第3节 醛和酮 糖类和核酸
第1课时 醛和酮
1.下列关于醛的说法中,正确的是( )
A.福尔马林是甲醛的水溶液,可用于食品保鲜处理
B.丙醛和丙酮可用新制Cu(OH)2悬浊液来鉴别
C.用溴水检验丙烯醛(CH2CHCHO)中是否含有碳碳双键
D.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
2.醛、酮分子中含有不饱和碳原子,能与很多试剂发生加成反应,下列试剂与醛、酮发生加成反应后不能增长碳链的是( )
A.氨 B.甲醇
C.氢氰酸 D.甲醛
3.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
4.已知丁基共有4种同分异构体,不必试写,立即可断定分子式为C5H10O的醛应有( )
A.3种 B.4种
C.5种 D.6种
5.有机物M是合成二氢荆芥内酯的重要原料,其结构简式如图所示,下列检验M中官能团的试剂和添加顺序正确的是( )
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.先加入新制氢氧化铜悬浊液,加热至沸腾,酸化后再加溴水
D.先加银氨溶液,微热,再加溴水
6.从香荚兰豆中提取的一种芳香族化合物,其分子式为C8H8O3,遇FeCl3溶液会呈现特征颜色,能发生银镜反应。该化合物可能的结构简式是( )
A. B.
C. D.
7.某混合物里有一种饱和一元醇和一种饱和一元醛共6 g,和足量银氨溶液反应后,还原出32.4 g银,下列说法正确的是( )
A.混合物中的醛不一定是甲醛
B.混合物中的醇只能是乙醇
C.醛的物质的量为0.3 mol
D.醇的质量为3.75 g
8.继屠呦呦从青蒿中成功提取出青蒿素后,中国科学院上海有机化学研究所又在1982年人工合成了青蒿素,其部分合成路线如图所示,下列说法不正确的是( )
A.香茅醛能发生加聚反应和还原反应
B.甲→乙发生取代反应
C.甲发生催化氧化反应时官能团种类增加
D.香茅醛存在顺反异构
9.1 mol有机物与足量的氢气和新制氢氧化铜悬浊液反应,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
10.已知醛和酮可与格氏试剂(R'MgX)发生加成反应,所得产物经水解后可得醇:
若要用此方法制取,可选用的醛(或酮)与格氏试剂是( )
A.与
B.CH3CH2CHO与CH3CH2MgX
C.与
D.与CH3CH2MgX
11.制备重要的有机合成中间体I的反应如下。下列说法错误的是( )
+
苯甲醛 2 环己烯酮 有机合成中间体I
A.该反应属于加成反应
B.可用少量溴水鉴别苯甲醛和2 环己烯酮
C.I与足量H2完全反应后所得物质在核磁共振氢谱中有13组峰
D.已知烷基具有供电子作用,则气态时(CH3)3N的碱性强于NH3
12.在10%稀碱催化下,醛与醛分子间能发生如图反应:
RCHO+R'CH2CHO
苯甲醛和乙醛发生上述反应生成的是( )
A. B.
C. D.
13.从樟科植物枝叶提取的精油中含有甲、乙两种成分,由甲转化为乙的过程如下(已略去无关产物),回答相关问题。
甲 乙
甲Y乙
(1)写出物质甲中含氧官能团的电子式为 。
(2)反应Ⅱ的试剂和条件是 。
(3)请选用提供的试剂检验物质乙中含有碳碳双键。提供的试剂:a.稀盐酸、b.稀硫酸、c.新制的氢氧化铜悬浊液、d.酸性KMnO4溶液、e.NaOH溶液、f.溴水,所选试剂为 (填字母)。
(4)写出乙与新制Cu(OH)2悬浊液反应的化学方程式 。
14.以下两种物质是常用香精的主要成分,请回答下列问题:
风信子醛 枯茗醛
(1)写出风信子醛与新制Cu(OH)2悬浊液反应的化学方程式: 。
(2)已知:RCH2CHO+R'CH2CHO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写出A的结构简式: 。
②检验有机化合物B中无氧官能团的试剂是 (按先后顺序)。
a.溴的CCl4溶液
b.酸性KMnO4溶液
c.银氨溶液
③写出C→兔耳草醛的化学方程式: 。
④A的同分异构体中符合下列条件的有 种。
ⅰ.苯环上有两个取代基,其中一个取代基为—CH(CH3)2
ⅱ.能发生水解反应,水解产物之一能与FeCl3溶液发生显色反应
第1课时 醛和酮
1.B 甲醛35%~40%的水溶液俗称福尔马林,能用来消毒,但由于甲醛有毒,不能用于食品的保鲜处理,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,B正确;碳碳双键能和Br2发生加成反应,醛基能被溴水氧化,不能用溴水检验丙烯醛中是否含有碳碳双键,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,D错误。
2.A A项,氨中不含碳原子,醛、酮与氨发生加成反应后碳原子数不变,不能增长碳链。
3.A 乙醛和新制氢氧化铜悬浊液的反应必须在碱性环境下加热进行,取1 mL 1 mol·L-1 CuSO4溶液,与氢氧化钠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=4 mL,这说明该实验中硫酸铜过量,NaOH的量不足,不满足碱性条件,故加热时无红色沉淀出现,A项符合题意。
4.B C5H10O符合饱和一元醛的组成通式CnH2nO,可写为C4H9—CHO的结构形式,又已知丁基共有4种同分异构体,故分子式为C5H10O的醛应有4种。
5.C 先加酸性高锰酸钾溶液时,碳碳双键、—CHO均被氧化,不能检验,A不符合题意;先加溴水,碳碳双键发生加成反应,—CHO被氧化变为—COOH,都使溴水褪色,不能检验,B不符合题意;先加新制氢氧化铜悬浊液加热至沸腾,—CHO被氧化变为—COOH,Cu(OH)2被还原为Cu2O砖红色沉淀,因此可检验—CHO,当酸化后再加入溴水时,Br2可与碳碳双键发生加成反应,能够检验其中所含的官能团,C符合题意;先加入银氨溶液水浴加热,—CHO被氧化产生银镜,可检验—CHO,但由于该溶液显碱性,没有酸化,所以当再加入溴水时,Br2会先与碱反应,不能检验碳碳双键,D不符合题意。
6.A 由题意知,该物质是一种芳香族化合物,其分子式为C8H8O3,则该物质中含有一个苯环,遇FeCl3溶液会呈现特征颜色,能发生银镜反应,说明该有机化合物中含有酚羟基、醛基。分子中含有醛基和酚羟基,且分子式为C8H8O3,A正确;分子中不含酚羟基,所以遇FeCl3溶液不能发生显色反应,B错误;分子中不含醛基,所以不能发生银镜反应,C错误;分子中含有醛基和酚羟基,能发生显色反应和银镜反应,但其分子式为C8H6O3,D错误。
7.D 32.4 g Ag的物质的量==0.3 mol,假设6 g都是除甲醛外的醛,则R—CHO~2Ag,故R—CHO的物质的量=0.3 mol×=0.15 mol,故R—CHO的摩尔质量===40 g·mol-1,而除甲醛外最简单的醛是乙醛,乙醛摩尔质量为44 g·mol-1,大于40 g·mol-1,故该醛一定为HCHO,A错误;无法确定醇的分子式,B错误;由A分析得醛是甲醛,设甲醛的物质的量为n,则由
HCHO ~ 4Ag
1 4
n 0.3 mol
得n=0.075 mol,C错误;HCHO的质量m=0.075 mol×30 g·mol-1=2.25 g,故醇的质量m=6 g-2.25 g=3.75 g,D正确。
8.D 香茅醛中含有碳碳双键,能发生加聚反应,碳碳双键和醛基都能发生还原反应,A正确;比较甲、乙的结构简式知,甲→乙发生取代反应,B正确;甲发生催化氧化反应时,连接环的醇羟基变为酮羰基,另一个醇羟基变为醛基,官能团种类增加,C正确;香茅醛中碳碳双键的一个碳原子连有两个甲基,所以不存在顺反异构,D错误。
9.D 该分子中含有醛基和碳碳双键,醛基和碳碳双键均能和氢气发生加成反应,醛基能和新制氢氧化铜悬浊液发生氧化反应,1 mol该物质和足量氢气发生加成反应消耗3 mol氢气,和新制氢氧化铜悬浊液反应消耗4 mol氢氧化铜。
10.D 格氏试剂与羰基化合物(醛、酮)等反应时,产物为羰基上的碳氧双键断裂,氧上加氢形成羟基,碳上加格氏试剂中的R'形成侧链,由此可以推出反应物。选项中各物质反应最终形成的醇依次是、、、。
11.B 如图所示,(2 环己烯酮)中C—H键断裂,与苯甲醛在CO键上发生了加成反应,A正确;苯甲醛含有醛基,被溴水氧化使其褪色,2 环己烯酮含有碳碳双键,能与溴水发生加成反应使其褪色,现象相同,无法鉴别,B错误;I与足量H2完全反应后所得物质的结构简式为,其有13种不同化学环境的氢原子,则所得物质在核磁共振氢谱中有13组峰,C正确;已知烷基具有供电子作用,则(CH3)3N易与氢离子结合,所以气态时(CH3)3N的碱性强于NH3,D正确。
12.D 苯甲醛中不含有α-H原子,乙醛中含有α-H原子,乙醛可以将苯甲醛中的醛基加成,连有醇羟基的碳原子的邻位碳原子上含有氢原子,可以发生消去反应,得到碳碳双键。
13.(1)·︰H (2)NaOH的醇溶液,加热 (3)bcf
(4)+2Cu(OH)2+NaOH+Cu2O↓+3H2O
解析:(1)甲中含氧官能团是羟基,—OH中O原子上有一个未成对电子,电子式为·︰H。
(2)Y为,Y发生消去反应生成乙,反应Ⅱ的试剂和条件是NaOH的醇溶液,加热。
(3)乙含有醛基和碳碳双键,先用新制的氢氧化铜悬浊液氧化醛基,再加入稀硫酸酸化,加入溴水,溶液褪色,证明含有碳碳双键。
(4)乙与新制Cu(OH)2悬浊液反应的化学方程式+2Cu(OH)2+NaOH+Cu2O↓+3H2O。
14.(1)+2Cu(OH)2+NaOH+Cu2O↓+3H2O
(2)①
(或) ②c、a
③2+O22+2H2O ④6
解析:(2)枯茗醛()与丙醛()发生加成反应生成A(),A在浓硫酸作催化剂加热时发生消去反应生成B(),B与H2在催化剂和加热条件下发生加成反应生成醇C(),C在Cu的催化作用下生成兔耳草醛()。B中的无氧官能团为碳碳双键,可在消除醛基影响的情况下用Br2 的CCl4溶液或溴水检验碳碳双键。A的同分异构体能发生水解反应且产物之一能与FeCl3溶液发生显色反应,说明水解后生成酚羟基,结构可能为或,两个取代基在苯环上还可位于邻、间位,所以共6种。
4 / 4第3节 醛和酮 糖类和核酸
第1课时 醛和酮
课程 标准 1.知道醛的结构特点及其应用。 2.认识酮的组成和结构特点、性质、转化关系及其在生产、生活中的重要应用。 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
分点突破(一) 常见的醛、酮
1.醛和酮的结构
醛和酮的分子中都含有 。
(1)醛:羰基碳原子分别与 和 (或氢原子)相连,官能团为 。
(2)酮:羰基碳原子与两个 相连,官能团为 。
(3)饱和一元醛和饱和一元酮的组成通式:CnO。
(4)甲醛结构的特殊性
①一般醛的分子中分别连接烃基和氢原子,而甲醛分子(如图所示)中连接两个氢原子。
②由于羰基中的碳原子与氧原子之间通过双键连接在一起,因此羰基以及与羰基直接相连的原子处在同一平面上。所以甲醛分子中所有原子在同一平面上。
2.醛、酮的系统命名法
(1)选主链:选含羰基且最长的碳链做主链。
(2)定编号:从靠近羰基的一端开始编号。
(3)写名称:醛基碳是一号碳,支链以取代基的形式标明位次号写在名称前面。酮分子中的酮羰基碳必须标明其位次号。
例如::3-甲基丁醛、:2-戊酮。
3.常见的醛和酮
名称 结构简式 状态 气味 溶解性 用途
甲 醛 HCHO 有强烈刺激性 气味 易溶于水 35%~40%水溶液叫做福尔马林,有杀菌和防腐能力,用来浸制生物标本,稀溶液给种子消毒、制造酚醛树脂、脲醛树脂等
乙醛 CH3CHO 液体 有刺激性气味 易溶于水 —
苯甲醛 液体 有 气味,工业上称苦杏仁油 微溶于水 是制造染料、香料的重要中间体
丙酮 液体 有特殊气味 能与水以任意比 例互溶 做有机溶剂、有机合成原料
4.醛和酮同分异构体的书写
(1)官能团类型异构
饱和一元醛、饱和一元酮的组成通式都是CnH2nO,即含有相同碳原子数的饱和一元醛与饱和一元酮互为同分异构体。如丙醛(CH3CH2CHO)和丙酮(CH3COCH3)。
脂环醇、烯醇与等碳原子数的醛互为同分异构体。如CH2CH—CH2OH和CH3CH2CHO。
(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
①醛类碳骨架异构的写法——“取代法”:
如C5H10O可写成C4H9—CHO,C4H9—的碳骨架异构数目,即为C5H10O醛类异构体的数目,C4H9—的碳骨架异构数目有4种,C5H10O醛类异构体的数目也有4种。
②酮类碳骨架异构的写法——“插入法”:
如C5H10O从形式上去掉一个酮羰基后还剩余4个碳原子,碳骨架有以下2种结构:
、;然后将酮羰基放在合适的位置,一共有如下6个位置可以安放:、,但由于①和③位置相同,④、⑤和⑥位置相同,所以共有3种同分异构体。
1.下列说法错误的是( )
A.饱和一元醛的通式可表示为CnH2nO(n≥1)
B.属于芳香烃
C.所有醛类物质中一定含有醛基(—CHO)
D.醛类物质中不一定只含有一种官能团
2.分子式为C4H8O的有机物的同分异构体共有 种(不考虑环状结构)。写出其中属于醛的同分异构体的结构简式: 。
(注意:羟基直接与碳碳双键上的碳原子相连极不稳定,所以不予考虑)
分点突破(二) 醛、酮的化学性质
1.醛的氧化反应
(1)实验一 乙醛与银氨溶液反应
实验 操作
实验 现象 向①中滴加氨水,现象为先产生白色沉淀后沉淀恰好消失,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
续表
有关反应的化学方程式 ①中:AgNO3+NH3·H2OAgOH↓(白色)+NH4NO3,AgOH+2NH3·H2O[Ag(NH3)2]OH+2H2O; ③中:CH3CHO+2[Ag(NH3)2]OH2Ag↓+CH3COONH4+3NH3+H2O
【交流讨论】
如何配制银氨溶液?
(2)实验二 乙醛与新制氢氧化铜悬浊液反应
实验操作
实验现象 ①中溶液出现蓝色絮状沉淀,滴入乙醛,加热至沸腾后,③中溶液有砖红色沉淀产生
有关反应的化学方程式 ①中:2NaOH+CuSO4Cu(OH)2↓+Na2SO4; ③中:CH3CHO+2Cu(OH)2+NaOHCH3COONa+Cu2O↓+3H2O
【交流讨论】
中学化学中能发生银镜反应或与新制Cu(OH)2悬浊液反应的物质有哪些?
(3)醛的氧化反应
①氧化反应:醛比酮容易发生氧化反应。醛能被O2催化氧化,也能被弱氧化剂如[Ag(NH3)2]OH、新制Cu(OH)2悬浊液氧化,而酮一般需要很强的氧化剂才能被氧化。
②银氨溶液和新制Cu(OH)2悬浊液常用于鉴别有机化合物分子中是否含有醛基。
③醛也可被酸性KMnO4溶液、溴水氧化。
提醒
检验碳碳双键时,若该分子中同时含有醛基,应先将醛基氧化,再来检验碳碳双键。一般方法为先加入新制的Cu(OH)2或银氨溶液,加热,然后将溶液酸化,再滴入几滴溴水,若溴水褪色,说明存在碳碳双键。
2.醛的还原反应
醛、酮中都含羰基,都能发生还原反应,还原产物一般是醇,化学反应的通式分别为
R—CHO+H2R—CH2OH、+H2。
3.醛的氧化性与还原性
醛基可被氧化剂氧化为羧基,也可被H2还原为醇羟基,其转化关系如下:
—CH2OH —CHO—COOH
因此,在有机推断题中,醛通常作为中间物质出现。
4.羰基的加成反应
在一定条件下可与H2、HX、HCN、氨及氨的衍生物、醇类等发生加成反应。如醛基的加成反应:
+—
几种与醛、酮反应的试剂及加成产物如表:
试剂名称 化学式 电荷分布 — 与乙醛加 成的产物
氢氰酸 H—CN —
氨及氨的衍 生物(以氨 为例) NH3 —H2
醇类(以甲 醇为例) CH3—OH —CH3
(1)醛、酮的催化加氢反应也是它的还原反应,反应产物是醇,如:+H2CH3—CH2OH,+H2。
(2)在有机合成中可利用加成反应增长碳链,如:
+HCN
+HCN。
1.乙醛的银镜反应实验如下:
步骤1:向试管中加入1 mL 2%AgNO3溶液,边振荡边滴加2%氨水,观察到有白色沉淀产生并迅速转化为灰褐色。
步骤2:向试管中继续滴加2%氨水,观察到沉淀完全溶解。
步骤3:再向试管中加入1 mL 10%乙醛溶液,振荡,在60~70 ℃水浴中加热,观察到试管内壁形成了光亮银镜。
下列说法不正确的是( )
A.步骤1中观察到的白色沉淀为AgOH
B.步骤2中沉淀溶解是因为生成 [Ag(NH3)2]+
C.步骤3中产生银镜说明乙醛被还原
D.试管内壁的银镜可以用稀硝酸洗去
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.乙醛与新制Cu(OH)2悬浊液反应中乙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.某一元醛发生银镜反应,可得21.6 g Ag,等量的该醛完全燃烧时,可生成5.4 g H2O和17.6 g CO2,则该醛可能是( )
A.乙醛(CH3CHO)
B.丙烯醛(CH2CH—CHO)
C.丙醛(CH3CH2CHO)
D.丁烯醛(CH2CHCH2CHO)
题后点拨
醛基与Ag或Cu2O的定量关系
(1)一元醛发生银镜反应或与新制Cu(OH)2悬浊液反应时,定量关系如下:
1 mol—CHO~2 mol Ag
1 mol—CHO~2 mol Cu(OH)2~1 mol Cu2O
(2)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Cu(OH)2悬浊液作用时,可存在如下定量关系:
1 mol HCHO~4 mol Ag
1 mol HCHO~4 mol Cu(OH)2~2 mol Cu2O
(3)二元醛发生银镜反应或与新制Cu(OH)2悬浊液反应时有如下定量关系:
1 mol二元醛~4 mol Ag
1 mol二元醛~4 mol Cu(OH)2~2 mol Cu2O
醛、酮在有机合成中的应用(分析与推测)
物质G是升高白细胞的常见药物,合成G的路线如下:
已知:R—CHO+R'—CH2—CHO
(1)A的化学名称为 ;反应①的化学方程式为 。
反应②的反应条件是 。
试剂X的结构简式为 。
(2)反应④的化学方程式为 。
(3)C有多种同分异构体,写出满足下列条件的一种同分异构体的结构简式: 。
①只有两种官能团;②有2种不同化学环境的氢原子且峰面积之比为3∶1。
(4)设计以CH3CHO为原料合成CH3CH2CH2CH2OH的路线(无机试剂任选)。
【规律方法】
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
(1)ABC
满足上述转化关系的A通常是醇或烯烃两类物质中的一种。若A为醇,则B为含相同碳原子数的醛,C为含相同碳原子数的羧酸。若A在浓硫酸催化并加热至170 ℃时生成能使溴水褪色的气体,则A为乙醇,B为乙醛,C为乙酸。
(2)CAB
满足上述转化关系的有机化合物A一定属于醛类(或含醛基),则C为醇、B为羧酸。若A完全燃烧前后气体体积不变(H2O为气态),则A为甲醛,B为甲酸,C为甲醇。
2.醛(酮)类的某些反应可以作为有机合成的推断线索
(1)与格氏试剂的反应
+R'MgX
(2)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,形成碳碳双键:CH3—CHCHCHO。
(3)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。
【迁移应用】
3,4 二羟基肉桂酸乙酯(I)具有抗炎作用和治疗自身免疫性疾病的潜力。由化合物A制备该物质的合成路线如图所示:
已知:R1—CHO+R2—CH2—CHO
回答下列问题:
(1)A的结构简式为 ;3,4 二羟基肉桂酸乙酯中含氧官能团的名称是 。
(2)E生成F的反应类型为 。
(3)写出F→G过程①的化学方程式: 。
(4)季戊四醇()是合成高效润滑剂、增塑剂、表面活性剂等的原料。设计由甲醛和乙醇为原料制备季戊四醇的合成路线(无机试剂任选)。
1.下列关于醛的说法正确的是( )
A.所有醛中都含醛基和烃基
B.醛的官能团是
C.饱和一元醛的组成通式为CnH2nO
D.甲醛、乙醛、丙醛均无同分异构体
2.下列有关银镜反应实验的说法中正确的是( )
A.生成银镜过程中需用玻璃棒均匀搅拌
B.向2%的稀氨水中滴入2%的硝酸银溶液,配得银氨溶液
C.采用水浴加热,不能直接加热
D.可用浓盐酸洗去银镜
3.下列说法中正确的是( )
A.常温常压下,甲醛、乙醇、丙酸都是液体
B.1 mol OHCCHO(乙二醛)与足量新制Cu(OH)2悬浊液反应时能生成2 mol Cu2O
C.分子式为C5H10O且能发生银镜反应的结构有8种(不考虑立体异构)
D.甲酸甲酯没有同分异构体
4.已知柠檬醛的结构简式为
,根据所学知识判断下列说法不正确的是( )
A.能发生银镜反应
B.它可使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.能发生还原反应
D.1 mol柠檬醛最多可与2 mol H2发生加成反应
5.(1)做乙醛被新制氢氧化铜悬浊液氧化的实验时,下列各步操作中:
①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2%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:先向试管中加入 ,然后 ,其反应的离子方程式为 ,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 。
第1课时 醛和酮
【基础知识·准落实】
分点突破(一)
师生互动
1.羰基() (1)氢原子 烃基 醛基(或—CHO) (2)烃基 酮羰基[] 3.气体 苦杏仁
自主练习
1.B B项从结构简式中可以看出,该物质分子中含有—CHO,属于烃的衍生物。
2.11 CH3CH2CH2CHO、(CH3)2CHCHO
解析:若为醛,则可写成C3H7—CHO,—C3H7有2种结构,所以有2种醛。若为酮,则为CH3COCH2CH3,只有1种酮。若为醇,则结构中含有碳碳双键,碳链(骨架)有3种,分别为、、,—OH 可以分别连在①②③④处碳原子上,共有4种。若为醚,则结构中含有碳碳双键,碳链(骨架)有3种,分别为、、,O原子可以插入①②③④处,共有4种。所以分子式为C4H8O的有机物的同分异构体共有2+1+4+4=11(种)。
分点突破(二)
师生互动
交流讨论
1.(1)提示:在一支洁净的试管中,加入1 mL 2%AgNO3溶液,边振荡边滴加2%氨水,直至最初产生的沉淀恰好消失,便得到银氨溶液。
(2)提示:有醛类、甲酸、甲酸盐、甲酸酯、葡萄糖、麦芽糖等含—CHO的有机化合物。
自主练习
1.C 加入的氨水少量时,氨水中一水合氨电离出的氢氧根离子和银离子结合成白色的AgOH沉淀,因此步骤1中观察到的白色沉淀为AgOH,A正确;AgOH与NH3·H2O反应生成[Ag(NH3)2]OH而溶解,AgOH转变成[Ag(NH3)2]+,B正确;[Ag(NH3)2]OH 和乙醛发生银镜反应生成Ag,Ag元素的化合价降低,被还原,而乙醛发生氧化反应,被氧化,C错误。
2.C 乙醛与新制Cu(OH)2悬浊液只有在加热条件下才反应,且生成的砖红色物质为Cu2O,该反应中乙醛发生的是氧化反应,A、B错误;一元醛的通式应写为RCHO,D错误。
3.D n(Ag)==0.2 mol,一元醛的通式表示为R—CHO,由于选项中没有甲醛,则存在关系式:R—CHO~2Ag,故n(R—CHO)=0.1 mol,等量的该醛完全燃烧时,可生成5.4 g水和17.6 g CO2,水的物质的量为=0.3 mol,根据氢原子守恒,该醛分子中含有H原子数目为6;二氧化碳的物质的量是=0.4 mol,根据碳原子守恒,该醛分子中含有C原子数目为4,综上分析该醛是丁烯醛(CH2CH—CH2—CHO)。
【关键能力·细培养】
(1)提示:根据C生成D的反应条件可知,C能和X发生已知信息中的反应,则C、X中含有醛基,A发生水解反应生成B,B发生氧化反应生成C,且A、B、C中碳原子个数都是3,C的结构简式为OHCCH2CHO,则B的结构简式为HOCH2CH2CH2OH,A的结构简式为ClCH2CH2CH2Cl,名称为1,3 二氯丙烷;反应①为卤代烃的水解反应,化学方程式为ClCH2CH2CH2Cl+2NaOHHOCH2CH2CH2OH+2NaCl;反应②为羟基的催化氧化,反应条件为Cu或Ag/△;C为OHCCH2CHO,C与X发生已知信息中的反应生成D,根据D的结构简式可知X为 。
(2)提示:反应④为消去反应:
+H2O。
(3)提示:物质C为OHCCH2CHO,有3个C,2个O,其满足只有两种官能团,有2种不同化学环境的氢原子且峰面积之比为3∶1的同分异构体应为。
(4)提示:根据题目所给信息可知CH3CHO和CH3CHO可以发生类似题给已知信息中的反应生成,该物质在浓硫酸、加热条件下发生消去反应可以得到CH3CHCHCHO,再与氢气加成即可得到CH3CH2CH2CH2OH,所以合成路线为CH3CHO
CH3—CHCH—CHOCH3CH2CH2CH2OH。
迁移应用
(1)CH2CH2 (酚)羟基、酯基
(2)消去反应
(3)+2[Ag(NH3)2]OH+H2O+2Ag↓+3NH3
(4)CH3CH2OHCH3CHO
解析:A与H2O在催化剂作用下生成B(CH3CH2OH),则A为乙烯(CH2CH2);由E的结构简式和已知信息可推出C为CH3CHO,D为;F能发生银镜反应,则F分子中含有醛基,其结构简式为
,G为。(4)从季戊四醇()的结构和已知信息可知,其应为1个乙醛与3个甲醛发生加成反应,然后再与H2加成的产物,由此得出以甲醛和乙醇为原料制备季戊四醇的合成路线为CH3CH2OHCH3CHO。
【教学效果·勤检测】
1.C 甲醛是由醛基与氢原子连接而成的,A项错误;醛的官能团是—CHO,B项错误;甲醛无同分异构体,而乙醛的同分异构体有环氧乙烷(),丙醛的同分异构体有丙酮、环丙醇等,D项错误。
2.C 生成银镜过程中不能用玻璃棒搅拌,A错误;配制银氨溶液时,向2%的硝酸银溶液滴入2%的稀氨水,边加边振荡,至生成的沉淀恰好溶解,即得银氨溶液,B错误;水浴加热能保证试管受热均匀,且易于控制反应温度,直接加热受热不均匀,不利于银镜的生成,C正确;银和浓盐酸不反应,需要用稀硝酸洗去银镜,D错误。
3.B 甲醛的沸点较低,常温常压下为气体,A错误;醛基和新制氢氧化铜悬浊液反应的比例关系为—CHO~2Cu(OH)2~Cu2O,所以1 mol乙二醛与足量新制Cu(OH)2悬浊液反应时能生成2 mol Cu2O,B正确;分子式为C5H10O且能发生银镜反应的结构,应由—CHO和丁基构成,丁基有4种,所以符合条件的结构共有4种,C错误;甲酸甲酯和乙酸互为同分异构体,D错误。
4.D 含有醛基,能发生银镜反应,A正确;含有碳碳双键和醛基,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,B正确;含有碳碳双键和醛基,能与氢气发生还原反应,C正确;一分子该物质中含有2个碳碳双键和一个醛基,都能与氢气发生加成反应,故1 mol该有机化合物最多可与3 mol氢气发生加成反应,D错误。
5.(1)②③①④
(2)AgNO3溶液 加稀氨水至沉淀恰好溶解为止
Ag++NH3·H2OAgOH↓+N、
AgOH+2NH3·H2O[Ag(NH3)2]++OH-+2H2O 振荡后将试管放在热水浴中加热
CH3CHO+2[Ag(NH3)2]OHCH3COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O
解析:(1)做该实验时,应将少量CuSO4溶液滴入NaOH溶液中得新制Cu(OH)2悬浊液,然后加入乙醛,并用酒精灯加热至沸腾,即可产生Cu2O砖红色沉淀。(2)要熟悉银氨溶液的配制及所发生的反应。
8 / 8(共99张PPT)
第1课时 醛和酮
课
程 标
准 1.知道醛的结构特点及其应用。
2.认识酮的组成和结构特点、性质、转化关系及其在生产、生
活中的重要应用。
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
目 录
1、基础知识·准落实
4、学科素养·稳提升
2、关键能力·细培养
3、教学效果·勤检测
基础知识·准落实
1
梳理归纳 高效学习
分点突破(一) 常见的醛、酮
1. 醛和酮的结构
醛和酮的分子中都含有 。
(1)醛:羰基碳原子分别与 和 (或氢原子)
相连,官能团为 。
(2)酮:羰基碳原子与两个 相连,官能团为
。
(3)饱和一元醛和饱和一元酮的组成通式:Cn O。
羰基( )
氢原子
烃基
醛基( 或—CHO)
烃基
酮羰基
[ ]
(4)甲醛结构的特殊性
①一般醛的分子中 分别连接烃基和氢原子,而甲醛分
子(如图所示)中 连接两个氢原子。
②由于羰基中的碳原子与氧原子之间通过双键连接在一起,
因此羰基以及与羰基直接相连的原子处在同一平面上。所以
甲醛分子中所有原子在同一平面上。
2. 醛、酮的系统命名法
(1)选主链:选含羰基且最长的碳链做主链。
(2)定编号:从靠近羰基的一端开始编号。
(3)写名称:醛基碳是一号碳,支链以取代基的形式标明位次号
写在名称前面。酮分子中的酮羰基碳必须标明其位次号。
例如: :3-甲基丁醛、
:2-戊酮。
3. 常见的醛和酮
名
称 结构
简式 状态 气味 溶解性 用途
甲
醛 HCHO 有强烈刺
激性 气味 易溶于水 35%~40%水溶液叫做福
尔马林,有杀菌和防腐能
力,用来浸制生物标本,
稀溶液给种子消毒、制造
酚醛树脂、脲醛树脂等
乙
醛 CH3C
HO 液体 有刺激性
气味 易溶于水 —
气体
名
称 结构简式 状态 气味 溶解性 用途
苯
甲 醛 液体 有
气味,工业上
称苦杏仁油 微溶于水 是制造染料、
香料的重要中
间体
丙
酮
液体 有特殊 气味 能与水以任意
比例互溶 做有机溶剂、
有机合成原料
苦杏仁
4. 醛和酮同分异构体的书写
(1)官能团类型异构
饱和一元醛、饱和一元酮的组成通式都是CnH2nO,即含有相
同碳原子数的饱和一元醛与饱和一元酮互为同分异构体。如
丙醛(CH3CH2CHO)和丙酮(CH3COCH3)。
脂环醇、烯醇与等碳原子数的醛互为同分异构体。如
CH2 CH—CH2OH和CH3CH2CHO。
(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
①醛类碳骨架异构的写法——“取代法”:
如C5H10O可写成C4H9—CHO,C4H9—的碳骨架异构数目,即
为C5H10O醛类异构体的数目,C4H9—的碳骨架异构数目有4
种,C5H10O醛类异构体的数目也有4种。
②酮类碳骨架异构的写法——“插入法”:
如C5H10O从形式上去掉一个酮羰基后还剩余4个碳原子,碳
骨架有以下2种结构:
、 ;然后将酮羰基放在合适的位置,一
共有如下6个位置可以安放: 、 ,但由
于①和③位置相同,④、⑤和⑥位置相同,所以共有3种同分
异构体。
⑥
1. 下列说法错误的是( )
A. 饱和一元醛的通式可表示为CnH2nO(n≥1)
B. 属于芳香烃
C. 所有醛类物质中一定含有醛基(—CHO)
D. 醛类物质中不一定只含有一种官能团
解析: B项从结构简式中可以看出,该物质分子中含有—
CHO,属于烃的衍生物。
2. 分子式为C4H8O的有机物的同分异构体共有 种(不考虑环状
结构)。写出其中属于醛的同分异构体的结构简
式: 。
(注意:羟基直接与碳碳双键上的碳原子相连极不稳定,所以不予
考虑)
11
CH3CH2CH2CHO、(CH3)2CHCHO
解析:若为醛,则可写成C3H7—CHO,—C3H7有2种结构,所以有
2种醛。若为酮,则为CH3COCH2CH3,只有1种酮。若为醇,则结
构中含有碳碳双键,碳链(骨架)有3种,分别为 、
、 ,—OH 可以分别连在①②③④处碳原子上,共有4种。若为醚,则结构中含有碳碳双键,碳链(骨架)有3种,分别为 、 、 ,O原子可以插入①②③④处,共有4种。所以分子式为C4H8O的有机物的同分异构体共有2+1+4+4=11(种)。
分点突破(二) 醛、酮的化学性质
1. 醛的氧化反应
(1)实验一 乙醛与银氨溶液反应
实验操作
实验现象 向①中滴加氨水,现象为先产生白色沉淀后沉淀恰好消
失,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
【交流讨论】
如何配制银氨溶液?
提示:在一支洁净的试管中,加入1 mL 2%AgNO3溶液,边振荡边滴
加2%氨水,直至最初产生的沉淀恰好消失,便得到银氨溶液。
(2)实验二 乙醛与新制氢氧化铜悬浊液反应
实验操作
实验现象 ①中溶液出现蓝色絮状沉淀,滴入乙醛,加热至沸腾
后,③中溶液有砖红色沉淀产生
有关反应的
化学方程式
【交流讨论】
中学化学中能发生银镜反应或与新制Cu(OH)2悬浊液反应的物质有
哪些?
提示:有醛类、甲酸、甲酸盐、甲酸酯、葡萄糖、麦芽糖等含—CHO
的有机化合物。
②银氨溶液和新制Cu(OH)2悬浊液常用于鉴别有机化合物分子中是
否含有醛基。
③醛也可被酸性KMnO4溶液、溴水氧化。
(3)醛的氧化反应
①氧化反应:醛比酮容易发生氧化反应。醛能被O2催化氧化,也能被
弱氧化剂如[Ag(NH3)2]OH、新制Cu(OH)2悬浊液氧化,而酮一
般需要很强的氧化剂才能被氧化。
提醒
检验碳碳双键时,若该分子中同时含有醛基,应先将醛基氧化,
再来检验碳碳双键。一般方法为先加入新制的Cu(OH)2或银氨溶
液,加热,然后将溶液酸化,再滴入几滴溴水,若溴水褪色,说明存
在碳碳双键。
2. 醛的还原反应
醛、酮中都含羰基,都能发生还原反应,还原产物一般是醇,化学
反应的通式分别为
R—CHO+H2 R—CH2OH、
+H2 。
3. 醛的氧化性与还原性
醛基可被氧化剂氧化为羧基,也可被H2还原为醇羟基,其转化关
系如下:
—CH2OH —CHO —COOH
因此,在有机推断题中,醛通常作为中间物质出现。
4. 羰基的加成反应
在一定条件下可与H2、HX、HCN、氨及氨的衍生物、醇类
等发生加成反应。如醛基的加成反应:
+ —
几种与醛、酮反应的试剂及加成产物如表:
试剂 名称 化学式 与乙醛加
成的产物
氢氰酸 H—CN
试剂名称 化学式 与乙醛加
成的产物
氨及氨的衍 生物(以氨 为例) NH3
醇类(以甲 醇为例) CH3—
OH
(1)醛、酮的催化加氢反应也是它的还原反应,反应产物是醇,
如: +H2
CH3—CH2OH, +H2 。
(2)在有机合成中可利用加成反应增长碳链,如:
+HCN
+HCN 。
1. 乙醛的银镜反应实验如下:
步骤1:向试管中加入1 mL 2%AgNO3溶液,边振荡边滴加2%氨
水,观察到有白色沉淀产生并迅速转化为灰褐色。
步骤2:向试管中继续滴加2%氨水,观察到沉淀完全溶解。
步骤3:再向试管中加入1 mL 10%乙醛溶液,振荡,在60~70 ℃
水浴中加热,观察到试管内壁形成了光亮银镜。
下列说法不正确的是( )
A. 步骤1中观察到的白色沉淀为AgOH
B. 步骤2中沉淀溶解是因为生成[Ag(NH3)2]+
C. 步骤3中产生银镜说明乙醛被还原
D. 试管内壁的银镜可以用稀硝酸洗去
解析: 加入的氨水少量时,氨水中一水合氨电离出的氢氧根离
子和银离子结合成白色的AgOH沉淀,因此步骤1中观察到的白色
沉淀为AgOH,A正确;AgOH与NH3·H2O反应生成[Ag(NH3)
2]OH而溶解,AgOH转变成[Ag(NH3)2]+,B正确;[Ag
(NH3)2]OH 和乙醛发生银镜反应生成Ag,Ag元素的化合价降
低,被还原,而乙醛发生氧化反应,被氧化,C错误。
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. 乙醛与新制Cu(OH)2悬浊液反应中乙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悬浊液只有在加热条件下才反
应,且生成的砖红色物质为Cu2O,该反应中乙醛发生的是氧化反
应,A、B错误;一元醛的通式应写为RCHO,D错误。
3. 某一元醛发生银镜反应,可得21.6 g Ag,等量的该醛完全燃烧
时,可生成5.4 g H2O和17.6 g CO2,则该醛可能是( )
A. 乙醛(CH3CHO)
C. 丙醛(CH3CH2CHO)
解析: n(Ag)= =0.2 mol,一元醛的通式表示为
R—CHO,由于选项中没有甲醛,则存在关系式:R—CHO~
2Ag,故n(R—CHO)=0.1 mol,等量的该醛完全燃烧时,可生
成5.4 g水和17.6 g CO2,水的物质的量为 =0.3 mol,根
据氢原子守恒,该醛分子中含有H原子数目为6;二氧化碳的物质
的量是 =0.4 mol,根据碳原子守恒,该醛分子中含有C
原子数目为4,综上分析该醛是丁烯醛(CH2 CH—CH2—CHO)。
题后点拨
醛基与Ag或Cu2O的定量关系
(1)一元醛发生银镜反应或与新制Cu(OH)2悬浊液反应时,定量
关系如下:
1 mol—CHO~2 mol Ag
1 mol—CHO~2 mol Cu(OH)2~1 mol Cu2O
(2)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Cu
(OH)2悬浊液作用时,可存在如下定量关系:
1 mol HCHO~4 mol Ag
1 mol HCHO~4 mol Cu(OH)2~2 mol Cu2O
(3)二元醛发生银镜反应或与新制Cu(OH)2悬浊液反应时有如下
定量关系:
1 mol二元醛~4 mol Ag
1 mol二元醛~4 mol Cu(OH)2~2 mol Cu2O
关键能力·细培养
2
互动探究 深化认知
醛、酮在有机合成中的应用(分析与推测)
物质G是升高白细胞的常见药物,合成G的路线如下:
已知:R—CHO+R'—CH2—CHO
(1)A的化学名称为 ;反应①的化学方程式为 。
反应②的反应条件是 。
试剂X的结构简式为 。
提示:根据C生成D的反应条件可知,C能和X发生已知信息中的
反应,则C、X中含有醛基,A发生水解反应生成B,B发生氧化
反应生成C,且A、B、C中碳原子个数都是3,C的结构简式为
OHCCH2CHO,则B的结构简式为HOCH2CH2CH2OH,A的结构
简式为ClCH2CH2CH2Cl,名称为1,3 二氯丙烷;反应①为卤
代烃的水解反应,化学方程式为ClCH2CH2CH2Cl+2NaOH HOCH2CH2CH2OH+2NaCl;反应②为羟基的催化氧化,反应条件为Cu或Ag/△;C为OHCCH2CHO,C与X发生已知信息中的反应生成D,根据D的结构简式可知X为 。
(2)反应④的化学方程式为 。
提示:反应④为消去反应:
+H2O。
(3)C有多种同分异构体,写出满足下列条件的一种同分异构体的结
构简式: 。
①只有两种官能团;②有2种不同化学环境的氢原子且峰面积之
比为3∶1。
提示:物质C为OHCCH2CHO,有3个C,2个O,其满足只有两
种官能团,有2种不同化学环境的氢原子且峰面积之比为3∶1的
同分异构体应为 。
(4)设计以CH3CHO为原料合成CH3CH2CH2CH2OH的路线(无机试
剂任选)。
提示:根据题目所给信息可知CH3CHO和CH3CHO可以发生类似
题给已知信息中的反应生成 ,该物质在浓硫
酸、加热条件下发生消去反应可以得到CH3CH CHCHO,
再与氢气加成即可得到CH3CH2CH2CH2OH,所以合成路线为
CH3CHO CH3—CH
CH—CHO CH3CH2CH2CH2OH。
【规律方法】
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—CH2OH R—CHO R—COOH
(1)A B C
满足上述转化关系的A通常是醇或烯烃两类物质中的一种。
若A为醇,则B为含相同碳原子数的醛,C为含相同碳原子数
的羧酸。若A在浓硫酸催化并加热至170 ℃时生成能使溴水褪
色的气体,则A为乙醇,B为乙醛,C为乙酸。
(2)C A B
满足上述转化关系的有机化合物A一定属于醛类(或含醛
基),则C为醇、B为羧酸。若A完全燃烧前后气体体积不变
(H2O为气态),则A为甲醛,B为甲酸,C为甲醇。
2. 醛(酮)类的某些反应可以作为有机合成的推断线索
(1)与格氏试剂的反应
+R'MgX
(2)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,形成碳
碳双键:CH3—CH CHCHO。
(3)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。
【迁移应用】
3,4 二羟基肉桂酸乙酯(I)具有抗炎作用和治疗自身免疫性疾病的潜力。由化合物A制备该物质的合成路线如图所示:
已知:R1—CHO+R2—CH2—CHO
回答下列问题:
(1)A的结构简式为 ;3,4 二羟基肉桂酸乙酯中
含氧官能团的名称是 。
(2)E生成F的反应类型为 。
CH2 CH2
(酚)羟基、酯基
消去反应
(3)写出F→G过程①的化学方程式:
。
+
2[Ag(NH3)2]OH +H2O+2Ag↓
+3NH3
(4)季戊四醇( )是合成高效润滑剂、增塑剂、表面活性
剂等的原料。设计由甲醛和乙醇为原料制备季戊四醇的合成路
线(无机试剂任选)。
CH3CH2OH CH3CHO
答案:
解析:A与H2O在催化剂作用下生成B(CH3CH2OH),则A为乙
烯(CH2 CH2);由E的结构简式和已知信息可推出C为
CH3CHO,D为 ;F能发生银镜反应,则F分子中含
有醛基,其结构简式为 ,G
为 。(4)从季戊四醇(
)
的结构和已知信息可知,其应为1个乙醛与3个甲醛发生加成反应,
然后再与H2加成的产物,由此得出以甲醛和乙醇为原料制备季戊四醇
的合成路线为
CH3CH2OH CH3CHO
。
教学效果·勤检测
3
强化技能 查缺补漏
1. 下列关于醛的说法正确的是( )
A. 所有醛中都含醛基和烃基
B. 醛的官能团是
C. 饱和一元醛的组成通式为CnH2nO
D. 甲醛、乙醛、丙醛均无同分异构体
解析: 甲醛是由醛基与氢原子连接而成的,A项错误;醛的官
能团是—CHO,B项错误;甲醛无同分异构体,而乙醛的同分异构
体有环氧乙烷( ),丙醛的同分异构体有丙酮、环丙醇
等,D项错误。
2. 下列有关银镜反应实验的说法中正确的是( )
A. 生成银镜过程中需用玻璃棒均匀搅拌
B. 向2%的稀氨水中滴入2%的硝酸银溶液,配得银氨溶液
C. 采用水浴加热,不能直接加热
D. 可用浓盐酸洗去银镜
解析: 生成银镜过程中不能用玻璃棒搅拌,A错误;配制银氨
溶液时,向2%的硝酸银溶液滴入2%的稀氨水,边加边振荡,至生
成的沉淀恰好溶解,即得银氨溶液,B错误;水浴加热能保证试管
受热均匀,且易于控制反应温度,直接加热受热不均匀,不利于银
镜的生成,C正确;银和浓盐酸不反应,需要用稀硝酸洗去银镜,
D错误。
3. 下列说法中正确的是( )
A. 常温常压下,甲醛、乙醇、丙酸都是液体
B. 1 mol OHCCHO(乙二醛)与足量新制Cu(OH)2悬浊液反应时能生成2 mol Cu2O
C. 分子式为C5H10O且能发生银镜反应的结构有8种(不考虑立体异构)
D. 甲酸甲酯没有同分异构体
解析: 甲醛的沸点较低,常温常压下为气体,A错误;醛基和
新制氢氧化铜悬浊液反应的比例关系为—CHO~2Cu(OH)2~
Cu2O,所以1 mol乙二醛与足量新制Cu(OH)2悬浊液反应时能生
成2 mol Cu2O,B正确;分子式为C5H10O且能发生银镜反应的结
构,应由—CHO和丁基构成,丁基有4种,所以符合条件的结构共
有4种,C错误;甲酸甲酯和乙酸互为同分异构体,D错误。
4. 已知柠檬醛的结构简式为 ,根
据所学知识判断下列说法不正确的是( )
A. 能发生银镜反应
B. 它可使酸性高锰酸钾溶液褪色
C. 能发生还原反应
D. 1 mol柠檬醛最多可与2 mol H2发生加成反应
解析: 含有醛基,能发生银镜反应,A正确;含有碳碳双键和
醛基,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,B正确;含有碳碳双键和醛
基,能与氢气发生还原反应,C正确;一分子该物质中含有2个碳
碳双键和一个醛基,都能与氢气发生加成反应,故1 mol该有机化
合物最多可与3 mol氢气发生加成反应,D错误。
5. (1)做乙醛被新制氢氧化铜悬浊液氧化的实验时,下列各步
操作中:
①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2%的CuSO4溶液4~5滴;④加热试管。正确的顺序是
。
解析: 做该实验时,应将少量CuSO4溶液滴入NaOH溶
液中得新制Cu(OH)2悬浊液,然后加入乙醛,并用酒精灯
加热至沸腾,即可产生Cu2O砖红色沉淀。
②③①
④
(2)实验室配制少量银氨溶液的方法:先向试管中加入
,然后 ,其反应的
离子方程式为
,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
。
解析: 要熟悉银氨溶液的配制及所发生的反应。
AgNO3
溶液
加稀氨水至沉淀恰好溶解为止
Ag++NH3·H2O AgOH↓+N 、AgOH
+2NH3·H2O [Ag(NH3)2]++OH-+2H2O
振荡后将试管放在热水浴中加
热
CH3CHO+2[Ag(NH3)2]OH CH3COONH4+2Ag↓+
3NH3+H2O
学科素养·稳提升
4
内化知识 知能升华
1. 下列关于醛的说法中,正确的是( )
A. 福尔马林是甲醛的水溶液,可用于食品保鲜处理
B. 丙醛和丙酮可用新制Cu(OH)2悬浊液来鉴别
D. 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
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解析: 甲醛35%~40%的水溶液俗称福尔马林,能用来消毒,
但由于甲醛有毒,不能用于食品的保鲜处理,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,B正确;碳碳双键能
和Br2发生加成反应,醛基能被溴水氧化,不能用溴水检验丙烯醛
中是否含有碳碳双键,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,D错误。
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2. 醛、酮分子中含有不饱和碳原子,能与很多试剂发生加成反应,下
列试剂与醛、酮发生加成反应后不能增长碳链的是( )
A. 氨 B. 甲醇
C. 氢氰酸 D. 甲醛
解析: A项,氨中不含碳原子,醛、酮与氨发生加成反应后碳
原子数不变,不能增长碳链。
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3. 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
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解析: 乙醛和新制氢氧化铜悬浊液的反应必须在碱性环境
下加热进行,取1 mL 1 mol·L-1 CuSO4溶液,与氢氧化钠溶液
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 =4 mL,这说明该实验中硫酸铜过量,
NaOH的量不足,不满足碱性条件,故加热时无红色沉淀出
现,A项符合题意。
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4. 已知丁基共有4种同分异构体,不必试写,立即可断定分子式为
C5H10O的醛应有( )
A. 3种 B. 4种
C. 5种 D. 6种
解析: C5H10O符合饱和一元醛的组成通式CnH2nO,可写为
C4H9—CHO的结构形式,又已知丁基共有4种同分异构体,故分子
式为C5H10O的醛应有4种。
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5. 有机物M是合成二氢荆芥内酯的重要原料,其结构简式如图所示,
下列检验M中官能团的试剂和添加顺序正确的是( )
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. 先加入新制氢氧化铜悬浊液,加热至沸腾,酸化后再加溴
水
D. 先加银氨溶液,微热,再加溴水
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解析: 先加酸性高锰酸钾溶液时,碳碳双键、—CHO均被氧
化,不能检验,A不符合题意;先加溴水,碳碳双键发生加成反
应,—CHO被氧化变为—COOH,都使溴水褪色,不能检验,B不
符合题意;先加新制氢氧化铜悬浊液加热至沸腾,—CHO被氧化
变为—COOH,Cu(OH)2被还原为Cu2O砖红色沉淀,因此可检
验—CHO,当酸化后再加入溴水时,Br2可与碳碳双键发生加成反
应,能够检验其中所含的官能团,C符合题意;先加入银氨溶液水
浴加热,—CHO被氧化产生银镜,可检验—CHO,但由于该溶液
显碱性,没有酸化,所以当再加入溴水时,Br2会先与碱反应,不
能检验碳碳双键,D不符合题意。
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6. 从香荚兰豆中提取的一种芳香族化合物,其分子式为C8H8O3,遇
FeCl3溶液会呈现特征颜色,能发生银镜反应。该化合物可能的结
构简式是( )
A. B.
C. D.
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解析: 由题意知,该物质是一种芳香族化合物,其分子式为
C8H8O3,则该物质中含有一个苯环,遇FeCl3溶液会呈现特征颜
色,能发生银镜反应,说明该有机化合物中含有酚羟基、醛基。分
子中含有醛基和酚羟基,且分子式为C8H8O3,A正确;分子中不含
酚羟基,所以遇FeCl3溶液不能发生显色反应,B错误;分子中不含
醛基,所以不能发生银镜反应,C错误;分子中含有醛基和酚羟
基,能发生显色反应和银镜反应,但其分子式为C8H6O3,D错误。
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7. 某混合物里有一种饱和一元醇和一种饱和一元醛共6 g,和足量银
氨溶液反应后,还原出32.4 g银,下列说法正确的是( )
A. 混合物中的醛不一定是甲醛
B. 混合物中的醇只能是乙醇
C. 醛的物质的量为0.3 mol
D. 醇的质量为3.75 g
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解析: 32.4 g Ag的物质的量= =0.3 mol,假设6 g
都是除甲醛外的醛,则R—CHO~2Ag,故R—CHO的物质的量=
0.3 mol× =0.15 mol,故R—CHO的摩尔质量= = =40
g·mol-1,而除甲醛外最简单的醛是乙醛,乙醛摩尔质量为44 g·mol
-1,大于40 g·mol-1,故该醛一定为HCHO,A错误;无法确定醇
的分子式,B错误;由A分析得醛是甲醛,设甲醛的物质的量为
n,则由
HCHO ~ 4Ag
1 4
n 0.3 mol
得n=0.075 mol,C错误;HCHO的质量m=0.075 mol×30 g·mol
-1=2.25 g,故醇的质量m=6 g-2.25 g=3.75 g,D正确。
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8. 继屠呦呦从青蒿中成功提取出青蒿素后,中国科学院上海有机化学
研究所又在1982年人工合成了青蒿素,其部分合成路线如图所示,
下列说法不正确的是( )
A. 香茅醛能发生加聚反应和还原反应
B. 甲→乙发生取代反应
C. 甲发生催化氧化反应时官能团种类增加
D. 香茅醛存在顺反异构
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解析: 香茅醛中含有碳碳双键,能发生加聚反应,碳碳双键和
醛基都能发生还原反应,A正确;比较甲、乙的结构简式知,甲→
乙发生取代反应,B正确;甲发生催化氧化反应时,连接环的醇羟
基变为酮羰基,另一个醇羟基变为醛基,官能团种类增加,C正
确;香茅醛中碳碳双键的一个碳原子连有两个甲基,所以不存在顺
反异构,D错误。
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9. 1 mol有机物 与足量的氢气和新制氢氧化铜悬浊液反应,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
解析: 该分子中含有醛基和碳碳双键,醛基和碳碳双键均能和
氢气发生加成反应,醛基能和新制氢氧化铜悬浊液发生氧化反应,
1 mol该物质和足量氢气发生加成反应消耗3 mol氢气,和新制氢氧
化铜悬浊液反应消耗4 mol氢氧化铜。
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10. 已知醛和酮可与格氏试剂(R'MgX)发生加成反应,所得产物经
水解后可得醇:
若要用此方法制取 ,可选用的醛(或酮)与格氏
试剂是( )
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A. 与
B. CH3CH2CHO与CH3CH2MgX
C. 与
D. 与CH3CH2MgX
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解析: 格氏试剂与羰基化合物(醛、酮)等反应时,产物为
羰基上的碳氧双键断裂,氧上加氢形成羟基,碳上加格氏试剂中
的R'形成侧链,由此可以推出反应物。选项中各物质反应最终形
成的醇依次是 、
、 。
、
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11. 制备重要的有机合成中间体I的反应如下。下列说法错误的是
( )
+
苯甲醛 2 环己烯酮 有机合成中间体I
A. 该反应属于加成反应
B. 可用少量溴水鉴别苯甲醛和2 环己烯酮
C. I与足量H2完全反应后所得物质在核磁共振氢谱中有13组峰
D. 已知烷基具有供电子作用,则气态时(CH3)3N的碱性强于NH3
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解析: 如图所示, (2 环己烯酮)中C—H键断裂,与
苯甲醛在C O键上发生了加成反应,A正确;苯甲醛含有醛
基,被溴水氧化使其褪色,2 环己烯酮含有碳碳双键,能与溴水
发生加成反应使其褪色,现象相同,无法鉴别,B错误;I与足量
H2完全反应后所得物质的结构简式为 ,其有13种不同
化学环境的氢原子,则所得物质在核磁共振氢谱中有13组峰,C
正确;已知烷基具有供电子作用,则(CH3)3N易与氢离子结
合,所以气态时(CH3)3N的碱性强于NH3,D正确。
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12. 在10%稀碱催化下,醛与醛分子间能发生如图反应:
RCHO+R'CH2CHO
苯甲醛和乙醛发生上述反应生成的是( )
A. B.
C. D.
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解析: 苯甲醛中不含有α-H原子,乙醛中含有α-H原子,乙醛
可以将苯甲醛中的醛基加成,连有醇羟基的碳原子的邻位碳原子
上含有氢原子,可以发生消去反应,得到碳碳双键。
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13. 从樟科植物枝叶提取的精油中含有甲、乙两种成分,由甲转化为
乙的过程如下(已略去无关产物),回答相关问题。
甲 乙
甲
Y 乙
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解析: 甲中含氧官能团是羟基,—OH中O原子上有一
个未成对电子,电子式为· ︰H。
(2)反应Ⅱ的试剂和条件是 。
解析: Y为 ,Y发生消去反应生成
乙,反应Ⅱ的试剂和条件是NaOH的醇溶液,加热。
· ︰H
NaOH的醇溶液,加热
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(3)请选用提供的试剂检验物质乙中含有碳碳双键。提供的试
剂:a.稀盐酸、b.稀硫酸、c.新制的氢氧化铜悬浊液、d.酸
性KMnO4溶液、e.NaOH溶液、f.溴水,所选试剂为
(填字母)。
解析: 乙含有醛基和碳碳双键,先用新制的氢氧化铜
悬浊液氧化醛基,再加入稀硫酸酸化,加入溴水,溶液褪
色,证明含有碳碳双键。
bcf
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(4)写出乙与新制Cu(OH)2悬浊液反应的化学方程
式
。
解析: 乙与新制Cu(OH)2悬浊液反应的化学方程
式 +2Cu(OH)2+
NaOH +Cu2O↓+3H2O。
+2Cu(OH)2+
NaOH +Cu2O↓+3H2O
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14. 以下两种物质是常用香精的主要成分,请回答下列问题:
风信子醛 枯茗醛
+2Cu(OH)2+
NaOH +Cu2O↓+3H2O
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(2)已知:RCH2CHO+
R'CH2CHO 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:
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①写出A的结构简式:
。
②检验有机化合物B中无氧官能团的试剂是 (按先
后顺序)。
a.溴的CCl4溶液
b.酸性KMnO4溶液
c.银氨溶液
(或 )
c、a
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③写出C→兔耳草醛的化学方程式:
。
④A的同分异构体中符合下列条件的有 种。
ⅰ.苯环上有两个取代基,其中一个取代基为—CH(CH3)2
ⅱ.能发生水解反应,水解产物之一能与FeCl3溶液发生显色
反应
2 +
O2 2 +2H2O
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解析: 枯茗醛( )与丙醛( )发生
加成反应生成A( ),A在浓硫酸作催化剂加
热时发生消去反应生成B( ),B与H2在催化
剂和加热条件下发生加成反应生成醇C(
),
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C在Cu的催化作用下生成兔耳草醛( )。B中的无
氧官能团为碳碳双键,可在消除醛基影响的情况下用Br2 的CCl4溶液
或溴水检验碳碳双键。A的同分异构体能发生水解反应且产物之一能
与FeCl3溶液发生显色反应,说明水解后生成酚羟基,结构可能
为 或 ,
两个取代基在苯环上还可位于邻、间位,所以共6种。
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感谢欣赏
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