高二化学乙酸和羧酸

1、第六节 乙酸 羧酸第一课时教学目标1知识目标（1）掌握乙酸的分子结构，理解羧基的结构特征；（2）了解乙酸的物理性质；（3）了解乙酸的主要化学性质（酸性、跟醇发生酯化反应）。2能力和方法目标（1）通过实验，培养学生的观察能力，加强基本操作训练，培养分析、综合的思维能力。（2）通过碳酸、乙酸、苯酚的酸性比较，提高分析比较常见酸的酸性强弱的能力。3情感和价值观目标（1）通过乙酸在生活和生产的应用，了解有机物跟日常生活和生产的紧密联系，渗透化学重要性的教育。（2）培养学生从现象到本质、从实践到理论的科学思维方法。重点与难点乙酸的化学性质。教学过程【引言】我们已经学习过醛类物质。醛由醇氧化而得。醛氧化后

2、生成酸，这三者之间存在以下相互衍生关系。现在我们学习羧酸，它是另一类烃的衍生物。它的代表物是乙酸。【板书】乙酸评注：在学生学习基础较好的情况下，由教师引导学生回忆以前学过的几个关键问题，即从烃衍生物的主线关系引入新课，简捷、实用、得当。【讲述】乙酸是重要的有机酸，生活中我们常接触它。食醋是35乙酸的水溶液，所以乙酸又叫醋酸。下面我们先研究它的物理性质。【板书】一、乙酸的物理性质我们还是从色、态、味、熔点、沸点、溶解性几个方面来研究它。请几位同学拿起盛有乙酸的试剂瓶，观察乙酸的色、态，打开瓶盖闻一下气味，然后说给大家听。生：乙酸是无色液体，有刺激性气味。师：我这里也有一瓶乙酸（冷冻过的），请同学

3、们仔细观察（是冰状晶体）。为什么跟你们台子上的乙酸状态不同？因为课前我把它放在冰箱里了。乙酸在温度低于它的熔点（16.6）时会变成冰状晶体，所以无水乙酸又叫冰醋酸。乙酸的沸点是117.9。当乙酸和高沸点物质混合在一起时，要想将乙酸分离出来，可以采用什么方法？生：蒸馏。师：根据你生活中接触的乙酸，你能讲出它的溶解性吗？你的依据是什么？生：乙酸易溶于水。食醋就是乙酸的水溶液。师：乙酸不仅易溶于水，也易溶于酒精。上面讨论的是乙酸的物理性质，下面我们通过实验来研究乙酸的化学性质。【板书】二、乙酸的化学性质【实验】请同学们做下列实验，记录实验现象，并给乙酸的性质下个结论。【投影片】【讨论】师：请一位同学

4、叙述上述三个实验中见到的现象，说明乙酸有什么性质。生：把紫色石蕊试液滴入乙酸后，乙酸溶液变红。把镁条插入乙酸，产生无色无气味的气体（氢气）。把乙酸加入碳酸钠溶液，产生无色气体（二氧化碳），这些都说明乙酸有酸性。师：这三个反应都是酸的通性的表现，所以乙酸有酸性的结论是正确的。【板书】 1酸性师：使乙酸跟氧化铜共热，会产生什么现象？说明理由。生：黑色的氧化铜粉末溶解，生成蓝色的溶液。氧化铜是碱性氧化物，酸跟碱性氧化物反应，生成盐和水。这也是一种酸的通性。师：乙酸跟碳酸相比，哪一种的酸性强？为什么？生：乙酸强。因为乙酸能跟碳酸钠反应，制得碳酸（生成二氧化碳）。评注：引导学生由乙酸有酸的通性来判断它跟

5、氧化铜的反应，这是演绎法。以后又判断乙酸的酸性强弱，有利于发展学生的思维能力。师：乙酸虽然比碳酸强，但仍是弱酸。【实验】 在大试管里加入3mL乙醇、2mL冰醋酸，再缓缓加入2mL浓硫酸，边加边振荡。在另一支试管中加入饱和碳酸钠溶液。按投影片上的装置（制乙酸乙酯的装置）组装好。注意组装顺序，导管口不能伸入饱和碳酸钠液面下。装有碳酸钠的试管里有什么变化？生成新物质的色、态、味怎样？师：请一位同学讲述看到的现象。生：在碳酸钠溶液的上面有无色油状液体生成，有香味。师：有香味的无色油状液体是反应中生成的乙酸乙酯。酸跟醇作用而生成酯和水的反应，叫做酯化反应。【板书】 2酯化反应【讲述】 酯化反应是怎样发生

6、的？有人曾用乙酸跟含氧的同位素O的乙醇做酯化反应，发现乙酸乙酯分子里含有O原子，另一种产物水中不含O。由此推知，酯化反应是：【投影】乙酸分子中羧基上的羟基跟醇分子中羟基上的氢原子结合生成水，其余部分结合生成酯。酸跟醇生成酯时，部分酯发生水解，生成酸和醇。所以，酯化反应是可逆反应，要用可逆符号表示。当正逆方向的反应速率相等时，酯化反应跟水解反应处于平衡状态。师：在酯化反应中，乙酸最终变成乙酸乙酯。这时乙酸的分子结构发生什么变化？生：乙酸分子中的羟基被OC2H5（烷氧基）替换了。师：酯化反应在常温下反应极慢，一般15年才能达到平衡。怎样能使反应加快呢？生：使用催化剂。师：还有其他办法吗？生：加热。

7、师：我们做酯化反应的实验时加热、加入浓硫酸。浓硫酸在这里起什么作用？生：作催化剂。师：除了作催化剂外，从酯化反应产物考虑，反应中还利用浓硫酸的什么性质？生：脱水性。师：所以，浓硫酸在这里既是催化剂又是脱水剂。师：为什么用来吸收反应生成物的试管里要装饱和碳酸钠溶液？生：可能因为加热时有一部分乙酸和乙醇被蒸发出来，用碳酸钠溶液吸收它们。因为碳酸钠可以跟乙酸反应，乙醇溶于水。师：不用饱和碳酸钠溶液而改用水来吸收酯化反应的生成物，会有什么不同的结果？生：乙酸被碳酸钠溶液吸收时发生反应，生成乙酸钠、二氧化碳和水。溶液没有特殊的气味。用水吸收会生成乙酸溶液。乙酸溶液有刺激性气味。师：我们在实验中闻到乙酸乙

8、酯的香味，因为饱和碳酸钠溶液吸收乙酸，如果改用水吸收产物，就很难闻到香味。所以，使用饱和碳酸钠，一是为了吸收乙酸，二是乙酸乙酯在无机盐溶液中溶解度减小，容易分层析出。师：为什么出气导管口不能插入碳酸钠液面下？生：防止倒吸。【讲述】从以上实验知道乙酸有两个重要化学性质，就是它有酸的通性和能发生酯化反应。为什么乙酸会有这些性质呢？要从结构上来认识。下面我们研究乙酸的分子结构。【板书】三、乙酸的分子结构师：乙醛被氧化成乙酸时，醛基发生什么变化？生：醛基（CHO）变成羧基（COOH）。师：请同学们写出乙酸的结构式、结构简式和分子式。（一位同学到黑板上写。）分子式：C2H4O2【展示】 乙酸分子的比例模

9、型【讲述】 乙酸分子是由甲基和羧基组成的。羧基是由羰基和羟基相连而成的。这两个基团连在一起，相互影响，结果不再是两个独立的官能团，而成为一个统一的整体。所以羧基表现的性质跟羟基和羰基都不同，而是羧基特有的性质。1羧基在水溶液中有一部分电离产生H+。CH3COOHCH3COO-H+因此乙酸有酸性，但它只部分电离，所以它是弱酸。2羧基上的羟基能被其他原子或原子团取代。在酯化反应中，酸从羧基上脱去羟基。乙酸的化学反应都跟羧基有关，所以羧基是决定乙酸化学性质的官能团。课堂练习：1A、B、C、D四种有机物均由碳、氢、氧三种元素组成，物质A能溶于水，它的式量是60，分子中有8个原子，其中氧原子数与碳原子数

10、相等，A能与Na2CO3反应。B分子中有9个原子，分子内原子的核电荷数之和为26，1mol B充分燃烧时需消耗3mol O2。C与H2可发生加成反应得到D，D是B的同系物，其摩尔质量与O2相同，D可与钠反应生H2。问A、B、C、D各是什么物质？2要合成带有放射性氧元素(*O)的乙酸乙酯，除供给催化剂外，还要选用的物质组合是_。3有一种酯A，分子式为C14H12O2，不能使溴的CCl4溶液褪色；A在酸性条件下水解可得B和C，B氧化可得C。（1）写出A、B、C结构简式。（2）写出B的同分异构体的结构简式，它们都可以与NaOH溶液发生反应。4下列化学方程式书写正确的是 （ ）ACH3COONa+CO

11、2+H2OCH3COOH+NaHCOBCH3COOH+CH318OHCH3CO18OCH3+H2O5下列各有机化合物都有多种官能团可看作醇类的是_可看作酚类的是_可看作羧酸类的是_可看作酯类的是_6实验室合成乙酸乙酯的步骤如下：在园底烧瓶内加入乙醇、浓硫酸和乙酸，瓶口竖直安装通有冷却水的冷凝管（使反应混合物的蒸气冷凝为液体流回烧瓶内），加热回流一段时间后换成蒸馏装置进行蒸馏，得到含有乙醇、乙酸和水的乙酸乙酯粗产品。请回答下列问题：（1）在烧瓶中除了加入乙醇、浓硫酸和乙酸外，还应放入_ ，目的是_。（2）反应中加入过量的乙醇，目的是_。（3）如果将上述实验步骤改为在蒸馏烧瓶内先加入乙醇和浓硫酸，

12、然后通过分液漏斗边滴加醋酸，边加热蒸馏。这样操作可以提高酯的产率，其原因是_。（4）现拟分离含乙酸、乙醇和水的乙酸乙酯粗产品，下图是分离操作步骤流程图。请在图中圆括号内填入适当的试剂，在方括号内填入适当的分离方法。 试剂a是_，试剂b是_；分离方法是_，分离方法是_，分离方法是_。（5）在得到的A中加入无水碳酸钠粉末，振荡，目的是_。课堂练习答案：1该题涉及的知识有分子组成和结构、有机物燃烧时所需氧气的推算知识及有关物质性质，已知A是能溶于水且能与Na2CO3反应、分子组成中有C、H、O的有机物，可能是羧酸，分子中的氧原子及碳原子数只能都为2(根据碳原子数与氧原子数相同，式量为60)，可推知A

13、为CH3COOH。B物质分子中原子的核电荷总数为26，由三种元素(C、H、O)组成，因为C、H、O三种元素的核电荷数分别足6、1、8，B分子中有9个原子、所以B分子中只能有1个氧原子(若有2个氧原子，则26-82=10，碳原子数只能为1，H原子数为9-2-1=6，化学式为CH6O2，不存在；若氧原子为3，则38=24，显然不合题意)，分子中碳原子数必小于3。经分析，只有C2H6O符合题意。D物质式量32，是B的同系物，为CH3OH。C为甲醛。2羧酸和醇的酯化反应一般是羧酸脱羟基，醇脱羟基中的氢原子。即这就是说，要使酯化反应的产物乙酸乙酯中有放射性氧(*O)元素，必须使参加反应的乙醇分子中含有*

14、O才行。答案：(B)、(C)3酯水解后得到酸和醇，醇经氧化后可得酸。由于B能氧化成C，故B为醇，C为酸，且分子中碳原子数相等，都为7个碳原子，B比C多2个H原子，所以B的分子式为C7H8O，C的分子式为C7H6O2。又根据A不能使溴的CCl4溶液褪色，推测B、C和A中均含有苯环结构。答案：4分析：此题考察正确书写化学方程式的基本功，需要逐式判断得出答案。A选项中H2CO3酸性弱于CH3COOH，故不能与盐反应制出CH3COOH。B选项中，羧酸酯化一般原理是羧酸脱羟基和醇脱氢生成酯，故18O示踪原子应在酯分子中即CH3CO18OCH3。所以选项B为正确答案。C选项中，醇分子内脱水，应脱去相邻碳上的氢原子，而该醇相邻碳上无氢原子，故反应不能进行；所写产物的中间碳原子形成五价也是错误的。NO2上的N原子应与苯环 上的碳原子相连，而此式书写表示NO2上的O原子与苯环上的碳原子相连，违反了价键理论。这一问题在有机物结构式书写时应引起格外注意。答案：B。5分析：运用所学的醇、酚、羧、酯的概念(普遍性结论)，再顾及上述有机化合物结构中官能团的种类和位置(个性)，略加演绎推理，即可获得如下结论。答案：(B)、(D) (A)、(B)、(C) (B)(C)、(D) (E)6只要熟悉乙酸乙酯制取实验，就比较答好前三个小题。前三个小题的答案为：（1）碎瓷片，防止爆沸。（2）提高乙酸的转化率