《乙醇與乙酸》有機化合物PPT(第2課時乙酸)
第一部分內容：必備知識·素養奠基
一、乙酸
1.乙酸的物理性質
【微思考】
乙酸的熔點為16.6℃,冬天如何從盛有冰醋酸的試劑瓶中取出少量醋酸?
提示:用溫水浴浸泡后,待冰醋酸熔化后再用傾倒法取出少量醋酸即可。
2.組成與結構
【巧判斷】
(1)乙酸中含有雙鍵,因此屬于不飽和烴。( )
提示:×。乙酸中含有氧原子,屬于烴的衍生物。
(2)乙酸的結構簡式可以寫成CH3COOH或COOHCH3。( )
提示:×。乙酸的結構簡式只能寫成CH3COOH。
(3)在標準狀況下醋酸是一種無色有強烈刺激性氣味的液體。( )
提示:×。在標準狀況下醋酸是一種固體。
3.化學性質
(1)實驗設計1:根據下列提供的藥品,設計實驗證明乙酸的酸性。[藥品:鎂帶、NaOH溶液、Na2CO3、乙酸溶液、酚酞試劑、紫色石蕊試劑]
可根據以下原理設計實驗:
①乙酸能使紫色石蕊試液變紅
②2CH3COOH+Mg→(CH3COO)2Mg+H2↑
③CH3COOH+NaOH→CH3COONa+H2O
④2CH3COOH+Na2CO3→2CH3COONa+H2O+CO2↑
(2)實驗設計2:醋酸與碳酸酸性強弱的比較
【情境·思考】
用食醋浸泡有水垢(主要成分CaCO3)的暖瓶或水壺,可以清除其中的水垢。
(1)清除水垢利用了醋酸的什么性質? 寫出反應的化學方程式。
提示:利用食醋清除水垢是利用了醋酸的酸性,化學方程式為2CH3COOH+CaCO3→(CH3COO)2Ca+H2O+CO2↑。
(2)通過這個事實你能比較出醋酸與碳酸的酸性強弱嗎?
提示:該反應的發生可以說明CH3COOH的酸性比H2CO3的酸性強。
(3)酯化反應
①概念:酸與醇反應生成_______的反應。
②反應特點:酯化反應是_____反應且比較_____。
③乙酸與乙醇的酯化反應
【巧判斷】
(1)乙醇和乙酸的官能團相同。( )
提示:×。乙醇的官能團為—OH,乙酸的官能團為—COOH。
二、酯
1.酯
羧酸分子羧基中的_____被—OR′取代后的產物稱為酯,簡寫為RCOO R′,結構簡式為_______________,官能團為_____________。
【微點撥】
乙酸中羧基上碳氧雙鍵和酯基中碳氧雙鍵均不能發生加成反應。
2.物理性質
低級酯(如乙酸乙酯)密度比水___,_____于水,易溶于有機溶劑,具有芳香氣味。
3.用途
(1)用作香料,如作飲料、香水等中的香料。
(2)用作溶劑,如作指甲油、膠水的溶劑。
三、官能團與有機化合物的分類
【微思考】
什么是官能團?苯環是官能團嗎?是不是所有的有機物中都有官能團?
提示:決定有機物特殊性質的原子或原子團叫官能團。苯環不屬于官能團。并非所有的有機物中都有官能團,如烷烴、苯的同系物等。
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乙醇與乙酸PPT，第二部分內容：關鍵能力·素養形成
知識點一 乙醇、水、碳酸、乙酸中羥基活潑性的比較
【重點釋疑】
1.理論分析
2.實驗驗證
(1)給四種物質編號。
(2)實驗結論。
羥基氫的活潑性:
【思考·討論】
(1)能否用NaHCO3溶液鑒別乙酸和乙醇?
提示:可以。乙酸比碳酸酸性強,可以與NaHCO3反應生成CO2氣體,而乙醇中的羥基氫活潑性比碳酸中的羥基氫弱,不能與NaHCO3反應。
(2)能用NaOH溶液除去乙醇中混有的乙酸嗎?
提示:不能。乙酸與NaOH反應生成的乙酸鈉溶于水,而乙醇與水互溶。
【案例示范】
【典例】(2019·棗莊高一檢測)脫落酸是一種抑制生長的植物激素,因能促使葉子脫落而得名,其結構簡式如圖所示,則有關脫落酸的說法中正確的是( )
A.脫落酸的分子式為C15H18O4
B.脫落酸只能和醇類發生酯化反應
C.脫落酸可以和金屬鈉發生反應
D.1 mol脫落酸最多可以和2 mol H2發生加成反應
【思維建?！糠治鲇袡C物的結構推測性質的一般思路為
【解析】選C。根據有機物的結構簡式,脫落酸的分子式為C15H20O4,故A錯誤;脫落酸中含有羧基、羥基,能與羧酸、醇發生酯化反應,故B錯誤;能與金屬鈉反應的官能團是羥基和羧基,脫落酸中含有羥基和羧基,因此脫落酸可以和金屬鈉發生反應,故C正確;脫落酸中含有3個碳碳雙鍵,即1 mol 脫落酸至少可以和3 mol H2發生加成反應,故D錯誤。
【母題追問】(1)1 mol脫落酸與足量金屬鈉反應時生成氫氣物質的量是多少?
提示:脫落酸中含有一個羥基和一個羧基,均可以與金屬鈉反應,因此當1 mol脫落酸與足量金屬鈉反應時生成氫氣物質的量是1 mol。
(2)脫落酸能否與NaOH反應?若能反應,生成物的分子式是怎樣的?
提示:脫落酸的分子式為C15H20O4,含有的羧基可以與NaOH發生中和反應,羥基不能與NaOH反應,故生成物的分子式為C15H19O4Na。
【規律方法】羥基化合物的反應規律
(1)能與金屬鈉反應的有機物含有—OH或—COOH,反應關系為2Na～2—OH～H2或2Na～2—COOH～H2。
(2)能與NaHCO3和Na2CO3反應生成CO2的有機物一定含有—COOH,反應關系為NaHCO3～—COOH～CO2或Na2CO3～2—COOH～CO2。
(3)與碳酸鹽或酸式鹽反應生成CO2的羥基化合物中含有—COOH。
【遷移·應用】
1.(2019·安慶高一檢測)下列物質都能與Na反應放出H2,其產生H2速率排列順序正確的是( )
①C2H5OH?、贑H3COOH溶液?、跱aOH溶液
A.①>②>③B.②>①>③
C.③>①>②D.②>③>①
【解析】選D。NaOH溶液中含H2O,Na與H2O反應比與C2H5OH反應劇烈,反應速率③>①。CH3COOH溶液中含有CH3COOH,Na與CH3COOH反應比與H2O反應劇烈,反應速率②>③,故可知反應速率排列順序為②>③>①。
2.分枝酸可用于生化研究,其結構簡式如圖。下列關于分枝酸的敘述正確的是( )
A.分子中含有2種官能團
B.可與乙醇、乙酸反應,且反應類型相同
C.1 mol分枝酸最多可與3 mol NaOH發生中和反應
D.可使溴的四氯化碳溶液、酸性高錳酸鉀溶液褪色,且原理相同
【解析】選B。該分子中含有羧基、碳碳雙鍵、醚鍵、羥基4種官能團,A錯誤;由于既含有羥基又含有羧基,所以既能與乙酸也能與乙醇發生酯化反應,發生反應的類型相同,B正確;1 mol分枝酸只含有2 mol羧基,所以只能與2 mol NaOH發生中和反應,C錯誤;分枝酸與溴的四氯化碳溶液發生加成反應,與酸性高錳酸鉀溶液發生氧化反應,原理不同,D錯誤。
知識點二 探究乙酸的酯化反應
【重點釋疑】
1.酯化反應的機理
通常用同位素示蹤原子法來證明:如用含18O的乙醇與乙酸反應,可以發現,生成物乙酸乙酯中含有18O。
可見,發生酯化反應時,有機酸斷C—O鍵,醇分子斷O—H鍵,即“酸去羥基,醇去氫”。
2.實驗中的注意事項
(1)試劑的加入順序
先加入乙醇,然后沿器壁慢慢加入濃硫酸,冷卻后再加入CH3COOH。
(2)導管末端不能插入飽和Na2CO3溶液中,防止揮發出來的CH3COOH、CH3CH2OH溶于水,造成溶液倒吸。
(3)濃硫酸的作用
①催化劑——加快反應速率。
②吸水劑——提高CH3COOH、CH3CH2OH的轉化率。
(4)飽和Na2CO3溶液的作用
①降低乙酸乙酯的溶解度,便于分層,得到酯。
②與揮發出來的乙酸反應。
③溶解揮發出來的乙醇。
(5)酯的分離
采用分液法分離試管中的液體混合物,所得上層液體即為乙酸乙酯。
【思考·討論】
(1)在酯化反應實驗中為什么加熱溫度不能過高?如何對實驗進行改進?(乙酸乙酯的沸點為77 ℃)
提示:盡量減少乙醇和乙酸的揮發,提高乙酸和乙醇的轉化率。對實驗的改進方法是水浴加熱。
(2)裝置中長導管的作用是什么?
提示:長導管起到導氣、冷凝的作用。
【案例示范】
【典例】下面是甲、乙、丙三位同學制取乙酸乙酯的過程,請你參與并協助他們完成相關實驗任務。
【實驗目的】制取乙酸乙酯
【實驗原理】甲、乙、丙三位同學均采取乙醇、乙酸與濃硫酸混合共熱的方法制取乙酸乙酯,濃硫酸的作用是______________________。
【裝置設計】甲、乙、丙三位同學分別設計了下列三套實驗裝置:
請從甲、乙兩位同學設計的裝置中選擇一種作為實驗室制取乙酸乙酯的裝置,應選擇的裝置是________(填“甲”或“乙”)。丙同學將甲裝置中的導氣管改成了球形干燥管,除起冷凝作用外,另一重要作用是____。
【實驗步驟】
(1)按選擇的裝置組裝儀器,在試管中先加入3 mL乙醇,然
后沿器壁慢慢加入2 mL濃硫酸,冷卻后再加入2 mL冰醋酸。
(2)將試管固定在鐵架上。
(3)在試管②中加入適量的飽和Na2CO3溶液。
(4)用酒精燈對試管①加熱。
(5)當觀察到試管②中有明顯現象時停止實驗。
【遷移·應用】
1.(2018·全國卷Ⅰ)在生成和純化乙酸乙酯的實驗過程中,下列操作未涉及的是( )
【解析】選D。乙酸乙酯的制備實驗中由于最終得到的乙酸乙酯不能溶解在水中,所以分離的方法是分液而非蒸發,所以答案選D。
2.實驗室采用如圖所示裝置制備乙酸乙酯,實驗結束后,取下盛有飽和碳酸鈉溶液的試管,再沿該試管內壁緩緩加入紫色石蕊試液1 mL,發現紫色石蕊試液存在于飽和碳酸鈉溶液層與乙酸乙酯液層之間(整個過程不振蕩試管),下列有關實驗的描述,不正確的是( )
A.制備的乙酸乙酯中混有乙酸和乙醇雜質
B.該實驗中濃硫酸的作用是催化和吸水
C.飽和碳酸鈉溶液主要作用是降低乙酸乙酯的溶解度及吸收乙醇和乙酸
D.石蕊層為三層,由上而下是藍、紫、紅
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