第七章 第三节 第2课时 乙酸-【创新教程】2025-2026学年高中化学必修第二册五维课堂教师用书word(人教版)
2026-04-08
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教辅
摘要:
本讲义聚焦高中化学乙酸的核心知识点,系统梳理乙酸的物理性质、组成结构及化学性质,从分子结构视角解析酸性与酯化反应原理,通过实验比较乙醇、水、碳酸、乙酸的羟基氢活泼性,构建“结构决定性质,性质决定应用”的知识支架。
该资料以科学探究与实践为特色,设计乙酸与碳酸、硅酸酸性比较实验及酯化反应装置优化等探究活动,培养学生证据推理与创新意识。典例示范与分层练习结合,课中辅助教师引导学生动手操作与合作探究,课后帮助学生巩固知识、查漏补缺,提升科学思维与问题解决能力。
内容正文:
第2课时 乙酸
课程标准
核心素养
1.认识乙酸的结构及其主要性质与应用
2.结合实例认识官能团与性质的关系,知道有机物之间在一定条件下是可以转化的
①宏观辨识与
微观探析
能从乙酸的微观结构解释乙酸的化学性质
②科学探究与
创新意识
能用简单实验探究乙酸发生酯化反应的条件和反应方式
一、乙酸
1.乙酸的物理性质
颜色
气味
状态
(通常)
熔点
沸点
溶解性
无色
刺激性
气味
液态
16.6 ℃
108 ℃
易溶于水
和乙醇
2.组成与结构
3.化学性质
(1)酸的通性
①乙酸能使紫色石蕊试液变红
②2CH3COOH+Mg―→(CH3COO)2Mg+H2↑
③CH3COOH+NaOH―→CH3COONa+H2O
④2CH3COOH+Na2CO3―→2CH3COONa+H2O+CO2↑
(2)酯化反应
①概念:酸与醇反应生成 酯和水 的反应。
②反应特点:酯化反应是 可逆 反应且比较 缓慢 。
③乙酸与乙醇的酯化反应
实验
现象
a.饱和Na2CO3溶液的液面上有 透明的油状液体 生成;b.能闻到 香味
化学
方程式
CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOC2H5+H2O
二、酯
1.酯
羧酸分子羧基中的 -OH 被-OR′取代后的产物称为酯,简写为RCOOR′,结构简式为 ,官能团为 。
2.物理性质
低级酯(如乙酸乙酯)密度比水 小 , 不溶 于水,易溶于有机溶剂,具有芳香气味。
3.用途
(1)用作香料,如作饮料、香水等中的香料。
(2)用作溶剂,如作指甲油、胶水的溶剂。
1.设计实验验证
(1)给四种物质编号
(2)设计实验
(3)实验结论
羟基氢的活泼性:根据步骤Ⅰ知:A、D>B、C,
根据步骤Ⅱ知:A>D,根据步骤Ⅲ知:B>C,
结论:A>D>B>C。
2.实验结论总结
乙醇
水
碳酸
乙酸
氢原子
活泼性
电离程度
微弱电离
部分电离
部分电离
部分电离
酸碱性
—
中性
弱酸性
弱酸性
与Na
反应
反应
反应
反应
与NaOH
不反应
不反应
反应
反应
与NaHCO3
不反应
不反应
不反应
反应
[温馨提示] 在有机化学中通常利用羧基的弱酸性鉴别羧基,常用的试剂是:(1)紫色石蕊试液(溶液变红),(2)碳酸钠溶液或碳酸氢钠溶液(产生无色气体),(3)新制氢氧化铜悬浊液(蓝色絮状沉淀溶解)。
[典例示范]
[典例1] 设计一个实验装置,比较乙酸、碳酸和硅酸的酸性强弱,画出装置图并说出预期的实验现象和结论。
答案:
现象:碳酸钠溶液中出现气泡,硅酸钠溶液中有白色沉淀生成。
结论:酸性:乙酸>碳酸>硅酸。
[学以致用]
1.下列物质,都能与Na反应放出H2。其产生H2的速率排列顺序正确的是( )
①C2H5OH ②CH3COOH(aq) ③H2O ④H2CO3
A.①>②>③>④ B.②>①>④>③
C.②>④>③>① D.④>②>③>①
解析:C [四种物质中羟基的活动性为:CH3COOH>H2CO3>H2O>C2H5OH,即与Na反应放H2的速率为:②>④>③>①。]
乙酸的酯化反应
1.实验装置
2.实验原理
CH3COOC2H5+H2O(酸去羟基醇去氢)
3.实验中的注意事项
(1)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。
(2)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。
(3)浓硫酸的作用
①催化剂——加快反应速率。
②吸水剂——提高CH3COOH、CH3CH2OH的转化率。
(4)饱和Na2CO3溶液的作用
①降低乙酸乙酯的溶解度,便于分层,得到酯。
②中和挥发出来的乙酸。
③溶解挥发出来的乙醇。
(5)酯的分离
采用分液法分离右侧试管中的液体混合物,所得上层液体即为乙酸乙酯。
[温馨提示] 对乙酸、乙醇、浓硫酸的混合液加热时,要用小火慢慢加热,并且温度不能过高,目的是尽量减少乙酸、乙醇的挥发,提高乙酸、乙醇的转化率。
[典例示范]
[典例2] 下面是甲、乙、丙三位同学制取乙酸乙酯的过程,请你参与并协助他们完成相关实验任务。
[实验目的] 制取乙酸乙酯。
[实验原理] 甲、乙、丙三位同学均采取乙醇、乙酸与浓硫酸混合共热的方法制取乙酸乙酯。
[装置设计] 甲、乙、丙三位同学分别设计了下列三套实验装置:
请从甲、乙两位同学设计的装置中选择一种作为实验室制取乙酸乙酯的装置,较合理的是________________________________________________________________________
(选填“甲”或“乙”)。
丙同学将甲装置进行了改进,将其中的玻璃管改成了球形干燥管,除起冷凝作用外,另一重要作用是
________________________________________________________________________。
[实验步骤]
(1)按丙同学选择的装置组装仪器,在试管中先加入3 mL乙醇,并在摇动下缓缓加入2 mL浓硫酸充分摇匀,冷却后再加入2 mL冰醋酸。
(2)将试管固定在铁架台上。
(3)在试管②中加入适量的饱和Na2CO3溶液。
(4)用酒精灯对试管①加热。
(5)当观察到试管②中有明显现象时停止实验。
[问题讨论]
a.步骤(1)安装好实验装置,加入样品前还应检查 ______________ 。
b.写出试管①发生反应的化学方程式(注明反应条件):
________________________________________________________________________。
c.试管②中饱和Na2CO3溶液的作用是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________;
________ (填“能”或“不能”)换成NaOH溶液,原因为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
[解析] 根据甲、乙装置的差别及丙的改进装置便知应选择乙装置,这样可防止倒吸,这也是改进后干燥管的作用之一。由于乙醇与乙酸均易挥发,因此制取的乙酸乙酯中会混有这两种物质,可用饱和Na2CO3溶液除去乙醇和乙酸,同时还降低了乙酸乙酯的溶解度,所以可用分液的方法分离,但若用NaOH溶液,NaOH会中和CH3COOH,而使乙酸乙酯又全部水解掉,故不能用NaOH溶液。
[答案] [装置设计]乙 能防止倒吸
[问题讨论]a.装置的气密性
b.CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O
c.吸收乙醇;除去乙酸;降低乙酸乙酯的溶解度,使其分层析出 不能
若用NaOH溶液,则NaOH会中和CH3COOH而使生成的乙酸乙酯又彻底水解,导致实验失败
[学以致用]
2.实验室用乙酸、乙醇、浓H2SO4制取乙酸乙酯,加热蒸馏后,在饱和Na2CO3溶液的液面上得到无色油状液体,当振荡混合物时,有气泡产生,主要原因可能是( )
A.有部分H2SO4被蒸馏出来
B.有部分未反应的乙醇被蒸馏出来
C.有部分未反应的乙酸被蒸馏出来
D.有部分乙酸乙酯与碳酸钠反应
解析:C [制取乙酸乙酯时易挥发的乙酸会随蒸气进入碳酸钠溶液中,而乙酸的酸性比碳酸强,所以会有二氧化碳生成。]
1.下列物质中,能与醋酸发生反应的是( )
①石蕊试液 ②乙醇 ③乙醛 ④金属铝
⑤氧化镁 ⑥碳酸钠 ⑦氢氧化铜
A.①③④⑤⑥⑦ B.②③④⑤
C.①②④⑤⑥⑦ D.全部
解析:C [醋酸具有酸的通性,可使石蕊试液变红色,可与Al、MgO、Na2CO3、Cu(OH)2等发生反应,可与乙醇发生酯化反应生成乙酸乙酯,但不能与乙醛发生反应。]
2.醋是家庭厨房中必备的调味剂,用食醋能够除去水瓶内壁的水垢。食醋中含有乙酸,下列关于乙酸的说法中正确的是( )
A.乙酸是有刺激性气味的液体
B.乙酸分子中含有4个氢原子,它不是一元羧酸
C.乙酸在常温下就能发生酯化反应
D.乙酸酸性较弱,不能使紫色石蕊试液变红
解析:A [乙酸中只有羧基中的氢原子能电离,是一元弱酸,B错误;乙酸发生酯化反应需要加热,C错误;乙酸是弱酸,能使紫色石蕊溶液变红,D错误。]
3.下列有关乙醇、乙酸的说法中错误的是( )
A.乙醇和乙酸都可以发生酯化反应
B.乙醇和乙酸都可以与钠反应生成氢气
C.乙醇和乙酸都能发生氧化反应
D.乙醇和乙酸都含有羟基,二者是同分异构体
解析:D [比较乙醇与乙酸的结构特点,明确二者的性质差异,乙醇含有羟基,乙酸含有羧基,二者都可以发生酯化反应,乙醇和乙酸分子式不同,结构也不一样,二者不是同分异构体,D错误。]
4.下列有关乙酸的分子结构的说法,不正确的是( )
A.乙酸分子中有两个碳原子
B.乙酸分子是由一个乙基和一个羧基构成
C.乙酸分子的官能团是羧基
D.乙酸分子中含有一个羟基的结构
解析:B [乙酸的结构简式为CH3COOH,分子中含有两个碳原子,A正确;乙酸分子是由一个甲基和一个羧基构成,B错误;乙酸分子的官能团是羧基,C正确;羧基中含有羟基的结构,D正确。]
5.已知:①A是石油裂解气的主要成分,A的产量通常用来衡量一个国家的石油化工水平;
②2CH3CHO+O22CH3COOH。现以A为主要原料合成乙酸乙酯,其合成路线如图所示。
回答下列问题:
(1)写出A的结构式
________________________________________________________________________。
(2)B、D分子中的官能团名称分别是
________________________________________________________________________、
____________ 。
(3)写出下列反应的反应类型:① ______________ ,② ____________ ,④ ____________ 。
(4)写出下列反应的化学方程式:
①________________________________________________________________________;
②________________________________________________________________________;
④________________________________________________________________________。
解析:根据①可判断出A为乙烯,再根据合成路线及反应条件不难得出B为CH3CH2OH,C为CH3CHO,D为CH3COOH。
答案:(1) (2)羟基 羧基
(3)①加成反应 ②氧化反应 ④酯化反应(或取代反应)
(4)①CH2CH2+H2OCH3CH2OH
②2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O
④CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O
一、单项选择题
1.食醋中含有乙酸,下列关于乙酸的说法中错误的是( )
A.乙酸分子中含有4个氢原子,但乙酸是一元酸
B.往食醋溶液中滴入紫色石蕊溶液,溶液将变红
C.往热水瓶内胆中加入适量的食醋,可去除水垢
D.制取乙酸乙酯时,乙酸分子中的氢原子被乙基(-C2H5)取代
解析:D [乙酸发生酯化反应时,乙酸中的-OH被乙氧基(C2H5O-)取代。]
2.下列物质都能与金属钠反应放出H2,产生H2的速率排序正确的是( )
①C2H5OH ②NaOH溶液 ③醋酸溶液
A.①>②>③ B.②>①>③
C.③>②>① D.③>①>②
解析:C [金属钠与NaOH溶液反应,实质上是与溶液中的水反应,钠与水反应的速率比钠与乙醇反应的速率快,醋酸溶液显酸性,c(H+)最大,与钠反应速率最快,C正确。]
3.下图为实验室制取少量乙酸乙酯的装置图。下列关于该实验的叙述中,不正确的是( )
A.向a试管中先加入浓硫酸,然后边摇动试管边慢慢加入乙醇,再加冰醋酸
B.试管b中导气管下端管口不能浸入液面的原因是防止实验过程中产生倒吸现象
C.实验时加热试管a的目的之一是及时将乙酸乙酯蒸出,使平衡向生成乙酸乙酯的方向移动
D.试管b中饱和Na2CO3溶液的作用之一是吸收随乙酸乙酯蒸出的少量乙酸和乙醇
解析:A [在做酯化反应实验时,加入试剂的顺序是先加乙醇,再加浓硫酸,最后加冰醋酸。]
4.某有机物的结构简式为CH2=CH-CH2-CH2-COOH,它可能具有的性质有( )
①能使酸性KMnO4溶液褪色 ②能与NaOH溶液反应 ③在一定条件下与H2发生加成反应 ④能与乙醇反应
A.只有②③ B.只有①②
C.只有①②④ D.①②③④
解析:D [题述有机物含有碳碳双键,可以使酸性KMnO4溶液褪色、与H2发生加成反应;它还含有羧基,可以与NaOH发生酸碱中和反应、与乙醇发生酯化反应。]
5.下列反应中,属于取代反应的是( )
①CH3CH=CH2+Br2CH3CHBrCH2Br
②CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O
③CH3COOH+CH3CH2OH
CH3COOCH2CH3+H2O
④C6H6+HNO3C6H5NO2+H2O
A.①② B.③④
C.①③ D.②④
解析:B [反应①为加成反应;反应②为消去反应;反应③为酯化反应,属于取代反应;反应④为苯的硝化反应,是取代反应。]
6.有机物A的结构简式为
,取1 mol A,分别与足量的Na、NaOH、NaHCO3反应,消耗三种物质的物质的量之比为( )
A.2∶1∶1 B.1∶1∶1
C.4∶2∶1 D.4∶4∶1
解析:A [—OH、—COOH均能与Na反应产生H2,故1 mol A消耗2 mol Na,而NaOH、NaHCO3均只能与-COOH反应,且1 mol A消耗1 mol NaOH或1 mol NaHCO3,故选A。]
7.下图是分离乙酸乙酯、乙酸和乙醇混合物的实验操作流程图。
在上述实验过程中,所涉及的三次分离操作分别是( )
A.①蒸馏 ②过滤 ③分液
B.①分液 ②蒸馏 ③蒸馏
C.①蒸馏 ②分液 ③分液
D.①分液 ②蒸馏 ③结晶、过滤
解析:B [乙酸乙酯在饱和碳酸钠溶液中溶解度很小,而乙酸和乙醇易溶于水,所以第一步用分液的方法分离;然后得到的A中含有乙酸钠和乙醇,由于乙酸钠的沸点高,故第二步用蒸馏的方法分离出乙醇;第三步,加硫酸将乙酸钠转变为乙酸,再蒸馏得到乙酸。]
二、不定项选择题
8.可用来鉴别己烯、甲苯、乙酸乙酯、乙醇的一组试剂是(已知:甲苯密度比水小,能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使酸性高锰酸钾溶液紫色褪去)( )
A.溴水、氯化铁溶液
B.溴水、酸性高锰酸钾溶液
C.溴水、碳酸钠溶液
D.氯化铁溶液、酸性高锰酸钾溶液
解析:B [溴水与己烯混合因发生加成反应而褪色,乙醇和溴水互溶,甲苯和乙酸乙酯都是有机溶剂,并且密度都比水小,用溴水区分不开,但可用酸性高锰酸钾溶液加以区分,故A、C项错误,B项正确;己烯和甲苯与氯化铁溶液都不反应,遇到酸性高锰酸钾溶液都因发生氧化反应而使其褪色,D项错误。]
9.枸橼酸乙胺嗪可用于驱除肠道虫病,其结构简式为,下列物质中不能与枸橼酸乙胺嗪反应的是( )
A.乙酸 B.碳酸钠溶液
C.氢氧化钠 D.硫酸氢钠溶液
解析:D [枸橼酸乙胺嗪中含有-COOH,能与碳酸钠、氢氧化钠发生反应,含有-OH、能与乙酸反应,D符合题意。]
10.1丁醇和乙酸在浓硫酸作用下,通过酯化反应制得乙酸丁酯,反应温度为115~125 ℃,反应装置如图,下列对该实验的描述错误的是( )
A.用水浴加热
B.长玻璃管起冷凝回流作用
C.提纯乙酸丁酯需要经过水、氢氧化钠溶液洗涤
D.加入过量乙酸可以提高1丁醇的转化率
解析:AC [该酯化反应需要的温度为115~125 ℃,水浴的最高温度为100 ℃,A项错误;长导管可以起到冷凝回流酸和醇的作用,B项正确;乙酸丁酯在氢氧化钠溶液中容易发生水解,C项错误;在可逆反应中,增加一种反应物的用量可以提高另一种反应物的转化率,D项正确。]
三、非选择题
11.分子式为C2H6O的有机化合物A具有如下性质:
①A+Na―→慢慢产生气泡;
②A+CH3COOH有香味的物质。
(1)根据上述信息,对该化合物可作出的判断是 ________ (填字母)。
A.一定含有-OH
B.一定含有-COOH
C.有机化合物A为乙醇
D.有机化合物A为乙酸
(2)含A的体积分数为75%的水溶液可以作 ________ 。
(3)A与金属钠反应的化学方程式为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)化合物A和CH3COOH反应生成的有香味的物质的结构简式为
________________________________________________________________________。
解析:(1)根据A的分子式及A的化学性质推知A为乙醇。
(2)体积分数为75%的乙醇溶液在医疗上用作消毒剂。
(4)乙醇和CH3COOH能发生酯化反应生成乙酸乙酯。
答案:(1)AC (2)消毒剂
(3)2CH3CH2OH+2Na―→2CH3CH2ONa+H2↑
(4)CH3COOCH2CH3
12.查阅资料可知以下数据( )
物质
乙醇
乙酸
乙酸乙酯
浓硫酸
沸点/℃
78.5
117.9
77.2
338.0
某学生在实验室制取乙酸乙酯的主要步骤如下:
①在30 mL大试管A中按体积比1∶4∶4配制浓硫酸、乙醇和乙酸的混合溶液。
②按如图1所示连接好装置(装置气密性良好),用小火均匀地加热装有混合溶液的大试管A 5~10 min。
图1
③待试管B收集到一定量的产物后停止加热,撤去试管B并用力振荡,然后静置分层。
④分离出乙酸乙酯层,洗涤、干燥。
请根据题目要求回答下列问题:
(1)配制①中混合溶液的主要操作步骤为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________;
写出制取乙酸乙酯的化学方程式:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)步骤②中需要小火均匀加热,其主要理由是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)指出步骤③所观察到的现象:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________;
分离出乙酸乙酯后,为了干燥乙酸乙酯可选用的干燥剂为 ________ (填序号)。
A.P2O5 B.无水Na2SO4
C.碱石灰 D.NaOH固体
(4)某化学课外小组设计了如图2所示的制取乙酸乙酯的装置(图中的铁架台、铁夹、加热装置已略去),与图1装置相比,此装置的主要优点有
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
图2
解析:(1)配制乙醇、浓硫酸、乙酸混合溶液时,各试剂加入试管的顺序为乙醇→浓硫酸→乙酸。将浓硫酸加入乙醇中,边加边振荡是为了防止混合时产生的热量不能散出导致液体飞溅造成事故;将乙醇与浓硫酸的混合液冷却后再与乙酸混合,是为了防止乙酸的挥发造成原料损失。(2)根据各物质的沸点数据可知,乙酸(117.9 ℃)、乙醇(78.5 ℃)的沸点都比较低,且与乙酸乙酯的沸点(77.2 ℃)比较接近,若用大火加热,反应物容易随生成物(乙酸乙酯)一起蒸发出来,导致原料大量损失;同时温度太高,可能发生其他副反应。
答案:(1)在30 mL的大试管A中注入4 mL乙醇,缓慢加入1 mL的浓硫酸,边加边振荡试管,待冷却至室温时,再加入4 mL乙酸并摇匀 CH3COOH+CH3CH2OH
CH3COOCH2CH3+H2O
(2)一方面,用大火加热,反应物容易随生成物(乙酸乙酯)一起蒸发出来,导致原料大量损失;另一方面,温度太高,可能发生其他副反应
(3)试管B中的液体分成上下两层,上层为无色油状液体(可以闻到芳香气味),下层液体呈(浅)红色,振荡后下层液体的红色变浅 B
(4)①增加了温度计,便于控制发生装置中反应液的温度,减少副产物的产生;②增加了分液漏斗,有利于及时补充反应混合液,以提高乙酸乙酯的产量;③增加了冷凝装置,有利于收集产物乙酸乙酯
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