7.3.2乙酸官能团和有机化合物的分类（原卷版）

第2课时乙酸官能团和有机化合物的分类1．认识乙酸的结构及其主要性质与应用。2．掌握酯化反应的原理、实质和实验操作。3．了解根据官能团类别进行有机物分类的依据。一、乙酸的物理性质、结构及酸性1．乙酸的物理性质乙酸俗称________，是有________________气味的______色液体，易溶于______和_______，当温度低于熔点(16.6℃)时，凝结成类似冰的晶体，所以纯净的乙酸又叫________。2．乙酸的组成与结构分子式：________结构式：________________结构简式：________官能团：________(________或_________)空间填充模型球棍模型3．乙酸的酸性(1)乙酸的酸性乙酸是一元______酸，其酸性比H2CO3______，具有酸的通性。滴入紫色石蕊溶液，溶液变_____色。写出下列反应的化学方程式。①与Na反应：________________________________________________；②与NaOH反应：________________________________________________；③与CaO反应：________________________________________________；④与NaHCO3反应：________________________________________________。二、酯化反应1．酯化反应的实验探究(1)实验装置：(2)注意事项：①试剂的加入顺序：先加入乙醇，然后边振荡试管边慢慢加入________和________。②导管末端________插入饱和Na2CO3溶液中，防止挥发出来的CH3COOH、CH3CH2OH溶于水，造成溶液________。③加热前应加入几片碎瓷片防止____________，加热时小火加热减少乙酸、乙醇的________。(3)实验现象：a.饱和Na2CO3溶液的液面上层有________________________生成。b.能闻到________。(4)化学方程式：________________________________________________。2．酯化反应(1)概念：酸与醇反应生成________的反应。(2)反应特点：酯化反应是________反应，乙酸乙酯会与水发生________反应生成乙酸和乙醇。(3)反应机理(乙醇中含有示踪原子)即酸脱________醇脱________，所以酯化反应也属于取代反应。3．酯(1)酯：羧酸分子羧基中的________被—OR取代后的一类有机物，乙酸乙酯是酯类物质的一种，其官能团为________(_______________________)。(2)物理性质低级酯密度比水______，______溶于有机溶剂，具有一定的挥发性，具有________气味。(3)用途①作香料：如作饮料、糖果、化妆品中的香料。②作有机溶剂。三、官能团及有机化合物的分类根据分子中所含官能团的不同，从________和________上对数量庞大的有机物进行分类。常见的有机化合物类别、官能团和代表物有机化合物类别官能团代表物结构名称结构简式名称烃烷烃－－CH4烯烃CH2=CH2炔烃－C≡C－CH≡CH芳香烃－烃的衍生物卤代烃(X表示卤素原子)CH3CH2Br醇—OHCH3CH2OH醛羧酸酯►问题一乙酸的酸性【典例1】某化学小组要证实乙酸的酸性强于碳酸的酸性，设计如图装置。选择试剂：0.1mol·L－1稀醋酸、碳酸钠粉末、醋酸钠、水。试回答下列问题：(1)A试剂为______________，B试剂为________________。(2)证明乙酸强于碳酸的实验现象：_________________________________________。(3)涉及反应的化学方程式为________________________________________________。(4)下列物质：①C2H5OH②CH3COOH③H2O都能与Na反应放出H2，其产生H2速率由快到慢的顺序为________________(填序号)。【归纳小结】乙酸、水、乙醇、碳酸的性质比较名称乙酸水乙醇碳酸分子结构CH3COOHH—OHC2H5OH与羟基直接相连的原子或原子团—HC2H5—遇石蕊溶液变红不变红不变红变红与Na反应反应反应反应与Na2CO3反应—不反应反应羟基氢的活泼性强弱CH3COOH＞H2CO3＞H2O＞C2H5OH【变式练11】下列关于乙酸性质的叙述中，错误的是()A．乙酸的酸性比碳酸的强，所以它可以与碳酸盐溶液反应，产生CO2气体B．乙酸具有酸性，所以能与钠反应放出H2C．乙酸分子中含有碳氧双键，所以它能使溴水褪色D．乙酸在温度低于16.6℃时，就凝结成冰状晶体【变式练12】在家庭生活中，常用食醋(3%～5%的乙酸)清除水壶中少量的水垢(主要成分为碳酸钙)，写出清除过程发生反应的化学方程式：________________________________。乙酸能与活泼金属反应，写出乙酸和镁反应的离子方程式：________________________________。►问题二酯化反应和酯类【典例2】某研究小组用如图所示装置制取乙酸乙酯，请回答下列问题：(1)为防止试管a中液体实验时发生暴沸，加热前应采取的措施为________________。(2)装置中的球形干燥管除起冷凝作用外，它的另一重要作用是______________________。(3)试管b中饱和碳酸钠溶液的作用除了溶解乙醇，还有____________________________________。(4)待试管b收集到一定量产物后停止加热，撤去试管b并用力振荡试管b，静置后试管b中所观察到的实验现象：____________________________。(5)如果用含示踪原子18O的乙醇参与反应，生成的产物中，只有乙酸乙酯中含有18O，则酯化反应中，乙酸和乙醇分子中断裂的各是什么键，在化学方程式中表示出其断键部位：______________________________________________________。【归纳小结】1．酯化反应的原理在酯化反应中，有机羧酸断C—O，醇分子断O—H，即“酸脱羟基醇脱氢”，表示如下：2．浓硫酸和饱和Na2CO3溶液的作用(1)浓硫酸的作用①催化剂——加快反应速率。②吸水剂——除去反应的副产物水，提高酯的产率。(2)饱和Na2CO3溶液的作用①降低乙酸乙酯的溶解度，便于分层，得到酯。②与挥发出来的乙酸反应。③溶解挥发出来的乙醇。【变式练21】将CH3COOH和H18O—C2H5混合发生酯化反应，已知酯化反应是可逆反应，反应达到平衡后，下列说法正确的是()A．18O存在于所有物质里B．18O仅存在于乙醇和乙酸乙酯里C．18O仅存在于乙醇和水里D．有的乙醇分子可能不含18O【变式练22】已知反应：甲()＋乙→丙()＋H2O，则下列判断不正确的是()A．乙物质为甲醇B．该反应为取代反应C．甲和乙都能与金属钠反应产生氢气D．甲、乙、丙都能使溴的四氯化碳溶液发生加成反应而褪色►问题三官能团和有机化合物的分类【典例3】按照官能团可以给有机物进行分类，下列有机物类别划分正确的是()A．含有醛基，属于醛类物质B．CH3CH2Br含有碳溴键，属于卤代烃C．含有苯环，属于芳香烃D．含有苯环和羟基，属于醇类物质【变式练31】有关官能团和物质类别的关系，下列说法正确的是()A．有机物分子中含有官能团，则该有机物一定为烯烃类B．和分子中都含有(醛基)，则两者同属于醛类C．CH3CH2Br可以看作CH3CH3的一个氢原子被Br原子代替的产物，因此CH3CH2Br属于烃类D．的官能团为—OH(羟基)，属于醇类【变式练32】某有机物的结构简式如图：该有机物的分子中含有的官能团的名称为__________________________。【基础强化】1．如图所示是某常见有机物分子的空间填充模型，该物质不具有的性质是()A．与大理石反应 B．与稀盐酸反应C．发生酯化反应 D．使紫色石蕊溶液变红2．乙酸分子的结构式为，已知：CH3COOH＋Br2eq\o(→,\s\up7(红磷))BrCH2COOH＋HBr，下列反应及断键部位正确的是()(1)乙酸的电离，是①键断裂(2)乙酸与乙醇发生酯化反应，是②键断裂(3)在红磷存在时，Br2与CH3COOH的反应是③键断裂(4)乙酸在空气中燃烧是①②键断裂A．(1)(2)(3)B．(1)(2)(3)(4)C．(2)(3)(4) D．(1)(3)(4)3．乙酸乙酯广泛用于药物、染料、香料等工业，某学习小组设计了如图所示的两套装置，用乙醇、乙酸和浓硫酸作原料分别制备乙酸乙酯(沸点77.2℃)。下列有关说法不正确的是()A．浓硫酸能提高酯化反应的速率B．温度越高反应速率越大，装置a更佳C．装置b比装置a原料损失得少D．用饱和Na2CO3溶液收集乙酸乙酯有利于酯的纯化4．下列有机物中，含有两种官能团的是()A．CH3COOCH3 B．CH2=CHBrC． D．5．下列物质的类别与所含官能团有错误的是()选项ABCD物质CH≡CCH3类别炔烃羧酸醛醇所含官能团—C≡C——COOH—OH6．若乙酸分子中的O都是18O，乙醇分子中的O都是16O，二者发生酯化反应所得生成物中水的相对分子质量是()A．16B．18C．20D．227．在同温、同压下，某有机物与过量Na反应得到V1L氢气，另取一份等量的该有机物与足量NaHCO3反应得到V2L二氧化碳，若V1＝V2≠0，则有机物可能是()A． B．HOOC—COOHC．HOCH2CH2OH D．CH3COOH8．维生素C的结构简式为，下列关于该有机物所含官能团的说法正确的是()A．只含酯基、羧基 B．只含羧基C．只含碳碳双键、羟基 D．含碳碳双键、酯基和羟基9．某课外小组设计的实验室制取乙酸乙酯的装置如图所示，A中盛有浓硫酸，B中盛有乙醇、无水乙酸，D中盛有饱和碳酸钠溶液。已知：无水氯化钙可与乙醇形成难溶于水的CaCl2·6C2H5OH。请回答下列问题：(1)若实验中用乙酸和含18O的乙醇反应，写出该反应的化学方程式：__________________________________。(2)球形干燥管C的作用是________________。若反应前向D中加入几滴酚酞溶液，溶液呈红色，说明碳酸钠溶液显________性；反应结束后，D中的现象是__________________________________。(3)从D中分离出的乙酸乙酯中常含有一定量的乙醇、乙醚和水，应先加入无水氯化钙，分离出____________。10．分子式为C2H4O2的有机化合物A具有如下性质：①A＋Na→迅速产生气泡；②A＋CH3CH2OHeq\o(→,\s\up7(浓硫酸),\s\do5(△))有香味的物质。(1)根据上述信息，对该化合物可作出的判断是_______(填字母)。A．一定含有—OHB．一定含有—COOHC．有机化合物A为乙醇D．有机化合物A为乙酸(2)A与钠反应的化学方程式为_______________________________________________。(3)化合物A和CH3CH2OH反应生成的有香味的物质的结构简式为________________。(4)有机化合物B分子式为C2H4O3，与Na反应迅速产生H2，且1molB与足量Na反应放出1molH2，则B的结构简式为__________________。【能力提升】1．某羧酸酯的分子式为C10H18O3，1mol该酯完全水解可得到1mol羧酸和1mol乙醇，则该羧酸的分子式为()A．C8H16O2B．C8H16O3 C．C8H14O2 D．C8H14O32．1丁醇(CH3CH2CH2CH2OH)和乙酸在浓硫酸作用下，通过酯化反应制得乙酸丁酯，反应温度为115～125℃，反应装置如图，下列对该实验的描述正确的是()A．该实验可以选择水浴加热B．该反应中，如果乙酸足量，1丁醇可以完全被消耗C．长玻璃管除平衡气压外，还起到冷凝回流的作用D．在反应中1丁醇分子脱去羟基，乙酸脱去氢原子3．分子式为C5H10O2并能与NaHCO3溶液反应放出气体的有机物有(不含立体异构)()A．3种B．4种C．5种 D．6种4．丙烯酸羟乙酯(Ⅲ)可用作电子显微镜的脱水剂，可用下列方法制备：下列说法正确的是()A．化合物Ⅲ中只含有两种官能团B．化合物Ⅱ与乙醛互为同分异构体C．化合物Ⅰ能发生加成反应和取代反应，但不能发生氧化反应D．可用溴的CCl4溶液检验化合物Ⅲ中是否混有化合物Ⅰ5．A～I是常见有机物，A是烃，E的分子式为C4H8O2，H为有香味的油状物质。已知：CH3CH2Br＋NaOHeq\o(→,\s\up7(水),\s\do5(△