2018-2019學(xué)年高中化學(xué) 專題3 有機化合物的獲得與應(yīng)用 第2單元 食品中的有機化合物 第2課時 乙酸學(xué)案 蘇教版必修2.doc

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第2課時　乙酸 學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.了解乙酸的組成及在日常生活中的應(yīng)用。2.認(rèn)識乙酸的結(jié)構(gòu)特點。3.了解乙酸的主要性質(zhì)。(重點)4.了解有機物中特殊的基團(tuán)——官能團(tuán)。 [自 主 預(yù) 習(xí)探 新 知] 一、乙酸的結(jié)構(gòu)與物理性質(zhì) 1．組成及結(jié)構(gòu) 2．物理性質(zhì) 俗名 顏色 狀態(tài) 氣味 溶解性 (水和乙醇) 揮發(fā)性 醋酸 無色 液體 強烈刺 激性氣味 易溶 易揮發(fā) 二、乙酸的化學(xué)性質(zhì) 1．弱酸性 (1)乙酸是一元弱酸，在水中部分電離，其電離方程式為CH3COOHCH3COO－＋H＋，其酸性比碳酸的酸性強。 (2)乙酸能使紫色的石蕊試液變紅。 (3)乙酸與Na、NaOH、Na2CO3反應(yīng)的化學(xué)方程式分別為 2CH3COOH＋2Na→2CH3COONa＋H2↑； CH3COOH＋NaOH→CH3COONa＋H2O； 2CH3COOH＋Na2CO3→2CH3COONa＋CO2↑＋H2O。 2．酯化反應(yīng) (1)乙酸和乙醇的反應(yīng) 實驗 操作 在試管里先加入3 mL乙醇，然后一邊搖動一邊慢慢地加入2 mL濃硫酸和2 mL冰醋酸，并按如圖所示連接裝置，用酒精燈小心均勻地加熱試管3～5 min，產(chǎn)生的氣體經(jīng)導(dǎo)管通到飽和碳酸鈉的液面上 實驗 裝置 實驗 現(xiàn)象 ①飽和Na2CO3溶液的液面上有油狀液體生成 ②聞到香味 化學(xué) 方程 式 CH3CH2OH＋CH3COOHCH3COOCH2CH3＋H2O (2)酯化反應(yīng)的概念：醇和酸起作用生成酯和水的反應(yīng)。 (3)酯化反應(yīng)的特點 ①反應(yīng)速率緩慢，一般加入濃硫酸作催化劑并加熱。 ②反應(yīng)是可逆的。 (4)反應(yīng)機理：乙酸脫去羥基，乙醇脫去羥基上的氫原子，結(jié)合成水，剩余基團(tuán)結(jié)合成酯，即酸脫羥基醇脫氫。 三、官能團(tuán) 1．概念 反映一類有機化合物共同特性的基團(tuán)叫做官能團(tuán)。 2．常見的官能團(tuán) 羥基(—OH)、羧基(—COOH)、醛基(—CHO)、碳碳雙鍵()、碳碳叁鍵(—C≡C—)等。 [基礎(chǔ)自測] 1．判斷正誤(正確的打“√”，錯誤的打“”) (1)乙醇和乙酸都不能使紫色的石蕊試液變紅。(　　) (2)可用醋酸除去水壺中的水垢。(　　) (3)在酯化反應(yīng)中，加入過量的乙醇可以使乙酸完全轉(zhuǎn)化為乙酸乙酯。(　　) (4)可用固體顆粒鈉鑒別乙醇和乙酸。(　　) 【答案】　(1)　(2)√　(3)　(4) 2．下列關(guān)于乙酸的說法中，不正確的是 (　　) A．乙酸是一種重要的有機酸，是具有刺激性氣味的液體 B．乙酸的分子式為C2H4O2，分子里含有4個H原子，所以乙酸是四元酸 C．無水乙酸又稱冰醋酸，它是純凈物 D．CuO、CaCO3可溶于醋酸溶液 B　[雖然乙酸分子里含有4個H原子，但是在水溶液中只能電離出一個H＋，CH3COOHCH3COO－＋H＋，所以乙酸屬于一元酸。] 3．當(dāng)乙酸分子中的O都是18O，乙醇分子中的O都是16O，兩者在一定條件下反應(yīng)，生成物中水的相對分子質(zhì)量為(　　) 【導(dǎo)學(xué)號：13572144】 A．16　 B．18　　　C．20　　　D．22 C　[乙酸與乙醇反應(yīng)方程式如下： 生成的水為HO，故水的相對分子質(zhì)量為20。] [合 作 探 究攻 重 難] 不同物質(zhì)中羥基氫原子的活潑性比較 [背景材料] 有下列三種溶液： ①CH3CH2OH?、贖2O　③CH3COOH [思考交流] (1)上述三種溶液為什么都能與金屬鈉反應(yīng)放出氫氣？ 【提示】　因為三種分子中都含有羥基。 (2)上述三種溶液能與Na2CO3溶液、NaOH溶液反應(yīng)的是哪種物質(zhì)？寫出相應(yīng)的化學(xué)方程式。 【提示】　CH3COOH能與Na2CO3溶液、NaOH溶液反應(yīng)。相應(yīng)的化學(xué)方程式為Na2CO3＋2CH3COOH―→2CH3COONa＋H2O＋CO2↑、CH3COOH＋NaOH―→CH3COONa＋H2O。 (3)分析總結(jié)羧基、醇及水分子中羥基氫原子的活潑順序。 【提示】　活潑性順序由大到小：羧基(—OH)>水(—OH)>醇(—OH)。 羥基氫原子活潑性比較 羥基類型 R—OH H—OH CH3COOH 羥基氫的活潑性 增強 電離程度 不電離 微弱電離 部分電離 部分電離 酸堿性 — 中性 弱酸性 弱酸性 Na 反應(yīng) 反應(yīng) 反應(yīng) 反應(yīng)(快) NaOH溶液 不反應(yīng) 不反應(yīng) 反應(yīng) 反應(yīng) NaHCO3溶液 不反應(yīng) 不反應(yīng) 不反應(yīng) 反應(yīng) 酯化反應(yīng)裝置的探究 [背景材料] 在做完生成乙酸乙酯的實驗后，某化學(xué)興趣小組對實驗裝置進(jìn)行了如下改進(jìn)： [思考交流] (1)向試管①中加入試劑時，能否先加入濃硫酸，再加入乙醇和乙酸？ 【提示】　不能。先加入濃硫酸，再加入乙醇和乙酸，相當(dāng)于稀釋濃硫酸，會使液體沸騰，使液滴向四周飛濺。 (2)加熱時要求小火緩慢、均勻加熱，為什么？ 【提示】　加熱時要用小火緩慢、均勻加熱，目的是防止乙酸、乙醇的大量揮發(fā)和液體的沸騰。 (3)濃H2SO4在該反應(yīng)中作用是什么？ 【提示】　作用是做催化劑和吸水劑。 (4)試管②中的現(xiàn)象如何？ 【提示】　試管②中液體分層，上層是無色透明油狀液體?？赡苡袣馀萆伞? (5)若實驗完成后，沿器壁向試管②中慢慢加入一定量的紫色石蕊溶液，這時紫色石蕊溶液將存在于飽和Na2CO3溶液層和乙酸乙酯層之間(整個過程不振蕩試管)，試預(yù)測可能出現(xiàn)的現(xiàn)象。 【提示】　由于乙酸乙酯層中混有乙酸和乙醇，乙酸使紫色石蕊溶液變紅，Na2CO3溶液顯堿性，使石蕊溶液變藍(lán)，所以石蕊溶液將分為三層，由上而下呈紅、紫、藍(lán)色。 (6)飽和Na2CO3的作用有哪些？ 【提示】　溶解吸收乙醇，中和乙酸，降低乙酸乙酯的溶解度，便于分層。 (7)使用長頸漏斗的作用是什么？ 【提示】　防止倒吸。 1．酯化反應(yīng)的原理 (1)反應(yīng)原理——屬于取代反應(yīng)，為可逆反應(yīng)。 (2)反應(yīng)實質(zhì)：酸脫去羧基上的羥基，醇脫去羥基上的氫原子。 2．注意事項 儀器及操作 酒精燈 用酒精燈加熱的目的：加快反應(yīng)速率；將生成的乙酸乙酯及時蒸出，有利于乙酸乙酯的生成 試管 做反應(yīng)容器的大試管傾斜45角的目的：增大受熱面積 導(dǎo)氣管 導(dǎo)氣管末端的位置：接近液面，不能伸入液面以下，防止倒吸 試劑 反應(yīng)物 先加入乙醇，然后慢慢加入濃硫酸和乙酸 濃硫酸 作催化劑：加快反應(yīng)速率 作吸水劑：提高反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率 飽和碳酸鈉溶液 溶解乙醇，中和乙酸，降低乙酸乙酯的溶解度，便于液體分層 [當(dāng) 堂 達(dá) 標(biāo)固 雙 基] 題組1　乙酸的結(jié)構(gòu)與物理性質(zhì) 1．食醋的主要成分是醋酸，以下對醋酸的分析錯誤的是(　　) 【導(dǎo)學(xué)號：13572145】 A．最簡式為C2H4O2 B．結(jié)構(gòu)式為 C．結(jié)構(gòu)簡式為CH3COOH D．比例模型為 A　[醋酸的最簡式為CH2O，C2H4O2為其分子式。] 2．下列關(guān)于乙酸的敘述中不正確的是(　　) A．乙酸俗稱醋酸，我們?nèi)粘Ｊ秤玫拇拙褪羌兇姿? B．乙酸是有強烈刺激性氣味的無色液體 C．乙酸稱為冰醋酸的原因是純乙酸在低于16.6 ℃時凝結(jié)成冰狀的晶體 D．乙酸可以作溶劑，也易溶于水和乙醇 A　[我們?nèi)粘Ｊ秤玫拇资?%～5%的乙酸水溶液。] 題組2　乙酸的酸性 3．下列物質(zhì)既能與金屬鈉作用放出氣體，又能與純堿作用放出氣體的是(　　) 【導(dǎo)學(xué)號：13572146】 A．C2H5OH B．H2O C．CH3COOH D．CH3COOCH2CH3 C 4．每逢佳節(jié)倍思美味佳肴，食醋是一種生活必備的食品調(diào)味劑。某同學(xué)分別向盛有下列物質(zhì)的玻璃杯中倒入適量食醋，他不會觀察到明顯現(xiàn)象的玻璃杯中盛有(　　) A．滴加了酚酞的紅色NaOH溶液 B．鋅粉 C．食鹽粉末 D．純堿粉末 C　[食醋的主要成分是醋酸，醋酸能中和NaOH，使溶液的紅色褪去；醋酸也能與鋅粉、純堿粉末反應(yīng)冒氣泡，醋酸不能與食鹽粉末反應(yīng)。] 題組3　酯化反應(yīng) 5．乙酸在酯化反應(yīng)中斷鍵位置是 (　　) 【導(dǎo)學(xué)號：13572147】 A．a(chǎn)處 B．b處 C．c處 D．b或c處 B　[利用同位素示蹤法可知酯化反應(yīng)的一般過程是羧酸分子中的羥基(—OH)與醇分子中的氫原子(—H)結(jié)合生成水，其余部分結(jié)合生成酯，因此斷鍵位置應(yīng)在b處。] 6．在試管a中先加入2 mL 95%的乙醇，在搖動情況下緩緩加入5 mL濃硫酸，并充分搖勻，冷卻后再加入2 g無水醋酸鈉，用玻璃棒充分?jǐn)嚢韬髮⒃嚬芄潭ㄔ阼F架臺上，在試管b中加入7 mL飽和碳酸鈉溶液。按圖所示連接好裝置。用酒精燈對試管a加熱，當(dāng)觀察到試管b中有明顯現(xiàn)象時停止實驗。 (1)加入濃H2SO4的目的是_______________________________。 (2)試管b中觀察到的現(xiàn)象是________________________________。 (3)在實驗中球形干燥管除起冷凝作用外，另一個重要作用是________，其原理是______________________________________________________ ___________________________________________________________。 (4)飽和Na2CO3溶液的作用是_________________________________ ___________________________________________________________。 【解析】　這是制備乙酸乙酯的裝置，但作了一些改進(jìn)：首先改變選用的試劑，濃硫酸多了一個作用，即制取乙酸。 其次改變了部分裝置，增用了一個球形干燥管，可以起到防倒吸的作用。 【答案】　(1)制備乙酸、作催化劑、吸水劑　(2)液體分層 (3)防止倒吸　當(dāng)液體上升到球形干燥管中，由于球形干燥管容積大，導(dǎo)致試管內(nèi)液面明顯下降，使球形干燥管末端脫離液面，球形干燥管中的液體又流回試管中　(4)除去乙酸乙酯中混有的乙酸，溶解乙醇，降低乙酸乙酯在水中的溶解度