2020化学新苏教必修：专题三第二单元第2课时乙酸含解析.doc

教学资料范本2020化学新苏教必修：专题三第二单元第2课时乙酸含解析编 辑：_时 间：_第2课时乙酸学习目标核心素养建构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。2.知道乙酸具有弱酸性。3.知道酯化反应的原理、会写乙酸与乙醇发生酯化反应的化学方程式。知 识 梳 理一、乙酸的分子结构与物理性质1.分子结构分子式结构式结构简式官能团比例模型名称化学式C2H4O2CH3COOH羧基或COOH2.物理性质俗名颜色状态气味溶解性(水和乙醇)挥发性冰醋酸无色液体强烈刺激性气味易溶易挥发【自主思考】1.无水乙酸为什么又称为冰醋酸？提示当温度低于16.6 时、无水乙酸会凝结成冰一样的晶体、因此又称为冰醋酸。2.决定乙酸化学性质的基团是什么？提示羧基(COOH)。二、乙酸的化学性质1.酸性(1)乙酸又叫醋酸、是食醋的主要成分、是常用的酸味剂、具有酸的通性、写出乙酸的电离方程式：CH3COOHCH3COOH(2)向试管中加入约2 mL稀醋酸溶液、加入紫色石蕊溶液：能观察到的实验现象是石蕊溶液呈红色。你能得的结论是乙酸具有酸性。(3)向试管中加入约2 mL稀醋酸溶液、滴加碳酸钠溶液：你能观察到的实验现象是有气泡生成。写出反应的离子方程式：2CH3COOHCO2CH3COOH2OCO2_。(4)写出乙酸分别与下列物质反应的离子方程式：钠：2CH3COOH2Na2CH3COOH22Na氢氧化钠溶液：CH3COOHOHCH3COOH2O氧化铜：2CH3COOHCuO2CH3COOCu2H2O碳酸钙：2CH3COOHCaCO32CH3COOCa2H2OCO22.酯化反应(1)乙酸和乙醇的反应实验操作在试管里先加入3 mL乙醇、然后一边摇动一边慢慢地加入2 mL浓H2SO4和2 mL乙酸、并按如图所示连接装置、用酒精灯小心均匀地加热试管35 min。产生的气体经导管通到饱和Na2CO3溶液的液面上实验装置实验现象饱和Na2CO3溶液的液面上有无色透明的油状液体生成闻到香味化学方程式CH3CH2OHCH3COOH CH3COOCH2CH3H2O(2)酯化反应的概念：醇和酸起作用生成酯和水的反应。(3)酯化反应的特点：反应速率缓慢、一般加入浓硫酸作催化剂并加热。反应是可逆的。(4)反应机理：乙酸脱去羟基、乙醇脱去羟基上的氢原子、结合成水、剩余基团结合成酯、即酸脱羟基醇脱氢。【自主思考】3.用食醋浸泡有水垢(主要成分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？提示利用食醋清除水垢是利用了醋酸的酸性、它之所以能清除水垢是因为CH3COOH能与CaCO3发生反应：2CH3COOHCaCO3(CH3COO)2CaH2OCO2；该反应的发生可以说明CH3COOH的酸性比H2CO3的酸性强。4.在乙酸与乙醇反应的实验中：(1)药品的加入顺序是怎样的？(2)浓硫酸起到什么作用？(3)收集乙酸乙酯的导管的末端为何不能伸入饱和Na2CO3溶液中？(4)Na2CO3溶液的作用是什么？提示(1)药品的加入顺序为先加乙醇再加浓硫酸再加乙酸、注意不能先加浓硫酸、防止液体飞溅。(2)浓硫酸作催化剂、吸水剂。(3)不伸入溶液中是为了防止引起倒吸。(4)Na2CO3溶液的作用有与挥发出来的乙酸反应；溶解挥发出来的乙醇；减小乙酸乙酯在水中的溶解度、使乙酸乙酯与碳酸钠溶液分层、便于得到酯。效 果 自 测1.判断正误、正确的打“”、错误的打“”。(1)乙醇和乙酸具有相同的官能团、因此都能与活泼金属反应。( )(2)有机物大多是非电解质、因此醋酸是非电解质。( )(3)可用食醋除去水壶中的水垢(以CaCO3为主)。( )(4)在酯化反应中、加入过量的乙醇可以使乙酸完全转化为乙酸乙酯。( )(5)乙酸是食醋的主要成分、其官能团是羧基。( )(6)可用紫色石蕊溶液鉴别乙醇和乙酸。( )答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)2.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溶液反应、生成CO2气体B.乙酸能与钠反应放出H2且比乙醇与钠的反应剧烈C.乙酸与乙醇的反应是中和反应D.乙酸在温度低于16.6 时、就凝结成冰状晶体解析乙酸的官能团为羧基、能电离出H、具有酸的通性、且比H2CO3酸性强、能与Na2CO3反应产生CO2、能与Na反应产生H2(比乙醇与钠反应剧烈)、A、B正确；乙酸与乙醇在一定条件下的反应是酯化反应、C错误；乙酸在温度低于16.6 时、会凝结成冰状的晶体、D正确。答案C探究一、乙酸的酸性【合作交流】1.有下列三种物质：C2H5OH、H2O、CH3COOH溶液：(1)它们为什么都能与金属钠反应放出氢气？(2)它们产生氢气的速率由大到小的顺序是什么？(3)它们中与氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液都能反应的是哪种物质？(4)你认为羧基、醇及水分子中羟基氢原子活泼性强弱顺序如何？提示(1)因为C2H5OH、H2O、CH3COOH三种分子中都含有羟基。(2)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。即。(3)只有。(4)活泼性：羧基(OH)水(OH)醇(OH)。2.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。提示现象：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。【点拨提升】1.酸性乙酸是一种常见的有机酸、且其酸性强于碳酸、但是仍属于弱酸、其电离方程式为CH3COOHCH3COOH、具有酸的通性：使紫色石蕊溶液变红色；与活泼金属反应；与金属氧化物反应；与碱反应；与某些盐反应。2.羟基氢原子活泼性比较羟基类型ROHHOHCH3COOH羟基氢的活泼性增强电离程度不电离微弱电离部分电离部分电离酸碱性中性弱酸性弱酸性Na反应反应反应反应(快)NaOH溶液不反应不反应反应反应NaHCO3溶液不反应不反应不反应反应【典题例证1】某有机物n g、跟足量金属钠反应生成V L H2、另取n g该有机物与足量碳酸氢钠作用生成V L CO2(相同状况下)、该有机物分子中含有的官能团为()A.含一个羧基和一个羟基 B.含两个羧基C.只含一个羧基 D.含两个羟基解析同温同压下、气体的体积比等于物质的量之比、所以n(H2)n(CO2)V(H2)V(CO2)11、则根据关系式：2(OH)H2或2(COOH)H2、该有机物分子中有2个羟基或2个羧基或1个羟基和1个羧基；根据关系式：COOHCO2、则该有机物分子中有1个羧基；综上所述、该有机物含1个羟基和1个羧基。答案A【学以致用1】山梨酸(结构简式如下图所示)是国际粮农组织和卫生组织推荐的高效安全的防腐保鲜剂、广泛应用于食品、饮料、烟草、农药、化妆品等行业。下列有关山梨酸的说法正确的是()A.分子式为C7H8O2B.只能发生加成反应、不能发生取代反应C.能使溴的四氯化碳溶液褪色、但不能使酸性高锰酸钾溶液褪色D.既能与碳酸钠反应、又能与钠反应解析A项、根据山梨酸的结构简式可知其分子式为C6H8O2、错误；B项、甲基、羧基均能发生取代反应、该项错误；C项、碳碳双键既能使溴的四氯化碳溶液褪色、也能使酸性高锰酸钾溶液褪色、错误；D项、羧基能电离出氢离子、与碳酸钠、钠均能反应、正确。答案D探究二、乙酸的酯化反应【合作交流】3.如何证明酯化反应的原理是酸脱羟基醇去氢？提示酯化反应的原理可用18O原子示踪法来证明：H18OC2H5H2O根据上述反应中18O原子的去向、可说明酯化反应的原理。【点拨提升】1.实验装置(1)长导管的作用：导出和冷凝乙酸乙酯；冷凝回流乙酸和乙醇。(2)碎瓷片的作用：加热前、大试管中常要放入几粒碎瓷片、目的是为了防止加热过程中液体暴沸。(3)饱和Na2CO3溶液的作用：溶解挥发出来的乙醇；与挥发出来的乙酸反应生成乙酸钠、除去乙酸；降低酯的溶解度、使溶液分层、便于分离乙酸乙酯。(4)导管末端位置：导管末端不能插入液面以下、其目的是为了防止液体发生倒吸。(5)盛反应液的试管上倾45、主要是为了增大液体受热面积。2.反应原理(1)反应试剂：用无水乙酸、无水乙醇和浓硫酸、因为有水不利于酯化反应进行。(2)反应条件：浓H2SO4、加热。(3)反应实质：酸脱羟基、醇脱氢。(4)反应特点：缓慢、可逆。(5)浓H2SO4作用：催化剂和吸水剂。此反应是可逆反应、加入浓硫酸可以缩短达到平衡所需时间并促使反应向生成乙酸乙酯的方向进行。3.实验操作(1)反应试剂加入顺序：通常是先加无水乙醇边摇动试管边缓慢加入浓硫酸和冰醋酸。化学药品加入大试管时、一定注意不能先加浓硫酸、以防液体飞溅。(2)小火加热的目的：防止乙醇和乙酸的大量挥发；提高反应速率；将生成的乙酸乙酯蒸出、提高乙醇、乙酸的转化率。(3)加快反应速率的措施：加热；使用催化剂；加入的乙醇、乙酸是无水的、且乙醇是过量的、以增大反应物的浓度。(4)增加产率的措施：加入的乙醇、乙酸是无水的、且乙醇过量、以增大反应物的浓度；蒸出乙酸乙酯；用浓硫酸吸收生成物水。(5)乙酸乙酯的分离：常用分液漏斗分液、上层为乙酸乙酯。【典题例证2】某课外小组设计的实验室制取乙酸乙酯的装置如下图所示、A中放有浓硫酸、B中放有乙醇、无水醋酸、D中放有饱和碳酸钠溶液。已知：无水氯化钙可与乙醇形成难溶于水的CaCl26C2H5OH；有关有机物的沸点：试剂乙醚乙醇乙酸乙酸乙酯沸点/34.778.511877.1请回答：(1)浓硫酸的作用是_；若用同位素18O示踪法确定反应产物水分子中氧原子的提供者、写出能表示18O位置的化学方程式：_。(2)球形干燥管C的作用是_。若反应前向D中加入几滴酚酞、溶液呈红色、反应结束后D中的现象是_。(3)从D中分离出的乙酸乙酯中常含有一定量的乙醇、乙醚和水、应先加入无水氯化钙、分离出_；再加入_(填字母)、然后进行蒸馏、收集77左右的馏分、以得到较纯净的乙酸乙酯。A.五氧化二磷 B.碱石灰C.无水硫酸钠 D.生石灰解析(3)根据无水氯化钙可与乙醇形成难溶于水的CaCl26C2H5OH来判断、加入无水氯化钙可除去乙醇。蒸馏前加入的成分、应从既能吸收水、而又不能与乙酸乙酯反应两个角度考虑、故选无水硫酸钠。 (2)防止倒吸、冷凝溶液分层、上层为无色油状液体、下层溶液颜色变浅(3)乙醇C【学以致用2】实验室合成乙酸乙酯的步骤如下：在圆底烧瓶内加入乙醇、浓硫酸和乙酸、瓶口竖直安装通有冷却水的冷凝管(使反应混合物的蒸气冷凝为液体流回烧瓶内)、加热回流一段时间后换成蒸馏装置进行蒸馏、得到含有乙醇、乙酸和水的乙酸乙酯粗产品。请回答下列问题：(1)在烧瓶中除了加入乙醇、浓硫酸和乙酸外、还应放入_、目的是_。(2)反应中加入过量的乙醇、目的是_。(3)现拟分离含乙酸、乙醇和水的乙酸乙酯粗产品、下图是分离操作步骤流程图。请在图中小括号内填入适当的试剂、在中括号内填入适当的分离方法。试剂a是_、试剂b是_；分离方法是_、分离方法是_、分离方法是_。(4)在得到的A中加入无水碳酸钠粉末、振荡、目的是_。解析只要熟悉乙酸乙酯制取实验、就比较容易答好第一个小题。对于第(2)和(3)小题、可从分析粗产品的成分入手。粗产品有乙酸乙酯、乙酸、乙醇三种物质、用饱和碳酸钠溶液进行萃取、分液可把混合物分离成两种半成品、其中一份是乙酸乙酯(即A)、另一份是乙酸钠和乙醇的水溶液(即B)。蒸馏B可得到乙醇(即E)、留下残液是乙酸钠溶液(即C)。再在C中加稀硫酸、经蒸馏可得到乙酸溶液。答案(1)碎瓷片防止暴沸(2)加快反应速率、提高乙酸的转化率(3) a：饱和碳酸钠溶液b：稀硫酸萃取分液蒸馏蒸馏(4)除去乙酸乙酯中的水1.化学与生活息息相关、下列说法不正确的是()A.乙烯可作为水果的催熟剂B.用食醋可除去热水壶内壁的水垢C.烹鱼时加适量醋和酒可以增加香味D.医用酒精消毒是利用其氧化性使蛋白质变性解析乙烯是一种植物激素、可用作水果和蔬菜的催熟剂、故A正确；水垢成分是碳酸钙和氢氧化镁、能够与醋酸反应、所以可以用食醋除去热水壶内壁的水垢、故B正确；烹鱼时加适量醋和酒、二者反应生成乙酸乙酯、具有香味、故C正确；医用酒精能够使蛋白质变性、所以具有消毒作用、酒精不具有氧化性、故D错误。答案D2.下列有关酯化反应的说法正确的是( )A.醇与酸的反应都是酯化反应B.酯化反应和中和反应原理一样C.酯化反应既属于取代反应、也属于可逆反应D.酯化反应的机理是羧酸去掉氢原子而醇去掉羟基解析醇与酸反应只有生成酯和水才是酯化反应。酯化反应属于取代反应、也是可逆反应。只有酸和碱才能发生中和反应。酯化反应机理是羧酸去掉OH、醇去掉H原子。答案C3.酒精和食醋是日常生活中的常用品、下列方法不能将两者鉴别开的是()A.闻气味B.分别用来浸泡水壶中的水垢看是否溶解C.分别滴加NaOH溶液D.分别滴加紫色石蕊试液解析二者气味不同、A项正确；乙酸能与CaCO3反应放出气泡、能使紫色石蕊试液变红、而乙醇不能、B、D项正确；C项尽管乙酸能与之反应、但现象不明显、不能鉴别。答案C4.在CH3COOHC2H5OHCH3COOC2H5H2O的平衡体系中、加入一定量的C2HOH、当重新达到平衡时、18O原子应存在于()A.乙醇、乙酸乙酯中 B.乙酸中C.水中 D.乙酸、乙酸乙酯和水中解析酯化反应是可逆反应、反应原理是酸脱OH、醇脱H。答案A5.已知：从石油中获得A是目前工业上生产A的主要途径、A的产量通常用来衡量一个国家的石油化工发展水平；2CH3CHOO22CH3COOH。现以A为主要原料合成乙酸乙酯、其合成路线如图所示。回答下列问题：(1)写出A的结构简式：_。(2)B、D分子中的官能团名称分别是_、_。(3)写出下列反应的反应类型：_、_、_。(4)写出下列反应的化学方程式：_；_。解析据可判断出A为乙烯、再根据合成路线及反应条件可得出B为CH2CH2OH、C为CH3CHO、D为CH3COOH。答案(1)CH2=CH2(2)羟基羧基(3)加成反应氧化反应酯化反应(或取代反应)(4)CH2=CH2H2OCH3CH2OHCH3COOHHOCH2CH3CH3COOCH2CH3H2O课时作业基础巩固1.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.乙酸分子中含有四个氢原子、属于四元酸D.乙酸乙酯是密度比水小的、无色透明的、不溶于水的有香味的油状液体答案C2.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D3.现有乙酸和两种链状单烯烃的混合物、若其中氧的质量分数为a、则碳的质量分数是()A. B.C.(1a) D.(1a)解析乙酸的分子式为C2H4O2、而单烯烃的通式为CnH2n、从分子式可知二者中C与H的数目比为12、质量比为61、碳、氢的质量分数和为(1a)、其中碳的质量分数为(1a)。答案C4.下列既能与Na、NaOH、Na2CO3反应、 又能与乙醇反应的是( )A.酒精 B.乙酸C.甲烷 D.苯解析乙酸具有酸性、能与Na、NaOH、Na2CO3反应、还能与乙醇发生酯化反应。答案B5.下列物质都能与Na反应放出H2、其产生H2的速率由大到小排列顺序正确的是()C2H5OHCH3COOH(溶液)水A. B.C. D.解析因为羟基氢的活泼性为HOHC2H5OH、故产生H2的速率也是这个顺序。答案D6.关于实验室制取少量乙酸乙酯的实验、 下列说法错误的是()A.三种反应物混合时的操作方法可以是在试管中加入一定量的乙酸和乙醇后、再慢慢滴加一定量的浓硫酸、并不断摇动B.为加快化学反应速率、 应当用大火快速加热C.反应中长导管的作用有两个：导气和冷凝D.反应的原理实际上是羧基和醇羟基的反应解析试剂混合时、常用的方法有两种、一种顺序是乙醇、浓硫酸、冰醋酸； 二是乙醇、冰醋酸、浓硫酸；因乙酸、乙醇、乙酸乙酯的沸点接近、且都较低、若用大火加热、反应物将会大量蒸发而降低产率；长导管除了导气外、还要使乙酸乙酯在导出之前尽量冷凝为液体。答案B7.制取乙酸乙酯的装置正确的是()解析玻璃导管不能插入到液面以下、以防止倒吸、不能用NaOH溶液、应使用Na2CO3溶液。答案A8.0.5 mol某羧酸与足量乙醇发生酯化反应、生成酯的质量比原羧酸的质量增加了28 g、则原羧酸可能是()A.甲酸 B.乙二酸C.丙酸 D.丁酸解析羧酸与足量乙醇反应的机理是醇脱氢酸脱羟基、所以酯化后得到的酯为RCOOC2H5分子组成上比原羧酸多了C2H4、假设酸是一元酸、那么可以算得1 mol酸充分酯化反应之后增重应为28 g、0.5 mol某羧酸与足量乙醇发生酯化反应、生成酯的质量比原羧酸的质量增加了28 g、因此不是一元酸、而是二元酸、故选B。答案B9.某有机物的结构简式如图所示、下列说法中不正确的是()A.1 mol该有机物和过量的金属钠反应最多可以生成1.5 mol H2B.该物质最多消耗Na、NaOH、NaHCO3的物质的量之比为322C.可以用酸性KMnO4溶液检验其中的碳碳双键D.该物质能够在催化剂作用下被氧化为含有CHO的有机物解析A项、金属钠可以和羟基、羧基反应生成H2、1 mol该有机物中含有1 mol羟基和2 mol羧基、故1 mol该有机物和过量的金属钠反应最多可以生成1.5 mol H2、正确。B项、NaOH、NaHCO3均只能与该有机物中的羧基反应、正确。C项、该有机物中羟基和碳碳双键都能使酸性KMnO4溶液褪色、故无法用酸性KMnO4溶液检验其中的碳碳双键、错误。D项、该有机物中含有CH2OH、可以被氧化为CHO、正确。答案C10.一定质量的某有机物和足量钠反应、可得a L气体、等质量的该有机物如果与足量纯碱反应、在同温同压下测得生成气体的体积为b L、若ab、则该有机物可能是( )A.HOCH2CH2COOHB.HOCH2CH2CHOC.HOOCCOOHD. CH3CH2COOH解析由题中两个反应可知、该有机物分子中含有羧基、也可能既含羧基又含羟基。从两个反应生成气体的体积大小、结合关系式2RCOOH2Na2RCOONaH2、2RCOOHNa2CO32RCOONaH2OCO2可知、有机物既含羧基又含羟基才符合ab的条件、正确答案为A。答案A能力提升11.下面是甲、乙、丙三位同学制取乙酸乙酯的过程、请你参与并协助他们完成相关实验任务。【实验目的】制取乙酸乙酯。【实验原理】甲、乙、丙三位同学均采取乙醇、乙酸与浓硫酸混合共热的方法制取乙酸乙酯。【装置设计】甲、乙、丙三位同学分别设计了下列三套实验装置。请从甲、乙两位同学设计的装置中选择一种作为实验室制取乙酸乙酯的装置、较合理的是_(填“甲”或“乙”)。丙同学将甲装置进行了改进、将其中的玻璃管改成了球形干燥管、除起冷凝作用外、另一重要作用是_。【实验步骤】(1)按丙同学选择的装置组装仪器、在试管中先加入3 mL乙醇、并在摇动下缓缓加入2 mL浓硫酸充分摇匀、冷却后再加入2 mL冰醋酸；(2)将试管固定在铁架台上；(3)在试管中加入适量的饱和Na2CO3溶液；(4)用酒精灯对试管加热；(5)当观察到试管中有明显现象时停止实验。【问题讨论】a.步骤(1)安装好实验装置、加入样品前还应检查_；b.写出试管发生反应的化学方程式(注明反应条件)：_；c.试管中饱和Na2CO3溶液的作用除吸收乙醇外、还可_、_；d.从试管中分离出乙酸乙酯的实验操作是_。解析实验室制备乙酸乙酯、由于乙酸乙酯易溶于水易发生倒吸、导气管不能插入到液面下、所以甲装置会发生倒吸；实验前一般需检查装置气密性；用饱和Na2CO3溶液除去乙醇和乙酸、同时还降低了乙酸乙酯的溶解度、然后可用分液的方法分离。答案【装置设计】乙防止