鲁科版 (2019)必修 第二册第3章 简单的有机化合物第3节 饮食中的有机化合物导学案及答案

这是一份鲁科版 (2019)必修 第二册第3章 简单的有机化合物第3节 饮食中的有机化合物导学案及答案，共9页。学案主要包含了乙酸的物理性质与分子结构，乙酸的化学性质等内容，欢迎下载使用。

目标与素养：1.了解乙酸的组成、物理性质和主要应用。(宏观辨识与微观探析)2.掌握乙酸的主要化学性质，掌握酯化反应的原理和实验操作。(科学探究创新意识)








一、乙酸的物理性质与分子结构


1．物理性质


2.分子结构


二、乙酸的化学性质


1．弱酸性


乙酸在水中的电离方程式为CH3COOHCH3COO－＋H＋，是一元弱酸，具有酸的通性。





2.酯化反应


(1)定义


酸和醇生成酯和水的反应。


(2)乙醇和乙酸的酯化反应


微点拨：(1)虽然乙酸分子中有4个氢原子，但是只有羧基上的氢原子能电离出来，所以乙酸是一元酸。


(2)酯化反应是可逆反应，不能进行到底，故用“”。


(3)酯化反应也属于取代反应。





1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)


(1)乙酸的最简式是CH2O。( )


(2)冰醋酸是混合物。( )


(3)1 L 1 ml·L－1的CH3COOH溶液中，H＋数目为NA。 ( )


(4)乙醇、乙酸均不能发生取代反应。( )


(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。( )


[答案](1)√ (2)× (3)× (4)× (5)×


2．食醋中含有乙酸，下列关于乙酸的说法中正确的是( )


A．乙酸的官能团为羟基


B．乙酸分子中全是极性共价键


C．乙酸的分子式为CH3COOH


D．乙酸是一种重要的有机酸，是具有强烈刺激性气味的液体


D [乙酸的官能团为羧基，A错误；乙酸分子中既有极性键又有非极性键，B错误；乙酸的分子式为C2H4O2，C错误。]


3．如图是某有机物分子的空间填充模型，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


B [由空间填充模型知，该有机物为CH3COOH，能和NaOH发生中和反应，能使紫色石蕊溶液变红色，能发生酯化反应。]











(说明：√表示反应，×表示不反应)


【典例1】 在同温同压下，某有机物和过量Na反应得到V1 L氢气，另一份等量的该有机物和足量的NaHCO3反应得到V2 L二氧化碳，若V1＝V2≠0，则该有机物可能是( )





A [钠既能与羟基反应，又能与羧基反应，且2—OH～H2或2—COOH～H2、—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，故选A。]





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。








1．若将转化为需要用到的试剂是 ；若将转化为转化为需要用到的物质是 。


[解析] —COOH可以与NaOH、Na2CO3、NaHCO3反应生成—COONa；—OH可与Na反应生成—ONa。


[答案] NaOH(或Na2CO3或NaHCO3) Na











【典例2】 “酒是陈的香”是因为酒在储存过程中生成了有香味的乙酸乙酯，在实验室和工业上常采用如图所示装置来制取乙酸乙酯。





(1)写出装置中制取乙酸乙酯的化学方程式





。


(2)装置中通蒸气的导管要置于饱和碳酸钠溶液液面上，而不能插入液面以下，目的是防止 。


(3)实验制取的乙酸乙酯，可用 方法分离乙酸乙酯与饱和碳酸钠溶液，请用文字说明使用这种方法的理由：





。


(4)实验时，试管B观察到的现象是界面处产生浅红色，下层为蓝色，振荡后产生气泡，界面处浅红色消失，原因是(用化学方程式表示) 。


(5)事实证明，此反应以浓硫酸为催化剂，也存在缺陷，其原因可能是 。


a．浓硫酸易挥发，以致不能重复使用


b．会使部分原料炭化


c．浓硫酸有吸水性


d．会造成环境污染


[解析] (2)因为挥发出的乙醇和乙酸都易溶于水，且乙酸乙酯已经液化，所以长导管要在液面以上，防止倒吸。


(3)因为乙酸乙酯不溶于饱和碳酸钠溶液，溶液分层，所以可以用分液的方法进行分离。


(4)因为有挥发出的乙酸，能与碳酸钠溶液反应，产生二氧化碳，并且使表面的溶液显酸性，反应方程式为2CH3COOH＋Na2CO3―→2CH3COONa＋CO2↑＋H2O。


(5)浓硫酸具有脱水性，能使部分原料炭化，且浓硫酸和碳等物质反应，生成污染性的二氧化硫。


[答案](1)CH3COOH＋CH3CH2OHCH3COOC2H5＋H2O (2)倒吸


(3)分液 乙酸乙酯不溶于饱和碳酸钠溶液，溶液分层


(4)2CH3COOH＋Na2CO3―→2CH3COONa＋CO2↑＋H2O (5)bd





2．下列有关酯化反应的说法正确的是( )


A．醇与酸的反应都是酯化反应


B．酯化反应和中和反应原理一样


C．酯化反应既属于取代反应，也属于可逆反应


D．酯化反应的机理是羧酸去掉氢原子而醇去掉羟基


C [醇与酸反应只有生成酯和水才是酯化反应。酯化反应属于取代反应，也是可逆反应。只有酸和碱才能发生中和反应。酯化反应机理是羧酸去掉—OH，醇去掉氢原子。]





1．下列关于乙酸的叙述中，不正确的是( )


A．乙酸分子式是C2H4O2，有4个氢原子，不是一元酸


B．乙酸是具有强烈刺激性气味的液体


C．乙酸易溶于水和乙醇


D．鉴别乙酸和乙醇的试剂可以是碳酸氢钠溶液


A [乙酸是具有强烈刺激性气味的液体，易溶于水和乙醇，为一元弱酸；乙酸与NaHCO3溶液反应生成CO2气体，而乙醇与NaHCO3溶液不反应。]


2．下列有机化合物中沸点最高的是( )


A．乙烷 B．乙烯


C．乙醇 D．乙酸


D [乙烷、乙烯常温下为气体，沸点较低；乙醇的沸点为78.5 ℃；乙酸的沸点为117.9 ℃。]


3．下列物质都能与Na反应放出H2，其产生H2的速率排列顺序正确的是( )


①C2H5OH ②CH3COOH(溶液) ③水


A．①>②>③ B．②>①>③


C．③>②>① D．②>③>①


D [因为羟基氢原子的活泼性为＞H—OH＞C2H5—OH，故产生H2的速率也是这个顺序。]


4．如图为实验室制取少量乙酸乙酯的装置图。下列关于该实验的叙述中，不正确的是( )





A．向a试管中先加入浓硫酸，然后边摇动试管边慢慢加入乙醇，再加冰醋酸


B．试管b中导管下端管口不能浸入液面的原因是防止实验过程中产生倒吸现象


C．当反应发生后，振荡盛有饱和Na2CO3溶液的试管会有气泡产生


D．试管b中饱和Na2CO3溶液的作用是吸收随乙酸乙酯蒸出的少量乙酸和乙醇


A [应把浓硫酸逐滴加入乙酸和乙醇的混合物中，A项错误；导管不插入饱和Na2CO3溶液中，防止倒吸，B项正确；随乙酸乙酯蒸出的乙酸与Na2CO3反应，产生CO2，C项正确；同时也吸收被蒸出的乙醇，D项正确。]


5．已知：Ⅰ.A是石油裂解气的主要成分，A的产量通常用来衡量一个国家的石油化工水平；Ⅱ.2CH3CHO＋O22CH3COOH。现以A为主要原料合成乙酸乙酯，其合成路线如下图所示。





回答下列问题：


(1)写出A的结构式 。


(2)B、D分子中的官能团名称分别是 、 。


(3)写出下列反应的反应类型：① ，


② ，④ 。


(4)写出下列反应的化学方程式：


① ；


② ；


④ 。


(5)设计实验区别B和D：


。


[解析] 根据Ⅰ.可判断出A为乙烯，再根据合成路线及反应条件不难得出B为CH3CH2OH，C为CH3CHO，D为CH3COOH。


[答案](1) (2)羟基 羧基


(3)①加成反应 ②氧化反应 ④酯化反应(或取代反应)





(5)分别取少量待测液于试管中，滴加少量石蕊溶液，若溶液变红，则所取待测液为乙酸，另一种为乙醇(或其他合理方法)


颜色
状态
气味
溶解性
熔点
俗称
无色
液体
刺激性
易溶于水
16.6 ℃
冰醋酸
分子式
结构式
结构简式
官能团
空间填充模型
名称
化学式
C2H4O2
CH3COOH
羧基
—COOH
实验操作
实验现象
饱和Na2CO3溶液的液面上有无色透明的油状液体生成，且能闻到香味
化学方程式
CH3COOH＋CH3CH2OHCH3COOC2H5＋H2O
分子中羟基氢原子的活泼性比较
乙醇
水
碳酸
乙酸
羟基氢原子的活泼性
eq \(―――――→,\s\up14(逐渐增强))
电离程度
不电离
部分电离
部分电离
部分电离
酸碱性
－
中性
弱酸性
弱酸性
与Na
√
√
√
√
与NaOH
×
×
√
√
与NaHCO3
×
×
×
√
乙酸乙酯的制备