7.3.2 乙酸 课件--2024-2025学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

第七章 有机化合物 第三节 乙醇和乙酸 课时2 乙酸 素养目标 宏观辨识与微观探析： 通过对乙酸的分子结构、物理性质和化学性质的探究，从官能团的角度认识乙酸的组成、结构、性质和变化，学会由实物的表象解析实物的本质，形成“结构决定性质”的观念。 证据推理与模型认知： 通过乙酸结构及性质的学习，进一步认识官能团与有机物性质关系，初步形成官能团(—OH、—COOH)决定有机物具有的性质的认知模型。 科学探究与创新意识： 通过设计实验探究乙酸的结构与性质，理解并掌握乙酸的性质及在生活中的应用，培养和提高学生的实验设计、操作、观察及发现问题和解决问题的综合能力。 壹 1. 乙酸的物理性质 知识导航 贰 2. 乙酸的组成和结构 叁 3. 乙酸的化学性质 肆 4. 官能团与有机物的分类 课堂导入 传说古代山西省有个酿酒高手叫杜康。他儿子黑塔跟父亲也学会了酿酒技术。后来，从山西迁到镇江。黑塔觉得酿酒后把酒糟扔掉可惜，把酒糟浸泡在水缸里。到了第二十一日的酉时，一开缸，一股浓郁的香气扑鼻而来。黑塔忍不住尝了一口，酸酸的，味道很美。烧菜时放了一些，味道特别鲜美,便贮藏着作为“调味酱”。故醋在古代又叫“苦酒” 醋的来历 酉 廿 一 日 (普通醋中含乙酸量为3—5%) 课堂导入 课堂导入 日常生活离不开醋，用醋蒸汽熏蒸居室能杀灭细菌和病毒，防止感冒和传染病；煮排骨或烧鱼时加点醋，不但能使骨头里的钙、磷、铁等溶解到汤里而被人体吸收，而且还能保持食物中的维生素不被破坏。另外醋还有降血压、防止动脉硬化和治疗冠心病的效果。 食醋中含有3％~5％的乙酸，故乙酸又被称为醋酸。食醋的用途，举不胜举，乙酸有着怎样的结构和性质呢？ 知识点1. 乙酸的物理性质 色、态 气味 沸点 挥发性 溶解性 无色液体 有强烈刺激性气味 易挥发 118℃ 易溶于水和酒精 乙酸又称醋酸，当温度低于16.6℃时，乙酸就凝结为类似于冰一样的晶体，所以纯净的乙酸又称冰醋酸。 思考1：乙醇、乙酸常温下均为液体，乙烷常温下为气体，为何乙醇、乙酸沸点更高？大多数有机物如乙烷难溶于水，而乙醇、乙酸却易溶于水？ 知识点1. 乙酸的物理性质 氢键 氢键 乙酸和乙醇的结构相似吗？ 知识点2. 乙酸的组成和结构 分子式：C2H4O2 球棍模型 空间填充模型 结构式： 结构简式： CH3COOH 官能团： 羧基 写作 —COOH 知识点2. 乙酸的组成和结构 思考1：乙醇、乙酸常温下均为液体，乙烷常温下为气体，为何乙醇、乙酸沸点更高？大多数有机物如乙烷难溶于水，而乙醇、乙酸却易溶于水？ O CH3CH2 H CH3 O H C = O 乙醇、乙酸分子中—OH的存在，使得乙醇分子，乙酸分子间均存在氢键，因此分子间作用力较强，沸点比乙烷更高。 乙醇与水分子间、乙酸与水分子间也能形成氢键，因此乙醇、乙酸均易溶于水。乙醇与乙酸分子间也可以形成氢键，因此乙酸也易溶于乙醇。 知识点3. 乙酸的化学性质 思考2：食醋可以清除水壶中的少量水垢(主要成分是碳酸钙)，这是利用了乙酸的什么性质?请写出相关反应的化学方程式。 2CH3COOH + CaCO3 → (CH3COO)2Ca + H2O + CO2↑ 1、酸性 乙酸是一元弱酸，具有酸的通性 CH3COOH ⇌ CH3COO- + H+ 知识点3. 乙酸的化学性质 1、酸性 ①能使酸碱指示剂变色 ②与金属反应生成盐和氢气( Na ) ③与碱性氧化物反应生成盐和水(Na2O) ④与碱作用反应生成盐和水(NaOH) ⑤与盐作用反应生成新盐和新酸(Na2CO3) 乙酸是一元弱酸，具有酸的通性 CH3COOH ⇌ CH3COO- + H+ 2CH3COOH+Na2CO3 =2CH3COONa+H2O+CO2↑ 2CH3COOH + Zn = (CH3COO)2Zn+H2↑ CH3COOH+NaOH=CH3COONa+H2O 2CH3COOH+Na2O=2CH3COONa+2H2O 知识点3. 乙酸的化学性质 思考3：如何比较乙酸与碳酸、盐酸的酸性强弱？请查阅资料，与同学们讨论，根据生活经验设计实验方案。 酸性强弱: HCl ＞ CH3COOH ＞ H2CO3 (2)乙酸与碳酸比较 (1)乙酸与盐酸比较 ①与锌粒反应，盐酸反应速率比醋酸快 ② 醋酸pH大，溶液的导电能力弱 等物质的量浓度的盐酸与醋酸对比 设计思路: 较强酸制较弱酸 知识点3. 乙酸的化学性质 思考4：试根据不同基团之间的相互影响分析乙酸、水、乙醇中，羟基氢的活泼性强弱 羟基上H的活泼性： CH3COOH > H2O > C2H5OH 碳氧双键的存在，使得羧基氢比醇羟基氢更易电离：显酸性 知识点3. 乙酸的化学性质 乙酸与碳酸酸性强弱比较实验 酸性：HCl>CH3COOH > H2CO3 >HClO 知识点3. 乙酸的化学性质 名称 乙酸 水 乙醇 碳酸 分子结构 CH3COOH H—OH C2H5OH   与羟基直接相连的原子或原子团   —H C2H5—   遇石蕊溶液 变红 不变红 不变红 变红 与Na 反应 反应 反应 反应 与Na2CO3 反应 — 不反应 反应 羟基氢的活泼性强弱 CH3COOH＞H2CO3＞H2O＞C2H5OH 知识点3. 乙酸的化学性质 例1. 柠檬酸的结构简式如图 ，下列说法正确的是( ) A. 1 mol 柠檬酸可与4 mol NaOH发生中和反应 B. 1 mol 柠檬酸能消耗3 mol 的碳酸氢钠 C. 1 mol 柠檬酸与足量金属Na反应生成1.5 mol H2 D. 柠檬酸与O2在Cu作催化剂、加热的条件下发生催化氧化反应 B 知识点3. 乙酸的化学性质 烧鱼时常加醋并加点酒，这样鱼的味道就变得无腥、香醇，特别鲜美。这是为什么呢？ ＋ 知识点3. 乙酸的化学性质 【实验7-6】在一支试管中加入 3mL 乙醇，然后边振荡试管边慢慢加入 2mL 浓H2SO4和 2mL 乙酸，再加入几片碎瓷片。连接好装置，用酒精灯小心加热，将产生的蒸气经导管通到饱和Na2CO3溶液的液面上，观察现象。 知识点3. 乙酸的化学性质 3ml乙醇 2ml浓硫酸 2ml乙酸 碎瓷片 饱和Na2CO3溶液 液面上层有无色透明不溶于水的油状液体产生，并可以闻到香味。 常温常压时的状态 沸点 液态 液态 液态 液态 118℃ 78℃ 77℃ 100℃ ＞300℃ 液态 CH3COOH + HOCH2CH3 CH3COOCH2CH3 + H2O 浓硫酸 知识点3. 乙酸的化学性质 (1)试剂加入的顺序是？试剂的用量如何？ 乙醇→浓硫酸→乙酸，体积比约为3∶2∶2， 使用过量的乙醇，可提高乙酸转化率。 (2)浓硫酸的作用是？ 催化剂：加快该反应的反应速率 吸水剂：提高乙酸乙酯的产率 (3)碎瓷片(或沸石)的作用? 防止液体暴沸 乙酸能否全部反应生成酯？ 不能，该反应为可逆反应。 思考与交流 知识点3. 乙酸的化学性质 防止倒吸。 不纯净；乙酸乙酯中主要还含乙酸、乙醇。 (6)Na2CO3溶液试管导管末端只能接近液面不能伸入液面以下？ (5)饱和Na2CO3溶液有什么作用？ ①吸收乙醇； ②中和乙酸；生成可溶于水的乙酸钠； ③降低乙酸乙酯的溶解度；以便使酯分层析出。 (4)得到的反应产物是否纯净？主要杂质有哪些？ 思考与交流 知识点3. 乙酸的化学性质 思考与交流 (8)长导管的作用？ 导气，冷凝回流的作用。 (9)加热的目的是什么？为什么用酒精灯小火缓慢加热？ 加热可以加快化学反应速率，使生成的乙酸乙酯气化便于收集。 乙醇、乙酸均易挥发，小火缓慢加热可以减少乙醇、乙酸挥发，提高反应物的转化率。 任务3 浓硫酸 H C C H H O H O H C C H H H H H O + H C C H H O H C C H H H H O + H2O CH3CH2OH+CH3COOH CH3COOCH2CH3+H2O 浓硫酸 反应方程式： 乙酸乙酯 2、酯化反应(取代反应) 定义：酸与醇生成酯和水的反应，叫做酯化反应。酯化反应也属于取代反应。 注意：①反应条件为浓硫酸作催化剂，加热 ②反应为可逆反应 知识点3. 乙酸的化学性质 任务3 请根据反应物和产物结构，分析断键、成键位置，并指明反应类型 反应原理： + + H2O 乙醇 乙酸 乙酸乙酯 知识点3. 乙酸的化学性质 任务3 反应的两种可能断键方式： 同位素示踪法 ----研究有机反应机理常用的方法 浓硫酸 H C C H H O H O H C C H H H H H O H C C H H O H O H C C H H H H H O + + 浓硫酸 H C C H H O H C C H H H H O + H2O H C C H H O H C C H H H H O + H2O 如用含18O的乙醇与乙酸反应，通过分析生成物乙酸乙酯中18O的位置来确定反应原理。 18 18 18 18 知识点3. 乙酸的化学性质 任务3 浓硫酸 H C C H H O H O H C C H H H H H O + H C C H H O H C C H H H H O + H2O 反应原理： 反应实质：酸脱羟基，醇脱(羟基上的)氢 反应类型：酯化反应(取代反应) 乙酸乙酯 知识点3. 乙酸的化学性质 酸 + 醇 酯 + 水 浓硫酸 △ 表达式： 举一反三：请书写甲醇与乙酸、乙醇与丙酸发生酯化反应的化学方程式，并为有机产物命名。 知识点3. 乙酸的化学性质 颜色 气味 状态 密度 溶解性 乙酸乙酯的物理性质： 油状液体 比水小 无色透明 有芳香气味 难溶于水，易溶于有机溶剂 拓展内容 1. 酯的官能团是酯基。 CH3CH2OH+CH3COOH CH3COOCH2CH3+H2O 浓硫酸 乙酸乙酯 酯命名为某(来自酸的名称)酸某(来自醇的名称)酯 知识点3. 乙酸的化学性质 拓展内容 2. 酯可以发生水解反应(酯化反应的逆过程) 稀硫酸 + + H—OH CH3 C O O CH2CH3 H O CH2CH3 C O H O CH3 CH3COOC2H5 + NaOH CH3COONa+C2H5OH 酸性条件下酯的水解为可逆反应；碱性条件下酯的水解反应不可逆。 3. 很多鲜花和水果的香味都来自酯。 4. 低级酯(指分子中碳原子数目较少的酯)具有一定的挥发性，有芳香气味，难溶于水，可用作饮料、糖果、化妆品中的香料和有机溶剂。 取代反应 例2 [2024·广东湛江期中] 某有机物的空间填充模型如图所示，其中 白球表示氢原子，黑球表示碳原子，灰球表示氧原子，则下列关于 这种有机物的描述不正确的是( ) A.俗称醋酸 B.可以发生取代反应 C.分子中所有原子不可能在同一平面 D.一定条件下可与乙醇反应，反应时该有机物断裂 √ 知识点3. 乙酸的化学性质 例3 [2024·辽宁葫芦岛期末] 某校研究性学习小组学生设计实验探究 乙酸与乙醇在浓硫酸作用下，通过酯化反应制得乙酸乙酯，反应装 置如图所示。下列对该实验的描述正确的是( ) 知识点3. 乙酸的化学性质 A.浓硫酸在酯化反应中只起催化剂的作用 B.进行加热时，应先使试管均匀受热，后保持小火加热 C.酯化反应过程中，乙酸脱去羧基中的氢原子，乙醇脱去羟基 D.欲使催化反应生成的酯分离并提纯，可以将弯管伸入饱和 溶液的液面下，再用分液漏斗分离 √ 知识点3. 乙酸的化学性质 知识点4. 官能团与有机物的分类 类别 代表物 官能团 烃 饱和烃 不饱和烃 烷烃 环烷烃 烯烃 炔烃 CH2=CH2 CH≡CH CH4 芳香烃 碳碳双键 碳碳三键 1、官能团与有机物的分类： 知识点4. 官能团与有机物的分类 1、官能团与有机物的分类： 类别 代表物 官能团 烃 的 衍 生 物 CH3CH2Br溴乙烷 C2H5OH乙醇 CH3CHO乙醛 CH3COOH乙酸 CH3COOC2H5乙酸乙酯 —OH —CHO —COOH —COOR 碳卤键 羟基 醛基 羧基 酯基 卤代烃 醇 醛 羧酸 酯 –C–X 知识点4. 官能团与有机物的分类 官能团 化学性质   —C ≡ ≡ C— 加成反应 氧化反应： 加聚反应 (使溴水或溴的CCl4溶液褪色) 使酸性KMnO4溶液褪色 —OH 与金属 Na 反应(置换反应) 氧化反应(燃烧；催化氧化；被强氧化剂氧化) 取代反应(与羧酸发生酯化反应) 2、常见官能团的性质 知识点4. 官能团与有机物的分类 2、常见官能团的性质 官能团 化学性质   氧化反应(催化氧化成羧酸) 酸性(与金属、金属氧化物、碱、某些盐反应) 取代反应(与醇发生酯化反应) 水解(取代)反应：酸性条件，水解生成酸和醇；碱性条件，水解生成羧酸盐和醇。 知识点4. 官能团与有机物的分类 3、认识有机物的基本思路 结构 类别 性质 OH O C H CH O C CH CH Cl O O C CH3 OH 醛基 碳碳双键 碳氯键 羧基 羟基 酯基 例4 我们可以根据有机物分子中所含官能团的不同，从结构和性质 上对有机物进行分类。下列说法中不正确的是( ) 知识点4. 官能团与有机物的分类 选项 有机物的分子结构 所含官能团 有机化合物的类别 A 碳碳双键(____________________) 烯烃 B 碳氯键(____________________) 卤代烃 C 羟基( 醇类 D _________________________________ 羧基(_______________________) 羧酸 √ 例5 [2024·黑龙江齐齐哈尔期末] 山梨酸是常用的食品防腐剂，其结 构简式如图所示，下列有关山梨酸的叙述正确的是( ) A.能发生取代反应，不能发生加成反应 B.既是乙醇的同系物也是乙酸的同系物 C.与 互为同分异构体 D.该物质与足量反应生成 √ 知识点4. 官能团与有机物的分类 1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。 (1)乙酸的官能团是酮羰基( )和羟基( 。( ) × (2)乙醇和乙酸都能与金属钠反应，且产生氢气。( ) √ (3)含有碳碳双键的有机物一定属于烯烃。( ) × (4)制取乙酸乙酯时,适当增大乙醇的浓度,可使乙酸完全反应。( ) × (5)可用 溶液除去混在乙酸乙酯中的乙酸或乙醇。( ) × (6)乙酸分子中含有 ，所以它能使溴水褪色。( ) × 课堂练习 2.[2024·北京昌平区期末]下列关于乙酸的说法中，不正确的是( ) A.官能团为 B.无色无味，易溶于水 C.能与溶液反应 D.能与 反应 √ 3.下列物质中含有两种官能团的烃的衍生物为( ) A. B. C. D. √ 4.[2024·山西晋城期末]某种有机物的分子结构简式如图所示，关于 该化合物说法不正确的是( ) A.含有两种官能团 B.与乙酸乙酯互为同系物 C.可发生水解反应 D.可发生加聚反应 √ 课堂练习 5.[2024·辽宁营口期末]已知乙酸存在转 化： 。在浓硫酸、加热条件下， 与 发生酯化反应，所得产物不可能是 ( ) A. B. C. D. √ 课堂练习 6.食醋是生活中常见的调味剂，含有乙酸，其中乙酸的结构简式 为 。 (1)断 键体现乙酸的______(填性质),乙酸能使紫色石蕊溶液变 ____色,其酸性比碳酸强。 ①与钠反应的离子方程式: ②与氢氧化钠溶液反应的离子方程式: 酸性 红 课堂练习 ③与氧化铜反应的离子方程式: ④与碳酸钙反应的离子方程式: (2)发生酯化反应断___键，与 反应的化学方程式: 课堂练习 谢谢观看 THANKS Lavf58.20.100 $$