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1、第 2 课时乙酸 1. 了解羧基的结构和乙酸的分子模型。 2. 掌握乙酸的化学性质和主要用途。 3. 掌握酯化反应的概念、本质和特点。 乙酸的结构和性质是历年高考的重点和热点, 在学生已有知识的基础上, 教学时应抓住 “官能团 - 代表物 - 衍变”关系 , 分析乙酸的结构和性质。要注意的是不要随意扩充内容和难度, 人为增加学生的学习障碍。 1. 乙酸的结构 乙酸的分子式为C2H4O2, 结构式为, 结构简式为 CH3COOH。乙酸分子中含 有的官能团名称是羧基, 官能团的结构简式为COOH。 2. 乙酸的物理性质 乙酸俗称醋酸, 是具有强烈刺激性气味的无色液体, 沸点为117.9 , 熔点为
2、 16.6 。温度低于16.6 时 , 凝结成冰一样的晶体, 所以乙酸又称为冰醋酸, 乙酸易溶于 水和乙醇。 3. 乙酸的化学性质 (1) 乙酸的酸性 乙酸属于弱酸 ,具有酸的通性, 具体表现为 : 可使紫色石蕊溶液变红 ; 与活泼金属钠反应的化学方程式为2CH3COOH+2Na2CH3COONa+H2; 与强碱氢氧化钠反应的离子方程式为CH3COOH+OH - CH3COO -+H 2O; 与弱酸盐 ( 碳酸钠溶液 ) 反应的离子方程式为2CH3COOH+C2CH3COO - +H2O+CO2。 (2) 乙酸的酯化反应 乙酸与乙醇发生反应的条件是浓硫酸作催化剂并需加热。 乙酸与乙醇反应的化学
3、方程式为CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOC2H5+H2O。 这类酸与醇反应生成酯和水的反应, 叫作酯化反应 , 酯化反应属于可逆反应。乙酸 与乙醇反应的有机产物的名称是乙酸乙酯 , 结构简式是CH3COOCH2CH3。 乙酸乙酯是密度比水小,不易溶于水的油状液体。 1. 乙酸的酸性比碳酸强还是弱?说说你的判断理由。 【答案】比碳酸酸性强, 因为乙酸可与碳酸盐反应放出CO2。 2. 液态烷烃、苯、溴苯、乙醇、乙酸、乙酸乙酯中, 易溶于水的有哪些?密度比水大的有哪 些? 【答案】易溶于水的只有乙醇和乙酸; 密度比水大的只有溴苯。 3. 酯化反应属于取代反应吗?说明理由。 【答案】属于取
4、代反应。酯化反应可看成是羧酸中的OH被醇中的 OR取代而得。 探究 1: 乙酸的结构和性质 下列有关乙醇和乙酸的说法中正确的是( ) 。 A.乙醇、乙酸均显酸性, 都能与氢氧化钠溶液发生中和反应 B.乙醇能被直接氧化为乙酸 C.与钠反应时 , 反应的剧烈程度: 乙酸 乙醇 水 D.可以用分液漏斗分离乙醇和乙酸的混合溶液 【解析】乙醇是中性的 , 不能与氢氧化钠溶液反应,A 项错误 ; 乙醇能被酸性高锰酸钾溶液氧 化为乙酸 ,B 项正确 ; 与钠反应的剧烈程度: 乙酸 水乙醇 ,C 项错误 ; 乙醇与乙酸互溶, 不能用分 液的方法分离, 可用分馏的方法分离,D 项错误。 【答案】 B 对比乙醇和
5、乙酸的性质, 分析鉴别乙醇和乙酸两种液体有哪些方法。 【答案】 闻气味 : 有特殊香味的是乙醇, 有刺激性气味的是乙酸; 石蕊试液 : 能使石蕊试液变 红的是乙酸 ; 碳酸钠溶液 : 能与碳酸钠溶液反应放出气体的是乙酸。 探究 2: 乙酸乙酯的制备 在一支试管中加入3 mL 乙醇 , 然后边振荡试管边慢慢加入2 mL 浓硫酸和2 mL 乙酸。如 图所示 , 连接好装置后用酒精灯缓慢加热。 (1) 该过程中可观察到哪些现象?写出反应的化学方程式。 (2) 导管末端不能插入饱和Na2CO3溶液中 ,其目的是什么? (3) 浓硫酸起什么作用?饱和 Na2CO3溶液又起什么作用? (4) 加入药品时
6、, 不先加浓H2SO4, 然后再加乙醇、乙酸的目的是什么? (5) 分离生成的产物, 通常在什么仪器中进行? 【答案】 (1) 饱和Na2CO3溶液液面上有透明的不溶于水的油状液体产生, 并可闻到香味。 CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O。 (2) 防止液体发生倒吸。 (3) 浓硫酸的作用主要是作催化剂、吸水剂。饱和Na2CO3溶液的作用 : 与挥发出来的乙酸 反应 , 生成可溶于水的乙酸钠 ; 溶解挥发出来的乙醇 ; 减小乙酸乙酯在水中的溶解度, 便于 溶液分层。 (4) 防止液体飞溅。 通常加入药品的顺序是乙醇浓硫酸乙酸( 使浓硫酸得到稀释), 且体 积比为 322。
7、 (5) 分液漏斗。 1. 酯化反应属于复分解反应吗? 【答案】不属于。 2. 发生酯化反应时, 乙醇断裂什么键?乙酸断裂什么键? 【答案】在产物水中 , 乙醇提供的是氢原子, 断裂 OH键, 乙酸提供的是OH,断裂 CO键。 乙醇、水、碳酸、乙酸中的氢原子活泼性比较 (1) 氢原子活泼性 : 逐渐增强。 (2) 酸碱性 乙醇 : 中性 ; 水 : 中性 ; 碳酸 : 弱酸性 ; 乙酸 : 弱酸性。 (3) 能否与 Na反应 乙醇 : 反应 ; 水 : 反应 ; 碳酸 : 反应 ; 乙酸 : 反应。 (4) 能否与 NaOH 反应 乙醇 : 不反应 ; 水: 不反应 ; 碳酸 : 反应 ;乙酸
8、 : 反应。 (5) 能否与 NaHCO 3反应 乙醇 : 不反应 ; 水: 不反应 ; 碳酸 : 不反应 ; 乙酸 :反应。 (6) 能否与 Na2CO3反应 乙醇 : 不反应 ; 水: 不反应 ; 碳酸 : 反应 ;乙酸 : 反应。 1. 下列关于醋酸性质的叙述中错误 的是 ( ) 。 A.醋酸是一种有强烈刺激性气味的无色液体 B.冰醋酸是无水乙酸, 不是乙酸的水溶液 C.生活中常用醋酸来除水垢( 成分中含有碳酸钙) D.发生酯化反应时, 醋酸分子中羟基中的氢原子跟醇分子中的羟基结合成水 【答案】 D 2. 壬二酸 HOOC (CH2)7 COOH 俗名杜鹃花酸, 外观与性状为无色至淡黄色
9、晶体或结晶粉末, 可用作增塑剂, 下列有关说法不正确 的是 ( ) 。 A.壬二酸分子中有9 个碳原子 B.壬二酸与乙酸是同系物 C.1 mol 壬二酸与足量碳酸钠溶液反应生成1 mol CO2 D.壬二酸能发生酯化反应 【答案】 B 3. 一定质量的某有机物和足量的钠反应, 可得气体VA L, 等质量的该有机物与足量小苏打溶液 反应 , 可得气体VB L 。若同温同压下VAVB且VB=0;B 项:VA=VB;D 项:2VA=VB, 即VAVB, 符合题意。 【答案】 D 4. 可用如图所示的装置制取少量乙酸乙酯( 酒精灯等在图中均已略去) 。请回答下列问题: (1)试 管a中 需 要 加 入
10、 浓 硫 酸 、 冰 醋 酸 和 乙 醇 各2 mL, 加 入 的 操 作 顺 序 是。 (2) 为防止 a 中的液体在实验时发生暴沸, 在加热前应采取的措施是。 (3) 写出实验中加热试管的目的: ; 。 (4) 试管 b 中盛有饱和Na2CO3溶液 , 其作用是。 (5) 反应结束后 , 振荡试管b, 静置 , 观察到的现象是。 【解析】本题直接考查乙酸乙酯在实验室的制取方法。(1) 是对浓硫酸的稀释、安全性考 查, 浓硫酸与比其密度小的液体混合时一定要先将密度小的液体加到容器中再加浓硫酸。(2) 有机物受热时要加入沸石防止暴沸。(3) 乙酸和乙醇反应速度慢且生成物浓度小, 所以要通过 加
11、热来加快反应速率并蒸出乙酸乙酯, 以便使反应物进一步反应。(4) 蒸出的乙酸乙酯中会带 有乙酸和乙醇, 为了得到较纯净的乙酸乙酯, 常用饱和Na2CO3溶液吸收乙酸并溶解乙醇, 还可以 降低乙酸乙酯在溶液里的溶解度, 有利于其析出。 【答案】 (1) 先加入乙醇 , 然后边摇动试管边慢慢加入浓硫酸, 冷却后 , 再加冰醋酸 (2) 在试管 a 中加入几粒沸石( 或碎瓷片 ) (3) 加快反应速率 及时将产物乙酸乙酯蒸出, 以利于平衡向生成乙酸乙酯的方向移动 (4) 吸收随乙酸乙酯蒸出的少量乙酸和乙醇, 降低乙酸乙酯在溶液里的溶解度, 有利于乙酸 乙酯析出 (5)b 中的液体分层 , 上层是透明的油状液体 。