高中 化学 必修 第二册 第七章 有机化合物《实验活动9 乙醇、乙酸的主要性质》教学设计

实验活动9乙醇、乙酸的主要性质1．通过实验加深对乙醇、乙酸主要性质的认识。2．初步了解有机化合物的制备方法。3．提高实验设计能力，体会实验设计在科学探究中的应用。试管、试管夹、量筒、胶头滴管、玻璃导管、乳胶管、橡胶塞、铁架台、试管架、酒精灯、碎瓷片、火柴、乙醇、乙酸、饱和Na2CO3溶液、浓H2SO4、铜丝，设计实验所需其他用品有烧杯、澄清石灰水、镁条。1．乙醇的性质实验操作实验现象实验结论(1)向试管中加入少量乙醇，观察其状态，闻其气味—通过操作(1)证明乙醇是具有无色有特殊香味的液体，易挥发(2)点燃乙醇，并在火焰上方罩上一个干燥的烧杯；一段时间后，迅速将烧杯倒置过来，倒入澄清的石灰水，振荡干燥的烧杯内壁有水珠生成；倒入澄清的石灰水，振荡，石灰水变浑浊操作(2)证明乙醇燃烧生成CO2和H2O(3)把一端弯成螺旋状的铜丝放在酒精灯外焰上加热，使铜丝表面生成一薄层黑色的氧化铜；立即将铜丝插入盛有乙醇的试管中；重复几次，观察铜丝表面的变化，并闻试管中液体气味的变化铜丝表面由黑色变成红色；重复上述操作几次后，试管中产生了刺激性气味的液体操作(3)证明乙醇能在加热、铜作催化剂条件下被氧气氧化生成乙醛写出实验过程中有关反应的化学方程式：操作(2)：CH3CH2OH＋3O2eq\o(→,\s\up7(点燃),\s\do5())2CO2＋3H2O。操作(3)：2Cu＋O2eq\o(=,\s\up7(△),\s\do5())2CuO、CuO＋CH3CH2OHeq\o(→,\s\up7(△),\s\do5())Cu＋CH3CHO＋H2O。总方程式：2CH3CH2OH＋O2eq\o(→,\s\up7(Cu),\s\do5(△))2CH3CHO＋2H2O。2．乙酸的性质实验操作（装置）实验现象实验结论(1)向试管中加入少量乙酸，观察其状态，小心地闻其气味—通过操作(1)证明乙酸是具有强烈刺激性气味的液体，易挥发(2)①向一支试管中加入少量乙酸，将一小段镁条放入试管，观察现象②向一盛有少量碳酸钠粉末的试管里，加入约3mL乙酸溶液，观察现象①镁条表面有气泡产生②试管里有气泡生成操作(2)证明乙酸具有酸性，且比碳酸酸性强(3)装有饱和Na2CO3溶液的试管内，有不溶于水的无色有香味的油状液体生成操作(3)证明乙酸与乙醇在有浓硫酸存在并加热的条件下可以发生反应生成乙酸乙酯和水写出实验过程中相关反应的化学方程式：操作(2)：2CH3COOH＋Mg=(CH3COO)2Mg＋H2↑、2CH3COOH＋Na2CO3=2CH3COONa＋CO2↑＋H2O。操作(3)：CH3COOH＋CH3CH2OHeq\o(⥬,\s\up7(浓H2SO4),\s\do5(△))CH3COOCH2CH3＋H2O。1．在乙醇氧化生成乙醛的实验中，加热铜丝及将它插入乙醇里的操作为什么要反复进行几次？提示：将铜丝加热，可以提高反应速率。“反复操作”的原因是每次生成的乙醛量很少，不易闻到乙醛的气味，当反复操作若干次后，可以生成较多量的乙醛。2.制备乙酸乙酯时，欲提高乙酸的转化率，可采取哪些措施？提示：(1)用浓H2SO4吸水，使平衡向正反应方向移动；(2)加热将酯蒸出；(3)可适当增加乙醇的量，并加装冷凝回流装置。3．在制取乙酸乙酯的实验中，浓硫酸和饱和Na2CO3溶液各起什么作用？在实验过程中，盛有饱和Na2CO3溶液的试管内发生了哪些变化？请解释相关现象。提示：浓硫酸的作用：①催化剂——加快反应速率；②吸水剂——提高CH3COOH、CH3CH2OH的转化率。饱和Na2CO3溶液的作用：①降低乙酸乙酯的溶解，便于分层，得到酯；②溶解挥发出来的乙醇；③中和挥发出来的乙酸。盛有饱和Na2CO3溶液的液面上有油状液体生成，反应生成了不溶于水的乙酸乙酯。4．完成下列各步转化的化学方程式，并指出反应类型。①_________________________________________________________；。②_________________________________________________________；。④________________________________________________________；。⑤_______________________________________________________；。⑥______________________________________________________；。提示：①CH2CH2＋H2Oeq\o(=,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))CH3CH2OH加成反应②2CH3CH2OH＋O2eq\o(→,\s\up7(Cu或银),\s\do5(△))2CH3CHO＋2H2O氧化反应④2CH3COOH＋CaCO3→(CH3COO)2Ca＋CO2↑＋H2O复分解反应⑤CH3COOH＋C2H5OHeq\o(⥬,\s\up7(浓H2SO4),\s\do5(△))CH3COOC2H5＋H2O酯化反应（或取代反应）⑥CH3COOC2H5＋H2Oeq\o(⥬,\s\up7(H＋),\s\do5(△))CH3COOH＋C2H5OH取代反应（或水解反应）1．下列说法不正确的是()A．乙酸是常用调味品食醋的主要成分B．乙醇的沸点比乙烯高C．乙醇能发生氧化反应D．乙醇和乙酸能发生酯化反应，酯化反应不是可逆反应答案：D解析：A．乙酸俗名是醋酸，是常用调味品食醋的主要成分，故A正确；B.乙醇分子间能形成氢键，所以乙醇的沸点比乙烯高，故B正确；C．乙醇在催化剂作用下与氧气反应生成乙醛和水，故C正确；D.乙醇和乙酸能发生酯化反应，酯化反应是可逆反应，故D错误；选D。2．质量为ag的铜丝在火焰上灼烧至黑色，趁热放入下列物质中，铜丝变红而质量仍为ag的是()A．乙醇 B．盐酸C．CO2 D．KCl溶液答案：A解析：A．将铜丝加热：2Cu＋O2eq\o(=,\s\up7(△),\s\do5())2CuO，将黑色的CuO插入乙醇中，发生反应：CH3CH2OH＋CuOeq\o(→,\s\up7(△),\s\do5())CH3CHO＋H2O＋Cu，总反应为2CH3CH2OH＋O2eq\o(→,\s\up7(Cu),\s\do5(△))2CH3CHO＋2H2O，Cu作为催化剂，质量不变，A正确；B.将铜丝加热：2Cu＋O2eq\o(=,\s\up7(△),\s\do5())2CuO，将黑色的CuO插入盐酸中，发生反应：CuO＋2HCl=CuCl2＋H2O，Cu的质量减小，B错误；C．CuO与CO2不反应，铜丝不变红而质量增大，C错误；D.CuO与KCl溶液不反应，铜丝不变红而且质量增大，D错误；故选A。3．乙醇是生活中常见的有机物，下列有关乙醇的实验操作或实验现象正确的是()A．①中酸性KMnO4溶液无明显现象B．②中钠会在乙醇内部上下跳动，上方的火焰为淡蓝色C．③中灼热的铜丝插入乙醇中，发生催化氧化生成了乙酸D．④中X是饱和NaOH溶液，X液面上有油状液体生成答案：B解析：A．①中酸性KMnO4溶液会褪色，乙醇转化为乙酸，A错误；B.乙醇的密度比钠小，金属钠沉在乙醇底部，乙醇能与金属钠反应生成氢气，氢气使钠浮起，氢气逸出后，钠又回到乙醇底部，所以观察到钠会在乙醇内部上下跳动，产生的氢气燃烧产生淡蓝色火焰，B正确；C．③中灼热的铜丝插入乙醇中，发生催化氧化生成了乙醛，C错误；D.若④中X是饱和NaOH溶液，乙酸乙酯在氢氧化钠溶液中发生水解反应生成可溶于水的乙醇和乙酸钠，不可能在液面上有油状液体生成，应使用饱和Na2CO3溶液，D错误；故选B。4．异戊酸异戊酯可作为苹果香精原料，某实验小组选用下图装置制备异戊酸异戊酯。相关数据如下表。物质相对分子质量密度/(g·cm-3)沸点/℃水中溶解性异戊醇880.8123131微溶异戊酸1020.9286176.5能溶异戊酸异戊酯1720.8071192难溶实验步骤：在圆底烧瓶中加入12.0g异戊醇、10.2g异戊酸、一定量浓硫酸和2～3片碎瓷片，开始缓慢加热圆底烧瓶，回流1h，反应液冷却至室温后倒入分液漏斗中，分别用少量水、饱和碳酸氢钠溶液和水洗涤；分离出的产物加入少量无水MgSO4固体，静置片刻，过滤除去MgSO4固体，进行蒸馏纯化，收集192℃馏分，得到异戊酸异戊酯4.3g。回答下列问题：(1)仪器甲的名称是，其中冷凝水的进水口为（填“a”或“b”）。(2)实验室混合溶液的具体操作为：应将（填“异戊醇和异戊酸混合液”或“浓硫酸”，下同）缓缓加入到中，边混合，边搅拌。(3)若实验过程中发现忘记加沸石，应进行的操作为____________________________。(4)在洗涤操作中，应用饱和碳酸氢钠溶液洗涤的主要目的是_____________________，第二次水洗的主要目的是______________________________________________。(5)实验中加入少量无水MgSO4的目的是。(6)本实验的产率为。答案：(1)球形冷凝管b(2)浓硫酸异戊醇和异戊酸混合液(3)停止加热，待冷却后补加沸石，继续实验(4)除掉硫酸和异戊酸洗掉碳酸氢钠(5)除去异戊酸异戊酯中的水(6)25%解析：(1)仪器甲的名称是球形冷凝管，其中冷凝水应下口进，上口出；(2)实验室混合溶液的具体操作为浓硫酸加入到异戊醇和异戊酸混合液中，并边混合，边搅拌；(3)若实验过程中发现忘记加沸石，应进行的操作为停止加热，待冷却后补加沸石，继续实验；(4)在洗涤操作中，应用饱和碳酸氢钠溶液洗涤的主要目的是除掉硫酸和异戊酸，第二次水洗的主要目的是洗掉加入的碳酸氢钠；(5)实验中加入少量无水MgSO4的目的是除去异戊酸异戊酯中的水；(6)异戊酸的物质的量为n（异戊酸）＝eq\f(10.2g,102g/mol)＝0.1mol