第二章第三節(jié)醛和酮糖類

復習引入乙醇在加熱和Cu或Ag做催化劑的條件下，能發(fā)生催化氧化。生成了什么物質？2CH3CH2OH+O2△Cu/Ag2CH3CHO+2H2O當前1頁，總共74頁。古時候，還沒有玻璃鏡子的時候，人們用的鏡子是用銀或者銅錫合金制成的，可是金屬的鏡子在空氣里很快就會變暗。后來有人想到，在一塊玻璃上放一張錫箔，上面澆上水銀。水銀能溶解錫，這樣制成的液體會牢固地粘附在玻璃上而制得了玻璃鏡。但是，把整塊玻璃都涂上均勻的一層金屬，要花整整一個月時間?？茖W家李比希提出了另外一種更好的方法，在玻璃上澆上一種特殊的溶液，這種溶液里會有銀沉淀出來，銀慢慢沉淀在玻璃上，半個小時光景，玻璃上就涂上了一層發(fā)亮的薄膜。同學們，你知道這種特殊溶液的成分嗎？保溫瓶的瓶膽和普通鏡子的鏡面上都有一層銀，你知道是怎樣鍍上去的嗎？當前2頁，總共74頁。HCCOHHH乙醛HCCOHHCHHH丙酮丙醛HCCOCHH甲醛HCOHHHH一、常見的醛、酮當前3頁，總共74頁。1.醛和酮的結構

(1)醛分子中，羰基碳原子與氫原子和烴基（或氫原子）相連，通式為官能團是醛羰基，也稱醛基,

結構式：結構簡式：—CHO飽和一元醛通式為(H)R—C—HO|

|—C—HO||—COH×CnH2nO(n=1，2，3··)當前4頁，總共74頁。(2)在酮分子中，與羰基碳原子相連的兩個基團均為烴基且二者可以相同也可以不同。官能團是酮羰基，也稱為酮基醛一定含有醛基，含有醛基的一定是醛嗎？？R—C—R’O|

|當前5頁，總共74頁。(1).飽和一元醛、飽和一元酮的通式飽和一元醛通式為CnH2nO(n=1、2…），最簡單的醛是甲醛HCHO。飽和一元飽和酮通式為CnH2nO(n=3、4、5…）。最簡單的酮是丙酮注意：

①醛基要寫成-CHO，而不能寫成-COH。②醛一定含有醛基，含有醛基的物質未必就是醛。但它們都具備醛基的化學性質。舉例：我們前面學習的葡萄糖。當前6頁，總共74頁。練習1以下屬于醛的有

；屬于酮的有

OA.CH3CCH3

B.CH2=CH–CHOOC.CHOD.CH3–O–C–H||BCA||當前7頁，總共74頁。2.醛、酮的命名選主鏈選擇含有羰基的最長的碳鏈為主鏈，并根據(jù)主鏈上的碳原子個數(shù)，確定為某醛或某酮。編號碼從靠近羰基一端開始編號。寫名稱與烷烴類似，不同的是要用阿拉伯數(shù)字表明酮羰基的位置。當前8頁，總共74頁。請給下列物質命名CH3C2H5||654321CH3CH2CH2CHCH2CHOCH3CHCH2CCH3

O

4321563–甲基己醛4–甲基–2–己酮當前9頁，總共74頁。3.醛、酮的同分異構體

碳原子數(shù)相同的飽和一元醛與飽和一元酮互為同分異構體。請寫出C5H10O的醛同分異構體CH3||OCH3||O||OCH3CH3||OCH3–CH2–CH2–CH2–C–HCH3–CH–CH2–C–HCH3–CH2–CH–C–HCH3–CH–C–HCH3–C–CH2–CH2–CH3CH3–CH2–C–CH2–CH3CH3–C–CH–CH3||O||OCH3||O①②⑦⑥⑤④③當前10頁，總共74頁。4.常見簡單醛、酮的物理性質

甲醛乙醛苯甲醛丙酮結構HCHCH3CHC6H5CHCH3CCH3狀態(tài)溶解性應用||O||O||O||O強烈刺激性氣味的無色氣體，又叫蟻醛有刺激性氣味的無色液體杏仁氣味的液體，又稱苦杏仁油與水任意比互溶，還能溶解多種有機化合物制造脲醛樹脂、酚醛樹脂等重要的有機化工原料制造染料、香料的中間體有機溶劑和有機合成原料特殊氣味的無色液體易溶于水遇水、乙醇等互溶微溶于水，可混溶于乙醇、乙醚閱讀課本，填寫下表當前11頁，總共74頁。

與其他有機化合物相比，醛、酮的化學性質較活潑，這與它們官能團的結構密切相關。請根據(jù)醛、酮的結構特點，利用你所掌握的有機化合物結構與性質間關系的知識推測它們可能具有的化學性質，完成下表。二、醛、酮的化學性質交流·研討當前12頁，總共74頁。官能團：官能團中的碳原子是否飽和：官能團對a-H的影響反應類型試劑反應產(chǎn)物加成反應HCN分子中含有的結構的物質結構←→性質d+d-C=OC=O(H)不飽和羰基有推電子作用，使其更活潑氧化反應還原反應CO2Cl2H2O2取代反應–COOH–C–OHH–C–OHCN氧化數(shù)——當前13頁，總共74頁。

羰基含不飽和碳原子，可發(fā)生加成反應。能與醛、酮發(fā)生加成反應的試劑有氫氣、氫氰酸、氨及氨的衍生物、醇等。1、羰基的加成反應二、醛、酮的化學性質當前14頁，總共74頁。d+d-d+d-AB+CO(R)HR,OACB(R)HR,

碳氧雙鍵具有較強的極性，雙鍵上的不飽和碳原子帶部分正電荷，發(fā)生加成反應時，碳原子與試劑中帶部分負電荷的基團結合：當前15頁，總共74頁。試劑名稱化學式電荷分布與乙醛加成的產(chǎn)物氫氰酸H－CN氨及氨的衍生物(以氨為例)NH3醇類(以甲醇為例)CH3－OHA－Bδ+δ-H－CNδ+δ-H－NH2δ+δ-H－OCH3δ+δ-H－C－OCH3CH3OHH－C－CNCH3OHH－C－NH2CH3OHα-羥基丙腈α-羥基乙胺乙醛半縮甲醇幾種與醛、酮反應的試劑及加成產(chǎn)物當前16頁，總共74頁。

請寫出乙醛分別與氫氰酸、氨氣、甲醇的反應方程式。當前17頁，總共74頁。乙醛與幾種試劑的加成反應過程一定條件CH3OHCHCNCH3COHNH2+HCH3COHOCH3+HCH3OHCHNH2一定條件CH3OHCHOCH3一定條件α-羥基丙腈α-羥基乙胺乙醛半縮甲醇增長了一個碳原子CH3COHCNN+H當前18頁，總共74頁。受羰基吸電子作用的影響，醛、酮分子中的α-H活潑性增強。在一定條件下，分子中有α-H的醛或酮會發(fā)生自身加成反應。CH3CH＝O＋H－CH2CHOOH-CH3CH－CH2CHOOHCH3CH－CH2CHOOH△CH3CH＝CHCHO＋H2O由于加成產(chǎn)物的分子中既有羥基又有醛基，故這一反應稱為羥醛縮合反應。羥醛縮合反應主要用于制備α,β-不飽和醛、酮；另外，由于它是增長碳鏈的反應，在有機合成中也有著重要用途。當前19頁，總共74頁。醛、酮還能與氨及氨的衍生物發(fā)生加成反應，反應的產(chǎn)物還會發(fā)生分子內(nèi)脫水反應。從總的結果來看，相當于在醛、酮和氨的衍生物的分子之間脫掉一個水分子，其轉化可表示為：CH3－C－HOH-NHY[CH3－C－NHY]HOH-H2OCH3－C＝NYH甲醛之所以有毒，就是因為它進入人體后，分子中的羰基與蛋白質分子中的氨基發(fā)生類似上述轉化的反應，使蛋白質失去原有的生物活性，引起人體中毒。甲醛能夠防腐，也是基于這個原因。當前20頁，總共74頁。上式也可直接寫成：與氨的衍生物加成當前21頁，總共74頁。H3+22CCNCCNCCNCCCNCCNCCH2OOOOOOOCOOHHHHHHHHHHHNHNHNHCH2O-CH2OCH2OH2HHH甲醛與蛋白質反應示意圖CH2OH當前22頁，總共74頁。（1）與HCN加成α-羥基腈+H-CNC=OR(R’)HCR(R’)HOHCN增長碳鏈反應催化劑1、羰基的加成反應能與氫氰酸、氨及其衍生物、醇等加成(P72)

小結：醛、酮的化學性質當前23頁，總共74頁。C=ORH+H—OCH3—C—HROCH3OH

（3）與醇的加成當前24頁，總共74頁。思考：醋酸中也有碳氧雙鍵，能否與醛、酮發(fā)生一樣的反應？作業(yè)當前25頁，總共74頁。第3節(jié)醛和酮糖類有機合成的中轉站第二課時當前26頁，總共74頁。（1）還原反應

金屬催化加氫，催化劑Pt,Ni,Pd.

2、氧化和還原反應有機化學中的氧化反應與還原反應還原反應：加氫或去氧的反應氧化反應：加氧或去氫的反應CORH(R’)+H2CHOHRH(R’')Ni當前27頁，總共74頁。醛在一定的條件下被氧化為乙酸2CH3-C-H+O22CH3-C-OH催化劑△==OO(2)氧化反應:a、與氧氣反應燃燒氧化2CH3CHO+5O24CO2+4H2O點燃催化氧化當前28頁，總共74頁。b.銀鏡反應---與銀氨溶液的反應Ag++NH3·H2O＝AgOH↓+NH4+AgOH+2NH3·H2O＝[Ag(NH3)2]++OH－+2H2O或:AgOH+2NH3·H2O＝[Ag(NH3)2]OH+2H2O銀氨溶液的配制方法：取一潔凈試管，加入2ml2%的AgNO3溶液，再逐滴滴入2%的稀氨水，至生成的沉淀恰好溶解。當前29頁，總共74頁。CH3CHO＋2Ag(NH3)2OHCH3COONH4

＋2Ag↓＋3NH3＋H2O水浴加熱此反應可以用于醛基的定性和定量檢測當前30頁，總共74頁。說明：a.生成物一水、二銀、三氨、乙酸銨b.1mol醛基~2molAg應用：a.檢驗醛基的存在注：銀鏡反應的有關問題b.工業(yè)上利用此原理制鏡和保溫瓶膽CH3CHO+2[Ag(NH3)2]++

2OH-CH3COO-+NH4++2Ag↓+3NH3+H2O△當前31頁，總共74頁。6.1mol醛基被氧化，就應有2molAg被還原4.銀氨溶液現(xiàn)用現(xiàn)制，不能久置1.試管要潔凈2.水浴加熱時不可振蕩和搖動試管3.醛的量不能過多5.試管內(nèi)壁銀鏡的處理：稀硝酸清洗注意:當前32頁，總共74頁。c.與新制氫氧化銅的反應操作：在試管里加入10%NaOH溶液2mL，滴入2%CuSO4溶液4～6滴，振蕩后加入乙醛溶液0.5mL，加熱。新制Cu(OH)2的配制方法：問：比較NaOH與CuSO4的用量？Cu2++2OH-=Cu(OH)2NaOH過量很多——即與新制氫氧化銅懸濁液反應當前33頁，總共74頁。10%NaOH2%CuSO4乙醛現(xiàn)象：生成磚紅色沉淀CH3CHO+2Cu(OH)2CH3COOH＋Cu2O↓＋2H2O加熱當前34頁，總共74頁。注意：此反應必須在堿性條件下進行應用：此反應也用于醛基的檢驗和測定醫(yī)學上檢驗病人是否患糖尿病討論：1.醛能否使溴水或酸性KMnO4溶液褪色？能當前35頁，總共74頁。補充：能使酸性高錳酸鉀溶液及溴水褪色（氧化褪色）RCHO+Br2+H2O→RCOOH+2HBr當前36頁，總共74頁。甲醛的化學性質HCHO+

4[Ag(NH3)2]OH4Ag↓+CO2↑+8NH3+3H2O加熱1、甲醛發(fā)生銀鏡反應重點強調(diào)與乙醛相似1mol甲醛最多可以還原得到多少molAg?HCHO+4Cu（OH）2

2Cu2O↓+CO2↑+5H2O加熱2、甲醛與新制的氫氧化銅反應當前37頁，總共74頁。HCN+NaOHRCO(R’)HNOHCCR(R’)H?與氫氰酸加成：還能與氨及其衍生物、醇等發(fā)生加成反應。

羰基的加成反應在有機合成有著重要的用途課堂小結

醛、酮的羰基可與下列物質發(fā)生加成反應?與氫氣加成：+H2Ni

高溫、高壓ROCHH，（R）HRCO（R’）H增加了一個碳原子雙鍵斷裂，異性相吸羰基離異，各攀一氫當前38頁，總共74頁。2、氧化反應和還原反應

醛和酮都能發(fā)生氧化反應，醛比酮更容易被氧化，空氣中的氧氣就能氧化醛，一些弱氧化劑如銀氨溶液、新制氫氧化銅懸濁液也能氧化醛，氧化產(chǎn)物通常為相應的羧酸。而酮對一般的氧化劑比較穩(wěn)定，只有很強的氧化劑才能將其氧化。之所以出現(xiàn)上述情況，是由于醛的氧化只是官能團的轉變，而酮的氧化還包含分子中碳碳單鍵的斷裂。氧化反應當前39頁，總共74頁。

醛與銀氨溶液的反應，因生成的金屬銀的薄層附著在潔凈的試管內(nèi)壁形成光亮的銀鏡，也稱為銀鏡反應。乙醛發(fā)生銀鏡反應的化學方程式為：CH3CHO＋2[Ag(NH3)2]OH微熱CH3COONH4＋2Ag＋3NH3＋H2O乙醛與新制氫氧化銅懸濁液反應的化學方程式為：CH3CHO＋Cu(OH)2△CH3COOH＋Cu2O↓＋2H2O當前40頁，總共74頁。

凡是分子中含有醛基的物質(如葡萄糖)通常都能與銀氨溶液、新制氫氧化銅懸濁液反應，且都有類似乙醛與這些試劑反應所產(chǎn)生的特殊現(xiàn)象。因此，銀氨溶液和新制氫氧化銅懸濁液這兩種試劑常用于鑒別有機化合物分子中是否含有醛基。當前41頁，總共74頁。還原反應

醛、酮的羰基可以發(fā)生多種還原反應，但還原產(chǎn)物都是醇或烴。

將醛、酮還原成醇可以采取多種方法，如可在鉑、鎳等催化劑存在下與氫氣加成。當前42頁，總共74頁。RCHO＋H2Ni高溫、高壓RCH2OHRC＝O＋H2Ni高溫、高壓RRCHOHR

在特定的條件下醛、酮還能被還原為烴，這個反應在有機合成中有重要的應用價值。當前43頁，總共74頁。隨堂檢測1.與銀氨溶液反應

CH3CHO+2[Ag(NH3)2]++2OH-→CH3COO-+NH4++2Ag+3NH3+H2O2.與氫氣加成反應

CH3CHO+H2CH3CH2OH3.催化氧化成乙酸

2CH3CHO+O22CH3COOH催化劑催化劑當前44頁，總共74頁。已知檸檬醛的結構簡式為：

CH3

CH3

O

CH3–C=CH–CH2–CH2–C=CH–C–H（1）如何檢驗檸檬醛分子中含有醛基

（2）如何檢驗檸檬醛分子中是否含有C=C（3）實驗操作中，先檢驗哪一個官能團？為什么？課堂練習||‖當前45頁，總共74頁。練習：在乙醛溶液中滴入KMnO4溶液,可觀察到的現(xiàn)象是

。現(xiàn)已知檸檬酸醛的結構簡式為CH3-C(CH3)=CHCH2CH2C(CH3)=CHCHO,若要檢驗其中的碳碳雙鍵(提示:需先把醛基氧化),其方法是：溶液紫色褪去先加足量銀氨溶液把醛基氧化,再加KMnO4溶液,若褪色即含雙鍵當前46頁，總共74頁。寫出下列轉變的化學方程式：當前47頁，總共74頁。當前48頁，總共74頁。當前49頁，總共74頁。第3節(jié)醛和酮糖類有機合成的中轉站第三課時當前50頁，總共74頁。

從結構上看，糖類是指分子中有兩個或兩個以上羥基的醛或酮以及水解后可以生成多羥基醛或酮的有機化合物。糖類可分為單糖、二糖和多糖。三、糖類當前51頁，總共74頁。糖單糖多糖二糖葡萄糖、果糖蔗糖、麥芽糖淀粉纖維素當前52頁，總共74頁。注意：①通式Cn(H2O)m。未反映糖類的結構特點。②有些屬于糖類的物質不符合該通式。糖類中的氫原子和氧原子的個數(shù)比并不都是2∶1。如鼠李糖C6H12O5；又如脫氧核糖C5H10O4。③有些符合該通式的物質卻不屬于糖類，如甲醛CH2O、乙酸C2H4O2等。

當前53頁，總共74頁。單糖

單糖是不能水解為更小糖分子的糖類。葡萄糖和果糖是兩種重要的單糖，二者互為同分異構體，分子式為C6H12O6。葡萄糖和果糖的結構簡式分別為：當前54頁，總共74頁。CH2OHC＝OH－C－OHH－C－OHHO－C－HCH2OHCH－C－OHH－C－OHH－C－OHHO－C－HCH2OHHO葡萄糖果糖

葡萄糖分子中有一個醛基和五個羥基，是一種六碳醛糖。當前55頁，總共74頁。(1)葡萄糖分子中的羥基和醛基還可以相互作用，生成環(huán)狀半縮醛。葡萄糖分子由鏈式結構轉化為半縮醛結構的過程可表示為：在葡萄糖的水溶液中，存在著鏈式結構與半縮醛結構的平衡。當前56頁，總共74頁。葡萄糖的化學性質：根據(jù)分子結構，葡萄糖應具有醛和醇的性質。

a.銀鏡反應CH2OH(CHOH)4CHO+2[Ag(NH3)2]OH→CH2OH(CHOH)4COONH4+2Ag↓+3NH3+H2Ob.與新制的氫氧化銅反應CH2OH(CHOH)4CHO+2Cu(OH)2→CH2OH(CHOH)4COOH+Cu2O↓+2H2O

c.在人體內(nèi)的氧化C6H12O6+6O2→6CO2+6H2O+能量d.與H2發(fā)生加成反應:

e.與乙酸的酯化反應:

f.發(fā)酵發(fā)應：當前57頁，總共74頁。

果糖是自然界中甜度最大的單糖，是一種六碳酮糖。

核糖(C5H10O5)和脫氧核糖(C5H10O4)是單糖中兩種重要的五碳醛糖，其結構簡式分別為：H－C－OHH－C－OHH－C－OHCHOCH2OHH－C－HH－C－OHH－C－OHCHOCH2OH核糖2－脫氧核糖當前58頁，總共74頁。二糖

二糖又稱雙糖，一個二糖分子能水解成兩個單糖分子。常見的二糖有麥芽糖和蔗糖。它們的分子式均為C12H22O11,但麥芽糖分子中有醛基，具有還原性，蔗糖分子中沒有醛基。麥芽糖和蔗糖發(fā)生水解反應所得的產(chǎn)物不相同：C12H22O11＋H2OH+△2C6H12O6C12H22O11＋H2OH+△C6H12O6＋C6H12O6麥芽糖葡萄糖蔗糖葡萄糖果糖當前59頁，總共74頁。(2)蔗糖水解及有關實驗：

當前60頁，總共74頁。當前61頁，總共74頁。多糖

多糖是一個分子能水解成多個單糖分子的糖類。多糖廣泛存在于自然界中，常見的多糖有淀粉和纖維素，它們的分子都是由數(shù)目巨大的葡萄糖單元相互連接得到的，組成通式為(C6H10O5)n，是天然有機高分子化合物。它們在性質上與單糖、雙糖有很大的區(qū)別，沒有甜味且不溶于水。它們水解的最終產(chǎn)物相同，都是葡萄糖：(C6H10O5)n＋nH2OH+△nC6H12O6淀粉或纖維素葡萄糖當前62頁，總共74頁。淀粉1.存在：植物的種子或塊根中如:大米約80%;小麥約70%;馬鈴薯約有20％

當前63頁，總共74頁。淀粉的性質

1、遇碘變藍色

2、淀粉在催化劑（如酸）存在和加熱下可以逐步水解，生成一系列比淀粉分子小的化合物，最終生成還原性糖：葡萄糖。（C6H10O5)n+nH2OnC6H12O6

淀粉

葡萄糖催化劑當前64頁，總共74頁。淀粉麥芽糖葡萄糖酒精淀粉酶麥芽糖酶酒化酶C6H12O62C2H5OH+2CO2酒化酶(葡萄糖)淀粉的用途（1）淀粉是食物的重要成分，是人體的重要能源；（2）可用于制葡萄糖和酒精等；當前65頁，總共74頁。某學生設計了如下3個試驗方案，以檢驗淀粉