2022-2023學(xué)年蘇教版必修第二冊 8-2-2 乙酸 學(xué)案

第二課時乙酸新課程標(biāo)準(zhǔn)素養(yǎng)目標(biāo)1.掌握乙酸的分子式、結(jié)構(gòu)式、結(jié)構(gòu)簡式，知道乙酸的官能團是—COOH。2．了解乙酸具有酸的通性，且酸性比碳酸強。3．理解酯化反應(yīng)的原理，會書寫乙酸與乙醇發(fā)生酯化反應(yīng)的化學(xué)方程式。1.能從羧基和羥基的視角認(rèn)識酯化反應(yīng)；知道酯化反應(yīng)的原理，理解并會寫出乙酸與乙醇發(fā)生酯化反應(yīng)的化學(xué)方程式。(宏觀辨識與微觀探析)2．通過乙酸的結(jié)構(gòu)模型，知道有機化合物之間在一定條件下是可以相互轉(zhuǎn)化的，利用羧基、碳碳雙鍵、羥基等官能團的性質(zhì)特點，推測物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及變化。(證據(jù)推理與模型認(rèn)知)3．能設(shè)計實驗驗證醋酸及碳酸的酸性強弱；能運用變量控制的方法探究酯化反應(yīng)并確定合適的反應(yīng)條件，并基于實驗事實得出結(jié)論，提出自己的看法。(科學(xué)探究與創(chuàng)新意識)課堂篇·互動探究合作討論考點一乙酸的結(jié)構(gòu)及其酸性[教材預(yù)習(xí)]1．乙酸的分子結(jié)構(gòu)(1)分子式：________(2)結(jié)構(gòu)式：________________(3)球棍模型：(4)空間填充模型：(5)官能團：________(6)結(jié)構(gòu)簡式：______________________2．物理性質(zhì)又稱________，具有強烈刺激性氣味；純乙酸在16.6℃以下呈冰狀固體，又稱________，易溶于水，易揮發(fā)。食醋中含有約3%～5%的乙酸。3．酸性(1)實驗探究實驗操作實驗現(xiàn)象結(jié)論向兩支試管中各加入3mL稀醋酸溶液，分別滴加石蕊試液和碳酸鈉溶液溶液變成紅色CH3COOH有酸性加入Na2CO3溶液有氣泡產(chǎn)生醋酸的酸性比碳酸強(2)電離方程式為_________。(3)能使紫色石蕊溶液變________。(4)醋酸的酸性比碳酸________，能與碳酸鹽溶液反應(yīng)放出CO2氣體，如醋酸與Na2CO3溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________。答案：1.(1)C2H4O2(2)(5)羧基(—COOH)(6)CH3COOH或2．醋酸冰醋酸3.(2)CH3COOHCH3COO－＋H＋(3)紅(4)強2CH3COOH＋Na2CO3→2CH3COONa＋CO2↑＋H2O[探究提升]乙酸、碳酸、水和乙醇中羥基氫原子的活潑性比較(1)理論分析：乙酸、碳酸、水、乙醇的分子組成中，均含有羥基氫，它們有相似的性質(zhì)，如易溶于水、能與活潑金屬反應(yīng)產(chǎn)生氫氣等。但由于與羥基相連的原子或原子團的不同，它們也呈現(xiàn)不同的性質(zhì)，其羥基氫原子的活潑性順序為乙酸>碳酸>水>乙醇。(2)實驗驗證將4種物質(zhì)分置于4支試管中，并編號①H—OH，Ⅰ.實驗過程操作現(xiàn)象結(jié)論(—OH中氫原子活潑性順序)四種物質(zhì)各取少量于試管中，各加入紫色石蕊溶液兩滴③④變紅，其他不變紅③④>①②在③④試管中，各加入少量碳酸鈉溶液④中產(chǎn)生氣體④>③在①②中各加入少量金屬鈉①產(chǎn)生氣體，反應(yīng)迅速，②也產(chǎn)生氣體，反應(yīng)緩慢①>②Ⅱ.實驗結(jié)論羥基氫的活潑性：乙醇<水<碳酸<乙酸。[對點練習(xí)]1．山西老陳醋素有“天下第一醋”的盛譽。食醋中含有乙酸，下列關(guān)于乙酸的說法中，錯誤的是()A．常溫時乙酸是具有強烈刺激性氣味的液體B．乙酸分子里含有4個氫原子，所以乙酸不是一元酸C．純凈的乙酸又稱冰醋酸，它是純凈物D．乙酸易溶于水和乙醇答案：B解析：乙酸分子中只有羧基上的H原子能電離，屬于一元酸。2．蘋果醋是一種由蘋果發(fā)酵而形成的具有解毒、降脂、減肥等明顯藥效的健康食品。蘋果酸(2-羥基丁二酸)是這種飲料的主要酸性物質(zhì)，蘋果酸的結(jié)構(gòu)簡式為。下列相關(guān)說法不正確的是()A．蘋果酸在一定條件下能發(fā)生催化氧化反應(yīng)B．1mol蘋果酸與足量NaHCO3溶液反應(yīng)消耗2molNaHCO3C．1mol蘋果酸與足量Na反應(yīng)生成33.6LH2(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)D．1mol蘋果酸分別和足量Na或NaOH反應(yīng)，消耗兩者物質(zhì)的量相等答案：D解析：該分子中有醇羥基，在一定條件下能發(fā)生催化氧化反應(yīng)生成羰基，A項正確；1個蘋果酸分子中含有2個羧基，1mol蘋果酸與NaHCO3溶液反應(yīng)，可消耗2molNaHCO3，B項正確；該分子中有2個羧基和1個羥基，1mol蘋果酸與足量Na反應(yīng)生成33.6LH2(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)，C項正確；該分子中有2個羧基和1個羥基，分別和足量Na或NaOH反應(yīng)消耗兩者的物質(zhì)的量之比為3∶2，D項錯誤。—OH、—COOH在有氣體生成的反應(yīng)中的定量關(guān)系(1)能與金屬鈉反應(yīng)的有機物含有—OH或—COOH，反應(yīng)關(guān)系為2Na～2—OH～H2或2Na～2—COOH～H2。(2)Na2CO3、NaHCO3只能和—COOH反應(yīng)產(chǎn)生CO2，物質(zhì)的量的關(guān)系為Na2CO3～2—COOH～CO2，NaHCO3～—COOH～CO2。考點二酯化反應(yīng)[教材預(yù)習(xí)]1．乙酸乙酯的制備(1)實驗探究①向一支試管中加入3mL乙醇，然后邊振蕩試管，邊慢慢加入2mL98%的濃硫酸和2mL冰醋酸，按圖所示連接好裝置。用酒精燈小心加熱試管3～5min，產(chǎn)生的蒸氣經(jīng)導(dǎo)管通到飽和碳酸鈉溶液的液面上方。②實驗現(xiàn)象：盛有飽和碳酸鈉溶液的試管中液體分層，上層液體為有芳香氣味的油狀液體。(2)乙酸和乙醇在________存在的條件下可以反應(yīng)生成有濃郁香味、不易溶于水的________——乙酸乙酯。(3)乙酸乙酯是乙醇分子中的________________取代了乙酸分子中羧基上的________________的生成物，即乙酸分子和乙醇分子反應(yīng)脫去________________的產(chǎn)物?；瘜W(xué)方程式可表示為_________________________________。2．酯化反應(yīng)的定義：醇和某些酸作用生成________和________的反應(yīng)。3．反應(yīng)機理(乙醇中含有示蹤原子)即酸脫________、醇脫________。答案：1.(2)濃硫酸油狀液體(3)乙氧基(CH3CH2O—)羥基(—OH)一個水分子CH3COOH＋CH3CH2OHeq\o(,\s\up15(濃硫酸),\s\do15(△))CH3COOCH2CH3＋H2O2.酯水3.羥基氫[探究提升]酯化反應(yīng)實驗(1)實驗裝置(2)導(dǎo)氣管末端未伸入液面以下的目的是為了防止倒吸。(3)飽和Na2CO3溶液的作用①與揮發(fā)出來的乙酸發(fā)生反應(yīng)，生成可溶于水的乙酸鈉。②溶解揮發(fā)出來的乙醇。③減小乙酸乙酯在水中的溶解度，使液體分層，便于得到酯。(4)酯化反應(yīng)實驗中的四個注意問題①注意防暴沸：反應(yīng)試管中常加入幾片碎瓷片或沸石防暴沸。②注意濃硫酸的作用：催化劑、吸水劑。③注意試劑的添加順序：不能先加濃硫酸，以防止液體飛濺；通常的順序是乙醇→濃硫酸→乙酸。④注意酯的分離：對于生成的酯，通常用分液漏斗進(jìn)行分液，將酯和飽和碳酸鈉溶液分離。(5)實驗原理①化學(xué)方程式②反應(yīng)實質(zhì)：酸脫去羥基，醇脫去氫原子。[對點練習(xí)]3．將0.5mol乙醇(其中的氧用18O標(biāo)記)在濃硫酸存在下與足量乙酸充分反應(yīng)。下列敘述不正確的是()A．生成的乙酸乙酯中含有18OB．生成的水分子中含有18OC．可能生成44g乙酸乙酯D．不可能生成45g乙酸乙酯答案：B解析：反應(yīng)產(chǎn)物為CH3CO18OC2H5和H2O，且由于該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，生成的乙酸乙酯小于0.5mol，即CH3CO18OC2H5的質(zhì)量小于45g。4．葡萄酸的結(jié)構(gòu)簡式為。下列有關(guān)葡萄酸說法不正確的是()A．葡萄酸能發(fā)生取代反應(yīng)B．葡萄酸既能與乙醇發(fā)生酯化反應(yīng)，也能與乙酸發(fā)生酯化反應(yīng)C．葡萄酸能與Na和NaOH反應(yīng)D．葡萄酸能使溴的四氯化碳溶液褪色答案：D解析：葡萄酸中含有羥基，能與羧基發(fā)生酯化反應(yīng)，即取代反應(yīng)，A項正確；葡萄酸中含有羥基和羧基，因此能與乙醇或乙酸發(fā)生酯化反應(yīng)，B項正確；葡萄酸中含有羥基和羧基，能與金屬鈉發(fā)生反應(yīng)生成氫氣，羧基顯酸性，與氫氧化鈉發(fā)生中和反應(yīng)，C項正確；葡萄酸中的羥基、羧基均不能使溴的四氯化碳溶液褪色，D項錯誤。5．如圖為實驗室制取少量乙酸乙酯的裝置圖，下列關(guān)于該實驗的敘述不正確的是()A．向a試管中先加入濃硫酸，然后邊搖動試管邊慢慢加入乙醇，再加冰醋酸B．試管b中導(dǎo)氣管下端管口不能浸入液面的原因是防止實驗過程中發(fā)生倒吸現(xiàn)象C．實驗時加熱試管a的目的是及時將乙酸乙酯蒸出并加快反應(yīng)速率D．試管b中飽和Na2CO3溶液的作用是吸收隨乙酸乙酯蒸出的少量乙酸和乙醇答案：A解析：A項中，濃硫酸和其他液體混合時，應(yīng)將濃硫酸慢慢加到其他液體中，故應(yīng)先向a中加入乙醇，然后邊搖動試管邊慢慢加入濃硫酸和冰醋酸；B項中，加熱過程產(chǎn)生的乙醇蒸氣和乙酸會被Na2CO3溶液吸收，易發(fā)生倒吸現(xiàn)象；C項中，采取加熱的方法是為了加快反應(yīng)速率，同時將乙酸乙酯蒸出反應(yīng)體系；D項中，乙酸和乙醇會被Na2CO3溶液吸收。酯化反應(yīng)的理解(1)酯化反應(yīng)中，醇脫羥基上的H原子，羧酸脫—OH，含有1個—OH的醇的相對分子質(zhì)量＋含有1個—COOH的羧酸的相對分子質(zhì)量＝酯的相對分子質(zhì)量＋18。(2)含多個—OH或多個—COOH存在的有機物若完全酯化時，需要的—COOH或—OH也對應(yīng)增加。[知識構(gòu)建][要點背熟](1)乙酸的結(jié)構(gòu)簡式：CH3COOH。官能團：—COOH(羧基)。(2)鑒別乙酸的兩種方法：①滴加石蕊試液變紅色；②滴加Na2CO3或NaHCO3溶液產(chǎn)生氣泡。(3)乙酸的酯化反應(yīng)：CH3COOH＋HOCH2CH3eq\o(,\s\up15(濃硫酸),\s\do15(△))CH3COOCH2CH3＋H2O反應(yīng)實質(zhì)：酸脫羥基，醇脫羥基氫。(4)除去乙酸乙酯中的乙酸或乙醇的試劑為飽和Na2CO3溶液，其作用有三：①溶解乙醇；②中和乙酸；③降低乙酸乙酯的溶解度。效果篇·排查基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)檢測[基礎(chǔ)排查]1．判斷正誤，正確的打“√”，錯誤的打“×”。(1)乙酸分子中含有4個H原子，故為四元酸()(2)可用紫色石蕊溶液鑒別乙醇和乙酸()(3)可用食醋除去水壺中的水垢(以CaCO3為主)()(4)在酯化反應(yīng)實驗時，應(yīng)先加入濃硫酸，然后邊振蕩試管，邊加入乙醇和乙酸()答案：(1)×(2)√(3)√(4)×2．嘗試解答。(1)用食醋可以清除水壺中的水垢(主要成分為CaCO3)，利用這一事實能比較出醋酸與碳酸的酸性強弱嗎？________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(2)實驗室制得的乙酸乙酯中混有少量的乙酸和乙醇，并且含有少量的水。為獲得較純凈的乙酸乙酯，應(yīng)如何操作才能達(dá)到目的？________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(1)提示：食醋除去水垢發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式為2CH3COOH＋CaCO3→(CH3COO)2Ca＋CO2↑＋H2O。根據(jù)強酸制弱酸的原理可知醋酸的酸性強于碳酸。(2)提示：將混合物加入碳酸鈉飽和溶液中，振蕩后靜置，然后分液，便可獲得較純凈的乙酸乙酯。3．下列關(guān)于乙醇和乙酸的說法中，不正確的是()A．等物質(zhì)的量的乙酸和乙醇分別與足量的鈉反應(yīng)產(chǎn)生氫氣的物質(zhì)的量相等B．乙醇、乙酸和乙酸乙酯能用飽和Na2CO3溶液鑒別C．乙酸和乙醇都能與K和KOH溶液反應(yīng)D．乙醇和乙酸都能發(fā)生氧化反應(yīng)和取代反應(yīng)答案：C解析：2molCH3COOH或2molCH3CH2OH分別與足量的鈉反應(yīng)放出的氫氣均為1mol，A正確。乙醇與Na2CO3溶液互溶，不分層，不反應(yīng)，沒有CO2氣體放出；乙酸與Na2CO3溶液反應(yīng)有CO2氣體放出；乙酸乙酯不溶于飽和Na2CO3溶液，液體分層，B正確。乙醇能與K反應(yīng)，與KOH溶液不反應(yīng)，乙酸與K和KOH溶液都反應(yīng)，C不正確。乙醇和乙酸發(fā)生酯化反應(yīng)，酯化反應(yīng)為取代反應(yīng)，乙醇催化氧化、乙酸的燃燒反應(yīng)都是氧化反應(yīng)，D正確。4．下列除去雜質(zhì)的方法正確的是()①除去乙烷中少量的乙烯：光照條件下通入Cl2，氣液分離②除去乙酸乙酯中少量的乙酸：用飽和碳酸鈉溶液洗滌、分液、干燥、蒸餾③除去CO2中少量的SO2：氣體通過盛飽和碳酸鈉溶液的洗氣瓶④除去乙醇中少量的乙酸：加足量生石灰、蒸餾A．①②B．②④C．③④D．②③答案：B解析：在光照條件下通入Cl2時乙烷和Cl2發(fā)生取代反應(yīng)，①錯；③中通入飽和碳酸鈉溶液時CO2也和Na2CO3反應(yīng)生成NaHCO3，③錯。5．與金屬鈉、氫氧化鈉、碳酸鈉均能反應(yīng)的是()A．CH3CH2OH B．CH3CHOC．CH3OH D．CH3COOH答案：D解析：CH3CH2OH只能與鈉反應(yīng)放出H2，與NaOH、Na2CO3都不能反應(yīng)，A項錯誤；CH3CHO與Na、NaOH、Na2CO3都不能反應(yīng)，B項錯誤；CH3OH只能與Na反應(yīng)放出H2，與NaOH、Na2CO3都不能反應(yīng)，C項錯誤；CH3COOH與Na反應(yīng)放出H2，與NaOH發(fā)生中和反應(yīng)，與Na2CO3反應(yīng)放出CO2，D項正確。6．下列關(guān)于乙酸的說法中，正確的是()①乙酸易溶于水和乙醇，其水溶液能導(dǎo)電②無水乙酸又稱為冰醋酸，它是純凈物③乙酸分子里有四個氫原子，所以它是四元酸④乙酸是一種重要的有機酸，常溫下乙酸是有刺激性氣味的液體⑤1mol乙酸與足量乙醇在濃硫酸作用下可生成88g乙酸乙酯⑥食醋中含有乙酸，乙酸可由乙醇氧化得到A．①②③④B．①②③⑥C．①②④⑥D(zhuǎn)．②④⑤⑥答案：C解析：乙酸易溶于水和乙醇，乙酸是弱酸，其水溶液能導(dǎo)電，①正確；無水乙酸在16.6℃以下像水一樣會結(jié)冰，無水乙酸又稱為冰醋酸，屬于純凈物，②正確；乙酸的結(jié)構(gòu)簡式為CH3COOH，電離方程式為CH3COOHCH3COO－＋H＋，屬于一元酸，③錯誤；常溫下乙酸是有刺激性氣味的液體，乙酸是重要的烴的含氧衍生物，④正確；乙酸的酯化反應(yīng)是可逆反應(yīng)，不能進(jìn)行到底，⑤錯誤；食醋中含有3%～5%的乙酸，乙醇可被氧化成乙酸，⑥正確。7．正確書寫下列幾種官能團的名稱：(1)________。(2)________。(3)—COO—R________。答案：(1)碳碳雙鍵(2)碳溴鍵(3)酯基[課堂檢測]1．制取乙酸乙酯的裝置正確的是()答案：A解析：玻璃導(dǎo)管不能插入到飽和Na2CO3溶液液面以下，以防止倒吸，不能用NaOH溶液，應(yīng)用Na2CO3溶液。2．實驗室采用如圖所示裝置制備乙酸乙酯，實驗結(jié)束后，取下盛有飽和碳酸鈉溶液的試管，再沿該試管內(nèi)壁緩緩加入紫色石蕊溶液1mL，發(fā)現(xiàn)紫色石蕊溶液存在于飽和碳酸鈉溶液層與乙酸乙酯層之間(整個過程不振蕩試管)。下列有關(guān)該實驗的描述，不正確的是()A．制備的乙酸乙酯中混有乙酸和乙醇雜質(zhì)B．該實驗中濃硫酸的作用是催化劑和吸水劑C．飽和碳酸鈉溶液的主要作用是降低乙酸乙酯的溶解度、吸收乙醇、中和乙酸D．石蕊溶液層由上而下顏色分別是藍(lán)、紫、紅答案：D解析：A正確，在乙酸乙酯揮發(fā)過程中，乙酸、乙醇也揮發(fā)；B正確，濃硫酸起催化劑和吸水劑的作用；C正確，飽和碳酸鈉溶液的作用是吸收乙醇、中和乙酸、降低乙酸乙酯的溶解度，有利于分層分離；D錯誤，由于乙酸乙酯密度小于水，溶液層由上到下為乙酸乙酯、石蕊、飽和碳酸鈉溶液，乙酸乙酯中有乙酸使石蕊變紅，碳酸鈉水解顯堿性使紫色石蕊溶液變藍(lán)，從上到下顏色為紅、紫、藍(lán)。3．下列物質(zhì)中，可一次性鑒別乙酸、乙醇、苯及氫氧化鋇溶液的是()①金屬鈉②溴水③碳酸鈉溶液④紫色石蕊溶液A．①②B．②③C．③④D．②④答案：C解析：①金屬鈉與乙酸、乙醇、氫氧化鋇溶液均反應(yīng)產(chǎn)生H2，不能鑒別；②溴水與乙酸、乙醇互溶，不能鑒別；③Na2CO3溶液與乙酸反應(yīng)產(chǎn)生氣體，與乙醇互溶，與苯分層，與Ba(OH)2溶液反應(yīng)產(chǎn)生沉淀，可以鑒別；④乙酸使紫色石蕊溶液變紅色，Ba(OH)2溶液使紫色石蕊溶液變藍(lán)色，乙醇與石蕊溶液互溶，苯與石蕊溶液分層，可以鑒別。4．山梨酸(結(jié)構(gòu)簡式如圖所示)是國際糧農(nóng)組織和衛(wèi)生組織推薦的高效安全的防腐保鮮劑，廣泛應(yīng)用于食品、飲料、煙草、農(nóng)藥、化妝品等行業(yè)。下列有關(guān)山梨酸的說法正確的是()A．分子式為C7H8O2B．只能發(fā)生加成反應(yīng)，不能發(fā)生取代反應(yīng)C．能使溴的四氯化碳溶液褪色，但不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色D．其水溶液既能與碳酸鈉反應(yīng)，又能與鈉反應(yīng)答案：D解析：A項，根據(jù)山梨酸的結(jié)構(gòu)簡式可知其分子式為C6H8O2，錯誤；B項，甲基、羧基均能發(fā)生取代反應(yīng)，錯誤；C項，碳碳雙鍵既能使溴的四氯化碳溶液褪色，也能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，錯誤；D項，羧基能電離出氫離子，與碳酸鈉、鈉均能反應(yīng)，正確。5．下列有關(guān)酯化反應(yīng)的說法正確的是()A．醇與酸的反應(yīng)都是酯化反應(yīng)B．酯化反應(yīng)和中和反應(yīng)原理一樣C．酯化反應(yīng)既屬于取代反應(yīng)，也屬于可逆反應(yīng)D．酯化反應(yīng)的機理是羧酸去掉氫原子而醇去掉羥基答案：C解析：本題的易錯點是沒有抓住酯化反應(yīng)的本質(zhì)而錯選A或D。醇與酸作用生成酯和水的反應(yīng)才是酯化反應(yīng)，A項錯誤；中和反應(yīng)是指酸和堿反應(yīng)生成鹽和水，與酯化反應(yīng)原理不同，B項錯誤；