2024版新教材高中化學(xué)專題8有機(jī)化合物的獲得與應(yīng)用第二單元食品中的有機(jī)化合物第2課時(shí)乙酸學(xué)生用書蘇教版必修第二冊

第2課時(shí)乙酸新課程標(biāo)準(zhǔn)1．掌握乙酸的結(jié)構(gòu)，認(rèn)識乙酸的官能團(tuán)。2．掌握乙酸的化學(xué)性質(zhì)及相關(guān)實(shí)驗(yàn)，能書寫相關(guān)化學(xué)方程式。學(xué)業(yè)質(zhì)量水平合格性要求1.能從羧基和羥基的視角認(rèn)識酯化反應(yīng)，掌握酯化反應(yīng)原理。(水平1)2．利用羧基、碳碳雙鍵、羥基等官能團(tuán)的性質(zhì)特點(diǎn)推測物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及變化，知道有機(jī)化合物之間在一定條件下是可以轉(zhuǎn)化的。(水平2)等級性要求能設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證醋酸及碳酸的酸性強(qiáng)弱。酯化反應(yīng)條件的選擇，并基于實(shí)驗(yàn)事實(shí)得出結(jié)論提出看法。(水平3)圖說考點(diǎn)基礎(chǔ)知識——自學(xué)·思記·嘗試[新知預(yù)習(xí)]一、乙酸的組成和結(jié)構(gòu)二、乙酸的性質(zhì)1．物理性質(zhì)俗名顏色狀態(tài)氣味溶解性揮發(fā)性________色____體強(qiáng)烈刺激性氣味____溶于水____揮發(fā)當(dāng)溫度低于16.6℃時(shí)，乙酸凝結(jié)成像冰一樣的晶體，故又稱________。2．乙酸的化學(xué)性質(zhì)(1)【實(shí)驗(yàn)1】乙酸的酸性實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論向試管中加入3mL稀醋酸溶液，再滴加石蕊試液試管中石蕊試液由紫色變成紅色稀醋酸溶液呈酸性向試管中加入3mL稀醋酸溶液，再滴加碳酸鈉溶液試管中立即產(chǎn)生無色無味的氣泡稀醋酸溶液呈酸性，醋酸能電離出H＋，且酸性比碳酸強(qiáng)總結(jié)：乙酸是一種重要的有機(jī)酸，其酸性強(qiáng)于碳酸，但仍屬于弱酸，電離方程式為CH3COOH?CH3COO－＋H＋，具有酸的通性。反應(yīng)現(xiàn)象或化學(xué)方程式與酸堿指示劑反應(yīng)使紫色石蕊試液變紅與活潑金屬反應(yīng)2CH3COOH＋Zn→(CH3COO)2Zn＋H2↑與堿性氧化物反應(yīng)CuO＋2CH3COOH→(CH3COO)2Cu＋H2O與堿反應(yīng)Cu(OH)2＋2CH3COOH→(CH3COO)2Cu＋2H2O與弱酸鹽反應(yīng)CaCO3＋2CH3COOH→(CH3COO)2Ca＋CO2↑＋H2O應(yīng)用：食醋除水垢(2)乙酸的酯化反應(yīng)①【實(shí)驗(yàn)2】乙酸的酯化反應(yīng)實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)步驟向一支試管中加入3mL乙醇，然后邊振蕩試管，邊慢慢加入2mL98%的濃硫酸和2mL冰醋酸，按如圖所示連接好裝置。用酒精燈小心加熱試管3～5min，產(chǎn)生的蒸氣經(jīng)導(dǎo)管通到飽和Na2CO3溶液的液面上方實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象飽和Na2CO3溶液的液面上有無色、透明、不溶于水的油狀液體產(chǎn)生，并可聞到香味實(shí)驗(yàn)結(jié)論在濃硫酸存在并加熱的條件下，乙醇和乙酸發(fā)生反應(yīng)，生成有濃郁香味、不易溶于水的油狀液體——乙酸乙酯化學(xué)方程式特別提醒乙醇與乙酸酯化反應(yīng)實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)1．試劑加入順序：先往試管中加入乙醇，然后邊振蕩試管邊慢慢加入濃硫酸和乙酸。若先加入濃硫酸再加入其他物質(zhì)，其他物質(zhì)會浮在濃硫酸的上面，濃硫酸溶于乙醇或乙酸會放出大量的熱而使液體飛濺。2．濃硫酸的作用：催化劑、吸水劑。3．飽和Na2CO3溶液的作用(1)通過Na2CO3與乙酸反應(yīng)除去混在乙酸乙酯中的乙酸；(2)溶解揮發(fā)出來的部分乙醇；(3)乙酸乙酯在飽和Na2CO3溶液中的溶解度很小，便于分層、收集。4．乙酸乙酯的分離：用分液法。從分液漏斗的下口流出水溶液，再從上口倒出上層的乙酸乙酯。②酯化反應(yīng)定義屬于取代反應(yīng)醇和某些酸作用生成酯和水的反應(yīng)叫作酯化反應(yīng)包括有機(jī)羧酸和無機(jī)含氧酸(如硝酸：HO—NO2)特點(diǎn)可逆反應(yīng)機(jī)理通常用同位素示蹤法來探究酯的形成過程。如用含18O的乙醇與乙酸發(fā)生反應(yīng)，可以發(fā)現(xiàn)生成物乙酸乙酯分子中含有18O，也就是說，酯化反應(yīng)的一般過程是羧酸分子中的羥基(—OH)與醇分子中羥基上的氫原子結(jié)合成水，其余部分結(jié)合成酯：?學(xué)而思1．乙酸是醋的主要成分，而醋幾乎貫穿了整個(gè)人類的文明史。乙酸發(fā)酵的細(xì)菌(醋酸桿菌)能在世界的每個(gè)角落發(fā)現(xiàn)，每個(gè)民族在釀酒的時(shí)候，不可避免會發(fā)現(xiàn)醋——它是這些酒精飲料暴露于空氣后的自然產(chǎn)物。如中國就有杜康的兒子黑塔因釀酒時(shí)間過長得到醋的說法。醋酸有抗菌消炎的作用，可預(yù)防感冒。在“流感”發(fā)病季節(jié)，房間用醋熏一熏，可使空氣消毒，預(yù)防感冒。(1)我們?yōu)槭裁茨芎苋菀茁劦綇N房里的醋味？(2)乙酸跟乙醇都含有羥基，二者的化學(xué)性質(zhì)相同嗎？2．教材【實(shí)驗(yàn)2】利用了乙醇與乙酸反應(yīng)制取乙酸乙酯。1mol乙醇與1mol乙酸反應(yīng)能否生成1mol乙酸乙酯？3．“舌尖上的中國”在央視上的熱播，讓廚房再次成為人們施展廚藝的地方。大多數(shù)廚師有個(gè)共同經(jīng)驗(yàn)：炒菜時(shí)又加料酒又加醋，可使菜變得香美可口，你知道這是為什么嗎？[即時(shí)自測]1．判斷正誤，正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”(1)乙酸分子中含有和—OH兩種官能團(tuán)。()(2)乙酸的結(jié)構(gòu)簡式可以寫成CH3COOH或COOHCH3。()(3)可用紫色石蕊試液鑒別乙醇和乙酸。()(4)乙酸是一種常見的弱酸，不能用來除去鍋爐中的水垢(以CaCO3為主)。()(5)乙醇和乙酸分子中都含有羥基，因此屬于同一類別。()(6)在酯化反應(yīng)實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)先加入濃硫酸，然后邊振蕩試管，邊加入乙醇和乙酸。()(7)制取乙酸乙酯時(shí)，適當(dāng)增大乙醇的用量，可使乙酸完全反應(yīng)。()(8)酯化反應(yīng)一定為取代反應(yīng)。()(9)制取乙酸乙酯時(shí)，導(dǎo)管應(yīng)插入飽和碳酸鈉溶液中。()(10)醇和酸在一定條件下的反應(yīng)都是酯化反應(yīng)。()(11)乙酸乙酯是有特殊香味的、易溶于水的無色液體。()(12)在酯化反應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，可用稀硫酸代替濃硫酸。()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(jī)酸，常溫下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(gè)氫原子，所以乙酸是四元酸C.無水乙酸又稱冰醋酸，它是純凈物D.乙酸易溶于水和乙醇3．1mol乙醇(其中的氧用18O標(biāo)記)在濃硫酸存在并加熱的條件下與足量乙酸充分反應(yīng)。下列敘述錯(cuò)誤的是()A.生成的乙酸乙酯中含有18OB.生成的水分子中不含18OC.可能生成40g乙酸乙酯D.可能生成90g乙酸乙酯4．下列說法中不正確的是()A.羧基是乙酸的官能團(tuán)，羥基是乙醇的官能團(tuán)B.乙酸能和碳酸鈉反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w，說明乙酸的酸性強(qiáng)于碳酸C.乙醇能與鈉反應(yīng)，也能使酸性KMnO4溶液褪色D.乙酸不與鈉反應(yīng)，也不能使酸性KMnO4溶液褪色5．乙烯是一種重要的化工原料，以乙烯為原料衍生出部分化工產(chǎn)品的反應(yīng)如下(部分反應(yīng)條件已略去)：請回答下列問題：（1）A的化學(xué)名稱是；（2）B和A反應(yīng)生成C的化學(xué)方程式為，該反應(yīng)的類型為。技能素養(yǎng)——合作·探究·分享例1探究水、乙醇、碳酸、乙酸分子中羥基的活潑性。將四種物質(zhì)分別置于四支試管中，并編號①H—OH，②CH3CH2OH，（1）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：操作現(xiàn)象結(jié)論（－OH中氫原子活潑性順序）四種物質(zhì)各取少量于試管中，各加入紫色石蕊溶液兩滴③、④變紅，其他不變在③、④試管中，各加入少量碳酸鈉溶液④中產(chǎn)生氣體在①、②中各加入少量金屬鈉①產(chǎn)生氣體，反應(yīng)迅速；②產(chǎn)生氣體，反應(yīng)緩慢（2）實(shí)驗(yàn)結(jié)論總結(jié)：羥基氫的活潑性：________________________________________________________________________。例2某學(xué)習(xí)小組在實(shí)驗(yàn)室制取乙酸乙酯的主要步驟如下：①配制2mL濃硫酸、3mL乙醇（含18O）和2mL乙酸的混合溶液。②按如圖連接好裝置并加入混合液，用小火均勻加熱3～5min。③待試管乙收集到一定量產(chǎn)物后停止加熱，撤出試管乙用力振蕩，然后靜置待分層。④分離出乙酸乙酯，洗滌、干燥?；卮饐栴}：（1）裝置中球形干燥管，除起冷凝作用外，另一重要作用是。（2）步驟②安裝好實(shí)驗(yàn)裝置，加入藥品前還應(yīng)檢查。（3）反應(yīng)中濃硫酸的作用是；寫出能表示18O位置的制取乙酸乙酯的化學(xué)方程式：。（4）上述實(shí)驗(yàn)中飽和碳酸鈉溶液的作用是（填字母）。a．中和乙酸并吸收乙醇b．中和乙酸和乙醇c．減少乙酸乙酯的溶解d．加速酯的生成，提高其產(chǎn)率（5）步驟③所觀察到的現(xiàn)象是；從試管乙中分離出乙酸乙酯的實(shí)驗(yàn)操作名稱是。例3某化學(xué)興趣小組另外設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)分離含少量乙醇和乙酸的乙酸乙酯粗產(chǎn)品，下圖是操作步驟流程圖。（1）a、b分別是什么試劑？（2）指出分離方法Ⅰ、分離方法Ⅱ的名稱。關(guān)鍵能力歸納提升一、乙酸、碳酸、水和乙醇性質(zhì)的比較物質(zhì)乙醇水碳酸乙酸羥基氫的活潑性逐漸增強(qiáng)電離程度不電離部分電離部分電離部分電離酸堿性—中性弱酸性弱酸性與Na√√√√與NaOH××√√與NaHCO3×××√（說明：√表示反應(yīng)，×表示不反應(yīng)）狀元隨筆在有機(jī)化學(xué)中通常利用羧酸的弱酸性鑒別羧基、常用的試劑是（1）紫色石蕊溶液（溶液變紅），（2）碳酸鈉溶液或碳酸氫鈉溶液（產(chǎn)生無色氣體），（3）新制氫氧化銅懸濁液（藍(lán)色絮狀沉淀溶解）。二、酯化反應(yīng)1.酯化反應(yīng)原理酸和醇反應(yīng)生成酯和水的反應(yīng)叫做酯化反應(yīng)。其反應(yīng)原理如下：發(fā)生酯化反應(yīng)時(shí)，“酸脫羥基，醇脫氫”。酯的結(jié)構(gòu)式是2.實(shí)驗(yàn)裝置及注意事項(xiàng)狀元隨筆酯化反應(yīng)的特點(diǎn)：a．酯化反應(yīng)屬于可逆反應(yīng)，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率不能為100%。b．加熱的溫度不能過高，目的是盡量減少乙酸、乙醇的揮發(fā)，提高乙酸、乙醇的轉(zhuǎn)化率。課堂檢測——夯實(shí)·測控·演練1.李時(shí)珍《本草綱目》“酸溫。散解毒，下氣消食……少飲和血行氣……”中醫(yī)學(xué)認(rèn)為，蛔蟲“得酸則伏”，故吃醋可緩解蛔蟲病引起的胃腸絞痛。下列物質(zhì)中，在一定條件下能與醋酸發(fā)生反應(yīng)的是（）①食鹽②乙醇③氫氧化銅④金屬鋁⑤氧化鎂⑥碳酸鈣A．①③④⑤⑥ B．②③④⑤⑥C．①②④⑤⑥ D．全部2.酒精和醋酸是生活里的常用品，下列方法不能將二者鑒別開的是（）A．聞氣味B．分別用來浸泡水壺中的水垢看是否溶解C．分別滴加NaOH溶液D．分別滴加紫色石蕊試液3.如圖所示是某有機(jī)物分子的球棍模型，該有機(jī)物中含有C、H、O三種元素，下列關(guān)于該有機(jī)物說法中不正確的是（）A．是食醋的主要成分B．其官能團(tuán)是羧基C．能使酸性KMnO4溶液褪色D．能與堿發(fā)生中和反應(yīng)4.酯化反應(yīng)是有機(jī)化學(xué)中的一類重要反應(yīng)，下列對酯化反應(yīng)理解不正確的是（）A．酯化反應(yīng)的產(chǎn)物只有酯B．酯化反應(yīng)可看成取代反應(yīng)的一種C．酯化反應(yīng)是有限度的D．濃硫酸可作酯化反應(yīng)的催化劑5.可以證明乙酸是弱酸的事實(shí)是（）A．乙酸和水能以任意比例混溶B．1mol·L－1的乙酸水溶液能使紫色石蕊溶液變紅色C．乙酸能與Na2CO3溶液反應(yīng)放出CO2氣體D．在乙酸水溶液中含有未電離的乙酸分子6.檸檬中含有大量的檸檬酸，因此被譽(yù)為“檸檬酸倉庫”。檸檬酸的結(jié)構(gòu)簡式為，則1mol檸檬酸分別與足量的金屬鈉和NaOH溶液反應(yīng)時(shí)，最多可消耗Na和NaOH的物質(zhì)的量分別為（）A．2mol、2molB．3mol、4molC．4mol、3molD．4mol、4mol7.某化學(xué)興趣小組用甲、乙兩套裝置（如下圖所示）進(jìn)行乙酸與乙醇酯化反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，回答以下問題：（1）乙酸和乙醇進(jìn)行酯化反應(yīng)的化學(xué)方程式是：。（2）乙裝置中長玻璃導(dǎo)管c的作用是；冷凝水應(yīng)該從進(jìn)入。（3）甲、乙兩套裝置中效果比較好的裝置是，原因：________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。（4）實(shí)驗(yàn)過程中需要用到的用品及試劑有：①碎瓷片，作用為_________________________________________________________；②乙酸、乙醇以及，該試劑作用為________________________________________________________________________________________________________________________________________________；③試管A和錐形瓶B內(nèi)裝的是，其作用為________________________________________________________________________________________________________________________________________________。第2課時(shí)乙酸基礎(chǔ)知識新知預(yù)習(xí)一、C2H4O2羧基（—COOH）CH3COOH二、1．醋酸無液易易冰醋酸學(xué)而思1．提示：（1）醋酸易揮發(fā)，所以容易聞到醋味。（2）不同。乙酸中的羥基與羰基組成了羧基，化學(xué)性質(zhì)與乙醇不同。2．提示：不能。該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，不能進(jìn)行到底。3．提示：這是因?yàn)榇字械囊宜崤c料酒中的乙醇生成乙酸乙酯。即時(shí)自測1．答案：（1）×（2）×（3）√（4）×（5）×（6）×（7）×（8）√（9）×（10）×（11）×（12）×2．答案：B3．解析：酯化反應(yīng)及斷鍵情況為，該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，故18O存在于反應(yīng)物乙醇和生成物乙酸乙酯中，A、B項(xiàng)正確；若1mol乙醇完全反應(yīng)，則可生成1mol，其質(zhì)量為90g，但酯化反應(yīng)為可逆反應(yīng)，1mol乙醇不可能完全轉(zhuǎn)化為乙酸乙酯，故生成乙酸乙酯的質(zhì)量應(yīng)小于90g，C項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：D4．答案：D5．答案：（1）乙醇（2）CH3CH2OH＋CH3COOHeq\o(,\s\up7(濃H2SO4),\s\do5(△))CH3COOCH2CH3＋H2O酯化反應(yīng)（或取代反應(yīng)）技能素養(yǎng)例1答案：（1）③、④>①、②④>③①>②（2）乙醇<水<碳酸<乙酸例2解析：（1）干燥管一是起冷凝的作用，二是起防倒吸的作用，因?yàn)橐宜岷鸵掖家兹苡谔妓徕c溶液。（2）因?yàn)楫a(chǎn)生蒸氣，因此加藥品前，要檢驗(yàn)裝置的氣密性。（3）酯化反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是酸去羥基，醇去氫，其反應(yīng)方程式為CH3COOH＋C2Heq\o\al(\s\up1(18),\s\do1(5))OHeq\o(,\s\up7(濃硫酸),\s\do5(△))CH3CO18OC2H5＋H2O。（4）乙酸乙酯中混有乙酸和乙醇，乙醇易溶于水，乙酸可以和碳酸鈉反應(yīng)，因此碳酸鈉溶液的作用是除去乙酸、吸收乙醇、降低乙酸乙酯的溶解度，即選項(xiàng)a、c正確。（5）乙酸乙酯是不溶于水的液體，且密度小于水，現(xiàn)象：試管乙中出現(xiàn)液體分層，上層無色，下層為紅色液體，振蕩后下層液體的紅色變淺；采用分液的方法進(jìn)行分離。答案：（1）防止倒吸（2）裝置的氣密性（3）催化劑、吸水劑CH3COOH＋C2Heq\o\al(\s\up1(18),\s\do1(5))OHeq\o(,\s\up7(濃硫酸),\s\do5(△))CH3CO18OC2H5＋H2O（4）ac（5）試管乙中的液體分成上下兩層，上層無色，下層為紅色液體，振蕩后下層液體的紅色變淺分液例3解析：由分離流程可知，所加試劑a為飽和碳酸鈉溶液，分離方法Ⅰ為分液，油層含乙酸乙酯和水，加無水硫酸鈉可吸收水，A為乙酸乙酯；水層含乙醇、乙酸鈉