯化反应的化学方程式为 CH3COOH+C2H5OH
CH3COOC2H5+H2O。
预习交流 4
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
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迁移训练 1 为了确认乙酸、碳酸和硅酸的酸性强弱, 有人设计用如图所示装置,一次实验达到目的(不能再选用其他酸性溶 液)。
(1)锥形瓶内装有某种可溶性正盐固体(其中含有 3 种酸的酸根的
的羟基被醇中的—OR 基团所取代,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。
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一、乙酸的分子结构与酸性 活动与探究
1.动手实验,完成下表。
内容
现象
结论
向乙酸溶液中滴加紫色石蕊溶 液
紫色石蕊溶液 变
乙酸溶液显 性
向乙酸溶液中滴加碳酸钠溶液
溶液中产 生
酸性:乙酸
碳
酸
2.写出乙酸(足量)与碳酸钠溶液反应的化学方程式。 3.某有机物分子式是 C3H4O2,它的水溶液显酸性,既能与碳酸钠溶 液反应,又能使溴水褪色。写出这种有机物的结构简式。
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