常见有机化合物的官能团及性质(乙酸官能团与有机化合物的分类)
学习目标
1.了解乙酸的主要用途。
2.掌握乙酸的分子结构与主要性质。
3.了解乙酸与人们日常生活与健康的知识。
4.学会分析官能团与物质性质关系的方法
知识点一 乙酸
生活中的食醋,主要成分为乙酸,那么乙酸有什么样的结构和性质呢?请完成下列知识点:
1.组成和结构
2.物理性质
俗名 |
颜色 |
状态 |
气味 |
溶解性 |
挥发性 |
醋酸 |
无色 |
液体 |
强烈刺激性 |
易溶于水和乙醇 |
易挥发 |
3.化学性质
(1)弱酸性
①弱酸性:乙酸在水中的电离方程式为CH3COOHCH3COO-+H+,是一元弱酸,具有酸的通性。
②醋酸与碳酸酸性强弱的比较实验
(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
知识点二 官能团与有机化合物的分类
微判断
(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)可用食醋除去水壶中的水垢(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( )
2.下列除去杂质的方法正确的是( )
①除去乙烷中少量的乙烯:光照条件下通入Cl2,气液分离
②除去乙酸乙酯中少量的乙酸:用饱和碳酸钠溶液洗涤、分液、干燥、蒸馏
③除去CO2中少量的SO2:气体通过盛饱和碳酸钠溶液的洗气瓶
④除去乙醇中少量的乙酸:加足量生石灰、蒸馏
A.①② B.②④
C.③④ D.②③
深度思考
1.如何证明CH3COOH的酸性比H2CO3强?
2.各取少量乙酸、碳酸、水和乙醇于四支试管中,各加入紫色石蕊溶液两滴,紫色石蕊溶液各有什么变化?
3.探究水、乙醇、碳酸、乙酸分子中羟基的活泼性。将四种物质分置于四支试管中,并编号
归纳总结
在有机化学中通常利用羧酸的弱酸性鉴别羧基,常用的试剂是(1)紫色石蕊溶液(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)。
习任务2 (核心素养)酯化反应实验
一、知识要点
1.实验原理
CH3COOH+C2H5OH浓H2SO4CH3COOC2H5+H2O(酸去羟基醇去氢)
2.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H2SO4,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H2SO4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与挥发出来的乙酸反应。
③溶解挥发出来的乙醇。
(5)酯的分离
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。
二、核心素养
典例示范 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H2SO4,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。
【问题讨论】
a.步骤(1)装好实验装置,加入样品前还应检查 。
b.根据试管②中观察到的现象,可知乙酸乙酯的物理性质有 。
c.试管②中饱和Na2CO3溶液的作用是 、 、 。
d.从试管②中分离出乙酸乙酯的实验操作是 。
1.下列说法不正确的是(双选)( )
A.乙醇、乙酸的沸点和熔点都比C2H6、C2H4的沸点和熔点高
B.乙酸能和碳酸钠反应生成二氧化碳气体,说明乙酸的酸性强于碳酸
C.乙酸和乙醇生成乙酸乙酯的反应属于酸碱中和反应
D.乙酸分子中有4个氢原子,所以乙酸是四元酸
2.若乙酸分子中的氧都是18O,乙醇分子中的氧都是16O,二者在浓硫酸作用下发生反应,一段时间后,分子中含有18O的物质有( )
A.1种 B.2种 C.3种 D.4种
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