高中 化學(xué) 必修 第二冊 第七章 有機(jī)化合物《實(shí)驗(yàn)活動9 乙醇、乙酸的主要性質(zhì)》教學(xué)設(shè)計(jì)

實(shí)驗(yàn)活動9乙醇、乙酸的主要性質(zhì)1．通過實(shí)驗(yàn)加深對乙醇、乙酸主要性質(zhì)的認(rèn)識。2．初步了解有機(jī)化合物的制備方法。3．提高實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力，體會實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)在科學(xué)探究中的應(yīng)用。試管、試管夾、量筒、膠頭滴管、玻璃導(dǎo)管、乳膠管、橡膠塞、鐵架臺、試管架、酒精燈、碎瓷片、火柴、乙醇、乙酸、飽和Na2CO3溶液、濃H2SO4、銅絲，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)所需其他用品有燒杯、澄清石灰水、鎂條。1．乙醇的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論(1)向試管中加入少量乙醇，觀察其狀態(tài)，聞其氣味—通過操作(1)證明乙醇是具有無色有特殊香味的液體，易揮發(fā)(2)點(diǎn)燃乙醇，并在火焰上方罩上一個(gè)干燥的燒杯；一段時(shí)間后，迅速將燒杯倒置過來，倒入澄清的石灰水，振蕩干燥的燒杯內(nèi)壁有水珠生成；倒入澄清的石灰水，振蕩，石灰水變渾濁操作(2)證明乙醇燃燒生成CO2和H2O(3)把一端彎成螺旋狀的銅絲放在酒精燈外焰上加熱，使銅絲表面生成一薄層黑色的氧化銅；立即將銅絲插入盛有乙醇的試管中；重復(fù)幾次，觀察銅絲表面的變化，并聞試管中液體氣味的變化銅絲表面由黑色變成紅色；重復(fù)上述操作幾次后，試管中產(chǎn)生了刺激性氣味的液體操作(3)證明乙醇能在加熱、銅作催化劑條件下被氧氣氧化生成乙醛寫出實(shí)驗(yàn)過程中有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式：操作(2)：CH3CH2OH＋3O2eq\o(→,\s\up7(點(diǎn)燃),\s\do5())2CO2＋3H2O。操作(3)：2Cu＋O2eq\o(=,\s\up7(△),\s\do5())2CuO、CuO＋CH3CH2OHeq\o(→,\s\up7(△),\s\do5())Cu＋CH3CHO＋H2O?？偡匠淌剑?CH3CH2OH＋O2eq\o(→,\s\up7(Cu),\s\do5(△))2CH3CHO＋2H2O。2．乙酸的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)操作（裝置）實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論(1)向試管中加入少量乙酸，觀察其狀態(tài)，小心地聞其氣味—通過操作(1)證明乙酸是具有強(qiáng)烈刺激性氣味的液體，易揮發(fā)(2)①向一支試管中加入少量乙酸，將一小段鎂條放入試管，觀察現(xiàn)象②向一盛有少量碳酸鈉粉末的試管里，加入約3mL乙酸溶液，觀察現(xiàn)象①鎂條表面有氣泡產(chǎn)生②試管里有氣泡生成操作(2)證明乙酸具有酸性，且比碳酸酸性強(qiáng)(3)裝有飽和Na2CO3溶液的試管內(nèi)，有不溶于水的無色有香味的油狀液體生成操作(3)證明乙酸與乙醇在有濃硫酸存在并加熱的條件下可以發(fā)生反應(yīng)生成乙酸乙酯和水寫出實(shí)驗(yàn)過程中相關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式：操作(2)：2CH3COOH＋Mg=(CH3COO)2Mg＋H2↑、2CH3COOH＋Na2CO3=2CH3COONa＋CO2↑＋H2O。操作(3)：CH3COOH＋CH3CH2OHeq\o(?,\s\up7(濃H2SO4),\s\do5(△))CH3COOCH2CH3＋H2O。1．在乙醇氧化生成乙醛的實(shí)驗(yàn)中，加熱銅絲及將它插入乙醇里的操作為什么要反復(fù)進(jìn)行幾次？提示：將銅絲加熱，可以提高反應(yīng)速率。“反復(fù)操作”的原因是每次生成的乙醛量很少，不易聞到乙醛的氣味，當(dāng)反復(fù)操作若干次后，可以生成較多量的乙醛。2.制備乙酸乙酯時(shí)，欲提高乙酸的轉(zhuǎn)化率，可采取哪些措施？提示：(1)用濃H2SO4吸水，使平衡向正反應(yīng)方向移動；(2)加熱將酯蒸出；(3)可適當(dāng)增加乙醇的量，并加裝冷凝回流裝置。3．在制取乙酸乙酯的實(shí)驗(yàn)中，濃硫酸和飽和Na2CO3溶液各起什么作用？在實(shí)驗(yàn)過程中，盛有飽和Na2CO3溶液的試管內(nèi)發(fā)生了哪些變化？請解釋相關(guān)現(xiàn)象。提示：濃硫酸的作用：①催化劑——加快反應(yīng)速率；②吸水劑——提高CH3COOH、CH3CH2OH的轉(zhuǎn)化率。飽和Na2CO3溶液的作用：①降低乙酸乙酯的溶解，便于分層，得到酯；②溶解揮發(fā)出來的乙醇；③中和揮發(fā)出來的乙酸。盛有飽和Na2CO3溶液的液面上有油狀液體生成，反應(yīng)生成了不溶于水的乙酸乙酯。4．完成下列各步轉(zhuǎn)化的化學(xué)方程式，并指出反應(yīng)類型。①_________________________________________________________；。②_________________________________________________________；。④________________________________________________________；。⑤_______________________________________________________；。⑥______________________________________________________；。提示：①CH2CH2＋H2Oeq\o(=,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))CH3CH2OH加成反應(yīng)②2CH3CH2OH＋O2eq\o(→,\s\up7(Cu或銀),\s\do5(△))2CH3CHO＋2H2O氧化反應(yīng)④2CH3COOH＋CaCO3→(CH3COO)2Ca＋CO2↑＋H2O復(fù)分解反應(yīng)⑤CH3COOH＋C2H5OHeq\o(?,\s\up7(濃H2SO4),\s\do5(△))CH3COOC2H5＋H2O酯化反應(yīng)（或取代反應(yīng)）⑥CH3COOC2H5＋H2Oeq\o(?,\s\up7(H＋),\s\do5(△))CH3COOH＋C2H5OH取代反應(yīng)（或水解反應(yīng)）1．下列說法不正確的是()A．乙酸是常用調(diào)味品食醋的主要成分B．乙醇的沸點(diǎn)比乙烯高C．乙醇能發(fā)生氧化反應(yīng)D．乙醇和乙酸能發(fā)生酯化反應(yīng)，酯化反應(yīng)不是可逆反應(yīng)答案：D解析：A．乙酸俗名是醋酸，是常用調(diào)味品食醋的主要成分，故A正確；B.乙醇分子間能形成氫鍵，所以乙醇的沸點(diǎn)比乙烯高，故B正確；C．乙醇在催化劑作用下與氧氣反應(yīng)生成乙醛和水，故C正確；D.乙醇和乙酸能發(fā)生酯化反應(yīng)，酯化反應(yīng)是可逆反應(yīng)，故D錯誤；選D。2．質(zhì)量為ag的銅絲在火焰上灼燒至黑色，趁熱放入下列物質(zhì)中，銅絲變紅而質(zhì)量仍為ag的是()A．乙醇 B．鹽酸C．CO2 D．KCl溶液答案：A解析：A．將銅絲加熱：2Cu＋O2eq\o(=,\s\up7(△),\s\do5())2CuO，將黑色的CuO插入乙醇中，發(fā)生反應(yīng)：CH3CH2OH＋CuOeq\o(→,\s\up7(△),\s\do5())CH3CHO＋H2O＋Cu，總反應(yīng)為2CH3CH2OH＋O2eq\o(→,\s\up7(Cu),\s\do5(△))2CH3CHO＋2H2O，Cu作為催化劑，質(zhì)量不變，A正確；B.將銅絲加熱：2Cu＋O2eq\o(=,\s\up7(△),\s\do5())2CuO，將黑色的CuO插入鹽酸中，發(fā)生反應(yīng)：CuO＋2HCl=CuCl2＋H2O，Cu的質(zhì)量減小，B錯誤；C．CuO與CO2不反應(yīng)，銅絲不變紅而質(zhì)量增大，C錯誤；D.CuO與KCl溶液不反應(yīng)，銅絲不變紅而且質(zhì)量增大，D錯誤；故選A。3．乙醇是生活中常見的有機(jī)物，下列有關(guān)乙醇的實(shí)驗(yàn)操作或?qū)嶒?yàn)現(xiàn)象正確的是()A．①中酸性KMnO4溶液無明顯現(xiàn)象B．②中鈉會在乙醇內(nèi)部上下跳動，上方的火焰為淡藍(lán)色C．③中灼熱的銅絲插入乙醇中，發(fā)生催化氧化生成了乙酸D．④中X是飽和NaOH溶液，X液面上有油狀液體生成答案：B解析：A．①中酸性KMnO4溶液會褪色，乙醇轉(zhuǎn)化為乙酸，A錯誤；B.乙醇的密度比鈉小，金屬鈉沉在乙醇底部，乙醇能與金屬鈉反應(yīng)生成氫氣，氫氣使鈉浮起，氫氣逸出后，鈉又回到乙醇底部，所以觀察到鈉會在乙醇內(nèi)部上下跳動，產(chǎn)生的氫氣燃燒產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰，B正確；C．③中灼熱的銅絲插入乙醇中，發(fā)生催化氧化生成了乙醛，C錯誤；D.若④中X是飽和NaOH溶液，乙酸乙酯在氫氧化鈉溶液中發(fā)生水解反應(yīng)生成可溶于水的乙醇和乙酸鈉，不可能在液面上有油狀液體生成，應(yīng)使用飽和Na2CO3溶液，D錯誤；故選B。4．異戊酸異戊酯可作為蘋果香精原料，某實(shí)驗(yàn)小組選用下圖裝置制備異戊酸異戊酯。相關(guān)數(shù)據(jù)如下表。物質(zhì)相對分子質(zhì)量密度/(g·cm-3)沸點(diǎn)/℃水中溶解性異戊醇880.8123131微溶異戊酸1020.9286176.5能溶異戊酸異戊酯1720.8071192難溶實(shí)驗(yàn)步驟：在圓底燒瓶中加入12.0g異戊醇、10.2g異戊酸、一定量濃硫酸和2～3片碎瓷片，開始緩慢加熱圓底燒瓶，回流1h，反應(yīng)液冷卻至室溫后倒入分液漏斗中，分別用少量水、飽和碳酸氫鈉溶液和水洗滌；分離出的產(chǎn)物加入少量無水MgSO4固體，靜置片刻，過濾除去MgSO4固體，進(jìn)行蒸餾純化，收集192℃餾分，得到異戊酸異戊酯4.3g?；卮鹣铝袉栴}：(1)儀器甲的名稱是，其中冷凝水的進(jìn)水口為（填“a”或“b”）。(2)實(shí)驗(yàn)室混合溶液的具體操作為：應(yīng)將（填“異戊醇和異戊酸混合液”或“濃硫酸”，下同）緩緩加入到中，邊混合，邊攪拌。(3)若實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)忘記加沸石，應(yīng)進(jìn)行的操作為____________________________。(4)在洗滌操作中，應(yīng)用飽和碳酸氫鈉溶液洗滌的主要目的是_____________________，第二次水洗的主要目的是______________________________________________。(5)實(shí)驗(yàn)中加入少量無水MgSO4的目的是。(6)本實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)率為。答案：(1)球形冷凝管b(2)濃硫酸異戊醇和異戊酸混合液(3)停止加熱，待冷卻后補(bǔ)加沸石，繼續(xù)實(shí)驗(yàn)(4)除掉硫酸和異戊酸洗掉碳酸氫鈉(5)除去異戊酸異戊酯中的水(6)25%解析：(1)儀器甲的名稱是球形冷凝管，其中冷凝水應(yīng)下口進(jìn)，上口出；(2)實(shí)驗(yàn)室混合溶液的具體操作為濃硫酸加入到異戊醇和異戊酸混合液中，并邊混合，邊攪拌；(3)若實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)忘記加沸石，應(yīng)進(jìn)行的操作為停止加熱，待冷卻后補(bǔ)加沸石，繼續(xù)實(shí)驗(yàn)；(4)在洗滌操作中，應(yīng)用飽和碳酸氫鈉溶液洗滌的主要目的是除掉硫酸和異戊酸，第二次水洗的主要目的是洗掉加入的碳酸氫鈉；(5)實(shí)驗(yàn)中加入少量無水MgSO4的目的是除去異戊酸異戊酯中的水；(6)異戊酸的物質(zhì)的量為n（異戊酸）＝eq\f(10.2g,102g/mol)＝0.1mol