7.3 乙醇与乙酸（第2课时 乙酸 官能团与有机物的分类）-2022-2023学年高一化学同步素养目标精品讲义（人教版2019必修第二册）

第七章 第三节 乙醇与乙酸 第2课时 乙酸 官能团与有机物的分类 榆次一中 李金虎 【学习目标】 1．知道乙酸的组成与结构特点，掌握乙酸的酸性和酯化反应。 2．关联乙酸的化学性质和结构特点 (羧基) ，建立用途、性质、结构之间关联的学习思路，认识乙酸的性质与官能团羧基之间的关系。 3．通过有机物的类别、官能团和典型代表物，从官能团分析的角度认识陌生有机物的性质。 【素养目标】 1．结合乙酸的用途，通过乙醇、乙酸结构分析，诊断并发展学生从微观角度认识物质性质与结构之间的关联，培养学生“宏观辨识与微观探析”的学科素养。 2．结合资料素材，通过酯化实验及原理分析，诊断并发展学生信息获取及分析探究实验的能力，体现了“科学探究、证据推理”的学科素养。 必备知识与关键能力 知识点一：乙酸的物理性质与组成、结构 食醋中含有3%～5%的乙酸，故乙酸又称为醋酸。纯净乙酸又叫冰醋酸， 1．物理性质 颜色 气味 状态(通常) 熔点 沸点 溶解性 无色 强烈刺激性气味 液态 16.6 ℃ 108 ℃ 易溶于水和乙醇 2.组成与结构 典例1． 下列关于乙酸的说法中，不正确的是( ) A．乙酸是一种重要的有机酸，常温下是具有刺激性气味的液体 B．乙酸的分子式为C2H4O2，分子里含有4个氢原子，所以乙酸是四元酸 C．无水乙酸又称冰醋酸，它是纯净物 D．乙酸易溶于水和乙醇 【答案】B 【解析】乙酸分子中只有—COOH上的H可以电离出来形成H+，所以乙酸为一元酸。 知识点二：乙酸的化学性质 乙酸的化学性质主要由分子中的羧基(—COOH)决定。 1．乙酸的酸性 (1)乙酸是一种重要的有机酸，具有酸性，比H2CO3的酸性强。 (2)写出下列化学方程式 ①与活泼金属Mg反应：2CH3COOH＋Mg―→(CH3COO)2Mg＋H2↑。 ②与金属氧化物CuO反应：2CH3COOH＋CuO―→(CH3COO)2Cu＋H2O。 ③与碱NaOH中和反应：CH3COOH＋NaOH―→CH3COONa＋H2O。 ④与盐NaHCO3反应：CH3COOH＋NaHCO3―→CH3COONa＋CO2↑＋H2O。 【点拨】用食醋浸泡有少量水垢(主要成分是CaCO3)的暖瓶或水壶，可以清除其中的水垢，这是利用食醋清除水垢是利用了醋酸的酸性。发生反应：2CH3COOH＋CaCO3―→2CH3COO－＋Ca2＋＋H2O＋CO2↑；该反应的发生可以说明CH3COOH的酸性比H2CO3的酸性强。 2．酯化反应 乙酸与乙醇反应的化学方程式为CH3COOH＋CH3CH2OHCH3COOC2H5＋H2O，酸与醇反应生成酯和水的反应叫酯化反应，属于可逆反应，又属于取代反应。 (1)酯化反应的机理 通常用同位素示踪原子法来证明：如用含18O的乙醇与乙酸反应，可以发现，生成物乙酸乙酯中含有18O。 可见，发生酯化反应时，有机酸断C—O键，醇分子断O—H键，即“酸去羟基，醇去氢”。 (2)乙酸乙酯的制备 实验原理 CH3COOH＋CH3CH2OHCH3COOCH2CH3＋H2O 反应特点 实验装置 实验步骤 在试管中加3 mL乙醇，然后边摇动试管边慢慢加入2 mL浓硫酸和2 mL冰醋酸。按上图连接实验装置。用酒精灯小心均匀地加热试管3～5 min，产生的蒸气经导管通到饱和碳酸钠溶液的液面上。 实验现象 饱和碳酸钠溶液的液面上有无色透明、有果香味的油状液体产生，并可闻到香味。 注意事项 ①为防止试管中液体在受热时暴沸，盛反应液的试管要倾斜约45°，加热前在试管中加入几块碎瓷片或沸石。 ②装置中的长导管起导气兼冷凝作用。 ③导管末端不能插入饱和Na2CO3溶液中，防止挥发出来的CH3COOH、CH3CH2OH溶于水，造成溶液倒吸。 ④试剂的加入顺序 先加入乙醇，然后沿器壁慢慢加入浓硫酸，冷却后再加入CH3COOH。 ⑤饱和Na2CO3溶液的作用 a．降低乙酸乙酯的溶解度，便于分层，得到酯。 b．与挥发出来的乙酸反应。 c．溶解挥发出来的乙醇。 ⑥浓硫酸的作用 a．催化剂——加快反应速率。 b．吸水剂——提高CH3COOH、CH3CH2OH的转化率。 ⑦酯的分离 采用分液法分离试管中的液体混合物，所得上层液体即为乙酸乙酯。 ⑧欲提高乙酸的转化率，可采取以下措施： a．用浓H2SO4吸水，使平衡向正反应方向移动； b．加热将酯蒸出； c．可适当增加乙醇的量，并加装冷凝回流装置。 【归纳比较】 醇、酚、羧酸分子中羟基氢原子的活泼性比较 名称 乙醇 苯酚 乙酸 结构简式 CH3CH2OH CH3COOH 羟基氢原子的活泼性 不能电离 能电离 能电离 酸性 中性 极弱酸性