第三节 乙醇和乙酸
第2课时 乙酸
人教版必修第二册
学习目标
1.知道乙酸的组成与结构特点,掌握乙酸的酸性和酯化反应。
2.关联乙酸的化学性质和结构特点 (羧基) ,建立用途、性质、结构之间关联的学习思路,认识乙酸的性质与官能团羧基之间的关系。
3.通过有机物的类别、官能团和典型代表物,从官能团分析的角度认识陌生有机物的性质。
学习目标
1.结合乙酸的用途,通过乙醇、乙酸结构分析,诊断并发展学生从微观角度认识物质性质与结构之间的关联,培养学生“宏观辨识与微观探析”的学科素养。
2.结合资料素材,通过酯化实验及原理分析,诊断并发展学生信息获取及分析探究实验的能力,体现了“科学探究、证据推理”的学科素养。
素养目标
情境引入
杜康的儿子黑塔跟父亲学会了酿酒技术。后来,黑塔从山西迁到镇江。黑塔觉得酿酒后把酒糟(zāo) 扔掉可惜,就把酒糟浸泡在水缸里。到了第二十一日的酉(yǒu)时,一开缸,一股浓郁的香气扑鼻而来。黑塔尝了一口,酸酸的,味道很美。黑塔把“二十一日”加“酉”字来命名这种酸水。据说,直到今天,镇江酱醋厂酿制一批醋的期限还是二十一天。
醋的由来
二十一日的酉(yǒu))时
情境引入
醋的酿制步骤
情境引入
乙酸是日常生活中的常见物质,我们食用的食醋,其主要成分就是乙酸,因此乙酸又叫醋酸,普通醋含醋3%~5%,山西陈醋含醋酸7%。
教学过程
一、乙酸的物理性质
颜色
气味
状态(通常)
熔点
沸点
溶解性
无色
强烈刺激性气味
液态
16.6 ℃
108 ℃
易溶于水和乙醇
当温度低于16.6℃时,乙酸就凝结为类似于冰一样的晶体,所以纯净的乙酸又称冰醋酸。
教学过程
教学过程
分子式
结构式
电子式
结构简式
官能团
球棍模型
空间填充模型
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二、乙酸的组成和结构
C2H4O2
CH3COOH
-COOH
(羧基)
典例1.
下列关于乙酸的说法中,不正确的是( )
A.乙酸是一种重要的有机酸,常温下是具有刺激性气味的液体
B.乙酸的分子式为C2H4O2,分子里含有4个氢原子,所以乙酸是四元酸
C.无水乙酸又称冰醋酸,它是纯净物
D.乙酸易溶于水和乙醇
课堂练习
【答案】B
【解析】乙酸分子中只有—COOH上的H可以电离出来形成H+,所以乙酸为一元酸。
教学过程
三、乙酸的化学性质
1.酸性
乙酸是一种重要的有机酸,具有酸性,比H2CO3的酸性强。
2CH3COOH+2Na―→2CH3COONa+H2↑
2CH3COOH+Na2O===2CH3COONa+H2O
CH3COOH+NaOH===CH3COONa+H2O
CH3COOH+NaHCO3===CH3COONa+CO2↑+H2O
教学过程
用食醋浸泡有少量水垢(主要成分是CaCO3)的暖瓶或水壶,可以清除其中的水垢,这是利用食醋清除水垢是利用了醋酸的酸性。
该反应的发生可以说明CH3COOH的酸性比H2CO3的酸性强。
思考:生活中为什么可以用食醋除水垢?
2CH3COOH+CaCO3→2CH3COO-+Ca2++H2O+CO2↑
教学过程
2.酯化反应
烧鱼时常加醋并加点酒,这样鱼的味道就变得无腥、香醇,特别鲜美。这是为什么呢?
通常用同位素示踪原子法来证明:如用含18O的乙醇与乙酸反应,可以发现,生成物乙酸乙酯中含有18O。
可见,发生酯化反应时,有机酸断C—O键,醇分子断O—H键,即“酸去羟基,醇去氢”。
酸与醇反应生成酯和水的反应叫酯化反应,属于可逆反应,又属于取代反应。
实验探究
①为防止试管中液体在受热时暴沸,盛反应液的试管要倾斜约45°,加热前在试管中加入几块碎瓷片或沸石。
②装置中的长导管起导气兼冷凝作用。
③导管末端不能插入饱和Na2CO3溶液中,防止挥发出来的CH3COOH、CH3CH2OH溶于水,造成溶液倒吸。
④试剂的加入顺序 先加入乙醇,然后沿器壁慢慢加入浓硫酸,冷却后再加入CH3COOH。
⑤饱和Na2CO3溶液的作用 a.降低乙酸乙酯的溶解度,便于分层,得到酯。 b.与挥发出来的乙酸反应。 c.溶解挥发出来的乙醇。
⑥浓硫酸的作用 a.催化剂——加快反应速率。 b.吸水剂——提高CH3COOH、CH3CH2OH的转化率。
【实验注意】
实验探究
乙酸乙酯的制备
典例2.
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。下列有关于该有机物的说法中不正确的是( )
A.分子式是C3H6O2
B.不能和NaOH溶液反应
C.能发生酯化反应
D.能使紫色石蕊溶液变红
课堂练习
【答案】B
【解析】该有机物的结构简式为 ,能和NaOH溶液反应。
典例3.
乙酸分子的结构式为,下列反应及断键部位正确的是( )
①乙酸的电离,是①键断裂
②乙酸与乙醇发生酯化反应,是②键断裂
③在红磷存在时,Br2与CH3COOH的反应:CH3COOH+Br2 → CH2Br—COOH+HBr,是③键断裂
④乙酸变成乙酸酐的反应:是①②键断裂
A.①②③ B.①②③④ C.②③④ D.①③④
课堂练习
【答案】B
【解析】乙酸电离出H+时,断裂①键;在酯化反应时酸脱羟基,断裂②键;与Br2的反应,取代了甲基上的氢,断裂③键;生成乙酸酐的反应,一个乙酸分子断①键,另一个分子断②键,所以B正确。
典例4.
实验室常用如图装置制备乙酸乙酯。下列有关分析不正确的是( )
A.乙酸乙酯与互为同分异构体
B.试管b中导管应该插入液面下,使产品吸收完全
C.饱和Na2CO3溶液上有透明的不溶于水的油状液体产生
D.乙酸、水、乙醇中羟基氢的活泼性依次减弱
课堂练习
【答案】B
【解析】乙酸乙酯与的分子式相同,结构不同,二者互为同分异构体,A项正确;饱和碳酸钠溶液可以溶解乙醇,除去乙酸,降低乙酸乙酯在水中的溶解度,为防止产生倒吸现象,b中导管不能插入液面下,B项错误;乙酸乙酯为无色透明的不溶于水的油状液体,密度小于水,在反应中以蒸气的形式挥发出来进入b中,C项正确;乙酸为弱酸,能电离出部分氢离子,水也能电离出少量的氢离子,乙醇为非电解质,故乙酸、水、乙醇中羟基氢的活泼性依次减弱,D项正确。
教学过程
四、酯类的性质
酯类的一般通式可写为
官能团为酯基
1.酯的物理性质
2.酯的化学性质——水解反应(取代反应)
典例5.
在生成和纯化乙酸乙酯的实验过程中,下列操作未涉及的是( )
课堂练习
【答案】D
【解析】在浓硫酸的作用下乙酸与乙醇发生酯化反应生成乙酸乙酯,根据乙酸乙酯的性质,产品中含在的杂质,结合选项解答。A项,反应物均是液体,且需要加热,因此试管口要高于试管底,A正确;B项,生成的乙酸乙酯中含有乙酸和乙醇,乙酸乙酯不溶于水,因此可以用饱和碳酸钠溶液吸收,注意导管口不能插入溶液中,以防止倒吸,B正确;C项,乙酸乙酯不溶于水,分液即可实现分离,C正确;D项,乙酸乙酯是不溶于水的有机物,不能通过蒸发实现分离,D错误。答案选D。
教学过程
五、官能团与有机化合物的分类
官能团
代表物
典型化学反应
碳碳双键或三键
乙烯或乙炔
(1)加成反应:使溴的CCl4溶液褪色
(2)氧化反应:使酸性KMnO4溶液褪色
羟基(—OH)
乙醇
(1)与活泼金属(Na)反应
(2)催化氧化:在铜或银催化下被氧化成乙醛
羧基(—COOH)
乙酸
(1)酸的通性
(2)酯化反应:在浓硫酸催化下与醇反应生成酯和水
酯基(—COO—R)
乙酸乙酯
水解反应:酸性或碱性条件
醛基(—CHO)
乙醛
氧化反应:与新制Cu(OH)2悬浊液加热产生砖红色沉淀或与银氨溶液反应生成银镜
典例6.
某有机物的结构简式如图所示,这种有机物可能具有的性质是( )
①能与氢气发生加成反应 ②能使酸性KMnO4溶液褪色
③能与NaOH溶液反应 ④能与乙醇反应
⑤能发生取代反应 ⑥能发生置换反应
A.①②③⑤ B.①②③④⑤⑥ C.除④外 D.除⑥外
课堂练习
【答案】B
【解析】该有机物分子中含有碳碳双键、苯环,一定条件下能与氢气发生加成反应;分子中含有碳碳双键,能使酸性KMnO4溶液褪色;分子中含有羧基,能与NaOH溶液反应,也能与乙醇发生酯化反应,酯化反应也是取代反应;分子中含有羟基、羧基,能与Na发生置换反应。
课堂小结
课后小任务
人们常说“酒是陈的香”,而有的酒在存放过程中却会变酸。请查阅资料,结合本节所学内容对上述内容进行解释。
酒是陈的香——乙醇被氧化为乙醛,进一步氧化得到乙酸,在合适的条件下生成了乙酸乙酯;
酒存放变酸——若条件不合适,乙醇与乙酸难以转化为乙酸乙酯,此酒就会存在乙酸的酸味。
感 谢 倾 听