高中化学乙醇与乙酸第二课时教案设计

这是一份高中化学乙醇与乙酸第二课时教案设计，共12页。教案主要包含了乙酸的物理性质，乙酸的典型性质——酯化反应等内容，欢迎下载使用。
1.乙酸的物理性质
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冰醋酸。
2.乙酸的组成与结构
3.乙酸的酸性
思考1 食醋可以清除水壶中的少量水垢(主要成分是碳酸钙)，这是利用乙酸的什么性质？请写出相关反应的化学方程式。
提示 酸性；2CH3COOH+CaCO3===(CH3COO)2Ca+H2O+CO2↑
思考2 设计实验比较乙酸与碳酸、盐酸的酸性强弱。
提示 ①根据思考1可得酸性：CH3COOH>H2CO3；②利用pH计测定0.1 ml·L-1的CH3COOH溶液和0.1 ml·L-1的盐酸的pH，盐酸的pH小，或利用电导仪测定浓度均为0.1 ml·L-1的醋酸溶液和盐酸的电导率，可得酸性：HCl>CH3COOH，综合①②可知，酸性：HCl>CH3COOH>H2CO3。
乙酸是一种重要的有机酸，具有酸性。
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( )
答案 (1)× (2)× (3)× (4)× (5)√
2.下列关于乙酸性质的叙述错误的是( )
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H2
C.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
答案 C
解析 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。
3.柠檬中含有大量的柠檬酸，因此被誉为“柠檬酸仓库”。柠檬酸的结构简式为，则1 ml柠檬酸分别与足量的金属钠和NaOH溶液、NaHCO3溶液反应时，最多可消耗Na和NaOH、NaHCO3的物质的量分别为 、 、 。
答案 4 ml 3 ml 3 ml
解析 1 ml柠檬酸分子中含有1 ml羟基和3 ml羧基，羟基和羧基都能与金属钠发生反应，因此1 ml柠檬酸最多消耗Na的物质的量为4 ml；羧基能与NaOH、NaHCO3溶液反应，而羟基不能与NaOH、NaHCO3溶液反应，故最多消耗NaOH、NaHCO3的物质的量均为3 ml。
乙酸、水、乙醇、碳酸的性质比较

二、乙酸的典型性质——酯化反应
1.酯化反应的实验探究
2.酯化反应
(1)概念：酸与醇反应生成酯和水的反应。
(2)反应特点：酯化反应是可逆反应，乙酸乙酯会与水发生水解反应生成乙酸和乙醇。
(3)反应机理(乙醇中含有示踪原子)
即酸脱羟基醇脱氢，所以酯化反应也属于取代反应。
思考 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。
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.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，其官能团为酯基(或—COOR)。
(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.判断正误
(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，就可以把乙酸完全反应生成乙酸乙酯( )
(3)酯化反应为取代反应( )
(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( )
答案 (1)× (2)× (3)√ (4)× (5)×
2.(2024·东莞高一段考)用乙醇与乙酸反应制备乙酸乙酯，反应装置如图所示。下列说法正确的是( )
A.该反应属于加成反应
B.b试管中常加入NaOH溶液
C.长导管有导气、冷凝的作用
D.乙醇所含官能团的名称是醛基
答案 C
解析 A项，乙醇与乙酸反应制备乙酸乙酯的反应属于酯化反应，错误；B项，为了中和挥发的乙酸，溶解挥发出的乙醇，且降低乙酸乙酯溶解度，b试管中应加入饱和碳酸钠溶液，错误；D项，乙醇所含官能团的名称是羟基，错误。
3.(2023·河北顺平高一月考)下列说法正确的是( )
A.CH3COOCH2CH3易溶于水和乙醇
B.酯化反应与酯的水解反应互为可逆反应
C.酯基为
D.浓硫酸在酯化反应中只起催化剂作用
答案 B
解析 A项，CH3COOCH2CH3为乙酸乙酯，难溶于水，错误；B项，酯化反应的逆反应是酯的水解反应，正确；C项，酯基为，为羧基，错误。
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：
(2)两作用
①浓硫酸的作用
a.催化剂——加快反应速率。
b.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
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。
1.(2024·大连高一联考)设NA为阿伏加德罗常数的值，下列关于乙酸和乙醇的说法正确的是( )
A.均能与Na反应生成H2
B.均能使紫色石蕊溶液变红
C.乙醇在酸性 KMnO4溶液作用下反应最终生成乙醛
D.1 ml 乙酸与足量乙醇充分反应生成的乙酸乙酯的分子数为NA
答案 A
解析 B项，乙醇不能使紫色石蕊溶液变红，错误；C项，乙醇在酸性 KMnO4溶液作用下反应最终生成乙酸，错误；D项，酯化反应为可逆反应，不能进行彻底，故生成的乙酸乙酯分子数小于NA，错误。
2.(2024·合肥高一段考)实验室制备乙酸乙酯的装置如图，下列说法正确的是( )
A.仪器a中的药品添加顺序为浓硫酸、乙醇、乙酸
B.长导管的作用只是导气
C.饱和碳酸钠溶液可用水代替
D.为防止倒吸，导管b不能伸入烧杯液面以下
答案 D
解析 A项，制备乙酸乙酯，不能先添加浓硫酸，错误；B项，长导管的作用是冷凝回流兼导气，错误。
3.(2024·湖南岳阳高一月考)苯甲酸有杀菌和抑制细菌生长的作用。在食品工业中，可作酱油、泡菜、苹果酒、果汁等的防腐剂，结构简式为，请回答下列问题：
(1)苯甲酸的分子式为 。
(2)苯甲酸是一种弱酸，其分子中所含的官能团是 (填“羧基”或“酯基”)。
(3)苯甲酸的酸性强于碳酸，可与NaHCO3溶液反应，补充完整下列反应方程式：
+NaHCO3―→ +。
答案 (1)C7H6O2 (2)羧基 (3)H2O +CO2↑
解析 (3)苯甲酸的酸性强于碳酸，根据强酸制取弱酸的原理，苯甲酸可与NaHCO3溶液反应生成苯甲酸钠、H2O和CO2。
课时对点练 [分值：100分]
(选择题1~9题，每小题5分，10~13题，每小题8分，共77分)
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
答案 B
解析 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。
2.下列物质中，能与金属钠反应放出氢气，还能与碳酸钠溶液反应放出二氧化碳气体的是( )
A.乙醇B.乙烯
C.乙烷D.乙酸
答案 D
解析 乙酸既可以与钠反应放出氢气，又能与碳酸钠反应放出二氧化碳气体，而乙醇不能与碳酸钠溶液反应，乙烯、乙烷与二者均不反应。
3.(2024·长沙高一检测)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.①③④⑤⑦B.②③④⑥⑦
C.①②③④⑤⑥⑦D.①②③④⑤⑥
答案 D
解析 CH3COOH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。
题组二 酯化反应 酯
4.酯化反应是有机化学中的一类重要反应，下列对酯化反应理解不正确的是( )
A.酯化反应的产物只有酯
B.酯化反应可看成取代反应的一种
C.酯化反应是有限度的
D.浓硫酸可作酯化反应的催化剂
答案 A
解析 酯化反应的产物为酯和水。
5.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存在于所有物质中
B.18O仅存在于乙醇和乙酸乙酯中
C.18O仅存在于乙醇和水中
D.有的乙醇分子可能不含18O
答案 B
解析 由CH3COOH+H18O—C2H5可知，18O存在于乙醇和乙酸乙酯中，B项正确。
6.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
答案 B
7.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、丙都能因与溴的四氯化碳溶液发生加成反应而使溶液褪色
答案 D
解析 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；甲和丙分子中均含有，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。
8.某羧酸酯的分子式为C10H18O3，1 ml该酯完全水解可得到1 ml羧酸和1 ml乙醇，则该羧酸的分子式为( )
A.C8H16O2B.C8H16O3
C.C8H14O2D.C8H14O3
答案 D
解析 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。
9.(2024·广西钦州高一期中)酯是自然界中广泛存在的物质，分子式为C4H8O2的酯共有( )
A.4种 B.5种 C.6种 D.7种
答案 A
解析 本题首先应保证有酯基，若为HCOOC3H7，丙基有2种结构，则对应的酯有2种；若为CH3COOC2H5，乙基有1种结构，则对应的酯有1种；若为C2H5COOCH3，则对应的酯有1种，共4种。
10.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—COOH
C.HOCH2CH2OHD.CH3COOH
答案 A
解析 钠既能与羟基反应，又能与羧基反应，且2—OH~H2、2—COOH~H2，NaHCO3与羧基反应，且—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。
11.(2023·天津高一月考)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.①②④B.②③④
C.③④⑤D.①②⑤
答案 B
解析 —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。
12.分子式为C5H10O2并能与饱和NaHCO3溶液反应放出气体的有机物有(不考虑立体异构)( )
A.3种B.4种
C.5种D.6种
答案 B
解析 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。
13.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 ml苹果酸可与3 ml NaOH发生中和反应
C.1 ml苹果酸与足量Na反应生成1 ml H2
D.HOOC—CH2—CH(OH)—COOH与苹果酸互为同分异构体
答案 A
解析 A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 ml苹果酸最多可与2 ml NaOH发生中和反应；C项，1 ml苹果酸与足量Na反应生成1.5 ml H2；D项，二者为同一物质。
14.(6分)脱落酸是一种抑制生长的植物激素，因能促使叶子脱落而得名，其结构简式如图所示。
(1)有关脱落酸的说法正确的是 (填字母)。
A.脱落酸的分子式为C15H18O4
B.脱落酸只能和醇类发生酯化反应
C.脱落酸可以和碳酸钠溶液发生反应
D.1 ml脱落酸最多可以和2 ml H2发生加成反应
(2)1 ml脱落酸最多可以和 ml钠反应。
(3)1 ml脱落酸最多可以和 ml氢氧化钠反应。
答案 (1)C (2)2 (3)1
解析 (1)根据脱落酸的结构简式可知，其分子式为C15H20O4，A错误；脱落酸中含有羧基、羟基，能与醇、羧酸发生酯化反应，B错误；脱落酸中含有羧基，因此脱落酸可以和碳酸钠发生反应，C正确；1 ml脱落酸最多可以和4 ml H2发生加成反应，D错误。(2)1 ml脱落酸中含有1 ml羟基和1 ml羧基，都可以与钠反应生成氢气，因此1 ml脱落酸可以和2 ml金属钠发生反应。(3)1 ml脱落酸中含有1 ml羟基和1 ml羧基，只有羧基可以与氢氧化钠反应，因此1 ml脱落酸可以和1 ml氢氧化钠发生反应。
15.(17分)某研究性学习小组设计实验制备乙酸乙酯，如图1：
(1)反应前加入三种药品(①乙醇 ②乙酸 ③98%浓硫酸)的先后顺序是 (填序号)。写出乙酸和乙醇反应制取乙酸乙酯的化学方程式： 。
(2)实验时向试管A中加几片碎瓷片，其作用是 。
(3)图1方案有明显缺陷，请提出改进建议： 。
(4)①能否用图2的C装置替代图1的B装置？
(填“能”或“否”，下同)。
②能否用图2的D装置替代图1的B装置？ ，理由是 。
(5)若实验所用乙酸的质量为6.0 g，乙醇的质量为5.0 g，得到纯净的产品质量为4.4 g，则乙酸乙酯的产率是 (产率指的是某种生成物的实际产量与理论产量的比值)。
(6)若乙酸分子中的氧都是18O，乙醇分子中的氧都是16O，二者在浓H2SO4作用下发生酯化反应，一段时间后，反应混合物中含有18O的分子有 (填字母)。
A.1种 B.2种 C.3种 D.4种
答案 (1)①③②(合理即可) CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O (2)防止暴沸
(3)将试管B中的水换成饱和碳酸钠溶液
(4)①否 ②否 乙酸乙酯在NaOH溶液中会水解，使乙酸乙酯的量减少 (5)50% (6)C
解析 (3)图1方案有明显缺陷，应该将试管B中的水换成饱和碳酸钠溶液，以吸收挥发出的乙酸、乙醇，且便于乙酸乙酯分层。(4)C中导管伸入液面以下，可能会导致液体倒吸，故不能用图2的C装置替代图1的B装置。(5)乙酸的质量为6.0 g，乙醇的质量为5.0 g，乙醇过量，乙酸完全反应生成乙酸乙酯的质量为0.1 ml×88 g·ml-1=8.8 g，故乙酸乙酯的产率是4.4 g8.8 g×100%=50%。(6)乙酸和乙醇在浓硫酸催化作用下生成乙酸乙酯和水过程中，酸脱去羟基、醇脱去氢，故反应混合物中含有18O的分子有乙酸、乙酸乙酯和水3种。名称
乙酸
水
乙醇
碳酸
分子结构
CH3COOH
H—OH
C2H5OH
与羟基直接相连的原子或原子团
—H
C2H5—
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NaOH
反应
不反应
不反应
反应
与Na2CO3
反应
—
不反应
反应
与NaHCO3
反应
—
不反应
不反应
羟基氢的活泼性强弱
CH3COOH>H2CO3>H2O>C2H5OH
实验装置
注意事项
a.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。
b.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。
c.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
实验现象
a.饱和Na2CO3溶液的液面上层有无色透明的油状液体生成；
b.能闻到香味
化学方程式
CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOC2H5+H2O
乙酸乙酯