第三章 烃的衍生物 第三节 醛、酮-2022-2023学年高二化学人教版(2019)选择性必修3（学案）（含答案）
文档属性
| 名称 | 第三章 烃的衍生物 第三节 醛、酮-2022-2023学年高二化学人教版(2019)选择性必修3（学案）（含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 1.0MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-04-16 07:50:48 | ||
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文档简介
第三节 醛 酮
【学习目标】
1.通过醛基中原子成键情况的分析，了解醛类的结构特点，理解乙醛的化学性质与醛基的关系，学会醛基的检验方法。
2.了解甲醛对环境和健康的影响，关注有机化合物安全使用的问题。
【基础知识】
一、乙醛
（一）乙醛的性质
1、醛的概念及结构特点
醛是由烃基(或氢原子)与 醛基 相连而构成的化合物。醛类官能团的结构简式是 —CHO ，饱和一元醛的通式为 CnH2nO(n≥1) 或 CnH2n＋1CHO 。
2、乙醛的结构与物理性质
3、乙醛的化学性质
(1)加成反应
①催化加氢(还原反应)
乙醛中的碳氧双键和烯烃中的碳碳双键性质类似，也能与氢气发生 加成 反应，化学方程式为CH3CHO＋H2 CH3CH2OH 。
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 。乙醛能和一些极性试剂例如 氰化氢 (HCN)发生加成反应：＋H—CN―→(2-羟基丙腈)。
(2)氧化反应
①可燃性
乙醛燃烧的化学方程式：2CH3CHO＋5O2 4CO2＋4H2O 。
②催化氧化
乙醛在一定温度和催化剂作用下，能被氧气氧化为乙酸的化学方程式：
＋O2 。
③与银氨溶液反应
实验操作
实验现象 向A中滴加氨水，现象为先产生 白色沉淀 后变 澄清 ，加入乙醛，水浴加热一段时间后，试管内壁出现一层 光亮的银镜
有关反应的化学方程式 A中：AgNO3＋NH3·H2O===AgOH↓( 白色 )＋NH4NO3，AgOH＋2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]OH＋2H2O；C中：CH3CHO＋2[Ag(NH3)2]OH2Ag↓＋CH3COONH4＋3NH3＋H2O
④与新制氢氧化铜反应
实验操作
实验现象 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
有关反应的化学方程式 A中：2NaOH＋CuSO4===Cu(OH)2↓＋Na2SO4；C中：CH3CHO＋2Cu(OH)2＋NaOHCH3COONa＋Cu2O↓＋3H2O
⑤乙醛能被酸性高锰酸钾溶液、溴水等强氧化剂氧化。
（二）醛的结构与常见的醛
1、常见的醛
(1)甲醛：又名蚁醛，是结构最简单的醛，结构简式为 HCHO 。通常状况下是一种 无 色有强烈 刺激性 气味的气体，易溶于水。它的水溶液又称 福尔马林 ，具有杀菌、防腐性能，可用于消毒和制作生物标本。
①结构特点
甲醛的分子式为CH2O，其分子可以看成含两个醛基，如图：
②甲醛氧化反应的特殊性
甲醛发生氧化反应时，可理解为
。
所以，甲醛分子中相当于有2个—CHO，当与足量的银氨溶液或新制的Cu(OH)2作用时，可存在如下量的关系：
1 mol HCHO～4 mol Ag；
1 mol HCHO～4 mol Cu(OH)2～2 mol Cu2O。
(2)苯甲醛
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。苯甲醛是制造染料、香料及药物的重要原料。
2、醛的化学通性
(1)醛可被氧化为羧酸，也可被氢气还原为醇，因此醛既有 氧化 性，又有 还原 性，其氧化、还原的关系为R—CH2OH。
(2)有机物的氧化、还原反应
①氧化反应：有机物分子中失去 氢原子 或加入 氧原子 的反应，即加氧去氢。
②还原反应：有机物分子中加入 氢原子 或失去 氧原子 的反应，即加氢去氧。
③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。
三、酮
（一）酮的结构与性质
1、酮的概念和结构特点
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 挥发 ，能与 水、乙醇 等互溶。
(3)丙酮的化学性质
不能被 银氨 溶液、新制的 氢氧化铜 等弱氧化剂氧化，但能催化加氢生成 醇 。
反应的化学方程式：
＋H2。
3、醛和酮的区别与联系
醛 酮
官能团 醛基： 酮羰基：
官能团位置 碳链末端(最简单的醛是甲醛) 碳链中间(最简单的酮是丙酮)
结构通式 (R为烃基或氢原子) (R、R′均为烃基)
联系 碳原子数相同的饱和一元脂肪醛和饱和一元脂肪酮互为 同分异构体
【考点剖析】
考点一 醛类的组成与结构
1．下列关于醛的说法中正确的是( )
A．醛的官能团是
B．所有醛中都含醛基和烃基
C．一元醛的分子式符合CnH2nO的通式
D．所有醛都能使溴水和酸性KMnO4溶液褪色，并能发生银镜反应
答案 D
解析 醛的官能团是醛基(—CHO)；醛分子中都含有醛基(—CHO)，醛基有较强的还原性，可还原溴水和酸性KMnO4溶液；甲醛中无烃基；只有饱和一元醛的通式为CnH2nO。
2．分子式为C5H10O，且结构中含有的有机物共有( )
A．4种 B．5种 C．6种 D．7种
答案 D
解析 分子式为C5H10O满足饱和一元醛、酮的通式CnH2nO，且结构中含有，故可以从醛类、酮类两方面考虑。醛类：可写为C4H9—CHO，因为C4H9—有4种结构，故醛有4种形式。酮类：可写为CH3COC3H7，因—C3H7有2种结构，故此种形式有2种，分别为CH3COCH2CH2CH3、CH3COCH(CH3)2；也可写成C2H5COC2H5，此种形式只有1种，所以酮类共有3种形式。综上所述，满足条件的有机物共有4＋3＝7种。
3．(2020·合肥一六八中学高二)甲醛、乙醛、丙醛的混合物中，氢元素的质量分数为9%，则氧元素的质量分数为( )
A．16% B．37%
C．48% D．无法计算
答案 B
解析 由甲醛(HCHO)、乙醛(CH3CHO)和丙醛(CH3CH2CHO)组成的混合物中，C、H两种元素的原子个数始终是1∶2，C、H两种元素的质量比为(1×12)∶(2×1)＝6∶1，由氢元素的质量分数为9%，则碳元素的质量分数为54%，因混合物中共有三种元素，则氧元素的质量分数为1－54%－9%＝37%，故选B。
考点二 醛、酮的结构与性质
4．下列醇中能由醛加氢还原制得的是( )
A．CH3CH2CH2OH
B．(CH3)2CHCH(CH3)OH
C．(CH3)3COH
D．(CH3)2CHOH
答案 A
解析 CH3CH2CH2OH能够由CH3CH2CHO加成反应生成，故A正确；(CH3)2CHCH(CH3)OH中与羟基相连的碳原子上有1个氢原子，故B错误；(CH3)3COH中与羟基相连的碳原子上没有氢原子，不能够由醛或酮加氢还原制得，故C错误；(CH3)2CHOH中与羟基相连的碳原子上有1个氢原子，故D错误。
5．已知醛或酮可与格氏试剂(R′MgX)发生加成反应，所得产物经水解可得醇，若用此种方法制取HOC(CH3)2CH2CH3，可选用的醛或酮与格氏试剂是( )
＋R′MgX―→
A．与
B．CH3CH2CHO与CH3CH2MgX
C．CH3CHO与
D．与CH3CH2MgX
答案 D
解析 二者反应后水解生成HOCH2CH(CH3)CH2CH3，A不符合题意；二者反应后水解生成CH3CH2CH(OH)CH2CH3，B不符合题意；二者反应后水解生成CH3CH(OH)CH(CH3)2，C不符合题意；二者反应后水解生成HOC(CH3)2CH2CH3，D符合题意。
6．有机物A是一种重要的化工原料，其结构简式为，下列关于A的说法不正确的是( )
A．能被银氨溶液氧化
B．能使酸性KMnO4溶液褪色
C．1 mol A只能与1 mol H2发生加成反应
D．检验A中官能团的一种方法：先加入足量的新制Cu(OH)2，微热，酸化后再加溴水
答案 C
解析 有机物A中所含的官能团有—CHO，能被银氨溶液氧化，故A正确；有机物A含有碳碳双键和—CHO，都能使酸性KMnO4溶液褪色，故B正确；1 mol A中含碳碳双键和—CHO各1 mol，能与2 mol H2发生加成反应，故C错误；碳碳双键和—CHO均能使溴水褪色，先加新制Cu(OH)2，微热产生砖红色沉淀，能检验出—CHO，反应后溶液仍显碱性，溴水能与碱反应，需加酸酸化，再加溴水，溴水褪色检验出碳碳双键，故D正确。
7．C、H、O三种元素组成的T、X在一定条件下可以发生如下转化：
X不稳定，易分解。为使转化能够成功进行，方框内不可能加入的试剂是( )
A．新制的Cu(OH)2 B．NaOH溶液
C．KMnO4溶液 D．[Ag(NH3)2]OH溶液
答案 B
解析 HCHO中含有两个—CHO，能被新制的Cu(OH)2氧化为—COOH，从而生成H2CO3，A不符合题意；NaOH溶液没有氧化性，与HCHO不发生反应，不能将其氧化为H2CO3，B符合题意；KMnO4溶液为强氧化剂，能将HCHO氧化为H2CO3，C不符合题意；[Ag(NH3)2]OH溶液具有与新制的Cu(OH)2类似的性质，D不符合题意。
8．格林尼亚试剂简称“格氏试剂”，它是卤代烃与金属镁在无水乙醚中作用得到的，如：CH3CH2Br＋MgCH3CH2MgBr，它可与羰基发生加成反应，其中的“—MgBr”部分加到羰基的氧上，所得产物经水解可得醇。今欲通过上述反应合成2-丙醇，选用的有机原料正确的一组是( )
A．溴乙烷和甲醛 B．溴乙烷和丙醛
C．甲烷和丙酮 D．甲烷和乙醛
答案 D
解析 考查有机物的合成。根据题意，要得到2-丙醇，则必须有CH3CH(OMgBr)CH3，因此必须有CH3CHO和CH3MgBr；答案选D。
考点三 醛类的简单计算
9．1 mol有机物与足量的氢气和新制备的氢氧化铜反应，消耗的氢气与氢氧化铜的物质的量分别是( )
A．1 mol 2 mol B．3 mol 4 mol
C．3 mol 2 mol D．1 mol 4 mol
答案 B
解析 由有机物的结构简式知，1 mol有机物中含2 mol —CHO和1 mol ，故需加3 mol H2，—CHO～2Cu(OH)2，故2 mol —CHO消耗4 molCu(OH)2，故选B项。
10．某饱和一元醛发生银镜反应，可得21.6 g银，等物质的量的该醛完全燃烧时生成7.2 g水，则该醛可能是( )
A．乙醛 B．丙醛
C．甲醛 D．丁醛
答案 D
解析 21.6 g银的物质的量是n(Ag)＝ 21.6 g ÷108 g·mol－1＝ 0.2 mol，根据醛发生银镜反应后产生的银之间的物质的量关系R—CHO～2Ag，反应产生0.2 mol Ag，则饱和一元醛物质的量为0.1 mol。醛完全燃烧时，生成水的质量为7.2 g，n(H2O)＝ 7.2 g ÷18 g·mol－1＝0.4 mol，则其中含H为0.8 mol，根据饱和一元醛分子式通式CnH2nO,2n＝8，所n＝4，则该醛为丁醛，故合理选项是D。
考点四 新情境下醛的性质考查
11．有机物A是合成二氢荆芥内酯的重要原料，其结构简式为，下列检验A中官能团的试剂和顺序正确的是( )
A．先加酸性高锰酸钾溶液，后加银氨溶液，微热
B．先加溴水，后加酸性高锰酸钾溶液
C．先加新制的氢氧化铜，微热，再加入溴水
D．先加入银氨溶液，微热，酸化后再加溴水
答案 D
解析 先加酸性高锰酸钾溶液，碳碳双键、—CHO均被氧化，不能检验，故A项错误；先加溴水，碳碳双键发生加成反应，—CHO被氧化，不能检验，B项错误；先加新制的氢氧化铜，加热，可检验—CHO，但没有酸化，加溴水可能与碱反应，C项错误；先加入银氨溶液，微热，可检验—CHO，酸化后再加溴水，可检验碳碳双键，故D项正确。
12．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( )
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
答案 C
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。
13．向溴水中加入足量乙醛溶液，可以看到溴水褪色。据此对溴水与乙醛发生的有机反应类型进行如下探究，请你完成下列填空：
Ⅰ.猜测：
(1)溴水与乙醛发生取代反应；
(2)溴水与乙醛发生加成反应；
(3)溴水与乙醛发生________反应。
Ⅱ.设计方案并论证：
为探究哪一种猜测正确，某研究性学习小组提出了如下两种实验方案：
方案1：检验褪色后溶液的酸碱性。
方案2：测定反应前用于溴水制备的Br2的物质的量和反应后Br－的物质的量。
(1)方案1是否可行？________。理由是________________________________________。
(2)假设测得反应前用于溴水制备的Br2的物质的量为a mol，
若测得反应后n(Br－)＝________ mol，则说明溴水与乙醛发生加成反应；
若测得反应后n(Br－)＝________ mol，则说明溴水与乙醛发生取代反应；
若测得反应后n(Br－)＝________ mol，则说明猜测(3)正确。
Ⅲ.实验验证：某同学在含0.005 mol Br2的10 mL溶液中，加入足量乙醛溶液使其褪色；再加入过量AgNO3溶液，得到淡黄色沉淀1.88 g(已知反应生成的有机物与AgNO3不反应)。根据计算结果，推知溴水与乙醛反应的离子方程式为_____________________________。
Ⅳ.拓展：
请你设计对照实验，探究乙醛和乙醇的还原性强弱(填写下表)。
实验操作步骤 实验现象 结论
答案 Ⅰ.(3)氧化 Ⅱ.(1)不可行 溴水与乙醛发生取代反应有HBr生成，乙醛被氧化生成乙酸和HBr，溶液均呈酸性 (2)0 a 2a Ⅲ.CH3CHO＋Br2＋H2O===CH3COOH＋2H＋＋
2Br－
Ⅳ.在两支洁净的试管中分别加入2 mL新制银氨溶液，各滴入几滴乙醛和乙醇，振荡，水浴加热 滴加乙醛的试管中有银镜生成，而滴加乙醇的试管无现象 乙醛的还原性比乙醇强
解析 Ⅰ.(3)乙醛中官能团为—CHO，—CHO具有还原性，可被氧化，所以可能发生氧化反应。
Ⅱ.(1)方案1中，无论取代(生成HBr)或氧化乙醛(生成CH3COOH)，均使反应后溶液显酸性，故不可行。
(2)由于乙醛是足量的，乙醛中官能团为—CHO，溴水中的溴全部参与反应：取代反应后生成n(Br－)＝a mol，加成反应后n(Br－)＝0 mol，氧化反应后n(Br－)＝2a mol。
Ⅲ.得到固体1.88 g为AgBr的质量，n(AgBr)＝＝0.01 mol，n(Br－)＝2n(Br2)，则反应为氧化反应，其离子方程式为CH3CHO＋Br2＋H2O===CH3COOH＋2H＋＋2Br－。
Ⅳ.乙醛能与银氨溶液发生氧化反应，乙醇不能，依此设计实验。
实验操作步骤 实验现象 结论
在两支洁净的试管中分别加入2 mL新制银氨溶液，各滴入几滴乙醛和乙醇，振荡，水浴加热 滴加乙醛的试管中有银镜生成，而滴加乙醇的试管无现象 乙醛的还原性比乙醇强
14.已知：醛在一定条件下可以两分子间反应RCH2CHO＋RCH2CHO，兔耳草醛是重要的合成香料，它具有独特的新鲜水果的清香。由枯茗醛()合成兔耳草醛的路线如下：
(1)枯茗醛的核磁共振氢谱有________种峰；A→B的反应类型是________。
(2)B中含有的官能团是________________(写结构式)；检验B中含氧官能团的实验试剂是________。
(3)写出C→兔耳草醛的化学方程式：_____________________________________________。
(4)枯茗醛发生银镜反应的化学方程式：_____________________________________________。
答案 (1)5 消去反应 (2)、 银氨溶液 (3)＋O2＋2H2O
(4)＋2[Ag(NH3)2]OH＋2Ag↓＋3NH3＋H2O
解析 (1)枯茗醛除醛基外，分子中上下对称，其对称位上的氢是等效的，故其核磁共振氢谱有5种峰，A→B的过程中A脱去了一个H2O生成B中多了一个碳碳双键，所以反应类型是消去反应。
(2)根据B的结构可知B中含有的官能团是碳碳双键和醛基，结构式为、，其中含氧官能团为醛基，检验醛基可用银氨溶液，其方法是将B加入到银氨溶液中再水浴加热，如果出现银镜，说明其中有醛基。
(3)由上述分析，C发生催化氧化生成兔耳草醛，反应的化学方程式为＋O2＋2H2O。
(4)枯茗醛在加热的条件下与银氨溶液发生银镜反应，反应的化学方程式为＋2[Ag(NH3)2]OH＋2Ag↓＋3NH3＋H2O。
15．甲醛是众多醛类物质中的一种，是一种具有较高毒性的物质。结合相关知识回答下列问题：
(1)下列说法不正确的是________(填字母)。
A．选购家具时，用鼻子嗅一嗅家具抽屉等部位可初步判断家具是否含有较多甲醛
B．甲醛就是福尔马林，可用于浸制动物标本
C．甲醛可使酸性KMnO4溶液褪色
(2)甲醛也是一种重要的工业原料，以HCHO和CH≡CH为有机原料，经过下列反应可得化合物C(C4H8O4)：
①反应Ⅰ的反应类型为__________________________________________________________。
②HOCH2C≡CCH2OH分子中，在同一平面上的原子最多有________个。
③写出反应Ⅳ的化学方程式：____________________________________________________。
④写出B与新制的Cu(OH)2反应的化学方程式：____________________________________。
答案 (1)B (2)①加成反应 ②8
③OHCCH2CH2CHO＋O2HOOCCH2CH2COOH ④OHCCH2CH2CHO＋4Cu(OH)2＋2NaOHNaOOCCH2CH2COONa＋2Cu2O↓＋6H2O
解析 (1)根据分析可知：甲醛具有刺激性气味，室内空气中的甲醛主要来源于装修材料及家具使用的人造木板，故选购家具时，可以靠近家具的抽屉及衣橱等部位，用鼻子嗅一嗅，看是否有刺激性气味，是否强烈，A项正确；福尔马林是35%～45%的甲醛水溶液，故甲醛就是福尔马林的说法错误，B项错误；甲醛具有还原性，可被酸性KMnO4溶液氧化而使酸性KMnO4溶液褪色，C项正确；答案选B。
(2)①由分析可知，在反应Ⅰ中，甲醛的醛基中的C==O断裂，与乙炔发生了加成反应生成HOCH2C≡CCH2OH，反应类型为加成反应。
②根据与三键直接相连的原子共直线可知，4个C原子在一条直线上，又—CH2—为四面体结构，最多有3个原子共面，单键O—H可旋转，则在同一个平面上的原子最多有8个。
③反应Ⅳ为丁二醛(OHCCH2CH2CHO)被O2氧化成丁二酸(HOOCCH2CH2COOH)的过程，反应方程式为：OHCCH2CH2CHO＋O2HOOCCH2CH2COOH。
④由分析知B为丁二醛(OHCCH2CH2CHO)，能与新制的Cu(OH)2反应生成丁二酸(HOOCCH2CH2COOH)、Cu2O和H2O，反应方程式为OHCCH2CH2CHO＋4Cu(OH)2＋2NaOHNaOOCCH2CH2COONa＋2Cu2O↓＋6H2O。
【学习目标】
1.通过醛基中原子成键情况的分析，了解醛类的结构特点，理解乙醛的化学性质与醛基的关系，学会醛基的检验方法。
2.了解甲醛对环境和健康的影响，关注有机化合物安全使用的问题。
【基础知识】
一、乙醛
（一）乙醛的性质
1、醛的概念及结构特点
醛是由烃基(或氢原子)与 醛基 相连而构成的化合物。醛类官能团的结构简式是 —CHO ，饱和一元醛的通式为 CnH2nO(n≥1) 或 CnH2n＋1CHO 。
2、乙醛的结构与物理性质
3、乙醛的化学性质
(1)加成反应
①催化加氢(还原反应)
乙醛中的碳氧双键和烯烃中的碳碳双键性质类似，也能与氢气发生 加成 反应，化学方程式为CH3CHO＋H2 CH3CH2OH 。
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 。乙醛能和一些极性试剂例如 氰化氢 (HCN)发生加成反应：＋H—CN―→(2-羟基丙腈)。
(2)氧化反应
①可燃性
乙醛燃烧的化学方程式：2CH3CHO＋5O2 4CO2＋4H2O 。
②催化氧化
乙醛在一定温度和催化剂作用下，能被氧气氧化为乙酸的化学方程式：
＋O2 。
③与银氨溶液反应
实验操作
实验现象 向A中滴加氨水，现象为先产生 白色沉淀 后变 澄清 ，加入乙醛，水浴加热一段时间后，试管内壁出现一层 光亮的银镜
有关反应的化学方程式 A中：AgNO3＋NH3·H2O===AgOH↓( 白色 )＋NH4NO3，AgOH＋2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]OH＋2H2O；C中：CH3CHO＋2[Ag(NH3)2]OH2Ag↓＋CH3COONH4＋3NH3＋H2O
④与新制氢氧化铜反应
实验操作
实验现象 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
有关反应的化学方程式 A中：2NaOH＋CuSO4===Cu(OH)2↓＋Na2SO4；C中：CH3CHO＋2Cu(OH)2＋NaOHCH3COONa＋Cu2O↓＋3H2O
⑤乙醛能被酸性高锰酸钾溶液、溴水等强氧化剂氧化。
（二）醛的结构与常见的醛
1、常见的醛
(1)甲醛：又名蚁醛，是结构最简单的醛，结构简式为 HCHO 。通常状况下是一种 无 色有强烈 刺激性 气味的气体，易溶于水。它的水溶液又称 福尔马林 ，具有杀菌、防腐性能，可用于消毒和制作生物标本。
①结构特点
甲醛的分子式为CH2O，其分子可以看成含两个醛基，如图：
②甲醛氧化反应的特殊性
甲醛发生氧化反应时，可理解为
。
所以，甲醛分子中相当于有2个—CHO，当与足量的银氨溶液或新制的Cu(OH)2作用时，可存在如下量的关系：
1 mol HCHO～4 mol Ag；
1 mol HCHO～4 mol Cu(OH)2～2 mol Cu2O。
(2)苯甲醛
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。苯甲醛是制造染料、香料及药物的重要原料。
2、醛的化学通性
(1)醛可被氧化为羧酸，也可被氢气还原为醇，因此醛既有 氧化 性，又有 还原 性，其氧化、还原的关系为R—CH2OH。
(2)有机物的氧化、还原反应
①氧化反应：有机物分子中失去 氢原子 或加入 氧原子 的反应，即加氧去氢。
②还原反应：有机物分子中加入 氢原子 或失去 氧原子 的反应，即加氢去氧。
③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。
三、酮
（一）酮的结构与性质
1、酮的概念和结构特点
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 挥发 ，能与 水、乙醇 等互溶。
(3)丙酮的化学性质
不能被 银氨 溶液、新制的 氢氧化铜 等弱氧化剂氧化，但能催化加氢生成 醇 。
反应的化学方程式：
＋H2。
3、醛和酮的区别与联系
醛 酮
官能团 醛基： 酮羰基：
官能团位置 碳链末端(最简单的醛是甲醛) 碳链中间(最简单的酮是丙酮)
结构通式 (R为烃基或氢原子) (R、R′均为烃基)
联系 碳原子数相同的饱和一元脂肪醛和饱和一元脂肪酮互为 同分异构体
【考点剖析】
考点一 醛类的组成与结构
1．下列关于醛的说法中正确的是( )
A．醛的官能团是
B．所有醛中都含醛基和烃基
C．一元醛的分子式符合CnH2nO的通式
D．所有醛都能使溴水和酸性KMnO4溶液褪色，并能发生银镜反应
答案 D
解析 醛的官能团是醛基(—CHO)；醛分子中都含有醛基(—CHO)，醛基有较强的还原性，可还原溴水和酸性KMnO4溶液；甲醛中无烃基；只有饱和一元醛的通式为CnH2nO。
2．分子式为C5H10O，且结构中含有的有机物共有( )
A．4种 B．5种 C．6种 D．7种
答案 D
解析 分子式为C5H10O满足饱和一元醛、酮的通式CnH2nO，且结构中含有，故可以从醛类、酮类两方面考虑。醛类：可写为C4H9—CHO，因为C4H9—有4种结构，故醛有4种形式。酮类：可写为CH3COC3H7，因—C3H7有2种结构，故此种形式有2种，分别为CH3COCH2CH2CH3、CH3COCH(CH3)2；也可写成C2H5COC2H5，此种形式只有1种，所以酮类共有3种形式。综上所述，满足条件的有机物共有4＋3＝7种。
3．(2020·合肥一六八中学高二)甲醛、乙醛、丙醛的混合物中，氢元素的质量分数为9%，则氧元素的质量分数为( )
A．16% B．37%
C．48% D．无法计算
答案 B
解析 由甲醛(HCHO)、乙醛(CH3CHO)和丙醛(CH3CH2CHO)组成的混合物中，C、H两种元素的原子个数始终是1∶2，C、H两种元素的质量比为(1×12)∶(2×1)＝6∶1，由氢元素的质量分数为9%，则碳元素的质量分数为54%，因混合物中共有三种元素，则氧元素的质量分数为1－54%－9%＝37%，故选B。
考点二 醛、酮的结构与性质
4．下列醇中能由醛加氢还原制得的是( )
A．CH3CH2CH2OH
B．(CH3)2CHCH(CH3)OH
C．(CH3)3COH
D．(CH3)2CHOH
答案 A
解析 CH3CH2CH2OH能够由CH3CH2CHO加成反应生成，故A正确；(CH3)2CHCH(CH3)OH中与羟基相连的碳原子上有1个氢原子，故B错误；(CH3)3COH中与羟基相连的碳原子上没有氢原子，不能够由醛或酮加氢还原制得，故C错误；(CH3)2CHOH中与羟基相连的碳原子上有1个氢原子，故D错误。
5．已知醛或酮可与格氏试剂(R′MgX)发生加成反应，所得产物经水解可得醇，若用此种方法制取HOC(CH3)2CH2CH3，可选用的醛或酮与格氏试剂是( )
＋R′MgX―→
A．与
B．CH3CH2CHO与CH3CH2MgX
C．CH3CHO与
D．与CH3CH2MgX
答案 D
解析 二者反应后水解生成HOCH2CH(CH3)CH2CH3，A不符合题意；二者反应后水解生成CH3CH2CH(OH)CH2CH3，B不符合题意；二者反应后水解生成CH3CH(OH)CH(CH3)2，C不符合题意；二者反应后水解生成HOC(CH3)2CH2CH3，D符合题意。
6．有机物A是一种重要的化工原料，其结构简式为，下列关于A的说法不正确的是( )
A．能被银氨溶液氧化
B．能使酸性KMnO4溶液褪色
C．1 mol A只能与1 mol H2发生加成反应
D．检验A中官能团的一种方法：先加入足量的新制Cu(OH)2，微热，酸化后再加溴水
答案 C
解析 有机物A中所含的官能团有—CHO，能被银氨溶液氧化，故A正确；有机物A含有碳碳双键和—CHO，都能使酸性KMnO4溶液褪色，故B正确；1 mol A中含碳碳双键和—CHO各1 mol，能与2 mol H2发生加成反应，故C错误；碳碳双键和—CHO均能使溴水褪色，先加新制Cu(OH)2，微热产生砖红色沉淀，能检验出—CHO，反应后溶液仍显碱性，溴水能与碱反应，需加酸酸化，再加溴水，溴水褪色检验出碳碳双键，故D正确。
7．C、H、O三种元素组成的T、X在一定条件下可以发生如下转化：
X不稳定，易分解。为使转化能够成功进行，方框内不可能加入的试剂是( )
A．新制的Cu(OH)2 B．NaOH溶液
C．KMnO4溶液 D．[Ag(NH3)2]OH溶液
答案 B
解析 HCHO中含有两个—CHO，能被新制的Cu(OH)2氧化为—COOH，从而生成H2CO3，A不符合题意；NaOH溶液没有氧化性，与HCHO不发生反应，不能将其氧化为H2CO3，B符合题意；KMnO4溶液为强氧化剂，能将HCHO氧化为H2CO3，C不符合题意；[Ag(NH3)2]OH溶液具有与新制的Cu(OH)2类似的性质，D不符合题意。
8．格林尼亚试剂简称“格氏试剂”，它是卤代烃与金属镁在无水乙醚中作用得到的，如：CH3CH2Br＋MgCH3CH2MgBr，它可与羰基发生加成反应，其中的“—MgBr”部分加到羰基的氧上，所得产物经水解可得醇。今欲通过上述反应合成2-丙醇，选用的有机原料正确的一组是( )
A．溴乙烷和甲醛 B．溴乙烷和丙醛
C．甲烷和丙酮 D．甲烷和乙醛
答案 D
解析 考查有机物的合成。根据题意，要得到2-丙醇，则必须有CH3CH(OMgBr)CH3，因此必须有CH3CHO和CH3MgBr；答案选D。
考点三 醛类的简单计算
9．1 mol有机物与足量的氢气和新制备的氢氧化铜反应，消耗的氢气与氢氧化铜的物质的量分别是( )
A．1 mol 2 mol B．3 mol 4 mol
C．3 mol 2 mol D．1 mol 4 mol
答案 B
解析 由有机物的结构简式知，1 mol有机物中含2 mol —CHO和1 mol ，故需加3 mol H2，—CHO～2Cu(OH)2，故2 mol —CHO消耗4 molCu(OH)2，故选B项。
10．某饱和一元醛发生银镜反应，可得21.6 g银，等物质的量的该醛完全燃烧时生成7.2 g水，则该醛可能是( )
A．乙醛 B．丙醛
C．甲醛 D．丁醛
答案 D
解析 21.6 g银的物质的量是n(Ag)＝ 21.6 g ÷108 g·mol－1＝ 0.2 mol，根据醛发生银镜反应后产生的银之间的物质的量关系R—CHO～2Ag，反应产生0.2 mol Ag，则饱和一元醛物质的量为0.1 mol。醛完全燃烧时，生成水的质量为7.2 g，n(H2O)＝ 7.2 g ÷18 g·mol－1＝0.4 mol，则其中含H为0.8 mol，根据饱和一元醛分子式通式CnH2nO,2n＝8，所n＝4，则该醛为丁醛，故合理选项是D。
考点四 新情境下醛的性质考查
11．有机物A是合成二氢荆芥内酯的重要原料，其结构简式为，下列检验A中官能团的试剂和顺序正确的是( )
A．先加酸性高锰酸钾溶液，后加银氨溶液，微热
B．先加溴水，后加酸性高锰酸钾溶液
C．先加新制的氢氧化铜，微热，再加入溴水
D．先加入银氨溶液，微热，酸化后再加溴水
答案 D
解析 先加酸性高锰酸钾溶液，碳碳双键、—CHO均被氧化，不能检验，故A项错误；先加溴水，碳碳双键发生加成反应，—CHO被氧化，不能检验，B项错误；先加新制的氢氧化铜，加热，可检验—CHO，但没有酸化，加溴水可能与碱反应，C项错误；先加入银氨溶液，微热，可检验—CHO，酸化后再加溴水，可检验碳碳双键，故D项正确。
12．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( )
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
答案 C
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。
13．向溴水中加入足量乙醛溶液，可以看到溴水褪色。据此对溴水与乙醛发生的有机反应类型进行如下探究，请你完成下列填空：
Ⅰ.猜测：
(1)溴水与乙醛发生取代反应；
(2)溴水与乙醛发生加成反应；
(3)溴水与乙醛发生________反应。
Ⅱ.设计方案并论证：
为探究哪一种猜测正确，某研究性学习小组提出了如下两种实验方案：
方案1：检验褪色后溶液的酸碱性。
方案2：测定反应前用于溴水制备的Br2的物质的量和反应后Br－的物质的量。
(1)方案1是否可行？________。理由是________________________________________。
(2)假设测得反应前用于溴水制备的Br2的物质的量为a mol，
若测得反应后n(Br－)＝________ mol，则说明溴水与乙醛发生加成反应；
若测得反应后n(Br－)＝________ mol，则说明溴水与乙醛发生取代反应；
若测得反应后n(Br－)＝________ mol，则说明猜测(3)正确。
Ⅲ.实验验证：某同学在含0.005 mol Br2的10 mL溶液中，加入足量乙醛溶液使其褪色；再加入过量AgNO3溶液，得到淡黄色沉淀1.88 g(已知反应生成的有机物与AgNO3不反应)。根据计算结果，推知溴水与乙醛反应的离子方程式为_____________________________。
Ⅳ.拓展：
请你设计对照实验，探究乙醛和乙醇的还原性强弱(填写下表)。
实验操作步骤 实验现象 结论
答案 Ⅰ.(3)氧化 Ⅱ.(1)不可行 溴水与乙醛发生取代反应有HBr生成，乙醛被氧化生成乙酸和HBr，溶液均呈酸性 (2)0 a 2a Ⅲ.CH3CHO＋Br2＋H2O===CH3COOH＋2H＋＋
2Br－
Ⅳ.在两支洁净的试管中分别加入2 mL新制银氨溶液，各滴入几滴乙醛和乙醇，振荡，水浴加热 滴加乙醛的试管中有银镜生成，而滴加乙醇的试管无现象 乙醛的还原性比乙醇强
解析 Ⅰ.(3)乙醛中官能团为—CHO，—CHO具有还原性，可被氧化，所以可能发生氧化反应。
Ⅱ.(1)方案1中，无论取代(生成HBr)或氧化乙醛(生成CH3COOH)，均使反应后溶液显酸性，故不可行。
(2)由于乙醛是足量的，乙醛中官能团为—CHO，溴水中的溴全部参与反应：取代反应后生成n(Br－)＝a mol，加成反应后n(Br－)＝0 mol，氧化反应后n(Br－)＝2a mol。
Ⅲ.得到固体1.88 g为AgBr的质量，n(AgBr)＝＝0.01 mol，n(Br－)＝2n(Br2)，则反应为氧化反应，其离子方程式为CH3CHO＋Br2＋H2O===CH3COOH＋2H＋＋2Br－。
Ⅳ.乙醛能与银氨溶液发生氧化反应，乙醇不能，依此设计实验。
实验操作步骤 实验现象 结论
在两支洁净的试管中分别加入2 mL新制银氨溶液，各滴入几滴乙醛和乙醇，振荡，水浴加热 滴加乙醛的试管中有银镜生成，而滴加乙醇的试管无现象 乙醛的还原性比乙醇强
14.已知：醛在一定条件下可以两分子间反应RCH2CHO＋RCH2CHO，兔耳草醛是重要的合成香料，它具有独特的新鲜水果的清香。由枯茗醛()合成兔耳草醛的路线如下：
(1)枯茗醛的核磁共振氢谱有________种峰；A→B的反应类型是________。
(2)B中含有的官能团是________________(写结构式)；检验B中含氧官能团的实验试剂是________。
(3)写出C→兔耳草醛的化学方程式：_____________________________________________。
(4)枯茗醛发生银镜反应的化学方程式：_____________________________________________。
答案 (1)5 消去反应 (2)、 银氨溶液 (3)＋O2＋2H2O
(4)＋2[Ag(NH3)2]OH＋2Ag↓＋3NH3＋H2O
解析 (1)枯茗醛除醛基外，分子中上下对称，其对称位上的氢是等效的，故其核磁共振氢谱有5种峰，A→B的过程中A脱去了一个H2O生成B中多了一个碳碳双键，所以反应类型是消去反应。
(2)根据B的结构可知B中含有的官能团是碳碳双键和醛基，结构式为、，其中含氧官能团为醛基，检验醛基可用银氨溶液，其方法是将B加入到银氨溶液中再水浴加热，如果出现银镜，说明其中有醛基。
(3)由上述分析，C发生催化氧化生成兔耳草醛，反应的化学方程式为＋O2＋2H2O。
(4)枯茗醛在加热的条件下与银氨溶液发生银镜反应，反应的化学方程式为＋2[Ag(NH3)2]OH＋2Ag↓＋3NH3＋H2O。
15．甲醛是众多醛类物质中的一种，是一种具有较高毒性的物质。结合相关知识回答下列问题：
(1)下列说法不正确的是________(填字母)。
A．选购家具时，用鼻子嗅一嗅家具抽屉等部位可初步判断家具是否含有较多甲醛
B．甲醛就是福尔马林，可用于浸制动物标本
C．甲醛可使酸性KMnO4溶液褪色
(2)甲醛也是一种重要的工业原料，以HCHO和CH≡CH为有机原料，经过下列反应可得化合物C(C4H8O4)：
①反应Ⅰ的反应类型为__________________________________________________________。
②HOCH2C≡CCH2OH分子中，在同一平面上的原子最多有________个。
③写出反应Ⅳ的化学方程式：____________________________________________________。
④写出B与新制的Cu(OH)2反应的化学方程式：____________________________________。
答案 (1)B (2)①加成反应 ②8
③OHCCH2CH2CHO＋O2HOOCCH2CH2COOH ④OHCCH2CH2CHO＋4Cu(OH)2＋2NaOHNaOOCCH2CH2COONa＋2Cu2O↓＋6H2O
解析 (1)根据分析可知：甲醛具有刺激性气味，室内空气中的甲醛主要来源于装修材料及家具使用的人造木板，故选购家具时，可以靠近家具的抽屉及衣橱等部位，用鼻子嗅一嗅，看是否有刺激性气味，是否强烈，A项正确；福尔马林是35%～45%的甲醛水溶液，故甲醛就是福尔马林的说法错误，B项错误；甲醛具有还原性，可被酸性KMnO4溶液氧化而使酸性KMnO4溶液褪色，C项正确；答案选B。
(2)①由分析可知，在反应Ⅰ中，甲醛的醛基中的C==O断裂，与乙炔发生了加成反应生成HOCH2C≡CCH2OH，反应类型为加成反应。
②根据与三键直接相连的原子共直线可知，4个C原子在一条直线上，又—CH2—为四面体结构，最多有3个原子共面，单键O—H可旋转，则在同一个平面上的原子最多有8个。
③反应Ⅳ为丁二醛(OHCCH2CH2CHO)被O2氧化成丁二酸(HOOCCH2CH2COOH)的过程，反应方程式为：OHCCH2CH2CHO＋O2HOOCCH2CH2COOH。
④由分析知B为丁二醛(OHCCH2CH2CHO)，能与新制的Cu(OH)2反应生成丁二酸(HOOCCH2CH2COOH)、Cu2O和H2O，反应方程式为OHCCH2CH2CHO＋4Cu(OH)2＋2NaOHNaOOCCH2CH2COONa＋2Cu2O↓＋6H2O。