第三章 第三节 第2课时
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第2课时乙酸
[目标导航] 1.掌握乙酸的组成、结构及主要用途。2.掌握乙酸的物理、化学性质,理解酯化反应的概念。3.认识乙酸在日常生活中的应用及与人体健康的关系。4.学会分析官能团与物质性质关系的方法。
一、乙酸
1.组成和结构
2.物理性质
3.化学性质
(1)弱酸性
①弱酸性:乙酸在水中的电离方程式为CH3COOH CH3COO-+H+,是一元弱酸,具有酸的通性。
②醋酸与碳酸酸性强弱的比较实验
(2)酯化反应
①概念:酸与醇反应生成酯和水的反应。 ②反应特点:酯化反应是可逆反应且比较缓慢。 ③乙酸与乙醇的酯化反应
点拨
①酯化反应属于取代反应。②酯化反应中酸脱羟基,醇脱羟基氢,生成酯和水。 【议一议】 1.判断正误:
(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CaCO 3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。( ) 答案 (1)× (2)√ (3)√ (4)×
2.乙酸、碳酸、水和乙醇中分别加入少量金属钠,反应最剧烈的是哪种?为什么?
答案 反应最剧烈的是乙酸,因为乙酸中羟基氢最活泼。 二、酯
1.酯
羧酸分子羧基中的—OH被—OR′取代后的产物称为酯,简写为RCOOR′,结
构简式为,官能团为。
警示乙酸中羧基上碳氧双键和酯基中碳氧双键均不能发生加成反应。2.物理性质
低级酯(如乙酸乙酯)密度比水小,不溶于水,易溶于有机溶剂,具有芳香气味。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。
【议一议】
3.除去乙酸乙酯中的乙酸或乙醇能否用氢氧化钠溶液?
答案不能,因为此时乙酸乙酯会转化为乙酸钠和乙醇而将乙酸乙酯反应掉。
一、乙醇、水、乙酸分子中羟基的活泼性
【例1】下列物质都能与金属钠反应放出H2,产生H2的速率排序正确的是()
①C2H5OH②NaOH溶液③醋酸溶液
A.①>②>③B.②>①>③
C.③>②>①D.③>①>②
答案 C
解析金属钠与NaOH溶液反应,实质上是与其中的水反应。已知钠与水反应的速率比乙醇快;醋酸溶液中氢离子浓度更大,与钠反应速率更快。
归纳总结
羧基、醇羟基及水中氢原子活泼性比较
R
变式训练1设计一个实验装置,比较乙酸、碳酸和硅酸的酸性强弱,画出装置图并说出预期的实验现象和结论。
答案
现象:碳酸钠溶液中出现气泡,硅酸钠溶液中有白色沉淀生成。
结论:酸性:乙酸>碳酸>硅酸。
二、酯化反应
【例2】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”)。
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,吸水剂 (2)B 、C
(3)分液漏斗 上口倒出
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。 知能提升
酯化反应注意事项
(1)装置特点
⎩
⎨⎧①均匀加热的目的:能加快反应速率,并将生成的乙酸乙酯及时蒸出,有利于乙酸乙酯的生成②作反应器的试管倾斜45度角的目的:增大受热面积
③收集产物的试管内导气管末端要在液面以上,不能伸入液面以下,其目的为防止倒吸④加入碎瓷片的作用:防止液体受热暴沸。⑤长导管的作用:导气兼起冷凝回流作用。
(2)试剂的加入顺序:先加入乙醇,然后慢慢加入浓硫酸和乙酸; (3)浓硫酸的作用⎩⎨⎧催化剂——加快反应速率
吸水剂——提高反应物的转化率
(4)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中和挥发出来的乙酸
③溶解挥发出来的乙醇
(5)酯的分离——用分液法分离出乙酸乙酯。 变式训练2 若乙酸分子中的氧都是
18
O ,乙醇分子中的氧都是
16
O ,二者在
浓硫酸作用下发生反应,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 答案 C
解析 根据酯化反应中酸脱羟基醇脱氢的规律写出反应的化学方程式,标明
18
O 与16O 的位置。
,而酯化反应的逆反应是按“酸加羟基醇
加氢”来反应的,观察可知含有18O 的物质有3种。
1.下列关于乙酸性质的叙述中,错误的是
( )
A .乙酸的酸性比碳酸强,所以它可以与碳酸盐反应,产生CO 2气体
B .乙酸能与醇类物质发生酯化反应
C .乙酸分子中含有碳氧双键,所以它能使溴水褪色
D .乙酸在温度低于16.6 ℃时,就凝结成冰状晶体 答案 C
2.乙酸分子的结构式为,下列反应及断键部位正确的是
(
)