新教材适用2024-2025学年高中化学第7章有机化合物第3节乙醇与乙酸第2课时乙酸学案新人教版必修第二册

第2课时乙酸学习目标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。核心素养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。4．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。5．能用简洁试验探究乙酸发生酯化反应的条件和反应方式。6．能依据教材给出的问题，设计简洁的试验方案。一、乙酸的物理性质、结构及弱酸性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__CHHHCOO－H_CH3COOH___—COOH__2.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．乙酸的酸性乙酸是一元弱酸，其酸性比H2CO3_强__，具有酸的通性，滴入紫色石蕊溶液，溶液变_红色__，写出下列反应的化学方程式。(1)与Na反应：2CH3COOH＋2Na→2CH3COONa＋H2↑；(2)与NaOH反应：CH3COOH＋NaOH→CH3COONa＋H2O；(3)与Na2O反应：2CH3COOH＋Na2O→2CH3COONa＋H2O；(4)与Na2CO3反应：2CH3COOH＋Na2CO3→2CH3COONa＋H2O＋CO2↑；(5)与NaHCO3反应：CH3COOH＋NaHCO3→CH3COONa＋CO2↑＋H2O。正|误|判|断(1)在标准状况下醋酸是一种无色有剧烈刺激性气味的液体。(×)(2)乙酸中含有双键，因此属于不饱和烃。(×)(3)乙酸分子中含有和—OH两种官能团。(×)(4)乙酸分子中含有4个H原子，故为四元酸。(×)(5)酸性高锰酸钾溶液、碳酸钠、紫色石蕊溶液均可鉴别乙醇和乙酸。(√)深|度|思|考某化学小组要证明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_0.1mol·L－1稀醋酸__，B试剂为_碳酸钠粉末__。

(2)证明乙酸强于碳酸的试验现象：_当0.1_mol·L－1稀醋酸滴入圆底烧瓶时，产生无色气泡，澄清石灰水变浑浊__。(3)涉及反应的化学方程式为2CH3COOH＋Na2CO3→2CH3COONa＋CO2↑＋H2O、CO2＋Ca(OH)2=CaCO3↓＋H2O。(4)下列物质：①C2H5OH②CH3COOH③H2O都能与Na反应放出H2，其产生H2速率由快到慢的依次为_②>③>①__(填序号)。应|用|体|验1.下列关于乙酸性质的说法不正确的是(A)A．无色、无气味液体B．易溶于水C．能与镁条发生反应D．能使紫色石蕊溶液变红解析：乙酸是无色、有刺激性气味的液体，A错误；乙酸分子上有羧基，易溶于水、与镁发生反应，能使紫色石蕊溶液变红，B、C、D正确。2．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：2CH3COOH＋CaCO3→(CH3COO)2Ca＋CO2↑＋H2O。乙酸能与活泼金属反应，写出乙酸和镁反应的离子方程式：Mg＋2CH3COOH→Mg2＋＋2CH3COO－＋H2↑。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与羟基干脆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二、乙酸的典型性质——酯化反应1．酯化反应的试验探究试验装置留意事项(1)试剂的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。(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，加热时小火加热削减乙酸、乙醇的挥发试验现象a.饱和Na2CO3溶液的液面上层有_无色透亮的油状液体__生成b．能闻到_香味__化学方程式CH3COOH＋CH3CH2OHeq\o(,\s\up7(浓H2SO4),\s\do5(△))_CH3COOC2H5__＋H2O乙酸乙酯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：酯化反应是_可逆反应__，乙酸乙酯会与水发生水解反应生成_乙酸__和_乙醇__。(3)反应机理(乙醇中含有示踪原子)即酸脱_羟基__醇脱_氢__，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_羟基__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_酯基__(或—COOR)。(2)物理性质低级酯密度比水_小__，易溶于有机溶剂，具有肯定的挥发性，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。正|误|判|断(1)在酯化反应试验时，可以先加入浓硫酸，然后边振荡试管，边加入乙醇和乙酸。(×)(2)在酯化反应中，只要乙醇过量，可以把乙酸完全反应生成乙酸乙酯。(×)(3)酯化反应肯定为取代反应。(√)(4)乙酸乙酯是有特别香味的、易溶于水的无色液体。(×)(5)在酯化反应试验中，可用稀硫酸代替浓硫酸。(×)深|度|思|考某探讨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中液体试验时发生暴沸，加热前应实行的措施为加入碎瓷片(或沸石)。(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_防止倒吸__。(3)试管b中饱和碳酸钠溶液的作用除了溶解乙醇，还有_中和乙酸__，_降低乙酸乙酯的溶解度__。(4)待试管b收集到肯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中所视察到的试验现象：_液体分层，上层为无色有香味的油状液体__。(5)假如用含示踪原子18O的乙醇参加反应，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：。应|用|体|验1.试验室用乙酸、乙醇和浓硫酸制取乙酸乙酯，加热蒸馏后，在饱和Na2CO3溶液上面得到无色油状液体，当振荡混合液时，有气泡产生，该现象说明(C)A．产品中含有被蒸馏出的H2SO4B．产品中含有未反应的乙醇C．产品中含有未反应的乙酸D．乙酸乙酯与Na2CO3溶液反应生成CO2解析：硫酸属于高沸点酸，难挥发，A项错误；乙醇与Na2CO3溶液不反应，B项错误；乙酸沸点低且与碳酸钠反应可生成CO2，C项正确；乙酸乙酯与Na2CO3溶液不能生成CO2，D项错误。2．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(B)A．18O存在于全部物质里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解析：乙酸与乙醇反应时，乙酸供应羟基，醇供应羟基氢原子，结合生成水，其余部分相互结合成酯，所以反应方程式为：CH3COOH＋CH3CHeq\o\al(18,2)OHeq\o(,\s\up7(浓H2SO4),\s\do5(△))CH3CO18OCH2CH3＋H2O，由于酯化反应是可逆反应，故乙醇仍存在，故18O只存在于乙醇和乙酸乙酯中，故选B。酯化反应中的“一原理”“两作用”1．一原理在酯化反应中，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：2．两作用(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。1．下列关于乙酸性质的叙述中，错误的是(C)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，就凝聚成冰状晶体解析：据强酸制弱酸的原理，乙酸与碳酸盐反应生成CO2气体，A正确；酸能与钠反应生成H2，B正确；乙酸分子中含有碳氧双键，但由于与羟基相连，不能与溴水反应，C错误；乙酸熔点为16.6℃，温度低于16.6℃时，乙酸凝聚成冰一样的晶体，D正确。2．(2024·豫西名校高一检测)乙酸分子的结构式为，已知：CH3COOH＋Br2BrCH2COOH＋HBr，下列反应及断键部位正确的是(A)(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)解析：乙酸电离出H＋时，断裂①键；发生酯化反应时酸脱羟基，断裂②键；在红磷存在时，乙酸与Br2反应，溴原子取代了甲基上的氢原子，断裂③键；乙酸在空气中燃烧生成CO2和H2O，分子结构中的全部键均断裂。3．某学习小组在试验室制取乙酸乙酯的主要步骤如下：①配制2mL浓硫酸、3mL乙醇(含18O)和2mL乙酸的混合溶液。②按如图连接好装置并加入混合液，用小火匀称加热3～5min。③待试管乙收集到肯定量产物后停止加热，撤出试管乙用力振荡，然后静置待分层。④分别出乙酸乙酯，洗涤、干燥。回答问题：(1)装置中球形干燥管，除起冷凝作用外，另一重要作用是_防止倒吸__。(2)步骤②安装好试验装置，加入药品前还应检查_装置的气密性__。(3)反应中浓硫酸的作用是_催化剂、吸水剂__；写出能表示18O位置的制取乙酸乙酯的化学方程式：CH3COOH＋C2Heq\o\al(18,5)OHeq\o(,\s\up7(浓硫酸),\s\do5(△))CH3CO18OC2H5＋H2O。(4)上述试验中饱和碳酸钠溶液的作用是_ab__(填字母)。a．中和乙酸并汲取乙醇b．削减乙酸乙酯的溶解c．加速酯的生成，提高其产率(5)步骤③所视察到的现象是_试管乙中的液体分成上下两层，上层无色，下层为红色液体，振荡后下层液体的红色变浅__。解析：(1)球形干燥管一是起冷凝的作用，二是起防倒吸的作用，因为乙酸和乙醇易溶于碳酸钠溶液。(2)因为产生蒸气，因此加药品前，要检查装置的气密性。(3)酯化反应的实质是酸去羟基醇去氢，其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。(4)乙酸乙酯中混有乙酸和乙醇，乙醇易溶于水，乙酸可以和碳酸钠反应，因此碳酸钠溶液的作用是中和乙酸、汲取乙醇、降低乙酸乙酯的溶解度，即选项a、b正确。(5)乙酸乙酯是不溶于水的液体，且密度小于水，现象：试管乙中出现液体分成上下两层，上层无色，下层为红色液体，振荡后下层液体的红色变浅。对点训练题组一乙酸的结构与酸性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(B)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解析：由模型可知，该物质为乙酸能与大理石反应生成CO2，乙酸分子中有羧基，可发生酯化反应，有酸性能使石蕊溶液变红，故选B。2．食醋的主要成分是乙酸，下列物质在肯定条件下能与乙酸发生反应的是(D)①石蕊②乙醇③金属镁④氢氧化铁⑤氧化钙⑥碳酸钠⑦稀硫酸A．①③④⑤⑦ B．②③④⑥⑦C．①②③④⑤⑥⑦ D．①②③④⑤⑥解析：CH3COOH具有酸的通性，能使石蕊溶液变红，和金属镁反应生成H2，和Fe(OH)3、CaO、Na2CO3均反应，与乙醇发生酯化反应，与H2SO4不反应，故①②③④⑤⑥正确，故选D。题组二酯化反应及试验探究3．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(C)A．16 B．18C．20 D．22解析：酸与醇发生反应生成酯和水，反应过程中酸失羟基，醇失氢，反应方程式为，生成的水为Heq\o\al(18,2)O，故水的相对分子质量为20，故选C。4．试验室用乙酸、乙醇、浓硫酸制取乙酸乙酯，如图所示：加热蒸馏后，在饱和Na2CO3溶液的液面上得到无色油状液体，下列叙述正确的是(C)A．浓硫酸只是乙酸与乙醇反应的催化剂B．乙醇可以全部反应C．反应前的混合液中应加入碎瓷片D．导气管口应插入液面以下解析：乙酸、乙醇发生酯化反应时，浓H2SO4做催化剂和吸水剂，该反应为可逆反应，反应物不能全部转化为产物，导气管口应位于饱和Na2CO3溶液的液面上方，加入碎瓷片防止爆沸，故选C。5．1-丁醇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。下列对该试验的描述错误的是(C)A．不能用水浴加热B．长玻璃管起冷凝回流作用C．提纯乙酸丁酯须要经过水、氢氧化钠溶液洗涤D．该试验反应的机理是乙酸去掉—OH,1-丁醇去掉H原子解析：水浴加热的温度不会超过100℃，A正确；长玻璃管的作用是冷凝回流，B正确；氢氧化钠可以使乙酸丁酯水解，故不行用氢氧化钠溶液洗涤，可用饱和碳酸钠溶液，C错误；酯化反应的机理是羧酸去掉羟基，醇去掉氢原子，D正确。6．已知反应：甲()＋乙→丙()＋H2O，则下列推断不正确的是(D)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解析：依据反应方程式，可知乙为甲醇(CH3OH)，发生的反应为酯化反应，也为取代反应，故A、B两项正确；甲和乙(CH3OH)，都能和金属钠反应生成H2，C项正确；甲和丙分子中含有，可以和溴发生加成反应，但乙为CH3OH，不能和溴发生加成反应，故D错误。7．(2024·广东兴宁市高一检测)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(D)A．C8H16O2 B．C8H16O3C．C8H14O2 D．C8H14O3解析：乙醇的分子式为C2H6O，该酯水解反应表示为C10H18O3＋H2O→羧酸＋C2H6O，依据原子守恒可得羧酸的分子式为C8H14O3。综合强化8．若将转化为可运用的试剂是(A)A．Na B．NaOHC．Na2CO3 D．NaHCO3解析：—COOH和—OH均可与Na反应，可实现转化，A正确；醇羟基与NaOH、Na2CO3、NaHCO3均不反应，B、C、D错误。9．苹果酸是一种常见的有机酸，其结构简式为(1)苹果酸中含有的官能团的名称是_羧基__、_羟基__。(2)苹果酸的分子式为_C4H6O5__。(3)1mol苹果酸与足量金属钠反应，能生成标准状况下的氢气_33.6__L。(4)苹果酸可能发生的反应是_A、B、C、D、E__。A．与NaOH溶液反应B．与石蕊溶液作用C．与乙酸在肯定条件下发生酯化反应D．与乙醇在肯定条件下发生酯化反应E．与NaHCO3溶液反应放出气体解析：一个苹果酸分子中含有2个—COOH和1个—OH，都可以与金属钠反应产生H2，故1mol苹果酸与足量金属钠反应可产生H21.5mol。它含有—COOH，可与石蕊溶液作用，可与NaOH、NaHCO3、乙醇反应。它含有—OH，可与乙酸发生酯化反应。10．在进行大运动量的训练后，人体肌肉中会形成乳酸，乳酸的结构简式为CH3CH(OH)COOH。(1)乳酸的分子式为_C3H6O3__；乳酸分子中的官能团名称为羟基和_羧基__，这两种官能团之间可以发生_酯化__反应。(2)乳酸的水溶液遇石蕊显_红__色；0.1mol乳酸与足量金属钠反应，可以产生标准状况下的氢气_2.24__L。(3)两个乳酸分子发生酯化反应生成环状酯的结构简式为。解析：乳酸的结构简式为CH3CH(OH)COOH，则分子式为C3H6O3，其官能团为羟基和羧基，这两种官能团之间可以发生酯化反应；含—COOH，具有酸性，能使石蕊变红，且—OH、—COOH均与Na反应生成氢气，则0.1mol乳酸与足量金属钠反应，可以产生标准状况下的氢气为0.1mol×22.4L·mol－1＝2.24L。11．已知：Ⅰ.从石油中获得A是目前工业上生产A的主要途径，A的产量通常用来衡量一个国家的石油化工发展水平；Ⅱ.2CH3CHO＋O2eq\o(→,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))2CH3COOH。现以A为主要原料合成乙