2024-2025学年新教材高中化学第七章机化合物第3节第2课时乙酸学案新人教版必修2

PAGE1-第2课时乙酸学习目标核心素养1．相识乙酸的结构及其主要性质与应用。2．结合实例相识官能团与性质的关系，知道有机物之间在肯定条件下是可以转化的。宏观辨识与微观探析：1．能从原子、分子水平分析乙酸及其反应的微观特征。2．能从乙酸的微观结构说明乙酸的化学性质。3．能识记乙酸的物理性质、化学性质。科学探究与创新意识：1．能有较强的问题意识，依据已有乙酸的性质，独立完成试验探究缘由。2．能用简洁试验探究乙酸发生酯化反应的条件和反应方式。3．能依据教材给出的问题，设计简洁的试验方案。新课情景呈现食醋是我们日常生活中必不行少的调味品，厨师在烧菜时，总喜爱在加了酒之后再放些醋。于是菜就变得香喷喷的了，这种炒菜的方法确有其科学道理，因为酒与醋在热锅里碰了头，就会起化学反应生成香料——乙酸乙酯，因此菜就有股香味了。食醋有多种功能：它能杀菌消毒解腥。用醋的蒸气熏蒸居室能杀灭病毒与病菌、防止感冒与传染病。在浸泡腌制生鱼时加少量的醋可以防止腐败变质。醋还能溶解养分素，如无机盐中的钙、铁等，也能爱护蔬菜中的维生素C在加热时削减损坏。在烧煮糖醋排骨、醋辣白菜等时用糖醋调味，既有独特的甜酸味，又可使钙、铁溶入汤汁中，喝汤吃肉时钙、铁易被人体汲取。另外醋还有保健与食疗的作用。醋还有降血压防止动脉硬化和治疗冠心病及高血压的效果。在食用大量油腻荤腥食品后可用醋做成羹汤来解除油腻帮助消化。食醋的用途，举不胜举，是什么物质在发挥作用呢？课前素能奠基新知预习一、乙酸1．乙酸的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充填模型__C2H4O2__CHHHCOOH__CH3COOH__—COOH2．物理性质俗名颜色状态气味溶解性醋酸无色液体__剧烈刺激性__易溶于水和__乙醇__点拨：当温度低于16.6℃时，乙酸会凝聚成冰一样的晶体，故又名冰醋酸。3．化学性质(1)弱酸性①电离方程式：__CH3COOHCH3COO-＋H＋__，是一元__弱酸__，具有酸的通性。如使紫色石蕊溶液变__红色__，与金属钠反应产生气体的化学方程式为__H2__，与NaOH、NaHCO3反应的化学方程式分别为__CH3COOH＋NaOHCH3COONa＋H2O__，__CH3COOH＋NaHCO3CH3COONa＋CO2↑＋H2O__。②证明乙酸的酸性比碳酸强的方法：利用强酸制弱酸的原理：2CH3COOH＋Na2CO3→2CH3COONa＋H2O＋CO2↑。(2)酯化反应①试验试验操作试验现象饱和Na2CO3溶液的液面上有__透亮的油状液体__生成，且能闻到__香味__化学方程式__CH3COOH＋C2H5OHeq\o(,\s\up7(浓硫酸),\s\do5(△))CH3COOC2H5＋H2O__②概念：酸和醇反应生成__酯和水__的反应。③特点：是__可逆__反应，反应进行得比较缓慢。④反应条件：__浓硫酸、加热__。点拨：加入石蕊溶液变红或加入碳酸氢钠溶液产生气体的有机物含有官能团——羧基。二、酯1．概念羧酸分子羧基中的—OH被—OR′取代后的产物，简写为RCOOR′，结构简式：____，官能团为____。2．物理性质低级酯(如乙酸乙酯)密度比水__小__，__不溶__于水，易溶于有机溶剂，具有芳香气味。3．用途(1)用作香料，如作饮料、香水等中的香料；(2)作溶剂，如作指甲油、胶水的溶剂等。点拨：除去乙酸乙酯中的乙酸或乙醇，应加饱和碳酸钠溶液，振荡后分液，而不能用氢氧化钠溶液，否则乙酸乙酯会水解。三、官能团与有机化合物的分类类别官能团代表物烷烃甲烷CH4烯烃____碳碳双键乙烯__CH2CH2__炔烃__—C≡C—__碳碳三键乙炔HC≡CH芳香烃苯____卤代烃—X(X表示卤素原子)溴乙烷__CH3CH2Br__醇—OH__羟基__乙醇CH3CH2OH醛__醛基__乙醛羧酸__羧基__乙酸____酯__酯基__乙酸乙酯____点拨：确定有机物特别性质的原子或原子团叫官能团。预习自测1．推断下列说法是否正确(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)乙酸中含有双键，因此属于不饱和烃。(×)(2)乙酸的结构简式可以写成CH3COOH或COOHCH3。(×)(3)在标准状况下醋酸是一种无色有剧烈刺激性气味的液体。(×)(4)乙醇和乙酸的官能团相同。(×)(5)乙酸可以除去铁锈和铜锈。(√)(6)制取乙酸乙酯时，导管应插入碳酸钠溶液中。(×)(7)全部有机物都具有官能团。(×)解析：(1)乙酸中含有氧原子，属于烃的衍生物。(2)乙酸的结构简式只能写成CH3COOH。(3)在标准状况下醋酸是一种固体。(4)乙醇的官能团为—OH，乙酸的官能团为—COOH。(5)乙酸是有机酸，能与Fe2O3和Cu2(OH)2CO3反应。(6)乙醇和乙酸易溶于水，导管若插入碳酸钠溶液中会引起倒吸现象。(7)烷烃、苯和苯的同系物都没有官能团。2．下列有关乙酸性质的叙述错误的是(D)A．乙酸是有剧烈刺激性气味的无色液体，易溶于水和乙醇B．乙酸的沸点比乙醇高C．乙酸的酸性比碳酸强，它是一元酸，能与碳酸盐反应D．在发生酯化反应时，乙酸分子羧基中的氢原子跟醇分子中的羟基结合成水解析：酯化反应的实质是：酸去羟基、醇去氢，发生酯化反应时，乙酸分子中的羟基与醇分子中的羟基氢结合成水，故D错误。3．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。下列有关于该有机物的说法中不正确的是(B)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解析：由球棍模型可知有机物为CH3CH2COOH，为丙酸，其分子式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项错误；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。4．将1mol乙醇(其中的羟基氧用18O标记)在浓硫酸存在并加热的条件下与足量乙酸充分反应。下列叙述不正确的是(A)A．生成的水分子中肯定含有18OB．生成的乙酸乙酯中含有18OC可能生成45g乙酸乙酯D．不行能生成相对分子质量为88的乙酸乙酯解析：乙醇与乙酸反应方程式为CH3COOH＋H18OCH2CH3eq\o(,\s\up7(浓H2SO4),\s\do5(△))CH3CO18OCH2CH3＋H2O，由反应知H2O中无18O，酯CH3CO18OCH2CH3的相对分子质量为90，因酯化反应是可逆反应，1mol乙醇反应不完全，可能生成45g乙酸乙酯，所以选A。5．乙酸分子的结构式为，下列反应及断键部位正确的是(B)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：CH3COOH＋Br2eq\o(——→,\s\up7(红磷))＋HBr，是③键断裂④乙酸变成乙酸酐的反应：2CH3COOH→CCH3OOCOCH3＋H2O，是①②键断裂A．①②③ B．①②③④C．②③④ D．①③④解析：乙酸电离时氧氢键(①)断，乙酸与乙醇发生酯化反应时，乙酸中碳氧键(②)断，红磷存在时，Br2与乙酸反应时，乙酸中碳氢键(③)断，乙酸变成乙酸酐时乙酸中碳氧键(②)和氧氢键(①)同时断，故选B。6．用食醋浸泡有水垢(主要成分CaCO3)的暖瓶或水壶，可以清除其中的水垢。(1)清除水垢利用了醋酸的什么性质？写出反应的化学方程式。(2)通过这个事实你能比较出醋酸与碳酸的酸性强弱吗？答案：(1)利用食醋清除水垢是利用了醋酸的酸性，化学方程式为2CH3COOH＋CaCO3→(CH3COO)2Ca＋H2O＋CO2↑。(2)该反应的发生可以说明CH3COOH的酸性比H2CO3的酸性强。课堂素能探究乙酸、碳酸、水和乙醇分子中羟基氢原子活泼性的比较学问点问题探究1．能否用NaHCO3溶液鉴别乙酸和乙醇？提示：可以。乙酸比碳酸酸性强，可以与NaHCO3反应生成CO2气体，而乙醇中的羟基氢活泼性比碳酸中的羟基氢弱，不能与NaHCO3反应。2．能用NaOH溶液除去乙醇中混有的乙酸吗？提示：不能。乙酸与NaOH反应生成的乙酸钠溶于水，而乙醇与水互溶。学问归纳总结1．理论分析乙醇水碳酸乙酸电离程度不电离微弱电离部分电离部分电离酸碱性中性中性弱酸性弱酸性与Na反应反应反应反应与NaOH不反应不反应反应反应与NaHCO3不反应不反应不反应反应羟基中氢原子的活泼性eq\o(——→,\s\up7(渐渐增加))2．试验验证(1)给四种物质编号。A． B．H—OHC．CH3CH2—OH D．(2)试验结论。羟基氢的活泼性：eq\b\lc\\rc\}(\a\vs4\al\co1(步骤Ⅰ：A、D>B、C,步骤Ⅱ：A>D,步骤Ⅲ：B>C))⇨A>D>B>C┃┃典例剖析__■典例1分枝酸可用于生化探讨，其结构简式如图。下列关于分枝酸的叙述正确的是(B)A．分子中含有2种官能团B．可与乙醇、乙酸反应，且反应类型相同C．1mol分枝酸最多可与3molNaOH发生中和反应D．可使溴的四氯化碳溶液、酸性高锰酸钾溶液褪色，且原理相同解析：该分子中含有羧基、碳碳双键、醚键、羟基4种官能团，A错误；由于既含有羟基又含有羧基，所以既能与乙酸也能与乙醇发生酯化反应，发生反应的类型相同，B正确；1mol分枝酸只含有2mol羧基，所以只能与2molNaOH发生中和反应，C错误；分枝酸与溴的四氯化碳溶液发生加成反应，与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应，原理不同，D错误。┃┃变式训练__■1．脱落酸是一种抑制生长的植物激素，因能促使叶子脱落而得名，其结构简式如图所示，则有关脱落酸的说法中正确的是(C)A．脱落酸的分子式为C15H18O4B．脱落酸只能和醇类发生酯化反应C．脱落酸可以和金属钠发生反应D．1mol脱落酸最多可以和2molH2发生加成反应解析：依据有机物的结构简式，脱落酸的分子式为C15H20O4。故A错误；脱落酸中含有羧基、羟基，能与羧酸、醇发生酯化反应，故B错误；能与金属钠反应的官能团是羟基和羧基，脱落酸中含有羟基和羧基，因此脱落酸可以和金属钠发生反应，故C正确；脱落酸中含有3个碳碳双键和1mol羰基。即1mol脱落，酸至少可以和4molH2发生加成反应，故D错误。探究乙酸的酯化反应学问点问题探究1．在酯化反应试验中为什么加热温度不能过高？如何对试验进行改进？(乙酸乙酯的沸点为77℃)提示：尽量削减乙醇和乙酸的挥发，提高乙酸和乙醇的转化率。对试验的改进方法是水浴加热。2．装置中长导管的作用是什么？提示：长导管起到导气、冷凝的作用。学问归纳总结1．酯化反应的机理通常用同位素示踪原子法来证明：如用含18O的乙醇与乙酸反应，可以发觉，生成物乙酸乙酯中含有18O。可见，发生酯化反应时，有机酸断C—O键，醇分子断O—H键，即“酸去羟基，醇去氢”。2．试验装置3．留意事项(1)仪器及操作。酒精灯用酒精灯加热的目的是加快反应速率；使生成的乙酸乙酯刚好蒸出，从而提高乙酸的转化率碎瓷片加热前，大试管中常加入几片碎瓷片，目的是防暴沸导气管直立试管中导气管末端恰好和液面接触，目的是防倒吸大试管倾斜45°角目的增大受热面积匀称加热目的加快反应速率，并将生成的乙酸乙酯刚好蒸出，有利于乙酸乙酯的生成反应物加入依次先加入乙醇，然后边振荡试管边渐渐加入浓硫酸和乙酸酯的分别对于生成的酯，通常用分液漏斗进行分液，其中乙酸乙酯位于上层(2)几种试剂的作用。浓硫酸①作催化剂：加快反应速率②作吸水剂：提高反应物的转化率饱和碳酸钠溶液①溶解乙醇②汲取乙酸③降低乙酸乙酯的溶解度，便于液体分层点拨：酯化反应的特点(1)酯化反应属于可逆反应，反应物的转化率不能为100%。(2)加热的温度不能过高目的是尽量削减乙酸、乙醇的挥发，提高乙酸、乙醇的转化率。┃┃典例剖析__■典例2下面是甲、乙、丙三位同学制取乙酸乙酯的过程，请你参加并帮助他们完成相关试验任务。【试验目的】制取乙酸乙酯【试验原理】甲、乙、丙三位同学均实行乙醇、乙酸与浓硫酸混合共热的方法制取乙酸乙酯，浓硫酸的作用是__作催化剂和吸水剂__。【装置设计】甲、乙、丙三位同学分别设计了下列三套试验装置：请从甲、乙两位同学设计的装置中选择一种作为试验室制取乙酸乙酯的装置，应选择的装置是__乙__(填“甲”或“乙”)。丙同学将甲装置中的导气管改成了球形干燥管，除起冷凝作用外，另一重要作用是__防倒吸__。【试验步骤】(1)按选择的装置组装仪器，在试管中先加入3mL乙醇，然后沿器壁渐渐加入2mL浓硫酸，冷却后再加入2mL冰醋酸。(2)将试管固定在铁架上。(3)在试管②中加入适量的饱和Na2CO3溶液。(4)用酒精灯对试管①加热。(5)当视察到试管②中有明显现象时停止试验。【问题探讨】a．步骤(1)装好试验装置，加入样品前还应检查__装置的气密性__。b．依据试管②中视察到的现象，可知乙酸乙酯的物理性质有__无色、不溶于水、密度比水小等__。c．试管②中饱和Na2CO3溶液的作用是__溶解挥发出的乙醇__、__与挥发出来的乙酸反应__、__降低乙酸乙酯的溶解度__。d．从试管②中分别出乙酸乙酯的试验操作是__分液__。解析：试验室用乙醇、乙酸在浓硫酸的催化作用下发生酯化反应生成乙酸乙酯。浓硫酸的作用是作催化剂和吸水剂。由于乙酸乙酯、乙酸、乙醇的沸点都较低，加热时都能挥发出来，故加热后在试管②的上层为乙酸、乙醇、乙酸乙酯的混合液，用饱和Na2CO3溶液可以除去乙酸乙酯中的乙醇和乙酸。在上层得到乙酸乙酯油状液体。经分液漏斗分液即可。该试验中由于酒精灯加热可能使试管内液体受热不匀称，若导管插入液面以下有可能发生倒吸现象，所以装置要能防止倒吸。┃┃变式训练__■2．(2024·全国卷Ⅰ)在生成和纯化乙酸乙酯的试验过程中，下列操作未涉及的是(D)ABCD名师博客呈现制取乙酸乙酯的操作要点及说明1．本试验一方面加入过量乙醇，另一方面在反应过程中不断蒸出产物，促进平衡向生成酯