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第2课时 乙酸
【学习目标】 1.了解乙酸的物理性质和重要用途。 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,能依据给出的问题,设计简单的实验方案。
知识点一
PART
01
第一部分
知识点一 乙酸的物理性质、分子结构及弱酸性
1.物理性质
乙酸俗称________,是一种________________气味的______色液体,________溶于水和乙醇。当温度低于熔点时,乙酸可凝结成类似冰的晶体,所以纯净的乙酸又叫____________。
醋酸
有强烈刺激性
无
易
冰醋酸
2.分子结构
分子式 结构简式 结构式 官能团 分子结
构模型
________ __________ ____________ ________
C2H4O2
CH3COOH
—COOH
3.弱酸性
乙酸是一元弱酸,其酸性比H2CO3的酸性________,具有酸的通性。因此向乙酸中滴入紫色石蕊溶液,溶液变为________色。请写出乙酸与下列物质反应的离子方程式:
强
红
2Na+2CH3COOH―→
2CH3COO-+2Na++H2↑
2CH3COOH+Na2O―→
2CH3COO-+2Na++H2O
CH3COOH+OH-―→
CH3COO-+H2O
2CH3COO-+H2O+CO2↑
1.某化学小组要比较乙酸与碳酸的酸性强弱,设计如下图所示的装置。
选择试剂:0.1 mol· L-1稀醋酸、碳酸钠粉末、醋酸钠、水。
(1)A、B试剂分别是什么?
提示:A试剂是0.1 mol·L-1稀醋酸,B试剂是碳酸钠粉末。
(2)证明二者酸性强弱的实验现象是什么?
提示:当0.1 mol·L-1稀醋酸滴入圆底烧瓶时,产生无色气泡,澄清石灰水变浑浊。
(3)请写出涉及反应的化学方程式。
提示:2CH3COOH+Na2CO3===2CH3COONa+CO2↑+H2O、CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O。
2.下列物质:①C2H5OH、②CH3COOH、③H2O,都能与Na反应放出H2,产生H2的速率由大到小的顺序是什么?
提示:②>③>①。
乙酸、水、乙醇、碳酸的性质比较
名称 乙酸 水 乙醇 碳酸
遇石蕊溶液 变红 不变红 不变红 变红
与Na 反应 反应 反应 反应
与Na2CO3 反应 — 不反应 反应
与NaHCO3 反应 — 不反应 不反应
羟基氢的活泼性 CH3COOH>H2CO3>H2O>C2H5OH 1.下列涉及乙酸的物理性质的叙述中,不正确的是( )
A.食醋的颜色就是乙酸的颜色
B.乙酸的熔点比水的高,很容易变成固体
C.乙酸是有强烈刺激性气味的液体
D.乙酸易溶于水和乙醇
√
解析:A.乙酸是无色的,而食醋中除乙酸外还含有其他物质,因此二者的颜色不同,A不正确;
B.乙酸的熔点为16.6 ℃,易凝结成类似冰的晶体,B正确;
C.乙酸是有强烈刺激性气味的液体,C正确;
D.乙酸易溶于水和乙醇,D正确。
√
2.下列关于乙酸性质的叙述中,错误的是( )
A.乙酸的酸性比碳酸的强,所以它可以与碳酸盐溶液反应,产生CO2气体
B.乙酸具有酸性,所以它能与钠反应放出H2
C.乙酸分子中含有碳氧双键,所以它能使溴水褪色
D.在温度低于16.6 ℃时,乙酸可凝结成冰状的晶体
3.某有机物的结构简式如下图所示。
(1)1 mol该有机物和过量的金属钠反应最多可以生成________mol H2。
(2)该物质最多消耗Na、NaOH、NaHCO3的物质的量之比为__________。
解析:金属钠可以和羟基、羧基反应生成H2,1 mol该有机物中含有1 mol羟基和2 mol羧基,故1 mol该有机物和过量的金属钠反应最多可以生成1.5 mol H2,同时消耗3 mol Na;NaOH、NaHCO3均只能与该有机物中的羧基反应,所以消耗NaOH、NaHCO3的物质的量相同,都为2 mol,故该物质最多消耗Na、NaOH、NaHCO3的物质的量之比为3∶2∶2。
1.5
3∶2∶2
知识点二
PART
02
第二部分
知识点二 酯化反应
1.实验探究:乙醇和乙酸的酯化反应
实验装置
实验操作 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,再加入几片碎瓷片。连接好装置,用酒精灯小心加热,将产生的蒸气经导管通到饱和Na2CO3溶液的液面上
实验现象 饱和Na2CO3溶液的液面上有无色透明的____________产生,并能闻到________
化学 方程式
油状液体
香味
注意 事项 (1)右侧试管中,导管末端不能伸入饱和Na2CO3溶液中,防止挥发出来的CH3COOH、CH3CH2OH溶于水,造成溶液倒吸
(2)加热前应加入几片碎74F7片防止液体暴沸,小火加热减少乙酸、乙醇的挥发
2.酯化反应
(1)概念:酸与醇反应生成______和______的反应。
(2)反应特点:酯化反应是________反应,属于________反应。
(3)反应机理(乙醇中含有示踪原子18O)
即酸脱________,醇脱______,某酸某酯醇改名。
酯
水
可逆
取代
羟基
氢
酯基
(2)物理性质
低级酯的密度比水的______,具有一定的________性,有________气味,______溶于水。
(3)用途
①用作饮料、糖果、化妆品中的香料。
②用作有机溶剂。
小
挥发
芳香
难
×
(1)在酯化反应实验中,可用稀硫酸代替浓硫酸( )
(2)在酯化反应中,只要乙醇过量,就可以将乙酸完全反应转化为乙酸乙酯( )
(3)在酯化反应实验时,可以先加入浓硫酸,然后边振荡试管,边加入乙醇和乙酸( )
(4)乙酸乙酯是有特殊香味的、易溶于水的无色液体 ( )
(5)在酯化反应实验中,可用NaOH溶液代替饱和Na2CO3溶液( )
×
×
×
×
酯化反应实验中“两试剂”的作用
浓硫酸 ①催化剂——增大反应速率;
②吸水剂——提高CH3COOH、CH3CH2OH的转化率
饱和Na2CO3 溶液 ①降低乙酸乙酯的溶解度,便于分层,得到乙酸乙酯;
②溶解挥发出来的乙醇;
③中和挥发出来的乙酸
√
1.(2024·南充高一期末)乙酸与乙醇在浓硫酸作用下发生酯化反应。下列叙述错误的是( )
A.浓硫酸起催化剂和吸水剂的作用
B.反应中乙醇分子羟基上的氢原子被取代
C.反应中乙酸分子中的羟基被—OCH2CH3取代
D.产物用氢氧化钠溶液吸收,上层得到有香味的油状液体
解析:酯化反应中浓硫酸起催化剂和吸水剂的作用,A正确;
酯化反应中羧酸提供羟基,醇提供氢原子,故酯化反应中乙醇分子羟基上的氢原子被取代,乙酸分子中的羟基被—OCH2CH3取代,B、C正确;
产物应该用饱和碳酸钠溶液吸收,上层得到有香味的油状液体,D错误。
√
2.已知互不相溶的液体可采用分液的方法分离。实验室制取乙酸乙酯过程中的操作或装置不正确的是( )
A.图甲:混合乙醇与浓硫酸
B.图乙:加热反应混合物
C.图丙:收集乙酸乙酯
D.图丁:分离乙酸乙酯
解析:A.混合时应将浓硫酸加入乙醇中,A错误;
B.乙醇、乙酸加热时发生酯化反应生成乙酸乙酯,浓硫酸作为催化剂、吸水剂,题图乙装置合理,B正确;
C.球形干燥管可防止倒吸,饱和碳酸钠溶液可吸收乙醇、中和乙酸、降低乙酸乙酯的溶解度,题图丙装置可收集乙酸乙酯,C正确;
D.乙酸乙酯与水互不相溶,分层,可用题图丁中分液漏斗分离,D正确。
3.羧酸和醇反应生成酯的相对分子质量为90,该反应的反应物可以是( )
√
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PART
03
第三部分
√
1.如下图所示是某常见有机化合物分子的空间填充模型。该物质不具有的性质是( )
A.能与大理石反应
B.能与稀盐酸反应
C.能发生酯化反应
D.能使紫色石蕊溶液变红
解析:由有机化合物分子的空间填充模型可知,该物质为乙酸,乙酸为一元弱酸,但比H2CO3的酸性强,故能与大理石反应,也能使紫色石蕊溶液变红,故A、D不符合题意;
乙酸和乙醇在浓硫酸、加热条件下发生酯化反应,故C不符合题意;
乙酸与稀盐酸不反应,故B符合题意。
2.在实验室制备并获得乙酸乙酯粗产品的实验过程中,下列操作未涉及的是( )
√
解析:在实验室制备并获得乙酸乙酯粗产品的实验过程中,将乙醇和浓硫酸混合后再加入冰醋酸,加热条件下制得的乙酸乙酯用饱和碳酸钠溶液吸收,分层后进行分液,实验过程中不需要进行过滤。
√
3.将1 mol乙醇(其中的氧元素用18O标记)在浓硫酸存在的条件下与足量乙酸充分反应。下列叙述错误的是( )
A.生成的乙酸乙酯中含有18O
B.生成的水分子中不含18O
C.可能生成40 g乙酸乙酯
D.可能生成90 g乙酸乙酯
√
4.(2024·江苏高一阶段练习)实验室制备乙酸乙酯的实验装置如下图所示,试管a中盛有无水乙醇、浓硫酸、冰醋酸及碎瓷片,试管b中盛有滴有酚酞的饱和碳酸钠溶液。下列关于该实验的说法不正确的是( )
A.试管a中放入碎瓷片的目的是防止加热时液体暴沸
B.导管不伸入试管b中液面以下,目的是防止倒吸
C.试管b中溶液红色变浅,是因为碳酸钠与乙醇发生了反应
D.乙醇、乙酸均可能进入试管b,饱和碳酸钠溶液可以吸收乙酸和乙醇
解析:A.试管a中放入碎瓷片的目的是防止加热时液体暴沸,A正确;
B.乙醇、乙酸均易溶于水,导管伸入试管b中液面以下易发生倒吸,B正确;
C.乙酸易挥发,试管b中碳酸钠与乙酸发生了反应,溶液碱性减弱,红色变浅,C错误;
D.乙醇、乙酸均易挥发,故乙醇、乙酸均可能进入试管b,乙醇易溶于水,乙酸能与碳酸钠溶液反应,因此饱和碳酸钠溶液可以吸收乙酸和乙醇,D正确。
5.如下图所示,有机化合物A的相对分子质量是28,它的产量可以用来衡量一个国家石油化学工业的发展水平,B和D都是日常生活食品中常见的有机化合物,E是具有浓郁香味、不溶于水的油状液体,F是一种聚合物,生活中用于制造食物保鲜膜。
(1)写出D中官能团的名称: 。
解析:有机化合物A的相对分子质量是28,它的产量可以用来衡量一个国家石油化学工业的发展水平,所以A是乙烯(C2H4);乙烯和水发生加成反应生成B(乙醇);乙醇被催化氧化生成C(乙醛);乙醛继续被氧化生成D(乙酸);乙醇和乙酸在浓硫酸作用下生成E(乙酸乙酯);乙烯在催化剂作用下生成聚合物F(聚乙烯)。
(1)D是乙酸,含有的官能团是羧基。
羧基
(2)写出E、F的结构简式:E___________________,F__________________。
解析:E是乙酸乙酯,结构简式是CH3COOCH2CH3;F是聚乙烯,结构简式是?CH2CH2?。
CH3COOCH2CH3
?CH2CH2?
(3)写出下列反应的化学方程式并注明反应类型:
②_________________________________________,________;
④________________________________________________,
_______________________。
氧化反应
酯化反应(或取代反应)