3.3 醛 酮课件(共46张PPT)2023-2024学年高二化学人教版(2019)选择性必修3

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名称 3.3 醛 酮课件(共46张PPT)2023-2024学年高二化学人教版(2019)选择性必修3
格式 pptx
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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 2023-11-05 21:05:00

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文档简介

(共46张PPT)
第三章 烃的衍生物
第三节 醛 酮
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。
新课导入
—CHO
CnH2nO (n≥1 )或CnH2n+1CHO
3.饱和一元醛通式:
2.官能团:

1.定义:
醛基与烃基(或H原子)直接相连的化合物称为醛。 简写为:R—CHO
不能写成—COH
①无色、有刺激性气味的液体;
②密度比水小,沸点是20.8℃;
③易挥发,易燃烧;
④易溶于水、乙醇、乙醚、氯仿等有机溶剂。
(1)物理性质
知识梳理
一、乙醛
1.乙醛的物理性质与结构
分子式:
C2H4O
结构式:
结构简式:
CH3CHO
空间填充模型
球棍模型
核磁共振氢谱
(2)乙醛的分子结构
结构分析
受C==O影响,C—H键极性较强,易断裂
羰基
羰基碳不饱和,C==O易断裂,可发生加成反应
易加成被H2还原为醇(还原反应)
易被氧化成相应羧酸(氧化反应)
氧化性
还原性
2.乙醛的化学性质

+
C
O
δ﹢
δ﹣
A—B
δ﹢
δ﹣
O
A
C
B
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。
(1)醛基的加成反应
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
①催化加氢(条件为催化剂、加热)
【注意】①乙醛不能与X2、HX、H2O进行加成反应
②酯基(—COO—)和羧基 (—COOH) 中的C==O不能与H2发生加成反应
CH3—C—H+H2 CH3CH2OH
O

催化剂

(催化加氢又称为还原反应)
应用:醛与氢氰酸加成,在有机合成中可以用来增长碳链。
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:H—CN、 NH3、R—NH2、CH3O—H等)发生加成反应。
②与HCN加成
δ﹢
δ﹣

+
C
O
H—CN
α-羟基腈
2-羟基丙腈
CN
C
OH
CH3—C—H + H—CN →
O

δ﹣
δ﹢
δ﹢
δ﹣

OH
CH3—CH—CN
CH3—C—H + H—NH2 →
O

δ﹣
δ﹢
δ﹢
δ﹣

OH
CH3—CH—NH2
1-羟基乙胺
CH3—C—H + H—NHCH3 →
O

δ﹣
δ﹢
δ﹢
δ﹣

OH
CH3—CH—NHCH3
③与NH3、RNH2(胺)加成
④与醇类加成
CH3—C—H + H—OCH2CH3 →
O

δ﹣
δ﹢
δ﹢
δ﹣

OH
CH3—CH—OCH2CH3
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。
③与 O2 的反应
①与银氨溶液的反应
②与新制Cu(OH)2悬浊液的反应
④与KMnO4(H+)的反应
⑤与溴水的反应
弱氧化剂
(2)醛基的氧化反应
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】
(银镜反应)
a. 配制银氨溶液:
AgNO3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+NH3·H2O === AgOH↓+NH4NO3
AgOH + 2NH3·H2O===[Ag(NH3)2] OH +2H2O
(氢氧化二氨合银)
①与银氨溶液的反应
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。
现象:试管内壁上覆着一层光亮的银镜
CH3CHO+2Ag(NH3)2OH CH3COONH4+H2O+2Ag↓+3NH3

巧记方程式:水银氨123,还有一个羧酸铵
定量:
1 mol —CHO ~ 2 mol [Ag(NH3)2]OH ~ 2 mol Ag
应用:
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】1—CHO~2 [Ag(NH3)2]OH~ 1H2O~ 2Ag~ 3NH3
(2)制镜或水瓶胆
【课堂练习】完成下列化学方程式:
①CH3CH2CHO+[Ag(NH3)2]OH
③ HCHO+[Ag(NH3)2]OH
HCHO+4Ag(NH3)2OH (NH4)2CO3+2H2O+4Ag↓+6NH3

CH3CH2CHO+2Ag(NH3)2OH CH3CH2COONH4+H2O+2Ag↓+3NH3

② + [Ag(NH3)2]OH
+2[Ag(NH3)2]OH H2O+2Ag↓+3NH3+

COONH4
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3-8】
②与新制的Cu(OH)2悬浊液的反应
A中产生蓝色沉淀
C中产生砖红色色沉淀
CuSO4 + 2NaOH === Cu(OH)2↓ + Na2SO4
结论:新制的 Cu(OH)2是一种弱氧化剂,能氧化乙醛 。
CH3CHO+2Cu(OH)2 CH3COOH+Cu2O↓+2H2O

砖红色沉淀
定量:
1 mol —CHO ~ 2 mol Cu(OH)2 ~ 1 mol Cu2O
注意:
①氢氧化铜溶液一定要新制
②碱一定要过量
①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 ~ 1NaOH ~ 1Cu2O ~ 3H2O
②医学上检验病人是否患糖尿病。
应用:
CH3CHO+2Cu(OH)2+NaOH CH3COONa+Cu2O↓+3H2O

③ HCHO+Cu(OH)2+NaOH
② + Cu(OH)2 + NaOH
【课堂练习】完成下列化学方程式:
①CH3CH2CHO+Cu(OH)2 + NaOH
CH3CH2CHO+2Cu(OH)2+NaOH CH3CH2COONa+Cu2O↓+3H2O

+2Cu(OH)2+NaOH
COONa
+ Cu2O↓ + 3H2O

HCHO+4Cu(OH)2+2NaOH Na2CO3 + 2Cu2O↓ + 6H2O

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 ①试管内壁必须洁净 ②银氨溶液随用随配,不可久置 ③ 加热,不可用酒精灯直接加热 ④醛用量不宜太多 ⑤银镜可用 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
③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 ①两个反应都必须在 性环境中进行 ②—CHO与[Ag(NH3)2]OH或Cu(OH)2均以物质的量比 反应
银镜
砖红色
水浴
稀HNO3

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。
醛类的两个特征反应及—CHO的检验
③与O2的反应
2CH3CHO + O2 2CH3COOH
催化剂

2CH3CHO +5O2 4CO2 + 4H2O
点燃
⑤可使溴水褪色
酸性K2Cr2O7溶液: (橙色)
褪色
5CH3CHO + 2KMnO4 + 3H2SO4
===5CH3COOH + 2MnSO4 + 3H2O + K2SO4
但不能使溴的四氯化碳溶液褪色
加入乙醛溶液
加入乙醛溶液
CH3CHO + Br2 + H2O → CH3COOH + 2HBr
④与KMnO4(H+)的反应
Cr3+(绿色)
拓展补充:乙醛的工业制法
CH≡CH + H2O
催化剂

CH3—CHO
2CH2=CH2 + O2
催化剂
2CH3—CHO
加热加压
2CH3CH2OH + O2 + 2H2O
2CH3—CHO
催化剂

乙醇氧化法:
乙炔水化法:
乙烯氧化法:
醛、酮的命名规则
(1)选取分子中连有醛基或酮羰基的最长碳链作为主链,按照主链所含碳原子数称为“某醛”或“某酮” 。
(2)从醛基开始或距离酮羰基最近的一端给主链碳原子编号。
(3)在“某醛”或“某酮”之前加上取代基的位次号和名称。
3-戊酮
3-甲基丁醛
CH3—CH—CH2—CHO
CH3

O
CH3—CH2—C—CH2—CH3

甲醛
HCHO
—CH=CH—CHO
肉桂醛
—CHO
最简单的芳香醛,
俗称苦杏仁油
肉桂醛是一种食用香料,广泛用于牙膏、洗涤剂、糖果和调味品中。
苯甲醛
最简单的醛
生活中常见的醛
又称蚁醛
无色、有强烈刺激性气味的气体
易溶于水
甲醛水溶液(又称福尔马林),具有杀菌、防腐性能,
可用于消毒和制作标本。
物理性质:
用途:
二、醛类
1.甲醛
【思考】我们可以用什么方法消除空气中的甲醛?
吊兰
芦荟
活性炭
高锰酸钾球
空气净化器
通风透气
结构分析
甲醛的银镜反应
HCHO ~ 4Ag
氧化
HCHO+4[Ag(NH3)2]OH 2H2O+4Ag↓+6NH3+(NH4)2CO3

甲醛与新制的Cu(OH)2悬浊液的反应
HCHO ~ 2Cu2O
HCHO+4Cu(OH)2+2NaOH 2Cu2O↓+Na2CO3+6H2O

(1)氧化反应
化学性质:
(2)加成反应(还原反应)
(3)缩聚反应
  +       
n                    +(n-1)H2O
H—C—H+H2 CH3OH
O

催化剂

物理性质及用途
最简单的芳香醛
又称苦杏仁油
有苦杏仁气味的无色液体
制造染料、香料及药物的重要原料
杏仁中含苯甲醛
2.苯甲醛
苯甲醛在空气中久置,在容器内壁会出现苯甲酸的结晶,这是为什么
—CHO
2 +O2 → 2
—COOH
苯甲醛中醛基受到苯环的影响,导致C—H极性增强,易被空气中的O2氧化为羧基。
实验室如何保存苯甲醛试剂?
密封,与氧化剂分开存放
思考与讨论:

概念:羰基与两个羟基相连的化合物
代表物:丙酮( )
官能团:羰基( )
通式:
若其中R和R′均为烷基(—CnH2n+1),则为饱和一元酮。
CnH2nO(n≥3)
饱和一元酮的通式为:
三、酮
1.酮的概念和结构特点
—C—
O

CH3—C—CH3
O

R—C—R′
O

2.最简单的酮——丙酮
分子式
用途
沸点
结构简式
颜色状态
挥发性
溶解性
C3H6O
无色透明液体
56.2℃
易挥发
CH3CCH3
O
能与水、乙醇等互溶
化学纤维、生产有机玻璃、农药和涂料等
(1)酮的结构及物理性质
空间充填模型 球棍模型
(酮的催化加氢反应也是它的还原反应)
应用:可用来增长碳链
(2)酮的化学性质
①加成反应:能与H2、HCN、NH3、甲醇等发生加成反应
CH3—C—CH3+H2
O

催化剂

CH3—CH—CH3
OH

CH3—C—CH3+H—CN
O

催化剂

CH3—CH—CH3
OH


CN
a. 酮类通常情况不能被氧化,但大多数酮能在空气中燃烧。
b. 酮中的羰基直接与两个烃基相连,没有与羰基直接相连的氢原子,因此酮不能被银氨溶液、新制的氢氧化铜等弱氧化剂氧化。
②氧化反应
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
醛和酮的区别与联系
归纳总结
碳碳双键 碳碳三键 苯的同系物 醇 酚 醛
能否褪色 原因 能否褪色 原因 能否因反应褪色 原因 能否褪色 原因 能否褪色 原因 能否褪色 原因
溴水
KMnO4(H+)

×
加成
反应









×
氧化
反应
加成
反应
氧化
反应
氧化反应
取代
反应
氧化反应
氧化反应
氧化反应
氧化反应
官能团
试剂
使溴水、KMnO4(H+)溶液褪色的有机物及褪色原因的比较
醛的化学性质
加成反应
(与 H2 、HCN、氨及氨的衍生物、醇类等)
氧化反应
(酸性 KMnO4 溶液)
( O2,催化剂)
(银氨溶液)
(新制氢氧化铜悬浊液)
课堂小结
R—C—C—H
O

δ﹣
δ﹢

H

H
氧化反应
( 比较稳定,只有很强的氧化剂才能将其氧化)
酮的化学性质
R—C—R
O

δ﹣
δ﹢
加成反应
(与 H2 、HCN、氨及氨的衍生物、醇类等)
醛、酮α-C原子上的H原子(α-H)受到羰基的影响变得比较活泼
稀OH-
羟醛缩合反应:至少一种醛含有α-H!可用来成倍增长碳链。

-H2O
R—CH==CHCHO
在稀碱或稀酸的催化作用下,有 α-H 的醛或酮能与另一分子醛或酮发生加成反应,即一分子醛的 α-H 加到另一分子醛的羰基氧原子上,其余部分加到羰基碳原子上,生成 β-羟基醛。生成的β -羟基醛易脱水,发生脱水的消去反应。
由于加成产物的分子中既有羟基又有醛基,故这一反应称为羟醛缩合反应。
上述反应增长碳链,在有机合成中应用比较广泛。
应用:
知识拓展
(1)醛分子间的加成反应(羟醛缩合反应)
+ H—CH2—CHO
R—C—H
O

R—CH—CH2—CHO
OH

上述反应可引入卤素原子,进而引入羟基或碳碳双键,可实现官能团的转化。
上述反应可由醛直接生成醇和羧酸,实现芳香化合物间的转化。
R—CH2—CHO + Br2
催化剂
R—CH—CHO + HBr
Br
—CHO
2
①浓KOH溶液、△
②H+
COOH
CH2OH

(2) α-H 的取代反应
(3)醛的歧化反应
1.某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-1 NaOH溶液各1 mL,在一支洁净的试管内混合后,向其中又加入0.5 mL 40%的乙醛溶液,加热,结果无砖红色沉淀出现。导致该实验失败的原因可能是 ( )
A.加入NaOH溶液的量不够
B.加入乙醛的量太少
C.加入CuSO4溶液的量不够
D.加入乙醛的量太多
A
当堂检测
2.已知β-紫罗兰酮的结构简式为 ,下列关于该有机物的
说法正确的是 ( )
A.其分子式为C13H18O
B.能使溴的四氯化碳溶液、酸性高锰酸钾溶液褪色
C.属于芳香族化合物
D.能发生加成反应、取代反应、水解反应
B
3.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
D
4.下列物质不能由醛或酮加氢还原制得的醇是 ( )
A. B. CH3CH2CH2OH
C. D.
D
5.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( )使酸性高锰酸钾溶液褪色,说明它含有醛基
D.能发生银镜反应的有机物不一定是醛类
D
6.已知柠檬醛的结构简式:
(1)试推测柠檬醛可能发生的反应有____(填字母)。
①能使溴的四氯化碳溶液褪色 ②能与乙醇发生酯化反应 ③能发生银镜反应 ④能与新制的Cu(OH)2反应 ⑤能使酸性KMnO4溶液褪色
A.①②③④ B.①②④⑤ C.①③④⑤ D.①②③④⑤
C
(2)检验柠檬醛分子含有醛基的方法:_______________________________________
____________________。
加入银氨溶液后水浴加热,有银镜出现,
说明有醛基
(3)检验柠檬醛分子中含有碳碳双键的方法:_________________________________
________________________________________________________________________________________________。
(4)实验操作中,应先检验哪一种官能团?_______________。
加银氨溶液[或新制Cu(OH)2]氧化
—CHO后,调pH至酸性,再加入溴的四氧化碳溶液(或酸性KMnO4溶液),若溶液褪色说明含有碳碳双键
醛基(或—CHO)
本节内容结束