《乙醇與乙酸》有機(jī)化合物PPT(第2課時(shí)乙酸)
第一部分內(nèi)容：必備知識(shí)·素養(yǎng)奠基
一、乙酸
1.乙酸的物理性質(zhì)
【微思考】
乙酸的熔點(diǎn)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(jié)構(gòu)
【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(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可以寫成CH3COOH或COOHCH3。( )
提示:×。乙酸的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式只能寫成CH3COOH。
(3)在標(biāo)準(zhǔn)狀況下醋酸是一種無(wú)色有強(qiáng)烈刺激性氣味的液體。( )
提示:×。在標(biāo)準(zhǔn)狀況下醋酸是一種固體。
3.化學(xué)性質(zhì)
(1)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)1:根據(jù)下列提供的藥品,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)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(jù)以下原理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn):
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(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)2:醋酸與碳酸酸性強(qiáng)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(zhì)? 寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式。
提示:利用食醋清除水垢是利用了醋酸的酸性,化學(xué)方程式為2CH3COOH+CaCO3→(CH3COO)2Ca+H2O+CO2↑。
(2)通過(guò)這個(gè)事實(shí)你能比較出醋酸與碳酸的酸性強(qiáng)弱嗎?
提示:該反應(yīng)的發(fā)生可以說(shuō)明CH3COOH的酸性比H2CO3的酸性強(qiáng)。
(3)酯化反應(yīng)
①概念:酸與醇反應(yīng)生成_______的反應(yīng)。
②反應(yīng)特點(diǎn):酯化反應(yīng)是_____反應(yīng)且比較_____。
③乙酸與乙醇的酯化反應(yīng)
【巧判斷】
(1)乙醇和乙酸的官能團(tuán)相同。( )
提示:×。乙醇的官能團(tuán)為—OH,乙酸的官能團(tuán)為—COOH。
二、酯
1.酯
羧酸分子羧基中的_____被—OR′取代后的產(chǎn)物稱為酯,簡(jiǎn)寫為RCOO R′,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_(kāi)______________,官能團(tuán)為_(kāi)____________。
【微點(diǎn)撥】
乙酸中羧基上碳氧雙鍵和酯基中碳氧雙鍵均不能發(fā)生加成反應(yīng)。
2.物理性質(zhì)
低級(jí)酯(如乙酸乙酯)密度比水___,_____于水,易溶于有機(jī)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(tuán)與有機(jī)化合物的分類
【微思考】
什么是官能團(tuán)?苯環(huán)是官能團(tuán)嗎?是不是所有的有機(jī)物中都有官能團(tuán)?
提示:決定有機(jī)物特殊性質(zhì)的原子或原子團(tuán)叫官能團(tuán)。苯環(huán)不屬于官能團(tuán)。并非所有的有機(jī)物中都有官能團(tuán),如烷烴、苯的同系物等。
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乙醇與乙酸PPT，第二部分內(nèi)容：關(guān)鍵能力·素養(yǎng)形成
知識(shí)點(diǎn)一 乙醇、水、碳酸、乙酸中羥基活潑性的比較
【重點(diǎn)釋疑】
1.理論分析
2.實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
(1)給四種物質(zhì)編號(hào)。
(2)實(shí)驗(yàn)結(jié)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(qiáng),可以與NaHCO3反應(yīng)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(yīng)。
(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(yīng)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(cè))脫落酸是一種抑制生長(zhǎng)的植物激素,因能促使葉子脫落而得名,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如圖所示,則有關(guān)脫落酸的說(shuō)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(fā)生酯化反應(yīng)
C.脫落酸可以和金屬鈉發(fā)生反應(yīng)
D.1 mol脫落酸最多可以和2 mol H2發(fā)生加成反應(yīng)
【思維建模】分析有機(jī)物的結(jié)構(gòu)推測(cè)性質(zhì)的一般思路為
【解析】選C。根據(jù)有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式,脫落酸的分子式為C15H20O4,故A錯(cuò)誤;脫落酸中含有羧基、羥基,能與羧酸、醇發(fā)生酯化反應(yīng),故B錯(cuò)誤;能與金屬鈉反應(yīng)的官能團(tuán)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(fā)生反應(yīng),故C正確;脫落酸中含有3個(gè)碳碳雙鍵,即1 mol 脫落酸至少可以和3 mol H2發(fā)生加成反應(yīng),故D錯(cuò)誤。
【母題追問(wèn)】(1)1 mol脫落酸與足量金屬鈉反應(yīng)時(shí)生成氫氣物質(zhì)的量是多少?
提示:脫落酸中含有一個(gè)羥基和一個(gè)羧基,均可以與金屬鈉反應(yīng),因此當(dāng)1 mol脫落酸與足量金屬鈉反應(yīng)時(shí)生成氫氣物質(zhì)的量是1 mol。
(2)脫落酸能否與NaOH反應(yīng)?若能反應(yīng),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(fā)生中和反應(yīng),羥基不能與NaOH反應(yīng),故生成物的分子式為C15H19O4Na。
【規(guī)律方法】羥基化合物的反應(yīng)規(guī)律
(1)能與金屬鈉反應(yīng)的有機(jī)物含有—OH或—COOH,反應(yīng)關(guān)系為2Na～2—OH～H2或2Na～2—COOH～H2。
(2)能與NaHCO3和Na2CO3反應(yīng)生成CO2的有機(jī)物一定含有—COOH,反應(yīng)關(guān)系為NaHCO3～—COOH～CO2或Na2CO3～2—COOH～CO2。
(3)與碳酸鹽或酸式鹽反應(yīng)生成CO2的羥基化合物中含有—COOH。
【遷移·應(yīng)用】
1.(2019·安慶高一檢測(cè))下列物質(zhì)都能與Na反應(yīng)放出H2,其產(chǎn)生H2速率排列順序正確的是( )
①C2H5OH ②CH3COOH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(yīng)比與C2H5OH反應(yīng)劇烈,反應(yīng)速率③>①。CH3COOH溶液中含有CH3COOH,Na與CH3COOH反應(yīng)比與H2O反應(yīng)劇烈,反應(yīng)速率②>③,故可知反應(yīng)速率排列順序?yàn)棰?gt;③>①。
2.分枝酸可用于生化研究,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如圖。下列關(guān)于分枝酸的敘述正確的是( )
A.分子中含有2種官能團(tuán)
B.可與乙醇、乙酸反應(yīng),且反應(yīng)類型相同
C.1 mol分枝酸最多可與3 mol NaOH發(fā)生中和反應(yīng)
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(tuán),A錯(cuò)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(fā)生酯化反應(yīng),發(fā)生反應(yīng)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(fā)生中和反應(yīng),C錯(cuò)誤;分枝酸與溴的四氯化碳溶液發(fā)生加成反應(yīng),與酸性高錳酸鉀溶液發(fā)生氧化反應(yīng),原理不同,D錯(cuò)誤。
知識(shí)點(diǎn)二 探究乙酸的酯化反應(yīng)
【重點(diǎn)釋疑】
1.酯化反應(yīng)的機(jī)理
通常用同位素示蹤原子法來(lái)證明:如用含18O的乙醇與乙酸反應(yīng),可以發(fā)現(xiàn),生成物乙酸乙酯中含有18O。
可見(jiàn),發(fā)生酯化反應(yīng)時(shí),有機(jī)酸斷C—O鍵,醇分子斷O—H鍵,即“酸去羥基,醇去氫”。
2.實(shí)驗(yàn)中的注意事項(xiàng)
(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(dǎo)管末端不能插入飽和Na2CO3溶液中,防止揮發(fā)出來(lái)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(yīng)速率。
②吸水劑——提高CH3COOH、CH3CH2OH的轉(zhuǎn)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(fā)出來(lái)的乙酸反應(yīng)。
③溶解揮發(fā)出來(lái)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(yīng)實(shí)驗(yàn)中為什么加熱溫度不能過(guò)高?如何對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)?(乙酸乙酯的沸點(diǎn)為77 ℃)
提示:盡量減少乙醇和乙酸的揮發(fā),提高乙酸和乙醇的轉(zhuǎn)化率。對(duì)實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)方法是水浴加熱。
(2)裝置中長(zhǎng)導(dǎo)管的作用是什么?
提示:長(zhǎng)導(dǎo)管起到導(dǎo)氣、冷凝的作用。
【案例示范】
【典例】下面是甲、乙、丙三位同學(xué)制取乙酸乙酯的過(guò)程,請(qǐng)你參與并協(xié)助他們完成相關(guān)實(shí)驗(yàn)任務(wù)。
【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹恐迫∫宜嵋阴?/p>
【實(shí)驗(yàn)原理】甲、乙、丙三位同學(xué)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(shè)計(jì)】甲、乙、丙三位同學(xué)分別設(shè)計(jì)了下列三套實(shí)驗(yàn)裝置:
請(qǐng)從甲、乙兩位同學(xué)設(shè)計(jì)的裝置中選擇一種作為實(shí)驗(yàn)室制取乙酸乙酯的裝置,應(yīng)選擇的裝置是________(填“甲”或“乙”)。丙同學(xué)將甲裝置中的導(dǎo)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(shí)驗(yàn)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(duì)試管①加熱。
(5)當(dāng)觀察到試管②中有明顯現(xiàn)象時(shí)停止實(shí)驗(yàn)。
【遷移·應(yīng)用】
1.(2018·全國(guó)卷Ⅰ)在生成和純化乙酸乙酯的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,下列操作未涉及的是( )
【解析】選D。乙酸乙酯的制備實(shí)驗(yàn)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(fā),所以答案選D。
2.實(shí)驗(yàn)室采用如圖所示裝置制備乙酸乙酯,實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,取下盛有飽和碳酸鈉溶液的試管,再沿該試管內(nèi)壁緩緩加入紫色石蕊試液1 mL,發(fā)現(xiàn)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(gè)過(guò)程不振蕩試管),下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)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(zhì)
B.該實(shí)驗(yàn)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(lán)、紫、紅
... ... ...
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