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第十章 有机化学基础
第50讲 醛、酮
化学
内容索引
考点一 醛、酮的概述
考点二 醛、酮的化学性质
第一部分
第二部分
必备知识整合
01
对点题组突破
02
课时作业
第四部分
必备知识整合
01
对点题组突破
02
高考真题演练
第三部分
1.掌握醛、酮的结构与性质。2.了解醛、酮在有机合成中的应用。
考点一 醛、酮的概述
第
分
部
一
1.醛和酮的结构
必备知识整合
氢原子
项目 醛 酮
结 构 结构简式 R—CHO RCOR′
结构特点 羰基与______相连 羰基与____相连
官能团 ____ ______
相互关系 碳原子数相等的饱和一元醛、酮互为__________ 烃基
醛基
酮羰基
同分异构体
2.醛的分类
饱和一元醛的通式:_____________,饱和一元酮的通式: ___________。
CnH2nO(n≥1)
CnH2nO(n≥3)
3.常见的醛、酮的物理性质及用途
(1)物理性质
名称 结构简式 状态 气味 溶解性
甲醛 (蚁醛) ________ ____ 强烈______ 气味 易溶于水
乙醛 __________ ____ ______气味 与水以任
意比互溶
丙酮 ____ 特殊气味 与水以任
意比互溶
HCHO
气体
刺激性
CH3CHO
液体
刺激性
液体
(2)用途
①35%~40%的甲醛水溶液俗称________,具有杀菌(用于种子杀菌)和防腐性能(用于浸制生物标本)。
②丙酮是重要的有机溶剂和化工原料。
福尔马林
正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)凡是能发生银镜反应的有机物都是醛。( )
(2)甲醛是甲基跟醛基相连而构成的醛。( )
(3)甲醛是常温下唯一呈气态的烃的含氧衍生物。( )
(4)丙醛和丙酮互为同分异构体,不能用核磁共振氢谱鉴别。( )
(5)苯甲醛的所有原子有可能在同一平面上。( )
×
×
√
√
×
1.下列物质中既不属于醛,也不属于酮的是( )
对点题组突破
B
解析:B项中含有酯基,属于酯。
2.下列关于常见醛和酮的说法中正确的是( )
A.甲醛和乙醛都是有刺激性气味的无色液体
B.丙酮是结构最简单的酮,也可以发生银镜反应和加氢还原反应
C.丙酮难溶于水,但丙酮是常用的有机溶剂
D.人体缺乏维生素A时,难以氧化生成视黄醛,而引起夜盲症
解析:A项中甲醛应为气体;B项中丙酮不能发生银镜反应;C项中丙酮和水以任意比例互溶,A、B、C均错误。
D
3.按要求写出分子式为C4H8O的同分异构体,并用系统命名法命名。
(1)属于醛类:
①______________________,____________;
②____________________,____________;
(2)属于酮类:________________________,________。
CH3CH2CH2CHO
丁醛
2 -甲基丙醛
2 -丁酮
考点二 醛、酮的化学性质
第
分
部
二
必备知识整合
CH3CH2OH
2.醛的氧化反应
(1)以乙醛为例写出其发生下列反应的化学方程式
①银镜反应:____________________________________________________
________________。
②与新制的Cu(OH)2的反应:_______________________________________
______________________________________。
3NH3+H2O
CH3COONa+Cu2O↓+3H2O
(2)醛基的检验
项目 与新制的银氨溶液反应 与新制的氢氧化铜反应
实验 操作 在洁净的试管中加入1 mL 2% AgNO3溶液,然后_______________ __________________________________________________,制得银氨溶液;再滴入3滴乙醛,振荡后将试管放在____________ 在试管中加入2 mL 10%
_____________,加入5滴5%
___________,得到新制的Cu(OH)2,振荡后加入0.5 mL乙醛溶液,____
边振荡试管边逐
滴滴入2%氨水,使最初产生的沉
淀恰好溶解
热水浴中温热
NaOH溶液
CuSO4溶液
加热
项目 与新制的银氨溶液反应 与新制的氢氧化铜反应
实验 现象 产生__________(1 mol RCHO~2 mol Ag) 产生_____________(1 mol RCHO~1 mol Cu2O)
注意 事项 ①试管内部必须洁净; ②银氨溶液要随用随配,不可久置; ③水浴加热,不可用酒精灯直接加热; ④乙醛用量不宜太多,一般3~5滴 ①配制新制的Cu(OH)2时,所用的NaOH溶液必须过量;
②Cu(OH)2要随用随配,不可久置;
③反应液直接加热煮沸
光亮的银镜
砖红色沉淀
正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)醛类化合物既能发生氧化反应又能发生还原反应。( )
(2)酮类物质只能发生还原反应,不能发生氧化反应。( )
(3)欲检验CH2===CHCHO分子中的官能团,应先检验“—CHO”后检验“ ”。( )
(4)1 mol HCHO与足量银氨溶液在水浴加热条件下充分反应,最多生成2 mol Ag。( )
√
×
√
×
对点题组突破
题组一 醛、酮的化学性质
1.一定条件下,肉桂醛可转化为苯甲醛:
下列说法错误的是( )
A.肉桂醛能发生取代、加成、聚合等反应
B.肉桂醛与苯甲醛都能使酸性KMnO4溶液褪色
C.苯甲醛分子中所有原子可能共平面
D.肉桂醛与苯甲醛互为同系物
D
解析:肉桂醛中苯环能发生取代反应,碳碳双键、苯环和醛基能发生加成反应,碳碳双键能发生聚合反应,A正确;肉桂醛含碳碳双键和醛基,苯甲醛含醛基,都能使酸性KMnO4溶液褪色,B正确;苯甲醛分子中苯环为平面结构,醛基为平面结构,二者通过单键相连,所有原子可能共平面,C正确;肉桂醛含碳碳双键和醛基,苯甲醛含醛基,二者不互为同系物,D错误。
2.(2024·河北张家口一模)下列关于有机转化过程(如图所示)的说法错误的是( )
A.M中所有碳原子均在同一平面上
B.利用Na2CO3溶液可鉴别M和N
C.N的同分异构体中含苯环且属于醛类的结构有4种
D.等物质的量的M与N,分别与足量的H2发生加成反应,消耗H2的物质的量相同
D
题组二 醛基的检验
3.某同学将1 mL 2 mol·L-1的CuSO4溶液与4 mL 0.5 mol·L-1的NaOH溶液混合,然后加入0.5 mL 4%的乙醛溶液,加热至沸腾,未见砖红色沉淀,实验失败的主要原因是( )
A.乙醛量太少 B.硫酸铜的量少
C.NaOH的量少 D.加热时间不够
C
解析:用新制的Cu(OH)2检验醛基,必须在碱性环境下。而本题中:n(CuSO4)=n(NaOH)=0.002 mol。根据CuSO4+2NaOH===Cu(OH)2↓+ Na2SO4可知,CuSO4过量而NaOH不足,所以实验失败。
4.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
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,A错误;先加溴水,双键发生加成反应,—CHO被氧化,不能检验,B错误;先加新制氢氧化铜,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,D正确。
5.丙酮与柠檬醛在一定条件下反应可以合成有工业价值的α -紫罗兰酮和β 紫罗兰酮,转化过程如图所示:
题组三 醛、酮与有机合成
下列说法不正确的是( )
A.丙酮与氢气可发生加成反应生成2 -丙醇
B.假紫罗兰酮、α -紫罗兰酮和β -紫罗兰酮互为同分异构体
C.α -紫罗兰酮和β -紫罗兰酮分别与足量Br2发生加成反应的产物分子中都含有4个手性碳原子
D.可用银氨溶液鉴别合成的假紫罗兰酮中是否含有柠檬醛
C
6.有机物H(C9H8O4)是洁面化妆品的中间体,以A为原料合成有机物H的路线如图:
回答下列问题:
(1)A的化学名称为____。
(2)由D生成E所用的试剂和反应条件为____________________________。
(3)由E生成F的反应类型为________,F的结构简式为________________。
甲苯
氢氧化钠水溶液,加热
氧化反应
(4)G与新制的Cu(OH)2反应的化学方程式为___________________________
______________________________________________________。
+Cu2O↓+3H2O
有机合成中的信息反应
(1)醛、酮与格氏试剂的反应
(2)含α 氢原子的羟醛缩合反应
高考真题演练
第
分
部
三
1.(2024·江西卷)蛇孢菌素(X)是一种具有抗癌活性的天然植物毒素。下列关于X说法正确的是( )
A.含有4种官能团,8个手性碳原子
B.1 mol X最多可以和3 mol H2发生加成反应
C.只有1种消去产物
D.可与新制的Cu(OH)2反应生成砖红色沉淀
D
2.(2022·全国甲卷)辅酶Q10具有预防动脉硬化的功效,其结构简式如下。下列有关辅酶Q10的说法正确的是( )
A.分子式为C60H90O4
B.分子中含有14个甲基
C.分子中的四个氧原子不在同一平面
D.可发生加成反应,不能发生取代反应
B
解析:由该物质的结构简式可知,其分子式为C59H90O4,A错误;由该物质的结构简式可知,键线式端点代表甲基,10个重复基团的最后一个连接氢原子的是甲基,故分子中含14个甲基,B正确;碳碳双键以及与其相连的四个原子共面,羰基碳采取sp2杂化,羰基碳原子和与其相连的氧原子及另外两个原子共面,因此分子中的四个氧原子可以在同一平面上,C错误;分子中有碳碳双键和酮羰基,能发生加成反应,分子中含有甲基,能发生取代反应,D错误。
C
解析:红外光谱可以测定有机物中的不同官能团或化学键,A正确;X分子中存在两个碳碳双键所在的平面,单键可以任意旋转,故除氢原子外,X中其他原子可能共平面,B正确;Y的分子式为C6H10O,则含醛基和碳碳双键且有手性碳原子(即同时连有四个互不相同的原子或原子团的碳原子)的Y的同分异构体有CH3CH===CHCH(CH3)CHO、CH2===
C(CH3)CH(CH3)CHO、CH2===CHCH(CH3)CH2CHO、
4.(2023·湖北卷)下列事实不涉及烯醇式与酮式互变异构原理的是( )
B
课时作业50
第
分
部
四
一、选择题(每小题3分,共30分。每小题只有1个选项符合题意)
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: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,B错误。
B
B
3.下列关于醛、酮加成反应的化学方程式的书写错误的是( )
C
B
解析:甲为C3H8O,且能发生催化氧化得到乙,乙还能进一步氧化,说明乙是醛,甲含有—CH2OH,所以甲只能为CH3CH2CH2OH,A正确,B错误;CH3CH2CH2OH催化氧化后生成CH3CH2CHO,C正确;丙为CH3CH2COOH,具有酸性,可以使紫色石蕊溶液变红,D正确。
5.有机物甲能发生银镜反应,甲催化加氢还原为乙,1 mol乙与足量金属钠反应放出22.4 L H2(标准状况),据此推断乙一定不是( )
A.CH2OH—CH2OH
B.CH2OH—CHOH—CH3
C.HOOC—COOH
D.HOOCCH2CH2OH
C
解析:1 mol乙能跟Na反应放出1 mol H2,证明乙中含有两个与Na反应的官能团;甲能发生银镜反应,证明有醛基,则加氢反应后,产物中应有醇羟基,且被还原得来的羟基应在链端,所以乙一定不是HOOC—COOH。
A
6.贝里斯—希尔曼反应条件温和,其过程具有原子经济性,示例如图。下列说法错误的是( )
A.Ⅰ中所有碳原子一定共平面
B.该反应属于加成反应
C.Ⅱ能发生加聚反应,也能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D.Ⅱ、Ⅲ 均能使溴的四氯化碳溶液褪色
解析:Ⅰ中与苯环直接相连的碳原子通过单键与苯环相连,单键可以旋转,A错误;Ⅰ中羰基和Ⅱ发生加成反应生成Ⅲ,该反应类型为加成反应,B正确;Ⅱ含有碳碳双键,可以发生加聚反应,也能使酸性高锰酸钾溶液褪色,C正确;Ⅱ、Ⅲ都含有碳碳双键,可与溴发生加成反应,D正确。
B
7.(2024·河北邯郸一模)某科学家发现,当物质M暴露于阳光下一年后,会产生物质N,该反应为
下列有关叙述错误的是( )
A.M和N互为同分异构体
B.N中有3个手性碳原子
C.M与H2的加成产物还能发生消去反应
D.M中所有碳原子不可能共平面
8.凡是结构简式为 的醛、酮,跟次卤酸钠作用,有产物卤仿(CHX3)生成,这种反应称为卤仿反应(式中R为烷基,X为卤素原子)。如:(R)HCOCH3+3NaIO―→CHI3+2NaOH+(R)HCOONa,以上称为碘仿反应。试判断下列物质中能发生碘仿反应的是( )
A
9.(2025·辽宁大连期中)α 呋喃丙烯醛(丙)为常用的优良溶剂,也是有机合成的重要原料,其合成路线如下,下列说法正确的是( )
A.甲中只含有两种官能团
B.①②两步的反应类型分别为取代反应和消去反应
C.1 mol丙最多能与4 mol溴加成
D.丙的芳香族(只有一种环状结构)同分异构体有5种
D
10.(2024·辽宁葫芦岛一模)化合物Y是合成丹参醇的中间体,其合成路线如下:
B
故Y与Br2以物质的量之比为1∶1发生加成反应时可得3种产物,C错误;X、Y均含有碳碳双键,均能使酸性KMnO4溶液褪色,不可以用酸性KMnO4溶液进行鉴别,D错误。
二、非选择题(共30分)
11.(12分)(2025·黑龙江佳木斯高三期中)乙烯和丙烯醛(CH2===
CHCHO)是重要的化工原料,以下合成路线中有机物G是具有芳香气味的油状液体,I是一种具有保水功能的有机高分子材料。
回答下列问题:
(1)由B生成C的化学方程式为
_________________________________________________________。
(2)E中含氧官能团的名称是____。
(3)D和F生成G的反应类型为____________________。
(4)有机物I的结构简式为___________________。
醛基
酯化反应(取代反应)
解析:乙烯与水发生加成反应生成C2H5OH(B),C2H5OH发生催化氧化反应生成CH3CHO(C),CH3CHO继续被氧化为CH3COOH(D),CH2===CHCHO与H2发生加成反应生成CH3CH2CH2OH(F),D与F发生酯化反应生成CH3COOCH2CH2CH3(G),H发生加聚反应生成I,I的结构简式为 。
12.(18分)(2024·江西赣州高三联考)萘氧啶具有抗肿瘤作用,它的一种合成路线如图所示。
请根据所学知识回答下列问题:
(1)C中含氧官能团有__________(填名称),M的名称是______。
解析:C中含氧官能团有羰基、醚键,M的名称是苯甲醛。
羰基、醚键
苯甲醛
(2)萘氧啶的分子式为___________________________,E的结构简式为
____________________________________。
解析:萘氧啶的分子式为C29H32NO2Cl,E的结构简式为 。
C29H32NO2Cl
(3)B→C的化学方程式为____________________________________________
E→F的反应类型是_____________。
还原反应
(4)在B的芳香族同分异构体中,既能发生水解反应又能发生银镜反应的结构有____种(不包括立体异构体),其中,在核磁共振氢谱上峰面积比为
1∶1∶2∶6的结构简式可能为__________________________(任写一种)。
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