(共66张PPT)
第 节 醛和酮 糖类和核酸
第 章 官能团与有机化学反应
第 课时
常见的醛、酮及其化学性质
1
2
3
1.认识醛的组成和结构特点、性质、转化关系及其在生产、生活中的重要应用。2.知道酮的结构特点及其应用。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。
学习目标
一、常见的醛、酮
二、醛、酮的化学性质
目
录
CONTENTS
课堂达标训练
课后巩固训练
三、醛在有机合成中的应用
一、常见的醛、酮
对点训练
1.醛、酮概念和结构特点
项目 醛 酮
概念 羰基碳原子分别与 和 (或氢原子)相连 与羰基碳原子相连的两个基团均为 ,烃基可以相同也可以不同
官能团名称
官能团结构简式
饱和一元醛(酮)的组成通式 CnH2nO(n≥1)
氢原子
烃基
烃基
醛基
酮羰基
CnH2nO(n≥3)
2.常见的醛和酮
名称 结构简式 状态 气味 溶解性 用途
甲醛 刺激性 制酚醛树脂、脲醛树脂
乙醛 液体 刺激性 易溶于水
苯甲醛 液体 味,工业上称苦杏仁油 微溶于水 染料、香料的中间体
丙酮 液体 特殊气味 与水以任意比互溶 有机溶剂、有机合成原料
HCHO
气体
易溶于水
CH3CHO
苦杏仁
3.醛、酮的同分异构现象
(1)官能团类型异构
饱和一元脂肪醛的官能团异构除了同碳原子数的饱和一元脂肪酮外,还有同碳原子数的脂肪烯醇和烯醚。
(2)官能团位置异构
因为醛基在链端,所以醛不存在此类异构,但酮存在官能团位置异构。如2-戊酮与3-戊酮。
(3)碳骨架异构
醛、酮均存在碳骨架异构。
1.下列物质属于酮的是( )
解析 酮的官能团为酮羰基。A为甲醛,属于醛;B为甲酸,属于羧酸;D含有醚键,属于醚。
C
2.用系统命名法命名下列有机物,正确的是( )
C
解析 A项主链选择错误,应为2,4 二甲基 1 己醇;B项取代基在主链上的位次错误,应为4 溴 2 丁醇;D项主链碳编号错误,应为3 甲基 2 戊酮。
A.3种 B.4种 C.5种 D.6种
B
二、醛、酮的化学性质
对点训练
1.羰基的加成反应
(2)几种与醛、酮反应的试剂及加成产物
反应试剂 化学式 与乙醛加成的产物
氢氰酸 H—CN
①
氨及氨的衍生物 (以氨为例) NH3
②
醇类 (以甲醇为例) CH3—OH
③
2.氧化反应
②醛被弱氧化剂氧化
a.银镜反应
实验步骤
实验现象 往AgNO3溶液中滴加稀氨水,先生成沉淀,至最初产生的沉淀恰好消失,即制得银氨溶液。再滴入乙醛,水浴加热后试管内壁出现一层
的
光亮
银镜
实验结论 银氨溶液被乙醛还原,有 生成
化学方程式
应用 检验醛基
Ag
b.与新制Cu(OH)2悬浊液反应
实验步骤
实验现象 a步骤试管中出现 ,b步骤滴入乙醛,c步骤试管中出现 沉淀
实验结论 Cu(OH)2被乙醛还原,有 的 生成
蓝色絮状沉淀
砖红色
砖红色
Cu2O
(2)酮的氧化反应
①酮不能与弱氧化剂反应
原因:酮羰基直接与两个烃基相连,没有与羰基直接相连的氢原子,所以酮不能发生银镜反应,不能与新制氢氧化铜悬浊液反应。
②大多数酮能在空气中燃烧。
化学方程式 2NaOH+CuSO4===Cu(OH)2↓+Na2SO4,
应用 在实验室可用于检验醛基的存在,在医疗上可用于尿糖的检测
3.还原反应
RCH2OH
4.下列有关乙醛的银镜反应和乙醛与新制Cu(OH)2悬浊液反应实验的说法正确的是( )
①实验前,试管应先用热的烧碱溶液洗涤,然后用蒸馏水洗涤
②向2%的AgNO3溶液中滴入2%的稀氨水,配得银氨溶液
③将乙醛滴入银氨溶液中,加热煮沸制银镜
④2 mL 1 mol·L-1 CuSO4溶液和4 mL 0.5 mol·L-1 NaOH溶液混合后加入0.5 mL 40%的乙醛溶液,加热得砖红色沉淀
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
A
解析 做银镜反应实验时试管要洁净,实验前用热的烧碱溶液洗涤是为了将试管内壁上的油污洗净,①正确;配制银氨溶液时,向AgNO3溶液中滴加稀氨水至最初产生的沉淀恰好溶解,即制得银氨溶液,②正确;制取光亮的银镜必须用水浴加热,③错误;根据题给CuSO4溶液和NaOH溶液的量知,CuSO4过量,而乙醛与新制Cu(OH)2悬浊液的反应要在碱性条件下进行,故观察不到砖红色沉淀,④错误。
5.使用哪组试剂可鉴别在不同试剂瓶内的1 己烯、甲苯和丙醛( )
A.酸性KMnO4溶液和溴的CCl4溶液 B.银氨溶液和溴的CCl4溶液
C.FeCl3溶液和银氨溶液 D.银氨溶液和酸性KMnO4溶液
解析 A项,酸性KMnO4溶液与三种物质均反应而褪色,溴的CCl4溶液仅能够鉴别出褪色的1 己烯,错误;B项,银氨溶液可以鉴别出发生银镜反应的丙醛,而溴的CCl4溶液又可以鉴别出发生加成反应而褪色的1 己烯,不反应的为甲苯,正确;C项,银氨溶液只可以鉴别出丙醛,错误;D项,银氨溶液可以鉴别出丙醛,而酸性KMnO4溶液和另外两种物质均反应而褪色,故无法鉴别,错误。
B
【题后归纳】
(1)醛、酮氧化反应的3个注意点
①含有醛基的有机物除了醛还有甲酸、甲酸酯、甲酸盐及一些含有醛基的糖。
②醛基能被酸性KMnO4溶液、溴水、氧气、新制氢氧化铜悬浊液、银氨溶液等氧化剂氧化。
③酮羰基不能被酸性KMnO4溶液、溴水、新制Cu(OH)2悬浊液、银氨溶液等氧化剂氧化。
(2)醛基的检测方法
银镜反应 与新制Cu(OH)2悬浊液反应
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Cu(OH)2悬浊液要随用随配,不可久置
(2)配制新制
Cu(OH)2悬浊液时,所用NaOH必须过量
(3)反应液必须直接加热煮沸
三、醛在有机合成中的应用
对点训练
1.醇、醛、羧酸间的转化关系
2.醛类的某些反应可以作为有机合成的推断线索
(1)羟醛缩合反应
在稀碱或稀酸的催化作用下,有α-H的醛还可以进行加成反应,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。
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。生成的β-羟基醛容易发生消去反应。
6.苯腙是有机染料的主要原料,由醛(或酮)与苯肼生成苯腙的反应如下:
消去反应
HCHO
CH3CH2CHO
消去
加成
消去
课堂达标训练
1.下列有关醛的说法正确的是( )
A.甲醛是由甲基跟醛基相连而构成的醛
B.醛的官能团是—COH
C.甲醛和丙醛互为同系物
D.饱和一元醛的通式为CnH2n+2O
解析 A.甲基跟醛基相连而构成的醛是乙醛,不是甲醛,故A错误;B.醛的官能团是—CHO,故B错误;C.甲醛和丙醛结构相似,分子组成相差2个—CH2—原子团,因此两者互为同系物,故C正确;D.根据甲醛结构简式为HCHO,乙醛结构简式为CH3CHO,得到饱和一元醛的通式为CnH2nO,故D错误。
C
2.下列说法正确的是( )
A.乙醛与新制Cu(OH)2悬浊液反应生成砖红色的Cu
B.银镜反应中醛发生的是还原反应
C.银镜反应实验采用水浴加热,不能直接加热
D.醛类的通式可写为RCOH
解析 乙醛与新制Cu(OH)2悬浊液只有在加热时才反应,且生成的砖红色物质为Cu2O,故A错;在银镜反应中醛发生氧化反应,故B错;一元醛的通式应写为RCHO,故D错。
C
3.企鹅酮因结构类似企鹅,因此而得名(见图)。下列有关企鹅酮的说法不正确的是( )
A.分子式为C10H14O
B.1 mol企鹅酮分子最多可以和2 mol氢气加成
C.1 mol企鹅酮分子最多可以和含2 mol溴的溴水加成
D.企鹅酮能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B
解析 A.由该有机物结构简式可知,分子式为C10H14O,故A项说法正确;B.企鹅酮分子中碳碳双键、酮羰基都能与氢气发生加成反应,因此1 mol企鹅酮分子最多能与3 mol氢气发生加成反应,故B项说法错误;C.企鹅酮分子中碳碳双键能与溴单质发生加成反应,因此1 mol企鹅酮分子最多可以和含2 mol溴的溴水加成,故C项说法正确;D.企鹅酮分子中碳碳双键能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应,使酸性高锰酸钾褪色,故D项说法正确。
4.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溶液的量太少 B.加入乙醛溶液的量太少
C.加入CuSO4溶液的量太少 D.加入乙醛溶液的量太多
解析 乙醛和新制氢氧化铜悬浊液的反应需要在碱性环境下加热进行。取1 mL 1 mol·L-1 CuSO4溶液,与NaOH溶液恰好反应生成氢氧化铜时,需要0.5 mol·L-1 NaOH溶液的体积为 mL=4 mL,说明实验中CuSO4过量,NaOH的量不足,不满足碱性条件,故加热无砖红色沉淀出现,A项符合题意。
A
5.今有以下几种化合物:
醛基、羟基
甲、乙、丙
解析 (2)甲、乙、丙三种有机物的分子式为C8H8O2,但结构不同,三者互为同分异构体。
(3)请分别写出鉴别甲、乙、丙化合物的方法(指明所选试剂及主要现象即可)。
①鉴别甲的方法: 。
②鉴别乙的方法: 。
③鉴别丙的方法:
。
FeCl3溶液,溶液变成紫色[或饱和溴水,有白色沉淀]
Na2CO3或NaHCO3溶液,有大量气泡产生
银氨溶液,有光亮的银镜产生[或新制的Cu(OH)2悬浊液,
有砖红色沉淀产生]
解析 (3)①甲含有酚羟基和羰基,可选用饱和溴水或FeCl3溶液来鉴别,加饱和溴水时产生白色沉淀,加FeCl3溶液后,溶液显紫色。②乙含有羧基,具有弱酸性,可选用Na2CO3溶液或NaHCO3溶液来鉴别,均有大量气泡产生。③丙中含有醛基和醇羟基,可用银氨溶液或新制的Cu(OH)2悬浊液进行鉴别。
课后巩固训练
A级 合格过关练
选择题只有1个选项符合题意
1.下列物质不属于醛的是( )
B
2.下列关于醛的说法中,正确的是( )
B
3.下列关于丙酮的说法正确的是( )
A.能发生银镜反应
B.能与新制Cu(OH)2悬浊液反应
C.能与H2发生加成反应
D.能水解生成甲醇和乙酸
解析 丙酮的官能团为酮羰基,可发生加成反应、还原反应,弱氧化剂银氨溶液、新制Cu(OH)2悬浊液不能氧化酮羰基,丙酮不发生水解反应。
C
4.下列关于酮的说法中,不正确的是( )
B
解析 丙酮与乙醛所含的官能团不同,二者不互为同系物,故B不正确;丙酮能与水、乙醇等互溶,不能从水中萃取出单质碘,故C正确。
5.下列各组有机物的水溶液,能用银氨溶液鉴别的是( )
A.乙醛和甲酸钠 B.葡萄糖和甲酸钠
C.丙醛和甲酸甲酯 D.乙醇和乙醛
解析 乙醛、甲酸钠中均含有醛基;葡萄糖、甲酸钠中均含有醛基;丙醛和甲酸甲酯中均含有醛基;乙醇中没有醛基,乙醛中含有醛基。
D
6.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
解析 21.6 g银的物质的量是n(Ag)== 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可知,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)=
=0.4 mol,则其中含H为0.8 mol,根据饱和一元醛分子通式:CnH2nO得,2n=8,所以n=4,则该醛为丁醛,故合理选项是D。
D
7.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
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之比始终是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。
B
8.下列物质不可能由醛与氢气发生加成反应得到的是( )
A
9.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,其分子结构由顺式变为反式,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下,1 mol“视黄醛”最多能与5 mol H2发生加成反应
C
解析 “视黄醛”中含有醛基,不属于烯烃,A项错误;根据“视黄醛”的结构简式可知,其分子式为C20H28O,B项错误;“视黄醛”中含有醛基,能与银氨溶液发生银镜反应,C项正确;1个分子中含有5个碳碳双键和1个醛基,所以在金属镍催化并加热下,1 mol“视黄醛”最多能与6 mol H2发生加成反应,D项错误。
10.已知两个醛分子在NaOH溶液的作用下可以发生加成反应,生成羟基醛:
D
解析 该反应的原理实际上是醛基的邻位碳原子上的氢原子与羰基的加成,乙醛、丙醛中醛基的邻位碳原子上均有氢原子,而甲醛没有,故乙醛、丙醛分子中醛基的邻位碳原子上的氢原子分别与甲醛、乙醛和丙醛中的羰基加成,可以生成6种羟基醛。
①酸性KMnO4溶液 ②H2/Ni ③[Ag(NH3)2]OH溶液 ④新制Cu(OH)2悬浊液
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
A
解析 题述化合物中的官能团有碳碳双键和醛基,酸性KMnO4溶液可以与这两种官能团发生氧化反应;H2/Ni可以与这两种官能团发生加成反应;[Ag(NH3)2]OH溶液、新制Cu(OH)2悬浊液只能与醛基反应,不能与碳碳双键反应。
12.有A、B、C三种烃的衍生物,相互转化关系如下:
B级 素养培优练
13.香草醛又名香兰素,是食品和药品的重要原料,其结构简式如下所示。下列有关香草醛的说法中不正确的是( )
A.香草醛可以发生银镜反应
B.在一定条件下1 mol香草醛可以与4 mol H2反应
C.香草醛遇FeCl3溶液可变色
D.香草醛可与NaOH溶液反应,也可与NaHCO3溶液反应
D
解析 香草醛分子中含有醛基,可以发生银镜反应,A项正确;分子中含有一个苯环(与3个H2加成),一个醛基(与1个H2加成),B项正确;FeCl3遇苯酚显紫色,C项正确;酚羟基能和NaOH溶液反应,但不与NaHCO3溶液反应(酚的电离能力比H2CO3弱,酚的酸性弱于H2CO3),D项不正确。
14.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( )
D
解析 A项,二者反应后水解生成HOCH2CH(CH3)CH2CH3,A不符合题意;B项,二者反应后水解生成CH3CH2CH(OH)CH2CH3,B不符合题意;C项,二者反应后水解生成
CH3CH(OH)CH(CH3)2,C不符合题意;D项,二者反应后水解生成OC(CH3)2CH2CH3,
D符合题意。
15.从樟科植物枝叶提取的精油中含有甲、乙两种成分:
不可行
加成反应
保护碳碳双键,防止其被氧化
5第1课时 常见的醛、酮及其化学性质
学习目标 1.认识醛的组成和结构特点、性质、转化关系及其在生产、生活中的重要应用。2.知道酮的结构特点及其应用。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。
一、常见的醛、酮
1.醛、酮概念和结构特点
项目 醛 酮
概念 羰基碳原子分别与 和 (或氢原子)相连 与羰基碳原子相连的两个基团均为 ,烃基可以相同也可以不同
官能团名称
官能团结构 简式
饱和一元醛 (酮)的组 成通式 CnH2nO(n≥1)
2.常见的醛和酮
名称 结构简式 状态 气味 溶解性 用途
甲醛 刺激性 制酚醛树脂、脲醛树脂
乙醛 液体 刺激性 易溶于水
苯甲 醛 液体 味,工业上称苦杏仁油 微溶于水 染料、香料的中间体
丙酮 液体 特殊 气味 与水以任意比互溶 有机溶剂、有机合成原料
3.醛、酮的同分异构现象
(1)官能团类型异构
饱和一元脂肪醛的官能团异构除了同碳原子数的饱和一元脂肪酮外,还有同碳原子数的脂肪烯醇和烯醚。
(2)官能团位置异构
因为醛基在链端,所以醛不存在此类异构,但酮存在官能团位置异构。如2-戊酮与3-戊酮。
(3)碳骨架异构
醛、酮均存在碳骨架异构。
1.下列物质属于酮的是 ( )
A. B.
C. D.
2.用系统命名法命名下列有机物,正确的是 ( )
A.
B.
C.
D.
3.某有机化合物的结构简式为,它的含有醛基(—CHO)的芳香族化合物的同分异构体共有 ( )
A.3种 B.4种
C.5种 D.6种
二、醛、酮的化学性质
1.羰基的加成反应
(1)原理
在一定条件下可与H2、HX、HCN、NH3、氨的衍生物、醇类等发生加成反应。
醛的加成反应原理如下:
+—
(2)几种与醛、酮反应的试剂及加成产物
反应试剂 化学式 电荷分布 — 与乙醛加 成的产物
氢氰酸 H—CN —N ①
氨及氨的 衍生物(以 氨为例) NH3 —H2 ②
醇类 (以甲醇 为例) CH3—OH —CH3 ③
2.氧化反应
(1)醛的氧化反应
①醛与O2的催化氧化反应
在一定温度和催化剂存在的条件下,空气中的氧气就能将醛氧化为羧酸,如
+O2 。
②醛被弱氧化剂氧化
a.银镜反应
实验步骤
实验现象 往AgNO3溶液中滴加稀氨水,先生成沉淀,至最初产生的沉淀恰好消失,即制得银氨溶液。再滴入乙醛,水浴加热后试管内壁出现一层 的
实验结论 银氨溶液被乙醛还原,有 生成
化学方程式
应用 检验醛基
b.与新制Cu(OH)2悬浊液反应
实验步骤
实验现象 a步骤试管中出现 ,b步骤滴入乙醛,c步骤试管中出现 沉淀
实验结论 Cu(OH)2被乙醛还原,有 的 生成
化学方程式 2NaOH+CuSO4Cu(OH)2↓+Na2SO4,
应用 在实验室可用于检验醛基的存在,在医疗上可用于尿糖的检测
(2)酮的氧化反应
①酮不能与弱氧化剂反应
原因:酮羰基直接与两个烃基相连,没有与羰基直接相连的氢原子,所以酮不能发生银镜反应,不能与新制氢氧化铜悬浊液反应。
②大多数酮能在空气中燃烧。
3.还原反应
醛、酮在镍、铂等催化剂存在下,与氢气加成,被还原为相应的醇:
RCHO+H2
+H2 。
4.下列有关乙醛的银镜反应和乙醛与新制Cu(OH)2悬浊液反应实验的说法正确的是 ( )
①实验前,试管应先用热的烧碱溶液洗涤,然后用蒸馏水洗涤
②向2%的AgNO3溶液中滴入2%的稀氨水,配得银氨溶液
③将乙醛滴入银氨溶液中,加热煮沸制银镜
④2mL1mol·L-1CuSO4溶液和4mL0.5mol·L-1NaOH溶液混合后加入0.5mL40%的乙醛溶液,加热得砖红色沉淀
A.①② B.②③
C.③④ D.①④
5.使用哪组试剂可鉴别在不同试剂瓶内的1-己烯、甲苯和丙醛 ( )
A.酸性KMnO4溶液和溴的CCl4溶液
B.银氨溶液和溴的CCl4溶液
C.FeCl3溶液和银氨溶液
D.银氨溶液和酸性KMnO4溶液
【题后归纳】
(1)醛、酮氧化反应的3个注意点
①含有醛基的有机物除了醛还有甲酸、甲酸酯、甲酸盐及一些含有醛基的糖。
②醛基能被酸性KMnO4溶液、溴水、氧气、新制氢氧化铜悬浊液、银氨溶液等氧化剂氧化。
③酮羰基不能被酸性KMnO4溶液、溴水、新制Cu(OH)2悬浊液、银氨溶液等氧化剂氧化。
(2)醛基的检测方法
银镜反应 与新制Cu(OH)2 悬浊液反应
(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Cu(OH)2悬浊液要随用随配,不可久置 (2)配制新制 Cu(OH)2悬浊液时,所用NaOH必须过量 (3)反应液必须直接加热煮沸
三、醛在有机合成中的应用
1.醇、醛、羧酸间的转化关系
醛在烃的含氧衍生物的转化中起桥梁作用。醇、醛、羧酸有如下转化关系:
R—CH2OHR—CHOR—COOH
2.醛类的某些反应可以作为有机合成的推断线索
(1)羟醛缩合反应
在稀碱或稀酸的催化作用下,有α-H的醛还可以进行加成反应,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。
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。生成的β-羟基醛容易发生消去反应。
(2)α-H的取代反应
R—CH2—CHO+Br2+HBr
上述反应可引入卤素原子,进而引入羟基或碳碳双键,可实现官能团的转换。
6.苯腙是有机染料的主要原料,由醛(或酮)与苯肼生成苯腙的反应如下:
+[中间产物A]
(苯腙)
(1)反应①的原子利用率为100%,则中间产物A的结构简式为 。
(2)反应②的反应类型为 。
7.已知①+
②
根据以上信息回答下列问题:
(1)可由 和 两种有机物合成。
(2)转变为需经过 、 、 等较合理的反应类型。
1.下列有关醛的说法正确的是 ( )
A.甲醛是由甲基跟醛基相连而构成的醛
B.醛的官能团是—COH
C.甲醛和丙醛互为同系物
D.饱和一元醛的通式为CnH2n+2O
2.下列说法正确的是 ( )
A.乙醛与新制Cu(OH)2悬浊液反应生成砖红色的Cu
B.银镜反应中醛发生的是还原反应
C.银镜反应实验采用水浴加热,不能直接加热
D.醛类的通式可写为RCOH
3.企鹅酮因结构类似企鹅,因此而得名(见图)。下列有关企鹅酮的说法不正确的是 ( )
A.分子式为C10H14O
B.1mol企鹅酮分子最多可以和2mol氢气加成
C.1mol企鹅酮分子最多可以和含2mol溴的溴水加成
D.企鹅酮能使酸性高锰酸钾溶液褪色
4.某学生做乙醛的还原性实验时,取1mol·L-1CuSO4溶液和0.5mol·L-1NaOH溶液各1mL,在一支洁净的试管内混合后,向其中又加入0.5mL
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溶液的量太少
B.加入乙醛溶液的量太少
C.加入CuSO4溶液的量太少
D.加入乙醛溶液的量太多
5.今有以下几种化合物:
甲:乙:丙:
(1)请写出丙中含氧官能团的名称: 。
(2)请判别上述哪些化合物互为同分异构体:
。
(3)请分别写出鉴别甲、乙、丙化合物的方法(指明所选试剂及主要现象即可)。
①鉴别甲的方法: 。
②鉴别乙的方法: 。
③鉴别丙的方法: 。
第1课时 常见的醛、酮及其化学性质
一、1.氢原子 烃基 烃基 醛基 酮羰基 或—CHO CnH2nO(n≥3) 2.HCHO 气体 易溶于水 CH3CHO 苦杏仁
对点训练
1.C [酮的官能团为酮羰基。A为甲醛,属于醛;B为甲酸,属于羧酸;D含有醚键,属于醚。]
2.C [A项主链选择错误,应为2,4-二甲基-1-己醇;B项取代基在主链上的位次错误,应为4-溴-2-丁醇;D项主链碳编号错误,应为3-甲基-2-戊酮。]
3.B [某有机化合物的结构简式为,它的含醛基(—CHO)的芳香族化合物的同分异构体中,可以是两个醛基分别连在苯环的邻、间、对位上,也可以是一个羰基和一个醛基相连,一起连在苯环上,共有4种,B项正确。]
二、1.(2)① ② ③
2.(1)① ②a.光亮 银镜 Ag CH3CHO+2[Ag(NH3)2]OH2Ag↓+CH3COONH4+3NH3+H2O
b.蓝色絮状沉淀 砖红色 砖红色 Cu2O CH3CHO+2Cu(OH)2+NaOHCH3COONa+Cu2O↓+3H2O 3.RCH2OH
对点训练
4.A [做银镜反应实验时试管要洁净,实验前用热的烧碱溶液洗涤是为了将试管内壁上的油污洗净,①正确;配制银氨溶液时,向AgNO3溶液中滴加稀氨水至最初产生的沉淀恰好溶解,即制得银氨溶液,②正确;制取光亮的银镜必须用水浴加热,③错误;根据题给CuSO4溶液和NaOH溶液的量知,CuSO4过量,而乙醛与新制Cu(OH)2悬浊液的反应要在碱性条件下进行,故观察不到砖红色沉淀,④错误。]
5.B [A项,酸性KMnO4溶液与三种物质均反应而褪色,溴的CCl4溶液仅能够鉴别出褪色的1-己烯,错误;B项,银氨溶液可以鉴别出发生银镜反应的丙醛,而溴的CCl4溶液又可以鉴别出发生加成反应而褪色的1-己烯,不反应的为甲苯,正确;C项,银氨溶液只可以鉴别出丙醛,错误;D项,银氨溶液可以鉴别出丙醛,而酸性KMnO4溶液和另外两种物质均反应而褪色,故无法鉴别,错误。]
三、对点训练
6.(1)
(2)消去反应
解析 (1)苯肼中氨基上的氮氢键断裂,与羰基发生加成反应得到。
(2)反应②为消去反应。
7.(1)HCHO CH3CH2CHO
(2)消去 加成 消去
解析 (1)根据信息,两种醛发生反应时,一种醛的α-H与另一种醛的醛基上的氧原子相连,生成羟基,α-C与醛基上的碳原子相连,则是由HCHO和CH3CH2CHO加成生成的。(2)要使变为,应先变为,再与H2加成得到,最后再消去。
课堂达标训练
1.C [A.甲基跟醛基相连而构成的醛是乙醛,不是甲醛,故A错误;B.醛的官能团是—CHO,故B错误;C.甲醛和丙醛结构相似,分子组成相差2个—CH2—原子团,因此两者互为同系物,故C正确;D.根据甲醛结构简式为HCHO,乙醛结构简式为CH3CHO,得到饱和一元醛的通式为CnH2nO,故D错误。]
2.C [乙醛与新制Cu(OH)2悬浊液只有在加热时才反应,且生成的砖红色物质为Cu2O,故A错;在银镜反应中醛发生氧化反应,故B错;一元醛的通式应写为RCHO,故D错。]
3.B [A.由该有机物结构简式可知,分子式为C10H14O,故A项说法正确;B.企鹅酮分子中碳碳双键、酮羰基都能与氢气发生加成反应,因此1 mol企鹅酮分子最多能与3 mol氢气发生加成反应,故B项说法错误;C.企鹅酮分子中碳碳双键能与溴单质发生加成反应,因此1 mol企鹅酮分子最多可以和含2 mol溴的溴水加成,故C项说法正确;D.企鹅酮分子中碳碳双键能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应,使酸性高锰酸钾褪色,故D项说法正确。]
4.A [乙醛和新制氢氧化铜悬浊液的反应需要在碱性环境下加热进行。取1 mL 1 mol·L-1 CuSO4溶液,与NaOH溶液恰好反应生成氢氧化铜时,需要0.5 mol·L-1 NaOH溶液的体积为 mL=4 mL,说明实验中CuSO4过量,NaOH的量不足,不满足碱性条件,故加热无砖红色沉淀出现,A项符合题意。]
5.(1)醛基、羟基
(2)甲、乙、丙
(3)①FeCl3溶液,溶液变成紫色[或饱和溴水,有白色沉淀]
②Na2CO3或NaHCO3溶液,有大量气泡产生
③银氨溶液,有光亮的银镜产生[或新制的Cu(OH)2悬浊液,有砖红色沉淀产生]
解析 (2)甲、乙、丙三种有机物的分子式为C8H8O2,但结构不同,三者互为同分异构体。
(3)①甲含有酚羟基和羰基,可选用饱和溴水或FeCl3溶液来鉴别,加饱和溴水时产生白色沉淀,加FeCl3溶液后,溶液显紫色。②乙含有羧基,具有弱酸性,可选用Na2CO3溶液或NaHCO3溶液来鉴别,均有大量气泡产生。③丙中含有醛基和醇羟基,可用银氨溶液或新制的Cu(OH)2悬浊液进行鉴别。第2章 作业12 常见的醛、酮及其化学性质
A级 合格过关练
选择题只有1个选项符合题意(1~11题,每小题4分)
1.下列物质不属于醛的是 ( )
CH2CH—CHO
CH3—CH2—CHO
2.下列关于醛的说法中,正确的是 ( )
福尔马林是甲醛的水溶液,可用于食品保鲜处理
丙醛和丙酮可用新制的Cu(OH)2悬浊液来鉴别
用溴水检验丙烯醛(CH2CHCHO)中是否含有碳碳双键
对甲基苯甲醛()能使酸性高锰酸钾溶液褪色,说明分子中存在醛基
3.下列关于丙酮的说法正确的是 ( )
能发生银镜反应
能与新制Cu(OH)2悬浊液反应
能与H2发生加成反应
能水解生成甲醇和乙酸
4.下列关于酮的说法中,不正确的是 ( )
羰基与两个烃基相连的化合物叫做酮,其结构可表示为
丙酮和乙醛在分子组成上相差一个CH2原子团,二者互为同系物
丙酮不能从水中萃取出单质碘
酮是重要的有机溶剂和化工原料,丙酮可用作钢瓶储存乙炔的溶剂
5.下列各组有机物的水溶液,能用银氨溶液鉴别的是 ( )
乙醛和甲酸钠 葡萄糖和甲酸钠
丙醛和甲酸甲酯 乙醇和乙醛
6.某饱和一元醛发生银镜反应,可得21.6g银,等物质的量的该醛完全燃烧时生成7.2g水,则该醛可能是 ( )
乙醛 丙醛
甲醛 丁醛
7.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 ( )
16% 37%
48% 无法计算
8.下列物质不可能由醛与氢气发生加成反应得到的是 ( )
CH3—CH2—CH2—CH2OH
CH2OH—CH2OH
9.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,其分子结构由顺式变为反式,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 ( )
“视黄醛”属于烯烃
“视黄醛”的分子式为C20H15O
“视黄醛”能与银氨溶液发生银镜反应
在金属镍催化并加热下,1mol“视黄醛”最多能与5molH2发生加成反应
10.已知两个醛分子在NaOH溶液的作用下可以发生加成反应,生成羟基醛:
+
如果将甲醛、乙醛、丙醛加入NaOH溶液中发生反应,最多可以形成羟基醛的种类是 ( )
3种 4种
5种 6种
11.从甜橙的芳香油中可分离得出如下结构的化合物:。现有试剂:
①酸性KMnO4溶液 ②H2/Ni ③[Ag(NH3)2]OH溶液 ④新制Cu(OH)2悬浊液
能与该化合物中所有官能团都发生反应的试剂有 ( )
①② ②③
③④ ①④
12.(6分)有A、B、C三种烃的衍生物,相互转化关系如下:
1,2 二溴乙烷气体ABC
其中B可发生银镜反应,C跟石灰石反应产生使澄清石灰水变浑浊的气体。
(1)(2分)A→B的化学方程式为
。
(2)(2分)B→C的化学方程式为
。
(3)(2分)B→A的化学方程式为
。
B级 素养培优练
(13~14题,每小题4分)
13.香草醛又名香兰素,是食品和药品的重要原料,其结构简式如下所示。下列有关香草醛的说法中不正确的是 ( )
香草醛可以发生银镜反应
在一定条件下1mol香草醛可以与4molH2反应
香草醛遇FeCl3溶液可变色
香草醛可与NaOH溶液反应,也可与NaHCO3溶液反应
14.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
与
CH3CH2CHO与CH3CH2MgX
CH3CHO与
与CH3CH2MgX
15.(12分)从樟科植物枝叶提取的精油中含有甲、乙两种成分:
甲
乙
(1)(3分)①用酸性高锰酸钾溶液检验甲和乙中含有的碳碳双键,方案是否可行: (1分)(填“可行”或“不可行”)。
②请写出甲的一种能同时满足下列3个条件的同分异构体的结构简式: (2分)。
a.苯环上有两个不同的取代基
b.能与Br2的CCl4溶液发生加成反应
c.遇FeCl3溶液呈现紫色
(2)(6分)由甲转化为乙的过程如下:
甲Y乙
步骤Ⅰ的反应类型为 ,Y的结构简式为 ,设计步骤Ⅰ的目的是
。
(3)(1分)1mol乙最多可与 molH2发生加成反应。
(4)(2分)写出乙与新制Cu(OH)2悬浊液反应的化学方程式:
。
作业12 常见的醛、酮及其化学性质
1.B [含有酯基,属于酯,不属于醛。]
2.B [甲醛的水溶液俗称福尔马林,能使蛋白质变性,但由于甲醛有毒,不能用于食品的保鲜处理,故A错误;丙醛能和新制氢氧化铜悬浊液在加热条件下反应生成砖红色沉淀,但丙酮不能,可以用新制氢氧化铜悬浊液来鉴别两者,故B正确;碳碳双键能和Br2发生加成反应,而醛基能被溴水氧化,所以不能用溴水检验丙烯醛(CH2CHCHO)中是否含有碳碳双键,故C错误;对甲基苯甲醛()中的甲基和醛基均能被酸性高锰酸钾溶液氧化,所以对甲基苯甲醛能使酸性高锰酸钾溶液褪色,不能说明分子中存在醛基,故D错误。]
3.C [丙酮的官能团为酮羰基,可发生加成反应、还原反应,弱氧化剂银氨溶液、新制Cu(OH)2悬浊液不能氧化酮羰基,丙酮不发生水解反应。]
4.B [丙酮与乙醛所含的官能团不同,二者不互为同系物,故B不正确;丙酮能与水、乙醇等互溶,不能从水中萃取出单质碘,故C正确。]
5.D [乙醛、甲酸钠中均含有醛基;葡萄糖、甲酸钠中均含有醛基;丙醛和甲酸甲酯中均含有醛基;乙醇中没有醛基,乙醛中含有醛基。]
6.D [21.6 g银的物质的量是n(Ag)== 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可知,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)==0.4 mol,则其中含H为0.8 mol,根据饱和一元醛分子通式:CnH2nO得,2n=8,所以n=4,则该醛为丁醛,故合理选项是D。]
7.B [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之比始终是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。]
8.A [根据醛基与H2发生加成反应的特点:—CHO —CH2OH可知,生成物中一定含有—CH2OH结构,A项是酮与H2发生加成反应得到的。]
9.C [“视黄醛”中含有醛基,不属于烯烃,A项错误;根据“视黄醛”的结构简式可知,其分子式为C20H28O,B项错误;“视黄醛”中含有醛基,能与银氨溶液发生银镜反应,C项正确;1个分子中含有5个碳碳双键和1个醛基,所以在金属镍催化并加热下,1 mol“视黄醛”最多能与6 mol H2发生加成反应,D项错误。]
10.D [该反应的原理实际上是醛基的邻位碳原子上的氢原子与羰基的加成,乙醛、丙醛中醛基的邻位碳原子上均有氢原子,而甲醛没有,故乙醛、丙醛分子中醛基的邻位碳原子上的氢原子分别与甲醛、乙醛和丙醛中的羰基加成,可以生成6种羟基醛。]
11.A [题述化合物中的官能团有碳碳双键和醛基,酸性KMnO4溶液可以与这两种官能团发生氧化反应;H2/Ni可以与这两种官能团发生加成反应;[Ag(NH3)2]OH溶液、新制Cu(OH)2悬浊液只能与醛基反应,不能与碳碳双键反应。]
12.(1)2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O
(2)2CH3CHO+O22CH3COOH
(3)CH3CHO+H2CH3CH2OH
解析 已知A、B、C为烃的衍生物,ABC,说明A为醇,B为醛,C为羧酸,且三者分子中碳原子数相同,醇与浓硫酸加热至170 ℃时,产生的气体与溴水加成得1,2-二溴乙烷,则A为乙醇,B为乙醛,C为乙酸。
13.D [香草醛分子中含有醛基,可以发生银镜反应,A项正确;分子中含有一个苯环(与3个H2加成),一个醛基(与1个H2加成),B项正确;FeCl3遇苯酚显紫色,C项正确;酚羟基能和NaOH溶液反应,但不与NaHCO3溶液反应(酚的电离能力比H2CO3弱,酚的酸性弱于H2CO3),D项不正确。]
14.D [A项,二者反应后水解生成HOCH2CH(CH3)CH2CH3,A不符合题意;B项,二者反应后水解生成CH3CH2CH(OH)CH2CH3,B不符合题意;C项,二者反应后水解生成
CH3CH(OH)CH(CH3)2,C不符合题意;D项,二者反应后水解生成HOC(CH3)2CH2CH3,D符合题意。]
15.(1)①不可行
②(或其他合理答案)
(2)加成反应 保护碳碳双键,防止其被氧化
(3)5 (4)+2Cu(OH)2+NaOH+Cu2O↓+3H2O
解析 (1)①甲中的醇羟基和乙中的醛基均能使酸性高锰酸钾溶液褪色,所以用酸性高锰酸钾溶液检验甲和乙中含有的碳碳双键不可行。②甲的同分异构体,苯环上有两个不同的取代基;能与Br2的CCl4溶液发生加成反应,说明分子中有碳碳双键;遇FeCl3溶液呈现紫色,说明分子中有酚羟基, 则结构简式可写为、、等。
(2)步骤Ⅰ是双键变单键的过程,该反应为加成反应;R—CH2OH能在铜作催化剂、加热的条件下与氧气反应生成醛,则Y是;因为在羟基被氧化为醛基的过程中,碳碳双键也容易被氧化,所以设计步骤Ⅰ的目的是保护碳碳双键,防止其被氧化。
(3)乙分子中有1个苯环、1个碳碳双键和1个醛基,它们都可以和氢气发生加成反应,所以1 mol乙最多可以和5 mol氢气发生加成反应。
(4)乙中有醛基,能与新制氢氧化铜悬浊液反应,反应的化学方程式为+2Cu(OH)2+NaOH+Cu2O↓+3H2O。
