高中化学人教版 (2019)必修 第二册第三节 乙醇与乙酸课前预习ppt课件

这是一份高中化学人教版 (2019)必修 第二册第三节 乙醇与乙酸课前预习ppt课件，共49页。PPT课件主要包含了知识铺垫，新知预习，自主测试，2酯化反应，任务一，任务二，任务三，素养脉络，随堂检测等内容，欢迎下载使用。
1.乙醇中所含官能团的名称为羟基,乙醇的结构简式为CH3CH2OH或C2H5OH。2.酸的通性主要表现在哪些方面?答案:(1)使石蕊溶液变红色;(2)与活泼金属反应放出氢气;(3)与碱性氧化物反应生成盐和水;(4)与碱发生中和反应生成盐和水;(5)与某些盐反应生成新酸和新盐。3.证明盐酸的酸性强于碳酸的:
一、乙酸的分子组成与结构
二、乙酸的性质1.物理性质
【微思考1】纯净的乙酸为何被称为冰醋酸?提示因当温度低于熔点时,乙酸可凝结成类似冰一样的晶体。
2.化学性质(1)弱酸性。乙酸是一元弱酸,在水中部分电离,电离方程式为CH3COOHCH3COO-+H+,其酸性比碳酸的酸性强,具有酸的通性。请填写下图并写出下列反应的化学方程式:
①定义:酸与醇反应生成酯和水的反应,叫做酯化反应。②特点:
三、官能团与有机化合物的分类
【微思考2】是不是所有的有机化合物中都含有官能团?提示并非所有的有机化合物中都含有官能团,如烷烃、苯及其同系物等不含官能团。
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)烷烃的官能团是碳碳单键,烯烃的官能团是碳碳双键。(　　)(2)可用食醋除去水壶中的水垢(以CaCO3为主)。(　　)(3)在酯化反应中,加入过量的乙醇可以使乙酸完全转化为乙酸乙酯。(　　)(4)酯化反应又属于取代反应。(　　)(5)可用饱和Na2CO3溶液除去乙酸乙酯中的乙醇和乙酸。(　　)(6)乙酸的分子中含有羧基( )和羟基(—OH)两种官能团。(　　)答案:(1)×　(2)√　(3)×　(4)√　(5)√　(6)×解析:(3)酯化反应是可逆反应,反应物的转化率达不到100%。
2.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.酯化反应的反应物肯定是醇与羧酸B.酯化反应一般需要加热C.酯化反应是有限度的D.酯化反应一般需要催化剂答案:A解析:无机含氧酸与醇也可以发生酯化反应,所以A项错误。
3.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,就凝结成冰状晶体答案:C解析:乙酸尽管含有碳氧双键,但不能使溴水褪色,C项错误。
乙酸、乙醇、H2O、H2CO3中羟基氢原子的活泼性探究问题探究1.上图中巧除水垢的原理是什么?提示利用强酸制弱酸的原理,反应的离子方程式为CaCO3+2CH3COOH === 2CH3COO-+Ca2++CO2↑+H2O。
2.有下列四种物质编号为①H—O—H,
3.分析乙酸与碳酸钠溶液、乙醇反应时的断键位置。提示与碳酸钠溶液反应断裂O—H键,与乙醇发生酯化反应时断裂C—O键。4.对比乙醇和乙酸的性质,分析鉴别乙醇和乙酸两种液体有哪些方法。提示闻气味:有特殊香味的是乙醇,有刺激性气味的是乙酸;加石蕊溶液:能使石蕊溶液变红的是乙酸;加碳酸钠溶液:能与碳酸钠溶液反应放出气体的是乙酸。
知识拓展1.乙酸、水、乙醇、碳酸的性质比较
2.羟基化合物的反应规律(1)能与金属钠反应的有机物含有—OH或—COOH,反应关系为2Na~2ROH~H2或2Na~2RCOOH~H2。(2)能与NaHCO3、Na2CO3反应生成CO2的有机物一定含有—COOH,反应关系为NaHCO3~RCOOH~CO2、Na2CO3~2RCOOH~CO2。
素能应用典例1某有机物的结构简式为 ,下列关于该有机物的说法不正确的是(　　)A.1 ml该有机物能与2 ml NaOH发生反应B.1 ml该有机物能与2 ml Na反应生成1 ml H2C.1 ml该有机物能与1 ml NaHCO3反应生成1 ml CO2D.1 ml该有机物最多能与4 ml H2发生加成反应答案:A解析:—CH2OH不与NaOH、NaHCO3、Na2CO3反应,—COOH与NaOH、Na、NaHCO3、Na2CO3均能反应,苯环和碳碳双键均能与H2加成。
变式训练1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CO2气体的是(　　)A.乙醇B.苯C.乙酸D.乙酸乙酯答案:C解析:乙醇、乙酸均能与Na反应放出H2,苯和乙酸乙酯均不能与钠反应;与Na2CO3反应放出CO2的有机物应含有—COOH,只有乙酸符合这一条件,故选C。
酯化反应问题探究食醋是我们日常生活中必不可少的调味品,厨师在烧菜时,总喜欢在加了酒之后再放些醋。于是菜就变得香喷喷的了,这种炒菜的方法确有其科学道理,因为酒与醋在热锅里碰了头,就会起化学反应生成香料——乙酸乙酯,因此菜就有股香味了。在实验室用下图所示的装置制备乙酸乙酯。
1.实验步骤(1)反应液的混合:在试管中加入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。(2)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,观察现象。2.实验现象饱和Na2CO3溶液的液面上有透明的油状液体生成,且能闻到香味。3.实验结论乙酸和乙醇在浓硫酸的催化作用并加热的条件下能发生酯化反应,生成乙酸乙酯和水。
[问题思考](1)酯化反应的实验中,浓硫酸的作用是什么?(2)酯化反应的实验中,试管中饱和Na2CO3溶液的作用是什么?(3)酯化反应的实验中,竖立在试管中的导气管能否伸入到液面以下,其原因是什么?提示(1)浓硫酸起催化剂和吸水剂的作用。(2)与挥发出来的乙酸反应,使之转化为乙酸钠而溶于水;溶解挥发出来的乙醇;降低乙酸乙酯在水中的溶解度,便于分层得到乙酸乙酯。(3)不能,防止倒吸。
知识拓展1.乙酸的酯化反应实验原理(1)化学方程式:(2)反应的实质:酸脱去羟基,醇脱去氢原子。2.乙酸的酯化反应实验注意事项(1)装置特点。①均匀加热目的:能增大反应速率,并将生成的乙酸乙酯及时蒸出,有利于乙酸乙酯的生成;②大试管倾斜45°角目的:增大受热面积;③小试管内导气管末端要在液面以上,不能伸入液面以下,以防止倒吸。
(2)酯的分离。用分液法分离出乙酸乙酯。(3)试剂的作用。①浓硫酸:a.催化剂——增大反应速率,缩短达到平衡所需时间;b.吸水剂——吸收反应中生成的水,促使反应向生成乙酸乙酯的方向进行,提高CH3COOH、CH3CH2OH的转化率。②饱和Na2CO3溶液:a.中和挥发出来的乙酸;b.溶解挥发出来的乙醇;c.减小乙酸乙酯在水中的溶解度,便于分层,得到乙酸乙酯。
3.探究酯化反应的实质——原子示踪法用含18O的乙醇参与反应,生成的乙酸乙酯(CH3CO18OC2H5)分子中含18O,表明反应物羧酸分子中的羟基与乙醇分子中羟基上的氢原子结合生成水,其余部分结合生成酯(即水中的氧原子来自于羧酸)。原理如下:
素能应用典例2实验室制取乙酸乙酯的主要步骤如下:①在甲试管(如图)中加入3 mL乙醇、2 mL浓硫酸和2 mL乙酸的混合溶液,再加入几片碎瓷片。②按图连接好装置(装置气密性良好),用小火均匀地加热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,并用力振荡,然后静置待分层。④分离出乙酸乙酯层,洗涤、干燥。
(1)配制该混合溶液的主要操作步骤为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;反应中浓硫酸的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)上述实验中饱和碳酸钠溶液的作用是　　　　(填字母)。 A.中和乙酸和乙醇B.中和乙酸并吸收部分乙醇C.乙酸乙酯在饱和碳酸钠溶液中的溶解度比在水中更小,有利于分层析出D.加速酯的生成,提高其产率(3)欲将乙试管中的物质分离开以得到乙酸乙酯,必须使用的仪器有　　　　　　　;分离时,乙酸乙酯应该从仪器　　　　　　(填“下口放出”或“上口倒出”)。 
答案:(1)将浓硫酸加入乙醇中,边加边振荡,然后再加入乙酸　作催化剂和吸水剂(2)BC　(3)分液漏斗　上口倒出解析:(1)浓硫酸稀释或与其他溶液混合时会放出大量的热,操作不当会造成液体迸溅,故应将浓硫酸加入乙醇中,边加边振荡,然后再加入乙酸。(2)饱和碳酸钠溶液的作用是:①中和乙酸并吸收部分乙醇;②降低乙酸乙酯的溶解度有利于分层析出。(3)分离不相混溶的液体应采用分液法,上层液体从分液漏斗的上口倒出,下层液体从分液漏斗的下口放出。
变式训练2(2018全国Ⅰ)在生成和纯化乙酸乙酯的实验过程中,下列操作未涉及的是(　　)答案:D解析:制备乙酸乙酯所用原料为乙醇和冰醋酸,使用浓硫酸作催化剂和吸水剂,在加热条件下发生反应,A项正确;为防止倒吸,导管末端应位于饱和碳酸钠溶液的液面上方,B项正确;所得的乙酸乙酯不溶于饱和碳酸钠溶液,而挥发出的乙醇和乙酸可被饱和碳酸钠溶液吸收,可用分液法将乙酸乙酯与饱和碳酸钠溶液分离,C项正确;整个过程不需要蒸发,D项错误。
官能团和基、根(离子)的比较问题探究1.1 ml —OH、OH-分别含有电子和质子的物质的量为多少?提示1 ml —OH含9 ml电子、9 ml质子;1 ml OH-含10 ml电子、9 ml质子。2.取代基一定是官能团吗?提示官能团一定是取代基,但取代基不一定是官能团。如—CH3是取代基,但不是官能团,而—OH既是官能团,又是取代基。
3.某有机物的结构简式如图。(1)该有机物的分子含有3种官能团。(2)该1 ml有机物最多能与3 ml Na发生反应。(3)该1 ml有机物最多能与3 ml H2发生加成反应。(4)该有机物可使溴的四氯化碳溶液、酸性高锰酸钾溶液褪色,原理相同吗?提示二者褪色原理不同,前者发生加成反应,后者发生氧化反应。
知识拓展1.官能团、取代基和根(离子)的比较
2.特别提醒(1)对官能团的理解:官能团是决定有机化合物特性的原子或原子团。(2)注意表示方法的规范性:书写官能团的名称或结构简式时要(3)分子中官能团不同,其化学性质也不同;分子中官能团相同,但若其连接方式和位置不同,化学性质也有所不同。如羟基直接连在苯环上可形成酚类物质,羟基连在链烃上可形成醇类物质。(4)硝基(—NO2)和氨基(—NH2)也属于官能团。
3.四种常见官能团的基本反应
素能应用典例3用直线连接有机物和它所对应的类别:A.CH3CH2CH3　　　　　a.酯B.CH2=CH—CH3b.羧酸C.CH3COOCH3c.醛F.H3C—OHf.烯烃G.CH3CH2COOHg.烷烃
典例4(双选)莽草酸可用于合成药物达菲,其结构简式如图,下列关于莽草酸的说法正确的是(　　)A.分子式为C7H6O5B.1 ml该物质能与4 ml Na发生反应C.分子中含有两种官能团D.1 ml该物质能与1 ml NaOH发生反应答案:BD解析:A项,莽草酸的分子式应为C7H10O5;C项,分子中有三种官能团—OH、—COOH、 。
变式训练3我国本土药学家屠呦呦因为发现青蒿素而获得2015年的诺贝尔生理学或医学奖。已知二羟甲戊酸( )是生物合成青蒿素的原料之一,下列关于二羟甲戊酸的说法正确的是(　　)A.与乙醇发生酯化反应生成产物的分子式为C8H18O4B.能发生加成反应,不能发生取代反应C.在铜催化下可以与氧气发生反应D.标准状况下,1 ml该有机物可以与足量金属钠反应产生22.4 L H2
答案:C解析:A项,二羟甲戊酸结构中含一个—COOH,与乙醇发生酯化反应生成物中有一个酯基,其分子式为C8H16O4,错误;B项,不能发生加成反应,错误;C项,该物质含—CH2OH,在铜催化下能与氧气发生反应,正确;D项,1 ml该有机物与足量金属钠反应可生成1.5 ml氢气,错误。
1.四氯化碳按官能团分类应该属于(　　)A.烷烃B.烯烃C.卤代烃D.羧酸答案:C解析:四氯化碳的官能团为碳氯键,按照官能团分类应属于卤代烃。解答此类试题,注意把握常见有机物的官能团。烷烃中不含官能团,烯烃的官能团为碳碳双键,卤代烃的官能团为碳卤键,羧酸的官能团为羧基。
2.下图是某有机物分子的空间充填模型,黑色的是碳原子,白色的是氢原子,灰色的是氧原子。该物质不具有的性质是(　　)A.与氢氧化钠反应B.与稀硫酸反应C.发生酯化反应D.使紫色石蕊溶液变红答案:B解析:由空间充填模型知,该物质为CH3COOH,显酸性,能使紫色石蕊溶液变红,能与NaOH反应,能与醇发生酯化反应。
3.下列关于乙醇和乙酸两种物质的说法不正确的是(　　)A.都能发生取代反应B.都能使紫色石蕊溶液变红C.都能发生酯化反应D.都能与金属钠反应生成H2答案:B解析:乙醇和乙酸能发生酯化反应,且酯化反应属于取代反应,A、C两项正确;乙酸能使紫色石蕊溶液变红,但乙醇不能,B项错误;乙醇和乙酸都能与金属钠反应生成H2,D项正确。
4.巴豆酸的结构简式为CH3—CH=CH—COOH。现有①氯化氢、②溴水、③纯碱溶液、④2-丁醇、⑤酸性KMnO4溶液,试根据巴豆酸的结构特点,判断在一定条件下,能与巴豆酸反应的物质是(　　)A.只有②④⑤B.只有①③④C.只有①②③④D.①②③④⑤答案:D解析:该有机物含有碳碳双键和羧基两种官能团,所以可以发生加成、氧化、酯化等反应。
5.如图,在试管a中先加入3 mL 95%的乙醇,边摇动边缓缓加入2 mL浓硫酸并充分摇匀,冷却后再加入2 mL冰醋酸,用玻璃棒充分搅拌后将试管固定在铁架台上,在试管b中加入7 mL饱和碳酸钠溶液,连接好装置。用酒精灯对试管a加热,当观察到试管b中有明显现象时停止实验。(1)加入浓硫酸的作用是　 。 (2)试管b中观察到的主要现象是　 。 (3)实验中球形干燥管除起冷凝作用外,另一个重要作用是　　　　　　　。 (4)饱和Na2CO3溶液的作用是  　。