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高中化学人教版必修第二册
第七章 第三节 第二课时
《乙酸官能团与有机化合物的分类》
课前视频观看
思考下列问题
1.老陈醋的酿造工艺有哪几步?
2.写出酿造过程可能涉及的化学反应?
山西老陈醋的传统酿造工艺
情景资料
“人说山西好风光,地肥水美醋更香”。醋是山西的一张名片,享有 “华夏第一醋”的美誉。“山西老陈醋”采用传统的酿醋工艺,具有“甜、绵、香、酸”的独特风味。
生活中的老陈醋,主要成分是醋酸(>4.5%) ,醋酸学名又叫乙酸
一、乙酸的物理性质
01
02
03
无色液体
乙酸熔点16.6℃,当温度低于熔点时,可凝结成类似冰一样的晶体,所以又叫冰醋酸。
强烈的刺激性气味,具有挥发性
易溶于水
与水可形成分子间氢键,水溶性增强
【学生活动1】请用“化学的眼光”去观察, 你能发现乙酸的哪些性质?
二、乙酸的组成和结构
分子式:C2H4O2
球棍模型:
结构式:
01
02
03
04
CH3COOH
空间充填模型:
【学生活动2】
请同学们根据乙酸的分子式和充填模型,搭建乙酸的球棍模型并写出乙酸的结构式、结构简式?
结构简式:
05
三、乙酸的化学性质
【学生活动3】
乙酸可用于除水垢而乙醇不行,请从结构角度分析其原因并写出该反应方程式?
水垢
主要成分CaCO3
【课后作业】
1.请设计证明乙酸具有酸性的实验方案?
2.请设计实验比较乙酸与碳酸、盐酸的酸性强弱?
CaCO3+2CH3COOH = (CH3COO)2Ca+CO2↑+H2O
羧基
羟基
【资料卡片】
(一)酿醋工艺
山西老陈醋的陈酿大致可分为三个发酵过程:曲霉使淀粉水解成糖,酵母菌使糖发酵成酒精,醋酸菌使酒精氧化成醋酸(酒精在醋酸菌的作用下被氧化为乙醛,乙醛接着被氧化变成醋酸)。
(二)2014年10月1日起正式实施的山西老陈醋产品质量新标准,陈醋的理化指标:总酸(以乙酸计、克/100毫升)≥4.50,总酯(以乙酸乙酯计克/100毫升)≥1.80等。
【学生活动4】请阅读卡片并回答以下的问题:
1.写出酿造过程中乙醇转变为乙酸的方程式?
2. 已知:CH3CH2OH + CH3COOH CH3COOCH2CH3(乙酸乙酯)+ H2O,该反应非常缓慢,为了加快反应速率,请同学们想想有哪些方法?
1
乙醇、乙酸、浓硫酸、饱和Na2CO3溶液、碎瓷片;仪器任选
2
三、乙酸的化学性质
2.1 酯化实验7-6(P80)
实验试剂及仪器
实验操作
在A试管中加入3mL乙醇,然后加入2mL浓硫酸和2mL乙酸,再加入几片碎瓷片。连接好装置,用酒精灯加热,将产生的蒸汽经导管通到滴有酚酞的饱和Na2CO3溶液的液面B试管上(如左图),观察现象。
乙酸乙酯的制备装置图
物质 密度(g/mL) 沸点( C) 水溶性
乙酸 1.05 117.9 易溶
乙醇 0.79 78.5 易溶
乙酸乙酯 0.90 77.0 微溶
1.待反应停止后,震荡收集产物的B试管(含酚酞),静置,观察实验现象并解释其中的原因?
试归纳饱和碳酸钠溶液的作用?
现象:下层碳酸钠溶液红色变浅,上层为无色透明液体
结论:乙酸乙酯中含有挥发出的乙酸与碳酸钠反应;溶液分层,说明乙酸乙酯难溶于水,密度比水的小
溶解乙醇,中和乙酸,降低乙酸乙酯在水中的溶解度,提高水溶液的密度以加速乙酸乙酯与水溶液分层。
三、乙酸的化学性质
CH3-C-O-H+H-O-C2H5 CH3-C-O-C2H5 +HO-H
浓H2SO4
=
O
O
=
乙酸乙酯
【学生活动6】
1.请认真观察酯化反应的方程式,从微观角度思考产物中的水是如何生成的,分析可能断键的位置?
三、乙酸的化学性质
2.2 酯化实验原理
通过元素示踪法,酯化反应:酸脱羟基,醇脱氢
√
×
(1)CH3-C-O-H+H-O-C2H5 CH3-C-O-C2H5 +H2O
O
O
浓H2SO4
(2)CH3-C-O-H+H- O-C2H5 CH3-C-O-C2H5 +H2O
O
O
浓H2SO4
=
=
=
=
18
18
淀粉
乙酸(CH3COOH)
葡萄糖
酒精(C2H5OH)
酵母菌
曲酶
氧气
乙酸乙酯(CH3COOCH2CH3)
酸
香
酯化反应(研究对象):
官能团:羧基+羟基→酯基; 物质类别:酸+醇→酯 + H2O
乙醛(CH3CHO)
氧气
陈醋酿造过程涉及的化学变化
1.分析由酒精转化成酸和酯的过程中所涉及的官能团与物质类别变化?
四、官能团与有机物的分类
2.请回顾所学的知识,前面还学习了哪些有机物类别与对应的官能团?
有机物类别 官能团 代表物(结构简式+名称)
醇 -OH 羟基 CH3CH2OH乙醇
醛 -CHO 醛基 CH3CHO乙醛
羧酸 -COOH 羧基 CH3COOH乙酸
酯 -COOR 酯基 CH3COOCH2CH3乙酸乙酯
表4-1有机化合物类别、官能团和代表物
四、官能团与有机物的分类
有机物类别 官能团 代表物(结构简式+名称)
烷烃
烯烃
炔烃
芳香烃
卤代烃
醇 -OH 羟基 CH3CH2OH乙醇
醛 -CHO 醛基 CH3CHO乙醛
羧酸 -COOH 羧基 CH3COOH乙酸
酯 -COOR 酯基 CH3COOCH2CH3乙酸乙酯
——
CH4 甲烷
——
CH2=CH2 乙烯
CH ≡CH 乙炔
苯
CH3Cl 一氯甲烷
—C≡C— 碳碳三键
碳碳双键
—C—X 碳卤键
│
│
五、课堂测评
1.酯化反应是有机化学中一类重要反应,下列对酯化反应理解不正确的是( )
A.酯化反应的实质是酸脱氢醇脱羟基
B.酯化反应为可逆反应,是有限度的
C.酯化反应中,为防止暴沸,应提前加几片碎瓷片
D.酯化反应属于取代反应
2.除去乙酸乙酯中残留的乙酸,有效的处理方法是 ( )
A.蒸馏 B .水洗后分液
C .用过量饱和碳酸钠溶液洗涤后分液
D .用过量氯化钠溶液洗涤后分液
五、课堂测评
4.巴豆酸的结构简式为CH3—CH=CH—COOH。现有如下试剂:①氯化氢、②溴水、③纯碱溶液、④乙醇、⑤酸性高锰酸钾溶液,试根据巴豆酸的结构特点,判断在一定条件下,能与巴豆酸反应的物质是( )
A.只有②④⑤ B.只有①③④
C.只有①②③⑤ D.①②③④⑤
3.写出乙酸与甲醇(CH3OH)反应的化学方程式:
五、课堂测评
5.有机物M的结构简式如右图所示,下列有关M性质的叙述中错误的是( )
A.M与金属钠完全反应时,二者物质的量之比为1:2
B.M与碳酸氢钠完全反应时,二者物质的量之比为1:1
C.M与氢氧化钠完全反应时,二者物质的量之比为1:2
D.M既能与乙酸反应,又能与乙醇反应
1.A 2. C 4.D 5.C
3.CH3COOH+CH3OH CH3COOCH3+H2O
浓H2SO4