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1、走进奇妙的化学世界走进奇妙的化学世界选择性必修选择性必修3第三章 烃的衍生物第三节 醛 酮 学习学习 目标目标第第1课时课时 乙醛的结构与性质PART01PART02从官能团和化学键可能的断键部位预测乙醛的化从官能团和化学键可能的断键部位预测乙醛的化学性质学性质,并,并能在结构分析和实验事实的基础上书能在结构分析和实验事实的基础上书写相关反应的化学方程式写相关反应的化学方程式,强化,强化“结构决定性质结构决定性质”的观念的观念通过乙醇、乙醛和乙酸之间的相互转化,加深对有机反应通过乙醇、乙醛和乙酸之间的相互转化,加深对有机反应中氧中氧化反化反应和还原反应的理解,初步构建烃的含氧衍生物间应和还原反
2、应的理解,初步构建烃的含氧衍生物间的转化的转化关系关系自然界的许多植物中含有醛,其中有些具有特殊的香味,可作为植物香料使用。醛醛基与烃基(或H原子)直接相连的化合物称为醛。简写为:RCHO-CHO 不能写成不能写成COHCnH2nO (n1)或CnH2n+1CHO3.饱和一元醛通式:2.官能团:1.定义:1.乙醛的物理性质与结构无色、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;易溶于水、乙醇、乙醚、氯仿等有机溶剂。一、乙醛(1)物理性质分子式:C2H4O结构式:结构简式:CH3CHO空间充填模型球棍模型核磁共振氢谱:1.乙醛的物理性质与结构一、乙醛(2)乙醛的分子结构结构分
3、析 受受受受C=OC=OC=OC=O影响,影响,影响,影响,C-HC-HC-HC-H键极性较强,易断裂键极性较强,易断裂键极性较强,易断裂键极性较强,易断裂 羰基羰基羰基碳不饱和不饱和,C=OC=O双键易断裂,双键易断裂,可发生加成反应。易加成易加成被被H2还原为醇(还原为醇(还原反应还原反应)易被氧化易被氧化成相应羧酸成相应羧酸(氧化反应氧化反应)氧化性还原性(以乙醛为例)乙醛的化学性质一、乙醛1、醛基的加成反应+CO-AB+-O ACB双键变单键,异性相吸羰基可与H2、HCN、NH3及氨的衍生物、醇发生加成反应。但羰基不能和HX、X2、H2O发生加成反应。一、乙醛(以乙醛为例)乙醛的化学性
4、质有机物得氢或去氧,发生还原反应有机物得氧或去氢,发生氧化反应(催化加氢又称为还原反应)催化加氢:(条件为催化剂、加热)CH3CH2OH 【注意】乙醛不能与X2、HX、H2O进行加成反应 酯基(-COO-)和羧基(-COOH)中的CO不能与H2发生加成反应一、乙醛(以乙醛为例)乙醛的化学性质+-HCN CCNOH-羟基羟基腈腈与HCN加成:应用:醛与氢氰酸加成,在有机合成中可以用来增长碳链。(以乙醛为例)乙醛的化学性质一、乙醛在醛基中,由于氧原子电负性较大,碳氧双键中电子偏向氧原子,使氧原子带部分负电荷,碳原子带部分正电荷,从而使醛基具有较强的极性。乙醛能和极性试剂发生加成反应。CH3CHO
5、HCN CH3CHCNOH2 羟基丙腈羟基丙腈当极性分子与醛基发生加成反应时,极性分子中带正电荷的原子或原子团连接在氧原子上,带负电荷的原子或原子团连接在碳原子上。能与一些极性试剂(如:HCN、NH3、RNH2、CH3OH等)发生加成反应。拓展:与NH3、醇的加成反应:CH3CHHNH2O=CH3CHHOCH3O=OHCH3CHNH2OHCH3COCH3H1、醛基的加成反应一、乙醛(以乙醛为例)乙醛的化学性质 醛基中碳原子具有较强还原性,易被氧化,产物通常为相应的羧酸。2、醛基的氧化反应一、乙醛(以乙醛为例)乙醛的化学性质(1)与 O2 的反应(4)与银氨溶液的反应(5)与新制Cu(OH)2悬
6、浊液的反应(2)与KMnO4(H+)的反应(3)与溴水的反应弱氧化剂(1)与)与 O2 的反应的反应(2)与)与KMnO4(H+)的反应)的反应(3)可使溴水褪色)可使溴水褪色酸性K2Cr2O7溶液:Cr2O72-(橙色)Cr3+(绿色)褪褪色色5C5CH3CHO+HO+2KMKMnO O4 4+3H H2 2SOSO4 4=5CH=5CH3 3COOH+COOH+2M MnSOSO4 4+3H H2 2O+KO+K2 2SO4SO4但不能但不能使溴的四氯化碳溶液褪色使溴的四氯化碳溶液褪色加入乙醛溶液2、醛基的氧化反应一、乙醛(以乙醛为例)乙醛的化学性质加入乙醛溶液实验方案:在洁净的试管中加入
7、1 mL2%AgNO3溶液,然后边振荡试管边逐滴滴入2%氨水,使最初产生的沉淀溶解,制得银氨溶液。再滴入3滴乙醛,振荡后将试管放在热水浴中温热。观察实验现象。【实验3-7】(4)与银氨溶液的反应(银镜反应)2、醛基的氧化反应一、乙醛a、配制银氨溶液:AgNOAgNO3 3溶液+稀氨水生成白色沉淀继续滴加氨水沉淀恰好完全溶解AgNO3+NH3H2O=AgOH+NH4NO3AgOH+2NH3H2O=Ag(NH3)2 OH+2H2O(氢氧化二氨合银)b、水浴加热生成银镜:向配好的银氨溶液中滴入3滴乙醛溶液,振荡后将试管放在热水浴中静置。(4)与银氨溶液的反应(银镜反应)2、醛基的氧化反应一、乙醛现象
8、:试管内壁上覆着一层光亮的银镜银氨络(合)离子巧记方程式:水银氨123,还有一个羧酸铵定量:1mol CHO 2mol Ag(NH3)2OH 2mol Ag应用:(4)与银氨溶液的反应(银镜反应)2、醛基的氧化反应一、乙醛制备银氨溶液时,试剂滴加顺序不能颠倒,且氨水不能过量银氨溶液必须是新制的(现用现配)试管内壁必须洁净,用水浴加热,不能用酒精灯直接加热;加热时不能振荡或摇动试管;可以用稀HNO3清洗做过银镜反应后的试管。银镜反应实验注意事项:(1)检验醛基,并测定醛基的个数【牢记】1CHO2 Ag(NH3)2OH 1H2O 2Ag 3NH3(2)制镜或水瓶胆【课堂练习】完成下列化学方程式:C
9、H3CH2CHO+Ag(NH3)2OH HCHO+Ag(NH3)2OH HCHO+4Ag(NH3)2OH (NH4)2CO3+2H2O+4Ag+6NH3CH3CH2CHO 2Ag(NH3)2OH CH3CH2COONH4H2O2Ag3NH3 +Ag(NH3)2OH+2Ag(NH3)2OH H2O+2Ag+3NH3+COONH4(4)与银氨溶液的反应(银镜反应)2、醛基的氧化反应一、乙醛实验方案:在试管里加入2 mL 10%NaOH溶液,加入5滴5%CuSO4溶液,得到新制的Cu(OH)2,振荡后加入0.5 mL乙醛溶液,加热。观察实验现象。【实 验 3-7】(5)与新制的Cu(OH)2悬浊液的
10、反应2、醛基的氧化反应一、乙醛A中产生蓝色沉淀C中产生砖红色色沉淀CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2+Na2SO4CH3CHO2Cu(OH)2 CH3COOHCu2O2H2O结论:新制的 Cu(OH)2是一种弱氧化剂。能氧化乙醛是一种弱氧化剂。能氧化乙醛CH3CHO2Cu(OH)2NaOH CH3COONaCu2O3H2O砖红色沉淀定量:1mol CHO 2mol Cu(OH)2 1mol Cu2O【注意】(5)与新制的Cu(OH)2悬浊液的反应2、醛基的氧化反应一、乙醛氢氧化铜溶液一定要新制 碱一定要过量可以用来检验是否存在醛基并可以确定醛基的个数。1 CHO 2Cu(OH)2 1NaO
11、H 1Cu2O 3H2O 医学上检验病人是否患糖尿病【应用】【课堂练习】完成下列化学方程式CH3CH2CHO+Cu(OH)2+NaOH HCHO+Cu(OH)2+NaOH +Cu(OH)2+NaOHCH3CH2CHO+2Cu(OH)2+NaOH CH3CH2COONa+Cu2O+3H2O+2Cu(OH)2+NaOH COONa+Cu2O+3H2OHCHO4Cu(OH)22NaOH Na2CO3+2Cu2O+6H2O(5)与新制的Cu(OH)2悬浊液的反应2、醛基的氧化反应一、乙醛【小结】醛类的两个特征反应及CHO的检验特征反应银镜反应与新制的Cu(OH)2反应 现象产生 。产生 沉淀 注意事项
12、试管内壁必须洁净银氨溶液随用随配,不可久置 加热,不可用酒精灯直接加热醛用量不宜太多银镜可用 浸泡洗涤除去新制的Cu(OH)2要随用随配,不可久置配制新制的Cu(OH)2时,所用NaOH溶液必须过量加热至沸腾,但温度不能过高否则会有黑色的氧化铜生成。共同点两个反应都必须在 性环境中进行-CHO与Ag(NH3)2OH或Cu(OH)2均以物质的量比 反应银镜砖红色水浴稀HNO3碱1:2可以检验醛基的物质:醛类、甲酸、甲酸酯、葡萄糖等还原糖。拓展补充:乙醛的工业制法 CHCH+H2O催化剂催化剂CH3-CHO 2CH2CH2+O2催化剂催化剂2CH3-CHO加热加压加热加压 2CH3CH2OH+O2 +2H2O2CH3-CHO催化剂催化剂乙醇氧化法:乙炔水化法:乙烯氧化法:一、乙醛