一、本节关键语句:
1.乙酸俗名醋酸,其结构简式为CH3COOH,官能团为羧基-COOH。
2.乙酸具有弱酸性,能发生酯化反应,酯化反应的实质是酸脱羟基、醇脱羟基氢。
3.用饱和Na2CO3溶液可以除去乙酸乙酯中的乙酸和乙醇。
4.必记两反应:
(1)2CH3COOH+Na2CO3―→2CH3COONa+H2O+CO2↑。
(2)CH3COOH+CH3CH2OH 浓硫酸△ CH3COOCH2CH3+H2O。 以生活中实例(红烧鱼加醋更鲜美;酒后喝醋可解酒等视频,并结合上一课酒驾的测试的问题讨论引入新课)
一.乙酸的分子结构与物理性质
展示乙酸的分子结构模型
1.分子组成与结构
分子式 结构式 结构简式 官能团 比例模型 C2H4O2 CH3COOH 羧基:
-COOH
展示一瓶乙酸
2.物理性质
俗名 颜色 状态 气味 溶解性 挥发性 醋酸 无色 液态 强烈刺激性气味 易溶于水 易挥发 【过渡】当温度低于16.6℃时,乙酸凝结成像冰一样的晶体,故又称冰醋酸;从盛有冰醋酸的试剂瓶中取出少量乙酸的方法是用温水浸泡或热毛巾捂热后从瓶中倾倒出少量乙酸即可。
二、 乙酸的化学性质
1.弱酸性
(1)乙酸是一元弱酸,在水中部分电离,其电离方程式为:CH3COOHCH3COO-+H+,其酸性比碳酸的酸性强。
(2)乙酸能使紫色的石蕊试液变红。
(3)与Na、NaOH、Na2CO3的反应分别为(化学方程式):
2CH3COOH+2Na→2CH3COONa+H2↑;
CH3COOH+NaOH→CH3COONa+H2O;
【设问】如何除水垢?
水垢主要成份:Mg(OH)2和CaCO3
2CH3COOH + CaCO3 = (CH3COO)2 Ca +H2O+CO2
判断酸性强弱顺序:酸性:CH3COOH>H2CO3
【师生探究实验方案】
设计实验方案验证醋酸的酸性比碳酸强
----往盛有NaHCO3的试管中加入醋酸,并将产生的气体通入盛有澄清石灰水的试管中,澄清石灰水变浑浊,则证明CH3COOH的酸性强于H2CO3。反应方程式为:
CH3COOH+NaHCO3―→CH3COONa+H2O+CO2↑
CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O。
【演示实验】2.酯化反应
实验装置 实验现象 饱和Na2CO3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 化学方程式 CH3COOH+CH3CH2OH 浓硫酸△CH3COOCH2CH3+H2O 【设疑,探究、讨论】
乙酸乙酯的酯化过程
--酯化反应的脱水方式
可能一
可能二
【师生问题探究】
(1)酯化反应的实质是什么?----酸脱羟基、醇脱氢,酯化反应也是取代反应。
(2) 浓硫酸在酯化反应中的作用是什么?----催化剂和吸水剂。
(3) 试剂混合时应该如何操作?-----浓硫酸溶解于乙醇、乙酸像溶解于水一样放出大量的热,因此试剂混合时的顺序是乙醇、浓硫酸,冷却后再加乙酸,若先加浓硫酸,会导致液体飞溅。
(4)制乙酸乙酯的实验装置中,玻璃导管的末端不要插入液体中,以防液体倒吸。
(5)加入饱和碳酸钠的作用是什么?-----中和乙酸,溶解乙醇,降低酯的溶解度。
【例题精讲】
【例1】] 有关羟基氢的活动性比较例题
某有机物m g,跟足量金属钠反应生成V L H2,另取m g该有机物与足量碳酸氢钠作用生成V L CO2(同一状况),该有机物分子中含有的官能团可能为( )
A.一个羧基和一个羟基
B.两个羧基
C.一个羧基
D.两个羧基
[解析] 能跟金属钠反应生成H2的官能团有-OH和-COOH,且1 mol-OH或-COOH与钠反应只能生成0.5 mol H2;能跟碳酸氢钠反应生成CO2的官能团只有-COOH,且1 mol-COOH与碳酸氢钠作用能生成1 mol CO2。由于同质量的该有机物生成H2与CO2的体积(同一状况)相等,则说明该有机物分子中含有羟基和羧基的数目相同。
[答案] A
【规律与技巧】
(1) 乙醇、水、碳酸、乙酸分子中羟基氢的活动性比较。
乙醇 水 碳酸 乙酸 羟基氢的活动性 \s\up7(逐渐增强(逐渐增强) 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 (2)Na与羟基反应时物质的量的关系为2Na~2-OH~H2。
(3)Na2CO3、NaHCO3只能和-COOH反应产生CO2,物质的量的关系为Na2CO3~2-COOH~CO2,NaHCO3~-COOH~CO2。
【例2】 有关乙酸乙酯的制备例题
"酒是陈的香"就是因为酒在储存过程中生成了有香味的乙酸乙酯,在实验室和工业上常采用如下反应来制取乙酸乙酯:
CH3COOH+C2H5OH浓硫酸△CH3COOC2H5+H2O。
(1)实验时,试管B观察到的现象是界面处产生浅红色,下层为蓝色,振荡后产生气泡,界面处浅红色消失,原因是(用化学方程式表示)________________,
欲从上述混合物中分离出乙酸乙酯,采用的分离方法是________(填操作名称)。
(2)事实证明,此反应以浓硫酸为催化剂,也存在缺陷,其原因可能是________(填序号)。
a.浓硫酸易挥发,以至不能重复使用
b.会使部分原料炭化
c.浓硫酸有吸水性
d.会造成环境污染
[解析] (1)乙酸乙酯中混有乙酸,振荡时乙酸与Na2CO3反应产生CO2,界面处溶液酸性变弱,因此溶液浅红色消失;乙酸乙酯不溶于Na2CO3溶液,液体出现分层,故可用分液法分离出乙酸乙酯。
(2)浓硫酸在加热条件下能使部分有机物脱水炭化,同时产生SO2,H2SO4废液及SO2会导致环境污染。
[答案] (1)2CH3COOH+Na2CO3―→2CH3COONa+CO2↑+H2O 分液
(2)bd
【规律与技巧】
(1)吸收反应生成的乙酸乙酯,使用的是饱和Na2CO3溶液,而不使用NaOH溶液,原因是乙酸乙酯在NaOH溶液中易水解而造成损失。
(2)饱和Na2CO3溶液的作用是:
①降低乙酸乙酯的溶解度,便于分层;
②除去挥发出来的乙酸;
③溶解挥发出来的乙醇。