生活中兩種常見(jiàn)的有機(jī)物
——乙酸

易玉珍

（洪都中學(xué)，江西 南昌 330024）

1.教學(xué)目標(biāo)

知道乙酸的組成并認(rèn)識(shí)羧基結(jié)構(gòu)

通過(guò)乙酸和乙醇反應(yīng)實(shí)驗(yàn)，了解酯化反應(yīng)及其有機(jī)產(chǎn)物。

2.教學(xué)過(guò)程：

【引入】大家知道：現(xiàn)在市場(chǎng)上各種各樣的飲料非常多，有碳酸飲料、果汁飲料、奶飲料、茶飲料等等，近期，又漸漸流行起了一種新的飲料——醋飲料。

【展示】請(qǐng)同學(xué)們品嘗醋飲料。

【提問(wèn)】請(qǐng)用一句話概括醋飲料的味道。生：又酸又甜。

【引入】請(qǐng)同學(xué)們觀察飲料的標(biāo)簽。找一找與嘗到的酸味有關(guān)的信息。

可以了解到，該飲料配料表中有“山楂醋、蘋果醋”，“醋酸含量≥1.5g/L”，剛才大家嘗到的酸味，其中就有醋酸的味道，另外，家庭常用調(diào)味品食醋中就含有3%~5%醋酸，醋酸的學(xué)名是乙酸，我們這節(jié)課就學(xué)習(xí)---乙酸。

【提問(wèn)】通過(guò)剛才的品嘗和對(duì)食醋的了解，我們能說(shuō)說(shuō)乙酸有哪些物理性質(zhì)嗎？

學(xué)生思考后回答：1.有酸味；2.有刺激性氣味；3.食用醋的顏色無(wú)色或略帶紅色；

【實(shí)驗(yàn)】請(qǐng)同學(xué)們觀察乙酸樣品的顏色、狀態(tài)、聞氣味；

學(xué)生描述：無(wú)色且有刺激性氣味的液體。

【提問(wèn)】打開(kāi)瓶塞就能聞到強(qiáng)烈的刺激性氣味，說(shuō)明了什么呢？學(xué)生答：易揮發(fā)。

【強(qiáng)調(diào)】說(shuō)明乙酸能揮發(fā)，乙酸的沸點(diǎn)比水的沸點(diǎn)高，故不說(shuō)它易揮發(fā)，而說(shuō)它能揮發(fā)。

【提問(wèn)】乙酸可以調(diào)配成食用醋，說(shuō)明它的水溶性如何呢？學(xué)生答：能溶于水。

【講述】乙酸易溶于水，也易溶于乙醇等溶劑。

【實(shí)驗(yàn)】把裝有少量乙酸的試管浸入冰水中，觀察現(xiàn)象。

【解釋】乙酸由液態(tài)變?yōu)楸鶢罹w。說(shuō)明乙酸熔點(diǎn)較高。它的熔點(diǎn)為16.6℃，溫度低于此溫度時(shí)，乙酸就凝結(jié)成像冰一樣的固體，所以無(wú)水乙酸又稱冰醋酸。

【總結(jié)】通過(guò)以上的觀察探索，我們了解了乙酸的物理性質(zhì)如下：

【投影】一、乙酸的物理性質(zhì)

【過(guò)渡】剛才我們總結(jié)了乙酸的物理性質(zhì)，那么，乙酸分子的分子結(jié)構(gòu)又是怎樣的呢？請(qǐng)看乙酸分子的比例模型。

【多媒體】投影乙酸分子比例模型。學(xué)生活動(dòng):根據(jù)比例模型，組裝球棍模型。

【提示】在有機(jī)化合物中，碳原子形成4個(gè)共價(jià)鍵，氧原子形成2個(gè)共價(jià)鍵，氫原子形成1個(gè)共價(jià)鍵。

【練習(xí)】請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)你所組裝的乙酸分子的球棍模型，寫出乙酸的分子式、結(jié)構(gòu)式、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式。分子式：C2H4O2 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：CH3COOH

【分析】乙酸分子可以看作是由甲基和羧基相連而形成的，—COOH（羧基）是其官能團(tuán)，大家知道官能團(tuán)決定有機(jī)物的化學(xué)性質(zhì)，那羧基決定了乙酸具有怎樣的性質(zhì)呢？

二、化學(xué)性質(zhì)

【知識(shí)回顧】初中化學(xué)我們已經(jīng)了解到乙酸具有酸性，能否設(shè)計(jì)幾個(gè)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證乙酸的確有酸性呢？

【提問(wèn)】實(shí)驗(yàn)室中要檢驗(yàn)物質(zhì)是否有酸性，通常可以采用哪些方法？

學(xué)生思考回答：1.酸堿指示劑；2.測(cè)pH值；3.能否與活潑金屬反應(yīng)；4.能否與堿性氧化物反應(yīng)；5.能否與堿反應(yīng)；6.能否與某些鹽反應(yīng)；

【指導(dǎo)】投影顯示可供選擇的藥品：乙酸溶液、鎂條、NaOH溶液、碳酸鈉粉末、酚酞、石蕊。

【學(xué)生活動(dòng)】學(xué)生分組討論、制定實(shí)驗(yàn)方案、實(shí)施驗(yàn)證。將驗(yàn)證過(guò)程與大家分享。

【追問(wèn)】以上探究均說(shuō)明乙酸的確具有酸性。

【解釋】乙酸的酸性體現(xiàn)在乙酸分子中與眾不同的氫原子上，氫原子受其它基團(tuán)的影響，易電離顯酸性。

【學(xué)生活動(dòng)】請(qǐng)同學(xué)們寫出以上反應(yīng)的方程式。

【提問(wèn)】那么乙酸酸性與碳酸相比如何呢？

【提示】探究4表明，乙酸能與碳酸鈉反應(yīng)，根據(jù)強(qiáng)酸能與弱酸鹽反應(yīng)的原理說(shuō)明——酸性：乙酸 〉 碳酸

【講解】結(jié)構(gòu)分析：乙酸分子中的羧基氫原子易電離，而乙醇分子中的羥基氫原子不易電離，羧基中的氫原子表現(xiàn)的更為活潑。試推測(cè)，金屬鈉與乙酸、水、乙醇反應(yīng)劇烈程度。學(xué)生答：劇烈程度：乙酸 〉 水 〉乙醇

【過(guò)渡】燒魚時(shí)我們常加醋并加點(diǎn)酒，這樣魚的味道就變得特別鮮美，沒(méi)有腥味、大家知道這是為什么嗎？【討論】猜測(cè)乙酸和乙醇發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)。

【點(diǎn)評(píng)】的確如此，乙醇和乙酸發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，脫去了一分子的水，生成了一種新的具有香味的有機(jī)化合物---乙酸乙酯。

【設(shè)問(wèn)】是否可以在實(shí)驗(yàn)室模擬這個(gè)化學(xué)反應(yīng)呢？要加快化學(xué)反應(yīng)的速率可以采取哪些措施呢？【討論】學(xué)生思考可以加快反應(yīng)速率的一般措施。

【提問(wèn)】要完成這個(gè)實(shí)驗(yàn)，需要哪些裝置呢？

【討論】需要一個(gè)反應(yīng)容器、一個(gè)加熱裝置、一個(gè)收集裝置。

【信息提示2】本反應(yīng)產(chǎn)物乙酸乙酯通常為液態(tài)，沸點(diǎn)77℃，在水中溶解度較小，在飽和Na2CO3溶液中溶解度更小。

【設(shè)問(wèn)】乙酸乙酯如何收集？【討論】乙酸乙酯因?yàn)榉悬c(diǎn)較低，反應(yīng)完成后，可以通過(guò)蒸餾作用與反應(yīng)物分離，用飽和Na2CO3溶液收集。

【初步方案】學(xué)生討論形成實(shí)驗(yàn)方案。

乙醇和乙酸混和物中加入濃硫酸進(jìn)行加熱，用飽和碳酸鈉溶液收集蒸餾出的反應(yīng)產(chǎn)物。

【引導(dǎo)】反應(yīng)物投加順序需要考慮嗎？學(xué)生答：濃硫酸不能先加入。

【引導(dǎo)】本實(shí)驗(yàn)需要加熱，反應(yīng)物和生成物的沸點(diǎn)均較低，實(shí)驗(yàn)中還應(yīng)注意什么問(wèn)題呢？【思考】用小火加熱，加入沸石防止爆沸。

【實(shí)驗(yàn)】學(xué)生討論，動(dòng)手搭建裝置。【提問(wèn)】實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前，應(yīng)先進(jìn)行什么操作？

學(xué)生答：檢驗(yàn)裝置的氣密性。

【實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)總結(jié)】根據(jù)剛才的討論，我們?cè)O(shè)計(jì)形成了一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案如下：

在試管中加入兩小塊碎瓷片，加入3mL乙醇，然后邊搖邊慢慢加入2mL濃硫酸和2mL冰醋酸。用酒精燈慢慢加熱，將產(chǎn)生的蒸氣經(jīng)導(dǎo)管導(dǎo)入飽和碳酸鈉溶液的液面上。【提示】導(dǎo)管不能插入液面以下，以防倒吸。

【學(xué)生實(shí)驗(yàn)】現(xiàn)象：在飽和碳酸鈉液面上有一層無(wú)色透明具有香味的油狀物出現(xiàn)。

【結(jié)論】反應(yīng)生成了新物質(zhì)乙酸乙酯。實(shí)驗(yàn)成功揭示了“做魚時(shí)加醋又加酒，味道更鮮美；酒是陳的香”的科學(xué)原因。

【講解】我們把這種酸和醇反應(yīng)生成酯和水的反應(yīng)稱之為酯化反應(yīng)。

【提示】在同樣的反應(yīng)條件下，產(chǎn)物乙酸乙酯又會(huì)與水反應(yīng)，生成乙酸和乙醇，所以酯化反應(yīng)是可逆反應(yīng)，因此，這個(gè)反應(yīng)方程式用可逆符號(hào)。

【誘思】1.濃硫酸的作用？2.飽和碳酸鈉溶液的作用？3.長(zhǎng)導(dǎo)管的作用？

【過(guò)渡】結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)、性質(zhì)決定用途，請(qǐng)同學(xué)們結(jié)合乙酸性質(zhì)和生活經(jīng)驗(yàn)，預(yù)測(cè)乙酸的用途。

三、用途

【放映視頻】乙酸是一種重要的化工原料，可用于生成醋酸纖維、合成纖維、噴漆溶劑、香料、染料、醫(yī)藥以及農(nóng)藥等，同時(shí)，乙酸是食醋的重要成分，也可用于殺菌消毒。

【小結(jié)】乙酸的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。