第三节 生活中两种常见的有机物（2）

2015-10-19 15:36:48   来源：   撰稿：董啸   摄影摄像：    ;  评论：0 点击：

第三节  生活中两种常见的有机物（2）

【引入】家庭蒸鱼，往往会加一些料酒和食醋，这样蒸出的鱼味道更加鲜美，原因何在？学了本节内容，大家可以找到答案。乙酸是重要的有机酸，生活中我们常接触它。

二、乙酸

1、乙酸的物理性质

【学生活动】请同学们拿起盛有乙酸的试剂瓶，观察乙酸的色、态，打开瓶盖闻一下气味，然后说给大家听。

【归纳】乙酸是具有强烈刺激性气味的无色液体，乙酸的沸点是117.9℃，熔点16.6℃，乙酸易溶于水和乙醇。食醋是3％～5％乙酸的水溶液，所以乙酸又叫醋酸。

物理性质：乙酸是具有强烈刺激性气味的无色液体，熔沸点比水稍高，乙酸易溶于水和乙醇。易结冰，纯净的乙酸又称为冰醋酸。

【说明】乙酸在温度低于它的熔点（16.6℃）时会变成冰状晶体，所以无水乙酸又叫冰醋酸。

【思考】乙酸的沸点是117.9℃。当乙酸和高沸点物质混合在一起时，要想将乙酸分离出来，可以采用什么方法？

2.分子结构

（1）分子式：C₂H₄O₂

（2）结构式：CH₃COOH

（3）官能团： 或  —COOH羧基

【展示】乙酸的比例模型

【思考】乙酸分子是由甲基和羧基构成的，羧基决定了乙酸的化学性质。那么，乙酸发生化学反应时可能在哪些部位断键呢？

3、乙酸的化学性质

（1）乙酸的酸性

【思考与交流】羧基在水溶液中有一部分电离产生H⁺。CH₃COOHCH₃COO^-＋H⁺而具有一定的酸性，请你们根据已有的知识，选择合适的化学药品设计几个小实验证明乙酸具有酸性。

①使酸碱指示剂变色：向紫色石蕊试液中滴入乙酸溶液；

②能与活泼金属反应生成氢气：往镁粉中加入乙酸溶液；

③与碱性氧化物反应：向CuO中加入乙酸溶液；

④与碱反应等：向Cu(OH)₂悬浊液中加入乙酸溶液；

⑤与盐反应：向Na₂CO₃粉末中加入乙酸溶液

【设疑】乙酸具有酸的通性，但酸性强弱如何呢？请利用所给的实验药品，探究其酸性的强弱。

【科学探究】乙酸酸性的强弱

【相关知识】强酸+弱酸盐==弱酸+强酸盐

提供药品：碳酸钠粉末，大理石，无水乙酸

【实验现象】乙酸＋碳酸盐→乙酸盐＋二氧化碳+水，说明醋酸的酸性强于碳酸。

【实验结论】酸性强弱比较：乙酸＞碳酸

【应用】用醋可除去水壶内壁上的水垢，写出化学方程式。

【学生练习】2CH₃COOH+CaCO₃=(CH₃COO)₂Ca+CO₂↑+H₂O

            2CH₃COOH+Mg(OH)₂=(CH₃COO)₂Mg+2H₂O

【过渡】一般的食品和饮料，超过保鲜期就会变质，而用粮食酿造的酒却会随着储藏时间的延长而变得更醇香，这是为什么呢？

【展示】不同年份的葡萄酒的图片。

【设疑】为何年份越久的葡萄酒，价格越昂贵？（葡萄酒在贮存的过程中，会发生化学反应生成一种有香味的物质，这样葡萄酒就更醇香了。）

（2）乙酸的酯化反应

【学生实验】实验3—4

实验室将乙酸和乙醇混合，加入少量浓硫酸作催化剂，在加热条件下起酯化反应制取乙酸乙酯。

反应混合液的混合顺序：先加无水乙醇，再缓慢加入浓硫酸和冰醋酸，边加边振荡。大试管内反应混合液体积不超过1/3。加入碎瓷片的目的是防止暴沸。

【阅读】学生阅读课本75页实验3—4的实验步骤，交流实验中要注意的地方以及实验装置的特点（如浓硫酸不能先加，加液时由于放热明显所以要边振荡边缓慢加入，加热时不要过猛，防止乙酸、乙醇和产物大量挥发，导管口不插入饱和碳酸钠溶液的液面以下，防止发生倒吸）。

【实验现象】Na₂CO₃液面上有一层无色透明、不溶于水、有香味的油状液体。

【讲述】这种有香味的无色透明油状液体就是乙酸乙酯．乙酸和乙醇在浓硫酸存在并加热的条件下发生了反应生成乙酸乙酯和水，向这种酸跟醇作用而生成酯和水的反应，叫做酯化反应。在此条件下，生成的乙酸乙酯和水又能部分地发生水解反应，所以酯化反应是可逆反应，用化学方程式表示如下：

【讨论】

1.浓硫酸起什么作用？浓硫酸什么时候加入？（催化剂、吸水剂）

2.加热的目的是什么？加入碎瓷片的目的是什么？

 3.为什么用饱和Na₂CO₃溶液吸收乙酸乙酯？为什么导气管不能伸入饱和Na₂CO₃溶液？

酯化反应:

①定义：酸和醇反应生成酯和水的反应叫做酯化反应。

②特点：酯化反应属于可逆反应，反应不能完全进行；酯化反应属于取代反应；酯化反应比较缓慢，一般要加入浓硫酸并加热，来提高反应速率。

③过程：酯化反应中是乙酸分子脱去羟基还是乙醇脱去羟基？

介绍：¹⁸O的示踪实验并用动画形象说明酯化反应的机理。

【结论】酯化反应的过程：羧酸脱羟基，醇脱氢。

【练习】写出甲醇和乙酸及乙醇和丙酸之间的酯化反应方程式。

4、酯的用途

①制作香料、糖果、饮料、香水等；②做有机溶剂。

【小结】乙酸的化学性质主要是这两个方面：一是有酸性，二是能发生酯化反应。乙酸之所以具有如此的化学性质，正是因为它具有羧基这个官能团所决定。

【例题选讲】某有机物分子式是C₃H₄O₂，它的水溶液显酸性，既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。

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。答案：CH₂=CHCOOH。

【例2】将质量相等的下列各物质完全酯化时，需醋酸质量最多的是：

A.甲醇       B.乙二醇       C.丙醇       D.甘油

答案为D

【作业】如何证明食醋中含有醋酸？

（可以根据乙酸的物理性质——有强烈的刺激性气味；或者根据乙酸的化学性质——具有酸的通性，可以使酸碱指示剂如紫色石蕊试液变红，能与活泼金属反应（如金属镁）生成氢气，能与碱性氧化物反应，能与碱反应等；

〖板书设计〗二、乙酸

1、乙酸的物理性质

2.分子结构：CH₃COOH

3、乙酸的化学性质

（1）乙酸的酸性

（2）乙酸的酯化反应：

〖教后记〗 

【随堂练习】

1.下列各组有机物既不是同系物，也不是同分异构体，但最简式相同的是 (   )

A.甲醛和乙酸     B.乙酸和甲酸甲酯  C.乙炔和苯    D.硝基苯和TNT

2. 能使酸性高锰酸钾溶液褪色的是  （   ）

A．苯     B．乙烯          C．乙醇             D．乙酸

3确定乙酸是弱酸的依据是 (    )

A.乙酸可以和乙醇发生酯化反应                    B.乙酸钠的水溶液显碱性

C.乙酸能使石蕊试液变红                                D.Na₂CO₃中加入乙酸产生CO₂

4.下列既能发生消去反应，又能发生酯化反应，还能发生催化氧化的是( CD)

A. CH₃COOH                                                    B. BrCH₂CH₂COOH

5．乙醇和乙酸发生酯化反应时，浓硫酸的作用是（    ）。

A．脱水作用 B．吸水作用  C．氧化作用D．既起催化作用又起吸水作用

6.当与CH₃CH₂¹⁸OH反应时，可能生成的物质是 （  BD ）

C. H₂¹⁸O                                                              D. H₂O

7．下列关于乙酸的性质的叙述中，错误的是（    ）

A．有强烈刺激性气味的无色液体   

B．乙酸的沸点比乙醇高

C．乙酸的酸性比碳酸强，它能与碳酸盐反应

D．发生酯化反应时，乙酸分子羟基中的氢原子跟醇分子中的羟基结合成水

8．实验室用乙酸、乙醇、浓H₂SO₄制取乙酸乙酯，加热蒸馏后，在饱和Na₂CO₃溶液的上面得到无色油状液体，当振荡混合时，有气泡产生，原因是（    ）

A．产品中有被蒸馏出的H₂SO₄

B．有部分未反应的乙醇被蒸馏出来

C．有部分未反应的乙酸被蒸馏出来

D．有部分乙醇跟浓H₂SO₄作用生成乙烯

9．如图在试管a中先加入2mL95％的乙醇，边摇动边缓缓加入5mL浓H₂SO₄并充分摇匀，冷却后再加入2g无水醋酸钠，用玻璃棒充分搅拌后将试管固定在铁架台上，在试管b中加入7mL饱和碳酸钠溶液。连接好装置。用酒精灯对试管a加热，当观察到试管b中有明显现象时停止实验。

(1)写出a试管中的主要化学反应的方程式                       。

(2)加入浓H₂SO₄的目的是                 。

(3)试管b中观察到的现象是           。

(4)在实验中球形干燥管除起冷凝作用外，另一个重要作用是          ，其原因是                     。

(5)饱和Na₂CO₃溶液的作用是                。

10.某一元有机酸分子中的C、H、O原子数的最简单整数比为1∶2∶1，其钠盐含有一定质量的结晶水。当此钠盐加热到一定温度时，因失去结晶水，质量减少39.7％，将5.44g此结晶水的钠盐与适量的硫酸在加热下反应，得2.84g Na₂SO₄。

(1)求此钠盐的式量及其含结晶水的数目。

(2)求此一元有机酸的式量并写出结构简式。

【随堂练习参考答案】

1. C  2.B   3.B   4. CD  5. D  6. BD  7. D  8.C  

9.【解析】：

(2)制乙酸、作催化剂、吸水剂

(3)液体分层

(4)防止倒吸；当液体上升到干燥管中由于球形干燥管容积大，导致试管内液面明显下降，使导管末端脱离液面，干燥管中的液体又流回试管中

(5)除去乙酸乙酯中混有的乙酸和乙醇，降低酯在水中的溶解度

10．(1)136，3    (2)60，CH₃COOH