2017-2018学年高一人教版化学必修二学案:第三章 第三节 第2课时 高品质版

第2课时 乙 酸

[学习目标定位] 1.会写乙酸的分子式、结构式、结构简式,知道乙酸的官能团是—COOH。2.知道乙酸具有酸的通性,并知道乙酸的酸性比碳酸强,会写乙酸与Na、NaOH、Na2CO3、NaHCO3反应的化学方程式。3.了解酯化反应的概念,会写乙酸与乙醇发生酯化反应的化学方程式。4.知道乙酸与乙醇发生酯化反应时是乙酸脱去—OH、乙醇脱去—OH上的H而结合成水,其余部分结合成乙酸乙酯。

一 认识乙酸的酸性

1.乙酸分子结构 分子式:C2H4O2;

结构式:

结构简式:CH3COOH; 官能团:羧基(—COOH)。

2.乙酸又叫醋酸,是食醋的主要成分,是常用的酸味剂,具有酸的通性。现通过以下两个实验来认识乙酸的酸性:

①向试管中加入约2 mL稀醋酸溶液,加入紫色石蕊溶液,观察现象; ②向试管中加入约2 mL稀醋酸溶液,滴加碳酸钠溶液,观察现象。 讨论下列问题:

(1)上述实验可观察到什么现象?可得出什么结论?

答案 ①加入石蕊溶液呈红色。②滴加碳酸钠溶液有气泡生成。以上实验说明乙酸具有酸性。 (2)设计一个实验装置,比较乙酸、碳酸和硅酸的酸性强弱,画出装置图并说出预期的实验现象和结论。 答案

现象:碳酸钠溶液中出现气泡,硅酸钠溶液中有白色沉淀生成。 结论:酸性:乙酸>碳酸>硅酸。

归纳总结

羧基、醇羟基及水中氢原子活泼性比较

钠 氢氧化钠 碳酸钠 碳酸氢钠 能反应 能反应 能反应 能反应 能反应 不反应 不反应 不反应 能反应(比醇反应剧烈) 不反应 不反应 不反应 R—OH H—OH 结论:活泼性:羧酸(—OH)>水(—OH)>醇(—OH)

1.可以说明CH3COOH是弱酸的事实是( ) A.CH3COOH与水能以任何比互溶

B.CH3COOH能与Na2CO3溶液反应,产生CO2 C.0.1 mol·LD.1 mol·L答案 C

解析 排除法。选项A只说明CH3COOH易溶于水;选项B说明CH3COOH的酸性比碳酸强;选项D说明CH3COOH显酸性。(选项C中的数据说明CH3COOH没能完全电离,即说明CH3COOH是弱酸——尚未学到)。

2.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。这是利用了醋酸的什么性质?通过这个事实你能比较出醋酸与碳酸的酸性强弱吗?

答案 利用食醋清除水垢是利用了醋酸的酸性,它之所以能清除水垢是因为CH3COOH能与CaCO3发生反应:2CH3COOH+CaCO3―→(CH3COO)2Ca+H2O+CO2↑;该反应的发生可以说明CH3COOH的酸性比H2CO3的酸性强。

二 乙酸的酯化反应

-1

的CH3COOH溶液中c(H)=0.001 mol·L1

-1

的CH3COOH溶液能使紫色石蕊溶液变红

在一支试管中加入3 mL无水乙醇,然后边振荡试管边慢慢加入2 mL浓硫酸和2 mL冰醋酸,按下图装置进行实验(产生的蒸气经导管通到饱和Na2CO3溶液的液面上),观察右边试管中的现象并闻气味。

1.右边试管中可观察到什么现象并闻到什么气味?

答案 饱和Na2CO3溶液的液面上有油状液体,且能闻到香味。

2.做对照实验:右边试管中不盛放饱和Na2CO3溶液而是浸在盛有冷水的烧杯中,其他装置和操作相同。

(1)实验结束后闻到香味了吗?可能的原因是什么?

答案 没有闻到香味;乙酸乙酯的香味被挥发出来的乙酸的强烈刺激性气味掩盖了。 (2)由此可见饱和碳酸钠溶液的作用是什么?

答案 ①降低乙酸乙酯的溶解度,便于分层,得到酯;②中和挥发出来的乙酸;③溶解挥发出来的乙醇 。

(3)乙酸和乙醇在浓硫酸作用下加热生成乙酸乙酯,化学方程式为 CH3COOH+HOCH2CH3

浓H2SO4

CH3COOCH2CH3+H2O

该反应中的水是由氢原子和羟基结合而得,试猜想该反应的历程,并提出验证猜想的方法。 答案 反应的历程是酸去羟基醇去氢。

酯化反应的反应机理可用示踪原子法来证明:若用含18O的乙醇和不含18O的乙酸反应,可以发现所生成的乙酸乙酯分子里含有18O原子,而水分子中不含18O原子,这说明酯化反应的一般过程是羧酸分子中的—OH与醇分子中—OH上的氢原子结合生成水,其余部分结合生成酯:

(4)该反应中浓H2SO4起什么作用? 答案 ①催化剂——加快反应速率;

②吸水剂——提高CH3COOH、CH3CH2OH的转化率。 归纳总结

酯化反应概念:酸与醇反应生成酯和水的反应。

3.下列关于实验室制备乙酸乙酯和乙酸丁酯的描述正确的是( ) A.均采用水浴加热

B.制备乙酸丁酯时正丁醇过量 C.均采用边反应边蒸馏的方法 D.制备乙酸乙酯时乙醇过量 答案 D

解析 制备乙酸丁酯和乙酸乙酯均是采取用酒精灯直接加热法制取,A项错误;制备乙酸丁酯时采用容易获得的乙酸过量,以提高丁醇的利用率的做法,B项错误;制备乙酸乙酯采取边反应边蒸馏的方法、制备乙酸丁酯则采取直接回流的方法,待反应后再提取产物,C项错误;制备乙酸乙酯时,为提高乙酸的利用率,采取乙醇过量的方法,D项正确。 4.下列说法正确的是( ) A.酯化反应也属于加成反应

B.酯化反应中羧酸脱去羧基中的羟基,醇脱去羟基中的氢原子生成水 C.浓硫酸在酯化反应中只起催化剂的作用

D.欲使酯化反应生成的酯分离并提纯,可以将酯蒸气通过导管伸入饱和碳酸钠溶液的液面下,再用分液漏斗分离 答案 B

1.下列关于乙酸性质的叙述中,错误的是( )

A.乙酸的酸性比碳酸强,所以它可以与碳酸盐反应,产生CO2气体 B.乙酸能与醇类物质发生酯化反应

C.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

2.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( ) A.分子式是C3H6O2 C.能发生酯化反应 答案 B

B.不能和NaOH溶液反应 D.能使紫色石蕊溶液变红

解析 该有机物的结构简式为能和NaOH溶液反应。

3.具有一个羟基的化合物A 10 g,与乙酸反应生成乙酸某酯11.85 g,并回收了未反应的A 1.3 g,则A的相对分子质量为( ) A.98 B.116 C.158 D.278 答案 B

解析 设化合物A为R—OH,相对分子质量为Mr,则发生的酯化反应方程式为 CH3COOH+HO—R Mr Mr+60-18 (10-1.3)g 11.85 g

Mr+60-18Mr=,解得Mr=116。

11.85 g?10-1.3?g

4.实验室采用如图所示装置制备乙酸乙酯,实验结束后,取下盛有饱和碳酸钠溶液的试管,再沿该试管内壁缓缓加入紫色石蕊溶液1 mL,发现紫色石蕊溶液存在于饱和碳酸钠溶液层与乙酸乙酯液层之间(整个过程不振荡试管)。下列有关该实验的描述,不正确的是( )

浓硫酸△

CH3COOR+H2O

A.制备的乙酸乙酯中混有乙酸和乙醇杂质 B.该实验中浓硫酸的作用是催化和吸水

C.饱和碳酸钠溶液主要作用是降低乙酸乙酯的溶解度及吸收乙醇、中和乙酸 D.石蕊层为三环,由上而下是蓝、紫、红 答案 D

解析 A项,在乙酸乙酯挥发过程中,乙酸、乙醇也挥发,A正确;B项,浓硫酸起催化作用,同时吸收生成的水,使反应平衡正向移动,B正确;C项,饱和碳酸钠溶液的作用是吸收乙酸、乙醇,降低乙酸乙酯的溶解度,有利于分层分离,C正确;D项,由于乙酸乙酯密度小于水,三层顺序为乙酸乙酯、石蕊、饱和碳酸钠溶液,乙酸乙酯中有乙酸使石蕊变红,碳酸钠水解显碱性使紫色石蕊溶液变蓝,从上到下颜色为红、紫、蓝,D错误。

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