高二化学选修5第3章第二节醛.ppt

第二节 醛 高二化学选修5 第三章烃的含氧衍生物 醛类 物质还 有哪些？它们具有哪些性质呢？ 1了解乙醛的组成、结构特点和主要化学性 质。 2了解丙酮的结构、主要化学性质和用途。 3了解醛、酮在结构上的区别及醛基的检 验。 4了解醇、醛(或酮)之间的相互转化。 5了解甲醛对环 境和健康可能产生的影响， 关注有机化合物的安全使用问题 。 一、醛类 2常见的醛 甲醛(蚁醛 )乙醛 分子式CH2OC2H4O 结构简式 物 理 性 质 颜色无色无色 气味 状态 溶解 性 易溶于水，35% 40%的甲醛 水溶液又称福 尔马林 能跟水、乙醇 等互溶 HCHOCH3CHO 有刺激性气味 有刺激性气味 气体 液体 一、乙醛的分子结构 结构式： 分子式： 结构简式： C C2 2H H4 4O O H O H O HCCHHCCH H H O O CHCH 3 3 CH CH 或或 CHCH 3 3 CHOCHO O H 官能团团：CHO 或CH 或CO 不能写成COH 或CHO 探究： 请请同学们们从醛醛基的结结构来预测预测 一下乙醛醛分 子的化学键键可能的断裂方式，从而可能发发生 那些反应应？你怎样样来证证明其化学键键的断裂 H3CCH O 不不饱饱饱饱和和 三、化学性质质 1、加成反应应 催化剂剂 CH3CH2OH 板 书书 H3CCH O +H2 注意：C=O和CC双键键不同的是，通常情况下， C=O不能和HX、X2、H2O发发生加成反应应 C=O键键断裂 通常CO双键键加成：H2、HCN CC双键键加成：H2、X2、HX、H2O 有机反应中的氧化反应和还原反应 我们应该怎样判断呢? 2CH3CH2OH+O2 Cu 2CH3CHO+2H2O 氧化反应: 有机物分子中加入 氧原子或 失去氢原子的反应 还原反应: 有机物分子中加入氢原子或 失去氧原子的反应 Ni CH3CHO+H2CH3CH2OH +2H 2H+O 2、乙醛的氧化反应 a a 催化氧催化氧 化化 工业制乙酸工业制乙酸 O O 2CH2CH 3 3 CH CH + O+ O 2 2 2CH 2CH 3 3 COOHCOOH 催化剂催化剂 2CH2CH 3 3 CHO + 5OCHO + 5O 2 2 4CO 4CO 2 2 + 4H + 4H 2 2O O 点燃点燃 b b 燃燃 烧烧 c c 被弱氧化剂氧被弱氧化剂氧 化化 I I 银镜反应银镜反应 制银氨溶液：制银氨溶液： AgNOAgNO 3 3 + NH + NH 3 3 HH 2 2 O = O = AgOHAgOH+ NH+ NH 4 4 NONO 3 3 AgOHAgOH + 2NH + 2NH 3 3 HH 2 2 O = O = Ag(NHAg(NH 3 3) )2 2 OHOH + 2H + 2H 2 2O O I I 银镜反应银镜反应 CHCH 3 3 CHO + 2Ag(NHCHO + 2Ag(NH 3 3) )2 2 OH CHOH CH 3 3 COONHCOONH 4 4 + + 3NH3NH 3 3 + + 2Ag2Ag+ H+ H 2 2O O 银镜反应：银镜反应： （氢氧化二氨合银） 银镜 用于检验和鉴定CHO的存在 现象：现象： 试管内有试管内有银镜银镜产生产生 注意：注意： 1 1、试管内壁必须洁净， 60水浴加热；水浴加热； 2 2、必须是稀的必须是稀的AgNOAgNO 3 3 、NHNH 3 3 HH 2 2 O O 溶液溶液； 3 3、银镜反应要求在碱性环境下进行，但氨水不应 过量太多 ，加入的加入的NHNH 3 3 HH 2 2 O O 要要适量；适量； 4 4、银氨溶液要现配现用，银镜生成过程不能动；银氨溶液要现配现用，银镜生成过程不能动； 5 5、乙醛用量不可太多，实验后，银镜用HNO3浸泡， 再用水洗。 6、1molCHO被氧化，就应有2molAg被还原 用稀HNO3清洗试管内壁的银镜 CHCH 3 3 CHO + 2CHO + 2Cu(OH)Cu(OH) 2 2 CH CH 3 3 COOH + COOH + CuCu 2 2 O O + + 2H2H 2 2O O 现象：现象： 试管内有砖试管内有砖红色沉淀红色沉淀产生产生 和新制和新制Cu(OH)Cu(OH) 2 2 反应反应 CuSOCuSO 4 4 + 2NaOH = + 2NaOH = Cu(OH)Cu(OH) 2 2 + Na + Na 2 2 SOSO 4 4 注意：a 氢氧化铜必须新制；b 直接加热 氢氧化铜的制备： 乙醛的氧化 C、此反应应必须须在NaOH过过量碱性碱性条件下才发发生。 用于检验和鉴定CHO的存在 以上两个反应应： 1、可用于鉴鉴定CHO的存在。 2、均在碱性环环境中进进行。 3、CHO与Ag(NH3)2OH或 Cu(OH)2均 以物质质的量比1:2反应应。 I I 银镜反应银镜反应 和新制和新制Cu(OH)Cu(OH) 2 2 反应反应 都可以检验醛 基存在。 能 乙醛能否使溴水或酸性KMnO4 溶液褪色？ 乙醛乙醛 还原还原( (加加 H H) ) 乙醇乙醇 氧化氧化( (失失 H H) ) 氧化氧化( (加加 OO) ) 乙酸乙酸 *分别写出以上三个转化反应的方程式。 乙醛性质的小节： 1、加成反应醛+H2 醇 2、氧化反应 a 燃烧 b 催化氧化 c 被弱氧化剂氧化 （银氨溶液、新制的Cu(OH)2） 乙酸 d 使酸性高锰酸钾溶液、溴水褪色 醛基与醛的关系以及醛基的性质与检验 1醛基与醛的关系 (1)醛基为醛类 有机物的官能团，因此醛中一 定含醛基，而含醛基的物质不一定是醛。 (2)含醛基的物质主要有：醛类 ；甲酸； 甲酸盐；甲酸某酯；某些糖类，如葡 萄糖、麦芽糖等；其他含醛基的多官能团 有机物。 2醛基的性质与检验 (1)性质 醛基可被氧化剂氧化为羧 基，也可被H2还 原为醇羟基，因此既有还原性，也具有氧 化性，可用图示表示如下： (2)检验 能和银氨溶液发生银镜 反应 实验 中注意事项： a试管内壁(玻璃)要光滑洁净 ； b银氨溶液要现用现配； c银氨溶液的制备、乙醛的用量要符合实验 说明中的规定； d混合溶液的温度不能太高，受热要均匀， 以水浴加热为 宜； e在加热过 程中，试管不能振荡。 与新制Cu(OH)2反应产 生红色沉淀 实验 中注意事项： aCu(OH)2要新制； b制备Cu(OH)2是在NaOH溶液中滴加少量 CuSO4溶液，应保持碱过量； c反应条件必须是加热煮沸。 1下列关于醛的说法中正确的是( ) A所有醛中都含醛基和烃基 B所有醛都会使溴水和酸性KMnO4溶液褪色 ，并能发生银镜 反应 C一元醛的分子式符合CnH2nO的通式 D醛的官能团是OH 练习 解析： 本题主要考查醛类的通性。甲醛中没 有烃基，A错误。CnH2nO是饱和一元脂肪醛的 通式，故C错。醛基的写法为CHO，故D错 误。说法正确的选B。 答案： B 1氧化反应 (1)银镜 反应 实验 操 作 实验现 象 向(a)中滴加氨水，现象为： ，水浴加热一段时间 后，试管 内壁出现一层 先出现现白色沉淀后变变澄清 光亮的银镜银镜 二、乙醛的化学性质 有关 方 程 式 (2)与新制Cu(OH)2的反应 实验 操 作 实验 现 象 (a)中溶液出现 ， 滴入乙醛，加热至沸腾后，(c)中溶 液有 产生 蓝蓝色絮状沉淀 红红色沉淀 有关 方 程 式 (3)催化氧化 乙醛在有催化剂并加热的条件下，能被氧气 氧化为乙酸，反应的化学方程式为： (4)燃烧反应方程式： 2CH3CHO5O2点燃,4CO24H2O 2加成反应 乙醛蒸气和H2的混合气体通过热 的镍催化剂 ，生成加成反应的化学方程式为： 能使溴和酸性KMnO4溶液褪色的有机物 试剂 官能团 Br2的CCl4溶液 酸性KMnO4 溶液 烯烃能否褪 色 原因加成反应氧化反应 炔烃能否褪 色 原因加成反应氧化反应 苯的 同系 物 能否褪 色 原因氧化反应 试剂 官能团 Br2的 CCl4溶 液 酸性 KMnO4 溶液 醇 能否褪色 原因氧化反应 酚 能否褪色 原因 取代反 应 氧化反应 醛 能否褪色 原因 氧化反 应 氧化反应 2(1)1,2 二溴乙烷在NaOH水溶液中会发生水 解，请写出水解产物与乙酸发生反应的化学 方程式。 (2)某学生用2 mL 1 mol/L的CuSO4溶液和4 mL 0.5 mol/L的NaOH溶液混合，然后加入0.5 mL浓度为4%的B溶液，加热煮沸，未见到应 有的现象，主要原因可能是什么？ 1酮的结构 酮是由 与 相连的化合物，可表示为 羰羰基烃烃基 知识点三 酮类 2丙酮 (1)结构 丙酮是最简单 的酮类 ，结构简式为 (2)物理性质 常温下，丙酮是无色透明的液体，易挥发 ， 具有令人愉快的气味，能与水、乙醇等混溶。 (3)化学性质 丙酮不能被等弱氧化剂 氧化，但能催化加氢生成。 银银氨溶液、新制氢氢氧化铜铜 2 丙醇 3分子式为C4H10O的醇能被氧化，但氧化产 物不是醛，则该 醇的结构简式是( ) AC(CH3)3OH B CH3CH2CH(OH)CH3 CCH3CH2CH2CH2OH D CH3CH(CH3)CH2OH 解析： 醇类被氧化需要连接羟基的碳上有氢 原子。当2个或2个以上氢时能氧化成醛类，有 1个氢时氧化成酮类。满足条件的是B，氧化 产物为丁酮。 答案： B 例1(2011南京高二调研)两种饱和一元脂肪醛 的混合物，其平均相对分子质量为51。取 4.08 g混合物与足量银氨溶液共热，生成银 21.6 g。试通过计 算判断这两种醛是什么醛 ，并求它们各自的物质的量。 考查点1 醛的银镜反应 根据题意，醛A应符合通式CnH2nO：12n2n 1658， n3，所以A为丙醛。 综上可知，这两种醛是甲醛和丙醛，物质的量 分别是0.02 mol和0.06 mol。 答案： 甲醛和丙醛，物质的量分别为 0.02 mol和0.06 mol 关于醛的银镜 反应以及与新制Cu(OH)2悬 浊液的反应的定量计算 1一元醛发 生银镜 反应或与新制Cu(OH)2 悬浊 液反应时 ，量的关系如下： 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，可存在如下量的关系：1 mol HCHO4 mol Ag 1 mol HCHO4 mol Cu(OH)22 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 有如下量的关系： 1 mol 二元醛4 mol Ag 1 mol 二元醛4 mol Cu(OH)22 mol Cu2O 13 g某醛跟足量的银氨溶液反应，结果 析出43.2 g银，则该醛 是( ) A甲醛 B乙醛 C丙醛 D丁醛 答案： A 例2(2011焦作高二检测 )已知柠檬醛的结构 简式为： 考查点2 醛的性 质 A它可使酸性KMnO4溶液褪色 B它可以与溴发生加成反应 C它可以发生银镜 反应 D它被催化加氢后最终产 物的化学式为 C10H20O 柠檬醛的分子结构中有碳碳双键和醛基，无论 哪一种官能团都能使酸性高锰酸钾溶液褪色， A正确；碳碳双键可与溴发生加成反应，B正 确；醛基在一定条件下可以发生银镜反应，C 正确；柠檬醛与氢气完全加成后分子式应为 C10H22O，D不正确。 答案： D (1)柠檬醛中含有醛基和碳碳双键，因此有醛 和烯烃 的双重性质。 (2)若要检验柠 檬醛中含有的官能团，则需要 先检验醛 基，醛基破坏后，再检验 碳碳双键 。 (3)柠檬醛中的醛基和碳碳双键都能和氢气发 生加成反应。 A在加热和催化剂作用下，能被氢气还原 B能被高锰酸钾酸性溶液氧化 C在一定条件下能与溴水发生取代反应 D能与氢溴酸发生加成反应 答案： C 例3(2011上海浦东质检 )若有A、B、C三 种烃的衍生物，相互转化关系如下： 考查点3 醇、醛和酸的转化 C跟石灰石反应产 生使澄清石灰水变浑浊 的 气体。 (1)A、B、C中所含官能团的名称是_ 、_、_。 (2)书写下列反应的化学方程式 AB的化学方程式为： _。 BC的化学方程式为： _。 BA的化学方程式为： _。 (3)上述A、B、C、D四种物质还 原性最强的 是_(填名称)。 由题干信息C跟石灰石反应可放出CO2知C中 有羧基，再根据A、B、C三者的相互转化关系 ，推断B中含醛基，A中含羟基，根据A转化成 D所需的反应条件推知D为烯烃，D与溴水发 生加成反应生成1,2 二溴乙烷，所以D为乙烯， A为乙醇，B为乙醛，C为乙酸。四者中只有醛 能被弱氧化剂氧化，所以醛的还原性最强。 3某有机物的化学式为C5H10O，它能发生 银镜 反应和加成反应。若将其跟H2加成，则 所得产物的结构简式可能是(双选)( ) A(CH3CH2)2CHOH B (CH3)3CCH2OH CCH3CH2C(CH3)2OH D CH3(CH2)3CH2OH 解析： 根据题意可知此有机物为醛类。解答 此类题目有两种思路，其一，写出醛可能有的 同分异构体，再根据醛与氢气加成反应的原理 ，只要醇分子中含CH2OH，即符合题意。 其二，采用逆向思维的方法，根据醇能氧化成 醛的条件醇分子中必须含有CH2OH， 立即就可解答此题。醛的可能的同分异构体为 CH3CH2CH2CH2CHO、(CH3)2CHCH2CHO、 CH3CH2CH(CH3)CHO、(CH3)3CCHO使醛基 变成CH2OH。据醇能氧化成醛的条件：醇 分子中必须有CH2OH，可知答案为B、D。 答案： BD 知识网络 1下列反应中属于有机物发生还原反应的是 ( ) A乙醛发 生银镜 反应 B新制Cu(OH)2与乙醛反应 C乙醛加氢制乙醇 D乙醛制乙酸 解析： 有机物的加氢或去氧的反应属还原反 应。选项A、B、D均为有机物的氧化反应，仅 有选项C是有机物的还原反应。 答案： C 对点练习 2下列说法中，正确的是( ) A乙醛分子中的所有原子都在同一平面上 B凡是能发生银镜 反应的有机物都是醛 C醛类 既能被氧化为羧 基，又能被还原为 醇 D完全燃烧等物质的量的乙醛和乙醇，消耗 氧气的质量相等 解析： CH3中四个原子不共面，凡是能发 生银镜反应的有机物都含醛基，完全燃烧1 mol乙醛，乙醇耗氧分别为2.5 mol、3 mol。 答案： C 3某饱和一元醛发 生银镜 反应时 ，生成 21.6 g银，将等质量的醛完全燃烧，生成CO2 的体积为 13.44 L(标准状况)，则该醛 是( ) A丙醛 B丁醛 C己醛 D3 甲基丁醛 解析： 根据反应关系式：CnH2nO