2018-2019學年高中化學 專題3 有機化合物的獲得與應用 第2單元 食品中的有機化合物 第2課時 乙酸學案 蘇教版必修2.doc
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第2課時 乙酸 學習目標:1.了解乙酸的組成及在日常生活中的應用。2.認識乙酸的結(jié)構(gòu)特點。3.了解乙酸的主要性質(zhì)。(重點)4.了解有機物中特殊的基團——官能團。 [自 主 預 習探 新 知] 一、乙酸的結(jié)構(gòu)與物理性質(zhì) 1.組成及結(jié)構(gòu) 2.物理性質(zhì) 俗名 顏色 狀態(tài) 氣味 溶解性 (水和乙醇) 揮發(fā)性 醋酸 無色 液體 強烈刺 激性氣味 易溶 易揮發(fā) 二、乙酸的化學性質(zhì) 1.弱酸性 (1)乙酸是一元弱酸,在水中部分電離,其電離方程式為CH3COOHCH3COO-+H+,其酸性比碳酸的酸性強。 (2)乙酸能使紫色的石蕊試液變紅。 (3)乙酸與Na、NaOH、Na2CO3反應的化學方程式分別為 2CH3COOH+2Na→2CH3COONa+H2↑; CH3COOH+NaOH→CH3COONa+H2O; 2CH3COOH+Na2CO3→2CH3COONa+CO2↑+H2O。 2.酯化反應 (1)乙酸和乙醇的反應 實驗 操作 在試管里先加入3 mL乙醇,然后一邊搖動一邊慢慢地加入2 mL濃硫酸和2 mL冰醋酸,并按如圖所示連接裝置,用酒精燈小心均勻地加熱試管3~5 min,產(chǎn)生的氣體經(jīng)導管通到飽和碳酸鈉的液面上 實驗 裝置 實驗 現(xiàn)象 ①飽和Na2CO3溶液的液面上有油狀液體生成 ②聞到香味 化學 方程 式 CH3CH2OH+CH3COOHCH3COOCH2CH3+H2O (2)酯化反應的概念:醇和酸起作用生成酯和水的反應。 (3)酯化反應的特點 ①反應速率緩慢,一般加入濃硫酸作催化劑并加熱。 ②反應是可逆的。 (4)反應機理:乙酸脫去羥基,乙醇脫去羥基上的氫原子,結(jié)合成水,剩余基團結(jié)合成酯,即酸脫羥基醇脫氫。 三、官能團 1.概念 反映一類有機化合物共同特性的基團叫做官能團。 2.常見的官能團 羥基(—OH)、羧基(—COOH)、醛基(—CHO)、碳碳雙鍵()、碳碳叁鍵(—C≡C—)等。 [基礎自測] 1.判斷正誤(正確的打“√”,錯誤的打“”) (1)乙醇和乙酸都不能使紫色的石蕊試液變紅。( ) (2)可用醋酸除去水壺中的水垢。( ) (3)在酯化反應中,加入過量的乙醇可以使乙酸完全轉(zhuǎn)化為乙酸乙酯。( ) (4)可用固體顆粒鈉鑒別乙醇和乙酸。( ) 【答案】 (1) (2)√ (3) (4) 2.下列關于乙酸的說法中,不正確的是 ( ) A.乙酸是一種重要的有機酸,是具有刺激性氣味的液體 B.乙酸的分子式為C2H4O2,分子里含有4個H原子,所以乙酸是四元酸 C.無水乙酸又稱冰醋酸,它是純凈物 D.CuO、CaCO3可溶于醋酸溶液 B [雖然乙酸分子里含有4個H原子,但是在水溶液中只能電離出一個H+,CH3COOHCH3COO-+H+,所以乙酸屬于一元酸。] 3.當乙酸分子中的O都是18O,乙醇分子中的O都是16O,兩者在一定條件下反應,生成物中水的相對分子質(zhì)量為( ) 【導學號:13572144】 A.16 B.18 C.20 D.22 C [乙酸與乙醇反應方程式如下: 生成的水為HO,故水的相對分子質(zhì)量為20。] [合 作 探 究攻 重 難] 不同物質(zhì)中羥基氫原子的活潑性比較 [背景材料] 有下列三種溶液: ①CH3CH2OH ②H2O?、跜H3COOH [思考交流] (1)上述三種溶液為什么都能與金屬鈉反應放出氫氣? 【提示】 因為三種分子中都含有羥基。 (2)上述三種溶液能與Na2CO3溶液、NaOH溶液反應的是哪種物質(zhì)?寫出相應的化學方程式。 【提示】 CH3COOH能與Na2CO3溶液、NaOH溶液反應。相應的化學方程式為Na2CO3+2CH3COOH―→2CH3COONa+H2O+CO2↑、CH3COOH+NaOH―→CH3COONa+H2O。 (3)分析總結(jié)羧基、醇及水分子中羥基氫原子的活潑順序。 【提示】 活潑性順序由大到?。呼然?—OH)>水(—OH)>醇(—OH)。 羥基氫原子活潑性比較 羥基類型 R—OH H—OH CH3COOH 羥基氫的活潑性 增強 電離程度 不電離 微弱電離 部分電離 部分電離 酸堿性 — 中性 弱酸性 弱酸性 Na 反應 反應 反應 反應(快) NaOH溶液 不反應 不反應 反應 反應 NaHCO3溶液 不反應 不反應 不反應 反應 酯化反應裝置的探究 [背景材料] 在做完生成乙酸乙酯的實驗后,某化學興趣小組對實驗裝置進行了如下改進: [思考交流] (1)向試管①中加入試劑時,能否先加入濃硫酸,再加入乙醇和乙酸? 【提示】 不能。先加入濃硫酸,再加入乙醇和乙酸,相當于稀釋濃硫酸,會使液體沸騰,使液滴向四周飛濺。 (2)加熱時要求小火緩慢、均勻加熱,為什么? 【提示】 加熱時要用小火緩慢、均勻加熱,目的是防止乙酸、乙醇的大量揮發(fā)和液體的沸騰。 (3)濃H2SO4在該反應中作用是什么? 【提示】 作用是做催化劑和吸水劑。 (4)試管②中的現(xiàn)象如何? 【提示】 試管②中液體分層,上層是無色透明油狀液體??赡苡袣馀萆?。 (5)若實驗完成后,沿器壁向試管②中慢慢加入一定量的紫色石蕊溶液,這時紫色石蕊溶液將存在于飽和Na2CO3溶液層和乙酸乙酯層之間(整個過程不振蕩試管),試預測可能出現(xiàn)的現(xiàn)象。 【提示】 由于乙酸乙酯層中混有乙酸和乙醇,乙酸使紫色石蕊溶液變紅,Na2CO3溶液顯堿性,使石蕊溶液變藍,所以石蕊溶液將分為三層,由上而下呈紅、紫、藍色。 (6)飽和Na2CO3的作用有哪些? 【提示】 溶解吸收乙醇,中和乙酸,降低乙酸乙酯的溶解度,便于分層。 (7)使用長頸漏斗的作用是什么? 【提示】 防止倒吸。 1.酯化反應的原理 (1)反應原理——屬于取代反應,為可逆反應。 (2)反應實質(zhì):酸脫去羧基上的羥基,醇脫去羥基上的氫原子。 2.注意事項 儀器及操作 酒精燈 用酒精燈加熱的目的:加快反應速率;將生成的乙酸乙酯及時蒸出,有利于乙酸乙酯的生成 試管 做反應容器的大試管傾斜45角的目的:增大受熱面積 導氣管 導氣管末端的位置:接近液面,不能伸入液面以下,防止倒吸 試劑 反應物 先加入乙醇,然后慢慢加入濃硫酸和乙酸 濃硫酸 作催化劑:加快反應速率 作吸水劑:提高反應物的轉(zhuǎn)化率 飽和碳酸鈉溶液 溶解乙醇,中和乙酸,降低乙酸乙酯的溶解度,便于液體分層 [當 堂 達 標固 雙 基] 題組1 乙酸的結(jié)構(gòu)與物理性質(zhì) 1.食醋的主要成分是醋酸,以下對醋酸的分析錯誤的是( ) 【導學號:13572145】 A.最簡式為C2H4O2 B.結(jié)構(gòu)式為 C.結(jié)構(gòu)簡式為CH3COOH D.比例模型為 A [醋酸的最簡式為CH2O,C2H4O2為其分子式。] 2.下列關于乙酸的敘述中不正確的是( ) A.乙酸俗稱醋酸,我們?nèi)粘J秤玫拇拙褪羌兇姿? B.乙酸是有強烈刺激性氣味的無色液體 C.乙酸稱為冰醋酸的原因是純乙酸在低于16.6 ℃時凝結(jié)成冰狀的晶體 D.乙酸可以作溶劑,也易溶于水和乙醇 A [我們?nèi)粘J秤玫拇资?%~5%的乙酸水溶液。] 題組2 乙酸的酸性 3.下列物質(zhì)既能與金屬鈉作用放出氣體,又能與純堿作用放出氣體的是( ) 【導學號:13572146】 A.C2H5OH B.H2O C.CH3COOH D.CH3COOCH2CH3 C 4.每逢佳節(jié)倍思美味佳肴,食醋是一種生活必備的食品調(diào)味劑。某同學分別向盛有下列物質(zhì)的玻璃杯中倒入適量食醋,他不會觀察到明顯現(xiàn)象的玻璃杯中盛有( ) A.滴加了酚酞的紅色NaOH溶液 B.鋅粉 C.食鹽粉末 D.純堿粉末 C [食醋的主要成分是醋酸,醋酸能中和NaOH,使溶液的紅色褪去;醋酸也能與鋅粉、純堿粉末反應冒氣泡,醋酸不能與食鹽粉末反應。] 題組3 酯化反應 5.乙酸在酯化反應中斷鍵位置是 ( ) 【導學號:13572147】 A.a(chǎn)處 B.b處 C.c處 D.b或c處 B [利用同位素示蹤法可知酯化反應的一般過程是羧酸分子中的羥基(—OH)與醇分子中的氫原子(—H)結(jié)合生成水,其余部分結(jié)合生成酯,因此斷鍵位置應在b處。] 6.在試管a中先加入2 mL 95%的乙醇,在搖動情況下緩緩加入5 mL濃硫酸,并充分搖勻,冷卻后再加入2 g無水醋酸鈉,用玻璃棒充分攪拌后將試管固定在鐵架臺上,在試管b中加入7 mL飽和碳酸鈉溶液。按圖所示連接好裝置。用酒精燈對試管a加熱,當觀察到試管b中有明顯現(xiàn)象時停止實驗。 (1)加入濃H2SO4的目的是_______________________________。 (2)試管b中觀察到的現(xiàn)象是________________________________。 (3)在實驗中球形干燥管除起冷凝作用外,另一個重要作用是________,其原理是______________________________________________________ ___________________________________________________________。 (4)飽和Na2CO3溶液的作用是_________________________________ ___________________________________________________________。 【解析】 這是制備乙酸乙酯的裝置,但作了一些改進:首先改變選用的試劑,濃硫酸多了一個作用,即制取乙酸。 其次改變了部分裝置,增用了一個球形干燥管,可以起到防倒吸的作用。 【答案】 (1)制備乙酸、作催化劑、吸水劑 (2)液體分層 (3)防止倒吸 當液體上升到球形干燥管中,由于球形干燥管容積大,導致試管內(nèi)液面明顯下降,使球形干燥管末端脫離液面,球形干燥管中的液體又流回試管中 (4)除去乙酸乙酯中混有的乙酸,溶解乙醇,降低乙酸乙酯在水中的溶解度- 配套講稿:
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