《2019高中化学 醛（提高）知识讲解学案 新人教版选修5.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019高中化学 醛（提高）知识讲解学案 新人教版选修5.doc（8页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、1醛醛【学习目标学习目标】 1、掌握乙醛的组成、结构、性质和用途，了解甲醛、苯甲醛的性质和用途； 2、了解醛、酮的结构特点，能理解醛、酮在组成、结构和性质上的异同； 3、利用醛的主要化学性质实现醇、醛、羧酸的相互转化。 【要点梳理要点梳理】 要点一、醛的结构、通式和性质1醛的组成和结构。 【高清课堂：高清课堂：醛#醛类的结构特征】（1）醛是由烃基（或 H）与醛基（）相连而构成的化合物。醛类的官能团是醛基，醛基可写成或CHO，但不能写成COH，且醛基一定位于主链末端。 【高清课堂：高清课堂：醛#醛类的分类】（2）醛类按所含醛基的数目可分为一元醛、二元醛和多元醛等。2醛的分子通式。一元醛的通式为
2、RCHO，饱和一元脂肪醛的通式为 CnH2n+1CHO（或 CnH2nO） 。分子式相同的醛、酮、烯醇 互为同分异构体。3醛的物理性质。醛类除甲醛是气体外，其余醛类都是无色液体或固体。醛类的熔、沸点随分子中碳原子数的增加而逐渐升 高。 【高清课堂：高清课堂：醛#醛类的化学性质】4醛的化学性质。醛类的化学性质主要由醛基（CHO）来决定，如乙醛的加成反应和氧化反应就都发生在醛基上。（1）加成反应。 醛基上的 CO 键在一定条件下可与 H2、HX、HCN、NH3、氨的衍生物、醇等发生加成反应，但不与 Br2加成， 这一点与 CC 键的加成不同。其加成通式为：醛的催化加氢反应也是它的还原反应；在有机合
3、成中可利用该反应增长碳链；（2）氧化反应。2易燃烧。2CH3CHO+5O2 点燃4CO2+4H2O催化氧化。2CH3CHO+O2 催化剂2CH3COOH被银氨溶液、新制的 Cu(OH)2等弱氧化剂氧化。CH3CHO+2Ag(NH3)2OH CH3COONH4+2Ag+3NH3+H2O本反应又称银镜反应，常用来检验醛基。CH3CHO+2Cu(OH)2 CH3COOH+Cu2O+2H2O该反应生成了砖红色的 Cu2O 沉淀，也可用来检验醛基。注意：醛基的检验方法。银镜反应。醛类具有较强的还原性，能和银氨溶液反应，被氧化为羧酸，同时得到单质银，若控制好反应条件，可以 得到光亮的银镜。因此实验时应注意
4、以下几点：a试管内壁必须光滑、洁净b应使用水浴加热；c加热过 程中不可振荡和振动试管；d实验的银氨溶液应现配现用；e乙醛的用量不宜太多；f 实验后附着银镜的试 管可用稀硝酸浸泡，再用水洗除去。与新制的 Cu(OH)2反应。醛类可在加热条件下与新制的 Cu(OH)2反应，醛被氧化为羧酸，同时 Cu(OH)2被还原成砖红色的 Cu2O 沉淀， 这是检验醛基的另一种方法。实验时应注意以下几点：a硫酸铜与碱反应制取 Cu(OH)2时碱应过量；b混合 液必须加热到沸腾时才会有砖红色沉淀生成。醛类也能被酸性 KMnO4溶液等强氧化剂氧化。缩聚反应。条件不同时可得到线型酚醛树脂或体型酚醛树脂。5重要的醛类物
5、质简介。（1）甲醛（HCHO）是无色、有强烈刺激性气味的气体，易溶于水。甲醛是重要的有机合成原料，常用于制造酚醛树脂、脲醛树脂、维纶、染料等，3540的甲醛水溶液 俗称福尔马林，具有杀菌、防腐性能等。甲醛除具有醛类的通性外，还具有一定的特性，如 1 mol 甲醛与足量的银氨溶液反应可得 4 mol Ag。（2）乙醛（CH3CHO）是无色、有刺激性气味的液体，密度比水小，沸点是 20.8，易挥发，易燃烧，能跟 水、乙醇等互溶。可由乙醇氧化制得。乙醛是有机合成的重要原料，主要用于制乙酸、丁醇、乙酸乙酯等。（3）苯甲醛（）是有杏仁气味的液体，沸点是 178，工业上称其为苦杏仁油，它与糖结合存在于杏仁
6、、桃仁等果实的种子中，苯甲醛是制造染料、香料的重要中间体。要点二、酮的组成、结构和性质1酮的组成与结构。3（1）酮是两个烃基与羰基（）碳原子相连而成的化合物。（2）酮的通式为，其官能团为羰基。分子式相同的醛、酮、烯醇互为同分异构体。2酮的主要化学性质。酮在一定条件下能与 H2、HCN、HX、NH3、氨的衍生物、醇等发生加成反应（这一点与醛类性质相似） ，酮不 能被银氨溶液、新制的 Cu(OH)2所氧化（这一点与醛类性质不同） ，据此可用银氨溶液和新制的 Cu(OH)2来区分 醛和酮。3丙酮简介。丙酮（）是组成最简单的酮，是有特殊气味的无色液体，沸点为 56.2，能与水以任意比例互溶，并能溶解多
7、种有机物。【典型例题典型例题】 类型一：醛的结构和性质例 1 已知（1）该反应的生成物中含有的官能团的名称是_，该物质在一定条件下能发生_（填序号） 。银镜反应 酯化反应 还原反应（2）已知 HCHO 分子中所有原子都在同一平面内，若要使 R1CHO 分子中所有原子都在同一平面内，R1可以 是_（填序号） 。CH3 CHCH2（3）某氯代烃 A 的分子式为 C6H11Cl，它可以发生如下转化：结构分析表明 E 分子中含有两个甲基且没有支链。试回答：写出 C 的分子式：_；写出 A、E 的结构简式：A_，E_。【思路点拨】本题考查醛基的结构与性质。卤代烃与 NaOH 反应时，注意是醇溶液还是水溶
8、液，条件不同， 产物不同。醇的氧化、酯化反应及醛的还原。【答案】 （1）醛基 （2） （3）C6H10O2 CH3COO(CH2)6OOCCH3【解析】 （1）按题给信息知，当双键碳原子上连有氢原子时，能在 Zn、H2O 存在下被 O3氧化得到醛。醛的 官能团是醛基，醛能发生银镜反应和还原反应（如与 H2加成） ，但不能发生酯化反应。（2）因 HCHO 的 4 个原子共平面，要使 R1CHO 的所有原子共平面，则基团 R1中的所有原子应共平面，故应 选。Cl4（3）根据有机物 AE 的相互转化图可知，A 为卤代烃，B 为烯烃，C 为醛，D 为醇，则 E 为乙酸酯。由 E的分子式 C10H18O
9、4可推知其分子中应含有 2 个，2 个CH3，烃基为 C6H12，只能构成(CH2)6才能得出符合题意的 E，则 E 的结构简式可能是。再逆推可得 D 为 HO(CH2)6OH，C 为 OHC(CH2)4CHO，B 为 ，则 A 为 ，正好符合 C6H11Cl。 【总结升华】能发生银镜反应，是醛基的性质，但含有醛基的不一定是醛，比如甲酸、甲酸酯中都含有醛 基，但并不属于醛类物质。醛能被氧化成为羧酸，也能被还原为醇；而酮不能被氧化，只能被还原为醇。例 2 实验室做乙醛和银氨溶液反应的实验：（1）为产生光亮的银镜，试管应先用_溶液煮沸，倒掉煮沸液后再用清水将试管冲洗干净。（2）配制银氨溶液时向盛有
10、_溶液的试管中逐滴滴加_，边滴边振荡，直到_为止。 有关反应的离子方程式为：_；_。（3）加热时应用_加热，产生银镜的离子方程式为：_。 【思路点拨】本题考查醛基发生银镜反应的实验。实验操作中注意银氨溶液配制时试剂滴加的先后顺序、 对应发生的离子反应、加热时的操作方法及反应的化学方程式。【答案】 （1）NaOH（2）AgNO3 氨水 生成的沉淀恰好完全溶解Ag+NH3H2O=AgOH+NH4+AgOH+2NH3H2O=Ag(NH3)2+OH+2H2O （3）水浴 CH3CHO+2Ag(NH3)2+2OHCH3COO+NH4+3NH3+2Ag+H2O【解析】 （1）为顺利完成银镜反应的实验，必须
11、使用洁净的试管，已用过的试管，要先用 NaOH（aq）煮沸， 以洗去油污，然后再用蒸馏水洗涤。 （2）银镜反应要求水浴加热才能顺利完成。 【总结升华】配制银氨溶液，有两点要求：沉淀（AgOH 和 Ag2O 的混合物）必须完全消失，否则影响实 验效果；氨水不可过量，否则产生易爆物质。因此，一般做法为：向 AgNO3（aq）中滴加氨水。边滴边振荡， 直到产生的沉淀恰好完全溶解为止。开始时 AgNO3（aq）过量，发生如下反应：Ag+NH3H2O=AgOH+NH4+并有部分 AgOH 发生分解反应：2AgOH=Ag2O+H2O（此反应不作要求）后来 NH3H2O 过量，AgOH 和 Ag2O 逐渐溶
12、解在 NH3H2O 中。AgOH+2NH3H2O=Ag(NH3)2OH+2H2O Ag2O+4NH3H2O=2Ag(NH3)2OH+3H2O反应不作要求。注意络合物 Ag(NH3)2OH 在水中完全电离，写离子方程式时需拆为离子形式。例 3 由某饱和一元醛和饱和一元酮（通式为 CnH2nO，n3，分子中含有羰基，但不能被弱氧化剂氧化）组 成的混合物共 0.5 mol，其质量为 23.4 g，此混合物与足量银氨溶液反应，析出 86.4 g 银。推断混合物的可能 组成 及质量。 【思路点拨】解此题时，往往只是设醛的通式来计算，得出一组答案，而没有把 HCHO 单独拿出来讨论，忽 略了甲醛与银氨溶液
13、反应的特殊性（HCHO4Ag） ，而漏解。【答案】 （1）甲醛 HCHO 6 g，丙酮 CH3COCH3 17.4 g；（2）乙醛 CH3CHO 17.6 g，丙酮 CH3COCH3 5.8 g。【解析】根据题意知：醛、酮的平均相对分子质量为 23.42=46.8。由于酮 CnH2nO，n3，所以碳原子数最少的酮是丙酮，其式量为 58，则混合物中醛的式量只能小于 46.8，Cl5即只可能是甲醛（式量 30）或乙醛（式量 44） 。（1）若醛为甲醛，则据 HCHO4Ag1 mol 4108 gx 86.4 gx=0.2 mol，质量=0.2mol30 gmol1=6 g，则酮的质量=23.4 g
14、6 g=17.4 g，酮的物质的量=0.5 mol0.2 mol=0.3 mol，酮的式量=17.4 0.3=58，故 n=3，为丙酮。（2）若醛为乙醛，则据 CH3CHO2Ag1 mol 2108 gy 86.4 gy=0.4 mol，质量=0.4 mol44 gmol1=17.6 g，则酮的质量=23.4 g17.6 g=5.8 g，酮的物质的量=0.5 mol0.4 mol=0.1 mol，酮的式量=5.8 0.1=58，故 n=3，为丙酮。【总结升华】甲醛、乙醛中都含有醛基，但与银氨溶液发生反应时，相同物质的量的甲醛和乙醛与足量的 银氨溶液发生反应时，生成银的物质的量并不相同，因为甲醛
15、中可视为含有两个醛基。举一反三：举一反三： 【变式 1】已知柠檬醛的结构简式为：根据科学的知识判断，下列说法不正确的是（ ） 。A能使酸性 KMnO4溶液褪色B能发生银镜反应C与乙醛互为同系物D1 mol 柠檬醛与足量 H2加成后得到分子式为 C10H20O 的醇【答案】C、D【变式 2】在一定条件下，烯烃可发生臭氧化还原水解反应，生成羰基化合物，该反应可表示为：已知：化合物 A，其分子式为 C9H10O，它既能使溴的四氯化碳溶液褪色，又能与 FeCl3溶液发生显色反应， 且能与金属钠或 NaOH 溶液反应生成 B；B 发生臭氧化还原水解反应生成 C，C 能发生银镜反应；C 催化加氢 生成 D
16、，D 在浓硫酸存在下加热生成 E；E 既能使溴的四氯化碳溶液褪色，又能与 FeCl3溶液发生显色反应， 且能与 NaOH 溶液反应生成 F；F 发生臭氧化还原水解反应生成 G，G 能发生银镜反应，遇酸转化为 H(C7H6O2)。请根据上述信息，完成下列填空：（1）写出下列化合物的结构简式（如果有多组化合物符合题意，只需写出其中的一组）：A_，C_，E_。（2）写出分子式为 C7H6O2的含有苯环的所有同分异构体的结构简式_。6【答案】（2）【变式 3】醛类因易被氧化为羧酸，而易使酸性高锰酸钾溶液或溴水褪色。向乙醛中滴入酸性 KMnO4溶液，可观察到的现象是_。现已知柠檬醛的结构式为，若要检验其
17、中的碳碳双键，其实验方法是_。【答案】酸性 KMnO4溶液褪色 先取少量柠檬醛溶液于一试管中，再加入足量银氨溶液，水浴加热。反应 后取上层清液，然后再加少量酸性 KMnO4溶液，振荡。若酸性 KMnO4溶液褪色，则证明该分子中有 CC 键存在， 否则不存在 CC 键【变式 4】3 g 某醛和足量的银氨溶液反应，结果析出 43.2 g Ag，则该醛可能是（ ） 。A甲醛 B乙醛 C丙醛 D丁醛【答案】A类型二：酮的结构和性质例 4 请阅读下列材料：在含羰基的化合物中，羰基碳原子与两个烃基直接相连时，叫做酮。当两个烃基都是脂肪烃基时，叫脂肪酮，如甲基酮；都是芳香烃基时，叫芳香酮；当两个烃基是相互连
18、接的闭合环状结构时，叫环 酮，如环己酮 。像醛一样，酮也是一类化学性质活泼的化合物，如羰基也能进行加成反应。加成时，试剂的带负电部分先 进攻羰基中带正电的碳，而后试剂中带正电部分加到羰基带负电的氧上，这类加成反应叫亲核加成。但酮羰基的活泼性比醛羰基稍差，不能被弱氧化剂氧化。许多酮都是重要的化工原料和优良溶剂，一些脂环酮还是名贵香料。试回答：（1）写出甲基酮与氢氰酸（HCN）反应的化学方程式_。（2）下列化合物中不能和银氨溶液发生反应的是（ ） 。AHCHO BHCOOH C DHCOOCH3O7（3）有一种名贵香料灵猫香酮属于（ ） 。A脂肪酮 B脂环酮 C芳香酮（4）樟脑也是一种重要的酮，它
19、不仅是一种家用杀虫剂，而且是香料、塑料、医药工业中重要的原料。它的分子式为_。 【思路点拨】解答本题时，特别注意题给信息，正确理解即可解答甲基酮与氢氰酸的反应。【答案】 （1） （2）C （3）B （4）C10H16O【解析】 （1）依据题给信息，羰基也能进行加成反应。加成时，试剂的带负电部分先进攻羰基中带正电的 碳，而后试剂中带正电部分加到带负电的氧上。HCN 分子中，氢原子带正电，氰酸根带负电，因而氰酸根进攻 羰基碳原子，氢原子结合到羰基氧原子上。即（2）能和银氨溶液发生反应的应是含醛基（CHO）的物质，题给选项中 A、B、D 中的物质均含CHO。故 选 C。（3）由题给信息可知，灵猫香酮
20、属于两烃基相互连接的闭合环状结构的环酮即脂环酮。故选 B。 （4）利用碳的四价键原则，首先查出碳原子数，再算出氢原子数和氧原子数，即可得出分子式。 【总结升华】酮中也含有碳氧双键，但与醛不同的是，酮中的羰基碳不与氢连接，所以醛能被氧化为羧酸 而酮不能再被氧化。 举一反三：举一反三： 【变式 1】我国盛产山茶子精油，用其主要成分柠檬醛可以与丙酮反应制取假紫罗兰酮，进而合成具有工 业价值的紫罗兰酮。 （结构简式为键线形式）又知 RX+H2OROH+HX（R 为烃基） 。下列是一种有机物的合成路线，请回答有关问题：（1）C 物质的结构简式为_，D 物质的结构简式为_。（2）反应_属于取代反应，反应_属于加成反应，反应_属于消去反应。（3）写出反应、的化学方程式：_、_。8【答案】 （1） CH3CHO （2） （3）