2019年
第2课时 乙 酸
一、乙酸的组成、结构、物理性质与酸性 1.乙酸的分子结构
2.乙酸的物理性质
(1)乙酸俗称醋酸,是一种有强烈刺激性气味的无色液体,易溶于水和乙醇。
(2)熔点:16.6 ℃,温度低于熔点时,乙酸凝结成晶体,所以纯净的乙酸又称冰醋酸。 3.乙酸的酸性
(1)乙酸是一元弱酸,具有酸的通性。 写出乙酸与下列物质反应的离子方程式: ①Na:2Na+2CH3COOH===2CH3COO+2Na+H2↑。 ②NaOH:CH3COOH+OH===CH3COO+H2O。
③Na2O:2CH3COOH+Na2O===2CH3COO+2Na+H2O。 ④Na2CO3:2CH3COOH+CO3===2CH3COO+H2O+CO2↑。 (2)证明乙酸的酸性比碳酸强的方法
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乙酸与碳酸、水和乙醇中羟基氢的活泼性比较
2019年 羟基氢的 活泼性 酸碱性 与Na 与NaOH 与NaHCO3
乙醇 水 碳酸 乙酸 逐渐增强――――→ 中性 反应 不反应 不反应 中性 反应 不反应 不反应 弱酸性 反应 反应 不反应 弱酸性 反应 反应 反应 例1 下列物质中不能用来区分乙酸、乙醇、苯的是( ) A.金属钠 C.碳酸钠溶液 答案 B
解析 A项,钠与乙酸反应快于钠与乙醇的反应,苯不与Na反应,能区别;B项,溴水与乙醇、乙酸互溶,与苯萃取而使溴水层颜色变浅,不能区别;Na2CO3溶液与乙酸放出CO2气体,与乙醇混溶,与苯分层,C项能区分;紫色石蕊溶液与乙酸混合变红色,与乙醇混溶,与苯分层,D项可区分。 思维启迪
鉴别乙醇和乙酸一般选用紫色石蕊溶液、NaHCO3溶液、Na2CO3溶液,氢氧化铜悬浊液,氧化铜粉末也能区别乙醇和乙酸。乙酸能与氢氧化铜和氧化铜反应,而乙醇不能。
B.溴水 D.紫色石蕊溶液
例2 苹果酸的结构简式为
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苹果酸与足量金属Na反应生成1 mol H2 D.HOOC—CH2—CH(OH)—COOH与苹果酸互为同分异构体 答案 A
下列说法正确的是( )
解析 苹果酸分子中含有羟基和羧基两种官能团,都能发生酯化反应,A项正确;羟基不能与NaOH发生中和反应,故1 mol苹果酸可与2 mol NaOH发生中和反应,B项错误;羟基和羧基均能与金属Na反应,故1 mol苹果
酸与足量金属钠反应生成1.5 mol H2,C项错误;苹果酸的结构简式可写为或
,即二者为同一物质,D项错误。
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思维启迪——羟基、羧基个数与生成气体的定量关系
(1)Na可以和所有的羟基反应,且物质的量的关系为2Na~2—OH~H2。
(2)Na2CO3、NaHCO3和—COOH反应产生CO2,物质的量的关系为Na2CO3~2—COOH~CO2,NaHCO3~—COOH~CO2。 二、乙酸的酯化反应 1.实验探究
(1)实验现象:饱和碳酸钠溶液的液面上有透明的不溶于水的油状液体产生,且能闻到香味。 (2)化学方程式:
。
2.酯化反应
(1)概念:酸与醇反应生成酯和水的反应。 (2)反应机理:酸脱羟基醇脱氢。
例3 将1 mol乙醇(其中的羟基氧用O标记)在浓硫酸存在并加热下与足量乙酸充分反应。下列叙述不正确的是( )
A.生成的水分子中一定含有O B.生成的乙酸乙酯中含有O C.可能生成45 g乙酸乙酯
D.不可能生成相对分子质量为88的乙酸乙酯 答案 A
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解析 CH3CH2OH与CH3COOH发生酯化反应的原理为CH3CH2OH+CH3COOH
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浓H2SO4
△
+H2O,因此生
成的水中不含O原子,乙酸乙酯中含有O原子,生成乙酸乙酯的相对分子质量为90。该反应为可逆反应,1 mol CH3CH2OH参加反应,生成酯的物质的量为0<n(酯)<1 mol,即质量关系为0<m(酯)<90 g。
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特别提示
酯化反应为可逆反应,酸脱羟基、醇脱氢,且反应物不可能完全转化为生成物。 例4 (2017·许昌高一检测)某学习小组在实验室制取乙酸乙酯的主要步骤如下: ①配制2 mL浓硫酸、3 mL乙醇(含O)和2 mL乙酸的混合溶液。 ②按如图连接好装置并加入混合液,用小火均匀加热3~5 min。
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③待试管乙收集到一定量产物后停止加热,撤出试管乙用力振荡,然后静置待分层。 ④分离出乙酸乙酯,洗涤、干燥。 回答问题:
(1)装置中球形干燥管,除起冷凝作用外,另一重要作用是________________。 (2)步骤②安装好实验装置,加入药品前还应检查________________。 (3)反应中浓硫酸的作用是________________;写出能表示
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O位置的制取乙酸乙酯的化学方程式:
________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)上述实验中饱和碳酸钠溶液的作用是________(填字母)。 a.中和乙酸并吸收乙醇 b.中和乙酸和乙醇 c.减少乙酸乙酯的溶解 d.加速酯的生成,提高其产率
(5)步骤③所观察到的现象是____________________________________________ ________________________________________________________________________; 从试管乙中分离出乙酸乙酯的实验操作名称是_______________________________。 答案 (1)防止倒吸 (2)装置的气密性
(3)催化剂、吸水剂 CH3COOH+C2H5OH(4)ac
(5)试管乙中的液体分成上下两层,上层无色,下层为红色液体,振荡后下层液体的红色变浅 分液 解析 (1)干燥管一是起冷凝的作用,二是起防倒吸的作用,因为乙酸和乙醇易溶于碳酸钠溶液。
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浓硫酸18
CH3COOC2H5+H2O △
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(2)因为产生蒸气,因此加药品前,要检验装置的气密性。
(3)酯化反应的实质是酸去羟基醇去氢,其反应方程式为CH3COOH+C2H5OH
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浓硫酸18
CH3COOC2H5+H2O。 △
(4)乙酸乙酯中混有乙酸和乙醇,乙醇易溶于水,乙酸可以和碳酸钠反应,因此碳酸钠溶液的作用是除去乙酸、吸收乙醇、降低乙酸乙酯的溶解度,即选项a、c正确。
(5)乙酸乙酯是不溶于水的液体,且密度小于水,现象:试管乙中出现液体分层,上层无色,下层为红色液体,振荡后下层液体的红色变浅;采用分液的方法进行分离。 特别提示
乙酸与乙醇的酯化反应是可逆反应,反应限度较小。由于乙酸乙酯的沸点比乙酸、乙醇都低,因此从反应物中不断蒸出乙酯乙酯,可提高其产率;使用过量的乙醇,可提高乙酸转化为乙酯乙酯的转化率。
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)乙酸的官能团是羟基(×)
(2)可用紫色石蕊溶液鉴别乙醇和乙酸(√)
(3)乙酸是一种常见的弱酸,不能用来除去锅垢(以CaCO3为主)(×) (4)制取乙酸乙酯时,适当增大乙醇的浓度,可使乙酸完全反应(×) (5)可用NaOH溶液除去混在乙酸乙酯中的乙酸或乙醇(×)
(6)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(×) (7)饱和Na2CO3溶液可以鉴别乙酸、乙醇和乙酸乙酯三种液体(√) (8)乙醇和乙酸都能发生取代反应(√)
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( )
(通用版)2020高中化学第三章第三节生活中两种常见的有机物第2课时乙酸学案新人教版2
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