第7章第3节乙醇与乙酸基础课时18乙酸学案测试含答案

基础课时18乙酸学习目标1.掌握乙酸、乙酸乙酯的分子结构,理解羧基、酯基的结构特征。2.知道乙酸的物理性质,了解乙酸的酸性、酯化反应等化学性质。3.能举例说明乙酸在生产、生活中的应用,了解有机物与生产生活的紧密联系。一、乙酸的物理性质、结构及弱酸性(一)知识梳理1.物理性质乙酸俗称醋酸,是有强烈气味的无色液体,易溶于和乙醇。当温度低于熔点时,乙酸可凝结成类似冰一样的晶体,所以纯净的乙酸又叫。(乙酸的熔点为16.6℃,冬天可用温水浴浸泡后,待冰醋酸熔化后再用倾倒法取出少量醋酸。)

2.分子结构分子式结构简式结构式C2H4O2CH3COOH官能团球棍模型空间填充模型或

3.乙酸的酸性乙酸是一种重要的有机酸,具有酸性,电离方程式为,

滴入紫色石蕊溶液,溶液变。

(二)互动探究乙酸是一种重要的有机酸,酸性强于碳酸。【问题讨论】问题1食醋中含有乙酸,可以清除水壶中的少量水垢(主要成分是碳酸钙),这是利用乙酸的什么性质?请写出相关反应的化学方程式。

问题2你能设计实验比较乙酸与碳酸的酸性强弱吗?(画出简单实验装置图并分析现象并结合化学方程式分析实验结论)如何用简单方法比较盐酸与醋酸的酸性强弱?

问题3根据酸的通性,写出乙酸与①Na、②NaOH、③Na2O、④NaHCO3反应的化学方程式。

【探究归纳】1.乙酸、水、乙醇、碳酸的性质比较名称乙酸水乙醇碳酸分子结构CH3COOHH—OHC2H5OH与羟基直接相连的原子或原子团—HC2H5—遇石蕊溶液变红不变红不变红变红与Na反应反应反应反应与NaOH反应不反应不反应反应与Na2CO3反应—不反应反应与NaHCO3反应—不反应不反应羟基氢的活泼性强弱CH3COOH>H2CO3>H2O>C2H5OH2.定量规律(1)能与金属钠反应的有机物含有—OH或—COOH,反应关系为2molNa~2mol羟基~1molH2或2molNa~2mol羧基~1molH2。(2)能与NaHCO3和Na2CO3反应生成CO2的有机物一定含有—COOH,反应关系为1molNaHCO3~1mol羧基~1molCO2或1molNa2CO3~2mol羧基~1molCO2。1.醋酸是常用的调味品。下列关于醋酸化学用语表述不正确的是()A.键线式:B.结构式:C.最简式:CH2OD.空间填充模型: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.可用紫色石蕊溶液鉴别乙醇和乙酸D.1mol乙酸分别与足量Na和NaHCO3反应生成1molH2和1molCO23.柠檬中含有大量的柠檬酸,因此被誉为“柠檬酸仓库”。柠檬酸的结构简式为,则1mol柠檬酸分别与足量的金属钠和NaOH溶液反应,最多可消耗Na和NaOH的物质的量分别为()A.2mol、2mol B.3mol、4molC.4mol、3mol D.4mol、4mol二、乙酸的典型性质——酯化反应(一)知识梳理1.酯化反应(1)实验探究实验装置实验操作在一支试管中加入3mL乙醇,然后边振荡试管边慢慢加入2mL浓硫酸和2mL乙酸,再加入几片碎瓷片。连接好装置,用酒精灯小心加热,将产生的蒸气经导管通到饱和Na2CO3溶液的液面上实验现象饱和Na2CO3溶液的液面上有透明的不溶于水的产生,且能闻到味

化学方程式(2)酯化反应:酸与醇反应生成的反应;反应特点是反应且比较慢。

2.酯(1)酯:羧酸分子羧基中的被—OR取代后的一类有机物,乙酸乙酯是酯类物质的一种,其官能团为(或—COOR)。

(2)物理性质低级酯密度比水,易溶于有机溶剂,具有一定的挥发性,具有气味。

(3)用途①作香料:如作饮料、糖果、化妆品中的香料。②作有机溶剂。(二)互动探究根据教材实验室制取乙酸乙酯的实验,思考以下问题。【问题讨论】问题1加入药品时,为什么不先加浓H2SO4,然后再加乙醇和乙酸?

问题2用酒精灯加热的目的是什么?加热前,大试管中常加入几片碎瓷片,目的是什么?在酯化反应实验中为什么加热温度不能过高?如何对实验进行改进?(乙酸乙酯的沸点为77℃)

问题3装置中长导管的作用是什么?导管末端为什么不能伸入饱和Na2CO3溶液中?如何分离碳酸钠溶液和乙酸乙酯?

问题4同位素示踪法是分析化学反应机理的有力手段,用18O标记乙醇分子中的氧原子(即CH3CH218OH)。反应结束后,只在乙醇和乙酸乙酯中检测到18O

【探究归纳】1.酯化反应(1)反应特点:酯化反应是可逆反应,乙酸乙酯会与水发生水解反应生成乙酸和乙醇。(2)反应机理(乙醇中含有示踪原子)用含示踪原子18O的乙醇参与反应,生成的产物中,只有乙酸乙酯中含有18O,反应的原理应如下所示:在反应中,乙酸断裂的是C—O单键,乙醇断裂的是O—H单键,即酸脱羟基醇脱氢,所以酯化反应也属于取代反应。2.实验中浓H2SO4的作用:催化剂(加快反应速率)和吸水剂(除去反应的副产物水,提高反应物的转化率,提高酯的产率)。3.饱和Na2CO3溶液的作用:降低乙酸乙酯的溶解度,便于分层,得到酯;与挥发出来的乙酸反应;溶解挥发出来的乙醇。1.在制备和提纯乙酸乙酯的实验过程中,下列操作未涉及的是()2.实验室采用如图所示装置制备乙酸乙酯,实验结束后,取下盛有饱和碳酸钠溶液的试管,再沿该试管内壁缓缓加入紫色石蕊溶液1mL,发现紫色石蕊溶液存在于饱和碳酸钠溶液层与乙酸乙酯液层之间(整个过程不振荡试管),下列有关实验的描述,不正确的是()A.制备的乙酸乙酯中混有乙酸和乙醇杂质B.该实验中浓硫酸的作用是催化和吸水C.饱和碳酸钠溶液主要作用是降低乙酸乙酯的溶解度及吸收乙醇和乙酸D.石蕊层为三层,由上而下是蓝、紫、红3.某研究小组用如图所示装置制取乙酸乙酯,请回答下列问题:(1)为防止试管a中液体实验时发生暴沸,加热前应采取的措施为

。

(2)装置中的球形干燥管除起冷凝作用外,它的另一重要作用是。

(3)试管b中饱和碳酸钠溶液的作用除了溶解乙醇,还有,。

(4)待试管b收集到一定量产物后停止加热,撤去试管b并用力振荡试管b,静置后试管b中所观察到的实验现象:

。

:课后完成第七章基础课时18基础课时18乙酸一、(一)1.刺激性水冰醋酸2.—COOH3.CH3COOHCH3COO-+H+红色(二)问题1酸性;2CH3COOH+CaCO3(CH3COO)2Ca+H2O+CO2↑。问题2,烧瓶中有气泡产生,试剂瓶中澄清石灰水变浑浊。2CH3COOH+Na2CO32CH3COONa+H2O+CO2↑、Ca(OH)2+CO2CaCO3↓+H2O碳酸的酸性弱于醋酸。可以利用pH计测定0.1mol·L-1的CH3COOH和0.1mol·L-1的盐酸的pH,盐酸的pH小,或利用电导仪测定浓度均为0.1mol·L-1的醋酸和盐酸的电导率,可得酸性:HCl>CH3COOH。问题3①与Na反应:2CH3COOH+2Na—→2CH3COONa+H2↑;②与NaOH反应:CH3COOH+NaOH—→CH3COONa+H2O;③与Na2O反应:2CH3COOH+Na2O—→2CH3COONa+H2O;④与NaHCO3反应:CH3COOH+NaHCO3—→CH3COONa+CO2↑+H2O。对点训练1.B[A项,醋酸的键线式为;B项,结构式是共用电子对用短线表示,醋酸的结构式为;C项,最简式是化合物分子中各元素的原子个数比的最简关系式,醋酸的最简式是CH2O;D项,空间填充模型体现的是组成该分子的原子间的大小、分子的空间结构、原子间的连接顺序等,图示为醋酸的空间填充模型。]2.D[A项,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等碳酸盐溶液反应产生CO2;B项,醋酸具有酸的通性,能与Na反应产生H2,且由于醋酸中羧基上的H比乙醇中羟基上的H更活泼,故与钠反应醋酸更剧烈;C项,乙酸具有弱酸性,能使紫色石蕊溶液变红,而乙醇无现象,可鉴别乙醇和乙酸;D项,金属钠和NaHCO3分别与乙酸之间的反应关系为2Na~2CH3COOH~H2;NaHCO3~CH3COOH~CO2。1mol乙酸充分反应生成0.5molH2和1molCO2。]3.C[由柠檬酸的结构简式可知,1mol柠檬酸分子中含有1mol羟基和3mol羧基,羟基和羧基都能与金属钠发生反应,因此1mol柠檬酸最多消耗4molNa;羧基能与NaOH溶液反应,而羟基不能和NaOH溶液反应,故消耗NaOH的物质的量最多为3mol,C项正确。]二、(一)1.(1)油状液体香CH3COOH+H—O—C2H5CH3COOC2H5+H2O(2)酯和水可逆2.(1)羟基酯基(2)小芳香(二)问题1浓H2SO4的密度大于乙醇和乙酸的密度,而且混合时会放出大量的热,为了防止暴沸,实验中先加入乙醇,然后边振荡试管边缓慢地加入浓H2SO4和乙酸。问题2加快反应速率;将生成的乙酸乙酯及时蒸出,有利于乙酸乙酯的生成。防止暴沸。加热温度不能过高,尽量减少乙醇和乙酸的挥发,提高乙酸和乙醇的转化率。对实验的改进方法是水浴加热。问题3长导管起到导气、冷凝的作用。为了防止实验产生倒吸现象。分液,两种液体互不相溶,混合后出现分层现象,用分液漏斗将乙酸乙酯分离出来。问题4CH3CO—18OCH2CH3+H2O,由题意可知,反应后的溶液中只在乙醇和乙酸乙酯中检测到18O,则说明反应时,乙酸断开碳氧单键,乙醇断开氢氧键。对点训练1.D[A是生成乙酸乙酯的操作,B是收集乙酸乙酯的操作,C是分离乙酸乙酯的操作。D是蒸发操作,在生成和纯化乙酸乙酯的实验过程中未涉及。]2.D[因为乙醇、乙酸都易挥发,所以制取的乙酸乙酯中含有乙醇和乙酸杂质,A正确;制取乙酸乙酯的实验中,浓硫酸的作用就是催化剂和吸水剂,B正确;乙酸乙酯在饱和碳酸钠溶液中的溶解度小于在水中的溶解度,同时碳酸钠溶液可以吸收乙醇与乙酸,C正确;紫色石蕊处于中间位置,乙酸乙酯中混有的乙酸使石蕊变红色,所以上层为红色,中间为紫色,碳酸钠溶液呈碱性,所以下层为蓝色,D错误。]3.(1)加入碎瓷片