实验活动1 乙酸乙酯的制备与性质 学案 2023-2024学年高二下学期化学人教版（2019）选择性必修3

实验活动1　乙酸乙酯的制备与性质 【实验目的】 1.学习制备乙酸乙酯的方法。 2.加深对酯化反应和酯的水解的认识。 【实验用品】 器材:试管、试管夹、烧杯、量筒、胶头滴管、玻璃导管、乳胶管、橡胶塞、铁架台、酒精灯、火柴、秒表、碎瓷片。 试剂:乙醇、乙酸、浓硫酸、饱和Na2CO3溶液、乙酸乙酯、蒸馏水、3 mol·L-1H2SO4溶液、6 mol·L-1 NaOH溶液。 【实验过程】 实验1　乙酸乙酯的制备 实验 装置 实验 现象 在饱和碳酸钠溶液上方有透明的油状液体产生,并可闻到香味 实验 结论 在浓硫酸存在和加热条件下,乙酸和乙醇发生酯化反应,生成了乙酸乙酯 实验 原理 CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O 实验 说明 ①向试管内添加试剂时,应先加乙醇,然后再慢慢加浓硫酸,冷却后再加入乙酸; ②浓硫酸的作用为充当催化剂和吸水剂; ③反应体系中加入碎瓷片的作用是防止液体暴沸; ④实验中加热的目的是提高反应速率,并且使生成的乙酸乙酯挥发,有利于收集,同时也提高了乙酸、乙醇的转化率; ⑤导气管末端不要伸入饱和碳酸钠溶液中,防止液体倒吸; ⑥饱和碳酸钠溶液的作用:一是中和未反应的乙酸,二是溶解未反应的乙醇,三是降低乙酸乙酯在溶液中的溶解度,有利于分层; ⑦该反应为可逆反应,发生酯化反应的同时,又有部分酯发生水解 实验2　乙酸乙酯的水解 在A、B、C三支试管中各加入6滴乙酸乙酯。再向A试管中加5.5 mL蒸馏水;向B试管中加0.5 mL 3 mol·L-1 H2SO4溶液、5.0 mL蒸馏水;向C试管中加0.5 mL 6 mol·L-1 NaOH溶液、5.0 mL蒸馏水。振荡试管,把三支试管同时放入70~80 ℃的水浴中加热。比较乙酸乙酯气味消失的快慢。 问题生成 1.在酯化反应和酯的水解反应中选用硫酸作催化剂时,对浓度有什么要求?为什么? 【答案】①酯化反应,要求选用浓H2SO4,利用浓H2SO4吸水促进酯化反应,提高酯化反应的限度。②酯的水解反应,要求选用稀H2SO4,利用稀H2SO4促进酯的水解反应。 2.酯在酸、碱作催化剂的条件下水解有何区别? 【答案】酸既是酯化反应的催化剂,也是酯的水解反应的催化剂,所以酸作催化剂,酯的水解是不彻底的;而碱能把生成的羧酸中和,水解能完全进行。 3.在制取乙酸乙酯的实验中,如何提高乙酸乙酯的产量? 【答案】为了提高乙酸乙酯的产量,可以增大反应物(如乙醇)的物质的量,也可以把产物中的乙酸乙酯及时分离出来。 4.酯化反应与酯的水解反应有何区别? 【答案】 酯化反应 酯的水解反应 催化剂 浓H2SO4 稀H2SO4或NaOH溶液 催化剂的其他作用 吸水,提高CH3COOH和C2H5OH的转化率 NaOH中和酯的水解生成的CH3COOH,提高酯的水解率 最佳加热方式 酒精灯火焰加热 水浴加热 反应类型 酯化反应、取代反应 水解反应、取代反应 【归纳总结】 1.酯化反应是酸与醇作用生成酯和水的反应,在反应中有机酸去羟基,即羧酸中的C—O断裂;醇去氢,即羟基中的O—H断裂,羟基与氢结合成水,其余部分结合成酯。酯化反应中的酸可以是羧酸,也可以是无机含氧酸,可以是一元酸,也可以是多元酸。醇可以是一元醇,也可以是多元醇。无氧酸不能发生酯化反应。 2.酯的水解反应是酯化反应的逆反应,酯水解时的断键位置如下: ①酯化反应选用浓H2SO4作催化剂,同时浓硫酸又作为吸水剂,有利于反应向酯化方向进行。②酯的水解反应选用NaOH溶液作催化剂,同时NaOH可中和羧酸,使酯的水解反应完全。③浓硫酸和稀H2SO4起催化作用,不能使酯化反应完全,也不能使酯的水解反应完全,书写化学方程式时要用“”。 【迁移应用】 1.下列关于酯化反应说法正确的是(　　)。 A.用CH3COH与CH3COOH发生酯化反应,生成O B.反应液混合时,顺序为先加乙醇,再加浓硫酸,最后加乙酸 C.乙酸乙酯不会和水反应生成乙酸和乙醇 D.用蒸馏的方法从饱和Na2CO3溶液中分离出乙酸乙酯 【答案】B 【解析】A项,CH3COH与CH3COOH发生酯化反应,生成CH3CO18OCH2CH3和H2O,错误;B项,浓硫酸的密度比乙醇大,溶于乙醇放出大量的热,为防止酸液飞溅,加入药品时应先在试管中加入一定量的乙醇,然后边加边振荡试管将浓硫酸慢慢加入试管,最后再加入乙酸,正确;C项,乙酸乙酯在酸性条件下水解可生成乙酸和乙醇,错误;D项,乙酸乙酯与饱和Na2CO3溶液分层,因此应采取分液操作实现二者的分离,错误。 2.为了促进酯的水解,提高酯的水解率,分别采用下列四种措施,其中效果最好的是(　　)。 A.加强热 B.增加酯的浓度 C.加氢氧化钠溶液并加热 D.加稀硫酸并加热 【答