高三化學(xué)一輪復(fù)習(xí)-有機(jī)化學(xué)-實(shí)驗(yàn)-7-乙酸乙酯的制取 課件

高中化學(xué)總復(fù)習(xí)

選擇性必修三

《有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)》選擇性必修三

有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)-7乙酸乙酯的制取【實(shí)驗(yàn)說明】本實(shí)驗(yàn)屬于有機(jī)化學(xué)中制取羧酸的代表，重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)；重點(diǎn)掌握乙酸乙酯制取的裝置安排、反應(yīng)機(jī)理；掌握該反應(yīng)后應(yīng)學(xué)會(huì)推廣其成鍵規(guī)律，為有機(jī)合成做準(zhǔn)備；【課時(shí)安排】1課時(shí)（2h），根據(jù)掌握程度安排【復(fù)習(xí)建議】無需過多記憶，在練習(xí)題目的同時(shí)加強(qiáng)理解即可【有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)索引】甲烷的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)★★實(shí)驗(yàn)室制乙烯★★★乙炔的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)★★苯的硝化反應(yīng)、溴化反應(yīng)實(shí)驗(yàn)★★★溴乙烷的制取★★★、鹵代烴的制取★★乙醇的工業(yè)制法★★、乙醇的催化氧化實(shí)驗(yàn)★乙酸乙酯的制取★★★肥皂的制取★★糖類★蛋白質(zhì)★乙酸乙酯的理化性質(zhì)（☆）物理性質(zhì)：溶解性：微溶于水，溶于乙醇、丙酮、乙醚、氯仿、苯等多數(shù)有機(jī)溶劑密度：0.902g/cm3外觀：無色液體乙酸乙酯的理化性質(zhì)（☆）化學(xué)性質(zhì)：（了解即可）乙酸乙酯能發(fā)生醇解、氨解、酯交換、還原等一般酯的共同反應(yīng)金屬鈉存在下自行縮合，生成3-羥基-2-丁酮或乙酰乙酸乙酯與Grignard試劑反應(yīng)生成酮，進(jìn)一步反應(yīng)得到叔醇乙酸乙酯對(duì)熱比較穩(wěn)定，290℃加熱8~10小時(shí)無變化通過紅熱的鐵管時(shí)分解成乙烯和乙酸，通過加熱到300~350℃的鋅粉分解成氫、一氧化碳、二氧化碳、丙酮和乙烯，360℃通過脫水的氧化鋁可分解為水、乙烯、二氧化碳和丙酮乙酸乙酯經(jīng)紫外線照射分解生成55%一氧化碳，14%二氧化碳和31%氫或甲烷等可燃性氣體與臭氧反應(yīng)生成乙醛和乙酸氣態(tài)鹵化氫與乙酸乙酯發(fā)生反應(yīng)，生成鹵代乙烷和乙酸其中碘化氫最易反應(yīng)，氯化氫在常溫下則需加壓才發(fā)生分解，與五氯化磷一起加熱到150℃，生成氯乙烷和乙酰氯乙酸乙酯與金屬鹽類生成各種結(jié)晶性的復(fù)合物，這些復(fù)合物溶于無水乙醇而不溶于乙酸乙酯，且遇水容易水解。乙酸乙酯的水解反應(yīng)（★★）乙酸乙酯容易水解，常溫下有水存在時(shí)，也逐漸水解生成乙酸和乙醇添加微量的酸或堿能促進(jìn)水解反應(yīng)乙酸乙酯的堿性水解與酸性水解最大的差別在于，堿性水解是不可逆的，也就是反應(yīng)機(jī)制中可逆的進(jìn)程與不可逆的進(jìn)程乙酸與乙醇發(fā)生可逆反應(yīng)會(huì)生成乙酸乙酯（簡(jiǎn)答題）陳酒很好喝，就是因?yàn)榫浦猩倭康囊宜崤c乙醇反應(yīng)生成具有果香味的乙酸乙酯思考？乙酸乙酯

醇解

氨解

注意：以無水乙酸乙酯和金屬鈉為原料，以過量的乙酸乙酯為溶劑,進(jìn)行Claisen酯縮合而制備乙酰乙酸乙酯（該反應(yīng)高中不考察，如果涉及題目會(huì)給條件）注意成鍵規(guī)律實(shí)驗(yàn)室制取乙酸乙酯（★★★）1-原理：乙酸和乙醇在濃硫酸共熱生成乙酸乙酯和水（酸脫羥基醇脫氫）用同位素示蹤法探究酯化反應(yīng)中的脫水方式。用含有示蹤原子的CH3CH218OH與CH3COOH反應(yīng)，經(jīng)測(cè)定，產(chǎn)物

中含有示蹤原子，說明酯化反應(yīng)的脫水方式是“酸脫羥基醇脫氫”。實(shí)驗(yàn)室制取乙酸乙酯（★★★）2-反應(yīng)條件及其目的①加熱的主要目的是提高反應(yīng)速率，其次是使乙酸乙酯揮發(fā)出來便于收集（使平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)），提高乙醇、乙酸的轉(zhuǎn)化率②加入濃硫酸的目的：一是可以作催化劑，提高反應(yīng)速率；二是可以作吸水劑（濃硫酸可以吸收酯化反應(yīng)中生成的水，降低了生成物的濃度，使平衡向生成乙酸乙酯的方向移動(dòng)），提高乙酸、乙醇的轉(zhuǎn)化率③該反應(yīng)是可逆反應(yīng)，可適當(dāng)增加乙醇的量，增大反應(yīng)物的濃度，可提高乙酸的轉(zhuǎn)化率，使平衡向生成乙酸乙酯的方向移動(dòng)，并增加冷凝回流裝置，以提高乙酸乙酯的產(chǎn)率。④加入碎瓷片的目的是防止液體暴沸（如果加熱后忘加碎瓷片，立即停止加熱，待試管冷卻后再加入）實(shí)驗(yàn)室制取乙酸乙酯（★★★）3-實(shí)驗(yàn)步驟在試管中加3mL乙醇，然后邊搖動(dòng)試管邊慢慢加入2mL濃硫酸和2mL乙酸（or冰醋酸）。按圖示連接實(shí)驗(yàn)裝置。用酒精燈小心均勻地加熱試管3~5min，產(chǎn)生的蒸氣經(jīng)導(dǎo)管通到飽和碳酸鈉溶液的液面上。4-注意事項(xiàng)①加入試劑的順序：乙醇→濃硫酸→乙酸。制取乙酸乙酯時(shí)，為了防止暴沸，密度先小后大，即先加無水乙醇，再加濃硫酸，又為了防止乙酸揮發(fā)，最后加乙酸。②用盛有飽和碳酸鈉溶液的試管收集生成的乙酸乙酯：1）中和乙酸

2）溶解乙醇

3）降低乙酸乙酯的溶解度，有利于酯的分離③為防止倒吸，導(dǎo)管不能插入到碳酸鈉溶液中。（思考：高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)中要求導(dǎo)管入液的是？）④加熱時(shí)要用小火均勻加熱，防止乙醇和乙酸大量揮發(fā)、液體劇烈沸騰。⑤裝置中的長導(dǎo)管起導(dǎo)氣和冷凝作用。（思考：改進(jìn)裝置可以是？）⑥充分振蕩收集產(chǎn)物的試管，然后靜置，待液體分層后，分液得到的上層液體即乙酸乙酯。實(shí)驗(yàn)室制取乙酸乙酯（★★★）5-實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象飽和碳酸鈉溶液的液面上有無色透明的油狀液體產(chǎn)生，并可聞到香味。6-實(shí)驗(yàn)結(jié)論（實(shí)驗(yàn)結(jié)論要有高度概括性：反應(yīng)物+反應(yīng)條件+生成物的物理特征（顏色、水溶性，氣味、形態(tài)））在有濃硫酸存在、加熱的條件下，乙酸與乙醇發(fā)生反應(yīng)，生成無色、透明、微溶于水、有香味的油狀液體。例1-實(shí)驗(yàn)例1-實(shí)驗(yàn)例2-單選例2-單選例2-單選例2-單選【1-單選】【1-單選】【2-單選】【2-單選】【3-單選】【3-單選】【3-單選】【4-單選】【4-單選】【5-單選】【5-單選】【6-單選】【6-單選】【7-單選】【7-單選】【8-單選】【8-單選】【9-單選】【9-單選】【10-實(shí)驗(yàn)】【10-實(shí)驗(yàn)】【10-實(shí)驗(yàn)】【11-實(shí)驗(yàn)】【11-實(shí)驗(yàn)】【11-實(shí)驗(yàn)】【12-實(shí)驗(yàn)】【12-實(shí)驗(yàn)】【12-實(shí)驗(yàn)】【13-單選】【13-單選】【14-單選】【14-單選】【15-單選】【15-單選】【16-單選】【16-單選】【17-單選】【17-單選】【18-單選】【18-單選】【19-單選】【19-單選】工業(yè)生產(chǎn)乙酸乙酯

1-酯化法由乙酸與乙醇在硫酸存在下直接酯化而得，生產(chǎn)工藝上有連續(xù)與間歇之分。

（a）間隙工藝。將乙酸、乙醇和少量的硫酸加入反應(yīng)釜，加熱回流5-6h。然后蒸出乙酸乙酯，并用5%的食鹽水洗滌，氫氧化鈉和氯化鈉混合溶液中和至PH=8。再用氧化鈣溶液洗滌，加無水碳酸鉀干燥。最后蒸餾，收集76-77℃的餾分，即得產(chǎn)品。

(b)連續(xù)工藝。1：1.15（質(zhì)量比）的乙醇和乙酸連續(xù)進(jìn)入酯化塔釜，在硫酸的催化下于105-110℃下進(jìn)行酯化反應(yīng)。生成的乙酸乙酯和水以共沸物的形式從塔頂餾出，經(jīng)冷凝分層后，上層酯部分回流，其余進(jìn)入粗品槽，下層水經(jīng)回收乙酸乙酯后放棄。粗酯經(jīng)脫低沸物塔脫去少量的水后再入精制塔，塔頂可得產(chǎn)品。此工藝較間隙法好。

2-乙醛法乙醛在乙醇鋁催化下生成乙酸乙酯，將乙醛、乙醇鋁等連續(xù)加入兩個(gè)串聯(lián)的反應(yīng)器，于0-20℃下進(jìn)行反應(yīng)，第二反應(yīng)器的出口轉(zhuǎn)化率可達(dá)99.5%以上，然后經(jīng)蒸餾得乙酸乙酯。收率達(dá)95%-96%，此工藝比較經(jīng)濟(jì)?！?0-單選】【21-單選】【21-單選】【21-單選】【22-單選】【22-單選】【23-實(shí)驗(yàn)】【23-實(shí)驗(yàn)】【23-實(shí)驗(yàn)】【24-實(shí)驗(yàn)】【24-實(shí)驗(yàn)】【24-實(shí)驗(yàn)】【24-實(shí)驗(yàn)】【25-單選】【25-單選】

本實(shí)驗(yàn)重點(diǎn)回顧和知識(shí)拓展

乙酸乙酯的制取實(shí)驗(yàn)室制取乙酸乙酯（★★★）1-原理：乙酸和乙醇在濃硫酸共熱生成乙酸乙酯和水（酸脫羥基醇脫氫）用同位素示蹤法探究酯化反應(yīng)中的脫水方式。用含有示蹤原子的CH3CH218OH與CH3COOH反應(yīng)，經(jīng)測(cè)定，產(chǎn)物

中含有示蹤原子，說明酯化反應(yīng)的脫水方式是“酸脫羥基醇脫氫”。實(shí)驗(yàn)室制取乙酸乙酯（★★★）2-反應(yīng)條件及其目的①加熱的主要目的是提高反應(yīng)速率，其次是使乙酸乙酯揮發(fā)出來便于收集（使平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)），提高乙醇、乙酸的轉(zhuǎn)化率②加入濃硫酸的目的：一是可以作催化劑，提高反應(yīng)速率；二是可以作吸水劑（濃硫酸可以吸收酯化反應(yīng)中生成的水，降低了生成物的濃度，使平衡向生成乙酸乙酯的方向移動(dòng)），提高乙酸、乙醇的轉(zhuǎn)化率③該反應(yīng)是可逆反應(yīng)，可適當(dāng)增加乙醇的量，增大反應(yīng)物的濃度，可提高乙酸的轉(zhuǎn)化率，使平衡向生成乙酸乙酯的方向移動(dòng)，并增加冷凝回流裝置，以提高乙酸乙酯的產(chǎn)率。④加入碎瓷片的目的是防止液體暴沸（如果加熱后忘加碎瓷片，立即停止加熱，待試管冷卻后再加入）實(shí)驗(yàn)室制取乙酸乙酯（★★★）3-實(shí)驗(yàn)步驟在試管中加3mL乙醇，然后邊搖動(dòng)試管邊慢慢加入2mL濃硫酸和2mL乙酸（or冰醋酸）。按圖示連接實(shí)驗(yàn)裝置。用酒精燈小心均勻地加熱試管3~5min，產(chǎn)生的蒸氣經(jīng)導(dǎo)管通到飽和碳酸鈉溶液的液面上。4-注意事項(xiàng)①加入試劑的順序：乙醇→濃硫酸→乙酸。制取乙酸乙酯時(shí)，為了防止暴沸，密度先小后大，即先加無水乙醇，再加濃硫酸，又為了防止乙酸揮發(fā)，最后加乙酸。②用盛有飽和碳酸鈉溶液的試管收集生成的乙酸乙酯：1）中和乙酸

2）溶解乙醇

3）降低乙酸乙酯的溶解度，有利于酯的分離③為防止倒吸，導(dǎo)管不能插入到碳酸鈉溶液中。（思考：高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)中要求導(dǎo)管入液的是？）④加熱時(shí)要用小火均勻加熱，防止乙醇和乙酸大量揮發(fā)、液體劇烈沸騰。⑤裝置中的長導(dǎo)管起導(dǎo)氣和冷凝作用。（思考：改進(jìn)裝置可以是？）⑥充分振蕩收集產(chǎn)物的試管，然后靜置，待液體分層后，分液得到的上層液體即乙酸乙酯。實(shí)驗(yàn)室制取乙酸乙酯（★★★）5-實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象飽和碳酸鈉溶液的液面上有無色透明的油狀液體產(chǎn)生，并可聞到香味。6-實(shí)驗(yàn)結(jié)論（實(shí)驗(yàn)結(jié)論要有高度概括性：反應(yīng)物+反應(yīng)條件+生成物的物理特征（顏色、水溶性，氣味、形態(tài)））在有濃硫酸存在、加熱的條件下，乙酸與乙醇發(fā)生反應(yīng)，生成無色、透明、微溶于水、有香味的油狀液體。實(shí)驗(yàn)室制取乙酸乙酯（★★★）思考1：酯化實(shí)驗(yàn)中為什么乙醇要少過量？思考2：酯化實(shí)驗(yàn)中為什么要先加乙醇？思考3：乙酸乙酯在碳酸鈉溶液中不會(huì)水解嗎？（乙酸乙酯在堿性溶液中會(huì)水解）思考4：制取乙酸乙酯時(shí)能否用碳酸氫鈉代替碳酸鈉？思考5：酯化反應(yīng)中濃硫酸不會(huì)水解酯嗎？實(shí)驗(yàn)室制取乙酸乙酯（★★★）思考1：酯化實(shí)驗(yàn)中為什么乙醇要稍過量？該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，乙醇過量可以增加乙酸的利用率（再思考：為什么不增加乙酸提高乙醇的利用率？）答：實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖侵迫∫宜嵋阴?，乙酸乙酯在酸性條件下會(huì)水解

所以我們要盡可能消耗乙酸實(shí)驗(yàn)室制取乙酸乙酯（★★★）思考2：酯化實(shí)驗(yàn)中為什么要先加乙醇？說明：1-該實(shí)驗(yàn)涉及三種藥品（乙醇、濃硫酸、乙酸）2-考慮到實(shí)驗(yàn)安全，濃硫酸不能最先添加

為了避免乙醇和乙酸過早反應(yīng)，濃硫酸也不能最后添加3-因此藥品添加順序：乙醇——濃硫酸——乙酸（教材規(guī)定）//乙酸——濃硫酸——乙醇為什么？①在乙酸中直接加入濃硫酸有令人難以忍受的強(qiáng)烈刺激性氣味（摘自《有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作指南》2017）②乙醇密度小，先加乙醇有利于三種溶液充分混合，利于反應(yīng)進(jìn)行③實(shí)驗(yàn)中真正起催化作用的是氫離子，但是濃硫酸在乙酸中是弱酸，不能夠完全電離，不能起到催化作用實(shí)驗(yàn)室制取乙酸乙酯（★★★）思考3：乙酸乙酯在碳酸鈉溶液中不會(huì)水解嗎？（乙酸乙酯在堿性溶液中會(huì)水解）說明：該實(shí)驗(yàn)需要用到碳酸鈉溶液來除雜，但是乙酸乙酯在堿性溶液中會(huì)水解為什么還要用碳酸鈉溶液？答：雖然碳酸鈉溶液呈堿性，但同濃度下氫氧根含量?jī)H為氫氧化鈉的千分之一實(shí)驗(yàn)表明，不加熱的情況下乙酸乙酯不會(huì)發(fā)生水解反應(yīng)實(shí)驗(yàn)室制取乙酸乙酯（★★★）思考4：制取乙酸乙酯時(shí)能否用碳酸氫鈉代替碳酸鈉？1-碳酸鈉在該實(shí)驗(yàn)中的作用有三個(gè)（溶解醇、中和酸、降低溶解度便于分層）（再思考：為什么碳酸鈉可以降低酯的溶解度？）答：（相似相溶原理）

乙酸乙酯的極性很小，但是水的極性處于中等偏大的位置，也就是說酯和水的極性相差不大，稍溶一些

如果此時(shí)在水中加入一些離子（e.g.:碳酸鈉），可以調(diào)大溶液的極性，降低酯的溶解度2-回答思考4：碳酸氫鈉在水中的溶解度比較低，即使是飽和的碳酸氫鈉溶液極性也不夠大，無法有效較低酯的溶解度，不利于酯的分層實(shí)驗(yàn)室制取乙酸乙酯（★★★）思考5：酯化反應(yīng)中濃硫酸不會(huì)水解酯嗎？首先回顧這個(gè)問題：特別是為什么的

第三條有一種疑問是說：濃硫酸酸性更強(qiáng)，不需要考慮乙酸對(duì)酯的水解，你如何看待？實(shí)驗(yàn)室制取乙酸乙酯（★★★）思考5：酯化反應(yīng)中濃硫酸不會(huì)