第3章 第3節(jié) 醛 酮 講義人教版高中化學(xué)選擇性必修3

#第三節(jié)醛酮體系構(gòu)建發(fā)展目標(biāo)體系構(gòu)建1.以乙醛為例，了解醛類的組成、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，理解醛的主要化學(xué)性質(zhì)及應(yīng)用，培養(yǎng)“微觀探析與變化觀念”的核心素養(yǎng)。2?知道酮的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、主要性質(zhì)及應(yīng)用，培養(yǎng)“宏觀辨識(shí)與社會(huì)責(zé)任”的核心素養(yǎng)。9「官能囲：T：—H-飽和~元樓通式:p|醛類「我表物:乙確要性應(yīng)：曲反應(yīng)與氧此歴應(yīng)o再能團(tuán)：C--I椽i優(yōu)表物;丙斛L主耍柱質(zhì)廠抑成反應(yīng)3.了解醛、酮在有機(jī)合成中的重要應(yīng)用，培養(yǎng)“科學(xué)態(tài)度和社會(huì)責(zé)任”的核心素養(yǎng)。課前自主學(xué)習(xí)必備知識(shí)◎自主預(yù)習(xí)鈕備“林二基礎(chǔ)知識(shí)填充二一、乙醛?醛的定義與通式⑴定義：由烴基(或氫原子)與醛基相連而構(gòu)成的化合物,其官能團(tuán)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)0II式為—「“，簡(jiǎn)寫為一CHO。(2)通式：飽和一元醛的通式為CHQ。微點(diǎn)撥:基的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為微點(diǎn)撥:基的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為一CHO,不能寫成一COH。乙醛的物理性質(zhì)與結(jié)構(gòu)(1)物理性質(zhì)

乙醛是無(wú)色、具有刺邀性氣味的液體，密度比水的小，沸點(diǎn)20.8°C,易揮發(fā)，易燃燒，能與水、乙醇等互溶。(2)(2)結(jié)構(gòu)：分子式為cho,結(jié)構(gòu)式為OH-CH——-C-—H,簡(jiǎn)寫為ch3cho,乙醛的核磁共振氫譜有2組峰，峰面積比為3：1。乙醛的化學(xué)性質(zhì)⑴加成反應(yīng)催化加氫又稱為還原反應(yīng)化學(xué)方程式為CH3CHO+H；催化劑網(wǎng)CH^HPH。②與HCN加成0Ha.a.化學(xué)方程式為b?反應(yīng)原理：fii,nt-i「門'醛基與極性分子加成時(shí)，基團(tuán)如何連接?〖提示〗〗極性分子中帶正電荷的原子或原子團(tuán)連接在醛基的氧原子上，帶負(fù)電荷的原子或原子團(tuán)連接在碳原子上。(2)氧化反應(yīng)與銀氨溶液的反應(yīng)方程式為CH3CHO+2〖AgflNH^〗OH-―^CH3COONH4+2Ag(+3阻+見0。與新制的Cu(OH)2反應(yīng)方程式為CH3CHO+2Cu(OH)2+NaOH-――^CH3COONa+Cu2O(+3^0。與O2的催化氧化反應(yīng)方程式為2CH.—C-H+0：虢化也2CH.—C—0H微點(diǎn)撥：①檢驗(yàn)一CHO可選用銀氨溶液或新制Cu（OH）2。②從氧化還的角度理解醇、醛、羧酸的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系為②從氧化還的角度理解醇、醛、羧酸的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系為醇虧才醛一竣馭二還原二、醛類甲一最簡(jiǎn)單的醛甲醛又叫蟻醛，是一種無(wú)色、有強(qiáng)烈刺激性氣味的氣味，易溶于水。其水溶液又稱福爾馬林，具有殺菌、防腐性能，可用于消毒和制作生物標(biāo)本。2?苯甲醛是最簡(jiǎn)單的芳香醛，俗稱苦查仁迪，是一種有苦查仁氣味的無(wú)色液體。苯甲醛是制造染料、香料及藥物的重要原料。微點(diǎn)撥：桂皮中含肉桂醛（門扛」心）；杏仁中含苯甲醛三、酮床基酮的概念和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)床基概念規(guī)呈與兩牛燒並m連的此呑礦札壷物|丙陷（CH—C—CHJ丙酮的性質(zhì)及應(yīng)用⑴性質(zhì)常溫下，丙酮是無(wú)色透明的液體，易揮發(fā)，能與水、乙醇等互溶。丙酮不能被銀氨溶液、新制的氫氧化銅等弱氧化劑氧化。在催化劑存在的條件下，丙酮催化加氫的化學(xué)方程式為CH.J0IICH.J0IIC-CH.+比催化劑00HICH.—CH—CH.JJ⑵應(yīng)用酮是重要的有機(jī)溶劑和化工原料。例如，丙酮可用作化學(xué)纖維、鋼瓶?jī)?chǔ)存乙炔等的溶劑，還用于生產(chǎn)有機(jī)玻璃、農(nóng)藥和涂料等。微點(diǎn)撥:可與醛可能為官能團(tuán)異構(gòu)，如丙醛與丙酮互為同分異構(gòu)體。微點(diǎn)撥:匚i預(yù)習(xí)效果驗(yàn)收二1.判斷正誤(對(duì)的在括號(hào)內(nèi)打“V”，錯(cuò)的在括號(hào)內(nèi)打“X”。)oIITOC\o"1-5"\h\z(D含有羰基()的化合物一定是醛類。()乙醛能發(fā)生銀鏡反應(yīng)是醛基決定的。()與新制Cu(OH)2反應(yīng)生成磚紅色沉淀的一定是醛類。()⑷醛與酮均可以加氫還原生成醇。()〖答案〗〗(1)X⑵V⑶X⑷V?下列物質(zhì)中不能發(fā)生銀鏡反應(yīng)的是()A.CHOELHCOOH0IIC.HCOOC^.D.CH.—C—CH.〖〖答案〗〗D?分別寫出丙醛與下列物質(zhì)反應(yīng)的化學(xué)方程式。(1)與銀氨溶液反應(yīng)與新制的氫氧化銅反應(yīng)。與氫氣反應(yīng)。與氰化氫反應(yīng)〖答案〗〗(1)CH3CH2CHO+2〖Ag(NH3)2〗OH—―*CH3CH2COONH4+2Ag|+3NH3+H2O⑵CHsCH^HO+2Cu(OH)2+NaOH——CH3CH2COONa+Cu2OI+3^O催化劑⑶CH3CH￡HO+h2――少ch3ch2ch2ohOH催化劑C4)CHqCH2CHO+HCW->CH,CH,CHCN重雄問題解基天鍵能力?核也突破f難成醛的主要性質(zhì)及醛基的檢驗(yàn)[實(shí)驗(yàn)探究]1乙醛的銀鏡反應(yīng)實(shí)驗(yàn)操作1T-i{fL.|7R—E2%-：o溶蔽a—乙匯1/>1]//1送-熱水1)何實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象向(a)中滴加氨水，現(xiàn)象為先出現(xiàn)白色沉淀后變澄清，水浴加熱一段時(shí)間后，試管內(nèi)壁出現(xiàn)一層光亮的銀鏡實(shí)驗(yàn)過(guò)程中有關(guān)方程式為人哋3+]^3.匹0===人20薊+何川03；AgOH+2NH3?H；O===〖Ag(NH3)2〗OH+2HP；CH^HO+ZHAgONH^dOH—^Ag(+5￡00阻+3阻+足0。2.乙醛與新制的Cu(OH)2反應(yīng)實(shí)驗(yàn)操作卜5%的CuSO,辭謹(jǐn)1n振現(xiàn)p10%科NaOH冬丿豁液t(IrA>)4)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象(a)中溶液出現(xiàn)藍(lán)色絮狀沉淀，滴入乙醛，加熱至沸騰后，(c)中溶液有磚紅色沉淀產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)過(guò)程中有關(guān)方程式為①2NaOH+CuSO4===Cu(OH]2/+7砂04；②C^CHO+ZgOHb+NaOH-—^CH3COONa+Cu2O(+3^0。核心突破1?醛類物質(zhì)的主要反應(yīng)張加氫還原反應(yīng)生成醇(1)加成反應(yīng)-—與極性分子(如HCN)加成廠銀鏡反應(yīng)f現(xiàn)象產(chǎn)生銀鏡(Ag)S—與新制Cu(011)?反應(yīng)，現(xiàn)象產(chǎn)生磚紅色沉淀⑵萬(wàn)—_§—與q在催化劑作用下生成竣酸1與酸性KMtiOj溶液打臭水反應(yīng)2?—CHO檢驗(yàn)應(yīng)注意的問題銀鏡反應(yīng)實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)試管要潔凈，否則單質(zhì)銀不易附著在試管內(nèi)壁上，會(huì)生成黑色的銀沉淀，而得不到光亮的銀鏡。洗滌試管時(shí)一般要先用熱的NaOH溶液洗，再用水洗。銀氨溶液必須現(xiàn)用現(xiàn)配，不可久置，否則會(huì)生成易爆物質(zhì)。配制銀氨溶液時(shí)，氨水、硝酸銀溶液都必須是稀溶液，且是將稀氨水逐滴加入稀硝酸銀溶液中(順序不能顛倒)，直到最初生成的沉淀恰好溶解為止，氨水不能過(guò)量，否則也會(huì)生成易爆物質(zhì)。銀鏡反應(yīng)的條件是水浴加熱，不能直接加熱，加熱時(shí)不可振蕩或搖動(dòng)試管，以防生成黑色的銀，而不能在試管內(nèi)壁形成光亮的銀鏡。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，試管內(nèi)壁附著的銀鏡，可用稀硝酸浸泡，待銀溶解后再用自來(lái)水、蒸餾水洗滌干凈。乙醛與新制Cu(OH)2反應(yīng)實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)所用Cu(OH)2懸濁液必須是新制備的。配制Cu(OH)2懸濁液時(shí)，必須保證NaOH溶液過(guò)量，即保證所得溶液呈堿性。用酒精燈直接加熱試管至溶液沸騰，才有明顯的磚紅色沉淀產(chǎn)生。加熱煮沸時(shí)間不能過(guò)久，否則會(huì)導(dǎo)致Cu(OH)2分解成CuO而出現(xiàn)黑色沉淀。對(duì)點(diǎn)訓(xùn)隊(duì)1.丙烯醛的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH2===CH-CHOo下列關(guān)于它的性質(zhì)的敘述中錯(cuò)

誤的是()A?能使溴水褪色，也能使酸性高錳酸鉀溶液褪色B?在一定條件下與H2充分反應(yīng)，生成1-丙醇C?能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，且反應(yīng)過(guò)程中表現(xiàn)出氧化性D.在一定條件下能被空氣中的氧氣氧化，故B正確；丙烯醛含C〖丙烯醛(CH^CH—CHO)分子中含碳碳雙鍵，能使溴水褪色，也能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，故A正確；碳碳雙鍵、—CHO均能與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)，丙烯醛在一定條件下與h2充分反應(yīng)生成，故B正確；丙烯醛含—CHO,能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，表現(xiàn)出還原性，故C錯(cuò)誤；一CHO在催化劑、加熱條件下能被空氣中的氧氣氧化，故D正確。2?某學(xué)生將2mL1mol?L-1的CuSO4溶液和4mL0.5mol-L-i的NaOH溶液混合，然后加入0.5mL40%的乙醛溶液，加熱到沸騰，未見磚紅色沉淀，失敗的主要原因是()A?乙醛的量太少B.硫酸銅的量太少C.NaOH的量太少D.加熱時(shí)間短C〖由題中數(shù)據(jù)可知CuSO4和NaOH的物質(zhì)的量之比為1：1表明CuSO4過(guò)量，堿不足；而醛與新制Cu(OH)2懸濁液反應(yīng)時(shí)堿必須過(guò)量。3?醛類因易被氧化為羧酸，而易使酸性KMnO4溶液或溴水褪色。向乙醛中滴加酸性KMnO4溶液，可觀察到的現(xiàn)象是現(xiàn)已知檸檬醛的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH^—c=chch2ch.c=CH-C—HCII:CHs若要檢驗(yàn)其中的碳碳雙鍵，能否直接加入酸性KMnO4溶液或溴水？為什么？

經(jīng)常使用的實(shí)驗(yàn)方法是什么？〖解析〗〗乙醛的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH3CHO,官能團(tuán)是醛基，向乙醛中滴加酸性高錳酸鉀溶液，乙醛被氧化，所以可觀察到酸性高錳酸鉀溶液褪色；檢驗(yàn)碳碳雙鍵的存在■常用方法是取少■待測(cè)物于試管中"向其中加入溴水或酸性高錳碳雙鍵的存在■常用方法是取少■待測(cè)物于試管中"向其中加入溴水或酸性高錳酸鉀溶液"若溴水或酸性高錳酸鉀溶液褪色"則該物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)中含有碳碳雙鍵。但檸檬醛的分子結(jié)構(gòu)中不僅含有碳碳雙鍵，還含有醛基，醛基具有還原性，也能使溴水或酸性高錳酸鉀溶液褪色，因此要檢驗(yàn)檸檬醛分子結(jié)構(gòu)中的碳碳雙鍵■必須把醛基轉(zhuǎn)變?yōu)椴痪哂羞€原性的基團(tuán)■方法是取少■檸檬醛與足■新制銀氨溶液混合，并■于熱水浴中加熱，充分反應(yīng)后，取少量上層清液■于另一試管中，并滴加溴水或酸性高錳酸鉀溶液.充分振蕩,若溴水或酸性高錳酸鉀溶液褪中，并滴加溴水或酸性高錳酸鉀溶液.充分振蕩,若溴水或酸性高錳酸鉀溶液褪色，則可證明檸檬醛分子結(jié)構(gòu)中含有碳碳雙鍵。性KMnO4溶液褪色，說(shuō)明檸檬醛分子中含有「一匚〖答案〗〗酸性KMnO4溶液紫色褪去不能直接加入酸性KMnO4溶液或溴水，因?yàn)槿┗?一CHO)也易被氧化，使酸性KMnO4溶液或溴水褪色應(yīng)先用銀氨溶液將醛基氧化成羧基，再滴加漠水或酸性KMnO4性KMnO4溶液褪色，說(shuō)明檸檬醛分子中含有「一匚思緋模型含醛基物質(zhì)中碳碳雙鍵或三鍵的檢驗(yàn)?zāi)Ｐ拖燃鱼y氨溶液或新制Cu(OH)2加熱f再用酸性KMnO4溶液或溴水檢驗(yàn)，確定。?的有關(guān)轉(zhuǎn)化應(yīng)用與定量計(jì)算?的有關(guān)轉(zhuǎn)化應(yīng)用與定量計(jì)算［問題探究:1設(shè)計(jì)以乙醇為原料，其他試劑自選，合成乙二酸的合成路線圖示，并注明試劑與條件。

CH.—CH.Id-IZCH?CILOIICH.—CH.Id-IZCH?CILOII看，CILNaOH釣水淒液、_*A二CII2oBr.BvBrCOOHHrHcIo『2HHc—o0：>COOII02.1mol乙醛與足量銀氨溶液反應(yīng)，理論上應(yīng)生成多少gAg?〖提示〗〗CH3CHO-2AgI1mol2mol故m(Ag)=2molX108g?mol-1=216g。核心突破常見有機(jī)物的衍變關(guān)系KCH=C：II+H，KCH=C：II+H，"K-ILOiRCiy：HX)HKCHOOOH還碗加H]還凰帥I)相關(guān)定量計(jì)算一元醛發(fā)生銀鏡反應(yīng)或與新制的Cu(OH)2懸濁液反應(yīng)時(shí)，量的關(guān)系如下:0Imol—C—H-2mol:Ag(NHJJOH-2molAg0]mol一C一H~2molCn(OH)、?1molCu^O甲醛發(fā)生氧化反應(yīng)時(shí)，可理解為;||:|氧化||;頓化H1J-CyH:-■I]—C-rOElHO—C—OH^COJ；L'所以，甲醛分子中相當(dāng)于有2個(gè)一CHO,當(dāng)與足量的銀氨溶液或新制的Cu(OH)2懸濁液作用時(shí)，可存在如下量的關(guān)系：1molHCHO?4mol〖Ag(NH3)2〗OH?4molAg1molHCHO?4molCu(OH)2?2molCu2O

⑶二元醛1mol二元醛?4mol〖AgNH^〗OH?4molAg1mol二元醛?4molCu(OH)2?2molCu2O典側(cè)導(dǎo)航兩種飽和一元脂肪醛的混合物，其平均相對(duì)分子質(zhì)量為51。取4.08g混合物與足量銀氨溶液共熱，生成銀21.6g。試通過(guò)計(jì)算判斷這兩種醛是什么醛，并求它們各自的物質(zhì)的量。〖解析〗〗混合醛的物質(zhì)的量=一=0.08mol，生成銀的物質(zhì)的51g?mol-1量二21.6g=0.2mol>0.08molX2,由此可知：混合物中必含有甲醛。設(shè)甲108g?mol-1的物質(zhì)的量為x，另一種醛A的物質(zhì)的量為y，則有：4x+2y=0.2molx+y=0.08molx=0.02moly=0.06mol4.08g-30gx=0.02moly=0.06mol0.06mol根據(jù)題意，A應(yīng)符合通式Ch,OnVn故120.06mol根據(jù)題意，A應(yīng)符合通式Ch,OnVn故12n+2n+16=58,n=3,所以A為丙I綜上可知，這兩種醛是甲醛和丙醛，物質(zhì)的量分別是0.02mol和0.06mol。〖答案〗〗這兩種醛是甲醛和丙醛，物質(zhì)的量分別是0.02mol和0.06mol。題后反思」mol有機(jī)物與足量銀氨溶液反應(yīng)時(shí)，若生成Ag的物質(zhì)的量大于2mol,則說(shuō)明有機(jī)物中含甲醛或多元醛。對(duì)點(diǎn)訓(xùn)鑰1?科學(xué)家研制出多種新型殺蟲劑代替DDT,化合物A是其中的一種，其結(jié)構(gòu)如下。下列關(guān)于A的說(shuō)法中正確的是()

B.C.A.與FeCl3B.C.A.1molA最多可以與2molCu(OH)2反應(yīng)D.1molA最多與1molH2發(fā)生加成反應(yīng)K由結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可確定A的分子式為C15H2O3，A項(xiàng)正確；分子中不含酚羥基，不能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)1mol—CHO能與2molCu(OH)2反應(yīng)，可知1molA最多能與4molCu(OH)2反應(yīng)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；醛基、碳碳雙鍵均能與H2發(fā)生加成反應(yīng)，即1molA最多能與3molH2發(fā)生加成反應(yīng)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。2.已知：喘乙卩邈監(jiān)「，其中甲、乙、丁均能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，則甲為()A?甲醇B.甲醛C?甲酸D.乙醛W既能氧化成酸又能還原成醇可推知為醛類，甲、乙、丁均能發(fā)生銀鏡反應(yīng)推知甲只能為甲醛；B正確。八LCHTH03?按如圖所示路線合成結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為汎丿|的物質(zhì)，該物質(zhì)是CH,一種香料。已知HBr+CHi—CH-=Cir—④抑晰叫IIBrCHOIBr過(guò)舗化物CEL—CHj—CH?Br①CR1②比週A③一鞋化刑—"MIa'已知HBr+CHi—CH-=Cir—④抑晰叫IIBrCHOIBr過(guò)舗化物CEL—CHj—CH?Br請(qǐng)根據(jù)上述路線，回答下列問題：(1)A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可能為、。⑵反應(yīng)③的反應(yīng)類型為；反應(yīng)⑤的條件是〖解析〗〗反應(yīng)④的化學(xué)方程式為(有機(jī)物寫結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式，并注明反應(yīng)條件):〖解析〗〗根據(jù)“光照、偽”反應(yīng)條件，應(yīng)是烷烴基上氫原子的氯代產(chǎn)物，其一氯代物有兩種；B與HBr加成，可知B為烯烴，C為溴代烴；根據(jù)最終產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)可以確定,D為CH’OH乂為Q^H-CH2Br,CH、'CH.b為Qr廠耳.*Cl〖答案〗〗(1)Q-C-CH.fyCH-CH;Cl2CH；、CH：消去反應(yīng)氫氧化鈉水溶液、加熱3A——CH2HC--3A——CH2HC--3+HBr過(guò)氧化物?辰融如誼考查馭基達(dá)標(biāo)◎隨堂檢測(cè)卷建鏈衛(wèi)咼暑1下列關(guān)于醛的說(shuō)法正確的是()A?甲醛是甲基跟醛基相連而構(gòu)成的醛B?醛的官能團(tuán)是一COHC?飽和一元脂肪醛的分子式符合CnHnO("M1)D?甲醛、乙醛、丙醛均有同分異構(gòu)體R甲醛是H與一CHO相連構(gòu)成的化合物；醛的官能團(tuán)是一CHO；甲醛、

乙醛不存在同分異構(gòu)體，而丙醛和丙酮互為同分異構(gòu)體。?有機(jī)物甲可被氧化成羧酸，也可被還原成醇。由甲生成的羧酸與醇在一定條件下反應(yīng)可以生成化合物乙，其分子式為C2H4O2。下列說(shuō)法正確的是（）A?甲分子中H的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%B.甲和由甲生成的羧酸與醇均可溶于水C?甲在常溫常壓下為無(wú)色液體D.分子式為C4H8O2的有機(jī)物一定與乙互為同系物B〖有機(jī)物甲可被氧化成羧酸"也可被還原成醇"則有機(jī)物甲中含有醛基，由甲生成的羧酸與醇在一定條件下反應(yīng)可以生成酯，乙的分子式為c2h4o2，則乙為HCOOCH3乙為HCOOCH3，甲為HCHO,HCHO分子中H的質(zhì)■分212+2+16甲'醇X100%~6?7%,A項(xiàng)錯(cuò)誤；由甲生成的羧酸和醇分別為甲酸、甲醇，甲醛、甲均可溶于水,B項(xiàng)正確；甲醛在常溫常壓下為無(wú)色氣體，C項(xiàng)錯(cuò)誤；分甲'醇子式為c4h8o2的有機(jī)物可能為羧酸或酯等，而乙為甲酸甲酯，所以二者不一定互為同系物，D項(xiàng)錯(cuò)誤。?下列有關(guān)醛的判斷正確的是（）A?用溴水檢驗(yàn)CH2===CH—CHO中是否含有碳碳雙鍵B?C?1molHCHO發(fā)生銀鏡反應(yīng)最多生成B?C?對(duì)甲基苯甲醛（門-_）使高錳酸鉀酸性溶液褪色，說(shuō)明它含醛基D.D.能發(fā)生銀鏡反應(yīng)的有機(jī)物不一定是醛類R分析多官能團(tuán)物質(zhì)的性質(zhì)時(shí)要考慮官能團(tuán)之間的干擾，如碳碳雙鍵、醛基均可使溴水褪色，苯的同系物、碳碳雙鍵、醛基等均可使酸性KMnO4溶液褪色，故A、C均錯(cuò)誤；1個(gè)HCHO分子中相當(dāng)于含有2個(gè)醛基，1molHCHO發(fā)生銀鏡反應(yīng)最多生成4molAg,B項(xiàng)錯(cuò)誤；能發(fā)生銀鏡反應(yīng)的有機(jī)物只能說(shuō)明

含有“一CHO”，但不一定是醛類，D項(xiàng)正確?！紿CCKCH—(JHCH4?1m