第一单元 化石燃料与有机化合物教学设计思路

课题：

乙酸

三维目标

1.知识与技能

认识乙酸分子的结构特点，了解乙酸的化学性质；通过实验设计、实验验证，锻炼学生推理能力、观察能力、分析比较能力。

2.过程与方法

本课时主要采用实验探究法和提问、启发式教学。

3.情感态度与价值观

通过设计实验、动手实验，激发学习兴趣，培养求实、创新、合作的优良品质。

教学重点

乙酸的分子结构和化学性质。

教学难点

酯化反应原理、酯的水解。

课前准备

药品：无水乙酸、石蕊试液、生石灰、NaOH溶液、镁粉、饱和Na2CO3溶液、乙醇、浓硫酸、稀硫酸、乙酸乙酯、蒸馏水。

仪器：试管、滴管、铁架台（带铁夹）、酒精灯、单孔塞、导管、烧杯。

教具：乙酸的球棍模型。

教学过程

知识回顾

前面我们学习了乙醇的结构，了解了乙醇可以和金属钠反应放出氢气，乙醇的燃烧、乙醇的催化氧化等化学性质，知道了乙醇的工业制法。乙醇还作为一种重要的动力燃料，正受到人们越来越多的关注。

导入新课

醋是东方最古老的调味品之一，醋又称食醋。人类食用醋的历史非常悠久，有人认为约有一万多年。有关醋的文字记载的历史，至少也有三千年，它和食盐一样，都属于最古老的调味品。我国在数千年前已经能够掌握谷物酿醋的技术，晋阳(今太原)是我国食醋的发祥地之一。醋有米醋、陈醋、香醋、白醋等等，它是一种含乙酸的酸性调味料。每100 mL醋中的乙酸含量，普通醋为3.5 g以上，优级醋为5 g以上。所以乙酸又称醋酸。

推进新课

[观察] 展示乙酸的球棍模型，学生观察后写出它的分子式、结构式和结构简式。

[板书] 一、乙酸的组成和结构

分子式：C2H4O2

结构式：

结构简式：CH3COOH [分析]乙酸中的—COOH原子团称为羧基，乙酸可以看作是由甲基和羧基组成。

[观察]展示乙酸样品，请大家观察，打开瓶盖，让同学闻其气味，总结出乙酸的物理性质。

[回答]乙酸为无色液体，有刺激性气味。

[总结]乙酸俗名为醋酸，为无色液体，有刺激性气味，易溶于水。无水乙酸又叫冰醋酸，在16.6 ℃凝结成冰一样的晶体。

[板书] 二、乙酸的物理性质

无色、有刺激性气味液体，易溶于水和有机溶剂

【讨论】

在初中我们已经知道乙酸是一种有机弱酸。作为一种酸，它应该具有哪些性质？

[回答] 1.酸能够使石蕊等酸碱指示剂变色。

2.酸可以和活泼金属反应放出氢气（硝酸、浓硫酸等强氧化性酸除外）。

3.酸可以和碱反应生成盐和水。

4.酸可以和碱性氧化物反应生成盐和水。

5.酸可以和部分盐反应生成另一种酸和另一种盐。

[实验1] 请大家根据已有的知识，选择合适的试剂设计方案，证明乙酸有酸性，并写出相关反应的化学方程式。

1.取2 mL乙酸于一支试管中，加入数滴紫色石蕊试液，观察并记录实验现象。

2.取2 mL乙酸于一支试管中，加入少量镁粉，观察并记录实验现象。

3.取2 mL含有少量酚酞的NaOH溶液于一支试管中，加入乙酸溶液直至过量，观察并记录实验现象。

4.取少量生石灰固体于一支试管中，加入乙酸溶液直至过量，滴入几滴酚酞，观察并记录实验现象。

5.在一支试管中加入3 mL乙酸，加入少量Na2CO3溶液，观察并记录实验现象。

[结论] 1.在试管里加入数滴紫色石蕊试液后，溶液变成红色。说明乙酸可以使石蕊等酸碱指示剂变色。

2.在试管里加入少量镁粉后，镁粉逐渐溶解并有气体放出。说明乙酸可以和活泼金属反应。

2CH3COOH+Mg（CH3COO）2Mg+H2↑

3.在试管里加入乙酸溶液后，红色溶液颜色变浅，说明乙酸和NaOH发生了化学反应。CH3COOH+NaOHCH3COONa+H2O 4.在试管里加入乙酸溶液后，生石灰逐渐溶解，溶液并未变成红色，说明乙酸和生石灰发生了化学反应。

2CH3COOH+CaO（CH3COO）2Ca+H2O 5.在试管里加入Na2CO3溶液后，与乙酸发生反应，有气泡产生。

2CH3COOH+Na2CO32CH3COONa+CO2↑+H2O [分析] 从结构上看乙酸分子的羧基上有羟基，羟基上的氢原子可部分电离出来。从上面的几个探究实验的结论也证明了乙酸是一种有机弱酸，具有酸的通性。同时在复分解反应中我们认为较强的酸可以制备较弱的酸，在上面反应中乙酸与Na2CO3反应生成了CO2，即乙酸可以制备碳酸，所以乙酸的酸性比碳酸要强。

[板书] 三、乙酸的化学性质

1.酸性

CH3COOH

CH3COO-+H+（乙酸是一种弱酸）

2CH3COOH+Na2CO32CH3COONa+CO2↑+H2O 酸性：CH3COOH＞H2CO3

[探究] 某有机物的分子式是C3H4O2，它的水溶液显酸性，能跟碳酸钠溶液反应，又能使溴水褪色。请写出这种有机物的结构简式是_________________________________________。

解析：该有机物分子中含两个氧原子，水溶液显酸性，能跟碳酸钠溶液反应，从这些条件中不难看出该有机物含有羧基。从分子中氢原子数看，烃基不饱和，同时它又能使溴水褪色，发生的应该是加成反应。则可以判断该分子中含有一个碳碳双键。

答案：CH2CHCOOH

[实验2]向一支试管中加入3 mL乙醇，然后边摇动试管边慢慢加入2 mL浓硫酸和2 mL 冰醋酸。按教材图316所示连接好装置，用酒精灯小心均匀地加热试管3—5分钟，观察并记录实验现象。

[分析] 由实验可以得出：乙酸和乙醇可以反应，反应条件是有浓硫酸存在并且加热。实验中生成的有果香味的无色透明油状液体叫做乙酸乙酯。乙酸乙酯不溶于水，比水轻，是酯类化合物的一种。像这种酸和醇作用生成酯和水的反应叫做酯化反应。乙酸和乙醇的酯化反应是可逆的。

[板书] 2.酯化反应

CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O 酯化反应：酸和醇作用生成酯和水的反应

【讨论】1.上述实验中导管为什么不能伸入饱和碳酸钠溶液中？

2.为什么用饱和碳酸钠溶液来吸收乙酸乙酯？

3.浓硫酸在该实验中的作用是什么？

[回答]1.导管不伸入溶液中通常都是起到防止液体倒吸的作用。

2.在该实验中乙醇和乙酸都容易挥发，饱和碳酸钠溶液应该是有利于吸收这些挥发出的物质。

3.浓硫酸吸水，并起到了催化剂的作用。

【讨论】关于乙酸和乙醇发生酯化反应，可能的脱水方式有两种：

方式一

方式二

[分析]经过科学家科学的测定，酯化反应的实质应该是酸脱去羟基醇脱去氢。该反应也可以看做是乙醇分子中的乙氧基（CH3CH2O—）取代了乙酸分子中羧基上的羟基（—OH），生成乙酸乙酯和水，所以酯化反应同时是取代反应的一种。

[板书]酯化反应的实质：

酸脱去羟基醇脱去氢形成水

[分析]在乙酸、乙醇等有机化合物中，它们的化学性质基本上都和羧基（—COOH）、羟基（—OH）有关，这些决定化合物特殊性质的原子或原子团我们叫做官能团。

[板书]四、官能团

决定化合物特殊性质的原子或原子团叫做官能团。

[分析]许多水果、花卉有芳香气味，这些芳香气味是水果、花卉中含有的有机物——酯的气味。例如乙酸和乙醇发生酯化反应，生成的乙酸乙酯就是酯类化合物的一种。乙酸乙酯不溶于水，比水轻，有水果香味。

[板书]五、乙酸乙酯

1.物理性质

不溶于水，比水轻，有水果香味，易溶于有机溶剂，也可以作溶剂。

[实验3] 在3支试管里各加入6滴乙酸乙酯，向第一支试管里加入蒸馏水5.5 mL；向第二支试管里加入稀硫酸0.5 mL、蒸馏水5 mL；向第三支试管里加入30%的NaOH溶液0.5 mL、蒸馏水5 mL。振荡均匀后，把三支试管都放入70—80 ℃的水浴里加热几分钟。观察并记录实验现象。

[结论]几分钟后，第一支试管里乙酸乙酯的气味没有多大的变化，第二支试管里还有一些乙酸乙酯的气味，第三支试管里乙酸乙酯的气味消失了。

[分析] 1.实验说明，在酸或碱存在的条件下，乙酸乙酯发生了化学反应，生成了乙酸和乙醇。该反应类型我们称为水解反应。

2.第二支试管里还有一些乙酸乙酯的气味，可以看出乙酸乙酯没有完全水解，第三支试管中乙酸乙酯的气味消失了，可以看出乙酸乙酯已经完全水解。从这两个实验中可以看出乙酸乙酯的水解是可逆反应。

3.在有碱存在时，乙酸乙酯的水解趋于完全。

[板书] 2.乙酸乙酯的水解

[交流与讨论]该反应可以看做是酯化反应的逆反应，请同学们思考乙酸乙酯在进行水解反应时，哪个键断裂？有什么规律？

[总结]1.乙酸乙酯分子的结构中，碳氧单键容易断裂。

2.断键后酸部分连上羟基，醇部分连上氢。

变化过程为：

[分析] 在乙酸乙酯的水解反应中，NaOH既起到催化作用，又能中和酯水解生成的酸，使可逆反应向水解的方向进行，使水解程度加大，所以用NaOH作催化剂效果更好。

[板书] CH3COOC2H5+NaOH

△

CH3COONa+C2H5OH 课堂小结

本课时主要复习了酸的一般通性，学习了乙酸是一种有机弱酸，酸性比碳酸强，能和乙醇发生酯化反应生成乙酸乙酯。乙酸乙酯是酯的一种，在有酸或碱的情况下，乙酸乙酯又能发生水解反应，生成相应的乙酸和乙醇。

布置作业

1.关于乙酸的下列说法中不正确的是(

) A.乙酸易溶于水和乙醇

B.无水乙酸又称冰醋酸，它是纯净物

C.乙酸是一种重要的有机酸，是有刺激性气味的液体

D.乙酸分子里有四个氢原子，所以不是一元酸

2.若乙酸分子中的氧都是18O，乙醇分子中的氧都是16O，二者在浓硫酸的作用下发生反应，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.巴豆酸的结构简式为：CH3—CH==CH—COOH（丁烯酸）。现有①氯化氢；②溴水；③纯

碱溶液；④2丁醇;⑤酸化的KMnO4溶液。试根据其结构特点判断在一定条件下能与巴豆酸反应的物质的组合是(

) A.只有②④⑤

B.只有①③④

C.只有①②③④

D.①②③④⑤

[答案] 1.D

2.C

3.D 板书设计

乙酸

酯

一、乙酸的组成和结构

分子式：C2H4O2

结构式：

结构简式：CH3COOH 二、乙酸的物理性质

无色、有刺激性气味液体，易溶于水和有机溶剂

三、乙酸的化学性质

1.酸性

CH3COOH

CH3COO-+H+（乙酸是一种弱酸）

2CH3COOH+Na2CO32CH3COONa+CO2↑+H2O 酸性：CH3COOH＞H2CO3

2.酯化反应

CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O （1）酯化反应：酸和醇作用生成酯和水的反应

（2）酯化反应的实质：

酸脱去羟基醇脱去氢形成水

四、官能团

决定化合物特殊性质的原子或原子团叫做官能团。

五、乙酸乙酯

1.物理性质

不溶于水，比水轻，有水果香味，易溶于有机溶剂，也可以作溶剂。

2.乙酸乙酯的水解

CH3COOC2H5+NaOH

△

CH3COONa+C2H5OH