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第七章 第三节 第2课时 乙酸--人教版高中化学必修第二册同步课件+讲义+专练(新教材)
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DIERKESHI乙酸的物理性质、结构及弱酸性 / 乙酸的典型性质——酯化反应 / 随堂演练 知识落实 / 课时对点练乙酸第七章第2课时核心素养 发展目标1.了解乙酸的物理性质和用途,培养科学态度与社会责任。2.掌握乙酸的组成、结构和化学性质,培养变化观念与平衡思想。3.掌握酯化反应的原理、实质和实验操作,能依据给出的问题,设计简单的实验方案,培养科学探究与创新意识。内容索引随堂演练 知识落实课时对点练一、乙酸的物理性质、结构及弱酸性二、乙酸的典型性质——酯化反应乙酸的物理性质、结构及弱酸性 1.乙酸的物理性质乙酸俗称_____,是有强烈刺激性气味的无色液体,易溶于_________,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_______。醋酸水和乙醇冰醋酸2.乙酸的组成与结构CH3COOHC2H4O2—COOH3.乙酸的酸性乙酸是一元弱酸,其酸性比H2CO3____,具有酸的通性,滴入紫色石蕊溶液,溶液变______,写出下列反应的化学方程式。(1)与Na反应:_____________________________________;(2)与NaOH反应:_____________________________________;(3)与Na2O反应:______________________________________;(4)与Na2CO3反应:_________________________________________________;(5)与NaHCO3反应:________________________________________________。强红色2CH3COOH+2Na―→ 2CH3COONa+H2↑CH3COOH+NaOH―→ CH3COONa+H2O2CH3COOH+Na2O―→ 2CH3COONa+H2O2CH3COOH+Na2CO3―→ 2CH3COONa+H2O+CO2↑CH3COOH+NaHCO3―→ CH3COONa+CO2↑+H2O(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( )×正误判断√×××深度思考1.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、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:____________________________________________________________________。0.1 mol·L-1稀醋酸碳酸钠粉末 当0.1 mol·L-1稀醋酸滴入圆底烧瓶时,产生无色气泡,澄清石灰水变浑浊深度思考(3)涉及反应的化学方程式为________________________________________________________________________________。 2CH3COOH+Na2CO3―→ 2CH3COONa+CO2↑+H2O、CO2+Ca(OH)2―→ CaCO3↓+H2O 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。深度思考(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)。②>③>①C2H5OH、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。深度思考2.在家庭生活中,常用食醋(3%~5%的乙酸)清除水壶中少量的水垢(主要成分为碳酸钙),写出清除过程发生反应的化学方程式:_________________________________________________。乙酸能与活泼金属反应,写出乙酸和镁反应的离子方程式:_________________________________________________。 2CH3COOH+CaCO3―→ (CH3COO)2Ca+CO2↑+H2O Mg+2CH3COOH―→ Mg2++2CH3COO-+H2↑归纳总结乙酸、水、乙醇、碳酸的性质比较归纳总结返回乙酸的典型性质——酯化反应 1.酯化反应的实验探究无色透明的油状液体香味CH3COOC2H52.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_________,乙酸乙酯会与水发生水解反应生成_____和_____。(3)反应机理(乙醇中含有示踪原子)即酸脱_____醇脱___,所以酯化反应也属于取代反应。酯水可逆反应乙酸乙醇羟基氢3.酯(1)酯:羧酸分子羧基中的____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_____( 或—COOR)。(2)物理性质低级酯密度比水___,易溶于有机溶剂,具有一定的挥发性,具有_____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。羟基酯基小芳香(1)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( )(2)在酯化反应中,只要乙醇过量,可以把乙酸完全反应生成乙酸乙酯( )(3)酯化反应一定为取代反应( )(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,可用稀硫酸代替浓硫酸( )×正误判断√×××深度思考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__________________。为防止溶液暴沸,液体加热前要加碎瓷片或沸石。加入碎瓷片(或沸石)深度思考(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_________。乙酸乙酯中混有乙醇和乙酸,二者易溶于水,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。防止倒吸深度思考(3)试管b中饱和碳酸钠溶液的作用除了溶解乙醇,还有_________,_____________________。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。中和乙酸降低乙酸乙酯的溶解度深度思考(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:_____________________________________。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。液体分层,上层为无色有香味的油状液体深度思考(5)如果用含示踪原子18O的乙醇参与反应,生成的产物中,只有乙酸乙酯中含有18O,则酯化反应中,乙酸和乙醇分子中断裂的各是什么键,在化学方程式中表示出其断键部位:_______________________________________。据题给信息,乙酸和乙醇在酯化反应中乙酸断裂的是C—O,乙醇断裂的是O—H,即酸脱羟基醇脱氢。归纳总结酯化反应中的“一原理”“两作用”1.一原理在酯化反应中,有机羧酸断C—O,醇分子断O—H,即“酸脱羟基醇脱氢”,表示如下:归纳总结2.两作用(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。返回随堂演练 知识落实 1.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,所以能与钠反应放出H2C.乙酸分子中含有碳氧双键,所以它能使溴水褪色D.乙酸在温度低于16.6 ℃时,就凝结成冰状晶体√1234乙酸的结构式为 ,分子中的碳氧双键和Br2不能发生反应,故C错误。12342.将CH3COOH和H18O—C2H5混合发生酯化反应,已知酯化反应是可逆反应,反应达到平衡后,下列说法正确的是A.18O存在于所有物质里B.18O仅存在于乙醇和乙酸乙酯里C.18O仅存在于乙醇和水里D.有的乙醇分子可能不含18O1234√由CH3COOH+H18O—C2H5 +H2O可知,18O存在于乙醇和乙酸乙酯中,B项正确。12343.(2022·豫西名校高一检测)乙酸分子的结构式为 ,已知:CH3COOH+Br2 BrCH2COOH+HBr,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的反应是③键断裂(4)乙酸在空气中燃烧是①②键断裂A.(1)(2)(3) B.(1)(2)(3)(4)C.(2)(3)(4) D.(1)(3)(4)√1234乙酸电离出H+时,断裂①键;发生酯化反应时酸脱羟基,断裂②键;在红磷存在时,乙酸与Br2反应,溴原子取代了甲基上的氢原子,断裂③键;乙酸在空气中燃烧生成CO2和H2O,分子结构中的所有键均断裂。12344.(2022·天津高一检测)某课外小组设计的实验室制取乙酸乙酯的装置如图所示,A中盛有浓硫酸,B中盛有乙醇、无水乙酸,D中盛有饱和碳酸钠溶液。已知:无水氯化钙可与乙醇形成难溶于水的CaCl2·6C2H5OH。请回答下列问题:(1)若实验中用乙酸和含18O的乙醇反应,写出该反应的化学方程式:_________________________________________________。1234CH3COOH+C2H518OH +H2O在酯化反应中,羧酸提供羟基,醇提供氢原子,所以反应后乙醇中的18O在乙酸乙酯中。1234(2)球形干燥管C的作用是___________________。若反应前向D中加入几滴酚酞溶液,溶液呈红色,说明碳酸钠溶液显____性;反应结束后,D中的现象是________________________________________________。球形干燥管容积大,可以防止倒吸,同时可冷凝乙酸乙酯蒸气。酚酞遇碱变红,故碳酸钠溶液呈碱性,乙酸乙酯不溶于饱和碳酸钠溶液,且其密度比水的小,故D中溶液分层,上层为无色油状液体,反应中挥发出来的乙酸和碳酸钠反应而使下层溶液红色变浅。1234上层为无色油状液体,下层溶液红色变浅冷凝蒸气,防止倒吸碱溶液分层,(3)从D中分离出的乙酸乙酯中常含有一定量的乙醇、乙醚和水,应先加入无水氯化钙,分离出_____。无水氯化钙能与乙醇形成难溶于水的物质,所以先加入无水氯化钙,分离出乙醇。1234乙醇返回课时对点练 题组一 乙酸的结构与酸性1.如图所示是某常见有机物分子的空间填充模型,该物质不具有的性质是A.与大理石反应 B.与稀盐酸反应C.发生酯化反应 D.使紫色石蕊溶液变红√123456789101112131415由有机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,故可与大理石反应,也可使紫色石蕊溶液变红,故A、D正确;乙酸和乙醇在浓H2SO4加热条件下发生酯化反应,故C正确;乙酸与稀盐酸不反应,故B错误。1234567891011121314152.食醋的主要成分是乙酸,下列物质在一定条件下能与乙酸发生反应的是①石蕊 ②乙醇 ③金属镁 ④氢氧化铁 ⑤氧化钙 ⑥碳酸钠 ⑦稀硫酸A.①③④⑤⑦ B.②③④⑥⑦C.①②③④⑤⑥⑦ D.①②③④⑤⑥√123456789101112131415CH3COOH为有机酸,具有酸的通性,能使石蕊溶液变红,能和活泼金属镁反应生成H2,能与碱性氧化物及碱生成盐和水,能与Na2CO3反应生成CO2,能与乙醇发生酯化反应,但乙酸和H2SO4不反应,故①②③④⑤⑥正确。123456789101112131415题组二 酯化反应及实验探究3.若乙酸分子中的O都是18O,乙醇分子中的O都是16O,二者发生酯化反应所得生成物中水的相对分子质量是A.16 B.18 C.20 D.22√该反应的化学方程式为 +C2H516OH+H218O,故C项正确。1234567891011121314154.(2022·广东兴宁市高一检测)某羧酸酯的分子式为C10H18O3,1 mol该酯完全水解可得到1 mol羧酸和1 mol乙醇,则该羧酸的分子式为A.C8H16O2 B.C8H16O3C.C8H14O2 D.C8H14O3√乙醇的分子式为C2H6O,该酯水解反应表示为C10H18O3+H2O―→ 羧酸+C2H6O,根据原子守恒可得羧酸的分子式为C8H14O3。1234567891011121314155.下列有关乙酸乙酯的说法错误的是A.乙酸乙酯的结构式为B.乙酸乙酯和乙酸互为同系物C.由乙酸乙酯的名称可知,CH3CH2COOCH3的名称为丙酸甲酯D.乙酸乙酯为无色油状物质,与碳酸钠溶液不反应√1234567891011121314156.(2022·济南高一月考)1-丁醇(CH3CH2CH2CH2OH)和乙酸在浓硫酸作用下,通过酯化反应制得乙酸丁酯,反应温度为115~125 ℃,反应装置如图,下列对该实验的描述正确的是A.该实验可以选择水浴加热B.该反应中,如果乙酸足量,1-丁醇可以完全被消耗C.长玻璃管除平衡气压外,还起到冷凝回流的作用D.在反应中1-丁醇分子脱去羟基,乙酸脱去氢原子√123456789101112131415据信息,该反应温度为115~125 ℃,不能用水浴加热,故A错误;1-丁醇和乙酸的酯化反应为可逆反应,即使乙酸过量,1-丁醇也不能完全被消耗,故B错误;长玻璃管可以平衡试管内外气压,同时可冷凝回流乙酸及1-丁醇,故C正确;据酯化反应原理,1-丁醇分子脱去羟基中氢原子,乙酸分子脱去羟基,故D错误。1234567891011121314157.已知反应:甲( )+乙―→ 丙( )+H2O,则下列判断不正确的是A.乙物质为甲醇B.该反应为取代反应C.甲和乙都能与金属钠反应产生氢气D.甲、乙、丙都能使溴的四氯化碳溶液发生加成反应而褪色√123456789101112131415根据反应方程式,可知乙为甲醇(CH3OH),发生的反应为酯化反应,也为取代反应,故A、B项正确;甲和乙(CH3OH),都能和金属钠反应生成H2,C项正确;甲和丙分子中含有 ,可以和溴发生加成反应,但乙为CH3OH,不能和溴发生加成反应,故D错误。1234567891011121314158.乙酸乙酯广泛用于药物、染料、香料等工业,某学习小组设计了如图所示的两套装置,用乙醇、乙酸和浓硫酸作原料分别制备乙酸乙酯(沸点77.2 ℃)。下列有关说法不正确的是A.浓硫酸能提高酯化反应的速率B.温度越高反应速率越大,装置a更佳C.装置b比装置a原料损失得少D.用饱和Na2CO3溶液收集乙酸乙酯有利于酯的纯化√1234567891011121314151234567891011121314159.在同温、同压下,某有机物与过量Na反应得到V1 L氢气,另取一份等量的该有机物与足量NaHCO3反应得到V2 L二氧化碳,若V1=V2≠0,则有机物可能是A. B.HOOC—COOHC.HOCH2CH2OH D.CH3COOH123456789101112131415√钠既能与羟基反应,又能与羧基反应,且2—OH~H2或2—COOH~H2、—COOH~CO2;由题意知该有机物中既有羧基又有羟基,且羧基和羟基个数相等,故A项中的物质符合要求。12345678910111213141510.下列试剂能将 转化为 的是①金属钠 ②氢氧化钠 ③碳酸钠 ④碳酸氢钠 ⑤硫酸钠A.①②④ B.②③④C.③④⑤ D.①②⑤—COOH和—OH都可以和Na发生反应,—COOH呈酸性,能与碱性物质反应,因此实现—COOH转化为—COONa而—OH不变,只能选择NaOH、Na2CO3和NaHCO3。123456789101112131415√11.分子式为C5H10O2并能与饱和NaHCO3溶液反应放出气体的有机物有(不含立体异构)A.3种 B.4种C.5种 D.6种√据题给信息,能和饱和NaHCO3反应放出气体的有机物,分子结构中应含有羧基,故有机物为C4H9—COOH,丁基(—C4H9)有4种异构体,C4H9—COOH也有4种异构体,故C5H10O2属于羧酸的有机物共有4种。12345678910111213141512.(2022·成都高一检测)苹果酸有特殊的酸味,主要用于食品和医药行业。苹果酸的结构简式为 ,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2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1 mol H2D.HOOC—CH2—CH(OH)—COOH与苹果酸互为同分异构体√123456789101112131415A项,苹果酸中含—OH和—COOH 2种能发生酯化反应的官能团;B项,1 mol苹果酸可与2 mol NaOH发生中和反应;C项,1 mol苹果酸与足量Na反应生成1.5 mol H2;D项,二者为同一物质。12345678910111213141513.分子式为C2H4O2的有机化合物A具有如下性质:①A+Na→迅速产生气泡;②A+CH3CH2OH 有香味的物质。(1)根据上述信息,对该化合物可作出的判断是____(填字母)。A.一定含有—OHB.一定含有—COOHC.有机化合物A为乙醇D.有机化合物A为乙酸123456789101112131415BD根据A的分子式及A的化学性质推知A为乙酸。(2)A与钠反应的化学方程式为____________________________________。1234567891011121314152CH3COOH+2Na―→ 2CH3COONa+H2↑ (3)化合物A和CH3CH2OH反应生成的有香味的物质的结构简式为________________。乙醇和CH3COOH发生酯化反应生成乙酸乙酯。123456789101112131415CH3COOCH2CH3(4)有机化合物B分子式为C2H4O3,与Na反应迅速产生H2,且1 mol B与足量Na反应放出1 mol H2,则B的结构简式为______________。与Na反应迅速,则含有—COOH,且产生H2与消耗B的物质的量之比为1∶1,根据分子式,则必含—OH,B的结构简式为HOCH2COOH。123456789101112131415HOCH2COOH14.(2022·长春高一期末)查阅资料可知以下数据:某学生在实验室制取乙酸乙酯的主要步骤如下:①在30 mL大试管A中按体积比1∶4∶4配制浓硫酸、乙醇和乙酸的混合溶液。②按如图所示连接好装置(装置气密性良好),用小火均匀地加热装有混合溶液的大试管A 5~10 min。123456789101112131415③待试管B收集到一定量的产物后停止加热,撤下试管B并用力振荡B,然后静置分层。④分离出乙酸乙酯层,洗涤、干燥。请根据题目要求回答下列问题:123456789101112131415(1)配制①中混合溶液的主要操作步骤为____________________________________________________________________________________________________________________。 在30 mL的大试管A中先注入4 mL乙醇,然后边振荡试管边缓慢加入1 mL的浓硫酸,待冷却至室温时,再加入4 mL乙酸并摇匀 配制乙醇、浓硫酸、乙酸混合溶液时,各试剂加入试管的顺序为乙醇→浓硫酸→乙酸。将浓硫酸加入乙醇中,边加边振荡是为了防止混合时产生的热量不能散出导致液体飞溅造成事故;将乙醇与浓硫酸的混合液冷却后再与乙酸混合,是为了防止乙酸的挥发造成原料损失。123456789101112131415(2)步骤②中需要小火均匀加热,其主要理由是________________________________________________________________________________________________________________________。根据各物质的沸点数据可知,乙酸(118 ℃)、乙醇(78.5 ℃)的沸点都比较低,且与乙酸乙酯的沸点(77.2 ℃)比较接近,若用大火加热,反应物容易随生成物(乙酸乙酯)一起蒸发出来,导致原料大量损失;同时温度太高,可能发生其他副反应。123456789101112131415 一方面,用大火加热,反应物容易随生成物(乙酸乙酯)一起蒸发出来,导致原料大量损失;另一方面,温度太高,可能发生其他副反应 (3)指出步骤③所观察到的现象:________________________________________________________________________________________________________________。分离出乙酸乙酯后,为了干燥乙酸乙酯可选用的干燥剂为___(填字母)。A.P2O5 B.无水Na2SO4C.碱石灰 D.NaOH固体123456789101112131415 试管B中的液体分成上下两层,上层为无色油状液体(可以闻到芳香气味),下层液体呈(浅)红色,振荡后下层液体的红色变浅B15.石油经裂解可获得大量化工产品A,以A为原料合成香料D的流程如下:(1)在标准状况下,烃A的结构简式为___________。(2)写出物质C与金属钠反应的化学方程式:______________________________________________。123456789101112131415CH2==CH2HOCH2CH2OH+2Na―→NaOCH2CH2ONa+H2↑ (3)CH3COOH与物质C按物质的量2∶1反应生成D,则D的化学式为_________。(4)写出②的化学方程式:______________________________。123456789101112131415C6H10O4+H2O返回
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