《乙醇与乙酸》有机化合物PPT(第2课时乙酸)

第一部分内容：必备知识·素养奠基

乙酸的熔点为16.6℃,冬天如何从盛有冰醋酸的试剂瓶中取出少量醋酸?

提示:用温水浴浸泡后,待冰醋酸熔化后再用倾倒法取出少量醋酸即可。

(1)乙酸中含有双键,因此属于不饱和烃。(　　)

提示:×。乙酸中含有氧原子,属于烃的衍生物。

提示:×。乙酸的结构简式只能写成CH3COOH。

(3)在标准状况下醋酸是一种无色有强烈刺激性气味的液体。(　　)

提示:×。在标准状况下醋酸是一种固体。

(1)实验设计1:根据下列提供的药品,设计实验证明乙酸的酸性。[药品:镁带、NaOH溶液、Na2CO3、乙酸溶液、酚酞试剂、紫色石蕊试剂]

可根据以下原理设计实验:

①乙酸能使紫色石蕊试液变红

(2)实验设计2:醋酸与碳酸酸性强弱的比较

用食醋浸泡有水垢(主要成分CaCO3)的暖瓶或水壶,可以清除其中的水垢。

(1)清除水垢利用了醋酸的什么性质? 写出反应的化学方程式。

(2)通过这个事实你能比较出醋酸与碳酸的酸性强弱吗?

提示:该反应的发生可以说明CH3COOH的酸性比H2CO3的酸性强。

①概念:酸与醇反应生成_______的反应。

②反应特点:酯化反应是_____反应且比较_____。

③乙酸与乙醇的酯化反应

(1)乙醇和乙酸的官能团相同。(　　)

提示:×。乙醇的官能团为—OH,乙酸的官能团为—COOH。

乙酸中羧基上碳氧双键和酯基中碳氧双键均不能发生加成反应。

低级酯(如乙酸乙酯)密度比水___,_____于水,易溶于有机溶剂,具有芳香气味。

(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。

三、官能团与有机化合物的分类

什么是官能团?苯环是官能团吗?是不是所有的有机物中都有官能团?

提示:决定有机物特殊性质的原子或原子团叫官能团。苯环不属于官能团。并非所有的有机物中都有官能团,如烷烃、苯的同系物等。

乙醇与乙酸PPT，第二部分内容：关键能力·素养形成

知识点一　乙醇、水、碳酸、乙酸中羟基活泼性的比较

(1)给四种物质编号。

(1)能否用NaHCO3溶液鉴别乙酸和乙醇?

提示:可以。乙酸比碳酸酸性强,可以与NaHCO3反应生成CO2气体,而乙醇中的羟基氢活泼性比碳酸中的羟基氢弱,不能与NaHCO3反应。

(2)能用NaOH溶液除去乙醇中混有的乙酸吗?

提示:不能。乙酸与NaOH反应生成的乙酸钠溶于水,而乙醇与水互溶。

【典例】(2019·枣庄高一检测)脱落酸是一种抑制生长的植物激素,因能促使叶子脱落而得名,其结构简式如图所示,则有关脱落酸的说法中正确的是(　　)

B.脱落酸只能和醇类发生酯化反应

C.脱落酸可以和金属钠发生反应

【思维建模】分析有机物的结构推测性质的一般思路为

【解析】选C。根据有机物的结构简式,脱落酸的分子式为C15H20O4,故A错误;脱落酸中含有羧基、羟基,能与羧酸、醇发生酯化反应,故B错误;能与金属钠反应的官能团是羟基和羧基,脱落酸中含有羟基和羧基,因此脱落酸可以和金属钠发生反应,故C正确;脱落酸中含有3个碳碳双键,即1 mol 脱落酸至少可以和3 mol H2发生加成反应,故D错误。

【母题追问】(1)1 mol脱落酸与足量金属钠反应时生成氢气物质的量是多少?

提示:脱落酸中含有一个羟基和一个羧基,均可以与金属钠反应,因此当1 mol脱落酸与足量金属钠反应时生成氢气物质的量是1 mol。

(2)脱落酸能否与NaOH反应?若能反应,生成物的分子式是怎样的?

提示:脱落酸的分子式为C15H20O4,含有的羧基可以与NaOH发生中和反应,羟基不能与NaOH反应,故生成物的分子式为C15H19O4Na。

【规律方法】羟基化合物的反应规律

(1)能与金属钠反应的有机物含有—OH或—COOH,反应关系为2Na～2—OH～H2或2Na～2—COOH～H2。

(3)与碳酸盐或酸式盐反应生成CO2的羟基化合物中含有—COOH。

1.(2019·安庆高一检测)下列物质都能与Na反应放出H2,其产生H2速率排列顺序正确的是(　　)

2.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

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

【解析】选B。该分子中含有羧基、碳碳双键、醚键、羟基4种官能团,A错误;由于既含有羟基又含有羧基,所以既能与乙酸也能与乙醇发生酯化反应,发生反应的类型相同,B正确;1 mol分枝酸只含有2 mol羧基,所以只能与2 mol NaOH发生中和反应,C错误;分枝酸与溴的四氯化碳溶液发生加成反应,与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应,原理不同,D错误。

知识点二　探究乙酸的酯化反应

通常用同位素示踪原子法来证明:如用含18O的乙醇与乙酸反应,可以发现,生成物乙酸乙酯中含有18O。

可见,发生酯化反应时,有机酸断C—O键,醇分子断O—H键,即“酸去羟基,醇去氢”。

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。

①催化剂——加快反应速率。

①降低乙酸乙酯的溶解度,便于分层,得到酯。

②与挥发出来的乙酸反应。

③溶解挥发出来的乙醇。

采用分液法分离试管中的液体混合物,所得上层液体即为乙酸乙酯。

(1)在酯化反应实验中为什么加热温度不能过高?如何对实验进行改进?(乙酸乙酯的沸点为77 ℃)

提示:尽量减少乙醇和乙酸的挥发,提高乙酸和乙醇的转化率。对实验的改进方法是水浴加热。

(2)装置中长导管的作用是什么?

提示:长导管起到导气、冷凝的作用。

【典例】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,浓硫酸的作用是______________________。 

【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,应选择的装置是________(填“甲”或“乙”)。丙同学将甲装置中的导气管改成了球形干燥管,除起冷凝作用外,另一重要作用是____。 

(1)按选择的装置组装仪器,在试管中先加入3 mL乙醇,然

后沿器壁慢慢加入2 mL浓硫酸,冷却后再加入2 mL冰醋酸。

(2)将试管固定在铁架上。

(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。

1.(2018·全国卷Ⅰ)在生成和纯化乙酸乙酯的实验过程中,下列操作未涉及的是(　　)

【解析】选D。乙酸乙酯的制备实验中由于最终得到的乙酸乙酯不能溶解在水中,所以分离的方法是分液而非蒸发,所以答案选D。

2.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试液1 mL,发现紫色石蕊试液存在于饱和碳酸钠溶液层与乙酸乙酯液层之间(整个过程不振荡试管),下列有关实验的描述,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和吸水

C.饱和碳酸钠溶液主要作用是降低乙酸乙酯的溶解度及吸收乙醇和乙酸

D.石蕊层为三层,由上而下是蓝、紫、红

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【正文】 以提高乙酸乙酯的产量；
③增加了水冷凝装置，上层油状液体无
色(可以闻到水果香味),下层液体(浅)红色,振荡后
(5)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，且与乙酸乙酯的沸
点(℃)比较接近,若用大火加热,反应物容易随
生成物(乙酸乙酯)一起蒸出来，待冷
却至室温时，有利于收集产物乙酸乙酯。结合乙酸乙酯制备过程中
的各种条件控制,可以看出后者的三个突出的优点：
①增加了温度计，收集温度在76~78℃之间的
馏分即得纯的乙酸乙酯。振荡、静臵、分液（目的是
除去粗产品中的碳酸钠、乙醇）；③向其中加入无
水硫酸钠（目的是除去粗产品中的水）；④最后将
经过上述处理后的液体放入另一干燥的蒸馏瓶内,再
分离出来的是粗产品乙酸乙酯，可能发生其他副
量损失；另一个方面，若用大火加热，
(3)根据各物质的沸点数据可知,乙酸（℃）、
乙醇(℃)的沸点都比较低，减少其损
耗及有利于它的分层和提纯。其反应的化学方程式为：
注意。既然在题中已经给定的是30mL的大
为了防止混合时产生的热量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的损失。各试
剂加入试管的顺序依次为：CH3CH2OH→浓硫酸
(5)某化学课外小组设计了如
右图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），其主要理由是
(2)上述实验中饱和碳酸钠溶液的作用是(填字母)
请根据题目要求回答下列问题：
管B并用力振荡，可用干燥管（如图）、倒扣
的漏斗等装置来替代图中的竖立的导管。上层是透明的油状液体
实验室制取乙酸乙酯时，然后边摇动试管边慢慢加入
(2)在试管a中加入几粒沸石（或碎瓷片）
(3)①加快反应速率②及时将产物乙酸乙酯蒸出，
因为乙酸乙酯的密度小于水的密度。（5）试管内液体分层，而随乙酸乙酯蒸出的乙
酸和乙醇在其中的溶解度很大，
有利于提高乙酸乙酯的产率。（2）为了防止发生暴沸应在加热
前向试管中加入几片沸石（或碎瓷片）。
解析（1）浓H2SO4溶解时放出大量的热，
(3)实验中加热试管a的目的是：
(1)试管a中需要加入浓硫酸、冰醋
酸和乙醇各2mL,正确的加入顺序
(2)酯化反应和酯的水解反应,互为可逆反应,但酯
化反应用浓H2SO4作催化剂而酯的水解用稀H2SO4
作催化剂。并有冷凝回流装置。
(9)提高产率采取的措施（该反应为可逆反应）：
①用浓H2SO4吸水，
(5)长导管的作用：导气兼起冷凝作用。
盛反应液的试管要倾斜约45°，以防止乙酸和乙醇大量
(2)浓硫酸在此实验中起催化
剂和吸水剂的作用。实验探究乙酸和乙醇的酯化反应
：乙醇、乙酸、浓H2SO4。
(1)试剂的加入顺序为:乙醇、
浓硫酸和冰醋酸,不能先加浓
(3)要用酒精灯小心加热，液体剧烈沸腾。试管内加入少量碎
(6)饱和Na2CO3溶液的作用:吸收挥发出来的乙醇和
乙酸,同时减少乙酸乙酯的溶解，
导管末端在饱和Na2CO3溶液的液面上或用球形干燥
管代替导管。会使乙酸乙酯水解。使平衡向正反应方向移动。
③可适当增加乙醇的量，
反应的实质:酸脱羟基,醇脱氢,其余部分相互结合
【实验探究1】可用图示装置制取少
量乙酸乙酯(酒精灯等在图中均已
(2)为防止a中的液体在实验时发生暴沸,在加热前
先加入乙醇然后边摇动试管边慢慢加入浓H2SO4,最
后再加入冰醋酸。（3）加热
试管可提高反应速率,同时可将乙酸乙酯及时蒸出，（4）乙酸乙酯在饱和
Na2CO3溶液中溶解度很小，因此便于分离出乙
酸乙酯。上层为油状液体，
答案(1)先加入乙醇，
以利于平衡向生成乙酸乙酯的方向移动
(4)吸收随乙酸乙酯蒸出的少量乙酸和乙醇并减少乙
(5)b中的液体分层，为
【实验探究2】已知下列数据：
学生在实验室制取乙酸乙酯的主要步骤如下：
①在30mL的大试管A中按体积比1∶4∶4的比例
配制浓硫酸、乙醇和乙酸的混合溶液；
②按下图连接好装置(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5~10min；
③待试管B收集到一定量的产物后停止加热，然后静置待分层；
④分离出乙酸乙酯层、洗涤、干燥。
(3)步骤②中需要小火均匀加热操作，
分离出乙酸乙酯后,为了干燥乙酸乙酯可选用的干燥
解析(1)配制乙醇、浓硫酸、乙酸混合液时，将浓硫酸加入乙醇中，在加热时试管
中所盛溶液不能超过试管容积的因为试管容积
的比例配浓硫酸、乙酸和乙醇的混合溶液，对应的浓硫酸、乙酸和乙醇的体积为1mL、
4mL、4mL。那就不能用其他规格的试管,在答题时要特别
。配制混合溶液的主要操作步骤可叙述为：在
一支30mL的大试管(A)中注入4mL乙醇,缓慢加入
1mL的浓硫酸,边加边振荡试管，
再加入4mL乙酸并摇匀。
(2)饱和碳酸钠溶液的作用主要有3个：①使混入乙
酸乙酯中的乙酸与Na2CO3反应而除去；②使混入的
乙醇溶解；③使乙酸乙酯的溶解度减小，故选B、C项。且与乙酸乙酯的沸
点(℃)比较接近，反应物容易
随生成物（乙酸乙酯）一起蒸出来，温度太高，
(4)在步骤③中的主要现象是：试管B中的液体分成
上下两层,上层油状液体无色(可以闻到水果香味),
下层液体（浅）红色,振荡后下层液体的红色变浅。乙酸乙酯粗产品的
提纯步骤为：①向粗产品中加入碳酸钠粉末（目的
是除去粗产品中的乙酸）；②向其中加入饱和食盐
水与饱和氯化钙溶液，弃去低沸点馏分，故选B
(5)对比两个实验装臵图，便于控制发生装臵中反应液的温
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
醇,缓慢加入1mL的浓硫酸,边加边振荡试管，再加入4mL乙酸并摇匀
(3)根据各物质的沸点数据可知,乙酸（℃）、
乙醇(℃)的沸点都比较低，导致原料的大量损
失;另一个方面,温度太高,
(4)试管B中的液体分成上下两层，有利
于及时补充反应混合液，有利于收集产物乙酸乙酯