2022-2023学年高一化学 人教版（2019）必修第二册 学案 7-3 乙醇与乙酸 第2课时（含答案）

第2课时　乙酸　官能团与有机化合物的分类
一、乙酸
1.物理性质
颜色 状态 气味 挥发性 溶解性
　　色 液体 　　气味 　　　 　　　溶于 水和乙醇
2.组成与分子结构
分子式 结构式 结构 简式 官能团
C2H4O2 　　　 　　　
3.化学性质
乙酸的化学性质主要由　　　　　　决定。
(1)酸性
乙酸是一种重要的有机酸,具有酸性,比H2CO3的酸性　　　　。
①乙酸能使紫色的石蕊溶液变　　　　色。
②乙酸(足量)与Na反应的化学方程式:　　　　　　　。
③乙酸与NaOH反应的化学方程式:　　　　　　　。
④乙酸(足量)与Na2CO3溶液反应的化学方程式:　　　　。
(2)酯化反应
①定义:　　　　与　　　　反应生成　　　　　　　　　的反应叫酯化反应。
②乙酸与乙醇反应的化学方程式:　　　　　　　。
③提高酯化反应速率的方法:一般需　　　　　　　　　　,
并加入浓硫酸作　　　　　　　　　　　。
二、酯
1.定义:羧酸分子羧基中的—OH被—OR'取代后的产物,结构简式为　　　　　　　,简写为RCOOR'。
2.物理性质:低级酯(如乙酸乙酯)密度比水　　　　　,　　　　　溶于水,易溶于有机溶剂,具有芳香气味。
3.化学性质:酯会和水发生水解反应,如乙酸乙酯发生水解反应生成　　　　　和　　　　　　　。
三、官能团与有机化合物的分类
类别 官能团 官能团名称 代表物
烷烃 — — CH4
烯烃 　　　 CH2=CH2
炔烃 　　　 碳碳三键 CH≡CH
芳香烃 — —
卤代烃 　　　 (X表示 　　　　) CH3CH2Br
醇 　　　 羟基 CH3CH2OH
醛 　　　
羧酸 　　　
酯 　　　
1.下列各物质中含有两种官能团的是 (　　)
A.
B.
C.
D.CH2ClCH2Cl
2.下列物质中,在一定条件下能与醋酸发生反应的是 (　　)
①食盐　　　②乙醇　　　③氢氧化铜
④金属铝 ⑤氧化镁 ⑥碳酸钙
A.①③④⑤⑥　　　 B.②③④⑤⑥
C.①②④⑤⑥ D.全部
3.食醋中含有乙酸,下列有关乙酸性质的叙述错误的是 (　　)
A.乙酸是有强烈刺激性气味的无色液体,易溶于水和乙醇
B.乙酸的沸点比乙醇高
C.乙酸的酸性比碳酸强,它是一元酸
D.乙酸分子中的氢原子都可以与钠反应
4.下列物质的类别与所含官能团都正确的是 (　　)
A.　　羧酸　—OH
B. 醇类 —COOH
C.HCOOC2H5 酯类 —COOR
D.CH3CHO 醛类 —COH
5.酯化反应是醇与酸反应生成酯和水的反应。关于酯化反应的叙述不正确的是(　　)
A.浓硫酸在酯化反应中只起催化剂作用
B.酯化反应是有限度的
C.酯化反应的机理是酸去羟基,醇去羟基上的氢原子
D.酯化反应属于取代反应
6.CH3COOH分别跟H—18O—C2H5和
H—16O—C2H5酯化反应后,两者生成的水分子的相对分子质量 (　　)
A.前者大 B.前者小
C.相等 D.不能确定
7.丙烯酸(CH2=CHCOOH)可能发生的反应有 (　　)
①加成反应　②取代反应　③酯化反应
④中和反应　⑤氧化反应
A.①③ B.①③④
C.①②③④ D.全部
8.实验室用乙酸、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(　　)
A.产品中含有被蒸馏出的H2SO4
B.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
9.已知A的产量通常用来衡量一个国家的石油化工发展水平,B、D是饮食中两种常见的有机物,F是一种有香味的物质,F中碳原子数是D的两倍。现以A为主要原料合成F和高分子化合物E,其合成路线如图所示。
(1)A的结构式为　　　　　　　,B中决定其性质的重要官能团的名称为　　　　。
(2)写出反应的化学方程式并判断反应类型。
①　　　　　　　　　,
反应类型:　　　　　　。
②　　　　　　　　　　,
反应类型:　　　　　　。
(3)实验室怎样鉴别B和D 　　　　　　　　　　。
10.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。下列关于该有机物的说法不正确的是 (　　)
A.分子式是C3H6O2
B.不能与NaOH溶液反应
C.能与乙醇发生反应
D.能使紫色石蕊溶液变红色
11.若将转化为,可使用的试剂是 (　　)
A.Na　B.NaOH　C.Na2CO3　D.NaHCO3
12.分液是用来分离不互溶液体混合物的一种方法。下列除去括号内杂质所用的试剂和方法都正确的是 (　　)
选项 物质 所用试剂 方法
A 甲烷(乙烯) 酸性高锰 酸钾溶液 洗气
B 乙醇(水) 生石灰 分液
C 乙醇(乙酸) 氢氧化钠溶液 分液
D 乙酸乙酯 (乙酸) 饱和碳酸 钠溶液 分液
13.化合物M(如图)是一种重要的材料中间体,下列有关化合物M的说法正确的是 (　　)
A.可与乙醇反应,不能与乙酸反应
B.1 mol该物质最多消耗2 mol NaHCO3
C.所有碳原子一定处于同一平面
D.可使溴的四氯化碳溶液、酸性高锰酸钾溶液褪色,且原理相同
14.乙酸乙酯是重要的有机合成中间体,广泛应用于化学工业。实验室制取乙酸乙酯的主要步骤如下:
①在甲试管(如图)中加入2 mL浓硫酸,3 mL乙醇和2 mL乙酸的混合溶液。
②按图连接好装置(装置气密性良好)并加入混合液,小火均匀地加热3~5 min。
③待试管乙收集到一定量产物后停止加热,撤出试管并用力振荡,然后静置待分层。
④分离出乙酸乙酯层,洗涤、干燥。
(1)与教材采用的实验装置不同,此装置中采用了球形干燥管,其作用是　　　。
(2)甲试管中,混合溶液的加入顺序为　　　　　　　。
(3)步骤②中需要用小火均匀加热,其主要原因是　　　　　　。
(4)欲将乙试管中的物质分离以得到乙酸乙酯,必须使用的仪器是　　　　　;分离时,乙酸乙酯应该从仪器　　　　(填“下口放”或“上口倒”)出。
(5)若现有CH3COOH 90 g,CH3CH2OH 138 g发生酯化反应得到88 g乙酸乙酯,试计算该反应的产品产率:　　　　%(产率%=×100%,保留1位小数)。
第2课时　乙酸　官能团与有机化合物的分类
必备知识落实
一、1.无　强烈刺激性　易挥发　易
2.CH3COOH　—COOH
3.—COOH(羧基)　(1)强　①红
②2CH3COOH+2Na→2CH3COONa+H2↑
③CH3COOH+NaOH→CH3COONa+H2O
④2CH3COOH+Na2CO3→2CH3COONa+H2O+CO2↑
(2)①酸　醇　酯和水
②CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOC2H5+H2O
③加热　催化剂和吸水剂
二、1.
2.小　难　3.乙酸　乙醇
三、碳碳双键　—C≡C—　碳卤键　卤素原子
—OH　醛基　羧基　酯基
知能素养进阶
1.B　只含羧基1种官能团,A不符合题意;含羧基和碳碳双键2种官能团,B符合题意;只含碳碳双键1种官能团,C不符合题意;只含碳氯键1种官能团,D不符合题意。
2.B　醋酸是一种有机酸,具有酸的通性,与乙醇发生酯化反应;与Cu(OH)2发生中和反应;与活泼金属Al反应置换出H2;与碱性氧化物MgO等反应;与盐反应,如Na2CO3、CaCO3等。
3.D　乙酸是有强烈刺激性气味的无色液体,易溶于水和乙醇,含有一个羧基,属于一元酸,酸性强于碳酸,沸点高于乙醇,与钠反应的只有羧基上的氢原子。
4.C　A项中物质所含官能团为—COOH;B项中物质所含官能团为—OH;D项中物质所含官能团应写作—CHO。
5.A　A项,浓硫酸在酯化反应中起催化剂和吸水剂作用,错误;B项,酯化反应属于可逆反应,是有限度的,正确;C项,酯化反应的机理是酸脱去羟基,醇脱去羟基上的氢原子,正确;D项,酯化反应属于取代反应,正确。
6.C　羧酸跟醇的反应,羧酸分子中羧基中的羟基与醇分子中羟基中的氢原子结合成水。CH3COOH+H—18O—C2H5CH3CO18O—C2H5+H2O,CH3COOH+H—16O—C2H5CH3CO16O—C2H5+H2O,故两者生成的水分子的相对分子质量相等。
7.D　丙烯酸分子中有碳氢单键,可发生取代反应;含碳碳双键,则可发生加成反应、氧化反应;含羧基,可与醇发生酯化反应、与碱发生中和反应,综上所述,①②③④⑤均符合题意。
8.C　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。
9.【解析】衡量一个国家石油化工发展水平的物质是乙烯,根据框图,B为乙醇,C为乙醛,E为聚乙烯,F为某酸乙酯。因为F中碳原子数为D的两倍,所以D为乙酸,F为乙酸乙酯。鉴别乙醇和乙酸时可利用乙酸具有弱酸性,能使石蕊溶液变红的性质。
答案:(1)　羟基
(2)①2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O
氧化反应
②CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O
酯化反应(或取代反应)
(3)取少量某一待测液于试管中,向其中滴加2~3滴石蕊溶液,若溶液变红,则所取待测液为乙酸,余下一种为乙醇(或其他合理方法)
10.B　结合有机物中C、H、O原子的成键特点可知,该有机物的结构简式为CH3CH2COOH,其分子式为C3H6O2,A正确;该有机物含有—COOH,具有酸的通性,能与NaOH溶液发生中和反应,能使紫色石蕊溶液变红色,故B错误、D正确;该有机物还能与乙醇发生酯化反应,C正确。
11.A　—COOH和—OH均可与Na发生置换反应,可实现转化;醇羟基与NaOH、Na2CO3、NaHCO3均不反应。
12.D　甲烷中混有杂质乙烯,若用酸性高锰酸钾溶液洗气,乙烯被氧化为CO2,仍然存在杂质,A错误;乙醇中混有水,加入生石灰,与水反应生成的Ca(OH)2熔、沸点高于乙醇,用蒸馏的方法分离得到,B错误;乙醇中混有乙酸,若加入氢氧化钠溶液,会与乙酸发生反应变为乙酸钠,但是乙醇能够溶于该溶液中,不能使用分液的方法分离,C错误;乙酸乙酯混有杂质乙酸,加入饱和碳酸钠溶液,杂质发生反应变为易溶于水的物质,而乙酸乙酯难溶于水,分层,因此可以用分液的方法分离提纯,D正确。
13.B　含有羧基,所以能和乙醇发生酯化反应,含有羟基,所以能和乙酸发生酯化反应,故A错误;1 mol该物质含有2 mol —COOH,最多消耗2 mol NaHCO3,故B正确;含有两个具有甲烷结构的碳原子,所以该分子中所有C原子不能共平面,故C错误;碳碳双键能和溴发生加成反应、能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使酸性高锰酸钾溶液褪色,前者为加成反应、后者为氧化反应,反应原理不同,故D错误。
14.【解析】(1)球形干燥管容积较大,使乙酸乙酯充分与空气进行热交换,起到冷凝的作用,并可防止倒吸;(2)三种试剂加入顺序是先加乙醇,再加浓硫酸,最后加乙酸;(3)乙酸、乙醇均有挥发性,步骤②中用小火均匀加热,可减少反应物的挥发,增大产率; (4)反应生成的乙酸乙酯难溶于饱和碳酸钠溶液,可用分液的方法进行分离,必须使用的仪器为分液漏斗;乙酸乙酯的密度比水小,所以在碳酸钠溶液上层,分离时,乙酸乙酯应该从分液漏斗的上口倒出;(5)90 g乙酸的物质的量为=1.5 mol,138 g乙醇的物质的量为=3 mol,由化学方程式可知乙醇过量,理论上生成的乙酸乙酯的物质的量需要按照乙酸的物质的量进行计算,根据反应CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O,可知,理论上生成乙酸乙酯的物质的量为1.5 mol,而实际上生成了88 g,则乙酸乙酯的产率为×100%≈66.7%。
答案:(1)冷凝,防倒吸　(2)乙醇、浓硫酸、乙酸　(3)减少反应物的挥发,增大产率　(4)分液漏斗　上口倒
(5)66.7