7.3 第2课时　乙酸 学案 （含答案） 2024-2025学年高一化学人教版（2019）必修2

第2课时　乙酸
【课程目标】　
1.了解乙酸的物理性质和用途。
2．掌握乙酸的组成、结构和化学性质。
3．掌握酯化反应的原理、实质和实验操作。
知识点一　乙酸的物理性质、结构及酸性
1．物理性质
乙酸俗称醋酸，是有强烈刺激性气味的无色液体，易溶于水和乙醇，当温度低于熔点(16.6 ℃)时，凝结成类似冰的晶体，所以纯净的乙酸又叫________。
2．组成与结构
3．酸性
(1)一元弱酸：CH3COOH CH3COO－＋H＋，具有酸的通性。
(2)酸的通性
①使紫色石蕊溶液变红。
②与金属钠反应：__________________________________________。
③与NaOH反应：
CH3COOH＋NaOH―→CH3COONa＋H2O。
④与NaHCO3反应：____________________________________________。
【师说·助学】　在家庭生活中，常用食醋(其中含有乙酸)清除水壶中少量的水垢(主要成分为碳酸钙)，写出发生反应的化学方程式。
1．判断正误
(1)在标准状况下醋酸是一种无色有强烈刺激性气味的液体(　　)
(2)乙酸中含有双键，因此属于不饱和烃(　　)
(3)乙酸分子中含有和—OH两种官能团(　　)
(4)乙酸分子中含有4个H原子，故为四元酸(　　)
(5)酸性高锰酸钾溶液、碳酸钠、紫色石蕊溶液均可鉴别乙醇和乙酸(　　)
2．食醋是厨房中常用的调味品，它的主要成分是乙酸，乙酸分子的模型如图所示，其中代表碳原子，代表氢原子，代表氧原子。下列关于乙酸说法正确的是(　　)
A．乙酸是由碳、氢、氧元素组成的有机物
B．乙酸由碳、氢、氧原子构成
C．乙酸中碳、氢、氧元素的质量比为1∶2∶1
D．乙酸中碳元素的质量分数最大
3．下列关于乙酸性质的叙述不正确的是(　　)
A．乙酸的酸性比碳酸弱
B．乙酸具有酸性，能使酸碱指示剂变色
C．乙酸能使氢氧化铜沉淀或氧化铜固体溶解
D．乙酸与碳酸钠溶液反应产生二氧化碳气体
知识点二　乙酸的典型性质——酯化反应
　
1．实验探究
(1)实验操作
(2)实验现象：饱和碳酸钠溶液的液面上有无色透明的油状液体生成，出现分层，且能闻到香味。
说明有乙酸乙酯生成。
典型的有机可逆反应，不能用“―→”表示。
(3)化学方程式：_____________________________
________________________________________。
【师说·提醒1】　本实验应注意的三个问题
(1)试剂的加入顺序：先加入乙醇，然后边振荡试管边慢慢加入浓硫酸和乙酸。
(2)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。
(3)加热前应加入几片碎瓷片防止液体暴沸，加热时小火加热减少乙酸、乙醇的挥发。
2．酯化反应
(1)概念：酸与醇生成________的反应。
(2)反应特点：酯化反应是可逆反应。
(3)反应机理(乙醇中含有示踪原子)
【师说·提醒2】　记忆口诀：酸脱羟基醇脱氢。
【师说·助学】　同位素示踪法是分析化学反应机理的有力手段，用18O标记乙醇分子中的氧原子(即CH3CH218OH)。反应结束后，只在乙醇和乙酸乙酯中检测到18O，请分析酯化反应的断键位置。
3．酯
(1)酯：羧酸分子羧基中的羟基被—OR取代后的一类有机物。乙酸乙酯是酯类物质的一种，其官能团为____________。
(2)物理性质
低级酯密度比水小，易溶于有机溶剂，具有一定的挥发性，具有芳香气味。
(3)用途
①作香料：如作饮料、糖果、化妆品中的香料。
②作有机溶剂。
1．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a键断裂
②乙酸与乙醇发生酯化反应，是b键断裂
③在红磷存在时，Br2与CH3COOH的反应：CH3COOH＋Br2CH2Br—COOH＋HBr，是c键断裂
④乙酸变成乙酸酐的反应：2CH3COOH―→＋H2O，是a、b键断裂
A．①②③ B．①②③④
C．②③④ D．①③④
2．某研究小组用如图所示装置制取乙酸乙酯，请回答下列问题：
(1)为防止试管a中液体实验时发生暴沸，加热前应采取的措施为________________。
(2)装置中的球形干燥管除起冷凝作用外，它的另一重要作用是________________。
(3)试管b中饱和碳酸钠溶液的作用除了溶解乙醇，还有________________________，________________________________。
(4)待试管b收集到一定量产物后停止加热，撤去试管b并用力振荡试管b，静置后试管b中所观察到的实验现象：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
练后归纳
酯化反应中的“两作用”
(1)浓硫酸的作用
①催化剂——加快反应速率。
②吸水剂——除去反应的副产物水，提高酯的产率。
(2)饱和Na2CO3溶液的作用
①降低乙酸乙酯的溶解度，便于分层，得到酯。
②与挥发出来的乙酸反应。
③溶解挥发出来的乙醇。
　
题型 探究乙酸与碳酸酸性的相对强弱
例. 某化学小组要证实乙酸的酸性强于碳酸的酸性，设计如图装置。
选择试剂：0.1 mol·L-1稀醋酸、饱和碳酸氢钠溶液、碳酸钠粉末、醋酸钠、水。
试回答下列问题：
(1)A试剂为________________，B试剂为________________。
(2)证明乙酸强于碳酸的实验现象：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)涉及反应的化学方程式为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)下列物质：①C2H5OH　②CH3COOH　③H2O都能与Na反应放出H2，其产生H2速率由快到慢的顺序为____________(填序号)。
状元随笔　含—OH物质乙酸、水、乙醇、碳酸比较：
【变式演练】———————————你学会了吗？
1．下列物质中，不能用来鉴别乙醇和乙酸的是(　　)
A．碳酸钠溶液 B．紫色石蕊溶液
C．溴水 D．锌片
2．[2024·江苏无锡高一检测]苹果酸有特殊的酸味，可用于食品和医药行业。它的结构简式如图，下列说法正确的是(　　)
A．苹果酸中能发生酯化反应的官能团有3种
B．1 mol苹果酸可与3 mol NaOH发生中和反应
C．1 mol苹果酸与足量Na反应生成3 mol H2
D．HOOC—CH2—CH(OH)—COOH与苹果酸为同一种物质
第2课时　乙酸
夯基提能·一遍过
知识点一
1．冰醋酸
2．　CH3COOH　C2H4O2　—COOH　
3．(2)②2CH3COOH＋2Na―→2CH3COONa＋H2↑
④CH3COOH＋NaHCO3―→CH3COONa＋CO2↑＋H2O
[师说·助学]　提示：2CH3COOH＋CaCO3―→(CH3COO)2Ca＋CO2↑＋H2O
即学即练
1．答案：(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)√
2．解析：由题图可知，乙酸是由碳、氢、氧元素组成的有机物，A正确；乙酸由碳、氢、氧元素组成、乙酸分子由碳、氢、氧原子构成，B错误；由题图可知，乙酸中碳、氢、氧的原子数目为1∶2∶1，质量之比为6∶1∶8，C错误；乙酸中碳元素、氢元素和氧元素质量分数分别为40%、6.7%、53.3%，氧元素的质量分数最大，D错误。
答案：A
3．解析：乙酸的酸性比碳酸强，能与碳酸盐溶液反应，产生二氧化碳气体，A错误；乙酸具有酸的通性，能使酸碱指示剂变色，B正确；乙酸具有酸性，能与碱(如氢氧化铜)或碱性氧化物(如氧化铜)等反应生成盐和水，C正确；乙酸的酸性比碳酸强，故乙酸与碳酸钠溶液反应产生二氧化碳气体，D正确。
答案：A
知识点二
1．(3)
2．(1)酯和水
[师说·助学]　
提示： ，由题意可知，反应后的溶液中只在乙醇和乙酸乙酯中检测到18O，则说明反应时，乙酸断开碳氧单键，乙醇断开氢氧键。
3．(1)酯基(或—COOR)
即学即练
1．解析：①乙酸电离时羧基产生氢离子，断裂a键，①正确；②酯化反应中羧酸脱去羟基，断裂b键，②正确；③根据方程式可知，甲基上的H被Br所取代，是c键断裂，③正确；④根据方程式可知，一个乙酸分子提供羟基，断裂b键，另一个乙酸分子提供氢，断裂a键，形成H2O，是a、b键断裂，④正确。故选B。
答案：B
2．解析：(1)为防止溶液暴沸，液体加热前要加碎瓷片或沸石。(2)乙酸乙酯中混有乙醇和乙酸，二者易溶于水，且乙酸能和碳酸钠反应，易发生倒吸，该实验中使用球形干燥管，球形部位空间大，液面上升时可缓冲，防止倒吸。(3)由(2)中分析可知，饱和碳酸钠溶液还有中和乙酸、降低乙酸乙酯的溶解度的作用。(4)乙酸乙酯不溶于饱和碳酸钠溶液，且密度比水小，有香味，所以静置后，试管b中所观察到的实验现象为液体分层，上层是无色有香味的油状液体。
答案：(1)加入碎瓷片(或沸石)　(2)防止倒吸　(3)中和乙酸　降低乙酸乙酯的溶解度　(4)液体分层，上层为无色有香味的油状液体
素养落实·重拓展
例　解析：(3)要证明乙酸的酸性大于碳酸的酸性，只需证明CH3COOH和Na2CO3反应生成CO2即可，故涉及反应的化学方程式为2CH3COOH＋Na2CO3―→2CH3COONa＋CO2↑＋H2O、CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O。(4)C2H5OH、CH3COOH和H2O中都存在—OH，其活泼性为乙酸>水>乙醇，故和Na反应生成H2的速率为CH3COOH>H2O>C2H5OH。
答案：(1)0.1 mol·L-1稀醋酸　碳酸钠粉末　(2)圆底烧瓶内产生无色气泡，烧杯内澄清石灰水变浑 (3)+―→+++===CaCO3↓＋H2O　(4)②>③>①
变式演练
1．解析：碳酸钠溶液与乙醇不能反应，无明显现象；碳酸钠溶液与乙酸发生反应产生CO2气体而有气泡，二者实验现象不同，可以鉴别，A不符合题意。紫色石蕊溶液与乙醇混合不能反应，溶液颜色不变；乙酸具有酸性，能够使紫色石蕊试液变为红色，二者实验现象不同，可以鉴别，B不符合题意。溴水与乙醇和乙酸都可以互溶，实验现象相同，不能鉴别，C符合题意。锌片加入乙醇中无明显现象；加入乙酸中，反应产生氢气而有气泡，二者实验现象不同，可以鉴别，D不符合题意。
答案：C
2．解析：苹果酸中能发生酯化反应的官能团有羧基、羟基2种，故A错误；羧基能和氢氧化钠反应、羟基不和氢氧化钠反应，1 mol苹果酸可与2 mol NaOH发生中和反应，故B错误；1 mol苹果酸有2 mol羧基、1 mol羟基，与足量Na反应生成1.5 mol H2，故C错误；HOOC—CH2—CH(OH)—COOH与苹果酸结构相同，为同一种物质，故D正确。
答案：D