高中化学 3.3.2乙酸课件 鲁科版 .pptVIP

第2课时乙酸 1 了解乙酸的组成 物理性质和主要应用 2 掌握乙酸的主要化学性质 掌握酯化反应的原理和实验操作 一 乙酸的组成和结构 羧基 二 乙酸的性质1 物理性质 醋酸 无色 液体 强烈刺激性 易溶于 水和乙醇 易挥发 2 化学性质 1 弱酸性 弱酸性乙酸在水中的电离方程式为 是一元弱酸 具有酸的通性 ch3coohch3coo h 2ch3cooh 2na2ch3coona h2 2ch3cooh na2o2ch3coona h2o na2co3 2ch3cooh 2ch3coona h2o co2 红 醋酸与碳酸酸性强弱的比较实验 醋酸 碳酸钠溶液 澄清石灰水变浑浊 2 酯化反应 概念 酸 与 反应生成 的反应 反应特点 酯化反应是 反应且比较 乙酸与乙醇的酯化反应 醇 酯和水 可逆 缓慢 透明的油状 液体 香味 ch3cooh ch3ch2ohch3cooc2h5 h2o 思考辨析 1 判断正误 1 有机化合物大多数是非电解质 因此醋酸是非电解质 分析 醋酸在水溶液中可电离出氢离子和醋酸根离子 是电解质 2 酯化反应属于取代反应 分析 生成乙酸乙酯的反应可以看做乙酸中的 oh被 och2ch3代替 故酯化反应属于取代反应 3 可用食醋除去水壶中的水垢 以caco3为主 分析 由于醋酸的酸性大于碳酸 故caco3可溶于醋酸 从而起到除垢作用 4 等物质的量的乙酸与乙醇分别与足量钠反应产生的氢气的物质的量相等 分析 1mol乙酸或乙醇分别与足量钠反应产生氢气的物质的量都为0 5mol 5 可用氢氧化钠溶液除去乙酸乙酯中的乙酸杂质 分析 乙酸乙酯在一定条件下能与氢氧化钠溶液反应会转化为乙酸钠和乙醇 可用饱和碳酸钠溶液除去乙酸乙酯中的乙酸杂质 2 问题思考 1 如何鉴别乙酸和乙醇 分析 可用紫色石蕊试液 能使石蕊试液变红的是乙酸 2 制取乙酸乙酯时用于吸收乙酸乙酯的试管中 为什么导管末端不能插入饱和na2co3溶液中 分析 目的是防止受热不均发生倒吸 知识链接 弱酸 指在溶液中不完全电离的酸 有机酸是弱酸的重要一类 常见的家用弱有机酸包括醋内的乙酸 柠檬及不少水果内的柠檬酸等 无机酸当中如用作抗菌剂的硼酸 及用在汽水当中的碳酸和磷酸等 酸 可与醇发生酯化反应的酸既可以是有机羧酸 由烃基或氢原子和羧基相连构成的有机化合物称为羧酸 饱和一元羧酸的通式是cnh2no2 n 1 甲酸是最简单的羧酸 也可以是无机酸 如硝酸 硫酸等 一 乙酸 碳酸 水和乙醇中羟基氢的活泼性比较乙酸 碳酸 水 乙醇的分子组成中 均含有羟基氢 它们有相似的性质 如易溶于水 能与活泼金属反应产生氢气等 但由于与羟基相连的原子或原子团的不同 它们也呈现不同的性质 它们的酸性强弱不同 其酸性强弱顺序为 乙酸 碳酸 水 乙醇 1 设计实验验证 1 给四种物质编号 2 实验结论 羟基氢的活泼性 步骤 a d b c步骤 a da d b c步骤 b c 2 四种物质的性质比较 说明 表示反应 表示不反应 逐渐增强 学而后思 1 某有机物的结构简式为hoch2cooh 1mol该有机物与足量的金属钠反应可得到气体的体积 标准状况 是多少 提示 oh cooh都能与钠反应产生氢气 1molhoch2cooh与足量的金属钠反应可得到气体的体积 标准状况 是22 4l 2 某有机物能与碳酸氢钠溶液反应产生无色气体 则该有机物分子中含有的原子团是什么 提示 该有机物分子中一定含有羧基 因为能与碳酸氢钠溶液反应产生二氧化碳气体 说明该溶液显酸性且比碳酸的酸性强 故该有机物中含有羧基 二 乙酸的酯化反应1 实验装置 2 实验原理 1 化学方程式 2 反应实质 酸脱去羟基 醇脱去氢原子 3 注意事项 1 装置特点 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 作反应器的试管倾斜45度角的目的 增大受热面积 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 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 4 饱和碳酸钠的作用 5 酯的分离 用分液法分离出乙酸乙酯 降低乙酸乙酯的溶解度 便于分层得到酯 中和挥发出来的乙酸 溶解挥发出来的乙醇 知识备选 常见的酯化反应 1 hcooh ch3ch2ohhcooch2ch3 h2o 学而后思 1 乙酸与乙醇的酯化反应装置中导气管较长的目的是什么 提示 导气兼冷凝 便于乙酸乙酯的收集 2 在乙酸的酯化反应后 盛有饱和碳酸钠溶液的试管中有什么现象产生 提示 有气泡生成 溶液分层 上层出现油状液体 3 若乙酸分子中的氧都是18o 乙醇分子中的氧都是16o 二者在浓硫酸作用下发生酯化反应 所得水分子的相对分子质量是多少 提示 酯化反应的实质是酸脱羟基醇脱氢 故该反应为酯化反应所得水分子为h218o 则相对分子质量为20 类型一酸 醇中的活泼氢 典例 在同温同压下 某有机物和过量na反应得到v1l氢气 另一份等量的该有机物和足量的nahco3反应得到v2l二氧化碳 若v1 v2 0 则该有机物可能是 a b hooc coohc hoch2ch2ohd ch3cooh 解题指南 解答本题要注意以下两点 1 能够与金属钠反应的有机物分子中含有羟基或羧基 2 能够与nahco3反应的有机物分子中必须含有羧基 解析 选a 钠既能与羟基反应 又能与羧基反应 且2 oh h2或2 cooh h2 cooh co2 由题意知该有机物中既有羧基又有羟基 且羧基和羟基个数相等 故选a 名师点评 讲解本题时应注意以下两点 1 讲解本题的重点是 oh与 cooh中氢的活泼程度不同 指出两者都能与钠反应产生氢气 但能与碳酸氢钠反应只有 cooh 并指出 cooh的酸性比碳酸强 2 oh与 cooh分别与钠 碳酸氢钠反应时产生气体的量的比较是本题的讲解难点 无论1mol oh还是1mol cooh都含1mol活泼氢原子 与钠反应时只能产生0 5mol氢气 1mol cooh与碳酸氢钠反应时能产生1mol二氧化碳 还可再对比讲解与碳酸钠反应的情况 互动探究 1 若v1 v2 则该有机物为哪个 提示 若v1 v2 则羟基的个数大于羧基的个数 故选c 2 若v1 v2 则该有机物为哪个 提示 若v1 v2 则羟基的个数小于羧基的个数 故选b d 变式训练 2013 山东高考 莽草酸可用于合成药物达菲 其结构简式如图 下列关于莽草酸的说法正确的是 a 分子式为c7h6o5b 分子中含有2种官能团c 可发生加成和取代反应d 在水溶液中羧基和羟基均能电离出h 解析 选c 该分子组成为c7h10o5 a项错误 该分子中含有羧基 羟基和碳碳双键 因此含有3种官能团 b项错误 分子中含有碳碳双键 可发生加成反应 含有羧基 羟基均可发生酯化反应 酯化反应属于取代反应 另外分子中碳原子上的氢原子也可被卤素原子取代而发生取代反应 c项正确 在水溶液中羧基能电离 羟基不能电离 d项错误 变式备选 下列物质能够使紫色石蕊试液变色的是 a 甲烷b 乙醇c 乙酸d 苯 解析 选c 甲烷 乙醇和苯都是非电解质 只有乙酸能电离出氢离子使紫色石蕊试液显红色 类型二乙酸的酯化反应 典例 2013 嘉兴高一检测 某课外小组设计的实验室制取乙酸乙酯的装置如图所示 a中放有浓硫酸 b中放有乙醇 无水醋酸钠 d中放有饱和碳酸钠溶液 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 现拟分离含乙酸 乙醇和乙酸乙酯的粗产品 下图是分离操作步骤流程图 请在图中圆括号内填入适当的试剂 在方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 解题指南 解答本题要注意以下3点 1 浓硫酸与无水醋酸钠提供反应物乙酸 2 产品的分离过程中注意乙酸 乙醇 乙酸乙酯的物理性质与化学性质的区别 3 根据酯化反应的反应类型是取代反应 断键位置是酸脱羟基醇脱氢 解析 1 浓硫酸可与无水醋酸钠反应生成醋酸 在乙酸乙酯制备的反应中 浓硫酸又作为催化剂和吸水剂 2 用na2co3溶液吸收产物时注意防止倒吸 开始反应前na2co3溶液呈碱性 所以滴入酚酞溶液呈红色 而反应结束后产物中除乙酸乙酯外 还有伴随蒸出的乙醇和乙酸 少量的乙酸中和掉d中的na2co3 从而使红色褪去 并且生成的乙酸乙酯不溶于水 所以出现分层现象 3 粗产品中有乙酸乙酯 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 作催化剂和吸水剂 另外与醋酸钠反应生成醋酸 2 冷凝和防止倒吸红色褪去 出现分层现象 3 饱和碳酸钠溶液稀硫酸萃取分液蒸馏蒸馏 名师点评 讲解本题时应注意以下两点 1 酯化反应的反应实质是本题的讲解重点之一 强调酯化反应是取代反应 反应时乙酸提供 oh 乙醇提供h 2 乙酸乙酯制取实验的注意事项是本题的另一个讲解重点 装置的一些特点需讲解清楚 如长导管的作用主要是冷凝 球形干燥管的防倒吸作用 饱和碳酸钠溶液的作用等 误区警示 制取乙酸乙酯的注意问题 1 乙酸乙酯的吸收一定注意防止倒吸 且吸收液不能用naoh代替na2co3 因为naoh溶液碱性很强 会使乙酸乙酯水解 2 实验中小火加热保持微沸 不能大火加热 这样有利于产物的生成和蒸发且减少反应物的蒸发 3 酯化反应的特点 变式训练 学生在实验室制取乙酸乙酯的主要步骤如下 在30ml的大试管a中按体积比1 4 4的比例配制浓硫酸 乙醇和乙酸的混合溶液 按如图所示连接好装置 装置气密性良好 用小火均匀地加热装有混合溶液的大试管5min 10min 待试管b收集到一定量产物后停止加热 撤出试管b并用力振荡 然后静置 等待分层 分离出乙酸乙酯层并洗涤 干燥 请根据题目要求回答下列问题 1 指出步骤 所观察到的现象 为了干燥乙酸乙酯 可选用的干燥剂为 填字母 a p2o5b 无水na2so4c 碱石灰d naoh固体 2 某化学课外小组设计了如图所示的制取乙酸乙酯的装置 图中的铁架台 铁夹 加热装置已略去 试分析与上图的装置相比 此装置的主要优点 解析 1 乙酸乙酯不溶于水且密度比水小 在浅红色碳酸钠溶液层上方有无色液体出现 乙酸乙酯有香味 会闻到香味 碳酸钠与乙酸反应 振荡后碳酸钠溶液层红色变浅 不能选择p2o5 碱石灰和naoh等固体干燥剂 以防乙酸乙酯在酸性 p2o5遇水生成酸 或碱性条件下水解 2 装置增加了温度计 分液漏斗和冷凝装置 有利于控制反应温度 有利于及时补充反应混合液 有利于收集产物 答案 1 在浅红色碳酸钠溶液层上方有无色液体出现 闻到香味 振荡后碳酸钠溶液层红色变浅b 2 a 增加了温度计 有利于控制发生装置中反应液的温度 b 增加了分液漏斗 有利于及时补充反应混合液 以提高乙酸乙酯的产量 c 增加了冷凝装置 有利于收集产物 1 2013 桂林高一检测 食醋中含有乙酸 下列关于乙酸的说法中正确的是 a 乙酸是有刺激性气味的液体b 乙酸分子中含有4个氢原子 它不是一元羧酸c 乙酸在常温下就能发生酯化反应d 乙酸酸性较弱 不能使石蕊试液变红 解析 选a 乙酸是具有强烈刺激性气味的无色液体 尽管其分子中含有4个氢原子 但在水中只有羧基上的氢原子能发生部分电离 因此乙酸是一元酸 乙酸的酸性较弱 但比碳酸的酸性强 它可使石蕊试液变红 乙酸在浓硫酸存在下加热 可与醇类发生酯化反应 在常温下乙酸不能发生酯化反应 故本题答案为a 2 下列物质的分子中均含有羟基 乙醇 乙酸 水 碳酸 其中羟基氢活性最强的是 a b c d 解析 选b 羟基氢的活泼性 乙酸 碳酸 水 乙醇 3 酯化反应是有机化学中的一类重要反应 下列对酯化反应理解不正确的是 a 酯化反应的产物只有酯b 酯化反应可看成取代反应的一种c 酯化反应是有限度的d 浓硫酸可作酯化反应的催化剂 解析 选a 酯化反应的产物是酯和水 酯化反应是可逆的 一般用浓硫酸作催化剂 4 2013 西宁高一检测 苯甲酸 c6h5cooh 和山梨酸 ch3 ch ch ch ch cooh 都是常用的食品防腐剂 下列物质中只能与其中一种酸发生反应的是 a 溴水b 氢氧化钠c 金属钠d 乙醇 解析 选a 两者均含 cooh 即均可与naoh发生中和反应 与钠发生置换反应 与乙醇发生酯化反应 只有溴水可与山梨酸发生加成反应 而与苯甲酸不能反应 5 如图是某学生设计的制取乙酸乙酯的实验装置图 并采取了以下主要实验操作 在甲试管中依次加入适量浓硫酸 乙醇 冰醋酸 小心均匀加热3min 5min 1 该学生所设计的装置图及所采取的实验操作中 错误的是 填下列选项的标号 a 乙试管中的导管插入溶液中b 乙中用naoh溶液吸收乙酸乙酯c 先加浓硫酸后加乙醇 冰醋酸 2 需小心均匀加热的原因是 3 从反应后的混合物中提取乙酸乙酯 宜采用的简便方法是 填下列选项的标号 a 蒸馏b 渗析c 分液d 过滤e 结晶 4 写出反应过程中的化学方程式 5 生成乙酸乙酯的反应是可逆反应 反应物不能完全转化为生成物 反应一段时间后 就达到了该反应的限度 即达到化学平衡状态 下列描述能说明该反应已达到化学平衡状态的是 填序号 单位时间里 生成1mol乙酸乙酯 同时生成1mol水 单位时间里 生成1mol乙酸乙酯 同时生成1mol乙酸 单位时间里 消耗1mol乙醇 同时消耗1mol乙酸 正反应的速率与逆反应的速率相等 混合物中各物质的浓度不再变化 解析 1 选a c 做制取乙酸乙酯的实验时 应先加乙醇和乙酸 最后加浓硫酸 用饱和na2co3溶液吸收乙酸乙酯且乙中导管不能插入饱和碳酸钠溶液中 2 加热温度不能太高 是为了避免乙醇 乙酸的挥发和发生碳化 3 乙酸乙酯在na2co3饱和溶液中溶解度很小 密度比水小 用分液的方法就可以将乙酸乙酯与溶液分开 4 ch3cooh ch3ch2ohch3cooch2ch3 h2o 5 单位时间里 生成1mol乙酸乙酯 同时生成1mol水 都表示正反应速率 不能说明到达平衡状态 单位时间里 生成1mol乙酸乙酯表示正反应速率 生成1mol乙酸表示逆反应速率 等于化学计量数之比 说明到达平衡 单位时间里 消耗1mol乙醇 同时消耗1mol乙酸 都表示正反应速率 不能说明到达平衡状态 正反应的速率与逆反