資源簡介

8.2第2課時　乙酸
【學習目標】
1.會寫乙酸的分子式、結構式、結構簡式,知道乙酸的官能團是—COOH。
2.知道乙酸具有弱酸性。
3.知道酯化反應的原理,會寫乙酸與乙醇發生酯化反應的化學方程式。
【合作探究】
【學習情境】
傳說在中國古代,有個叫杜康的人發明了酒。他兒子黑塔也跟杜康學會了釀酒技術。后來,黑塔率族移居現江蘇鎮江。在那里,他們釀酒后覺得酒糟扔掉可惜,就存放起來,在缸里浸泡。到了二十一日后的酉時,一開缸,一股從來沒有聞過的香氣撲鼻而來。在濃郁的香味誘惑下,黑塔嘗了一口,酸甜兼備,味道很美,便貯藏著作為“調味漿”。你知道這是什么嗎 它就是“酉”加“二十一日”——醋。在日常生活中,我們飲用的食醋,其主要成分是乙酸,因此乙酸又叫醋酸,是大家非常熟悉的一種有機酸,下面我們來進一步了解乙酸的相關性質。
任務1　乙酸的酸性
【新知生成】
1.乙酸的結構式為　　　　　　　　　,乙酸的官能團為　　　　。
2.乙酸又稱　　　,純凈的乙酸在　　　℃以下呈冰狀固體,故又稱　　　　　　　。
3.乙酸是　　　　元　　　　酸,酸性　　　　于碳酸,具有酸的　　　　　　　　。
4.鑒別乙醇和乙酸的方法有　 。
【答案】1.　羧基(或—COOH)　2.醋酸　16.6　冰醋酸　3.一　弱　強　通性　4.聞氣味:有特殊香味的是乙醇,有刺激性氣味的是乙酸;石蕊試液:能使紫色石蕊試液變紅的是乙酸;碳酸鈉溶液:能與碳酸鈉溶液反應放出氣體的是乙酸(或其他合理答案)
【核心突破】
典例1　下列能說明CH3COOH是弱酸的是(　　)。
A.CH3COOH能與H2O以任意比例互溶
B.CH3COOH能與Na2CO3溶液發生反應
C.CH3COOH能使紫色石蕊試液變紅色
D.同濃度的鹽酸和醋酸分別與Zn反應,前者反應速率快
【答案】D
【解析】酸性強弱是酸電離出H+的能力的強弱,與水溶性無關;CH3COOH與Na2CO3反應,只能說明CH3COOH的酸性比H2CO3強,并不能證明CH3COOH是弱酸;不論強弱,絕大多數酸都能使紫色石蕊試液變紅;CH3COOH與Zn的反應速率比同濃度的HCl與Zn的反應速率慢,證明CH3COOH是弱酸。
【歸納總結】
1.羥基氫原子的活潑性比較
乙醇 水 碳酸 乙酸
氫原子活潑性
電離情況 不電離 微弱電離 部分電離 部分電離
酸堿性 中性 中性 弱酸性 弱酸性
與Na 反應 反應 反應 反應
與NaOH溶液 不反應 不反應 反應 反應
與NaHCO3 不反應 不反應 不反應 反應
2.兩類羥基氫反應的定量關系
Na~H2 NaOH Na2CO3~CO2 NaHCO3~CO2
1 mol—OH 1 mol~0.5 mol 不反應 不反應 不反應
1 mol—COOH 1 mol~0.5 mol 1 mol 0.5 mol~0.5 mol 1 mol~1 mol
　　訓練1　在同溫、同壓下,某有機物與過量Na反應得到V1 L氫氣,另取一份等量的該有機物與足量NaHCO3反應得到V2 L二氧化碳,若V1=V2≠0,則有機物可能是(　　)。
A.　　　B.HOOC—COOH
C.HOCH2CH2OH D.CH3COOH
【答案】A
【解析】相同條件下氣體的物質的量之比等于體積之比。若n1、n2分別為該狀況下所得到的氫氣、二氧化碳的物質的量,設選項中各物質的物質的量均為1 mol,則各物質與n1、n2的對應關系如表所示:
n1(與Na反應生成 H2的物質的量) n2(與NaHCO3反應生成 CO2的物質的量)
1 mol 1 mol
HOOC—COOH 1 mol 2 mol
HOCH2CH2OH 1 mol 0
CH3COOH 0.5 mol 1 mol
由表中數據可知,若V1=V2≠0即n1=n2≠0,則有機物可能為。
任務2　酯化反應
【新知生成】
一、實驗探究——乙酸與乙醇的酯化反應
實驗裝置
實驗原理 CH3CH2OH+CH3COOH　　　　　　　(反應類型:　　　　　　　)
實驗步驟 (1)在一試管中加入3 mL乙醇,然后邊振蕩試管邊慢慢加入2 mL濃H2SO4和2 mL乙酸,再加入幾片碎瓷片 (2)連接好裝置 (3)用酒精燈小心加熱試管3~5 min,將產生的蒸氣經導管通到飽和Na2CO3溶液的液面上
實驗現象 飽和Na2CO3溶液的液面上有透明的油狀液體生成,且能聞到　　　
實驗結論 乙酸在濃H2SO4并加熱的條件下與乙醇反應生成了不溶于水的乙酸乙酯
實驗討論 導管末端為什么不伸入飽和Na2CO3溶液的液面以下 　　　　　　　　飽和Na2CO3溶液的作用有哪些
二、乙酸乙酯的物理性質
　　　　　　　　香味,　　　　溶于水的　　　　液體,密度　　　　水。
【答案】一、 CH3COOCH2CH3+H2O　取代反應　濃郁的香味　易造成溶液倒吸　①與揮發出來的乙酸反應,生成可溶于水的乙酸鈉;②溶解揮發出來的乙醇;③減小乙酸乙酯在水中的溶解度,便于溶液分層　二、濃郁　不易　油狀　小于
【核心突破】
典例2　酯化反應是有機化學中的一類重要反應,下列對酯化反應的理解錯誤的是(　　)。
　　　　B.
C.　　　　D.
【答案】C
【解析】酯化反應中的水是由酸脫羥基、醇脫氫形成的。
【歸納總結】
酯化反應實驗
1.濃硫酸的作用
作催化劑、吸水劑。此反應是可逆反應,加入濃硫酸可以縮短達到平衡所需時間,并促使反應向生成乙酸乙酯的方向進行。
2.飽和碳酸鈉溶液的作用
(1)與揮發出來的乙酸反應。
(2)溶解揮發出來的乙醇。
(3)降低乙酸乙酯在水中的溶解度,便于乙酸乙酯分層析出。
3.試劑的加入順序
將化學藥品加入大試管時,一定注意不能先加濃硫酸,以防液體飛濺。試劑加入的順序是乙醇→濃硫酸→乙酸(使濃硫酸得到稀釋)。
4.采取的措施
(1)盛放反應液的試管向上傾斜45°,主要是為了增大液體的受熱面積。
(2)導管末端不能插入飽和碳酸鈉溶液中,其目的是防止液體發生倒吸。
(3)實驗中用酒精燈加熱,其目的是提高反應速率,使產物乙酸乙酯及時揮發出來,便于冷凝收集,同時提高乙醇、乙酸的轉化率。但加熱升溫不宜過快,以防止乙醇揮發,造成原料損失,應小火緩慢加熱。
(4)加熱前,大試管中常要放入幾粒碎瓷片,目的是防止加熱過程中液體暴沸。
5.酯化反應的原理
酸脫—OH,醇脫羥基中的H,可采用示蹤原子法確定。
6.酯的分離
對于生成的酯,通常用分液漏斗將酯和飽和碳酸鈉溶液分離。
訓練2　實驗室采用如圖所示裝置制備乙酸乙酯,實驗結束后,取下盛有飽和碳酸鈉溶液的試管,再沿該試管內壁緩緩加入紫色石蕊試液1 mL,發現紫色石蕊試液存在于飽和碳酸鈉溶液層與乙酸乙酯液層之間(整個過程不振蕩試管),下列有關該實驗的描述,正確的是(　　)。
A.制備的乙酸乙酯中沒有雜質
B.該實驗中濃硫酸的作用僅是作催化劑
C.石蕊層為三層環,由上而下是藍、紫、紅
D.飽和碳酸鈉溶液主要作用是降低乙酸乙酯的溶解度及吸收乙醇、中和乙酸
【答案】D
【解析】制備的乙酸乙酯中有揮發出的乙酸、乙醇等雜質,A項錯誤;硫酸在反應前后的質量和性質保持不變,濃硫酸具有吸水性,有利于化學平衡向正反應方向移動,該實驗中濃硫酸的作用是作催化劑和吸水劑,B項錯誤;石蕊層為三層環,乙酸乙酯的密度比水小,其中的雜質乙酸使石蕊變紅,中間的石蕊顯紫色,碳酸鈉溶液顯堿性,下層的石蕊顯藍色,故由上而下是紅、紫、藍,C項錯誤;飽和碳酸鈉溶液的主要作用是降低乙酸乙酯的溶解度及吸收乙醇、中和乙酸,D項正確。
【課堂小結】
【隨堂檢測】
1.酯化反應是有機化學中的一類重要反應,下列對酯化反應理解錯誤的是(　　)。
A.酯化反應是有限度的
B.酯化反應可看成取代反應的一種
C.酯化反應的產物只有酯
D.濃硫酸可作酯化反應的催化劑
【答案】C
【解析】酯化反應是可逆反應,有一定的限度,A項正確;酯化反應屬于取代反應,B項正確;酯化反應的產物是酯和水,C項錯誤;酯化反應一般用濃硫酸作催化劑,D項正確。
2.下列關于乙酸性質的敘述中,錯誤的是(　　)。
A.乙酸的酸性比碳酸的強,所以它可以與碳酸鹽反應,產生CO2氣體
B.乙酸具有酸性,所以能與鈉反應放出H2
C.乙酸分子中含有碳氧雙鍵,所以它能使溴水褪色
D.乙酸在溫度低于16.6 ℃時,就凝結成冰狀晶體
【答案】C
【解析】乙酸的酸性比碳酸的強,根據強酸制弱酸的原理可知,它可以與碳酸鹽反應,產生CO2氣體,A項正確;乙酸屬于一元弱酸,具有酸性,所以能與鈉發生反應放出H2,B項正確;乙酸的結構式為,分子中的碳氧雙鍵和Br2不能發生反應,C項錯誤;乙酸俗稱冰醋酸,當溫度低于16.6 ℃時,就凝結成類似冰一樣的晶體,D項正確。
3.下列制取乙酸乙酯的裝置中正確的是(　　)。
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】制取乙酸乙酯的原料是乙醇和冰醋酸,并需要加入濃硫酸作催化劑。為降低乙酸乙酯的溶解度,應用飽和碳酸鈉溶液,而不能用NaOH溶液,為防止倒吸,導管末端不能插入飽和碳酸鈉溶液液面下,靠近液面即可。根據上述分析可知,A項符合要求。
4.巴豆酸的結構簡式為CH3CHCHCOOH。現有下列試劑:①溴水;②純堿溶液;③乙醇;④酸性KMnO4溶液。試根據巴豆酸的結構特點,判斷在一定條件下,能與巴豆酸反應的物質是(　　)。
A.①③④ B.②③
C.①②③ D.①②③④
【答案】D
【解析】碳碳雙鍵可與溴水、酸性KMnO4溶液反應,—COOH可與純堿溶液、乙醇反應。
5.乙酸分子的結構式可表示為,下列敘述正確的是(　　)。
(1)乙酸的電離,是①鍵斷裂
(2)乙酸與乙醇發生酯化反應,是②鍵斷裂
(3)在紅磷存在時,Br2與乙酸發生反應:CH3COOH+Br2CH2BrCOOH+HBr,是③鍵斷裂
A.(1)(2) B.(1)(3)
C.(2)(3) D.(1)(2)(3)
【答案】D

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