必修 第二册第二单元 食品中的有机化合物第2课时导学案

第2课时　乙酸

新课程标准

1．掌握乙酸的结构，认识乙酸的官能团。

2．掌握乙酸的化学性质及相关实验，能书写相关化学方程式。

学业质量水平

合格性要求

1.能从羧基和羟基的视角认识酯化反应，掌握酯化反应原理。（水平1）

2．利用羧基、碳碳双键、羟基等官能团的性质特点推测物质的组成、结构、性质及变化，知道有机化合物之间在一定条件下是可以转化的。（水平2）

等级性要求

能设计实验验证醋酸及碳酸的酸性强弱。酯化反应条件的选择，并基于实验事实得出结论提出看法。（水平3）

图说考点

基础知识——自学·思记·尝试

[新知预习]

一、乙酸的分子结构

1．乙酸的组成和结构

2．官能团：决定一类有机化合物共同特性的原子或原子团

常见：羟基________　 醛基________

羧基________　　  ________

________—C≡C—　  ________—X

二、乙酸的性质

1．物理性质

当温度低于16.6 ℃时，乙酸凝结成像冰一样的晶体，故又称________。

2．化学性质

(1)弱酸性

乙酸是一元____酸，具有酸的通性，其电离方程式为________________________________________________________________________。

(2)酯化反应

①实验

②酯化反应的概念：__________和某些__________作用生成________和________的反应。

③酯化反应的特点：

a.反应速率缓慢，一般加入________作催化剂并加热。

b.反应是________的。

【学而思】

1.乙酸是醋的主要成分，而醋几乎贯穿了整个人类的文明史。乙酸发酵的细菌(醋酸杆菌)能在世界的每个角落发现，每个民族在酿酒的时候，不可避免会发现醋——它是这些酒精饮料暴露于空气后的自然产物。如中国就有杜康的儿子黑塔因酿酒时间过长得到醋的说法。

醋酸有抗菌消炎的作用，可预防感冒。在“流感”发病季节，房间用醋熏一熏，可使空气消毒，预防感冒。

①我们为什么能很容易闻到厨房里的醋味？

②乙酸跟乙醇都含有羟基，二者的化学性质相同吗？

2．教材【实验2】利用了乙醇与乙酸反应制取乙酸乙酯。1 mol乙醇与1 mol乙酸反应能否生成1 mol乙酸乙酯？

3．“舌尖上的中国”在央视上的热播，让厨房再次成为人们施展厨艺的地方。大多数厨师有个共同经验：炒菜时又加料酒又加醋，可使菜变得香美可口，你知道这是为什么吗？

[即时自测]

1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”

(1)乙酸的官能团是羟基。(　　)

(2)酯化反应是加成反应。(　　)

(3)可用紫色石蕊溶液鉴别乙醇和乙酸。(　　)

(4)可用食醋除去水壶中的水垢(以CaCO3为主)。(　　)

(5)制取乙酸乙酯时，适当增大乙醇的浓度，可使乙酸完全反应。(　　)

2．把相互能发生化学反应的物质连接起来。

(1)水     A．Na

(2)乙醇     B．NaOH

(3)乙酸     C．NaHCO3

3．下列关于乙酸的说法中，不正确的是(　　)

A．乙酸是一种重要的有机酸，常温下是具有刺激性气味的液体

B．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

C．无水乙酸又称冰醋酸，它是纯净物

D．乙酸易溶于水和乙醇

4．乙酸的结构简式是CH3COOH，其官能团是(　　)

A．—CH3　　　　 B．和—OH

C．—OH      D．—COOH

5．下列说法中不正确的是(　　)

A．羧基是乙酸的官能团，羟基是乙醇的官能团

B．乙酸能和碳酸钠反应生成二氧化碳气体，说明乙酸的酸性强于碳酸

C．乙醇能与钠反应，也能使酸性KMnO4溶液褪色

D．乙酸不与钠反应，也不能使酸性KMnO4溶液褪色

6．北魏贾思勰《齐民要术·作酢法》这样描述：“乌梅去核，一升许肉，以五升苦酒渍数日，曝干，擣(同“捣”)作屑，欲食，辄投水中，即成醋尔。”醋酸的结构简式为CH3COOH，醋酸是几元酸？醋酸中含有碳氧双键，能否使溴水褪色？

技能素养——合作·探究·分享

例1 探究水、乙醇、碳酸、乙酸分子中羟基的活泼性。将四种物质分别置于四支试管中，并编号

①H—OH，②CH3CH2OH，

(1)设计实验验证：

(2)实验结论总结：羟基氢的活泼性：________________________________________________________________________。

例2 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18O)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。

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18O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________。

例3 某化学兴趣小组另外设计实验分离含少量乙醇和乙酸的乙酸乙酯粗产品，下图是操作步骤流程图。

(1)a、b分别是什么试剂？

(2)指出分离方法Ⅰ、分离方法Ⅱ的名称。

关键能力　归纳提升

一、乙酸、碳酸、水和乙醇性质的比较

(说明：√表示反应，×表示不反应)

状元随笔　在有机化学中通常利用羧酸的弱酸性鉴别羧基、常用的试剂是(1)紫色石蕊溶液(溶液变红)，(2)碳酸钠溶液或碳酸氢钠溶液(产生无色气体)，(3)新制氢氧化铜悬浊液(蓝色絮状沉淀溶解)。

二、酯化反应

1．酯化反应原理

酸和醇反应生成酯和水的反应叫做酯化反应。其反应原理如下：

CH3COOCH2CH3＋H2O

发生酯化反应时，“酸脱羟基，醇脱氢”。酯的结构式是

2．实验装置及注意事项

状元随笔　酯化反应的特点：

a．酯化反应属于可逆反应，反应物的转化率不能为100%。

b．加热的温度不能过高，目的是尽量减少乙酸、乙醇的挥发，提高乙酸、乙醇的转化率。

课堂检测——夯实·测控·演练

1．李时珍《本草纲目》“酸温。散解毒，下气消食……少饮和血行气……”中医学认为，蛔虫“得酸则伏”，故吃醋可缓解蛔虫病引起的胃肠绞痛。

下列物质中，在一定条件下能与醋酸发生反应的是(　　)

①食盐　②乙醇　③氢氧化铜　④金属铝　⑤氧化镁　⑥碳酸钙

A．①③④⑤⑥    B．②③④⑤⑥

C．①②④⑤⑥    D．全部

2．酒精和醋酸是生活里的常用品，下列方法不能将二者鉴别开的是(　　)

A．闻气味

B．分别用来浸泡水壶中的水垢看是否溶解

C．分别滴加NaOH溶液

D．分别滴加紫色石蕊试液

3．如图所示是某有机物分子的球棍模型，该有机物中含有C、H、O三种元素，下列关于该有机物说法中不正确的是(　　)

A．是食醋的主要成分

B．其官能团是羧基

C．能使酸性KMnO4溶液褪色

D．能与碱发生中和反应

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

5．可以证明乙酸是弱酸的事实是(　　)

A．乙酸和水能以任意比例混溶

B．1 mol·L－1的乙酸水溶液能使紫色石蕊溶液变红色

C．乙酸能与Na2CO3溶液反应放出CO2气体

D．在乙酸水溶液中含有未电离的乙酸分子

6．下列物质不能用来鉴别乙酸溶液和乙醇溶液的是(　　)

A．金属钠　　　　 B．CuO

C．石蕊溶液      D．碳酸钠溶液

7．若乙酸分子中的氧都是18O，乙醇分子中的氧都是16O，则乙醇与过量乙酸在浓硫酸作用下发生酯化反应，一段时间后，分子中含有18O的物质有(　　)

A．1种     B．2种

C．3种     D．4种

8．乙烯是一种重要的化工原料，以乙烯为原料衍生出部分化工产品的反应如下(部分反应条件已略去)：

请回答下列问题：

(1)A的化学名称是________；

(2)B和A反应生成C的化学方程式为____________________________________________________，该反应的类型为________。

9．某化学兴趣小组用甲、乙两套装置(如下图所示)进行乙酸与乙醇酯化反应的实验，回答以下问题：

(1)乙酸和乙醇进行酯化反应的化学方程式是：________________________________。

(2)乙装置中长玻璃导管c的作用是__________；冷凝水应该从________进入。

(3)甲、乙两套装置中效果比较好的装置是__________，原因：________________________________________________________________________。

(4)实验过程中需要用到的用品及试剂有：

①碎瓷片，作用为________________________________________________________________________；

②乙酸、乙醇以及________，该试剂作用为________________________________________________________________________

________________________________________________________________________；

③试管A和锥形瓶B内装的是____________，其作用为________________________________________________________________________。

第2课时　乙酸

基础知识

新知预习

一、

1．C2H4O2　

羧基(—COOH)　CH3COOH

2．—OH　—CHO　—COOH　碳碳双键　碳碳三键　卤原子

二、

1．醋酸　无　液　易　易　冰醋酸

2．(1)弱　CH3COOH⇌CH3COO－＋H＋　红　H2

(2)①乙醇　浓H2SO4　冰醋酸　饱和Na2CO3溶液　无色透明的油状液体生成　香　CH3CH2OH＋CH3COOHCH3COOCH2CH3＋H2O　②醇　酸　酯　水　③浓硫酸　可逆

学而思

1．提示：①醋酸易挥发，所以容易闻到醋味。

②不同。乙酸中的羟基与羰基组成了羧基，化学性质与乙醇不同。

2．提示：不能。该反应为可逆反应，不能进行到底。

3．提示：这是因为醋中的乙酸与料酒中的乙醇生成乙酸乙酯。

即时自测

1．答案：(1)×　(2)×　(3)√　(4)√　(5)×

2．答案：(1)—A　(2)—A　(3)—A、B、C

3．答案：B

4．答案：D

5．答案：D

6．答案：一元酸。醋酸分子中碳氧双键不能和溴发生加成反应，不能使溴水褪色。

技能素养

例1　答案：(1)③、④>①、②　④>③　①>②　(2)乙醇<水<碳酸<乙酸

例2　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。(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+C2H518OHCH3CO18OC2H5＋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。

答案：(1)防止倒吸　(2)装置的气密性　(3)催化剂、吸水剂　CH3COOH+C2H518OHCH3CO18OC2H5＋H2O　(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

例3　解析：由分离流程可知，所加试剂a为饱和碳酸钠溶液，分离方法Ⅰ为分液，油层含乙酸乙酯和水，加无水硫酸钠可吸收水，A为乙酸乙酯；水层含乙醇、乙酸钠、碳酸钠，分离方法Ⅱ为蒸馏，E为乙醇，C中含乙酸钠、碳酸钠，加试剂b为硫酸，分离方法Ⅲ为蒸馏，由上述分析可知，a为饱和Na2CO3溶液，分离方法Ⅰ为分液，分离方法Ⅱ为蒸馏，b为硫酸。

答案：(1)饱和碳酸钠溶液　硫酸

(2)分液　蒸馏

课堂检测

1．答案：B

2．答案：C

3．答案：C

4．答案：A

5．答案：D

6．答案：A

7．解析：根据酯化反应的原理：酸脱羟基醇脱氢，写出化学方程式：

显然，在反应物乙酸以及产物乙酸乙酯和水分子中都存在18O。而即使乙酸乙酯水解重新生成乙醇，16O依然跟随着乙基，生成的乙醇中不会有18O。

答案：C

8．答案：(1)乙醇

(2)CH3CH2OH＋CH3COOH

CH3COOCH2CH3＋H2O　酯化反应(或取代反应)

9．解析：(1)乙酸与乙醇的酯化反应方程式为CH3COOH＋CH3CH2OH＋H2O。(2)乙装置中长玻璃导管c的作用是平衡气压，冷凝回流，冷凝水从b口进，a口出，冷凝效果好。(3)甲、乙两装置相比较，可看出乙装置更好，因为其冷凝效果好，同时减少酯的挥发。(4)液体加热时为防暴沸应加入碎瓷片，而反应的催化剂和吸水剂为浓H2SO4，为了溶解乙醇，使乙酸充分反应，降低乙酸乙酯的溶解度便于收集较纯净的乙酸乙酯，所以试管A及锥形瓶B中盛放的是饱和Na2CO3溶液。

答案：(1)CH3COOH＋CH3CH2OH

CH3COOCH2CH3＋H2O

(2)平衡气压、冷凝回流　b

(3)乙　其冷凝效果更好，同时减少酯的挥发

(4)①防暴沸

②浓硫酸　作催化剂和吸水剂

③饱和Na2CO3溶液　溶解乙醇，使乙酸充分反应，降低乙酸乙酯的溶解度