(共88张PPT)
第三节 醛 酮
第三章 烃的衍生物
【课程标准要求】
1.知道醛的结构特点及其应用。
2.认识酮的组成和结构特点、性质、转化关系及其在生产、生活中的重要应用。
3.掌握利用银镜反应和新制氢氧化铜悬浊液检验醛基的方法。
新知自主预习
课堂互动探究
课时训练
目
录
CONTENTS
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课堂小结·即时达标
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一、乙醛
1.醛的定义与通式
(1)定义:醛是由烃基(或氢原子)与______相连而构成的化合物,简写成__________。
(2)通式:饱和一元醛的通式为_________________。
醛基
RCHO
CnH2nO(n≥1)
2.乙醛的物理性质与结构
(1)物理性质:乙醛是____色、具有刺激性气味的____体,密度比水的____,沸点20.8 ℃,易______,易燃烧,能与水、乙醇等互溶。
(2)结构:结构式为________________,简写为______________。乙醛的核磁共振氢谱有____组峰,峰面积比为________。
无
液
小
挥发
CH3CHO
2
3∶1
3.乙醛的化学性质
(1)加成反应
①催化加氢:化学方程式为
__________________________________________。
②与HCN加成
化学方程式为__________________________________________ 。
(2)氧化反应
①银镜反应
化学方程式为
_________________________________________________________________。
②与新制Cu(OH)2的反应
化学方程式为
_________________________________________________________________。
③催化氧化
化学方程式为______________________________________________。
【微自测】
1.下列关于醛的说法中正确的是( )
A.所有醛中都含醛基和烃基
B.乙醛会使溴水和酸性KMnO4溶液褪色,并能发生银镜反应
C.一元醛的分子式符合CnH2nO的通式
D.醛的官能团是—COH
解析 醛中不一定含有烃基,如HCHO,A选项错误;饱和一元醛的分子式才符合CnH2nO,C选项错误;醛基应为—CHO,D选项错误。
B
二、醛类
1.常见醛类及其物理性质
(1)甲醛是最简单的醛。甲醛又叫______,是一种____色、有强烈刺激性气味的____体,____溶于水。35%~40%的甲醛水溶液又称__________,具有杀菌、防腐性能,可用于消毒和制作__________。
(2)苯甲醛是最简单的芳香醛,俗称__________,是一种有________气味的无色液体。苯甲醛是制造染料、香料及药物的重要原料。
蚁醛
无
气
易
福尔马林
生物标本
苦杏仁油
苦杏仁
2.醛类的化学性质
醛能被还原为____,被氧化为____,可以发生银镜反应,能与氰化氢加成。
醇
酸
【微自测】
2.下列叙述中,正确的打“√”,错误的打“×”。
×
×
×
√
×
三、酮
1.酮的概念和结构特点
羰基
酮羰基
2.丙酮
(1)丙酮是最简单的酮类化合物,结构简式为:_________________。
(2)丙酮的物理性质
常温下丙酮是无色透明液体,沸点56.2 ℃,易______,能与__________等互溶。
(3)丙酮的化学性质
不能被__________________________等弱氧化剂氧化,但能催化加氢生成醇。
反应的化学方程式: 。
挥发
水、乙醇
银氨溶液、新制的氢氧化铜
(4)应用
酮是重要的有机溶剂和化工原料。例如,丙酮可用作化学纤维、钢瓶储存乙炔等的溶剂,还用于生产有机玻璃、农药和涂料等。
【微自测】
3.下列有关丙酮的说法正确的是( )
A.是乙醛的同系物 B.可从水中萃取出单质碘
C.与CH3CH2CHO互为同分异构体 D.不易燃烧
解析 丙酮与乙醛所含的官能团不同,二者不属于同系物,故A错误;丙酮易溶于水,不能从水中萃取出单质碘,故B错误;丙酮与CH3CH2CHO的分子式均为C3H6O,分子式相同,互为同分异构体,故C正确;酮等有机物均易燃烧,故D错误。
C
二、醛的有关转化应用与定量计算
一、醛的主要性质及醛基的检验
一、醛的主要性质及醛基的检验
醛基的检验
实验操作Ⅰ:
———————【活动探究】———————
实验操作Ⅱ:
1.实验Ⅰ中应如何配制银氨溶液?
提示 在洁净的试管中加入1 mL 2% AgNO3溶液,然后边振荡试管边逐滴滴入2%氨水,使最初产生的沉淀恰好溶解,制得银氨溶液。
2.实验Ⅰ的现象是怎样的?
提示 向(a)中滴加氨水,现象为先出现白色沉淀后变澄清,水浴加热一段时间后,试管内壁出现一层光亮的银镜。
3.写出实验Ⅰ过程中的有关方程式。
4.实验Ⅱ的现象是怎样的?
提示 (a)中溶液出现蓝色絮状沉淀,滴入乙醛,加热至沸腾后,(c)中溶液有砖红色沉淀产生
5.写出实验Ⅱ过程中的有关方程式。
1.醛类物质的主要反应
———————【核心归纳】———————
2.银镜反应实验注意事项
(1)试管要洁净,洗涤试管时一般要先用热的NaOH溶液洗,再用水洗。
(2)银氨溶液必须现用现配,不可久置,否则会生成易爆物质。
(3)配制银氨溶液时,氨水、硝酸银溶液都必须是稀溶液,且是将稀氨水逐滴加入稀硝酸银溶液中(顺序不能颠倒),直到最初生成的沉淀恰好溶解为止,氨水不能过量,否则也会生成易爆物质。
(4)银镜反应的条件是水浴加热,不能直接加热,加热时不可振荡或摇动试管,以防生成黑色的银,而不能在试管内壁形成光亮的银镜。
(5)实验结束后,试管内壁附着的银镜,可用稀硝酸浸泡,待银溶解后再用自来水、蒸馏水洗涤干净。
3.乙醛与新制Cu(OH)2反应实验注意事项
(1)所用Cu(OH)2悬浊液必须是新制备的。
(2)配制Cu(OH)2悬浊液时,必须保证NaOH溶液过量,即保证所得溶液呈碱性。
(3)用酒精灯直接加热试管至溶液沸腾,才有明显的砖红色沉淀产生。
(4)加热煮沸时间不能过久,否则会导致Cu(OH)2分解成CuO而出现黑色沉淀。
4.醛基的检验
在洁净的试管中加入新制银氨溶液和少量试样后,水浴加热,有银镜生成,或在洁净的试管中加入少量试样和新制的Cu(OH)2,加热煮沸,有砖红色沉淀生成。
1.醛和酮的比较
2.含有醛基物质中碳碳双键的检验方法
(1)醛基和碳碳双键性质的比较
1.下列有关银镜反应的说法中,正确的是( )
A.配制银氨溶液时氨水必须过量
B.1 mol甲醛发生银镜反应最多生成2 mol Ag
C.银镜反应通常采用水浴加热
D.银镜反应后的试管一般采用稀盐酸洗涤
———————【实践应用】———————
C
解析 配制银氨溶液时氨水不能过量,过量会生成易爆物质,故A错误;一个甲醛分子中相当于含2个—CHO,故1 mol甲醛能反应生成4 mol Ag,故B错误;水浴加热能保证试管受热均匀,且易于控制反应温度,直接加热受热不均匀,故C正确;银和盐酸不反应,银镜反应所得的银镜,应用稀硝酸洗涤,故D错误。
2.一个学生做乙醛的还原性实验时,取1 mol·L-1 CuSO4溶液和0.5 mol·L-1NaOH各1 mL,在一支洁净的试管内混合后,向其中又加入0.5 mL 40%的乙醛,加热至沸腾,结果无砖红色沉淀出现,实验失败的原因可能是( )
A.未充分加热 B.加入乙醛太少
C.加入NaOH溶液的量不足 D.加入CuSO4溶液的量不足
解析 醛与新制Cu(OH)2反应,必须在强碱性条件下进行。该学生配制Cu(OH)2时CuSO4有余,NaOH溶液的量不足,则不能发生反应生成砖红色沉淀。
C
3.醛类易被酸性KMnO4溶液或溴水等氧化为羧酸。
(1)向乙醛中滴加酸性KMnO4溶液,可观察到的现象是
____________________________________________________________。
(2)某醛的结构简式为(CH3)2C===CHCH2CH2CHO,通过实验方法检验其中的官能团。
①实验操作中,应先检验哪种官能团?________,原因是
____________________________________________________________。
②检验分子中醛基的方法是____________________________________,
化学方程式为______________________________________________。
③检验分子中碳碳双键的方法是_________________________________。
解析 (1)乙醛中的醛基被酸性KMnO4溶液氧化而导致酸性KMnO4溶液褪色。(2)由于碳碳双键、醛基都能使溴水或酸性KMnO4溶液褪色,故应先用足量的银氨溶液或新制氢氧化铜悬浊液将醛基氧化,检验完醛基,再加酸酸化,然后加入溴水或酸性KMnO4溶液检验碳碳双键。
二、醛的有关转化应用与定量计算
———————【活动探究】———————
1.肉桂醛具有醛类物质的通性。试写出其与银氨溶液、新制Cu(OH)2悬浊液以及HCN的反应方程式。
2.1 mol 肉桂醛完全氢化需要氢气的物质的量是多少?
提示 5 mol。
3.1 mol 肉桂醛充分进行银镜反应生成Ag的物质的量是多少?1 mol 甲醛呢?
提示 1 mol 肉桂醛充分进行银镜反应生成Ag的物质的量是2 mol,1 mol 甲醛充分进行银镜反应生成Ag的物质的量是4 mol。
1.常见有机物的衍变关系
———————【核心归纳】———————
2.相关定量计算
A.甲醇 B.甲醛 C.甲酸 D.乙醛
解析 甲既能氧化成酸又能还原成醇可推知为醛类,甲、乙、丁均能发生银镜反应推知甲只能为甲醛;B正确。
———————【实践应用】———————
B
5.一定量的某饱和一元醛发生银镜反应,析出银10.8 g。等量的此醛完全燃烧时产生2.7 g水。该醛可能是( )
A.乙醛 B.丙醛 C.丁醛 D.丁烯醛
B
6.3 g某醛和足量的银氨溶液反应,结果析出43.2 g Ag,则该醛为( )
A.甲醛 B.乙醛 C.丙醛 D.丁醛
A
核心体系建构
1.近年来,建筑装饰材料进入家庭。由装潢装饰材料缓慢释放出的化学污染物是( )
C
A.CO B.SO2
C.甲醛、甲苯等有机物蒸气 D.臭氧
C
2.下列反应中属于有机物被还原的是( )
A.乙醛发生银镜反应
B.新制Cu(OH)2与乙醛反应
C.乙醛加氢制乙醇
D.乙醛制乙酸
解析 有机物分子中加入氢原子或失去氧原子的反应叫做还原反应,加入氧原子或失去氢原子的反应叫做氧化反应。A、B、D中均由乙醛生成乙酸,是在有机物分子中加入了氧原子,属于氧化反应。C中由乙醛生成乙醇,是在有机物分子中加入氢原子,属于还原反应。
D
3.下列有关银镜反应实验的说法不正确的是( )
A.实验前试管先用热的烧碱溶液洗涤,再用蒸馏水洗涤
B.向2%的硝酸银溶液中滴入2%的稀氨水,直至产生的沉淀恰好溶解,配得银氨溶液
C.采用水浴加热,不能直接加热
D.可用浓盐酸洗去银镜
解析 油脂在碱性条件下发生水解反应,所以在做银镜实验准备洁净试管时,先加氢氧化钠溶液加热几分钟后,油脂水解生成高级脂肪酸钠和甘油,再用蒸馏水冲洗即可得到干净的试管,故A正确;配制银氨溶液时,若向2%的稀氨水中滴加2%的硝酸银溶液,氨水过量会生成易爆炸的雷酸银(AgONC),因此配制银氨溶液时应将2%的稀氨水滴入2%的硝酸银溶液中,直至产生的沉淀恰好溶解为止,故B正确;水浴加热能保证试管受热均匀,且易于控制反应温度,而直接加热受热不均匀,不利于银镜的生成,故C正确;Ag能够和稀硝酸反应而溶解,因此可用稀硝酸洗去试管内的银镜,不能使用浓盐酸,故D错误。
D
A.既能发生氧化反应,又能发生还原反应
B.1 mol该物质只能与1 mol Br2发生加成反应
C.能发生加聚反应
D.能将新制的Cu(OH)2氧化
解析 该分子结构中含有一个碳碳双键和一个醛基,因此既有烯烃的性质,也能体现醛的性质。在发生加成反应时,1 mol碳碳双键能与1 mol Br2加成,但醛基不能与Br2发生加成反应。醛基能被新制的Cu(OH)2氧化,而不是醛基将新制的Cu(OH)2氧化,故选D。
5.(1)做乙醛被新制氢氧化铜氧化的实验时,下列各步操作中:
①加入0.5 mL乙醛溶液;②加入10%的氢氧化钠溶液2 mL;③加入2%的CuSO4溶液4~5滴;④加热试管。正确的顺序是________。
(2)实验室配制少量银氨溶液的方法是:先向试管中加入________,然后____________________________________________________________,
其反应的离子方程式为_________________________________________、
____________________________________________________________,
向银氨溶液中滴加少量的乙醛,______________________________,
片刻即可在试管内壁形成银镜,化学方程式为_______________________
____________________________________________________________。
解析 (1)实验时,应将少量CuSO4溶液滴入NaOH溶液中制得新制Cu(OH)2,然后加入乙醛,并用酒精灯加热至沸腾,即可产生砖红色Cu2O沉淀。(2)要熟悉银氨溶液的配制及所发生的反应。
一、选择题(本题包含12个小题,每小题只有一个选项符合题意)
1.下列说法中正确的是( )
D
A.凡能发生银镜反应的物质一定是醛
B.乙醛能发生银镜反应,表明了醛具有氧化性
C.在加热和有催化剂的条件下,醇都能被空气中的O2所氧化,生成对应的醛
D.福尔马林是35%~40%的甲醛的水溶液,可用于浸制生物标本
解析 能发生银镜反应的物质含有醛基,但不一定为醛,如甲酸,A项错误;乙醛能发生银镜反应,表明了醛具有还原性,B项错误;在加热和有催化剂(如铜)的条件下,与羟基所连碳上有氢原子的醇可能被空气中的O2所氧化,生成对应的醛或酮,C项错误;福尔马林是35%~40%的甲醛水溶液,可以使蛋白质发生变性,可用于浸制生物标本,D项正确。
2.下列物质不属于醛类的是( )
B
③CH2===CH—CHO ④Cl—CH2—CHO
A.①③ B.②④ C.②③ D.①④
3.已知丙酮通常是无色的液体,与水互溶,密度小于1 g/mL,沸点约为55 ℃。要将水与丙酮分离出来,选择的方法是( )
A
A.蒸馏 B.分液 C.过滤 D.蒸发
解析 丙酮与水互溶,沸点约为55 ℃。要将水与丙酮分离出来,选择的方法是蒸馏,答案选A。
4.下列方法或试剂中,无法将丙酮和丙醛区别开的是( )
D
A.酸性KMnO4溶液 B.银氨溶液
C.核磁共振氢谱法 D.质谱法
解析 酸性KMnO4溶液能氧化丙醛,但不能氧化丙酮,故A项与题意不符;银氨溶液可以与丙醛发生银镜反应,但不能与丙酮反应,故B项与题意不符;丙酮的核磁共振氢谱显示2组峰,丙醛的核磁共振氢谱显示3组峰,两种物质的核磁共振氢谱峰数目不同,故C项与题意不符;质谱法可测得物质的相对分子质量,但二者的相对分子质量相同,D项与题意相符。
5.下列物质中,因为发生反应既能使溴水褪色,又能使酸性KMnO4溶液褪色的是( )
B
6.下列有关醛的判断正确的是( )
D
解析 分析多官能团物质的性质时要考虑官能团之间的干扰,如碳碳双键、醛基均可使溴水褪色,苯的同系物、碳碳双键、醛基等均可使酸性KMnO4溶液褪色,故A、C均错误;1个HCHO分子中相当于含有2个醛基,1 mol HCHO发生银镜反应最多生成4 mol Ag,B项错误;能发生银镜反应的有机物只能说明含有“—CHO”,但不一定是醛类,D项正确。
C
A.O2 B.酸性KMnO4
C.银氨溶液 D.溴水
解析 比较两种有机物,前者中的醛基变为羧基,而碳碳双键不被氧化,所以选择弱氧化剂银氨溶液或新制氢氧化铜悬浊液,答案选C。
A
现有试剂:①酸性KMnO4溶液;②H2、Ni;③[Ag(NH3)2]OH;④新制Cu(OH)2,能与该化合物中所有官能团都发生反应的试剂有( )
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
解析 有机物分子中含有两种官能团,分别是碳碳双键和醛基,酸性KMnO4溶液能将两种官能团氧化,H2、Ni能与这两种官能团发生加成反应,[Ag(NH3)2]OH和新制的Cu(OH)2悬浊液只能氧化醛基而不能氧化碳碳双键。
B
A.1 mol 2 mol B.3 mol 4 mol
C.3 mol 2 mol D.1 mol 4 mol
10.某天然拒食素具有防御非洲大群蚯蚓的作用,其结构简式如图(未表示出原子或原子团的空间排列)。该拒食素与下列某试剂充分反应,所得有机物分子的官能团数目增加,则该试剂是( )
A
A.Br2的CCl4溶液 B.[Ag(NH3)2]OH溶液
C.HBr D.H2
解析 根据该拒食素的结构简式确定其性质,进而确定其与不同试剂反应后产物的结构和官能团。有机物中的碳碳双键与Br2发生加成反应,使官能团数目由3个增加为4个,选项A正确。有机物中的醛基被银氨溶液氧化为—COOH,官能团数目不变,选项B不正确。有机物中的碳碳双键与HBr发生加成反应,但官能团数目不变,选项C不正确。有机物中的碳碳双键,醛基与H2发生加成反应,官能团数目减少,选项D不正确。
11.人们能够在昏暗的光线下看见物体,是因为视网膜中的“视黄醛”吸收光线后,其分子结构由顺式转变为反式(如图所示),并从所在蛋白质上脱离,这个过程产生的信号传递给大脑。下列有关“视黄醛”的说法正确的是( )
C
A.“视黄醛”属于烯烃
B.“视黄醛”的分子式为C20H15O
C.“视黄醛”能与银氨溶液发生银
镜反应
D.在金属镍催化并加热条件下,1 mol“视黄醛”最多能与5 mol H2发生加成反应
解析 因烯烃只含C、H元素,而“视黄醛”中含有O元素,则不属于烯烃,故A错误;由结构可知,每个折点都有1个C原子,则1个“视黄醛”分子中含有19个C原子,故B错误;分子中含有—CHO,能发生银镜反应,则“视黄醛”能与银氨溶液发生银镜反应,故C正确;1 mol“视黄醛”分子中含有5个碳碳双键和1个醛基,所以在金属镍催化并加热条件下,1 mol“视黄醛”最多能与6 mol H2发生加成反应,故D错误。
D
A.4种 B.5种 C.6种 D.7种
二、非选择题(本题共3小题)
13.肉桂醛(C9H8O)是一种常用香精,在食品、医药化工等方面都有应用。肉桂醛与其他有机物具有如图所示的转化关系,其中A为一氯代物。
(3)Z不能发生的反应类型是________(填字母)。
A.取代反应 B.加聚反应 C.加成反应 D.消去反应
(4)肉桂醛→X的化学方程式是____________________________________。
答案
(1)条件2中试剂为________。
(2)写出苯甲醛与新制Cu(OH)2悬浊液反应的化学方程式:____________________________________________________________。
(3)苯甲醛在强碱性条件下可发生自身氧化还原反应,即部分氧化成羧酸盐A,部分还原成醇B。写出A经酸化后的产物苯甲酸与B酯化反应生成的一种新的化合物C的结构简式:________。
15.两种饱和一元脂肪醛的混合物,其平均相对分子质量为51。取4.08 g混合物与足量银氨溶液共热,生成银21.6 g。试通过计算判断这两种醛是什么醛,并求它们各自的物质的量。
答案 这两种醛是甲醛和丙醛,物质的量分别是0.02 mol和0.06 mol。
Thanks!
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