乙醛、醛类知识精讲 人教版.doc

乙醛、醛类知识精讲一. 本周教学内容 乙醛、醛类二. 重点、难点1. 了解醛的定义、分子结构的特点，饱和一元醛的通式。2. 掌握乙醛的结构式、主要性质和用途。3. 了解甲醛的其他性质。4. 了解甲醛与苯酚的缩聚反应。三. 具体内容（一）醛：由烃基（r）跟醛基相连而构成的化合物。可用通式：rcho表示。说明： 概念中的烃基r包括所有的烃基，如环烃基、苯基、链烃基等，还可指h原子。如：（苯甲醛最简单的芳香醛）、hcho（甲醛所有醛中最简单的醛）都属于醛。 醛基一般可写成或cho，不可写成coh。 醛基失去h原子后的基团：叫羰基。与直接相连的两个原子都是烃基时（），这样的化合物称为酮。（二）乙醛1. 结构：分子式：c2h4o，结构简式：（或ch3cho）2. 物理性质：乙醛是无色、具有刺激性气味的液体，密度比水小，沸点较低（20.8）。乙醛易挥发，易燃烧，能跟水、乙醇、氯仿等互溶。说明：由于乙醛能与水互溶，故乙醛不能从卤素的水溶液中把卤素单质萃取出来。3. 化学性质（1）加成反应： 说明：腈化物（rcn）在酸性条件下易水解：，因而上面反应的产物在酸性条件下可水解生成乳酸（）。这是在有机物中增加1个c原子时常用的一种方法。 ch3cho+h2ch3ch2oh说明： 该反应表明ch3ch2oh和ch3cho在一定条件下可相互转化。但上面的反应与乙醇的催化氧化反应并不是互为可逆反应。同时ch3cho中的c=o与烯烃中的c=c的性质不完全相同：c=o与卤素（x2）一般难以发生加成反应，而c=c很容易与x2发生加成反应。 上述反应里，h2中h元素的化合价升高，作还原剂，将乙醛还原成乙醇。对于有机反应，可根据反应中有机物得失h、o原子来判断有机物的氧化、还原反应。若反应中有机物得到h原子或失去o原子，则有机物被还原，发生还原反应；若反应中有机物得到o原子或失去h原子，则有机物被氧化，发生氧化反应。（2）氧化反应a. 2ch3cho+o2 2ch3coohb. 银镜反应 离子方程式：应用： 检验醛基的存在和数目 制镜或保温瓶胆说明： 制银氨溶液时，应先加agno3，后加nh3h2o，且nh3h2o不能过量，滴加顺序不能反调。 对于agno3溶液和nh3h2o溶液，不用其它试剂，可通过相互滴加的方法进行鉴别。 该反应中一般用水浴加热，不用酒精灯直接加热，试管要洗干净，否则不容易得到光亮的银镜。 水浴加热过程中，不能振荡试管，否则得不到光亮的银镜。 银氨溶液要现配现用，不能久置。反应后的溶液要及时处理掉，也不能久置。 反应后的试管不用nh3h2o洗涤，一般用稀hno3洗涤，而不用浓hno3洗涤。因为ag+2hno3（浓）=agno3+no2+h2o，3ag+4hno3（稀）=3agno3+no+2h2o，可见溶解等量的银，用稀hno3时耗酸少，且产生的气体污染物少。 反应需在碱性条件下进行。若为酸性条件时：因而在银氨溶液中加入hcl时，会有白色的agcl难溶物生成。c. 与新制的反应。cu2+2oh= 应用： 检验醛基的存在及数目 医疗上可应用该反应原理检验糖尿病说明： 该反应中的naoh必须过量，即在碱性条件下进行。 可用酒精灯加热至混合液沸腾，不必用水浴加热。 需现用现配，不能用久置的悬浊液。d. 可被kmno4、br2水等溶液氧化。4. 用途乙醛在工业上主要被用于制取乙酸、丁醇、乙酸乙酯等，是有机合成的重要原料。小结：乙醛有氧化性和还原性，以还原性为主。（三）醛类2. 饱和一元醛：相当于烷烃中一个h原子被一个醛基（cho）取代后的产物。通式可表示为：cnh2n+1cho或cnh2no。（1）命名只要了解即可。 选取含cho在内的最长碳链作主链，按主链上c原子数称为某醛。 定碳位：把cho上的c原子定为1位。 命名：如；5甲基4乙基己醛（2）同分异构体饱和一元醛cnh2n+1cho的醛类异构体数目由烷基cnh2n+1的异构体数目决定，两者是相等的。如己知丁基c4h9有4种异构体，则c5h10o有4种醛类异构体。说明： 同c原子数的饱和一元醇比饱和一元醛的同类异构体数目多（含一个c原子、两个c原子的例外） 含多个碳原子的饱和一元醛与同c原子数的饱和酮之间也互为同分异构体关系，如ch3ch2cho与间即属同分异构体，这是官能团间异构引起的。（3）化学性质与ch3cho相似。 与h2、hcn加成：rcho+h2rch2oh rcho+hcn 氧化反应：（a）2rcho+o22rcooh （b）（c）（d）可被kmno4、br2水等试剂氧化说明：酮（）不能被银氨溶液、新制的悬浊液氧化，但可与h2，hcn等发生加成反应。3. 甲醛ch2o（1）结构式：。可见：1个甲醛分子中相当于含两个醛基，具有二元醛的一些性质，但其组成符合饱和一元醛的通式。（2）物理性质：甲醛也叫蚁醛，是一种无色有刺激性气味的气体，易溶于水，35%40%的甲醛水溶液称为福尔马林（可见福尔马林为混合物）（3）化学性质与ch3cho相似 加成反应：hcho+h2ch3oh hcho+hcn 氧化反应：a. 2hcho+o22hcooh说明：由于产物甲酸（）的结构中仍含有醛基，因此甲酸还可被进一步催化氧化为（即h2co3）最后分解为co2和h2o。b. 说明：由于产物甲酸铵（）中也含醛基，因此hcoonh4可进一步被银氨溶液氧化为co2和nh3。故1molhcho与过量的银氨溶液反应时，可得4mol ag。c. 说明：产物甲酸中（hcooh）含有醛基（cho），因此过量时，hcho最终被氧化为co2和h2o，产物cu2o和hcho的物质的量之比不再是1:1，而是2:1。（3）缩聚反应小分子单体间相互反应生成高分子化合物，同时还生成其它小分子的化合物的反应。（4）用途甲醛是重要的有机合成原料，在工业上主要用于制酚醛树脂等许多有机化合物。在农业上，甲醛可作农药，用于制缓效肥料等；甲醛的水溶液具有杀菌防腐性能，可用于浸制生物标本等。【典型例题】例1 使用哪种试剂，可鉴别在不同试剂瓶内的己烯、甲苯和丙醛（ ）a. 银氨溶液和酸性kmno4的溶液 b. kmno4溶液和br2的ccl4溶液c. fecl3溶液和银氨溶液 d. 银氨溶液和br2的ccl4溶液答案：d解析：纵观题给选项，总共涉及了四种试剂：银氨溶液只能检验出丙醛；酸性kmno4溶液均可与题干中的三种试剂反应而褪色；溴的ccl4溶液遇己烯可发生加成反应而褪色，可检验出己烯，fecl3溶液与三种待检物质均不反应。由此可知：凡含kmno4或fecl3的试剂组均不能鉴别出三种待测物质，故应排除a、b、c三个选项。例2 某3g 饱和一元醛和足量的银氨溶液反应，结果生成了43.2g ag，则该醛为（ ）a. 甲醛 b. 乙醛 c. 丙醛 d. 丁醛答案：a解析：饱和一元醛发生银镜反应一般有如下关系：rcho2ag，现知n（ag）=，则n（cho）=，因此该醛的摩尔质量为15g/mol。由于不存在分子量为15的醛，到这儿此题似乎走进死胡同。但细想起来，甲醛的分子中可视为含2个-cho，当hcho与与足量的银氨溶液反应时关系式为hcho4ag。即0.1mol（3g）hcho可得0.4mol（43.2g）ag。例3 有机物甲能发生银镜反应，甲催化加h2还原成有机物乙，1mol乙跟足量的金属na反应放出标准状况下h2 22.4l，根据此推断乙一定不是（ ）a. hoch2ch2oh b. c. d. ch3ch2oh答案：cd解析：甲能发生银镜反应说明其分子结构中含有-cho，经催化加h2后得乙，则表示乙的分子结构中至少有一个ch2oh结构单元，对据1mol乙能与na反应得1mol h2，表明乙为二元醇。例4 由乙炔、苯、乙醛组成的混合物，经测定其中碳的质量分数为72%，则氧的质量分数为 。答案：见解析。解析：对于几种物质组成的混合物，已知其中一种元素的含量。求其它元素的含量时，常常可根据这些物质的化学式，将其改写成含有相同组成比的某化学式，再结合其组成关系来确定其它元素的含量。该题中，可将乙醛分子改写成：c2h4oc2h2h2o。由于乙炔、苯的分子式分别为c2h2、c6h6，因此该混合物的平均组成可表示：（ch）xh2o。假设混合物质量为100g，则m（c）=100g72%=72g，m（ch）=72，所以m(h2o)=22g故m（o）=22g。因此混合中氧的质量分数为w（o）=19.6%例5 已知丁基共有四种，不必试写，立即可断定分子式为c5h10o的醛应有（ ）a. 3种 b. 4种 c. 5种 d. 6种解析：由于cho基只能连在碳链末端，所以分子式为c5h10o的醛的异构体由-c4h9（即丁基）的种类确定。试题中已经说明了丁基共四种，则该醛的异构体也只能是四种。答案：b。点评：本题重点考查醛的结构和思维能力。醛的分子式已告诉：c5h10o可写成c4h9cho，只要对醛的结构熟练掌握，就应该十分清楚cho只能连在链端，所以醛的异构体（不含异类异构）只来源于烃基的碳链异构，不存在-cho因位置不同而产生的异构体，丁基（c4h9）的异构体数目已告诉，那么戊醛的异构体数目就知道了。可见平时的功底扎实，考时就能答得快、准。另必须注意学习有机物时一定要从结构上入手，首先要把结构搞清楚。例6 某学生做乙醛还原新制的实验，取1mol/l的cuso4溶液2ml于试管中，加入0.4mol/l的naoh溶液4ml，再加入0.5ml 40%的乙醛溶液，后加热至沸腾，无红色沉淀，实验失败的原因是（ ）a. 氢氧化钠不够量 b. cuso4不够量c. 乙醛溶液太少 d. 加热时间不够答案：a解析：醛的溶液与新制反应，新制的浊液必须呈碱性，即naoh要过量。这是反应所要求的，然后加热煮沸才会有预期的实验现象。 点评：要认真阅读教材，这是学好基础知识的最起码的条件。对隐含的反应条件要挖掘清楚。实验涉及的知识点多而杂，要认真思考，搞清原理，总结规律，理成条理。例7 饱和一元醛和酮的混合物每摩重58g。此混合物发生银镜反应，最多可析出86.4g银，则原混合物中的醛是（ ）a. 乙醛 b. 丙醛 c. 丁醛 d. 异丁醛答案：b解析：酮的通式为cnh2no，不发生银镜反应。设饱和一元醛的分子式为cmh2mo，酮的分子式为cnh2no，。因为cmh2mo2ag所以ncmh2mo=0.4mol，ncnh2no=0.6mol 2m+3n=15，只有n=3，m=3符合要求。因为酮中最简单的为丙酮，其分子量为58，恰好等于混合物的平均分子量。所以，混合物中，醛的分子量只能小于或等于58。醛只能为丙醛或乙醛。若为丙醛时，丙醛、丙酮分子量均为58，因此两者以任意比混合均行。若为乙醛时，乙醛质量为0.444=17.6g，酮的分子量为，酮的n为：14n+16=67.3，所以n=3.66 不合题意。故此混合物是丙醛（ch3ch2cho）与丙酮（ch3coch3）混合而成。所以原混合物中的醛是丙醛。点评：通过此题，得同碳醛和酮是类别异构，平均式量为58，则根据cnh2no通式计算n=3，所以醛和酮的化学式相同，均为c3h6o，与配比量无关。（答题时间：45分钟）一. 选择题：1. 下列叙述中，不正确的是（ ）a. 在氧气中燃烧生成co2和h2o的有机物的组成里，一定含有氧元素b. 含有醛基的化合物都能发生银镜反应c. 醛类化合物既能发生氧化反应又能发生还原反应d. 醛类和醇类化合物都可看做是烃的衍生物2. 氧化反应的产物是（ ）a. ch3ch2cooh b. c. ch3ch2ch2ch2cooh d. 3. 烯烃、一氧化碳和氢气在催化剂作用下生成醛的反应称为碳基合成反应，也叫烯烃的醛化反应。由乙烯制丙醛的反应为：。由化学式为c4h8的烯烃进行醛化反应，得到醛的同分异构体可能有（ ）a. 5种 b. 4种 c. 3种 d. 2种4. 已知分子式为c5h10o的有机物，其分子中含有：1个，1个ch2，2个ch3，1个cho原子团的同分异构体共有（ ）a. 2种 b. 3种 c. 4种 d. 5种5. 凡结构式为的有机物，与次卤酸钠（naxo）作用，有产物卤仿（chx3）生成，这种反应叫卤仿反应（式中r表示烷基，x表示卤素），如。以上反应称为碘仿反应，试判断下列物质中能发生碘仿反应的是（ ）a. ch3cho b. ch3ch2cho c. d. 6. 已知甲醛（）分子中的4个原子是共平面的，下列分子中所有原子不可能同时存在于同一平面的是（ ）a. b. c. d. 7. 某学生用2ml 1moll1的cuso4溶液与4ml 0.5moll1的naoh溶液混和，然后加入0.5mol 4% 的hcho溶液，加热至沸腾，未见红色沉淀，失败的主要原因是（ ）a. 甲醛量太少 b. cuso4量太少 c. naoh量太少 d. 加热时间太短8. 下列说法中正确的是（ ）a. 凡能发生银镜反应的物质一定是醛b. 乙醛能发生银镜反应，表明了醛具有氧化性c. 在加热和有催化剂的条件下，醇都能被空气中的o2所氧化，生成对应的醛d. 福尔马林是35%40%的甲醛水溶液，可用于浸制生物标本9. 某有机物a和b分子中都有2个碳原子，室温时a为气体，b为液体。a能在hgso4作用下跟水反应生成一种含氧化合物c，c加氢还原生成b。a、b、c三种物质分别是（ ）a. ch2=ch2，ch3cho，ch3cooh b. ch3cho，ch2=ch2，ch3ch2ohc. chch，ch3ch2oh，ch3cho d. ch3ch2oh，ch2=ch2，ch3ch2oh10. 某饱和一元醛发生银镜反应时，可析出21.6g银，等质量的此醛完全燃烧时，可生成8.96l co2（标准状况），则该醛为（ ）a. 乙醛 b. 2甲基丙醛 c. 丁醛 d. 己醛11. 区别乙醛、苯和溴苯，最简单的方法是（ ）a. 加酸性kmno4溶液后振荡 b. 与新制共热c. 加蒸馏水后振荡 d. 加agno3溶液后振荡12. 将一定量某一元醛分为两等份。一份与过量共煮，分离出1.44g红色不溶物；另一份在o2中完全燃烧时生成0.54g水，则该一元醛可能是（ ）a. 乙醛 b. 丙醛 c. 丁醛 d. 丁烯醛13. 将标准状况下的44.8l甲醛溶解于多少水中，恰好配成40%的福尔马林（ ）a. 60ml b. 90ml c. 120ml d. 150ml14. 现有甲醛、丙醛和丁烯的混合物，已知其中氧的质量分数为x，则混合物中碳的质量分数为（ ） a. b. c. d.不能确定 15. 区别ch3ch2ch2oh和的方法是（ ）a. 加金属钠 b. 加银氨溶液c. 在铜存在下和氧气反应d. 在银存在下和氧气反应后的产物再加银氨溶液16. 下列物质不能和金属钠反应的是（ ）a. 甲醇 b. 乙醛 c. 福尔马林 d. 苯酚 二. 填空题：17. 现有下列有机物： 乙醇 苯乙烯 甲醛 苯酚 苯甲醛 丙酮。（1）能使酸性kmno4溶液褪色的有 ； （2）能发生加聚反应的有 ；（3）能与naoh溶液反应的有 ；（4）能发生银镜反应的有 ；（5）能发生消去反应的有 。18. 甲醛是醛类中还原性最弱的醛。有机化学上把官能团直接要连的碳原子上的氢称为氢原子。例如ch3cho中，甲基上的氢原子均为氢。受羰基的影响，氢具有一定的活泼性，在一定条件下可发生如下的反应：又知氢的醛在强碱性条件下可以发生如下反应：。若以乙醛为必用试剂，只根据以上反应原理，选用试剂a制备物质b，即。（1）试剂a的分子式为 。（2）理论上ch3cho与a的物质的量之比为 。（3）实际生产中a常常过量，原因是 ； 。19. 已知某些醛类之间可以聚合生成羟醛。例如：。反应的发生可看成ch3ch2cho中碳氧双键打开，分别跟ii中的一位碳原子和一位氢原子相连而得。生成物是一种3羟基醛，此醛不稳定，加热即脱水生成不饱和醛（烯醛）：试写出以乙炔为原料（无机试剂可任选），合成1丁醇的各步反应的化学方程式。20. 现有含有一元饱和醛a的溶液100g，其中含醛25.74%，加入一元饱和醛b 17g后，从混合物中取出4g，在这4g混合液中加入