【重点推荐】2019高中化学 专题3第2单元 食品中的有机化合物 第2课时 乙酸学案 苏教版必修2

学习目标：1.了解乙酸的组成及在日常生活中的应用。2.认识乙酸的结构特点。3.了解乙酸的主要性质。(重点)4.了解有机物中特殊的基团——官能团。

[自 主 预 习·探 新 知]

一、乙酸的结构与物理性质 1．组成及结构

2．物理性质

俗名 颜色 状态 气味 强烈刺 激性气味 溶解性 (水和乙醇) 易溶 挥发性 醋酸 无色 液体 易挥发 二、乙酸的化学性质 1．弱酸性

(1)乙酸是一元弱酸，在水中部分电离，其电离方程式为CH3COOH酸性比碳酸的酸性强。

(2)乙酸能使紫色的石蕊试液变红。

(3)乙酸与Na、NaOH、Na2CO3反应的化学方程式分别为 2CH3COOH＋2Na→2CH3COONa＋H2↑； CH3COOH＋NaOH→CH3COONa＋H2O；

2CH3COOH＋Na2CO3→2CH3COONa＋CO2↑＋H2O。 2．酯化反应 (1)乙酸和乙醇的反应 实验 操作 在试管里先加入3 mL乙醇，然后一边摇动一边慢慢地加入2 mL浓硫酸和2 mL冰醋酸，并按如图所示连接装置，用酒精灯小心均匀地加热试管3～5 min，产生的气体经导管通到饱和碳酸钠的液面上 CH3COO－＋H＋，其

实验 装置 1

实验 现象 化学 方程 式 ①饱和Na2CO3溶液的液面上有油状液体生成 ②闻到香味 浓硫酸CH3CH2OH＋CH3COOH△CH3COOCH2CH3＋H2O (2)酯化反应的概念：醇和酸起作用生成酯和水的反应。 (3)酯化反应的特点

①反应速率缓慢，一般加入浓硫酸作催化剂并加热。 ②反应是可逆的。

(4)反应机理：乙酸脱去羟基，乙醇脱去羟基上的氢原子，结合成水，剩余基团结合成酯，即酸脱羟基醇脱氢。

三、官能团 1．概念

反映一类有机化合物共同特性的基团叫做官能团。 2．常见的官能团

羟基(—OH)、羧基(—COOH)、醛基(—CHO)、碳碳双键(等。

[基础自测]

1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)乙醇和乙酸都不能使紫色的石蕊试液变红。( ) (2)可用醋酸除去水壶中的水垢。( )

)、碳碳叁键(—C≡C—)

(3)在酯化反应中，加入过量的乙醇可以使乙酸完全转化为乙酸乙酯。( ) (4)可用固体颗粒钠鉴别乙醇和乙酸。( ) 【答案】 (1)× (2)√ (3)× (4)× 2．下列关于乙酸的说法中，不正确的是 ( ) A．乙酸是一种重要的有机酸，是具有刺激性气味的液体

B．乙酸的分子式为C2H4O2，分子里含有4个H原子，所以乙酸是四元酸 C．无水乙酸又称冰醋酸，它是纯净物 D．CuO、CaCO3可溶于醋酸溶液

B [虽然乙酸分子里含有4个H原子，但是在水溶液中只能电离出一个H＋，CH3COOH

CH3COO－＋H＋，所以乙酸属于一元酸。]

3．当乙酸分子中的O都是18O，乙醇分子中的O都是16O，两者在一定条件下反应，生成物

2

中水的相对分子质量为( )

【导学号：13572144】

A．16 B．18 C．20 D．22 C [乙酸与乙醇反应方程式如下：

生成的水为H182O，故水的相对分子质量为20。]

[合 作 探 究·攻 重 难]

[背景材料] 有下列三种溶液：

①CH3CH2OH ②H2O ③CH3COOH [思考交流]

(1)上述三种溶液为什么都能与金属钠反应放出氢气？ 【提示】 因为三种分子中都含有羟基。

(2)上述三种溶液能与Na2CO3溶液、NaOH溶液反应的是哪种物质？写出相应的化学方程式。 【提示】 CH3COOH能与Na2CO3溶液、NaOH溶液反应。相应的化学方程式为Na2CO3＋2CH3COOH―→2CH3COONa＋H2O＋CO2↑、CH3COOH＋NaOH―→CH3COONa＋H2O。

(3)分析总结羧基、醇及水分子中羟基氢原子的活泼顺序。

【提示】 活泼性顺序由大到小：羧基(—OH)>水(—OH)>醇(—OH)。

羟基氢原子活泼性比较

羟基类型 羟基氢的活泼性 电离程度 酸碱性 Na NaOH溶液 NaHCO3溶液

3

不同物质中羟基氢原子的活泼性比较 R—OH H—OH 增强 CH3COOH 不电离 — 反应 不反应 不反应 微弱电离 中性 反应 不反应 不反应 部分电离 弱酸性 反应 反应 不反应 部分电离 弱酸性 反应(快) 反应 反应

[背景材料] 在做完生成乙酸乙酯的实验后，某化学兴趣小组对实验装置进行了如下改进：

酯化反应装置的探究

[思考交流]

(1)向试管①中加入试剂时，能否先加入浓硫酸，再加入乙醇和乙酸？

【提示】 不能。先加入浓硫酸，再加入乙醇和乙酸，相当于稀释浓硫酸，会使液体沸腾，使液滴向四周飞溅。

(2)加热时要求小火缓慢、均匀加热，为什么？

【提示】 加热时要用小火缓慢、均匀加热，目的是防止乙酸、乙醇的大量挥发和液体的沸腾。

(3)浓H2SO4在该反应中作用是什么？ 【提示】 作用是做催化剂和吸水剂。 (4)试管②中的现象如何？

【提示】 试管②中液体分层，上层是无色透明油状液体。可能有气泡生成。

(5)若实验完成后，沿器壁向试管②中慢慢加入一定量的紫色石蕊溶液，这时紫色石蕊溶液将存在于饱和Na2CO3溶液层和乙酸乙酯层之间(整个过程不振荡试管)，试预测可能出现的现象。

【提示】 由于乙酸乙酯层中混有乙酸和乙醇，乙酸使紫色石蕊溶液变红，Na2CO3溶液显碱性，使石蕊溶液变蓝，所以石蕊溶液将分为三层，由上而下呈红、紫、蓝色。

(6)饱和Na2CO3的作用有哪些？

【提示】 溶解吸收乙醇，中和乙酸，降低乙酸乙酯的溶解度，便于分层。 (7)使用长颈漏斗的作用是什么？ 【提示】 防止倒吸。

1．酯化反应的原理

(1)反应原理——属于取代反应，为可逆反应。

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(2)反应实质：酸脱去羧基上的羟基，醇脱去羟基上的氢原子。 2．注意事项 仪器及操作 酒精灯 试管 导气管 反应物 浓硫酸 饱和碳酸钠溶液 用酒精灯加热的目的：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 做反应容器的大试管倾斜45°角的目的：增大受热面积 导气管末端的位置：接近液面，不能伸入液面以下，防止倒吸 先加入乙醇，然后慢慢加入浓硫酸和乙酸 作催化剂：加快反应速率 作吸水剂：提高反应物的转化率 溶解乙醇，中和乙酸，降低乙酸乙酯的溶解度，便于液体分层

[当 堂 达 标·固 双 基]

题组1 乙酸的结构与物理性质

1．食醋的主要成分是醋酸，以下对醋酸的分析错误的是( )

【导学号：13572145】

试剂 A．最简式为C2H4O2 B．结构式为

C．结构简式为CH3COOH D．比例模型为

A [醋酸的最简式为CH2O，C2H4O2为其分子式。] 2．下列关于乙酸的叙述中不正确的是( ) A．乙酸俗称醋酸，我们日常食用的醋就是纯醋酸 B．乙酸是有强烈刺激性气味的无色液体

C．乙酸称为冰醋酸的原因是纯乙酸在低于16.6 ℃时凝结成冰状的晶体 D．乙酸可以作溶剂，也易溶于水和乙醇

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A [我们日常食用的醋是3%～5%的乙酸水溶液。] 题组2 乙酸的酸性

3．下列物质既能与金属钠作用放出气体，又能与纯碱作用放出气体的是( )

【导学号：13572146】

A．C2H5OH C．CH3COOH C

4．每逢佳节倍思美味佳肴，食醋是一种生活必备的食品调味剂。某同学分别向盛有下列物质的玻璃杯中倒入适量食醋，他不会观察到明显现象的玻璃杯中盛有( )

A．滴加了酚酞的红色NaOH溶液 B．锌粉 C．食盐粉末 D．纯碱粉末

C [食醋的主要成分是醋酸，醋酸能中和NaOH，使溶液的红色褪去；醋酸也能与锌粉、纯碱粉末反应冒气泡，醋酸不能与食盐粉末反应。] 题组3 酯化反应

B．H2O

D．CH3COOCH2CH3

5．乙酸在酯化反应中断键位置是 ( )

【导学号：13572147】

A．a处 C．c处

B．b处 D．b或c处

B [利用同位素示踪法可知酯化反应的一般过程是羧酸分子中的羟基(—OH)与醇分子中的氢原子(—H)结合生成水，其余部分结合生成酯，因此断键位置应在b处。]

6．在试管a中先加入2 mL 95%的乙醇，在摇动情况下缓缓加入5 mL浓硫酸，并充分摇匀，冷却后再加入2 g无水醋酸钠，用玻璃棒充分搅拌后将试管固定在铁架台上，在试管b中加入7 mL饱和碳酸钠溶液。按图所示连接好装置。用酒精灯对试管a加热，当观察到试管b中有明显现象时停止实验。

(1)加入浓H2SO4的目的是_______________________________。

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(2)试管b中观察到的现象是________________________________。

(3)在实验中球形干燥管除起冷凝作用外，另一个重要作用是________，其原理是______________________________________________________

___________________________________________________________。 (4)饱和Na2CO3溶液的作用是_________________________________ ___________________________________________________________。

【解析】 这是制备乙酸乙酯的装置，但作了一些改进：首先改变选用的试剂，浓硫酸多了一个作用，即制取乙酸。 其次改变了部分装置，增用了一个球形干燥管，可以起到防倒吸的作用。

【答案】 (1)制备乙酸、作催化剂、吸水剂 (2)液体分层

(3)防止倒吸 当液体上升到球形干燥管中，由于球形干燥管容积大，导致试管内液面明显下降，使球形干燥管末端脱离液面，球形干燥管中的液体又流回试管中 (4)除去乙酸乙酯中混有的乙酸，溶解乙醇，降低乙酸乙酯在水中的溶解度

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