高中 化学 必修 第二册 第七章 有机化合物《第三节 第2课时 乙酸》教学设计

第2课时乙酸[学习目标]1.了解乙酸的物理性质和用途。2.掌握乙酸的组成、结构和化学性质。3.掌握酯化反应的原理、实质和实验操作。任务一乙酸的物理性质、结构及弱酸性1．物理性质俗名颜色状态气味溶解性醋酸无色液体有强烈刺激性易溶于水和乙醇点拨：当温度低于16.6℃时，乙酸会凝结成类似冰的晶体，故又名冰醋酸。2．分子组成与结构分子式结构式结构简式官能团球棍模型空间填充模型C2H4O2CH3COOH—COOH3.乙酸的弱酸性[交流研讨1]在家庭生活中，常用食醋（其中含有乙酸）清除水壶中少量的水垢（主要成分为碳酸钙），写出清除过程中发生的化学方程式。提示：2CH3COOH＋CaCO3→(CH3COO)2Ca＋CO2↑＋H2O。eq\a\vs4\al()1．一元弱酸：CH3COOH⥬CH3COO－＋H＋，具有酸的通性。2．酸的通性(1)使紫色石蕊溶液变红。(2)与金属钠反应：2CH3COOH＋2Na→2CH3COONa＋H2↑。(3)与NaOH反应：CH3COOH＋NaOH→CH3COONa＋H2O。(4)与NaHCO3反应：CH3COOH＋NaHCO3→CH3COONa＋CO2↑＋H2O。[交流研讨2]设计实验比较乙酸与碳酸的酸性强弱。提示：利用强酸制弱酸的原理：2CH3COOH＋Na2CO3→2CH3COONa＋H2O＋CO2↑。1．食醋是厨房中常用的调味品，它的主要成分是乙酸，乙酸分子的模型如图所示，其中代表碳原子，代表氢原子，代表氧原子。下列关于乙酸说法正确的是()A．乙酸是由碳、氢、氧元素组成的有机物B．乙酸由碳、氢、氧原子构成C．乙酸中碳元素、氢元素、氧元素的质量比为1∶2∶1D．乙酸中碳元素的质量分数最大答案：A解析：A．由题图可知，乙酸是由碳、氢、氧元素组成的有机物，A正确；B.乙酸由碳、氢、氧元素组成、乙酸分子由碳、氢、氧原子构成，B错误；C．由题图可知，乙酸中碳、氢、氧的原子数目为1∶2∶1，质量之比为6∶1∶8，C错误；D.乙酸中碳元素、氢元素和氧元素的质量分数分别为40%、6.7%、53.3%，氧元素的质量分数最大，D错误；答案选A。2．下列关于乙酸性质的叙述不正确的是()A．乙酸的酸性比碳酸弱B．乙酸具有酸性，能使酸碱指示剂变色C．乙酸能使氢氧化铜沉淀或氧化铜固体溶解D．乙酸与碳酸钠溶液反应产生二氧化碳气体答案：A解析：A．乙酸的酸性比碳酸强，能与碳酸盐溶液反应，产生二氧化碳气体，A错误；B.乙酸具有酸的通性，能使酸碱指示剂变色，B正确；C．乙酸具有酸性，能与碱（如氢氧化铜）或碱性氧化物（如氧化铜）等反应生成盐和水，C正确；D.乙酸的酸性比碳酸强，故乙酸与碳酸钠溶液反应产生二氧化碳气体，D正确。故选A。eq\a\vs4\al()乙酸、水、乙醇、碳酸性质比较名称乙酸水乙醇碳酸分子结构CH3COOHH—OHC2H5OH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CH3COOH＞H2CO3＞H2O＞C2H5OH任务二乙酸的典型性质——酯化反应1．实验探究(1)实验操作(2)实验现象：饱和碳酸钠溶液的液面上有无色透明的油状液体生成，出现分层，且能闻到香味。(3)化学方程式。(4)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浓硫酸和乙酸。②导管末端不能插入饱和Na2CO3溶液中，防止挥发出来的CH3COOH、CH3CH2OH溶于水，造成溶液倒吸。③加热前应加入几片碎瓷片防止液体暴沸，加热时小火加热减少乙酸、乙醇的挥发。2．酯化反应(1)概念：酸与醇反应生成酯和水的反应。(2)反应特点：酯化反应属于可逆反应，也属于取代反应。(3)反应机理（乙醇中含有示踪原子）速记口诀：酸脱羟基醇脱氢。[交流研讨](1)浓硫酸在酯化反应中起什么作用？装置中长导管的作用是什么？提示：浓硫酸起催化剂作用和吸水剂作用。长导管起到导气、冷凝的作用。(2)请简述饱和Na2CO3溶液的作用。提示：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。(3)用含18O的乙醇与乙酸发生酯化反应，18O存在于哪些产物中？提示：乙酸乙酯。3．酯(1)酯：羧酸分子羧基中的羟基被—OR取代后的一类有机物，乙酸乙酯是酯类物质中的一种，其官能团为酯基（或—COOR）。(2)物理性质低级酯密度比水小，易溶于有机溶剂，具有芳香气味。(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。1．乙酸分子的结构式为，下列反应及断键部位正确的是()①乙酸的电离，是a键断裂②乙酸与乙醇发生酯化反应，是b键断裂③在红磷存在时，Br2与CH3COOH的反应：CH3COOH＋Br2eq\o(→,\s\up7(红磷),\s\do5())CH2Br—COOH＋HBr，是c键断裂④乙酸变成乙酸酐的反应：2CH3COOH→＋H2O，是a、b键断裂A．①②③ B．①②③④C．②③④ D．①③④答案：B解析：①乙酸电离时羧基产生氢离子，断裂a键，①正确；②酯化反应中羧酸脱去羟基，断裂b键，②正确；③根据方程式可知，甲基上的H被Br所取代，是c键断裂，③正确；④根据方程式可知，一个乙酸分子提供羟基，断裂b键，另一个乙酸分子提供氢，断裂a键，形成H2O，是a、b键断裂，④正确；综上所述正确的有①②③④，故选B。2．（2023·太原市月考）实验室用乙酸和乙醇在浓硫酸作用下制取乙酸乙酯的装置如图所示，下列说法正确的是()A．在反应过程中，乙试管内液体可以用氢氧化钠溶液代替B．加入过量乙酸，可使乙醇完全转化为乙酸乙酯C．分离出乙中乙酸乙酯的方法是分液D．试管中试剂的加入顺序为浓硫酸→乙酸→乙醇答案：C解析：A．乙酸乙酯与NaOH溶液反应，则乙试管内液体不能用氢氧化钠溶液代替，故A错误；B.酯化反应为可逆反应，加入过量乙酸，也不能使乙醇完全转化为乙酸乙酯，故B错误；C．乙酸乙酯不溶于Na2CO3溶液，可以用分液法分离出乙中乙酸乙酯，故C正确；D.浓硫酸混合时剧烈放热，为防止液体飞溅，浓硫酸应后加入，反应试剂的加入顺序为乙醇→浓硫酸→乙酸，故D错误；故选C。1．（2024·北京二中高一期末）乙酸是一种常见的有机物。下列有关乙酸的化学用语中，不正确的是()A．分子的空间填充模型：B．分子式：C2H4O2C．甲基的电子式：D．向Mg(OH)2悬浊液中滴加醋酸，浊液变澄清：Mg(OH)2＋2H＋=Mg2+＋2H2O答案：D解析：B.乙酸分子式为C2H4O2，B正确；C．甲基是甲烷失去一个氢原子剩余的基团，甲基的电子式为，C正确；D.醋酸是弱酸，离子方程式中不拆，氢氧化镁悬浊液与醋酸反应的离子方程式为Mg(OH)2＋2CH3COOH=Mg2+＋2CH3COO－＋2H2O，D错误。2．下列关于乙酸的说法中，不正确的是()A．无色无味液体B．官能团为羧基C．一定条件下，能与乙醇发生反应D．能使紫色石蕊溶液变红答案：A解析：A．乙酸是无色、有刺激性气味的液体，故A错误；B.乙酸的官能团为羧基，故B正确；C．乙酸含有羧基，浓硫酸加热条件下，能与乙醇发生酯化反应生成乙酸乙酯，故C正确；D.易溶于水，在溶液中能部分电离出乙酸根离子和氢离子，具有酸的通性，能使紫色石蕊溶液变红，故D正确；故选A。3．（2024·云南龙陵县一中高一期末）下列关于乙酸乙酯的说法正确的是()A．乙酸乙酯是一种密度比水小的液体B．乙酸乙酯可由CH3OH与CH3CH2COOH经酯化反应生成C．制取乙酸乙酯时，将1体积的酒精倒入3体积的浓硫酸中D．要除去乙酸乙酯中混有的少量CH3COOH，可加入适量的NaOH溶液答案：A解析：A．乙酸乙酯属于酯类，是一种无色透明，具有特殊香味的液体，密度为0.90g/cm3，比水小，不溶于水，A正确；B.乙酸乙酯可由CH3CH2OH与CH3COOH经酯化反应生成，B错误；C．浓硫酸的密度大于酒精，应将浓硫酸倒入酒精中，C错误；D.乙酸乙酯可以和氢氧化钠反应，应该用饱和碳酸钠溶液除去其中的少量醋酸，D错误。4．（2024·河南焦作高一期末）乙醇和乙酸是生活中常见的两种有机物，下列有关两者的共同性质的说法错误的是()A．能与钠反应 B．能与小苏打溶液反应C．能发生取代反应 D．能发生氧化反应答案：B解析：A．乙醇含羟基、乙酸含羧基，均能与钠反应，A正确；B.乙醇不能和碳酸氢钠溶液反应，乙酸能和碳酸氢钠溶液反应，B错误；C．乙醇含羟基、乙酸含羧基，两者能发生酯化反应，酯化反应属于取代反应，C正确；D.有机物一般能够和氧气发生反应，有机物和氧气的反应为氧化反应，D正确。5.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)装置中的球形漏斗除起冷凝作用外，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：____________________________________________，要分离试管中的液体混合物，采用的方法为_________________________________________________________________________________________________________。(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？在方程式中表示出其断键部位：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案：(1)加入碎瓷片（或沸石）(2)防止倒吸(3)与乙酸反应、降低乙酸乙酯的溶解度(4)分层，上层为无色有香味的油状液体分液(5)乙酸断C—O键，乙醇断O—H键解析：(1)为防止溶液暴沸，液体加热前要加碎瓷片或沸石。(2)乙酸乙酯中混有乙醇和乙酸，二者易溶于水，乙酸能和碳酸钠反应，易产生倒吸，该实验中使用球形漏斗，球形部位空间大，液面上升时可缓冲，防止倒吸。(3)由(2)中分析可知，饱和碳酸钠溶液还能与乙酸反应，降低乙酸乙酯的溶解度。(4)乙酸乙酯不溶于饱和碳酸钠溶液，且密度比水小，有香味，所以静置后，试管b中所观察到的实验现象为液体分层，上层是无色有香味的油状液体，如将液体分离，可采取分液的方法。(5)据题给信息，乙酸和乙醇在酯化反应中乙酸断裂的是C—O键，乙醇断裂的是O—H键，即酸脱羟基醇脱氢。课时测评20乙酸（本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！）题点一乙酸的组成、结构与用途1．食醋是生活中常见的调味品，其中含有乙酸，所以乙酸又被称为醋酸。乙酸的官能团是()A．—OH B．C． D．答案：B解析：乙酸为有机物，其结构式为，乙酸的官能团为羧基，其结构为。2．（2024·天津市期末）下列化学用语中正确的是()A．乙酸的实验式：C2H4O2B．乙烯的结构简式：CH2CH2C．乙醇的结构式：D．羟基的电子式：答案：D解析：A．乙酸的分子式为C2H4O2，实验式即最简式为CH2O，A错误；B.乙烯含有碳碳双键，结构简式为CH2===CH2，结构简式中不能省略官能团中的化学键，B错误；C．乙醇的结构式为，C错误；D.羟基显电中性，电子式为，D正确；综上所述答案为D。3．下列分子中的所有原子，都在同一平面的是()A．甲烷 B．乙烯C．乙醇 D．乙酸答案：B解析：A．CH4是正四面体结构，分子中所有原子不可能在同一平面上，A不符合题意；B.乙烯是平面结构，分子中的2个C原子与4个H原子在同一平面上，B符合题意；C．乙醇分子中含有2个饱和C原子，具有甲烷的四面体结构，因此分子中所有的原子不可能在同一平面上，C不符合题意；D.乙酸分子中含有饱和C原子，具有甲烷的四面体结构，因此分子中所有的原子不可能在同一平面上，D不符合题意；故合理选项是B。题点二乙酸的性质4．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，就凝结成冰状晶体答案：C解析：乙酸的结构式为，分子中的碳氧双键和Br2不能发生反应，故C错误。5．（2024·北京昌平高一期末）下列关于乙酸的说法中，不正确的是()A．官能团为—COOHB．无色无味，易溶于水C．能与NaOH溶液反应D．能与CH3CH2OH反应答案：B解析：A．乙酸的官能团为羧基(—COOH)，故A正确；B.乙酸具有刺激性气味，故B错误；C．乙酸具有酸的通性，可以和碱发生中和反应，即能和氢氧化钠溶液反应，故C正确；D.乙酸中含有羧基，在催化作用下可与乙醇发生酯化反应，故D正确。6.乙酸和乙醇在浓硫酸的催化下发生酯化反应时，乙酸分子中断键的位置是()A．aB．bC．cD．d答案：B解析：乙酸和乙醇在浓硫酸的催化下发生酯化反应时，乙酸分子脱去羟基，断裂的化学键为C—O，即题图中的b位置断裂。7.（2024·河北张家口高一期末）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．不能使紫色石蕊溶液变红B．与稀氢氧化钠溶液反应C．能发生酯化反应D．与碳酸氢钠溶液反应答案：A解析：根据空间填充模型，该有机物的结构简式为CH3COOH。A．该有机物为乙酸，溶液显酸性，能使紫色石蕊溶液变红，故A说法错误；B.乙酸为酸，能与NaOH溶液发生中和反应，故B说法正确；C．乙酸能与醇发生酯化反应，故C说法正确；D.乙酸的酸性强于碳酸，乙酸能与碳酸氢钠溶液反应生成二氧化碳，故D说法正确。8.如图是某种有机物的简易球棍模型，该有机物中只含有C、H、O三种元素。下列关于该有机物的说法中不正确的是()A．分子式是C3H6O2B．不能和NaOH溶液反应C．能发生酯化反应D．能使紫色石蕊溶液变红答案：B解析：由球棍模型可知有机物为CH3CH2COOH，为丙酸，其分子式为C3H6O2，A项正确；含有羧基，能与NaOH溶液反应，B项错误；含有羧基，能与醇发生酯化反应，C项正确；含有羧基能在水中电离出H＋，具有酸性，能使紫色石蕊溶液变红，D项正确。题点三酯化反应和酯9．下列有关酯的认识错误的是()A．酯的元素组成中一定有C、H、OB．乙酸乙酯的结构中含有C．酯的相对分子质量都较大D．酯广泛存在于植物的果实和种子中答案：C解析：A．羧酸和醇在一定条件下生成酯，因此酯中含有C、H、O元素，A项正确。B.乙酸乙酯含有酯基，故含有，但含的不一定是酯，也可能是羧酸，B项正确。C．乙酸乙酯、甲酸乙酯等小分子酯的相对分子质量都较小，聚酯的相对分子质量较大，C项错误。D.酯广泛存在于植物的果实和种子中，D项正确。答案选C。10.（2024·黑龙江齐齐哈尔高一期末）实验室用乙酸和乙醇在浓硫酸作用下制取乙酸乙酯的装置如图所示。下列说法正确的是()A．试管中试剂的加入顺序为浓硫酸→乙酸→乙醇B．加热过程中发现忘加沸石，应立即停下来在试管中加入沸石C．乙试管中饱和碳酸钠溶液可吸收挥发出来的乙酸、乙醇D．实验完毕，可将乙酸乙酯从混合物中过滤出来答案：C解析：A．乙醇的密度较低，浓硫酸溶于水放出大量热，为防止液体飞溅，加入顺序为乙醇→浓硫酸→乙酸，A错误；B.加热过程中发现忘加沸石，需停止加热，待自然冷却至室温后加入沸石，B错误；C．乙试管中饱和碳酸钠溶液具有碱性，可吸收挥发出来的乙酸，又因为乙醇易溶于水，所以也可吸收乙醇，C正确；D.实验完毕，乙酸乙酯会与饱和碳酸钠溶液发生分层，所以需采用分液的方法分离混合物，D错误。11．（2024·江苏无锡高一期末）具有相同官能团的有机物化学性质相似，据此判断下列对HOCH2CH===CHCOOH的性质叙述正确的是()A．不能使紫色石蕊溶液变红B．能使溴的四氯化碳溶液褪色C．与足量Na反应生成HOCH2CH===CHCOONaD．在一定条件下能和乙醇发生酯化反应，不能和乙酸发生酯化反应答案：B解析：A．HOCH2CH===CHCOOH中含有羧基，具有酸性，能使紫色石蕊溶液变红，故A错误；B.HOCH2CH===CHCOOH中含有碳碳双键，能使溴的四氯化碳溶液褪色，故B正确；C．HOCH2CH===CHCOOH含有羟基和羧基，能够和Na反应生成NaOCH2CH===CHCOONa，故C错误；D.HOCH2CH===CHCOOH中含有羧基和羟基，在一定条件下能和乙醇发生酯化反应，也能和乙酸发生酯化反应，故D错误。12．（2024·河南安阳高一期末）有机物a是石油化学工业重要的基本原料，其产量是衡量一个国家石油化工发展水平的标志，下列说法错误的是()A．a生成b属于加成反应B．b与甘油（）互为同系物C．c与环氧乙烷（）互为同分异构体D．b、d、e三种物质可以用饱和Na2CO3溶液鉴别答案：B解析：有机物a的产量是衡量一个国家石油工业发展水平的标志，则a为CH2===CH2，a与水发生加成反应生成b为CH3CH2OH，b发生催化氧化生成c为CH3CHO，c进一步氧化生成d为CH3COOH，乙酸与乙醇发生酯化反应生成e为CH3COOCH2CH3。A．a与水发生加成反应生成b为CH3CH2OH，A正确；B.b为CH3CH2OH，分子式为C2H6O，甘油的分子式为C3H8O3，两者分子式相差CH2O2，两者不是同系物，B错误；C．c为CH3CHO，与环氧乙烷分子式相同，结构式不同，互为同分异构体，C正确；D.乙醇能够溶于水，不分层，乙酸与饱和Na2CO3溶液反应放出气体，有气泡产生，而乙酸乙酯与饱和Na2CO3溶液是互不相溶的两层液体，故可以用饱和Na2CO3溶液鉴别，D正确。13．用图1所示的装置制备乙酸乙酯，并用图2所示的步骤分离乙酸乙酯、乙醇和乙酸。下列说法正确的是()A．反应试剂的加入顺序为浓硫酸→乙醇→乙酸B．操作1、操作2是分液，操作3是蒸馏C．若要进一步得到干燥的乙酸乙酯可用碱石灰D．A是乙酸乙酯，E是乙醇，试剂a可以是硫酸答案：D解析：A．浓硫酸混合时剧烈放热，为防止液体飞溅，浓硫酸应后加入，反应试剂的加入顺序为乙醇→浓硫酸→乙酸，故A错误；B.操作1分离出乙酸乙酯，分离方法为分液，操作2分离出乙醇，操作3是分离出乙酸，分离方法均为蒸馏，故B错误；C．乙试管内液体是乙酸乙酯，碱石灰内成分之一氢氧化钠与乙酸乙酯能反应，不可以用碱石灰干燥，故C错误；D.操作1分离出乙酸乙酯，A是乙酸乙酯，操作2分离出乙醇，E是乙醇，试剂a将乙酸钠转化为乙酸，试剂a可以是硫酸，故D正确。14．乙酸乙酯是重要的有机合成中间体，广泛应用于化学工业。实验室制取乙酸乙酯的主要步骤如下：①在甲试管（如图）中加入2mL浓硫酸、3mL乙醇和2mL乙酸的混合溶液。②按图连接好装置（装置气密性良好）并加入混合液，小火均匀地加热3～5min。③待试管乙收集到一定量产物后停止加热，撤出试管并用力振荡，然后静置待分层。④分离出乙酸乙酯层、洗涤、干燥。(1)若实验中用乙酸和含18O的乙醇作用，该反应的化学方程式是________________________________________________________________________；此装置中采用了球形干燥管，其作用是______________________________________________________________________________________________________________。(2)甲试管中，混合溶液的加入顺序为________________________________________________________________________________________________________________。(3)步骤②中需要用小火均匀加热，其主要原因是________________________________________________________________________。(4)欲将乙试管中的物质分离以得到乙酸乙酯，必须使用的仪器是；分离时，乙酸乙酯应该从仪器（填“下口放”或“上口倒”）出。(5)若现有乙酸90g、乙醇138g发生酯化反应得到88g乙酸乙酯，试计算该反应的产品产率约为。（产率＝eq\f(实际产量,理论产量)×100%）答案：(1)CH3COOH＋C2Heq\o\al(18,5)OHeq\o(⥬,\s\up7(浓硫酸),\s\do5(△))CH3CO18OC2H5＋H2O冷凝，防倒吸(2)乙醇、浓硫酸、乙酸(3)减少反应物的挥发、增大产率(4)分液漏斗上口倒(5)66.7%解析：(1)羧酸与醇发生的酯化反应中，羧酸脱去—OH，醇脱去H，该反应为可逆反应，反应的化学方程式为CH3COOH＋C2Heq\o\al(18,5)OHeq\o(⥬,\s\up7(浓硫酸),\s\do5(△))CH3CO18OC2H5＋H2O；球形干燥管容积较大，使乙酸乙酯充分与空气进行热交换，起到冷凝的作用，并可防止倒吸。(2)三种试剂加入顺序是先加乙醇，再加浓硫酸，最后加乙酸。(3)乙酸、乙醇均有挥发性，步骤②中用小火均匀加热，可减少反应物的挥发，增大产率。(4)分离有机层和水层采用分液的方法，所以必须使用的仪器为分液漏斗；乙酸乙酯的密度比水小，所以乙酸乙酯在碳酸钠溶液上层，分离时，乙酸乙酯应该从分液漏斗的上口倒出。(5)90g乙酸的物质的量为eq\f(90g,60g·mol-1)＝1.5mol，138g乙醇的物质的量为eq\f(138g,46g·mol-1)＝3mol，显然乙醇过量，理论上生成的乙酸乙酯的物质的量需要按照乙酸的量进行计算，根据反应CH3COOH＋C2H5OHeq\o(⥬,\s\up7(浓硫酸),\s\do5(△))CH3COOC2H5＋H2O可知，理论上生成乙酸乙酯的物质的量为1.5mol，而实际上生成了88g，则乙