2020高中化学 专题4 烃的衍生物 第三单元 醛羧酸 第1课时 醛学案 苏教版选修5.doc

第1课时醛1.通过对乙醛性质的探究活动学习醛的典型化学性质。2知道甲醛的结构，了解甲醛在日常生活、工农业生产中的用途，以及甲醛对人体健康的危害。醛类学生用书p481醛的结构(1)概念：由烃基或氢原子与醛基相连而构成的化合物。(2)官能团：醛基(cho或)。2醛的分类3甲醛和乙醛物质甲醛(蚁醛)(最简单的醛)乙醛分子式ch2oc2h4o结构简式hchoch3cho物理性质颜色无色无色气味有刺激性气味有刺激性气味状态气体液体溶解性易溶于水，35%40%的甲醛水溶液又称福尔马林能跟水、乙醇等互溶甲醛可以和苯酚反应生成酚醛树脂，该实验需要用沸水浴加热的方式进行。甲醛也可以与尿素在一定条件下发生反应生成高分子材料脲醛树脂。4酮(1)概念：羰基与两个烃基相连的化合物。(2)官能团：羰基()。(3)通式：。(4)代表物：丙酮(最简单的酮)，其结构简式为(1h核磁共振谱图只有1个峰)，不能被银氨溶液、新制的cu(oh)2等弱氧化剂氧化，能与h2发生加成反应。丙酮是常用的溶剂，它主要来源于异丙苯氧化制苯酚的副产物，在工业上还可以由异丙醇脱氢氧化或丙烯催化氧化获得。丙酮的用途比较广泛，在我国主要用于合成有机玻璃和制得重要化工原料双酚a。此外，它在医药行业也有着广泛应用。1下列物质中不属于醛类的是()ch2=chcho clch2choa bc d解析：选b。属于醛，属于酯类，属于醛，中含有氯元素，不属于醛。2下列关于醛的说法中正确的是()a所有的醛都有醛基和烃基b一元醛的通式为cnh2noc醛的官能团为cohd同碳数的饱和一元醛与饱和一元酮互为同分异构体解析：选d。a项甲醛(hcho)中没有烃基，b项为饱和一元醛的通式，c项醛的官能团为cho。d项同碳数的饱和一元醛和饱和一元酮的通式均为cnh2no，故为同分异构体。1醛和酮的区别与联系类别醛酮区别官能团官能团位置碳链末端碳链中间简写形式联系通式饱和一元醛：cnh2no饱和一元酮：cnh2no同分异构现象相同碳原子数的饱和一元醛和饱和一元酮互为同分异构体2.饱和一元醛的异构体判断技巧由于醛基必为端点原子团，故分子式为cnh2no的醛类有机物可写作cn1h2n1cho，它的结构由烷基cn1h2n1的结构决定。由此推断，掌握烷基的异构情况可快速确定相关醛的异构体种类。例如：分子式为c5h10o的醛由丁基(c4h9)决定，共4种，分子式为c6h12o的醛由戊基(c5h11)决定，共8种。一氧化碳、烯烃和氢气在催化剂作用下发生烯烃的醛化反应，又叫羰基的合成，如由乙烯可制丙醛：ch2=ch2coh2ch3ch2cho。由丁烯进行醛化反应也可得到醛，则得到的醛共有()a2种 b3种c4种 d5种解析分子式为c4h8的烯烃有ch3ch2ch=ch2、ch3ch=chch3、 3种。由题给信息可知，c4h8醛化后得到分子式为c5h10o的醛，其结构简式分别为ch3ch2ch2ch2cho、ch3ch2ch(cho)ch3、(ch3)3ccho、，共4种。答案c结合“重难解读”规律，上述例题中醛的种数有没有快速确定的思路？若有，则说明思路。答案：有。c4h8醛化后分子式为c5h10o，它由丁基决定，故为4种。醛类的概念1下列物质分子结构中含有醛基，但是不属于醛的是()a bcch3=chcho d解析：选b。醛的结构为rcho，其中r为h原子或烃基，a项物质不含cho，b、c、d项中含cho，但b项物质cho连接的不是h原子或烃基，b为甲酸乙酯，不属于醛类。2下列关于醛的说法中正确的是()a甲醛是甲基跟醛基相连而构成的醛b甲醛是具有刺激性气味的液体c饱和一元脂肪醛的分子式符合cnh2nod甲醛、乙醛、丙醛均无同分异构体解析：选c。甲醛是氢原子跟醛基相连构成的化合物；甲醛是无色、具有刺激性气味的气体；饱和一元脂肪醛的通式可以用cnh2no表示；丙醛分子式为c3h6o，与丙酮()等互为不同类别的同分异构体。3分子式为c4h8o的链状有机物中不含的同分异构体有()a2种 b3种c4种 d5种解析：选b。链状的c4h8o中不含，则必有碳氧双键，属于醛或酮，醛有2种为和ch3chch3cho，酮有1种为，共3种。 乙醛及醛类的化学性质一、乙醛的化学性质1氧化反应(1)银镜反应实验操作实验现象向中滴加氨水，现象为先产生白色沉淀后变澄清，加入乙醛，水浴加热一段时间后，试管内壁出现一层光亮的银镜有关方程式中：agno3nh3h2o=agoh(白色)nh4no3，agoh2nh3h2o=ag(nh3)2oh2h2o中：ch3cho2ag(nh3)2oh2agch3coonh43nh3h2o(2)与新制cu(oh)2的反应实验操作实验现象中溶液出现蓝色絮状沉淀，滴入乙醛，加热至沸腾后，中溶液有红色沉淀产生有关方程式中：2naohcuso4=cu(oh)2na2so4中：ch3cho2cu(oh)2naohch3coonacu2o3h2o(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2ch3choo22ch3cooh。(4)燃烧反应方程式为2ch3cho5o24co24h2o。2加成反应乙醛蒸气和h2的混合气体在加热、加压和有催化剂(如ni、pt)存在的条件下，发生加成反应，其化学方程式为ch3choh2ch3ch2oh。二、醛类的化学性质醛类物质的官能团为cho，代表物为乙醛，根据乙醛的化学性质，可推知醛类的化学性质。1氧化反应(1)银镜反应rcho2ag(nh3)2ohrcoonh42ag3nh3h2o(2)与新制cu(oh)2的反应rcho2cu(oh)2naohrcoonacu2o3h2o(3)催化氧化2rchoo22rcooh2加成反应rchoh2rch2oh注意：甲醛在氧化反应中的特殊性，由于hcho可看作2个醛基的存在 ，故甲醛在与银氨溶液或新制cu(oh)2反应时，所消耗的ag(nh3)2oh和cu(oh)2均为乙醛的2倍，本身被氧化为co2。3甲醛的缩聚反应(酚醛树脂的制取)由有机化合物分子间脱去小分子获得高分子化合物的反应称为缩聚反应。(1)甲醛和苯酚反应可制取酚醛树脂。 (2)酚醛树脂的制备装置(3)该反应需在水浴加热的条件下完成。条件不同时，可以得到线型酚醛树脂或体型酚醛树脂。(4)酚醛树脂是最早生产和使用的合成树脂，由于它有不易燃烧，良好的电绝缘性等优良性能，至今还用作电木(一种塑料)的原料。(5)尿素与甲醛在一定条件下能生成高分子材料脲醛树脂。脲醛树脂可以制成热固性高分子黏合剂。1判断正误(正确的打“”，错误的打“”)。(1)等物质的量的乙醛和乙炔完全燃烧时，二者耗氧量相等。()(2)醛类化合物既能发生氧化反应又能发生还原反应。()(3)1 mol hcho发生银镜反应最多生成2 mol ag。()(4)用溴水检验ch2=chcho中是否含有碳碳双键。()(5)对甲基苯甲醛()使酸性高锰酸钾溶液褪色，说明它含有醛基。()答案：(1)(2)(3)(4)(5)2下列说法中不正确的是()a能发生银镜反应的物质不一定是醛b乙醛能发生银镜反应，表明乙醛具有氧化性c有些醇不能发生氧化反应生成对应的醛d福尔马林是35%40%的甲醛水溶液，可用于浸泡生物标本解析：选b。葡萄糖能发生银镜反应但不是醛类，a正确；乙醛能发生银镜反应，表明乙醛具有还原性，b错误；只有含ch2oh 的醇才能发生催化氧化反应生成对应的醛，c正确；35%40%的甲醛水溶液称为福尔马林，具有防腐性，可用于浸泡生物标本，d正确。一、乙醛被弱氧化剂氧化的实验问题1银镜反应实验成功的关键(1)试管内壁必须洁净。(2)混合溶液的温度不能太高，受热要均匀，必须水浴加热(6070 )，不可用酒精灯直接加热。(3)加热时不可振荡和摇动试管。(4)须用新配制的银氨溶液，银氨溶液不能久置，以免发生危险。(5)乙醛用量不宜太多。(6)实验后银镜可用硝酸浸泡，再用水洗而除去。2乙醛与新制cu(oh)2反应实验成功的关键(1)所配制的cu(oh)2呈碱性。(2)加热至沸腾。(3)cu(oh)2必须是新制的。二、醛基的检验只要有机物的分子中含有cho，就能发生银镜反应，能被新制cu(oh)2氧化，故可用银氨溶液或新制cu(oh)2检验醛基的存在，在做该类实验时，注意控制溶液环境为碱性，其他注意事项同上。三、关于醛的银镜反应以及醛与新制cu(oh)2反应的定量计算1一元醛发生银镜反应或与新制cu(oh)2反应时，定量关系如下：1 mol 2 mol ag；1 mol 2 mol cu(oh)21 mol cu2o。2甲醛的氧化反应，可用以下关系表示：所以，甲醛分子中相当于有2个cho，与足量的银氨溶液或新制cu(oh)2反应时，存在如下定量关系：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反应时，有如下定量关系：1 mol二元醛4 mol ag；1 mol二元醛4 mol cu(oh)22 mol cu2o。(1)某饱和一元醇和一元醛的混合物共3 g，和足量银氨溶液反应后，还原出16.2 g银，下列说法正确的是_。a该一元醇能与银氨溶液反应生成银b混合物中一定含有甲醛c混合物中醇与醛的物质的量之比为53d混合物中的一元醛是乙醛(2)做乙醛被新制氢氧化铜氧化的实验时，下列各步操作中：加入0.5 ml乙醛溶液；加入5%的氢氧化钠溶液3 ml；加入2%的cuso4溶液34滴；加热试管。正确的顺序是_。(3)实验室配制少量银氨溶液的方法是先向试管中加入_，然后_，其反应的离子方程式为_、_。向银氨溶液中滴加少量的乙醛，_，片刻即可在试管内壁形成银镜，化学方程式为_。解析(1)n(ag)0.15 mol，由1 mol一元醛2 mol ag的比例关系可知n(醛)0.075 mol。混合物中一元醛的质量小于3 g，因此mr(醛)40 gmol1，所以一元醛一定是甲醛。由于1 mol甲醛4 mol ag，故n(甲醛)0.037 5 mol。m(甲醛)1.125 g，m(醇)1.875 g，由于一元醇与甲醛的相对分子质量不相等，因此。(2)做该实验时，应将少量cuso4溶液滴入naoh溶液中得新制cu(oh)2，然后加入乙醛，并用酒精灯加热至沸腾，即可产生红色cu2o沉淀。(3)要熟悉银氨溶液的配制及所发生的反应。答案(1)b(2)(3)agno3溶液边振荡试管边逐滴滴入稀氨水至最初产生的沉淀恰好溶解为止agnh3h2o=agohnhagoh2nh3h2o=ag(nh3)2oh2h2o振荡后将试管放在热水浴中加热ch3cho2ag(nh3)2ohch3coonh42ag3nh3h2o(1)银氨溶液和新制cu(oh)2都是弱氧化剂，那么乙醛能否被酸性kmno4溶液和溴水氧化？为什么？(2)已知甲醛的分子式为ch2o，其分子可以看成含两个醛基，如图：试写出它分别与足量银氨溶液、新制cu(oh)2发生反应的化学方程式。答案：(1)能。因为醛具有较强的还原性，能被ag(nh3)2oh 溶液或新制cu(oh)2等弱氧化剂氧化；而溴水或酸性kmno4溶液的氧化能力比 ag(nh3)2oh 溶液、新制cu(oh)2强得多，故溴水、酸性kmno4溶液也能氧化乙醛。(2)甲醛发生银镜反应的化学方程式为hcho4ag(nh3)2oh(nh4)2co34ag6nh32h2o；甲醛与新制cu(oh)2反应的化学方程式为hcho4cu(oh)22naohna2co32cu2o6h2o。乙醛及醛类的化学性质1下列有关说法正确的是()a含有醛基的物质一定是醛b含醛基的物质能发生银镜反应，但不能使酸性kmno4溶液褪色c醛类物质常温、常压下都为液体或固体d醛与h2发生的加成反应也是还原反应解析：选d。含醛基的物质不一定是醛，如甲酸、甲酸某酯等，a项错误；因醛基还原性很强，能被弱氧化剂如银氨溶液、新制cu(oh)2氧化，更易与强氧化剂(如溴水、酸性kmno4溶液)反应，b项错误；甲醛在常温下呈气态，c项错误；在有机反应中，得氧或失氢的反应称为氧化反应，反之称为还原反应，因此醛与h2发生的加成反应也属于还原反应，d项正确。2已知柠檬醛的结构简式为，根据已有知识判定下列说法不正确的是()a它可以使酸性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分子式为c10h20o解析：选d。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。醛基的性质实验及定量计算3某学生做乙醛还原性的实验，取1 moll1的硫酸铜溶液2 ml和0.4 moll1的氢氧化钠溶液4 ml，在一个试管中混合后加入0.5 ml 40%的乙醛溶液加热至沸腾，无红色沉淀，实验失败的原因是()a氢氧化钠的量不够b硫酸铜的量不够c乙醛溶液太少d加热时间不够解析：选a。该实验成功的关键之一是naoh必须过量，而本次实验中所加的naoh还不足以使cuso4完全沉淀为cu(oh)2。4完全燃烧0.1 mol某饱和一元醛生成8.96 l(标准状况)二氧化碳。3.6 g该醛跟足量的银氨溶液反应，生成固体物质的质量为()a10.8 g b7.2 gc9.4 g d11.6 g解析：选a。该饱和一元醛分子中含碳原子数为4，该醛为丁醛；3.6 g丁醛跟足量的银氨溶液反应生成ag的质量为2108 gmol110.8 g。重难易错提炼1.醛的官能团为cho，不能写作coh。2.银氨溶液和cu(oh)2必须现用现配，不能久置后使用。3.银镜反应实验只能用水浴加热，且加热过程中不能搅拌，应静置，否则不能形成银镜。4.醛与新制cu(oh)2的反应必须加热煮沸，配制cu(oh)2 时naoh应过量。5.hcoh分子中相当于有两个醛基，与银氨溶液反应，1 mol 该分子生成4 mol ag。6.能发生银镜反应的物质不一定为醛，如hcoor、hcooh等均能发生银镜反应。7.有机物发生氧化反应、还原反应的判断方法氧化反应还原反应加氧或去氢加氢或去氧反应后有机物中碳元素的平均化合价升高反应后有机物中碳元素的平均化合价降低在反应中有机物被氧化，作还原剂在反应中有机物被还原，作氧化剂有机物的燃烧和被其他氧化剂氧化的反应有机物与h2的加成反应课后达标检测基础巩固1下列说法中正确的是()a醛类只能发生还原反应b乙醛与新制cu(oh)2反应，表现酸性c在加热和有催化剂的条件下，醇都能被空气中的o2氧化，生成对应的醛d甲醛是一种无色气体，使用不当会危害人体健康解析：选d。醛类既能发生氧化反应又能发生还原反应；乙醛被新制cu(oh)2氧化表现还原性；分子结构中羟基所连c原子上无h原子的醇不能被催化氧化，只有一个h原子的醇被催化氧化成酮。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苯乙醛的结构简式：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：选c。ch3中四个原子不共面，a错；醛基应写成cho而不可写成coh，b错；完全燃烧1 mol乙醛、乙醇消耗氧气的物质的量分别为2.5 mol、3 mol，质量不相等，d错。3区别乙醛、苯和四氯化碳，最简单的方法是()a加酸性高锰酸钾溶液后振荡b与新制氢氧化铜共热c加蒸馏水后振荡d加硝酸银溶液后振荡解析：选c。区别三者最简单的方法，应该是加蒸馏水。4下列有关银镜反应实验的说法正确的是()a实验前试管先用热烧碱溶液洗涤，然后用蒸馏水洗涤b加热过程中，要不断振荡试管c可采用水浴加热，也能直接加热d可用浓盐酸洗去银镜解析：选a。银镜反应实验成功与否与试管是否洁净有很大关系，先用碱液洗涤试管，主要是除去油污，故a正确；在加热过程中，不可振荡试管，故b错误；银镜反应实验不能直接加热，故c错误；盐酸不能洗去银镜，应用稀硝酸洗涤，故d错误。5在2hchonaoh(浓)hcoonach3oh中，关于hcho(甲醛)的说法正确的是()a仅被氧化b既未被氧化，又未被还原c仅被还原d既被氧化，又被还原解析：选d。在有机反应中，有机物去氢或加氧的反应是氧化反应，有机物去氧或加氢的反应是还原反应。6在一定条件下，能把醛基(cho)氧化的物质有()新制cu(oh)2银氨溶液氧气溴水酸性kmno4溶液abc d解析：选d。醛基可以催化氧化为羧基，也可被银氨溶液、新制cu(oh)2氧化，溴水、酸性kmno4溶液氧化性更强，都能把 cho氧化为 cooh。7下列反应中属于有机物被还原的是()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：选c。a、b、d中均由乙醛生成乙酸或乙酸盐，是在有机物分子中加入了氧原子，属于氧化反应。c中由乙醛生成乙醇，是在有机物分子中加入氢原子，属于还原反应。8萜类化合物广泛存在于动植物体内，关于下列萜类化合物的说法正确的是()aa和b都属于芳香族化合物ba和c分子中所有碳原子均处于同一平面上ca、b和c均能使酸性kmno4溶液褪色db和c均能与新制的cu(oh)2反应生成红色沉淀解析：选c。a中没有苯环，不属于芳香族化合物，a项错误；a、c中所有碳原子不可能共平面，b项错误；a中的碳碳双键、b中的羟基以及与苯环相连的甲基、c中的醛基均可以被酸性kmno4溶液氧化，c项正确；与新制cu(oh)2反应的官能团为醛基，只有c可以与新制cu(oh)2反应，而b不能，d项错误。9茉莉醛具有浓郁的茉莉花香，其结构简式如图所示：下列关于茉莉醛的叙述错误的是()a在加热和催化剂作用下，能被氢气还原b能被酸性高锰酸钾溶液氧化c在一定条件下能与溴发生取代反应d不能与氢溴酸发生加成反应解析：选d。茉莉醛中所具有的官能团为碳碳双键、醛基，且还含有苯环，故该物质可能具有的性质即为上述官能团和苯环的性质之和，故a、b、c三项均正确，d项错误。10甲醛、乙醛、丙醛组成的混合物中，氢元素的质量分数是9%，则氧元素的质量分数是()a16% b37%c48% d无法计算解析：选b。甲醛(ch2o)、乙醛(c2h4o)、丙醛(c3h6o)无论以何种比例混合n(c)n(h)12，m(c)m(h)61，w(o)19%69%37%。11有机物a是合成二氢荆芥内酯的重要原料，其结构简式为，下列检验a中官能团的试剂和顺序正确的是()a先加酸性高锰酸钾溶液，后加银氨溶液，微热b先加溴水，后加酸性高锰酸钾溶液c先加银氨溶液，微热，再加入溴水d先加入新制氢氧化铜，微热，酸化后再加溴水解析：选d。选项a中先加酸性高锰酸钾溶液，醛基和碳碳双键均被氧化；选项b中先加溴水，醛基被氧化、碳碳双键发生加成反应；选项c中若先加银氨溶液，可检验醛基，但考虑到银氨溶液显碱性，若不酸化直接加溴水，则无法确定a中是否含有碳碳双键。12现有以下几种化合物：(1)请写出丙中含氧官能团的名称：_。(2)请判别上述哪些化合物互为同分异构体？_。(3)请分别写出鉴别甲、乙、丙三种化合物的方法(指明所选试剂及主要现象即可)。鉴别甲的方法：_；鉴别乙的方法：_；鉴别丙的方法：_。解析：(2)甲、乙、丙三种有机物的分子式均为c8h8o2，但结构不同，三者互为同分异构体。(3)甲含有酚羟基和羰基，可选用饱和溴水或fecl3溶液来鉴别，加饱和溴水时产生白色沉淀，加fecl3溶液时，溶液显紫色。乙含有羧基，具有弱酸性，可选用na2co3溶液或nahco3溶液来鉴别，均有大量气泡产生。丙中含有醛基和醇羟基，可用银氨溶液或新制cu(oh)2进行鉴别。答案：(1)醛基、(醇)羟基(2)甲、乙、丙(3)加fecl3溶液，溶液变成紫色(或加饱和溴水，产生白色沉淀)加na2co3(或nahco3)溶液，有大量气泡产生加银氨溶液，有光亮的银镜产生或加新制cu(oh)2，有红色沉淀产生13已知在同一碳原子上连有两个羟基的化合物是极不稳定的，它会自动失水生成含醛基的化合物。现在，在无其他氧化剂存在的条件下，以甲苯和氯气为主要原料按下列过程制取苯甲醛(c6h5cho)。 (1)条件2中试剂为_。(2)写出苯甲醛与新制cu(oh)2反应的化学方程式：_。(3)苯甲醛在强碱性条件下可发生自身氧化还原反应，即部分氧化成羧酸盐a，部分还原成醇b。a经酸化后的产物苯甲酸与b发生酯化反应可生成一种新的化合物c，写出c的结构简式：_。解析：(1)二卤代烃在碱性条件下水解得到的醇分子中两个羟基同在一个c原子上，自动失