高中化学专题3第二单元食品中的第2课时乙酸学案苏教版必修22.docx
- 文档编号:26558205
- 上传时间:2023-06-20
- 格式:DOCX
- 页数:23
- 大小:213.50KB
高中化学专题3第二单元食品中的第2课时乙酸学案苏教版必修22.docx
《高中化学专题3第二单元食品中的第2课时乙酸学案苏教版必修22.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《高中化学专题3第二单元食品中的第2课时乙酸学案苏教版必修22.docx(23页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
高中化学专题3第二单元食品中的第2课时乙酸学案苏教版必修22
学习资料专题
第2课时 乙 酸
一、乙酸的组成、结构、物理性质与酸性
1.乙酸的分子结构
2.官能团
(1)概念:
反映一类有机化合物共同特性的基团。
(2)常见官能团
有机物
CH3COOH
C2H5OH
CH3CHO
CH2===CH2
官能团
—COOH
—OH
—CHO
—NO2
3.乙酸的物理性质
(1)乙酸俗称醋酸,是一种有强烈刺激性气味的无色液体,易溶于水和乙醇。
(2)熔点:
16.6℃,温度低于熔点时,乙酸凝结成晶体,所以纯净的乙酸又称冰醋酸。
4.乙酸的酸性
(1)乙酸是一元弱酸,具有酸的通性,写出乙酸与下列物质反应的离子方程式:
①Na:
2Na+2CH3COOH===2CH3COO-+2Na++H2↑。
②NaOH:
CH3COOH+OH-===CH3COO-+H2O。
③Na2O:
2CH3COOH+Na2O===2CH3COO-+2Na++H2O。
④Na2CO3:
2CH3COOH+CO
===2CH3COO-+H2O+CO2↑。
(2)证明乙酸的酸性比碳酸强的方法
乙酸与碳酸、水和乙醇中羟基氢的活泼性比较
乙醇
水
碳酸
乙酸
羟基氢的活泼性
酸碱性
中性
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
例1
下列物质中不能用来区分乙酸、乙醇、苯的是( )
A.金属钠B.溴水
C.碳酸钠溶液D.紫色石蕊溶液
答案 B
解析 A项,钠与乙酸反应快于钠与乙醇的反应,苯不与Na反应,能区别;B项,溴水与乙醇、乙酸互溶,与苯萃取而使溴水层颜色变浅,不能区别;C项,Na2CO3溶液与乙酸放出CO2气体,与乙醇混溶,与苯分层,能区分;D项,紫色石蕊溶液与乙酸混合变红色,与乙醇混溶,与苯分层,能区分。
规律总结
鉴别乙醇和乙酸一般选用紫色石蕊溶液、NaHCO3溶液、Na2CO3溶液、氢氧化铜悬浊液,氧化铜粉末也能区别乙醇和乙酸。
乙酸能与氢氧化铜和氧化铜反应,而乙醇不能。
例2
苹果酸的结构简式为
。
下列说法正确的是( )
A.苹果酸中能发生酯化反应的官能团有2种
B.1mol苹果酸可与3molNaOH发生中和反应
C.1mol苹果酸与足量金属Na反应生成1molH2
D.HOOC—CH2—CH(OH)—COOH与苹果酸互为同分异构体
答案 A
解析 苹果酸分子中含有羟基和羧基两种官能团,都能发生酯化反应,A项正确;羟基不能与NaOH发生中和反应,故1mol苹果酸可与2molNaOH发生中和反应,B项错误;羟基和羧基均能与金属Na反应,故1mol苹果酸与足量金属钠反应生成1.5molH2,C项错误;苹果酸的结构简式可写为
或
,即二者为同一物质,D项错误。
规律总结——羟基、羧基个数与生成气体的定量关系
(1)Na可以和所有的羟基反应,且物质的量的关系为2Na~2—OH~H2。
(2)Na2CO3、NaHCO3和—COOH反应产生CO2,物质的量的关系为Na2CO3~2—COOH~CO2,NaHCO3~—COOH~CO2。
二、乙酸的酯化反应
1.实验探究
(1)实验现象:
饱和碳酸钠溶液的液面上有透明的不溶于水的油状液体产生,且能闻到香味。
(2)化学方程式:
。
2.酯化反应
(1)概念:
酸与醇作用生成酯和水的反应。
(2)反应机理:
酸脱羟基醇脱氢。
例3
将1mol乙醇(其中的羟基氧用18O标记)在浓硫酸存在并加热下与足量乙酸充分反应。
下列叙述不正确的是( )
A.生成的水分子中一定含有18O
B.生成的乙酸乙酯中含有18O
C.可能生成45g乙酸乙酯
D.不可能生成相对分子质量为88的乙酸乙酯
答案 A
解析 CH3CH218OH与CH3COOH发生酯化反应的原理为CH3CH218OH+CH3COOH
+H2O,因此生成的水中不含18O原子,乙酸乙酯中含有18O原子,生成乙酸乙酯的相对分子质量为90。
该反应为可逆反应,1molCH3CH218OH参加反应,生成酯的物质的量为0 思维启迪 酯化反应为可逆反应,酸脱羟基、醇脱氢,且反应物不可能完全转化为生成物。 例4 (2017·许昌高一检测)某学习小组在实验室制取乙酸乙酯的主要步骤如下: ①配制2mL浓硫酸、3mL乙醇(含18O)和2mL乙酸的混合溶液。 ②按如图连接好装置并加入混合液,用小火均匀加热3~5min。 ③待试管乙收集到一定量产物后停止加热,撤出试管乙用力振荡,然后静置待分层。 ④分离出乙酸乙酯,洗涤、干燥。 回答问题: (1)装置中球形干燥管,除起冷凝作用外,另一重要作用是________________。 (2)步骤②安装好实验装置,加入药品前还应检查________________。 (3)反应中浓硫酸的作用是________________;写出能表示18O位置的制取乙酸乙酯的化学方程式: ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)上述实验中饱和碳酸钠溶液的作用是________(填字母)。 a.中和乙酸并吸收乙醇 b.中和乙酸和乙醇 c.减少乙酸乙酯的溶解 d.加速酯的生成,提高其产率 (5)步骤③所观察到的现象是__________________________________________________ ________________________________________________________________________; 从试管乙中分离出乙酸乙酯的实验操作名称是___________________________________。 答案 (1)防止倒吸 (2)装置的气密性 (3)催化剂、吸水剂 CH3COOH+C2H518OH CH3CO18OC2H5+H2O (4)ac (5)试管乙中的液体分成上下两层,上层无色,下层为红色液体,振荡后下层液体的红色变浅 分液 解析 (1)干燥管一是起冷凝的作用,二是起防倒吸的作用,因为乙酸和乙醇易溶于碳酸钠溶液。 (2)因为产生蒸气,因此加药品前,要检验装置的气密性。 (3)酯化反应的实质是酸去羟基醇去氢,其反应方程式为CH3COOH+C2H OH CH3CO18OC2H5+H2O。 (4)乙酸乙酯中混有乙酸和乙醇,乙醇易溶于水,乙酸可以和碳酸钠反应,因此碳酸钠溶液的作用是除去乙酸、吸收乙醇、降低乙酸乙酯的溶解度,即选项a、c正确。 (5)乙酸乙酯是不溶于水的液体,且密度小于水,现象: 试管乙中出现液体分层,上层无色,下层为红色液体,振荡后下层液体的红色变浅;采用分液的方法进行分离。 规律小结 乙酸与乙醇的酯化反应是可逆反应,反应限度较小。 由于乙酸乙酯的沸点比乙酸、乙醇都低,因此从反应物中不断蒸出乙酯乙酯,可提高其产率;使用过量的乙醇,可提高乙酸转化为乙酯乙酯的转化率。 1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)乙酸的官能团是羟基( ) (2)可用紫色石蕊溶液鉴别乙醇和乙酸( ) (3)乙酸是一种常见的弱酸,不能用来除去锅垢(以CaCO3为主)( ) (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NaOH溶液除去混在乙酸乙酯中的乙酸或乙醇( ) (6)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( ) (7)饱和Na2CO3溶液可以鉴别乙酸、乙醇和乙酸乙酯三种液体( ) (8)乙醇和乙酸都能发生取代反应( ) 答案 (1)× (2)√ (3)× (4)× (5)× (6)× (7)√ (8)√ 2.如图是某种有机物的简易球棍模型,该有机物中只含有C、H、O三种元素。 下列有关于该有机物的说法中不正确的是( ) A.分子式是C3H6O2B.不能和NaOH溶液反应 C.能发生酯化反应D.能使紫色石蕊溶液变红 答案 B 解析 该有机物的结构简式为 ,能和NaOH溶液反应。 3.下列说法错误的是( ) A.乙醇和乙酸都是常用调味品的主要成分 B.乙醇和乙酸的沸点和熔点都比C2H6、C2H4的沸点和熔点高 C.乙醇能发生氧化反应而乙酸不能发生氧化反应 D.乙醇和乙酸之间能发生酯化反应,酯化反应是可逆的 答案 C 解析 酒的主要成分是乙醇,食醋的主要成分是乙酸,A项正确;乙醇、乙酸在常温下都是液体,而C2H6和C2H4在常温下为气体,B项正确;乙醇催化氧化制乙醛,乙醇和乙酸都能发生燃烧氧化生成CO2和H2O,C项错误;酯化反应是可逆反应,D项正确。 4.柠檬中含有大量的柠檬酸,因此被誉为“柠檬酸仓库”。 柠檬酸的结构简式为 ,则1mol柠檬酸分别与足量的金属钠和NaOH溶液反应,最多可消耗Na和NaOH的物质的量分别为( ) A.2mol、2molB.3mol、4mol C.4mol、3molD.4mol、4mol 答案 C 解析 由柠檬酸的结构简式可知,1mol柠檬酸分子中含有1mol羟基和3mol羧基,羟基和羧基都能与金属钠发生反应,因此1mol柠檬酸最多消耗Na的物质的量为4mol;羧基能与NaOH溶液反应,而羟基不能和NaOH溶液反应,故消耗NaOH的物质的量最多为3mol,C项正确。 5.我国本土药学家屠呦呦因为发现青蒿素而获得2015年的诺贝尔生理学或医学奖。 已知二羟甲戊酸( )是生物合成青蒿素的原料之一,下列关于二羟甲戊酸的说法正确的是( ) A.与乙醇发生酯化反应生成产物的分子式为C8H18O4 B.能发生加成反应,不能发生取代反应 C.在铜催化下可以与氧气发生反应 D.标准状况下1mol该有机物可以与足量金属钠反应产生22.4LH2 答案 C 解析 A项,二羟甲戊酸结构中含一个—COOH,与乙醇发生酯化反应生成物中有一个酯基,其分子式为C8H16O4,错误;B项,不能发生加成反应,能发生取代反应,错误;C项,该物质含—CH2OH,在铜催化下能与氧气发生反应,正确;D项,1mol该有机物与足量金属钠反应可生成1.5mol氢气,错误。 6.下面是甲、乙、丙三位同学制取乙酸乙酯的过程。 (1)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,该反应的化学方程式为________________________________________________________。 (2)甲、乙、丙三位同学分别设计了如下图所示三套实验装置,若从甲、乙两位同学设计的装置中选择一套作为实验室制取乙酸乙酯的装置,选择的装置应是________(填“甲”或“乙”)。 丙同学将甲装置中的玻璃管改成了球形干燥管,除了起冷凝作用外,另一重要作用是________________________________________________________________________。 (3)甲、乙、丙三位同学按如下步骤实验: A.按所选择的装置组装仪器,在试管①中先加入3mL95%的乙醇,再加入2mL浓硫酸,最后在摇动下缓缓加入2mL冰醋酸充分摇匀。 B.将试管固定在铁架台上。 C.在试管②中加入5mL饱和Na2CO3溶液。 D.用酒精灯对试管①加热。 E.当观察到试管②中有明显现象时停止实验。 请回答: 步骤A组装好实验装置,加入样品前必需进行的操作是________________________,试管②中观察到的现象是____________________________,试管②中饱和Na2CO3溶液的作用是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案 (1)CH3CH2OH+CH3COOH CH3COOC2H5+H2O (2)乙 防止倒吸 (3)检查装置的气密性 液体分为两层 溶解乙醇,中和乙酸,降低乙酸乙酯的溶解度 解析 反应过程产生的蒸气中含有乙酸、乙醇、乙酸乙酯和水,其中乙酸、乙醇都易溶于水,所以应该做到防止倒吸。 蒸气进入到饱和碳酸钠溶液中,上层即是乙酸乙酯,下层是水层,溶解了乙酸钠、乙醇、碳酸钠等物质。 [对点训练] 题组一 乙酸的结构与酸性 1.(2017·佛山一中高一段考)乙酸是生活中常见的一种有机物,下列关于乙酸的说法中正确的是( ) A.乙酸的官能团为—OH B.乙酸的酸性比碳酸弱 C.乙酸能够与金属钠反应产生氢气 D.乙酸能使紫色的石蕊溶液变蓝 答案 C 解析 乙酸的官能团为—COOH,A错误;乙酸的酸性比碳酸强,B错误;乙酸具有酸的通性,与钠反应产生氢气,C正确;乙酸能使紫色石蕊溶液变红,D错误。 2.(2018·启东中学检测)下列关于乙酸的说法中不正确的是( ) A.乙酸易溶于水和乙醇 B.无水乙酸又称冰醋酸,它是纯净物 C.乙酸是一种重要的有机酸,是有强烈刺激性气味的液体 D.乙酸分子中有四个氢原子,所以不是一元酸 答案 D 解析 乙酸是具有刺激性气味的液体;尽管乙酸分子中含有4个氢原子,但在水中只有羧基上的氢原子能发生部分电离: CH3COOHCH3COO-+H+,因此乙酸是一元酸。 3.如图是某有机物分子的比例模型,黑色的是碳原子,白色的是氢原子,灰色的是氧原子。 该物质不具有的性质是( ) A.能与氢氧化钠反应 B.能与稀硫酸反应 C.能发生酯化反应 D.能使紫色石蕊溶液变红 答案 B 解析 乙酸(CH3COOH)显酸性,能使紫色石蕊溶液变成红色,能与NaOH反应,能发生酯化反应,但与稀硫酸不反应。 4.(2018·广州高一检测)酒精和醋酸是生活里的常用品,下列方法不能将二者鉴别开的是( ) A.闻气味 B.分别用来浸泡水壶中的水垢看是否溶解 C.分别滴加NaOH溶液 D.分别滴加紫色石蕊溶液 答案 C 解析 A项,酒精和醋酸气味不同,可用闻气味的方法鉴别;B项,水垢的成分含CaCO3,与醋酸反应放出CO2,但不与酒精反应,可鉴别;C项,酒精和NaOH溶液不反应,醋酸和NaOH溶液反应,但无明显现象,不能鉴别;D项,醋酸能使紫色石蕊溶液变红,但酒精不能,可鉴别。 5.若将 转化为 ,可使用的试剂是( ) A.NaB.NaOH C.Na2CO3D.NaHCO3 答案 A 解析 —COOH和—OH均可与Na发生置换反应,可实现转化;—OH与NaOH、Na2CO3、NaHCO3均不反应。 6.有机物M的结构简式为 ,下列有关M性质的叙述中错误的是( ) A.M与金属钠完全反应时,二者物质的量之比为1∶2 B.M与碳酸氢钠完全反应时,二者物质的量之比为1∶1 C.M与氢氧化钠完全反应时,二者物质的量之比为1∶2 D.M既能与乙酸反应,又能与乙醇反应 答案 C 解析 1molM与Na完全反应时—COOH、—OH各消耗1molNa,A项正确;1molM中只有—COOH与1molNaHCO3反应,故B项正确;1mol—COOH消耗1molOH-,—OH不与OH-反应,C项错误;M中既含有—COOH,又含有—OH,所以既能与乙酸反应,又能与乙醇反应,D项正确。 题组二 酯化反应及其实验 7.(2017·武威六中期末)实验室采用如图所示装置制备乙酸乙酯,实验结束后,取下盛有饱和碳酸钠溶液的试管,再沿该试管内壁缓缓加入紫色石蕊溶液1毫升,发现紫色石蕊溶液存在于饱和碳酸钠溶液层与乙酸乙酯层之间(整个过程不振荡试管),下列有关该实验的描述,不正确的是( ) A.制备的乙酸乙酯中混有乙酸和乙醇杂质 B.该实验中浓硫酸的作用是催化剂和吸水剂 C.饱和碳酸钠溶液的主要作用是降低乙酸乙酯的溶解度及吸收乙醇、中和乙酸 D.石蕊层为三层环,由上而下是蓝、紫、红 答案 D 解析 A项,因为乙醇、乙酸都易挥发,所以制备的乙酸乙酯中含有乙醇和乙酸杂质,正确;B项,制备乙酸乙酯的实验中,浓硫酸的作用是催化剂和吸水剂,正确;C项,乙酸乙酯在饱和碳酸钠溶液中的溶解度小于在水中的溶解度,同时碳酸钠溶液可以吸收乙醇、中和乙酸,正确;D项,紫色石蕊处于中间位置,乙酸乙酯中混有的乙酸使石蕊变红色,所以上层为红色,中间为紫色,碳酸钠溶液呈碱性,所以下层为蓝色,不正确。 8.(2017·海口龙华区校级期末)羧酸和醇反应生成酯的相对分子质量为90,该反应的反应物是( ) ① 和CH3CH2OH ② 和CH3CH2—18OH ③ 和CH3CH2—18OH ④ 和CH3CH2OH A.①②B.③④ C.②④D.②③ 答案 C 解析 和CH3CH2OH反应后生成 ,相对分子质量为88,①不符合; 和CH3CH2—18OH反应后生成 ,相对分子质量为90,②符合; 和CH3CH2—18OH反应后生成 ,相对分子质量为92,③不符合; 和CH3CH2OH反应后生成 ,相对分子质量为90,④符合。 9.已知某药物具有抗痉挛作用,制备该药物其中一步反应为 Ac 下列说法不正确的是( ) A.a中参加反应的官能团是羧基 B.生活中b可作燃料和溶剂 C.c极易溶于水 D.该反应类型为取代反应 答案 C 解析 由a、c的结构简式可知a含有羧基,c含有酯基,a、b发生酯化反应生成c,b为乙醇。 a与b反应生成c含有酯基,则a中参加反应的官能团是羧基,A项正确;b为乙醇,可作燃料和溶剂,B项正确;c含有酯基,不溶于水,C项错误;反应类型为酯化反应,也为取代反应,D项正确。 题组三 多官能团性质的判断 10.(2017·天津和平区高一下期中)某有机物M的结构简式为CH3CH===CHCH2COOH,下列有关说法正确的是( ) A.能与乙醇发生酯化反应 B.不能使酸性高锰酸钾溶液褪色 C.能与溴的四氯化碳溶液发生取代反应 D.1molM与足量Na完全反应能生成1molH2 答案 A 解析 有机物分子中含有羧基,能与乙醇发生酯化反应,A正确;有机物分子中含有碳碳双键,能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使高锰酸钾溶液褪色,B错误;有机物分子中含有碳碳双键,能与溴的四氯化碳溶液发生加成反应,C错误;1molM与足量Na完全反应能生成0.5molH2,D错误。 11.(2018·广州高一检测)巴豆酸的结构简式为CH3—CH===CH—COOH。 现有如下试剂: ①氯化氢、②溴水、③纯碱溶液、④乙醇、⑤酸性高锰酸钾溶液,试根据巴豆酸的结构特点,判断在一定条件下,能与巴豆酸反应的物质是( ) A.只有②④⑤B.只有①③④ C.只有①②③⑤D.①②③④⑤ 答案 D 解析 巴豆酸中含有碳碳双键和羧基,碳碳双键能和HCl、溴水发生加成反应,碳碳双键能被酸性高锰酸钾溶液氧化,羧基能和纯碱、乙醇发生反应,故选项D正确。 12.分枝酸可用于生化研究。 其结构简式如图。 下列关于分枝酸的叙述正确的是( ) A.分子中含有2种官能团 B.可与乙醇、乙酸反应,且反应类型相同 C.1mol分枝酸最多可与3molNaOH发生中和反应 D.可使溴的四氯化碳溶液、酸性高锰酸钾溶液褪色,且原理相同 答案 B 解析 A项,分子中含有羧基、碳碳双键、羟基、醚键共4种官能团,错误;B项,分枝酸分子中含有的羧基、羟基可分别与乙醇、乙酸发生酯化反应,正确;C项,只有羧基可与NaOH反应,故1mol分枝酸最多可与2molNaOH发生中和反应,错误;D项,使溴的四氯化碳溶液褪色是因为碳碳双键与Br2发生了加成反应,使酸性高锰酸钾溶液褪色是因为发生了氧化反应,错误。 [综合强化] 13.分子式为C2H4O2的有机化合物A具有如下性质: ①A+Na―→迅速产生气泡; ②A+CH3CH2OH 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—OHB.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)A与金属钠反应的化学方程式为___________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)化合物A和CH3CH2OH反应生成的有香味的物质的结构简式为________________________________________________________________________。 (4)有机化合物B分子式为C2H4O3,与Na反应迅速产生H2,且1molB与足量Na反应放出1molH2,则B的结构简式为__________________________________________________。 答案 (1)BD (2)2CH3COOH+2Na―→2CH3COONa+H2↑ (3)CH3COOCH2CH3 (4)HO—CH2—COOH 解析 (1)根据A的分子式及A的化学性质推知A为乙酸。 (3)乙醇和CH3COOH发生酯化反应生成乙酸乙酯。 (4)与Na反应迅速,则含有—COOH,且产生的H2与消耗B的物质的量之比为1∶1,根据分子式,则必含—OH,B的结构简式为HOCH2COOH。 14.烃A的产量能衡量一个国家石油化工发展水平,F的碳原子数为D的两倍,以A为原料合成F,其合成路线如图所示: (1)写出决定B、D性质的重要原子团的名称: B________、D________。 (2)A的结构式为____________。 (3)写出下列反应的化学方程式并注明反应类型: ①________________________________________________________________________, 反应类型: __________; ②________________________________________________________________________, 反应类型: __________。 (4)实验室怎样区分B和D? ___________________________________________________。 (5)除去F中少量B和D的最好试剂是________(填字母)。 A.饱和碳酸钠溶液B.氢氧化钠溶液 C.苯D.水 答案 (1)羟基 羧基 (2) (3)①2CH3CH2OH+O2 2CH3CHO+2H2O 氧化反应 ②CH3COOH+CH3
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 高中化学 专题 第二 单元 食品 中的 课时 乙酸 学案苏教版 必修 22