人教版(2019)高二化学选择性必修三 第三章 第三节 醛酮 课件(共2课时)

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名称 人教版(2019)高二化学选择性必修三 第三章 第三节 醛酮 课件(共2课时)
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资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-01-16 17:53:51

文档简介

(共29张PPT)
第二课时 酮
第三章 烃的衍生物
第三节 醛 酮
四、酮
1.酮的概念和结构特点
酮与醛可能为官能团异构,如丙醛与丙酮互为同分异构体。
饱和一元醛的通式为CnH2nO(n≥1),饱和一元酮的通式为CnH2nO(n≥3),那么分子中含相同碳原子数的饱和一元醛与饱和一元酮有什么关系
提示分子中含相同碳原子数的饱和一元醛与饱和一元酮的分子式相同,结构不同,互为同分异构体。
【思考与讨论】
2.丙酮的性质及应用
(1)性质
常温下,丙酮是无色透明的液体,易挥发,能与水、乙醇等互溶。丙酮不能被银氨溶液、新制的氢氧化铜等弱氧化剂氧化。在催化剂存在的条件下,丙酮催化加氢的化学方程式为
加氢还原为相应的醇;
不能发生银镜反应;
不与新制Cu(OH)2悬浊液反应
可用于鉴别酮与醛
(2)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。
提示:醛基应写为—CHO。
1.判断正误(对的在括号内打“√”,错的在括号内打“×”。)
×
×
(3)能发生银镜反应的有机化合物一定是醛类。(  )
提示:能发生银镜反应的有机化合物一定含有醛基,但不一定是醛类。
(4)乙醛既能发生氧化反应,又能发生还原反应。(  )
提示:乙醛既有氧化性,又有还原性。
(5)醛、酮都可以发生还原反应。(  )
提示:醛、酮中的碳氧双键都可以与氢气发生加成反应,也是还原反应。
(6)对甲基苯甲醛( )能使酸性高锰酸钾溶液褪色,说明它含有醛基。 (  )
提示:苯环上的甲基也能被酸性高锰酸钾溶液氧化。
×
×


(7)含有羰基( )的化合物一定是醛类。 (  )
(8)乙醛能发生银镜反应是醛基决定的。 (  )
(9)与新制Cu(OH)2反应生成砖红色沉淀的一定是醛类。 (  )
(10)醛与酮均可以加氢还原生成醇。 (  )


×
×
2.下列关于醛的说法正确的是 (  )
A.甲醛是甲基跟醛基相连而构成的醛
B.醛的官能团是—COH
C.饱和一元脂肪醛的分子式符合CnH2nO(n≥1)
D.甲醛、乙醛、丙醛均有同分异构体
 解析:甲醛是H与—CHO相连构成的化合物;醛的官能团是—CHO;甲醛、乙醛不存在同分异构体,而丙醛和丙酮互为同分异构体。
C
3.有机物甲可被氧化成羧酸,也可被还原成醇。由甲生成的羧酸与醇在一定条件下反应可以生成化合物乙,其分子式为C2H4O2。下列说法正确的是(  )
A.甲分子中H的质量分数为40%
B.甲和由甲生成的羧酸与醇均可溶于水
C.甲在常温常压下为无色液体
D.分子式为C4H8O2的有机物一定与乙互为同系物
B
4.下列有关醛的判断正确的是 (  )
A.用溴水检验CH2===CH—CHO中是否含有碳碳双键
B.1 mol HCHO发生银镜反应最多生成2 mol Ag
C.对甲基苯甲醛( )使高锰酸钾酸性溶液褪色,说明它含醛基
D.能发生银镜反应的有机物不一定是醛类
 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。
D
5.1 mol有机物 与足量氢气和新制氢氧化铜反应,消耗的氢气与氢氧化铜的物质的量分别为(  )
A.1 mol 2 mol    B.1 mol 4 mol
C.3 mol 2 mol D.3 mol 4 mol
D
解析:1 mol该有机物中含有2 mol醛基和1 mol碳碳双键,可以和3 mol H2发生加成反应,和4 mol Cu(OH)2发生反应。
6.科学家研制出多种新型杀虫剂代替DDT,化合物A是其中的一种,其结构如下。下列关于A的说法中正确的是 (  )
A.化合物A的分子式为C15H22O3
B.与FeCl3溶液发生反应后溶液显紫色
C.1 mol A最多可以与2 mol Cu(OH)2反应
D.1 mol A最多与1 mol H2发生加成反应
 解析:由结构简式可确定A的分子式为C15H22O3,A项正确;分子中不含酚羟基,不能与FeCl3溶液发生显色反应,B项错误;根据1 mol —CHO能与2 mol Cu(OH)2反应,可知1 mol A最多能与4 mol Cu(OH)2反应,C项错误;醛基、碳碳双键均能与H2发生加成反应,即1 mol A最多能与3 mol H2发生加成反应,D项错误。
A
7.已知: ,其中甲、乙、丁均能发生银镜反应,则甲为(  )
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。
B
8.丙烯醛的结构简式为CH2===CH—CHO。下列关于它的性质的叙述中错误的是 (  )
A.能使溴水褪色,也能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B.在一定条件下与H2充分反应,生成1 丙醇
C.能发生银镜反应,且反应过程中表现出氧化性
D.在一定条件下能被空气中的氧气氧化
解析:丙烯醛(CH2===CH—CHO)分子中含碳碳双键,能使溴水褪色,也能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故A正确;碳碳双键、—CHO均能与氢气发生加成反应,丙烯醛在一定条件下与H2充分反应生成1 丙醇,故B正确;丙烯醛含—CHO,能发生银镜反应,表现出还原性,故C错误;—CHO在催化剂、加热条件下能被空气中的氧气氧化,故D正确。
C
9.某学生将2 mL 1 mol·L-1的CuSO4溶液和4 mL 0.5 mol·L-1的NaOH溶液混合,然后加入0.5 mL 40%的乙醛溶液,加热到沸腾,未见砖红色沉淀,失败的主要原因是(  )
A.乙醛的量太少    B.硫酸铜的量太少
C.NaOH的量太少 D.加热时间短
解析:由题中数据可知CuSO4和NaOH的物质的量之比为1∶1,表明CuSO4过量,碱不足;而醛与新制Cu(OH)2悬浊液反应时碱必须过量。
C
10.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。
(1)肉桂醛是苯的一取代物,红外光谱显示有碳碳双键,核磁共振氢谱显示有6组峰,则肉桂醛的结构简式是________________。
(2)反应A→B的化学方程式是_________________________________________________。
(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____________________________________________。
解析: 由题意可知,肉桂醛中含有一个苯环,苯环上只有一个侧链。根据肉桂醛分子式为C9H8O,可推得苯环侧链含有3个碳原子,红外光谱显示有碳碳双键,核磁共振氢谱显示有6组峰,则肉桂醛的结构简式是 。A为一氯代物,根据反应条件可知,A→B为水解反应,B→C为醇的催化氧化反应,再根据已经推得的肉桂醛的结构可知,A为 。由题中的相互转化关系,Y为肉桂酸,Z的结构简式为 ,其中,苯环可发生加成反应,溴原子和羧基可发生取代反应,溴原子可发生消去反应。
11.按如图所示路线合成结构简式为 的物质,该物质是一种香料。
已知
请根据上述路线,回答下列问题:
(1)A的结构简式可能为____________、____________。
(2)反应③的反应类型为______________;
反应⑤的条件是________________。
(3)反应④的化学方程式为(有机物写结构简式,并注明反应条件):______________________________________________________。
解析: 根据“光照、Cl2”反应条件,应是烷烃基上氢原子的氯代产物,其一氯代物有两种;B与HBr加成,可知B为烯烃,C为溴代烃;根据最终产物的结构可以确定,D为
12.醛类因易被氧化为羧酸,而易使酸性KMnO4溶液或溴水褪色。向乙醛中滴加酸性KMnO4溶液,可观察到的现象是________________________。
现已知柠檬醛的结构简式为
若要检验其中的碳碳双键,能否直接加入酸性KMnO4溶液或溴水?为什么?________________________________________________。
经常使用的实验方法是什么?_______________________________。
解析: 乙醛的结构简式为CH3CHO,官能团是醛基,向乙醛中滴加酸性高锰酸钾溶液,乙醛被氧化,所以可观察到酸性高锰酸钾溶液褪色;检验碳碳双键的存在,常用方法是取少量待测物于试管中,向其中加入溴水或酸性高锰酸钾溶液,若溴水或酸性高锰酸钾溶液褪色,则该物质的分子结构中含有碳碳双键。但柠檬醛的分子结构中不仅含有碳碳双键,还含有醛基,醛基具有还原性,也能使溴水或酸性高锰酸钾溶液褪色,因此要检验柠檬醛分子结构中的碳碳双键,必须把醛基转变为不具有还原性的基团,方法是取少量柠檬醛与足量新制银氨溶液混合,并置于热水浴中加热,充分反应后,取少量上层清液置于另一试管中,并滴加溴水或酸性高锰酸钾溶液,充分振荡,若溴水或酸性高锰酸钾溶液褪色,则可证明柠檬醛分子结构中含有碳碳双键。(共38张PPT)
第一课时 醛
第三章 烃的衍生物
第三节 醛 酮
C
O
这种原子团叫羰基,如在其一端连接一个氢原子就形成了
C H
O
它叫醛基。
醛基(-CHO)与烃基(或氢原子)相连构成的一类化合物就叫醛,可用通式RCHO表示。
一、醛
1、醛的定义:
从结构上看,由烃基(或氢原子)跟醛基(-CHO)相连而成的化合物叫醛。
2、官能团:
或—CHO,醛基
C
O
H
3、饱和一元醛的通式:
CnH2nO 或 CnH2n+1CHO
4、代表物:
CH3
C
O
H
H
C
O
H
甲醛 乙醛
4、醛的分类:
①醛基的个数:一元醛、二元醛、多元醛
②烃基的种类:脂肪醛、脂环醛、芳香醛
③烃基是否饱和:饱和醛、不饱和醛
二、乙醛
1.物理性质
2.分子结构:
分子式为C2H4O,结构式为 ,简写为CH3CHO,乙醛的核磁共振氢谱有2组峰,峰面积比为3∶1。
乙醛的核磁共振氢谱
δ
吸收强度
10
8
6
4
2
0
乙醛分子的空间填充模型
乙醛分子的球棍模型
官能团:
或(—CHO)
醛基
—C—H
O
3.化学性质
(1)加成反应
①催化加氢又称为还原反应,化学方程式为
乙醛能和一些极性试剂发生加成反应,例如与氢氰酸加成:
2-羟基丙腈
②与HCN加成
在醛基的碳氧双键中,由于氧原子的电负性较大,碳氧双键中的电子偏向氧原子,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。
—C—H
O
δ-
δ+
通常能与碳氧双键加成:H2、HCN
能与碳碳双键加成:H2、X2、HX、H2O
醛基与极性分子加成时,极性分子中带正电荷的原子或原子团连接在醛基的氧原子上,带负电荷的原子或原子团连接在碳原子上。
(2)氧化反应
①银镜反应
试管内壁出现光亮的银镜
银氨溶液的配制方法
取1 mL 2%的AgNO3溶液于洁净试管中,一边振荡试管,一边逐滴滴入2%的稀氨水,至生成的沉淀恰好完全溶解,制得银氨溶液。
AgNO3+NH3·H2O=AgOH↓+NH4NO3
AgOH+2NH3·H2O=Ag(NH3)2OH+2H2O
实验成功的关键环节
①试管内壁必须光滑、洁净;
②实验的银氨溶液应现配现用;氨水不能太浓
③必须用水浴加热,不可用酒精灯直接加热;
④加热时不能振荡和摇动试管。
实验后附着的银镜的试管如何洗净?
可用稀硝酸浸泡,再用水洗除去。
②与新制的Cu(OH)2(又叫菲林试剂)反应
试管中出现砖红色沉淀
说明:
a、必须用新制的Cu(OH)2:
一方面,新制的Cu(OH)2为絮状物,跟醛的接触面积大
另一方面,久置的Cu(OH)2,易转变成Cu2(OH)2CO3
b、制备Cu(OH)2时,NaOH必须过量,且质量分数要大些,这样形成的Cu(OH)2能加快乙醛的氧化使现象明显
c、该反应必须加热到沸腾,才有明显的红色沉淀产生,但不能太久,否则会有黑色的沉淀CuO生成
d、用途:检验醛基,医疗上检测尿糖
已知银氨溶液和新制的氢氧化铜属于弱氧化剂,思考乙醛能不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
提示:酸性高锰酸钾溶液属于强氧化剂,故乙醛能使酸性高锰酸钾溶液褪色。
【思考与讨论】
也能使溴水溶液褪色
(2)氧化反应:体现乙醛的还原性
(1)可燃性:
2C2H4O+O2
4CO2+H2O
(2)被强氧化剂氧化:
遇到酸性高锰酸钾溶液和溴水使其褪色
注:必须是溴水,溴的CCl4溶液不会氧化醛基,因为其中不含氧
(3)催化氧化(加氧):
2CH3CHO+O2
2CH3COOH
(4)被弱氧化剂氧化:
①银镜反应:
CH3CHO+2Ag(NH3)2OH 2Ag↓+CH3COONH4+3NH3+H2O
②与新制的Cu(OH)2反应:
CH3CHO+2Cu(OH)2+NaOH CH3COONa+Cu2O↓+3H2O
RCH2OH RCHO RCOOH
自然界的许多植物中都含有醛,其中有些具有特殊的香味,可作为植物香料使用。
—CH=CH—CHO
肉桂醛
—CHO
苯甲醛
桂皮和杏仁中分别含有肉桂醛和苯甲醛
三、醛类物质的物理性质
1、熔沸点随碳原子数增多而变大,随支链增多而减小。密度随碳原子数增多而逐渐变大;
2、随着碳原子数的增多,在水中的溶解度逐渐减小,低级醛易溶于水(CH3CHO、HCHO)
3、 除了甲醛是气体,其他的醛常温下是液体或者固体,有一定气味(或刺激性气味)。
四、醛类物质的化学性质
1、加成反应(还原反应):与H2、HCN反应;
2、氧化反应:
(1)燃烧
(2)被高锰酸钾、溴水等强氧化剂氧化
(3)被银氨溶液、新制氢氧化铜等若氧化剂氧化
1、甲醛
俗名蚁醛,最简单的醛类物质,是一种无色、有强烈刺激性气味的气体,易溶于水,质量分数为35%~40%的水溶液叫做福尔马林,具有防腐和杀菌能力,常作防腐杀菌剂(消毒、浸制标本);制药(农药、消毒剂),香料,染料;制造酚醛树脂、脲醛树脂、维纶等。
五、常见醛——甲醛、丙醛、苯甲醛
结构:
性质 :
与乙醛相似
不同点:
①、常温下甲醛为无色有刺激性气味的气体。
②、甲醛中有2个活泼氢可被氧化。
C
O
H
H
C
O
H
H
O
O
H2CO3
1mol甲醛最多可以还原得到多少molAg
从结构: H—C—H 分析
O=
(注意:相当于含有两个醛基的特殊结构)
氧化反应:
①被银氨溶液氧化
②被新制Cu(OH)2碱性悬浊液氧化
HCHO+4[Ag(NH3)2]OH 4Ag↓+(NH4)2CO3+6NH3+2H2O
水浴加热
HCHO+4Cu(OH)2+2NaOH 2Cu2O↓+Na2CO3+6H2O
加热
(2)加成反应
(3)缩聚反应
还原反应:
2、苯甲醛
(1)组成和结构:
分子式:C6H7O
结构简式:
(2)物理性质:
苯甲醛是最简单的芳香醛,俗称苦杏仁油,是一种有苦杏仁气味的无色液体
(3)用途:
杏仁中含有苯甲醛,苯甲醛是制造染料、香料及药物的重要原料。
(4)化学性质:
①加成反应(还原反应):与H2、HCN反应;
②氧化反应:
I、燃烧
II、被高锰酸钾、溴水等强氧化剂氧化
III、被银氨溶液、新制氢氧化铜等若氧化剂氧化
3、肉桂醛
(1)组成和结构:
分子式:C9H8O
结构简式:
(2)桂皮中含有肉桂醛。肉桂醛的化学性质主要体现在醛基上
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 产生光亮的银镜 产生砖红色沉淀
注意事项 (1)试管内壁必须洁净。 (2)银氨溶液随用随配,不可久置。 (3)水浴加热,不可用酒精灯直接加热。 (4)醛用量不宜太多,如乙醛一般滴3滴。 (5)银镜可用稀硝酸浸泡洗涤除去 (1)新制的Cu(OH)2要随用随配,不可久置。
(2)配制新制的Cu(OH)2时,所用NaOH溶液必须过量
含醛基物质中碳碳双键的检验方法
官能团 醛基 碳碳双键
加入酸性KMnO4溶液 褪色 褪色
加入溴水 褪色 褪色
加入银氨溶液 产生银镜 不反应
加入新制的Cu(OH)2 产生砖红色沉淀 不反应
(1)醛基和碳碳双键性质的比较
(2)含醛基物质中碳碳双键的检验流程
易错警示
(1)能发生银镜反应的物质不一定是醛类,也可以是甲酸、甲酸酯和葡萄糖等。
(2)配制银氨溶液是向AgNO3稀溶液中逐滴加稀氨水,直到最初生成的沉淀恰好溶解为止,顺序不能颠倒。
(3)银镜反应、与新制的氢氧化铜的反应都必须在碱性条件下进行,若溶液呈酸性,必须先用氢氧化钠溶液中和至碱性。
1、加成反应
醛+H2→醇
2、氧化反应
a 催化氧化
b 被弱氧化剂氧化(银氨溶液、新制的Cu(OH)2)
乙酸
c 使酸性高锰酸钾溶液、溴水褪色
d 燃烧
(还原反应)
乙醛的化学性质
CH3—C—H+H—CN→CH3—CH—CN
O
OH
2-羟基丙腈
课堂小结
乙醛的结构
乙醛的物理性质
1.下列物质中不属于醛类的是(  )
③CH2=CH—CHO ④Cl—CH2—CHO
A.①③ B.②④ C.②③ D.①④
B
解析:①属于醛类,②属于酯类,③属于醛类,④中含有氯元素,不属于醛类。
2.下列有关说法正确的是(  )
A.醛一定含醛基,含有醛基的物质一定是醛
B.丙醛只有丙酮一种同分异构体
C.醛类物质在常温常压下都为液体或固体
D.含醛基的物质在一定条件下可与H2发生还原反应
解析:醛的官能团是醛基,但含醛基的物质不一定是醛,A项错误;
丙醛的同分异构体除 外,还有CH2=CH—CH2OH等,B项错误;常温常压下,甲醛为气体,C项错误;醛基能被H2还原为醇羟基,D项正确。
D
3.下列说法中,正确的是(  )
A.乙醛与苯甲醛互为同系物
B.苯乙醛的结构简式:
C.醛类既能被氧化为羧酸,又能被还原为醇
D.完全燃烧等物质的量的乙醛和乙醇,消耗氧气的质量相等
解析:乙醛、苯甲醛都属于醛,但结构不相似,不互为同系物,A项错;醛基应写成—CHO而不可写成—COH,B项错;完全燃烧1 mol乙醛、乙醇消耗氧气的物质的量分别为2.5 mol、3 mol,则质量不相等,D项错。
C
4.某学生做乙醛还原性的实验,取1 mol·L-1的硫酸铜溶液2 mL和0.4 mol·L-1的氢氧化钠溶液4 mL,在一个试管中混合后加入0.5 mL 40%的乙醛溶液加热至沸腾,无砖红色沉淀,实验失败的原因是(  )
A.氢氧化钠的量不够
B.硫酸铜的量不够
C.乙醛溶液太少
D.加热时间不够
解析:该实验成功的关键之一是NaOH必须过量,而本次实验中所加的NaOH还不足以使CuSO4完全沉淀为Cu(OH)2。
A
5.(1)做乙醛被新制的氢氧化铜氧化的实验时,下列各步操作中:
①振荡后加入0.5 mL乙醛溶液;②加入10%的氢氧化钠溶液2 mL;③加入5%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                 ,其反应的化学方程式为              、               ,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           。
②③①④
解析(1)做该实验时,应将少量CuSO4溶液滴入NaOH溶液中得新制的Cu(OH)2,然后 加入乙醛溶液,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。
5.有机化合物A在一定条件下可发生以下转化:
其中B可发生银镜反应,C跟石灰石反应产生能使澄清石灰水变浑浊的气体。
(1)A、B、C的结构简式和名称依次是      、     、
          。
(2)写出下列反应的化学方程式:
①A→B的化学方程式为        ;
②B→C的化学方程式为             ;
③B→A的化学方程式为          。
答案(1)CH3CH2OH,乙醇 CH3CHO,乙醛 CH3COOH,乙酸