高中化學(xué)人教版有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)第三章烴的含氧衍生物第二節(jié)醛 市賽獲獎(jiǎng)

人教版選修5高二年級(jí)第三章烴的含氧衍生物第二節(jié)醛教學(xué)設(shè)計(jì)2【教學(xué)目標(biāo)】1.知道醛的定義，并能判斷物質(zhì)是否是醛2.知道飽和一元醛的概念和通式 3.理解并掌握醛的化學(xué)性質(zhì)，熟練掌握有關(guān)方程式的書(shū)寫(xiě)【教學(xué)過(guò)程】醛是重要的一類(lèi)化合物，引發(fā)室內(nèi)污染的罪魁禍?zhǔn)住兹┘耙胰┒际侵匾娜裉煳覀儗W(xué)習(xí)醛的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)。引入新課。一、常見(jiàn)的醛1.醛是指烴基與醛基相連的有機(jī)物，官能團(tuán)名稱(chēng)是醛基，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式RCHO。2.最簡(jiǎn)單的醛是HCHO3.常見(jiàn)醛的物理性質(zhì)和用途4.甲醛：俗稱(chēng)蟻醛，通常是無(wú)色、有刺激性氣味的氣體，易溶于水，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為35％～40％的水溶液叫福爾馬林，主要在工業(yè)上用于制造酚醛樹(shù)脂，脲醛樹(shù)脂。5.乙醛通常是無(wú)色，具有刺激性氣味的液體，沸點(diǎn)低（℃），易揮發(fā)，易燃燒。分子式C2H4O，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式CH3CHO。6.苯甲醛是一種有無(wú)色有刺激氣味的液體，是用于制造染料、香料的重要中間體。二、醛系統(tǒng)命名法1.原則：通常是選擇含有羰基的最長(zhǎng)碳鏈為主鏈，而以支鏈為取代基；主鏈碳原子的編號(hào)從靠近羰基一端開(kāi)始編起。2.在醛分子中，醛基總是在碳鏈的一端，所以按照主鏈碳原子的數(shù)目成為某醛，取代基的位置用阿拉伯?dāng)?shù)字標(biāo)在取代基名稱(chēng)的前面即可。3.例如： 2-甲基丁醛三、醛的同分異構(gòu)體1.由于飽和一元醛和飽和一元酮具有相同的通式CnH2nO，所以同碳數(shù)的醛和酮是同分異構(gòu)體。故醛的同分異構(gòu)體分碳骨架異構(gòu)和官能團(tuán)位置、類(lèi)型異構(gòu)。2.練習(xí)：找出分子式為C5H10O的同分異構(gòu)體醛：CH3CH2CH2CH2CHO、CH3CH2CH(CH3)CHO、(CH3)2CHCH2CHO、(CH3)3CCHO四、醛的化學(xué)性質(zhì)從結(jié)構(gòu)上分析可知，乙醛分子中含有官能團(tuán)—CHO，它對(duì)乙醛的化學(xué)性質(zhì)起著決定性的作用。試推測(cè)乙醛應(yīng)有哪些化學(xué)性質(zhì)？烯烴和醛都有不飽和雙鍵，能發(fā)生加成反應(yīng)，這是兩者的共性。但是，C=O雙鍵和C=C雙鍵結(jié)構(gòu)不同，產(chǎn)生的加成反應(yīng)也不一樣。因此，能跟烯烴起加成反應(yīng)的試劑(如溴)，一般不跟醛發(fā)生加成反應(yīng)。1.羰基的加成反應(yīng)：羰基含不飽和碳原子，可發(fā)生加成反應(yīng)。易與H2加成生成醇2.從氧化還原角度看，此反應(yīng)中乙醛發(fā)生了還原反應(yīng)。能與氫氰酸、氨及氨的衍生物、醇等發(fā)生加成反應(yīng)：完成下列化學(xué)反應(yīng)方程式3.由于氫氰酸有劇毒，在實(shí)際操作中，常常將醛與NaCN（或者KCN）水溶液混合，再慢慢向其中滴加無(wú)機(jī)酸。（此反應(yīng)為有機(jī)合成中增長(zhǎng)碳鏈常用的方法）4.此類(lèi)反應(yīng)在有機(jī)合成中的意義是可以有效地增長(zhǎng)碳鏈。5.甲醛為什么有毒？它在人體內(nèi)發(fā)生了怎樣的變化？甲醛能與人體內(nèi)的蛋白質(zhì)中的氨基發(fā)生加成反應(yīng)，從而使蛋白質(zhì)變性，引起中毒。6.【補(bǔ)充內(nèi)容】格氏試劑與醛的反應(yīng)金屬有機(jī)化合物是指分子中含有與C相連的金屬原子的有機(jī)物。格氏試劑指的是烷基鹵化鎂RMgX。金屬有機(jī)化合物與醛發(fā)生加成反應(yīng)，其加成產(chǎn)物在酸性條件下水解可以生成醇。工業(yè)上利用此反應(yīng)主要用于制備各類(lèi)醇。例如：7.注意此類(lèi)反應(yīng)中，所生成醇羥基的位置及分子中碳數(shù)的變化③分子中有α-H的醛或酮的自身加成由于醛分子中的羰基的影響，使α-H的活潑性增強(qiáng)，分子中含有α-H的醛能發(fā)生自身加成反應(yīng)。由于加成產(chǎn)物的分子中既有羥基又有醛基，故這一反應(yīng)稱(chēng)為羥醛縮合反應(yīng)。參照課本原理完成下列反應(yīng)：此反應(yīng)的主要用途：a.增長(zhǎng)碳鏈，用于有機(jī)合成。b.用于制備不飽和醛、酮。8.氧化反應(yīng)（1）燃燒氧化（2）催化氧化在有機(jī)化學(xué)反應(yīng)中，通常把有機(jī)物分子中加入O或去H的反應(yīng)叫做氧化反應(yīng)。此反應(yīng)中，乙醛表現(xiàn)還原性乙醛不僅被氧氣氧化，還能被弱氧化劑氧化（3）銀鏡反應(yīng)：分組完成實(shí)驗(yàn)3-5：在潔凈的試管里加入1mL2％的AgNO3溶液，然后一邊搖動(dòng)試管，一邊逐滴滴入2％的稀氨水，至最初產(chǎn)生的沉淀恰好溶解為止(此時(shí)得到的溶液叫做銀氨溶液)。再滴入3滴乙醛，振蕩后把試管放在熱水中溫?zé)?。a.銀氨溶液的配制：向2％的AgNO3溶液中逐滴加入2％的氨水，邊振蕩邊滴加，直至最初得到的沉淀恰好溶解為止。反應(yīng)方程式：b.銀鏡的生成：實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：反應(yīng)生成的銀附著在試管壁上形成光亮的銀鏡。應(yīng)用：實(shí)驗(yàn)室用于檢驗(yàn)醛基，工業(yè)用于制鏡及保溫瓶膽等。注意的問(wèn)題：制銀氨溶液時(shí)加入的氨水要防止過(guò)量，氨水和硝酸銀的濃度要小。②銀氨溶液應(yīng)現(xiàn)用現(xiàn)配，配制銀氨溶液時(shí)，氨水不能過(guò)量（防止生成易爆物質(zhì)）。③要用潔凈的試管。④水浴加熱，不能用酒精燈直接加熱，過(guò)程中不能震蕩試管。⑤實(shí)驗(yàn)后的試管用HNO3洗凈。請(qǐng)推斷1mol甲醛發(fā)生銀鏡反應(yīng)生成4mol銀?；瘜W(xué)反應(yīng)方程式：總結(jié)：由于生成的銀附著在試管壁上，形成銀鏡，所以這個(gè)反應(yīng)又叫做銀鏡反應(yīng)。反應(yīng)最終生成物可巧記為：乙醛和銀氨，生成某酸銨，還有水、銀、氨，系數(shù)一、二、三。另一種弱氧化劑即新制的Cu(OH)2也能使乙醛氧化。（4）與新制的Cu(OH)2溶液的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)3-6：在試管里加入10%的NaOH的溶液2mL,滴入2%的溶液4～6滴，振蕩后加入乙醛溶液加熱到沸騰，觀察現(xiàn)象。CH3CHO+2Cu(OH)2CH3COOH+Cu2O↓+2H2O實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：溶液由藍(lán)色逐漸變成棕黃色，最后變成紅色沉淀。應(yīng)用：注意的問(wèn)題：a.制取氫氧化銅時(shí)堿要過(guò)量；b.將混合液加熱到沸騰。乙醛與新制氫氧化銅的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，涉及的主要化學(xué)反就是實(shí)驗(yàn)中看到的沉淀是氧化亞銅，由乙醛與氫氧化銅反應(yīng)的化學(xué)方程式可知，乙醛被氫氧化銅氧化。實(shí)驗(yàn)中的Cu(OH)2必須是新制的，制取氫氧化銅，是在NaOH的溶液中滴入少量CuSO4溶液，NaOH是明顯過(guò)量的。乙醛與新制氫氧化銅的反應(yīng)，可用于在實(shí)驗(yàn)里的檢驗(yàn)醛基的存在，在醫(yī)療上檢測(cè)尿糖。分析上述兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的共同點(diǎn)是什么？說(shuō)明乙醛有什么性質(zhì)？如何檢驗(yàn)醛基？乙醛能被弱氧化劑氧化，有還原性，是還原劑?？捎勉y氨溶液或新制的氫氧化銅檢驗(yàn)醛基的存在。此兩個(gè)反應(yīng)需要在堿性條件下進(jìn)行。乙醛能被銀氨溶液、新制氫氧化銅這樣的弱氧化劑氧化，由此可知乙醛的還原性是很強(qiáng)的，易被酸性高錳酸鉀溶液、溴水等氧化劑氧化，高錳酸鉀、溴水因被還原而使溶液褪色。五、生活中的甲醛及其危害甲醛是一種極強(qiáng)的殺菌劑，在醫(yī)院和科研部門(mén)廣泛用于標(biāo)本的防腐保存，一些國(guó)家的領(lǐng)導(dǎo)人的遺體保存就是先經(jīng)過(guò)甲醛溶液（福爾馬林）處理的。一些低劣的水性?xún)?nèi)墻涂料及白乳膠也有使用甲醛作防腐劑的。甲醛在工業(yè)上用途廣泛，是制造合成樹(shù)脂、油漆、塑料以及人造纖維的原料，是人造板工業(yè)制造脲醛樹(shù)脂膠、三聚氰胺樹(shù)脂膠和酚醛樹(shù)脂膠的重要原料。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高，各種原料制成的建筑裝飾材料已走入家庭，而造成室內(nèi)空氣污染的公認(rèn)具有代表性的是甲醛，造成甲醛污染的建筑裝飾材料及其原因有：1．裝修材料及新的組合家具是造成甲醛污染的主要來(lái)源。裝修材料及家具中的膠合板、大芯板、中纖板、刨花板（碎料板）的粘合劑遇熱、潮解時(shí)，甲醛就釋放出來(lái)，是室內(nèi)最主要的甲醛釋放源，而且膠粘劑中的甲醛釋放時(shí)期很長(zhǎng)，一般長(zhǎng)達(dá)15年，新買(mǎi)的家具有時(shí)刺激得人流淚，就是釋放出的甲醛在作怪。2．用甲醛作防腐劑的涂料、化纖地毯、化妝品等產(chǎn)品。3．室內(nèi)吸煙。每支煙煙氣中含甲醛20—88μg，并有致癌的協(xié)同作用。一些不法商人用甲醛進(jìn)行食品（如海產(chǎn)品、米粉等）的保鮮，如胡蘿卜用甲醛溶液泡過(guò)后，外表顏色鮮艷且非常干凈，但甲醛對(duì)人體有嚴(yán)重危害。研究表明，甲醛具有強(qiáng)烈的致癌作用和促癌作用，低濃度時(shí)會(huì)發(fā)生氣喘、刺激眼睛流淚，高濃度時(shí)引起惡心、嘔吐、咳嗽、胸悶甚至死亡，我國(guó)室內(nèi)空氣甲醛濃度的最大允許值為m3，而美國(guó)、英國(guó)等則不允許有。六、檢測(cè)題1.茉莉醛具有濃郁的茉莉花香，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為。下列關(guān)于茉莉醛的敘述錯(cuò)誤的是()A．在加熱和催化劑作用下能被氫氣還原B．能被KMnO4酸性溶液氧化C．在一定條件下能與溴發(fā)生取代反應(yīng)D．不能與氫溴酸發(fā)生加成反應(yīng)2.下列反應(yīng)中，有機(jī)物被還原的是()A．乙醛制乙醇B．乙醛制乙酸C．乙醛發(fā)生銀鏡反應(yīng)D．乙醛與新制氫氧化銅懸濁液反應(yīng)3.某有機(jī)物的化學(xué)式為C5H10O，它能發(fā)生銀鏡反應(yīng)和加成反應(yīng)。它與氫氣在一定條件下發(fā)生加成反應(yīng)后，所得產(chǎn)物可能是()4.戊二醛(OHCCH2CH2CH2CHO)在pH為～時(shí)，殺菌消毒的作用最強(qiáng)，可殺滅細(xì)菌的繁殖體和芽孢、真菌、病毒，其作用較甲醛強(qiáng)2～10倍。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()A．戊二醛的消毒原理與漂白粉、臭氧等消毒劑不相同B．1mol戊二醛分子可被1molCu(OH)2完全氧化C．CH3CH＝CHCH2COOH與戊二醛互為同分異構(gòu)體D．10g戊二醛完全燃燒需消耗molO25.某一元醛發(fā)生銀鏡反應(yīng)，生成10.8g銀，再將等質(zhì)量的醛完全燃燒生成6.72L的CO2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，則該醛可能是()A．丙醛 B．丁醛C．己醛 D．苯甲醛6.甜橙是人們生活中非常喜愛(ài)的水果，從甜橙的芳香油中可分離得到化合物A，其結(jié)構(gòu)如圖?，F(xiàn)有試劑：①KMnO4酸性溶液；②H2/Ni；③銀氨溶液；④溴水；⑤新制Cu(OH)2懸濁液，與該化合物中所有官能團(tuán)都發(fā)生反應(yīng)的試劑有()A．①②④ B．②③⑤C．③④⑤ D．①③④7.人們能夠在昏暗的光線(xiàn)下看見(jiàn)物體，是因?yàn)橐暰W(wǎng)膜中的“視黃醛”吸收光線(xiàn)后，其分子結(jié)構(gòu)由順式變?yōu)榉词?，并從所在蛋白質(zhì)上脫離，這個(gè)過(guò)程產(chǎn)生的信號(hào)傳遞給大腦。下列有關(guān)“視黃醛”的說(shuō)法正確的是()A．“視黃醛”屬于烯烴B．“視黃醛”的分子式為C20H15OC．“視黃醛”能與銀氨溶液發(fā)生銀鏡反應(yīng)D．在金屬鎳催化并加熱下，1mol“視黃醛”最多能與5molH2發(fā)生加成反應(yīng)8.．已知β-紫羅蘭酮的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是，關(guān)于該有機(jī)物的說(shuō)法正確的是()A．其分子式為C13H18OB．能使溴的四氯化碳溶液、酸性高錳酸鉀溶液褪色C．屬于芳香族化合物D．能發(fā)生加成反應(yīng)、取代反應(yīng)、水解反應(yīng)9.已知2RCH2CHOeq\o(→,\s\up15(NaOH/H2O),\s\do15(△))水楊酸酯E為紫外線(xiàn)吸收劑，可用于配制防曬霜。E的一種合成路線(xiàn)如圖所示。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)一元醇A中氧的質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為%，則A的分子式為_(kāi)___________；結(jié)構(gòu)分析顯示A只有一個(gè)甲基，A的名稱(chēng)為_(kāi)_____________；(2)B能與新制的Cu(OH)2發(fā)生反應(yīng)，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_______________________________________________________；(3)C有________種結(jié)構(gòu)；若一次取樣，檢驗(yàn)C中所含官能團(tuán)，按使用的先后順序?qū)懗鏊迷噭篲___________________________；(4)第③步的反應(yīng)類(lèi)型為_(kāi)_____________；D所含官能團(tuán)的名稱(chēng)為_(kāi)_____________。10.部分有機(jī)物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系以及轉(zhuǎn)化過(guò)程、相對(duì)分子質(zhì)量變化關(guān)系如下：物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系：R—CH2OHeq\o(→,\s\up17(O2))RCHOeq\o(→,\s\up17(O2))RCOOH相對(duì)分子質(zhì)量：MM－2已知：物質(zhì)A中只含有C、H、O三種元素，一定條件下能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，物質(zhì)C的相對(duì)分子質(zhì)量為104。A與其他物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示：請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)F中含有的官能團(tuán)有________________________________；G的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式________________________________________。(2)一定條件下B發(fā)生銀鏡反應(yīng)的化學(xué)方程式是________________________________。(3)由C、D在一定條件下反應(yīng)還能生成環(huán)狀化合物，其化學(xué)反應(yīng)方程式為_(kāi)_______________________。參考答案1.【解析】在加熱和催化劑的作用下，茉莉醛中的—CHO能被H2還原成—CH2OH，、—CHO能被KMnO4酸性溶液氧化，在一定條件下能和Br2發(fā)生取代反應(yīng)，A、B、C三項(xiàng)正確；能和HBr發(fā)生加成反應(yīng)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。故正確答案為D。【答案】D2.【解析】乙醛與氫氣加成制乙醇，有機(jī)物加氫過(guò)程為還原反應(yīng)，A項(xiàng)正確；B、C、D項(xiàng)均為乙醛的氧化反應(yīng)?！敬鸢浮緼3.【解析】能發(fā)生銀鏡反應(yīng)的必含有—CHO，與H2加成的醇中一定有—CH2OH的結(jié)構(gòu)?！敬鸢浮緼4.【解析】A.戊二醛的消毒原理是使蛋白質(zhì)發(fā)生變性，漂白粉、臭氧等消毒劑的原理是氧化性，原理不相同，A正確；B、1mol戊二醛分子中含有2mol醛基，可被2molCu(OH)2完全氧化，B不正確；＝CHCH2COOH與戊二醛分子式相同，都是C5H8O2，但結(jié)構(gòu)不同，二者互為同分異構(gòu)體，C正確；D.戊二醛燃燒的方程式為C5H8O2＋6O2→5CO2＋4H2O，10g戊二醛的物質(zhì)的量＝10g÷100g/mol＝，則完全燃燒需消耗，D不正確，答案選C?！敬鸢浮緼C5.【解析】設(shè)一元醛為RCHO。根據(jù)銀鏡反應(yīng)特點(diǎn)及燃燒規(guī)律，知RCHO～2Ag12neq\f,108)mol1n＝2eq\f,108)mol得n＝mol而n(CO2)＝eq\fL,L·mol－1)＝mol，則molRCHO中含molC，即1molRCHO中含6molC，醛為己醛?！敬鸢浮緾6.【解析】化合物A中含有碳碳雙鍵、醛基兩種官能團(tuán)，醛基能被溴水氧化?！敬鸢浮緼7.【解析】“視黃醛”屬于醛類(lèi)；由其結(jié)構(gòu)可知，每個(gè)折點(diǎn)都有一個(gè)碳原子，則1個(gè)分子中含有19個(gè)碳原子；“視黃醛”結(jié)構(gòu)中有5個(gè)碳碳雙鍵和1個(gè)醛基，所以1mol“視黃醛”最多能與6molH2發(fā)生加成反應(yīng)?！敬鸢浮緾8.【解析】根據(jù)β-紫羅蘭酮的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知其分子式為C13H20O，A錯(cuò)誤；β-紫羅蘭酮含碳碳雙鍵，所以能使溴的四氯化碳溶液、酸性高錳酸鉀溶液褪色，B正確；β-紫羅蘭酮不含苯環(huán)，不屬于芳香族化合物，C錯(cuò)誤；β-紫羅蘭酮含有的官能團(tuán)為碳碳雙鍵、羰基，能發(fā)生加成反應(yīng)和取代反應(yīng)，但不能發(fā)生水解反應(yīng)，D錯(cuò)誤?！敬鸢浮緽9.【解析】(1)A的相對(duì)分子質(zhì)量為eq\f(16,%)≈74，除氧原子外的相對(duì)身子質(zhì)量為74－16＝58，則58÷12＝4…10，故A的分子式是C4H10O。若A只有一個(gè)甲基，則A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH3CH2CH2CH2OH。(2)B是CH3CH2CH2CHO，其與新制的Cu(OH)2的反應(yīng)類(lèi)似于乙醛與新制的Cu(OH)2的反應(yīng)。(3)根據(jù)信息知由B生成C實(shí)際上發(fā)生了兩步反應(yīng)，即2分子B先發(fā)生加成反應(yīng)，生成中間產(chǎn)物，再由此中間產(chǎn)物發(fā)生脫水得到C。由于此