乙酸的结构和性质讲义
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乙醇和乙酸(讲义)一、知识点睛1.乙醇的结构和性质(1)分子结构乙醇的分子式为_________,结构式为____________,结构简式为_________,分子中的官能团为________。
(2)物理性质乙醇是_________具有___________的液体,密度比水____,沸点是78.5℃,易_______,能和水以任意比_______,能溶解多种有机物和无机物。
(3)化学性质乙醇发生化学反应时,可以是不同的键断裂,其中羟基氢最活泼。
①与活泼金属Na、K、Mg等反应(①键断裂)。
2CH3CH2OH+2Na→2CH3CH2ONa+H2↑②氧化反应a.燃烧(所有的键均断裂)C2H5OH +3O22CO2+3H2Ob.催化氧化(①③键断裂)2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2Oc.被酸性高锰酸钾溶液氧化2.乙酸的结构和性质(1)分子结构乙酸的分子式为_________,结构式为_____________,结构简式为__________,官能团为__________。
(2)物理性质乙酸是具有_____________气味的______色______体,熔点16.6℃,当温度低于该温度时,乙酸凝结成像冰一样的晶体,叫无水乙酸或__________;乙酸______溶于水和乙醇。
(3)化学性质①弱酸性(比碳酸酸性强)CH3COOH CH3COO +H+具有酸的通性,如能使紫色石蕊溶液变______,与活泼金属反应放出______,与碱发生_______反应,与碱性氧化物反应,与某些盐反应。
如:2CH3COOH+CaCO3(CH3COO)2Ca+CO2↑+H2O2CH3COOH+Mg(OH)2(CH3COO)2Mg+2H2O②酯化反应酸跟醇作用生成酯和水的反应。
CH3COOH+ C2H5OH CH3COOC2H5+H2O注:酯化反应属于取代反应;其实质是乙酸脱去羟基,醇脱去氢原子。
【拓展】酯的结构和性质①分子结构羧酸酯分子的结构通式为___________________,官能团为________。
2017版高考化学一轮复习第九章基本有机化合物第30讲乙醇和乙酸基本营养物质讲义[考纲要求]1、了解乙醇、乙酸的组成。
2、了解乙醇、乙酸的主要性质。
3、了解乙醇、乙酸的重要应用。
4、了解酯化反应。
5、了解糖类、油脂和蛋白质的组成和主要性质及重要应用。
6、了解葡萄糖的检验方法。
考点一乙醇和乙酸的结构与性质乙醇、乙酸结构和性质的比较物质名称乙醇乙酸结构简式及官能团CH3CH2OH、COOH物理性质色、味、态无色特殊香味的液体无色刺激性气味的液体挥发性易挥发易挥发密度比水小溶解性与水以任意比互溶与水、乙醇以任意比互溶化学性质(1)与Na的反应2CH3CH2OH+2Na―→2CH3CH2ONa+H2↑,该反应常用来验证羟基的存在和检验羟基的数目(2)燃烧CH3CH2OH+3O22CO2+3H2O(3)催化氧化①反应方程式:2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O②铜丝颜色的变化:红色→黑色→红色,说明铜在反应中作催化剂(4)乙醇也可以与酸性KMnO4溶液或酸性重铬酸钾溶液反应,被直接氧化成乙酸(1)酸性乙酸在水中的电离方程式为:CH3COOHCH3COO-+H +,酸性比H2CO3强,属于弱酸(2)酯化反应乙酸可以与乙醇反应生成乙酸乙酯,反应方程式为:CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O1、判断正误,正确的划“√”,错误的划“”(1)乙醇、乙酸均能与Na反应放出H2,二者分子中官能团相同。
( )(2)医用酒精的浓度通常为95%。
()(3)除去乙醇中所含的乙酸杂质:加入碳酸钠溶液洗涤,分液。
()(4)在酸性条件下,CH3CO18OC2H5的水解产物是CH3CO18OH 和C2H5OH。
()答案:(1) (2) (3) (4)2、怎样鉴别乙酸和乙醇?答案:物理方法:闻气味法。
有特殊香味的是乙醇,有强烈刺激性气味的是乙酸。
化学方法:可用Na2CO3溶液、CaCO3固体或CuO、石蕊溶液。
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学员编号:lxgx271 年 级:高一 课时数:2 学员姓名: 科 目:化学 学科教师:-
课 题 乙酸的结构和性质 授课日期及时段 2013-8-22 16:00---18:00 【教师赠言】踏踏实实地走过,便能厚积薄发
教学目的 掌握乙酸的结构 化学性质;掌握酸类物质的结构、性质 教学内容 知识点一: 乙酸
一、分子结构
二、物理性质 乙酸是食醋的主要成分。又称醋酸。乙酸是一种无色有强烈刺激性气味的液体、易凝结成冰一样的晶体、易溶于水和乙醇,易挥发。是一种具有强烈刺激性气味的无色液体,沸点117.9℃,熔点16.6℃温度低于16.6度,乙酸凝结成类似冰一样的晶体,所以纯净的乙酸又称冰醋酸。
—COOH叫羧基,乙酸是由甲基和羧基组成。羧基是由羰基和羟基组成,这两个基团相互影响,结果不再是两个单独的官能团,而成为一个整体。羧基是乙酸的官能团。
三、乙酸的化学性质 1.弱酸性:乙酸是一种典型的有机酸,其酸性比盐酸、硫酸弱,比碳酸、次氯酸强。乙酸是弱酸,在水溶液中部分发生电离: CH3COOH CH3COO-+H+
具有酸的通性: ①与酸碱指示剂反应。如能使紫色石蕊试液变红。 ②与活泼金属反应:2CH3COOH+Zn→(CH3COO)2Zn+H2↑
③与碱性氧化物反应:2CH3COOH+Na2O→(CH3COO)2Mg+H2O ④与碱反应: 2CH3COOH+Cu(OH)2→(CH3COO)2Cu+2H2O (CH3COO)2Cu易溶于水 ⑤与盐(Na2CO3)反应: 2CH3COOH+CO32-→2CH3COO- +CO2↑+H2O 2CH3COOH+CaCO3→ (CH3COO)2Ca+H2O+CO2 注意:①电离出H+的能力CH3COOH>H2CO3>H2O>CH3CH2OH,都能与Na反应。 ②能与NaOH溶液反应的有CH3COOH、H2CO3。 ③能与Na2CO3反应的有CH3COOH、H2CO3;④能与NaHCO3溶液反应的只有CH3COOH
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 - 2 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。 (2)1.实验:乙酸乙酯制备 i装置 ii药品加入顺序:3mol乙醇+再加2mL水醋酸+2mL浓H2SO4 iii说明: a:长导管作用:冷凝乙酸乙醋,使之尽快脱离原反应体系, 增大乙酸乙酯产率。 b:导管口位于碳酸钠液面上,防止倒吸。 c:饱和Na2CO3溶液作用:中和乙酸;吸收乙醇;降低乙酸乙酯的溶液度。 现象:饱和Na2CO3溶液的页面上可以看到有无色透明的不溶于水的油状液体产生并闻到香味。
注:①浓硫酸的作用:催化剂、吸水剂。 ②反应过程:酸脱羟基、醇脱氢。 ③饱和碳酸钠溶液作用:中和乙酸,溶解乙醇,便于闻乙酸乙酯的气味;降低乙酸乙酯的溶解度,便于分层析出。 ④导气管不能伸入碳酸钠溶液中,防止加热不匀,液体倒吸。 ① 加入碎瓷片的目的是防止暴沸;试管倾斜45使试管受热面积增大;弯导管起导气兼冷凝的作用。 ② 导管不能伸入到碳酸钠溶液中,是为了防止因试管受热不均匀造成碳酸钠溶液倒吸。
②反应原理:
说明: i反应机理为羧酸脱羟基,醇脱氢 ii浓H2SO4在此反应中作用:催化剂,脱水剂 iii此反应类型为取代反应,另外此反应也是可逆的。 类似反应: - 3
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。
(3)氧化反应 在常温下,乙酸对KMnO4酸性溶液、O2等强氧化剂表现为稳定。但点然时可燃烧。
注意:乙酸在一般条件下与H2不易发生加成反应。 四、乙酸与日常生活 (1)乙酸又叫醋酸,是食醋的主要成分,普通的食醋中含有3%~5%(质量分数)的乙酸,作食品调味剂。 (2)作消毒剂。例如用食醋对房间进行熏蒸,给环境消毒。 (3)用食醋浸泡水壶中的水垢,去除水垢。 2CH3COOH+CaCO3=(CH3COO)2Ca+H2O+CO2↑
2CH3COOH+Mg(OH)2=(CH3COO)2Mg+H2O 知识点五:羧酸
1· 按羧基数目分: 一元酸(如乙酸)、二元酸(如乙二酸又叫草酸HOOC-COOH)和多元酸 分 按烃基类别分: 脂肪酸(如乙酸)、芳香酸(苯甲酸C6H5OH)
按含C多少分: 低级脂肪酸(如丙酸)、 类 高级脂肪酸(如硬脂酸C17H35COOH、软脂酸C15H31COOH、油酸C17H33COOH) 2· 饱和一元酸:烷基+一个羧基 (1)通式:CnH2n+1COOH 或CnH2nO2、R—COOH (1) 性质:弱酸性、能发生酯化反应。与钠反应的有机物(含有羟基的有机物,如乙醇等)。 3.除杂和检验方法
物质 检验试剂 除杂试剂(或方法) - 4 甲烷(乙烯) 高锰酸钾酸性 溶液或溴水 溴水 酒精(水) 无水硫酸铜 生石灰 淀粉(葡萄糖) 新制的氢氧化铜悬浊液 — 苯(乙醇) Na 水、萃取、分液
乙酸乙酯(乙酸) 紫色石蕊或 NaHCO3 饱和Na2CO3 溶液 乙烷(二氧化硫) 品红溶液 高锰酸钾酸性溶液、溴水或NaOH溶液 乙烯(二氧化硫) 品红溶液 NaOH溶液
【例1】可以证明乙酸是弱酸的事实是( )
A.乙酸和水能以任意比例混溶 B.1 mol/L的乙酸水溶液能使紫色石蕊试液变红色 C.乙酸能与Na2CO3溶液反应放出CO2气体 D.在稀乙酸水溶液中含有未电离的乙酸分子 【例2】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
【例3】巴豆酸的结构简式为: (丁烯酸)。试回答: (1)巴豆酸的分子中含有________和________两种官能团(写名称); (2)巴豆酸与金属钠溶液反应的化学方程式为___________________________ (1) 巴豆酸与溴水发生加成反应的化学方程式为________________________ (2) 巴豆酸跟乙醇在浓硫酸催化下发生酯化反应的化学方程式为__________________________ 【例3】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 【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。 【针对训练】
1.既能跟钠、氢氧化钠、氢氧化铜反应,又能和碳酸钠反应的有机物是( )
A.酒精 B.乙酸乙酯 C.醋酸 D.盐酸 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H2SO4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 3.A、B、C三种醇同足量的金属钠完全反应,在相同条件下产生相同体积的氢气,消耗这三种醇的物质的量之比为3∶6∶2,则A、B、C三种醇分子里羟基数之比是( ) A.3∶2∶1 B.2∶6∶2 C.3∶1∶2 D.2∶1∶3 4.下列有机物中,不属于烃的衍生物的是( ) - 5 A. B.CH3CH2NO2 C.CH2CHBr D. 5.按下图装置,持续通入X气体,可看到a处有红色物质生成,b处变蓝,c处得到液体,X气体可能是( )
A.H2 B.CO和H2 C.NH3 D.CH3CH2OH(气体) 6.现有乙酸和两种链状单烯烃的混合物,若其中氧的质量分数为a,则碳的质量分数是( ) A.1-a7 B.34a C.67(1-a) D.1213(1-a) 7.一定量的乙醇在氧气不足的情况下燃烧,得到CO、CO2和水的总质量为27.6 g,若其中水的质量为10.8 g,则CO的质量是( ) A.1.4 g B.2.2 g C.4.4 g D.在2.2 g和4.4 g之间 8.丙烯酸(CH2===CH—COOH)的性质可能有( ) ①加成反应 ②取代反应 ③酯化反应 ④中和反应 ⑤氧化反应 A.①③ B.①③④ C.①③④⑤ D.①②③④⑤ 9.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; 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 10.下列物质中最难电离出H+的是( ) A.CH3COOH B.CH3CH2OH C.H2O D.H2CO3 11.下图是分离乙酸乙酯、乙酸和乙醇混合物的实验操作流程图。
在上述实验过程中,所涉及的三次分离操作分别是( )