化学必修 第二册第三节 乙醇与乙酸学案

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一、乙酸的物理性质、结构及酸性
1．乙酸的物理性质
乙酸俗称________，是有________________气味的______色液体，易溶于______和_______，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________。
2．乙酸的组成与结构
分子式：________
结构式：________________
结构简式：________
官能团：________ (________或_________)

空间填充模型 球棍模型
3．乙酸的酸性
(1)乙酸的酸性
乙酸是一元______酸，其酸性比H2CO3______，具有酸的通性。滴入紫色石蕊溶液，溶液变_____色。
写出下列反应的化学方程式。
①与Na反应：________________________________________________；
②与NaOH反应：________________________________________________；
③与CaO反应：________________________________________________；
④与NaHCO3反应：________________________________________________。
二、酯化反应
1．酯化反应的实验探究
(1)实验装置：
(2)注意事项：
①试剂的加入顺序：先加入乙醇，然后边振荡试管边慢慢加入________和________。
②导管末端________插入饱和Na2CO3溶液中，防止挥发出来的CH3COOH、CH3CH2OH溶于水，造成溶液________。
③加热前应加入几片碎瓷片防止____________，加热时小火加热减少乙酸、乙醇的________。
(3)实验现象：
a.饱和Na2CO3溶液的液面上层有________________________生成。
b.能闻到________。
(4)化学方程式：________________________________________________。
2．酯化反应
(1)概念：酸与醇反应生成________的反应。
(2)反应特点：酯化反应是________反应，乙酸乙酯会与水发生________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________醇脱________，所以酯化反应也属于取代反应。
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________ (_______________________)。
(2)物理性质
低级酯密度比水______，______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。
三、官能团及有机化合物的分类
根据分子中所含官能团的不同，从________和________上对数量庞大的有机物进行分类。
常见的有机化合物类别、官能团和代表物
►问题一 乙酸的酸性
【典例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 ml· 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：_________________________________________。
(3)涉及反应的化学方程式为________________________________________________。
(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)。
【归纳小结】乙酸、水、乙醇、碳酸的性质比较
【变式练1-1】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
【变式练1-2】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：________________________________。
►问题二 酯化反应和酯类
【典例2】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________________。
(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______________________。
(3)试管b中饱和碳酸钠溶液的作用除了溶解乙醇，还有____________________________________。
(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：____________________________。
(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：
______________________________________________________。
【归纳小结】
1．酯化反应的原理
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．浓硫酸和饱和Na2CO3溶液的作用
(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。
【变式练2-1】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18O
【变式练2-2】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
►问题三 官能团和有机化合物的分类
【典例3】按照官能团可以给有机物进行分类，下列有机物类别划分正确的是( )
A．含有醛基，属于醛类物质
B．CH3CH2Br含有碳溴键，属于卤代烃
C．含有苯环，属于芳香烃
D．含有苯环和羟基，属于醇类物质
【变式练3-1】有关官能团和物质类别的关系，下列说法正确的是( )
A．有机物分子中含有官能团，则该有机物一定为烯烃类
B．和分子中都含有(醛基)，则两者同属于醛类
C．CH3CH2Br可以看作CH3CH3的一个氢原子被Br原子代替的产物，因此CH3CH2Br属于烃类
D．的官能团为—OH(羟基)，属于醇类
【变式练3-2】某有机物的结构简式如图：
该有机物的分子中含有的官能团的名称为__________________________。
【基础强化】
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
2．乙酸分子的结构式为，已知：CH3COOH＋Br2eq \(――→,\s\up7(红磷))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)
3．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
4．下列有机物中，含有两种官能团的是( )
A．CH3COOCH3 B．CH2==CHBr
C． D．
5．下列物质的类别与所含官能团有错误的是( )
6．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
7．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．HOCH2CH2OH D．CH3COOH
8．维生素C的结构简式为，下列关于该有机物所含官能团的说法正确的是( )
A．只含酯基、羧基B．只含羧基
C．只含碳碳双键、羟基D．含碳碳双键、酯基和羟基
9．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：__________________________________。
(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__________________________________。
(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____________。
10．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＋CH3CH2OHeq \(――→,\s\up7(浓硫酸),\s\d5(△))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—OH
B．一定含有—COOH
C．有机化合物A为乙醇
D．有机化合物A为乙酸
(2)A与钠反应的化学方程式为_______________________________________________。
(3)化合物A和CH3CH2OH反应生成的有香味的物质的结构简式为________________。
(4)有机化合物B分子式为C2H4O3，与Na反应迅速产生H2，且1 ml B与足量Na反应放出1 ml H2，则B的结构简式为__________________。
【能力提升】
1．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．C8H16O2 B．C8H16O3 C．C8H14O2 D．C8H14O3
2．1-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
3．分子式为C5H10O2并能与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
4．丙烯酸羟乙酯(Ⅲ)可用作电子显微镜的脱水剂，可用下列方法制备：
下列说法正确的是( )
A．化合物Ⅲ中只含有两种官能团
B．化合物Ⅱ与乙醛互为同分异构体
C．化合物Ⅰ能发生加成反应和取代反应，但不能发生氧化反应
D．可用溴的CCl4溶液检验化合物Ⅲ中是否混有化合物Ⅰ
5．A～I是常见有机物，A是烃，E的分子式为C4H8O2，H为有香味的油状物质。
已知：CH3CH2Br＋NaOHeq \(――→,\s\up7(水),\s\d5(△))CH3CH2OH＋NaBr。
(1)0.2 ml A完全燃烧生成17.6 g CO2和7.2 g H2O，则A的结构简式为___________________。
(2)D分子中含有官能团的名称为_____________。
(3)①的反应类型为____________。
(4)G可能具有的性质为________(填字母)。
a．与钠反应 b．与NaOH溶液反应 c．易溶于水
(5)请写出反应②和⑦的化学方程式：
反应②：_______________________________；
反应⑦：______________________________。
1．认识乙酸的结构及其主要性质与应用。
2．掌握酯化反应的原理、实质和实验操作。
3．了解根据官能团类别进行有机物分类的依据。
有机化合物类别
官能团
代表物
结构
名称
结构简式
名称
烃
烷烃
－
－
CH4
烯烃
CH2==CH2
炔烃
－C≡C－
CH≡CH
芳香烃
－
烃的衍生物
卤代烃

(X表示卤素原子)
CH3CH2Br
醇
—OH
CH3CH2OH
醛
羧酸
酯
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Na2CO3
反应
—
不反应
反应
羟基氢的活泼性强弱
CH3COOH＞H2CO3＞H2O＞C2H5OH
选项
A
B
C
D
物质
CH≡CCH3
类别
炔烃
羧酸
醛
醇
所含官能团
—C≡C—
—COOH
—OH