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乙酸知识点以及课堂练习
食品中的有机化合物-乙酸
一、乙酸的物理性质
乙酸俗称醋酸,食醋的主要成分就是乙酸;
无色刺激性气味液体,熔点16.6℃,低于16.6℃时就凝结成冰状晶体,所以无水乙酸又称冰醋酸。
乙酸易溶于水和酒精。
二、乙酸的结构
分子式:
C2H4O2结构式:
结构简式:
CH3COOH
官能团是羧基:
—COOH
三、化学性质
1.乙酸的酸性
乙酸是一元弱酸,酸性比碳酸强,具有酸的通性。
(1)使紫色石蕊试液变红
(2)与活泼金属反应
Mg+2CH3COOH
(CH3COO)2Mg+H2↑
(3)与金属氧化物反应
Na2O+2CH3COOH
2CH3COONa+H2O
(4)与碱反应
NaOH+CH3COOH
CH3COONa+H2O
Cu(OH)2+2CH3COOH
(CH3COO)2Cu+2H2O
(5)与部分盐反应(利用乙酸的酸性,可以用乙酸来除去水垢(主要成分是CaCO3)):
2CH3COOH+CaCO3
(CH3COO)2Ca+H2O+CO2
启发:
由于乙酸为弱酸但酸性比碳酸强,所以乙酸钠的性质为碱性,乙酸可以制得碳酸
羟基上氢原子的活动性比较
名称
乙醇
水
乙酸
结构简式
C2H5OH
H—OH
CH3COOH
性质对比
能与钠反应,但不
能与氢氧化钠反应
能与钠反应,且反应剧烈
能与钠反应,也能
与氢氧化钠反应
没有酸性
没有酸性
有弱酸性,比碳
酸酸性强,能使
指示剂变色
结论
羟基上氢原子的活动性依次增大
结论:
羟基氢原子活泼性顺序为:
乙酸>碳酸>水>乙醇。
2.酯化反应
(1)概念:
醇和酸起作用,生成酯和水的反应叫做酯化反应。
装置特点及实验现象:
A、受热的试管与桌面成45°角。
导气管比一般的导气管要长一些,且导气管口位于饱和碳酸钠溶液的液面上方。
B、加热后,在受热的试管中产生了蒸气,有一部分冷凝回流了下来,一部分从导气管导出,从导气管滴出的无色液体位于饱和碳酸钠溶液的上方。
C、实验结束,先撤导管,后撤酒精灯。
D、收集到的产物是无色液体,经过振荡后,酚酞的红色变浅,液面上仍有一薄层无色透明的油状液体,并可闻到一种香味。
(2)反应原理:
乙酸与乙醇反应的主要产物乙酸乙酯是一种无色、有香味、密度比水的小、不溶于水的油状液体。
(3)酯化反应的特点:
A、酯化反应在常温下进行得很慢,为使反应加快,使用了催化剂和加热的条件。
B、酯化反应是可逆反应,因此可以通过减少产物的浓度来促使反应向正方向进行。
C、酯化反应也是取代反应,反应的实质是乙醇的羟基脱氢,乙酸脱羟基。
(4)实验注意事项:
A、向试管内加入化学试剂的顺序:
乙醇
浓硫酸
乙酸,注意不能先加浓硫酸,防止液体飞溅。
B、浓硫酸的作用:
催化剂:
提高反应速率;吸水性:
该反应是可逆反应,加浓硫酸可促进反应向生成乙酸乙酯的反应方向进行。
C、加热的目的:
提高反应速率;使生成的乙酸乙酯挥发,有利收集及提高乙醇、乙酸的转化率。
D、饱和碳酸钠溶液的作用:
中和挥发出来的乙酸,生成醋酸钠(便于闻乙酸乙酯的气味);溶解挥发出来的乙醇;抑制乙酸乙酯在水中的溶解度,使乙酸乙酯与碳酸钠溶液分层,便于得到反应生成的酯。
E、导管的作用是导气、冷凝;不能将导管插到液面以下,目的是防止发生倒吸。
3.水解反应
(1)在酸中的反应方程式:
(2)在碱中的反应方程式:
四、乙酸的用途
醋是日常生活中饮食烹调的常用调味品,从医学保健角度来看,食醋还是保持身体健康的灵丹妙药。
在工业上醋酸更是一种重要的有机化工原料,用途极为广泛。
【典型例题】
例1.下列物质中可用来鉴别乙酸、乙醇、苯的是()
A.金属钠B.溴水C.碳酸钠溶液D.紫色石蕊试液
答案:
C
解析:
碳酸钠能与乙酸反应,故将碳酸钠溶液加入到乙酸中,有气泡产生;乙醇能与水以任意比混溶,将碳酸钠溶液加入乙醇中,不会出现分层;苯极难溶于水,将碳酸钠溶液加入苯中,出现液体分层现象。
例2.将等质量的铜片在酒精灯上加热后,分别插入下列溶液中,放置片刻,铜片质量增加的是()
A.硝酸B.无水乙醇C.石灰水D.盐酸
答案:
C
解析:
铜片灼热后生成氧化铜,硝酸、盐酸能使氧化铜溶解,铜片的质量减少;乙醇可实现氧化铜到铜的转变:
C2H5OH+CuO
CH3CHO+Cu+H2O,铜片的质量不变;石灰水不与氧化铜反应,铜片质量增加。
例3.某有机物分子式是C3H4O2,它的水溶液显酸性,即能跟碳酸钠溶液反应,能使溴水褪色。
写出这种有机物的结构简式。
答案:
CH2=CHCOOH
解析:
分子中含有两个氧原子,水溶液呈酸性,能跟碳酸钠溶液反应,应属于羧酸。
从分子中氢原子数看,烃基不饱和,使溴水褪色发生的是加成反应。
可判断分子中含有不饱和碳碳键和羧基。
例4.实验室合成乙酸乙酯的步骤如下:
在圆底烧瓶内加入乙醇、浓硫酸和乙酸,瓶口竖直安装通有冷却水的冷凝管(使反应混合物的蒸气冷凝为液体流回烧瓶内),加热回流一段时间后换成蒸馏装置进行蒸馏,得到含有乙醇、乙酸和水的乙酸乙酯粗产品。
请回答下列问题:
(1)在烧瓶中除了加入乙醇、浓硫酸和乙酸外,还应放入________,目的是__________。
(2)反应中加入过量的乙醇,目的是______________。
(3)如果将上述实验步骤改为在蒸馏烧瓶内先加入乙醇和浓硫酸,然后通过分液漏斗边滴加醋酸,边加热蒸馏。
这样操作可以提高酯的产率,其原因是_______________________。
(4)现拟分离含乙酸、乙醇和水的乙酸乙酯粗产品,下图是分离操作步骤流程图。
请在图中圆括号内填入适当的试剂,在方括号内填入适当的分离方法。
试剂a是___________,试剂b是___________;分离方法①是_____________,分离方法②是______________,分离方法③是_______________。
(5)在得到的A中加入无水碳酸钠粉末,振荡,目的是________________________。
答案:
(1)碎瓷片,防止爆沸。
(2)提高乙酸的转化率。
(3)及时地蒸出生成物,有利于酯化反应向生成酯的方向进行。
(4)饱和碳酸钠溶液,硫酸;分液,蒸馏,蒸馏。
(5)除去乙酸乙酯中的水份。
【模拟试题】
一.选择题。
1.下列物质能导电的是()
A.冰醋酸B.乙醇C.乙酸溶液D.乙酸乙酯
2.区分酒精和醋酸的方法是()
A.品尝一下味道B.观察它们的颜色
C.用紫色石蕊试液D.测试溶于水的情况
3.下列物质在水中不出现分层的是()
A.溴苯B.乙酸C.乙醇D.四氯化碳
4.下列是有关生活中对醋酸的应用,其中主要利用了醋酸酸性的是()
A.醋酸溶液可一定程度上治疗手足癣
B.熏醋可一定程度上防止流行性感冒
C.醋可以除去水壶上的水垢
D.用醋烹饪鱼,除去鱼的腥味
5.可以说明CH3COOH是弱酸的事实是()
A.CH3COOH与水能以任意比互溶
B.CH3COOH能与Na2CO3溶液反应,产生CO2气体
C.1mol/L的CH3COONa溶液的pH约为9
D.1mol/L的CH3COOH水溶液能使紫色石蕊试液变红
6.分离乙醇和乙酸的方法最好的是()
A.分液漏斗分液B.加入碳酸钠饱和溶液,通过分液分离
C.加热蒸馏D.加入氢氧化钠后,蒸出乙醛,再加浓硫酸蒸出乙酸
7.某中性有机物在酸性条件下可以水解生成分子量相同的A和B,A是中性物质,B可以和Na2CO3溶液反应放出气体,该有机物是()
A.CH3COOC3H7B.CH3COOC2H5C.CH3COONaD.CH3CH2Br
8.下列事实能说明碳酸的酸性比乙酸弱的是()
A.乙酸能发生酯化反应,而碳酸不能
B.碳酸和乙酸都能与碱反应,产物都是弱碱性的盐
C.乙酸能使紫色石蕊试液变红,而碳酸不能
D.醋酸可用于清除水垢
9.在酯化反应的实验中,为什么要加冰醋酸和无水乙醇()
A.这样就不需要加浓硫酸B.促使反应向生成酯的方向进行
C.减少副产物D.提高乙酸和乙醇的转化率
10.在乙酸和乙醇的酯化反应中,浓硫酸是()
A.催化剂B.氧化剂C.干燥剂D.催化剂和吸水剂
11.将1mol有机物水解后得2molC2H6O和1molC2H2O4,该有机物是()
A.CH3COOCH2CH2COOCH3B.C2H5OOCCOOC2H5
C.CH3COOCH2COOC2H5D.CH3COOCH2COOH
二.填空题。
1.写出下列反应的离子方程式:
①乙酸与NaOH溶液反应:
②乙酸与氨水反应:
③将锌粒投入到乙酸溶液中:
④用乙酸除去水垢:
2.实验室用如图装置制取乙酸乙酯。
⑴在大试管中配制一定比例的乙醇、乙酸和浓H2SO4的混合液的方法是_________。
⑵加热前,大试管中加入几粒碎瓷片的作用是__________________,导气管不能插入Na2CO3溶液中是为了___________________。
⑶浓H2SO4的作用是:
①_____________,②_____________。
⑷饱和Na2CO3溶液的作用是__________________________。
⑸实验室生成的乙酸乙酯,其密度比水_____(填“大”或“小”),有_________味。
【试题答案】
一.选择题。
1.C2.C3.BC4.C5.C6.D
7.A8.CD9.BD10.D11.B
二.填空题。
1.
(1)OH-+CH3COOH
CH3COO-+H2O
(2)NH3·H2O+CH3COOH
CH3COO-+NH4++H2O
(3)Zn+2CH3COOH
2CH3COO-+Zn2++H2↑
(4)2CH3COOH+CaCO3
2CH3COO-+Ca2++H2O+CO2↑
2.
(1)乙醇
浓硫酸
乙酸,注意不能先加浓硫酸,防止液体飞溅。
(2)防暴沸,防倒吸
(3)催化剂,吸水剂(脱水剂)
(4)中和挥发出来的乙酸,生成醋酸钠(便于闻乙酸乙酯的气味);溶解挥发出来的乙醇;抑制乙酸乙酯在水中的溶解度,使乙酸乙酯与碳酸钠溶液分层,便于得到反应生成的酯。
(5)小,香
官能团的概念
酯和油脂
(一)酯和油脂
1.酯
(1)概念:
酸与醇通过酯化反应生成的有机物。
强调:
①酯中只含有C、H、O三种元素。
②酯结构的重要特征是含有
,这可以看作其官能团,酯的结构通式可表示为RCOOR’。
(2)存在、物理性质及用途
存在:
酯类广泛存在于自然界中,植物的果实特别是水果及花草中含量较多。
另外粮食酒中含有少量的酯。
物理性质:
低级酯是具有芳香气味的液体,密度比水小,难溶于水,易溶于酒精、乙醚等有机溶剂。
用途:
生活中常用作制备饮料和糖果的水果香料。
也可以用作溶剂。
(3)化学性质——酯的水解
乙酸乙酯的水解
①实验步骤、现象、结论
实验步骤见教材P81“活动探究”,内容是乙酸乙酯分别在中性、酸性、碱性条件下与水(水浴加热)是否反应。
现象:
(酯的气味)在水中不消失;在酸中减小、不消失;在碱中逐渐消失。
结论:
(是否水解)在水中不水解;在酸中水解且可逆;在碱中完全水解。
反应的化学方程式为:
要特别注意酯水解的断键位置:
,也就是说,酯化反应发生时,形成哪个键,水解就断哪个键。
此反应属于可逆反应,且属于取代反应类型。
②实验注意
a.乙酸乙酯的水解情况在不同条件下的比较时,为了得到真实的现象和可靠的结论,要求三支试管里药品的用量、加热的形式、时间等都要相同。
b.实验中的无机酸最好是稀硫酸,若用浓硫酸,则浓硫酸吸水,不利于水解反应;若用盐酸或硝酸,则易挥发。
c.由于乙酸乙酯的沸点是77.8℃,为防止其大量挥发,所以采用水浴的方式加热。
d.注意加热的时间适量,不宜太短或太久。
思考:
在酯的水解反应和酯化反应中,都使用了硫酸作催化剂,试分析说明二者有何不同?
(解答:
酯化反应使用的是浓硫酸,做催化剂和吸水剂;酯的水解反应中,用稀硫酸,做催化剂。
)
2.油脂
(1)组成:
油脂属于酯类,是由高级脂肪酸和甘油生成的,叫做高级脂肪酸甘油酯。
高级脂肪酸是指分子的烃基里含有较多碳原子的脂肪酸,高级脂肪酸又分为饱和与不饱和两种,常见的硬脂酸和软脂酸属于饱和高级脂肪酸;而亚油酸则属于不饱和高级脂肪酸,其分子中含有2个碳碳双键。
甘油是丙三醇的俗名,其结构简式为:
CH2OHCHOHCH2OH。
油脂的结构通式可表示为:
其中,R1、R2、R3可以相同也可以不同。
(2)存在:
油脂是一类特殊的酯,常见油脂包括油和脂肪。
从物质状态上分,呈液体的叫油,呈固态的叫脂肪。
因此说,油脂是一类重要的营养物质,广泛存在。
(3)油脂的性质和用途
①物理性质:
油脂的密度比水小,难溶于水,易溶于汽油、苯等有机溶剂。
②化学性质
油脂的水解:
a.酸性条件下生成高级脂肪酸和甘油。
b.碱性条件下生成高级脂肪酸盐和甘油,此反应也称为皂化反应,工业上用此反应制取肥皂。
c.在人体中酶的作用下,油脂水解为高级脂肪酸和甘油,被肠壁所吸收,同时提供人体活动所需要的能量。
③用途:
油脂在体内完全氧化,释放的能量是糖类、蛋白质的2倍,因此是重要的供能物质。
人体中的脂肪还是维持生命活动的一种备用能源,可以保持体温和保护内脏器官,促进脂溶性维生素(如维生素A、D、E、K)在人体内的吸收。
另外,油脂也是重要的工业原料,如用于肥皂生产和油漆制造等。
(二)糖类
1.组成
糖类的组成元素为C、H、O,大多数通式为Cm(H2O)n,常见的糖有葡萄糖、蔗糖、淀粉等。
思考:
是否所有满足糖类的通式的物质均为糖?
是否所有的糖都有甜味?
(解答:
不是,像甲醛、乙酸满足糖的通式,但不是糖;不一定,如淀粉、纤维素没有甜味。
)
2.分类
3.葡萄糖
(1)存在葡萄、其他有甜味的水果里
(2)分子结构
分子式C6H12O6,结构简式CH2OH(CHOH)4CHO,官能团羟基和醛基。
思考:
预测葡萄糖可能的化学性质
(解答:
既具有醇的性质如:
与酸酯化,又具有醛的性质如:
被氢氧化铜加热氧化。
)
(3)化学性质——被新制的氢氧化铜氧化
药品:
NaOH溶液、硫酸铜溶液、葡萄糖溶液
操作:
在试管中加入少量稀的氢氧化钠溶液,再滴入几滴硫酸铜溶液,混匀后立即加入适量葡萄糖溶液,加热。
实验现象:
产生砖红色沉淀。
化学方程式:
CH2OH(CHOH)4CHO+2Cu(OH)2
CH2OH(CHOH)4COOH+Cu2O+2H2O
4.淀粉
(1)生成植物光合作用的产物。
(2)存在植物的种子和块根中。
(3)水解反应
(C6H10O5)n+nH2O→nC6H12O6
(淀粉)(葡萄糖)
阅读教材了解淀粉在人体内的消化过程
5.纤维素
(1)存在植物体
(2)人体内不含纤维素水解所需的酶,因此纤维素不能成为人的营养物质。
但纤维素能刺激肠道蠕动和分泌消化液,有助于食物的消化和排泄。
一单项填空题
1.下列对糖类叙述正确的是( )
A都可以溶于水 B 都含有C、H、O元素
C都符合通式Cn(H2O)mD都有甜味
2.下列物质易溶于水,在一定条件下又能与水反应的是( )
A.氯乙烷 B.葡萄糖 C.蔗糖 D.乙酸乙酯
3.葡萄糖在人体内发生的主要化学反应是
A加成反应B聚合反应C水解反应D氧化反应
4.光合作用使植物体内形成淀粉,若光合作用摄取了3摩尔二氧化碳,则生成淀粉的质量为( )
A 123克 B 81克 C90克 D 103克
5.下列关于纤维素的说法中,错误的是 ( )
A 纯纤维素是白色,无臭无味的物质
B 纤维素不溶于水,但可以溶于有机溶剂
C 纤维素可以作为工业制取酒精的原料
D 纤维素可以水解,水解产物为蔗糖
6.对于淀粉和纤维素两物质,下列说法中正确的是 ()
A.二者都能水解,且水解的最终产物相同
B.它们都属于糖类,而且分子组成相同,结构相同
C.二者含C、H、O三种元素的质量分数相同,且互为同分异构体
D.都可用(C6H10O5)n表示,但淀粉能发生银镜反应,而纤维素不能
7.把烧碱溶液和硫酸铜溶液混合后加入某病人的尿液,微热时如果观察到有红色沉淀,说明该尿液中含有 ( )
A 食醋 B 酒精 C 食盐 D 葡萄糖
8.下列反应不属于水解反应的是 ( )
A纤维素在硫酸作用下转化为葡萄糖
B.油脂在NaOH溶液作用下转化高级脂酸钠和甘油
C.葡萄糖在酒化酶作用下转化为乙醇
D.乙酸乙酯溶于烧碱溶液
9将蔗糖与稀硫酸长时间共煮后,向溶液中加入新制的氢氧化铜,加热未见砖红色沉淀生成。
其原因是()
A蔗糖没有水解B硫酸量不足C未加烧碱溶液中和硫酸 D氢氧化铜的量不足
10.酒厂用发酵法生产白酒时候,往往要加入适量的酸来控制酸度,发酵完成后要进行蒸馏得到白酒,为此最好选择 ( )
A 硝酸 B 硫酸 C 盐酸 D醋酸
11.向盛有蔗糖的烧杯中加入浓硫酸,蔗糖迅速变黑,膨胀,而且有刺激性气体产生,下列说法错误的是 ( )
A 生成的黑色物质可能是炭颗粒 B 该气体可能是SO2和CO2
C 可能发生了氧化还原反应 D 可能发生了水解反应
12 进行淀粉水解实验(包括验证水解产物及水解是否完全)除淀粉外,还使用下列试剂或其中一部分:
①碘水②银氨溶液③NaOH溶液④稀H2SO4⑤PH试纸,使用上述物品顺序依次为()
A.①②③④B.④①②③C.④①③②D.④①③②⑤
13现有10种有机物,分别为:
A、乙烯 B、苯 C、甲烷D、乙醇、E乙酸乙酯 F、乙酸 G、苯磺酸H、纤维素 I、葡萄糖 J、蔗糖
(1)能发生银镜反应的有
(2)能发生水解反应的有
(3)能溶于水的有
(4)与水混合能分层,而且是上层的液体物质有
1.B2.C3.D4.B5.D6.A7.D8.C9.C10.B11.D12.D
13.
(1)I
(2)EHJ(3)DFGIJ(4)BE
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