4.2 课时1醛的性质和应用 同步学案(含答案)2024-2025学年高二化学苏教版(2020)选择性必修3

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名称 4.2 课时1醛的性质和应用 同步学案(含答案)2024-2025学年高二化学苏教版(2020)选择性必修3
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资源类型 教案
版本资源 苏教版(2019)
科目 化学
更新时间 2025-05-06 11:28:38

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课时1 醛的性质和应用
1. 认识乙醛的组成、结构和化学性质,学会醛基的检验方法。
2. 能描述和分析醛的典型代表物的重要反应,能书写相应的反应式,认识醛、酮在生产、生活中的重要应用。
3. 了解甲醛在日常生活、工农业生产中的用途以及甲醛对人体健康的危害。
1. 回顾乙醛分子的组成和结构,填写下表。
分子式 结构式 结构简式
2. 甲醛、乙醛的1H核磁共振谱图和球棍模型如图。
甲醛的1H核磁共振谱图 乙醛的1H核磁共振谱图
甲醛分子的球棍模型   乙醛分子的球棍模型
了解甲醛、乙醛的官能团的结构,讨论醛基的组成与立体结构,分析甲醛的空间构型。
1. 了解醛的特征反应与应用。
实验1:乙醛与新制的银氨溶液反应。
实验操作
实验现象 向①中滴加氨水,至                ,再加入3滴乙醛,水浴加热一段时间,可看到试管内壁出现       
有关反应的 化学方程式 ①               ;                   ③________________________________________________________________
实验2:乙醛与新制Cu(OH)2的反应。
实验操作
实验现象 ①中溶液出现        ,滴入乙醛,加热至沸腾后,③中溶液有         产生
有关反应的 化学方程式 ①                     。 ③_________________________________________________________________
讨论:
(1) 乙醛能够与银氨溶液发生银镜反应,还能在碱性条件下与新制的Cu(OH)2反应,原因是什么?反应中醛基转化为什么?反应的生成物中为什么没有乙酸?
(2) 上述两个实验可得出什么结论?两个性质实验有什么应用?写出醛类的两个特征反应的化学方程式。
2. 乙醛的其他氧反应。
(1) 乙醛能燃烧生成CO2和H2O;乙醛在有催化剂并加热的条件下,能被氧气氧化为乙酸;乙醛能使酸性高锰酸钾溶液褪色。写出乙醛催化氧化的化学方程式,反应中乙醛表现什么性质?
(2) 银氨溶液和新制氢氧化铜都是弱氧化剂,乙醛能被酸性KMnO4溶液氧化,那么乙醛能否被溴水氧化,为什么?
3. 醛既能被氧化,也能被还原,在加热、加压和有催化剂(如Ni)存在的条件下,醛能和H2反应,写出该反应的化学方程式,反应中醛表现什么性?
4. 能发生银镜反应的有机物都属于醛类吗?
1. 甲醛又称蚁醛,是一种无色、具有强烈刺激性气味的气体,易溶于水,甲醛水溶液具有杀菌和防腐能力,是一种良好的      。
2. 阅读教材第95页的内容,了解酚醛树脂的结构与生成方式,了解脲醛树脂的用途。
(1) 什么是缩聚反应?
(2) 下图是线型酚醛树脂和体型酚醛树脂的结构:
       
线型酚醛树脂的结构简式片段    体型酚醛树脂的结构简式片段
在浓氨水的催化作用下,主要得到体型酚醛树脂,体型酚醛树脂具有热固性;在浓盐酸催化下,主要得到线型酚醛树脂,线型酚醛树脂具有热塑性。写出生成线型酚醛树脂的化学方程式。
酚醛树脂产品
(3) 脲醛树脂是怎样生成的?有哪些用途?
脲醛树脂产品
3. 阅读教材第96页“拓展视野”的内容,了解酚醛树脂的实验室制备方法。
装置中长直玻璃管起什么作用?实验结束后如何洗涤试管?
酚醛树脂的制备装置
1. 羰基碳原子上连接的两个基团都是烃基,即为酮。官能团为羰基(结构为),通式为。
   
丙酮分子的球棍模型   丙酮的结构简式  丙酮的1H核磁共振谱图
丙酮是最简单的酮类化合物,丙酮不能被银氨溶液、新制的氢氧化铜等弱氧化剂氧化,但能催化加氢生成2-丙醇。结合丙酮的球棍模型,分析丙酮分子中最多有几个原子共平面?分别是哪些原子?
2. 了解丙酮的用途。
丙酮是常用的有机溶剂,主要用于制备重要化工原料双酚A(C15H16O2)和制备有机玻璃。
双酚A的结构简式
双酚A有哪些用途?
3. 了解环己酮的结构、用途。
(1) 环己酮的分子式为       ,键线式为    ,催化加氢生成    (填结构简式)。
(2) 阅读教材,了解环己酮的用途。
目前使用较多的有机玻璃是聚甲基丙烯酸甲酯,其单体为甲基丙烯酸甲酯,可通过丙酮在催化剂作用下与氰化氢(HCN)发生加成反应,再经过水解、消去和酯化反应得到。
最后,通过加聚反应制得聚甲基丙烯酸甲酯。
1. (泰州中学月考)下列关于醛的说法正确的是(  )
①醛的官能团是—COH
②甲醛是甲基跟醛基相连而构成的醛,是居室空气污染的主要来源之一
③饱和一元脂肪醛的分子组成符合CnH2nO通式
④乙醛和水能通过分液进行分离,乙醛分子的所有原子都在同一平面上
⑤丁基有4种形式,则可以推断化学式为C5H10O的醛有4种
⑥甲醛、乙醛、丙醛组成的混合物中,若氢的质量分数为9%,则氧的质量分数无法计算
⑦洗涤做过银镜反应的试管可以选用的试剂是氨水
⑧醛类既能被氧化为羧酸,又能被还原为醇
⑨糖尿病患者的尿样中含有葡萄糖,在与新制的氢氧化铜共热时,能产生砖红色沉淀
⑩凡是能发生银镜反应的物质一定是醛
A. ②③⑤⑦ B. ③④⑥⑧ C. ②⑤⑧⑨ D. ③⑤⑧⑨
2. 有机物可经过多步反应转变为,其各步反应的反应类型是(  )
A. 加成→消去→脱水 B. 消去→加成→消去
C. 加成→消去→加成 D. 取代→消去→加成
3. (苏州吴江期中)下列物质的性质与用途具有对应关系的是(  )
A. 丙三醇具有很强的吸湿性,可用于配制汽车防冻液
B. 乙烯具有可燃性,可用作水果的催熟剂
C. 乙炔能够与氢气发生加成反应,可用来焊接或切制金属
D. 甲醛能使蛋白质变性,其水溶液可用作防腐剂
4. 下列反应中有机物被还原的是(  )
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
5. (南通学情调研)下列关于银镜实验的操作过程图示正确的是(  )
A.
B.
C.
D.
6. (扬州邗江中学期中)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(  )
A. 17 g羟基所含有的电子数目为7NA
B. 标准状况下,22.4 L甲醛含有氢原子的数目为2NA
C. 1 mol苯甲醛分子中含有的双键数目为4NA
D. 29 g乙烷与乙烯的混合气体含碳原子数目为2NA
7. (南京期末)下列实验操作不正确的是(  )
A. 实验室制乙烯时,为防止暴沸,应加入沸石
B. 不慎将苯酚溶液沾到皮肤上,应立即用NaOH稀溶液清洗
C. 饱和食盐水替代水跟电石作用,可以有效控制产生乙炔的速率
D. 向AgNO3溶液中逐滴加入稀氨水,至沉淀恰好溶解,制得银氨溶液
8. (盐城阜宁中学阶段检测)下列离子方程式正确的是(  )
A. 苯酚钠溶液中通入少量CO2:2C6H5O-+CO2+H2O―→2C6H5OH+CO
B. 甲醛溶液中加入足量的银氨溶液并加热:HCHO+2Ag(NH3)+2OH-HCOO-+NH+2Ag↓+3NH3+H2O
C. 乙醛与新制氢氧化铜混合后加热至沸腾:CH3CHO+2Cu(OH)2+OH-Cu2O↓+CH3COO-+3H2O
D. 实验室用乙醇制乙烯:CH3CH2OHCH2===CH2↑+H2O
9. 一种利用卡宾有机催化剂合成多取代香豆素(Z)的方法如下。下列说法正确的是(  )
A. X分子中所有原子均处于同一平面
B. 含3个酚羟基且与Y互为同分异构体的有机物共6种
C. 1 mol Z与足量NaOH溶液反应,最多消耗2 mol NaOH
D. 可使用酸性高锰酸钾溶液检验是否有Z生成
10. 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,通过实验检验其中的官能团。
①实验操作中,应先检验的官能团是    ,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______________________________________
______________________________________________________________________。
11. 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DA   BC
(1) A、B、C中所含官能团的名称是    、    、    。
(2) A→B的化学方程式为                    。
(3) B→C的化学方程式为                    。
(4) B→A的化学方程式为                    。
课时1 醛的性质和应用
【活动方案】
活动一
1. C2H4O  CH3CHO
2. 甲醛和乙醛分子中都存在醛基,醛基中包含羰基,羰基中的碳原子与氧原子之间通过双键连接在一起,羰基再与一个氢原子相连则构成醛基。羰基以及与羰基直接相连的原子处于同一平面。甲醛分子中的4个原子处于同一平面。
活动二
1. 实验1
产生的白色沉淀恰好完全溶解 光亮的银镜
AgNO3+NH3·H2O===AgOH↓+NH4NO3
AgOH+2NH3·H2O===Ag(NH3)2OH+2H2O
CH3CHO+2Ag(NH3)2OH2Ag↓+CH3COONH4+3NH3+H2O
实验2
蓝色絮状沉淀 砖红色沉淀
2NaOH+CuSO4===Cu(OH)2↓+Na2SO4
CH3CHO+2Cu(OH)2+NaOHCH3COONa+Cu2O↓+3H2O
(1) 乙醛分子结构中存在醛基,可被银氨溶液或新制的Cu(OH)2氧化为乙酸。反应中醛基被氧化为羧基。由于羧酸与溶液中的碱继续反应,所以最后形成羧酸盐。 (2) 银镜反应和乙醛与新制的Cu(OH)2反应可证明乙醛具有还原性(含醛基的物质具有还原性)。可用于检验有机物分子中是否含有醛基。
+2Ag(NH3)2OH2Ag↓++3NH3+H2O
+2Cu(OH)2+NaOHCu2O↓++3H2O
2. (1) 2CH3CHO+O22CH3COOH,乙醛在反应中表现还原性。 (2) 可以,因为醛具有较强的还原性,溴水氧化能力比银氨溶液、新制氢氧化铜强的多,溴水能氧化乙醛,自身被还原而褪色。
3. RCHO+H2RCH2OH,醛在反应中表现氧化性。
4. 有机物只要含有醛基就可以发生银镜反应,能发生银镜反应的不一定都是醛类,可能是其他含有醛基的有机物,如甲酸、甲酸某酯、葡萄糖等。
活动三
1. 杀菌剂
2. (1) 由有机化合物分子间脱去小分子获得高分子化合物的反应,称为缩聚反应。
(2) +(n-1)H2O+ (3) 尿素与甲醛在一定条件下发生缩聚反应生成脲醛树脂。脲醛树脂可以制成热固性高分子黏合剂,广泛应用于胶合板、人造纤维板、刨花板和木地板等木材加工业。
3. 长直玻璃管可冷凝回流反应物,提高原料利用率。实验完毕应及时清洗试管,如果不易洗涤,可以加入少量乙醇浸泡几分钟,然后清洗。
活动四
1. 丙酮分子中最多有6个原子共平面。1个O原子,3个碳原子一定共平面,两个甲基中最多各有1个氢原子共平面。
2. 双酚A主要用于生产聚碳酸酯(PC)、环氧树脂等高分子材料;也可用于生产增塑剂、阻燃剂、抗氧化剂、热稳定剂、橡胶防老化剂、农药等化工产品。
3. (1) C6H10O  
(2) 环己酮常作为生产合成纤维、合成树脂、合成橡胶、石蜡、虫胶、油漆、染料和制药中间体的溶剂,还可用于制备己二酸和己内酰胺,它们都是生产聚酰胺纤维的重要原料。
【课堂反馈】
1. D 醛的官能团是—CHO,①错误;甲醛是氢原子跟醛基相连而构成的醛,②错误;饱和一元脂肪醛的分子组成符合CnH2nO通式,③正确;乙醛与水互溶,不能用分液法分离,乙醛中有1个甲基,乙醛中所有原子不可能都在同一平面上,④错误;化学式为C5H10O的醛可以看成醛基上连接丁基,丁基有4种形式,故化学式为C5H10O的醛有4种,⑤正确;根据饱和一元脂肪醛的分子组成符合CnH2nO通式可知,若已知氢的质量分数为9%,可计算碳的质量分数为54%,则可以计算出氧的质量分数为37%,⑥错误;氨水与银不发生反应,洗涤做过银镜反应的试管可以选用的试剂是稀硝酸,⑦错误;醛类既能被氧化为羧酸,又能被还原为醇,⑧正确;糖尿病患者的尿样中含有葡萄糖,葡萄糖中含有醛基,在与新制的氢氧化铜共热时,能产生砖红色沉淀,⑨正确;能发生银镜反应的物质不一定是醛,如甲酸、甲酸酯、还原性糖等,⑩错误。③⑤⑧⑨正确,故选D。
2. B 可先发生消去反应生成CH2===C(CH3)CHO,再发生加成反应生成CH3CH(CH3)CH2OH,然后发生消去反应,可生成,则反应类型分别为消去→加成→消去,故选B。
3. D 丙三醇又称为甘油具有吸湿性,可用于护肤用品,A错误;乙烯是一种植物生长调节剂,能催熟果实,可用作水果的催熟剂,与乙烯的可燃性无关,B错误;乙炔用来焊接或切割金属,是利用其能够与氧气发生氧化反应产生高温,C错误;甲醛有毒,能使蛋白质变性,其水溶液可用作某些方面如医学样本的防腐剂,D正确。
4. C A、B、D中均由乙醛生成乙酸(盐),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。故选C。
5. A 银镜反应应该水浴加热,B、C错误;配制银氨溶液时,氨水过量,应该向AgNO3中滴加氨水,直至最初产生的沉淀恰好完全溶解,D错误。
6. B 17 g羟基为1 mol,1 mol羟基含有9 mol电子,所含电子数为9NA,A错误;标准状况下,22.4 L甲醛为1 mol,1 mol甲醛含有2 mol氢原子,含有氢原子数为2NA,B正确;苯分子中不存在碳碳双键,苯甲醛分子中只有醛基含双键,所以1 mol苯甲醛分子含有的双键数目为NA,C错误;29 g乙烷所含碳原子数目小于2NA,29 g乙烯所含碳原子数目大于2NA,所以29 g乙烷与乙烯的混合气体含碳原子数目不一定为2NA,D错误。
7. B 实验室制乙烯时,加入沸石可防止暴沸,A正确;不慎将苯酚溶液沾到皮肤上,NaOH具有腐蚀性,不应用NaOH稀溶液清洗,苯酚易溶于酒精,可用酒精反复冲洗,B错误;水与电石反应较快,若饱和食盐水替代水跟电石作用,可以有效控制产生乙炔的速率,C正确;向AgNO3溶液中逐滴加入稀氨水,刚开始产生白色沉淀,接着沉淀溶解,直至沉淀恰好完全溶解,可制得银氨溶液,D正确。
8. C 苯酚钠溶液中通入少量CO2的离子方程式为C6H5O-+CO2+H2O ―→C6H5OH+HCO,A错误;甲醛溶液中加入足量的银氨溶液并加热的离子方程式为HCHO+4Ag(NH3)+4OH-CO+2NH+4Ag↓+6NH3+2H2O,B错误;乙醛与新制氢氧化铜混合后加热至沸腾的离子方程式为CH3CHO+2Cu(OH)2+OH-Cu2O↓+CH3COO-+3H2O,C正确;实验室用乙醇制乙烯的反应方程式为CH3CH2OHCH2===CH2↑+H2O,D错误。
9. B X中含有甲基,所有原子一定不能共面,A错误。Y的不饱和度为5,含3个酚羟基且与Y互为同分异构体的有机物,苯环上还连有1个醛基,若3个羟基相邻,苯环上有2种H可被醛基取代;若2个羟基相邻,苯环上有3种H可被醛基取代;若3个羟基处于间位,苯环上有1种H可被醛基取代,共6种,B正确。1 mol酚酯基可消耗2 mol NaOH,则1 mol Z与足量NaOH溶液反应,最多消耗3 mol NaOH,C错误。X、Y、Z均含碳碳双键,则酸性高锰酸钾溶液不能检验是否有Z生成,D错误。
10. (1) 酸性KMnO4溶液褪色 (2) ①醛基 检验碳碳双键要使用溴水或酸性KMnO4溶液,而醛基也能使溴水或酸性KMnO4溶液褪色 ②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氢氧化铜,加热煮沸,有砖红色沉淀生成)
(CH3)2C===CHCH2CH2CHO+2Ag(NH3)2OH(CH3)2C===CHCH2CH2COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O[或(CH3)2C===CHCH2CH2CHO+2Cu(OH)2+NaOH
(CH3)2C===CHCH2CH2COONa+Cu2O↓+3H2O] ③加入过量银氨溶液氧化醛基后,调节溶液至酸性,再加入溴水(或酸性KMnO4溶液),观察是否褪色
11. (1) 羟基 醛基 羧基
(2) 2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O
(3) 2CH3CHO+O22CH3COOH
(4) CH3CHO+H2CH3CH2OH