高中化学《乙醇与乙酸》微课精讲+知识点+教案课件+习题
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知识点:
一、乙醇
1. 物理性质
【名师提醒】(1)乙醇(俗称酒精)沸点低,一挥发,应密封保存。
(2)检验乙醇中是否含有水通常加入无水硫酸铜固体,无水硫酸铜固体变蓝,则证明其中含有水。
(3)工业上或实验室通过蒸馏法分离乙醇和水的混合物时,当乙醇的体积分数达到95%左右时,乙醇和水会形成共沸物,即蒸发出的蒸气的组成与混合液的组成完全相同,此时无法得到体积分数更大的乙醇溶液。要得到无水乙醇(乙醇的体积分数为99. 5%)应在体积分数为95%的乙醇溶液中加入新制的生石灰再进行蒸馏(生石灰与水反应生成稳定的氢氧化钙)即可。
2. 分子结构
乙醇可以看成是乙烷分子(CH3CH3)中的一个氢原子被-OH取代后的产物,也可以看成是水分子(H-OH)中的一个氢原子被乙基(-CH3CH2)取代后的产物,故乙醇分子可看作是由乙基和羟基组成的:CH3CH2-OH
【点拨提升】(1)烃的衍生物
烃分子中的氢原子被其他原子或原子团所取代而生成的一系列化合物称为烃的衍生物。如:乙醇可看成是乙烷分子的一个氢原子被羟基取代后的衍生物。
(2)官能团
决定有机化合物化学特性的原子或原子团。如—Cl(氯原子)、—OH(羟基)、
羟基与氢氧根的比较
羟基 | 氢氧根 | |
电子式 | ||
电子数 | 9 | 10 |
质子数 | 9 | 9 |
电性 | 不显电性 | 显电负性 |
稳定程度 | 不稳定 | 较稳定 |
存在 | 不能独立存在,必须与其他基团结合在一起 | 能独立存在 |
来源 | 失去H•的剩余部分 | 失去H+的剩余部分 |
相同点 | 组成元素相同 |
3. 化学性质
(1)乙醇的化学性质与化学键断裂的关系
分子结构 | 反应 | 断键位置 | 反应类型 |
与金属钠反应 | ① | 置换反应 | |
与O2反应 | 催化氧化 | ①③ | 氧化反应 |
燃烧 | 所有键 | ||
与乙酸反应 | ① | 酯化反应(取代反应) |
【注意】在有机反应中,有机分子中化学键的断裂与反应条件有着很大关系。如当反应条件不同时,乙醇分子的断键方式也不同,乙醇发生的反应类型也不同,生成的产物也各不相同。因此要注意反应条件和断键的关系,理清断键的过程和机理。
【名师提醒】有机反应中,有机物“去氢”或“得氧”的反应称为氧化反应;“加氢”或“去氧”的反应称为还原反应。
(2)醇的催化氧化反应规律
醇在有催化剂(铜或银)存在的条件下,可以发生催化氧化反应生成醛,但并不是所有的醇都能被氧化生成醛。
(1)凡是含有R—CH2OH(R代表烃基)结构的醇,在一定条件下都能被氧化成醛;
2R—CH2OH+O2
(2)凡是含有
(3)凡是含有
【名师提醒】(1)催化氧化的断键方式:
在催化氧化反应中乙醇分子中的O-H键与羟基直接相连的碳原子上的C-H键断开,可见乙醇与H2、CO相似,具有还原性,能被氧化剂氧化。
(2)与羟基相连碳原子上有2个或3个氢原子的醇,可被氧化生成醛。
4. 用途
(1)用作酒精灯、火锅、内燃机等的燃料。
(2)用作化工原料和溶剂,用于生产医药、香料、化妆品、涂料等。
(3)用作消毒剂。医用酒精消毒剂是体积分数为75%的乙醇溶液,碘酒也是医疗上广泛使用的消毒剂。医疗上常用体积分数为75%的乙醇溶液作消毒剂。
核心知识点二:
二、乙酸
1. 物理性质
俗名 | 颜色 | 状态 | 气味 | 溶解性 | 挥发性 | 熔点 |
醋酸 | 无色 | 液体 | 强烈刺激性 | 易溶于水和乙醇 | 易挥发 | 16. 6℃ |
食醋是有着悠久历史的调味品,其中含有3%-5%的乙酸,所以乙酸又被称为醋酸。
【注意】(1)当温度低于乙酸的熔点(16. 6℃)时,乙酸会凝结成类似冰一样的晶体,故纯的乙酸又称为冰醋酸。冰醋酸是指纯净的乙酸,不一定是固态乙酸。
(2)“冰”是指固态的水,“干冰”是指固态的二氧化碳。“冰醋酸”是指纯净的乙酸,不一定是固态乙酸。
2. 乙酸的分子结构
乙酸从结构上可以看成是甲基和羧基(-COOH)相连而成的化合物。乙酸的官能团是-COOH。
3. 乙酸的化学性质
(1)乙酸发生反应时的断键位置对比
乙酸的化学性质主要是由羧基决定,在化学反应中O-H键和C-O键断裂。
分子结构 | 化学性质 | 断键位置 |
体现酸的通性 | ① | |
酯化反应 | ② |
(2)乙酸的弱酸性
①弱酸性:乙酸是一种重要的有机酸,其酸性强于碳酸,但仍属于弱酸。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。
反应 | 现象或化学方程式 |
与酸碱指示剂反应 | 使紫色石蕊溶液变红 |
与活泼金属反应 | 2CH3COOH + Zn = (CH3COO)2Zn + H2↑ |
与碱性氧化物反应 | 2CH3COOH + CuO = (CH3COO)2Cu + H2O |
与碱反应 | CH3COOH + NaOH = CH3COONa + H2O 2CH3COOH + Cu(OH)2 = (CH3COO)2Cu + 2H2O(蓝色固体溶解得到蓝色溶液) |
与弱酸盐反应 | CH3COOH + NaHCO3 = CH3COONa + CO2↑+ H2O(此反应证明酸性:醋酸>碳酸) |
(3)乙酸的酯化反应
实验装置 | |
实验步骤 | 在一支试管中加入3 mL乙醇,然后边振荡试管边慢慢加入2mL浓硫酸和2mL乙酸,再加入几片碎瓷片。连接好装置,用酒精灯小心加热,将产生的蒸气经导管通到饱和Na2CO3溶液的液面上,观察现象。 |
实验现象 | 饱和Na2CO3溶液的液面上有透明的油状液体生成,并可能闻到香味。 |
实验结论 | 在浓硫酸、加热的条件下,乙醇和乙酸发生反应,生成无色、透明、不溶于水、有香味的油状液体。 |
化学方程式 | CH3COOH+C2H5OH |
【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。
视频教学:
练习:
1.下列关于有机物的叙述正确的是( )
A.聚乙烯中含有大量碳碳双键,能使酸性KMnO4溶液褪色
B.苯、油脂均不能使酸性KMnO4溶液褪色
C.CH2=CHCH2OH能发生加成反应、取代反应、氧化反应
D.甲苯苯环上的一个氢原子被—C3H7取代,形成的同分异构体有9种
2.在一定的条件下,既可以发生氧化反应又可以发生还原反应,还可以和酸发生酯化反应的是( )
A.乙醇 B.乙醛 C.乙酸 D.葡萄糖
3.炒菜时,又加料酒又加醋,可使菜变得香美可口,原因是( )
A.有盐类物质生成 B.有酸类物质生成
C.有油脂类物质生成 D.有酯类物质生成
4.将一定质量的铜丝灼热后,立即插入到下列物质中,能使铜丝的质量比原来减小的是
A.CO B.稀 C.酒精 D.NaOH溶液
5.下列化合物中,既不能与NaOH溶液发生反应,又不能与溴的CCl4溶液反应,也不能使酸性KMnO4溶液褪色的是
A.丙烷 B.乙醇 C.乙酸 D.丙烯
6.Mg与Br2反应可生成具有强吸水性的MgBr2,该反应剧烈且放出大量热。实验室采用如图装置制备无水MgBr2。已知MgBr2+3C2H5OC2H5MgBr2•3C2H5OC2H5,MgBr2•3C2H5OC2H5溶于乙醚。下列说法不正确的是( )
A.仪器A为干燥管,其主要作用是防止水蒸气进入反应装置
B.冷凝管的作用是导气兼起冷凝回流
C.装置B必须用干燥的N2而不能改用空气,但装置B可换成装置C
D.乙醚的作用是与MgBr2反应生成MgBr2•3C2H5OC2H5,并将其溶解而与Mg分离
7.已知乙烯能够使溴水褪色,发生的反应:CH2=CH2+Br2→CH2Br-CH2Br,该反应属于
A.加成反应 B.取代反应 C.酯化反应 D.水解反应
8.下列实验过程中,不需要加热的是( )
A.由苯制取硝基苯 B.由苯制取溴苯
C.酚醛树脂的制备 D.由乙醇制取乙烯
9.下列操作与现象、结论都正确且有相关性的是
选项 | 操作 | 现象 | 结论 |
A | 某溶液中加入溶液 再加入足量盐酸 | 产生白色沉淀仍有白色沉淀 | 原溶液中仍有 |
B | 向含有ZnS和的悬浊液中滴加溶液 | 生成黑色沉淀 |
|
C | 向溶液中通入 | 溶液变浑浊 | 酸性 |
D | 向乙酸乙酯粗产品中加入少量溶液 | 产生大量气泡 | 乙酸乙酯产品中混有乙醇 |
A.A B.B C.C D.D
10.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酯化反应,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
课件:
教案:
一、教学目标
1.知识与技能
(1)认识乙酸的结构、性质。
(2)掌握乙酸乙酯的制备方法与原理。
(3)认识常见有机高分子的种类、和官能团。
(4)知道酯化反应发生的条件和机理。
2.过程与方法
(1) 结合生活经验和化学实验了解乙酸的组成和主要性质。
(2) 通过乙酸结构、性质的学习,学生进一步了解官能团对物质性质的影响。建立“组成(结构——性质——用途)”的有机物的学习模式。
3.情感态度与价值观
(1)逐步培养勤于思考,勇于探究的科学品质,严谨求实的科学态度。
(2)通过多媒体展示乙酸乙酯制备反应及原理的活动,激发学生探究未知知识的兴趣,享受到探究未知世界的乐趣。
教学重难点
1.教学重点
酯化反应
2.教学难点
酯化反应
二、教学过程
教学环节 | 教学内容 | 设计意图 |
1.新课导入 | 【师】生活中,我们经常接触醋,你对醋了解多少呢? 【生】调味剂,有刺激性气味,味道酸。 【师】回答的很好!那同学们知道醋的来历吗?醋中含有3%~5%的乙酸,乙酸又被称为醋酸。 |
设问激发求知欲 |
2.探索新知 | 【板书】乙酸 【师】学习一种物质,我们首先要研究它的结构、性质。先来看结构。请同学来说一下乙酸的分子式、结构式、结构简式。 【学生】 分子式 ——C2H4O2 ( 最简式:CH2O)
结构式 —— 结构简式—— 官能团: 饱和一元羧酸通式:CnH2nO2 【多媒体展示】
比例模型 球棍模型 【师】我们来学一下乙酸的性质。乙酸是一种刺激性气味的无色液体。 温度低于熔点时,乙酸可凝结成类似冰一样的晶体,所以纯净的乙酸又叫冰醋酸。 易溶于水和乙醇。 【师】乙酸分子中含有羧基,其化学性质主要由其分子中的羧基决定。我们家用的水壶长期使用会有水垢,用食醋可以除去,那这利用的是乙酸的什么性质? 【生】水垢的主要成分是碳酸钙,乙酸能和碳酸钙发生反应,说明乙酸显酸性。 【师】通过这个反应我们能知道醋酸的酸性强于碳酸。 【师】乙酸是一种有机酸,表现酸的通性。都有哪些通性? 【生】(1)、酸性 乙酸是一种重要的有机酸,具有酸性。 ①能使酸碱指示剂变色。 ②与活泼金属反应 ③与活泼金属氧化物反应 ④与碱反应 ⑤与盐反应 【师】大家知道为什么烧鱼的时候放料酒和醋味道更鲜美吗?我们知道酒的主要成分是乙醇,醋中含有乙酸,我们可以大胆的假设乙醇与乙酸可以反生反应。 【多媒体播放】乙酸乙酯的制备,观察现象。
【现象】饱和碳酸钠溶液的表面上有无色透明的油状液体,且能闻到香味。 【师】无色的油状、香味的液体是乙酸乙酯。 【板书】 【师】乙酸乙酯中含有一个很重要的官能团——酯基,存在于鲜花、水果的香味。碳原子数较少、相对分子质量较小低级酯具有挥发性、有芳香气味、难溶于水。可用作饮料、化妆品中的香料和有机溶剂。 【思考讨论】大家根据产物写出反应方程式,思考反应机理。 【生】 【规律】酸脱羟基,醇脱氢 【师】我们把这样的酸和醇生成酯和水的反应叫做酯化反应,同时也是可逆反应。 【注意事项】 1、试剂加入的顺序:乙醇——浓硫酸——乙酸,或者乙醇——乙酸——浓硫酸,不能先加浓硫酸,否则会导致液体飞溅造成安全事故。 2、加热方式为小火直接加热,不可用大火,减少乙醇、乙酸的挥发。 3、要加入碎瓷片,防止液体暴沸。 4、导管的作用和导管不深入液面以下的原因: 左边的导管兼导气和冷凝的作用,右边试管中的导气管伸入饱和Na2CO3溶液中,以防止发生倒吸。 5、不用NaOH而用饱和Na2CO3的原因是:NaOH的碱性太强,促使生成的乙酸乙酯水解。 6、浓硫酸的作用: 催化剂,加快反应速率;吸水剂,提高乙酸乙酯的产率。 7、饱和乙酸乙酯溶液的作用 降低乙酸乙酯的溶解度,便于分层得到酯;与挥发出来的乙酸反应;溶解挥发出来的乙醇。 8、酯的分离 用分液法分离出乙酸乙酯 9、提高乙酸乙酯产率的措施:加入浓硫酸、加入过量的乙酸(或乙醇)、及时将产物蒸出来。 10、鉴别乙酸乙酯、乙醇、乙酸的方法:加入饱和Na2CO3溶液,现象分别是液体分层、产生气泡、液体不分层。 【总结】让学生回忆所学官能团、代表物质及性质(涉及的反应类型) |
通过探讨交流培养学生的合作意识和表达能力,激发学生对新事物的探究,培养严谨的科学思维方法
培养学生总结归纳、辩证思维的能力 |
3.小结作业 | 完成同步练习 |
四.板书设计
7.3.2乙酸
1、结构
2、性质
酯化反应
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