新教材高中化学学案专题8第2单元第2课时乙酸

第2课时乙酸发展目标体系构建1.能识别乙酸结构中起关键作用的原子或原子团，并将其与整体进行联系，预测羧酸类物质的有关性质。2．认识乙酸对人类生活和生命活动的重要意义。一、乙酸的物理性质与组成和结构1．乙酸的物理性质俗名颜色状态气味溶解性挥发性醋酸无色液体强烈刺激性易溶于水和乙醇易挥发乙酸的熔点为16.6℃，冬天如何从盛有冰醋酸的试剂瓶中取出少量醋酸？[提示]用温水浸泡后，待冰醋酸熔化后再用倾倒法取出少量醋酸即可。2．组成与结构二、乙酸的化学性质1．乙酸是一种弱酸实验设计：根据下列提供的药品，设计实验证明乙酸的酸性。[药品：Na2CO3、乙酸溶液、紫色石蕊试液](1)乙酸能使紫色石蕊试液变红；(2)2CH3COOH＋Na2CO3→2CH3COONa＋H2O＋CO2↑。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：2CH3COOH＋CaCO3→(CH3COO)2Ca＋H2O＋CO2↑；该反应的发生可以说明CH3COOH的酸性比H2CO3的酸性强。2．酯化反应(1)乙酸与乙醇反应的化学方程式为CH3COOH＋CH3CH2OHCH3COOC2H5＋H2O，醇和酸作用生成酯和水的反应叫作酯化反应。(2)乙酸和乙醇的反应机理(即酯化反应的实质是酸脱羟基醇脱羟基氢)。烹制鱼时，添加一些醋和酒，能够使鱼肉更加美味，利用所学化学知识解释其原理是什么。[提示]醋中的乙酸和酒中的乙醇会发生酯化反应生成乙酸乙酯：CH3COOH＋C2H5OHCH3COOC2H5＋H2O。乙酸乙酯是无色透明液体，具有芳香气味，在一定程度上可以起到提香的作用。1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)乙醇和乙酸的酯化反应属于取代反应。 (√)(2)乙醇、乙酸均能与钠反应放出H2，二者分子中官能团相同。 (×)(3)制取乙酸乙酯时，适当增大乙醇的浓度，可使乙酸完全反应。 (×)(4)制备乙酸乙酯时可用热的NaOH溶液收集产物以除去其中的乙酸。 (×)2．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，乙酸分子中羧基上的氢原子跟醇分子中的羟基结合成水D[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。]3．某有机物的结构简式为HOOC—CH=CHCH2OH。(1)请写出该有机物所含官能团的名称：________、________、________。(2)验证该有机物中含有—COOH官能团常采用的方法是______________________________________________________________________________，产生的现象为____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________[答案](1)羟基羧基碳碳双键(2)用少量的新制Cu(OH)2悬浊液与之反应沉淀溶解(或其他合理答案)探究乙酸酯化反应的机理(素养养成——宏观辨识与微观探析)在一支试管中加入3mL无水乙醇，然后边振荡试管，边慢慢加入2mL98%的浓硫酸和2mL冰醋酸，按如图装置进行实验(用酒精灯小心加热试管3～5min，产生的蒸气经导管通到饱和Na2CO3溶液的液面上方)，观察右边试管中的现象并闻气味。[问题1]右边试管中可观察到什么现象并闻到什么气味？[提示]饱和Na2CO3溶液的液面上有油状液体，且能闻到香味。[问题2]做对照实验：右边试管中不盛放饱和Na2CO3溶液而是浸在盛有冷水的烧杯中，其他装置和操作相同。(1)实验结束后闻到香味了吗？可能的原因是什么？[提示]没有闻到香味；乙酸乙酯的香味被挥发出来的乙酸的强烈刺激性气味掩盖了。(2)乙酸和乙醇在浓硫酸作用下加热生成乙酸乙酯，化学方程式为CH3COOH＋CH3CH2OHCH3COOCH2CH3＋H2O。该反应中的水是由氢原子和羟基结合而得，试猜想该反应的历程，并提出验证猜想的方法。[提示]该反应的历程是酸去羟基醇去羟基氢。酯化反应的反应机理可用示踪原子法来证明：若用含18O的乙醇和不含18O的乙酸反应，可以发现所生成的乙酸乙酯分子里含有18O原子，而水分子中不含18O原子，这说明酯化反应的一般过程是羧酸分子中的—OH与醇分子中—OH上的氢原子结合生成水，其余部分结合生成酯：酯化反应实验(1)实验装置：(2)导气管末端未伸入液面以下是为了防止倒吸。(3)饱和Na2CO3溶液的作用：①与挥发出来的乙酸发生反应，生成可溶于水的乙酸钠，便于闻乙酸乙酯的香味。②溶解挥发出来的乙醇。③减小乙酸乙酯在水中的溶解度，使液体分层，便于得到酯。(4)酯化反应实验中的四个注意问题：①注意防暴沸：反应试管中常加入几片碎瓷片或沸石，以防止暴沸。②注意浓硫酸的作用：催化剂、吸水剂。③注意试剂的添加顺序：不能先加浓硫酸，以防止液体飞溅；通常的顺序是乙醇→浓硫酸→乙酸。④注意酯的分离：对于生成的酯，通常用分液漏斗进行分液，将酯和饱和碳酸钠溶液分离。1．制取乙酸乙酯的装置正确的是()A[玻璃导管不能插入到液面以下，以防止倒吸；不能用NaOH溶液，应用Na2CO3溶液。]2．“酒是陈的香”，就是因为酒在储存过程中生成了有香味的乙酸乙酯。在实验室我们也可以用如图所示的装置制取乙酸乙酯。回答下列问题：(1)写出制取乙酸乙酯反应的化学方程式是___________________________________________________________________________________________。(2)浓硫酸的作用是：①________；②________。(3)装置中通蒸气的导管要插在饱和碳酸钠溶液的液面上，不能插入溶液中，目的是防止________________________________________。(4)若要把制得的乙酸乙酯分离出来，应采用的实验操作是_________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)某同学将收集到的乙酸乙酯滴入饱和NaHCO3溶液中，观察到有少量气泡产生，可得出的结论是______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________，该过程中发生反应的化学方程式是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。[解析](1)实验室制取乙酸乙酯反应的化学方程式为。(2)浓硫酸的作用是催化作用和吸水作用。(3)由于生成的乙酸乙酯中含有乙醇和乙酸，乙醇和乙酸与水互溶，则装置中通蒸气的导管要插在饱和碳酸钠溶液的液面上，不能插入溶液中，目的是防止倒吸。(4)乙酸乙酯不溶于水，因此需要利用饱和碳酸钠溶液除去乙醇和乙酸；若要把制得的乙酸乙酯分离出来，应采用的实验操作是用饱和碳酸钠溶液承接蒸馏出的乙酸乙酯，再分液。(5)某同学将收集到的乙酸乙酯滴入饱和NaHCO3溶液中，观察到有少量气泡产生，这说明乙酸乙酯中含有乙酸，该过程中发生反应的化学方程式是CH3COOH＋NaHCO3=CH3COONa＋CO2↑＋H2O。[答案](1)(2)催化作用吸水作用(3)倒吸(4)用饱和碳酸钠溶液承接蒸馏出的乙酸乙酯，再分液(5)乙酸乙酯中含有乙酸CH3COOH＋NaHCO3=CH3COONa＋CO2↑＋H2O1．酒精和醋酸是生活里的常用品，下列方法不能将二者鉴别开的是()A．闻气味B．分别用来浸泡水壶中的水垢C．分别滴加NaOH溶液D．分别滴加紫色石蕊溶液C[A项，酒精和乙醇气味不同，可用闻气味的方法鉴别；B项，水垢的成分是CaCO3和Mg(OH)2，可溶于醋酸但不与酒精反应，可鉴别；C项，酒精和NaOH溶液不反应，醋酸和NaOH溶液反应，但无明显现象，不能鉴别；D项，醋酸使紫色石蕊溶液变红，但酒精不能，可鉴别。]2．在3支试管中分别放有：①1mL乙酸乙酯和3mL水②1mL溴苯和3mL水③1mL乙酸和3mL水。下图中3支试管从左到右的排列顺序为()A．①②③ B．①③②C．②①③ D．②③①D[几种液体的密度：ρ(溴苯)>ρ(水)>ρ(乙酸乙酯)；溶解性：溴苯和乙酸乙酯不溶于水，而乙酸与水混溶。可知三支试管的排列顺序为②③①。]3．盆栽鲜花施用S­诱抗素制剂可以保证鲜花盛开。S­诱抗素的分子结构简式如图所示，下列关于该分子的说法正确的是()A．含有碳碳双键、羟基、羰基、羧基B．含有苯环、羟基、羰基、羧基C．含有羟基、羰基、羧基、酯基D．含有碳碳双键、苯环、羟基、羰基A[由S­诱抗素的结构简式可知，该有机物的结构中存在3个碳碳双键、1个羰基、1个(醇)羟基、1个羧基，A项正确；结构中只有一个六元环，无苯环结构，故B、D项错误；分子中无酯基，C项错误。]4．乙酸分子的结构式为，下列反应及断键部位正确的是()①乙酸的电离，是①键断裂②乙酸与乙醇发生酯化反应，是②键断裂③在红磷存在时，Br2与CH3COOH的反应：CH3COOH＋Br2eq\o(→,\s\up10(红磷))CH2Br—COOH＋HBr，是③键断裂④乙酸变成乙酸酐的反应：2CH3COOH→＋H2O，是①②键断裂A．①②③ B．①②③④C．②③④ D．①③④B[乙酸电离出H＋时，断裂①键；在酯化反应时酸脱羟基，断裂②键；与Br2反应时，溴原子取代了甲基上的氢，断裂③键；生成乙酸酐的反应中，一个乙酸分子断①键，另一个乙酸分子断②键。所以B项正确。]5．酸牛奶中含有乳酸，其结构简式为，试写出：(1)乳酸跟足量金属钠反应的化学方程式：________________________________________________________________________________________。(2)乳酸跟少量碳酸氢钠反应的化学方程式：______________________________________