选修5_第三章_烃的含氧衍生物第二节《乙醛、醛类.ppt

3 13 20208 03PM 新课标人教版选修五 有机化学基础 第三章烃的含氧衍生物 2醛 儿童房甲醛超标易诱发儿童白血病 经济 实用的植物去除甲醛方法 芦荟 吊兰 虎尾兰 可吸收室内80 以上的有害气体 吸收甲醛的能力超强 长春藤 强力除甲醛 能分解两种有害物质 即存在于地毯 绝缘材料 胶合板中的甲醛和隐匿于壁纸中对肾脏有害的二甲苯 醛 由烃基与醛基相连而构成的化合物 简写为RCHO 最简单的醛是甲醛 有代表性的是乙醛 以乙醛为例 学习醛的化学性质 3 13 20208 03PM 一 乙醛 结构式 分子式 C2H4O 官能团 分子组成和结构 HO H C C H H 学与问 通过乙醛的核磁共振氢谱 你能获取什么信息 请你指出两个吸收峰的归属 吸收峰较强的为甲基氢 较弱的为醛基氢 二者面积比约为3 1 3 13 20208 03PM 乙醛是无色 有刺激性气味的液体 密度比水小 沸点是20 8 易挥发 易燃烧 能和水 乙醇 乙醚 氯仿等互溶 物理性质 化学性质 醛基的写法 不要写成 COH或 CH O 3 13 20208 03PM a 与银氨溶液的反应 在洁净的试管里加入1mL2 的AgNO3溶液 然后一边摇动试管 一边逐滴滴入2 的稀氨水 至最初产生的沉淀恰好溶解为止 这时得到的溶液叫做银氨溶液 再滴入3滴乙醛 振荡后把试管放在热水中温热 不久可以看到 试管内壁上附着一层光亮如镜的金属银 Ag NH3 H2O AgOH NH4 AgOH 2NH3 H2O Ag NH3 2 OH 2H2O或 AgOH 2NH3 H2O Ag NH3 2 OH 2H2O 被弱氧化剂氧化 被弱氧化剂氧化 氧化反应 3 13 20208 03PM 与银氨溶液的反应 银镜反应 银镜反应的应用 银镜反应可用于检验 CHO的存在 定量检验 每有1mol CHO被氧化就有2molAg被还原 可用于测定有机物中 CHO的数目 用来生产镜子 瓶胆 葡萄糖做还原剂 3 13 20208 03PM 1 试管内壁应洁净2 必须用水浴加热 不能用酒精灯加热 3 加热时不能振荡试管和摇动试管 4 配制银氨溶液时 氨水不能过多或过少 只能加到AgOH沉淀刚好消失 5 实验后 银镜用HNO3浸泡 再用水洗6 银氨溶液必须随配随用 不可久置 否则会产生易爆炸的物质 做银镜反应的注意几个事项 3 13 20208 03PM b 与新制Cu OH 2的反应 在试管里加入10 的NaOH溶液2mL 滴入2 的CuSO4溶液4滴 6滴 振荡后加入乙醛溶液0 5mL 加热至沸腾 可以看到 溶液中有红色沉淀产生 该红色沉淀是Cu2O 它是由反应中生成的Cu OH 2被乙醛还原产生的 3 13 20208 03PM Cu2 2OH Cu OH 2 新制蓝色絮状 2Cu OH 2 CH3CHO NaOHCH3COONa Cu2O 3H2O 该实验可用于检验醛基的存在 1 Cu OH 2应现配现用 2 成功条件 碱性环境 碱过量 加热至沸腾 乙醛能被溴水和酸性高锰酸钾溶液氧化吗 能 问题 注意 CuSO4 2NaOH Cu OH 2 Na2SO4 红色沉淀 3 13 20208 03PM 醛基的检验方法 思考 用葡萄糖代替乙醛做与新制的氢氧化铜反应的实验也现了砖红色沉淀 该实验结果可说明什么 1 与新制的银氨溶液反应有光亮的银镜生成 2 与新制的Cu OH 2共热煮沸有红色沉淀生成 3 13 20208 03PM 催化氧化 乙酸 3 13 20208 03PM 加成反应 H H 还原反应 3 13 20208 03PM 有机物得氢或去氧 发生还原反应有机物得氧或去氢 发生氧化反应 注意 和C C双键不同的是 通常情况下 乙醛不能和HX X2 H2O发生加成反应 3 13 20208 03PM 小结 3 13 20208 03PM 乙醛是有机合成工业中的重要原料 主要用来生产乙酸 乙醇 乙酸乙酯等 如 乙醛的用途 一 乙醛 3 13 20208 03PM 甲醛 乙醛 丙醛 醛 二 醛类 3 13 20208 03PM 分子里由烃基跟醛基相连而构成的化合物R CHO 饱和一元醛的通式 分子通式CnH2nO n 1 1 醛类的结构特点和通式 结构简式通式 CnH2n 1 CHO 2 醛类中除甲醛是气体外 其余都是无色液体或固体 醛类的熔 沸点随着分子中碳原子数的增加而逐渐升高 3 13 20208 03PM 1 可以与氢气发生加成 还原 反应 3 化学通性 2 可以发生氧化反应 醛 银镜反应 被新制的氢氧化铜悬浊液氧化 被氧气氧化催化氧化 使高锰酸钾酸性溶液和溴水褪色 生成醇 3 13 20208 03PM 2 醛的氧化反应 氧化为羧酸 1 醛的加成反应 还原成醇 3 13 20208 03PM 相同碳原子数的醛 酮 互为同分异构体 通式 CnH2nO 3 同分异构体 3 13 20208 03PM C5H10O C4H9CHO R CHO 再判断烃基 R有几种同分异构体 C4H9 C4H9 C4H9有四种同分异构体 想一想 如何写出C5H10O表示醛的同分异构体 提示 醛可看成是醛基取代了烃中的氢原子 书写同分异构体时应把醛基写在端点 3 13 20208 03PM 例 1 写出C3H6O的链状可能结构简式 4种 3 13 20208 03PM 乙醛 甲醛 俗名蚁醛 是一种无色 有强烈刺激性气味的气体 易溶于水 水溶液叫做福尔马林 具有防腐和杀菌能力 其它的醛 乙二醛 丙烯醛 苯甲醛 4 常见的醛 甲醛 蚁醛 结构式 甲醛中有2个活泼氢可被氧化 分子式 CH2O结构简式 HCHO应用 重要的有机合成原料其水溶液 福尔马林 有杀菌和防腐能力 工业上主要用于制造酚醛树脂以及多种有机化合物等 3 13 20208 03PM 甲醛的化学性质 从结构 H C H分析 O 注意 相当于含有两个醛基的特殊结构 H2CO3 拆成二氧化碳和水 化学性质 1 加成反应 还原反应 2 氧化反应 H2CO3 甲酸 1mol甲醛最多可以还原得到多少molAg 写出甲醛发生银镜反应 以及与新制的氢氧化铜反应的化学方程式 注 由于甲醛分子相当于含有2个醛基 所以1mol甲醛发生银镜反应时最多可生成4molAg1mol甲醛与新制的氢氧化铜反应最多可生成2molCu2O 3 13 20208 03PM 缩聚反应 单体间除缩合生成一种高分子化合物外 还生成一种小分子 如H2O NH3等 化合物 加聚反应只生成一种高分子化合物 缩聚反应 小结 一 醛1 醛是由烃基与醛基 相连而构成的化合物 醛类的官能团是醛基 醛基可写成或 CHO 但不能写成 COH 且醛基一定位于主链末端 2 醛类按所含醛基的数目可分为一元醛 二元醛 多元醛等 3 一元醛的通式为R CHO 饱和一元醛的通式为CnH2n 1 CHO 或CnH2nO 分子式相同的醛 酮 烯醇互为同分异构体 4 醛类中除甲醛是气体外 其余都是无色液体或固体 醛类的熔 沸点随着分子中碳原子数的增加而逐渐升高 1 哪些有机物中含有 CHO 2 下列哪些不能使酸性KMnO4溶液褪色 乙烯 甲烷 苯 乙酸 甲苯 乙醛 葡萄糖 SO2 H2S 苯酚 裂化汽油 巩固练习 甲烷 苯 乙酸 醛 HCOOH HCOOR 葡萄糖 麦芽糖 1 某学生做乙醛的还原实验 取1mol L的CuSO4溶液2mL和0 4mol L的NaOH溶液5mL 在一个试管中混合加入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 乙醛溶液太少B 氢氧化钠不够用C 硫酸铜不够用D 加热时间不够 2 甲醛 乙醛 丙醛组成的混合物里 氢元素的质量分数是9 则氧元素的质量分数是 A 16 B 37 C 48 D 无法计算 B 例 B 4 某醛的结构简式为 CH3 2C CHCH2CH2CHO 1 检验分子中醛基的方法是化学方程式为 2 检验分子中碳碳双键的方法是化学方程式为 3 实验操作中 哪一个官能团应先检验 水浴加热有银镜生成 可证明有醛基 CH3 2C CHCH2CH2CHO 2Ag NH3 2OH CH3 2C CHCH2CH2COONH4 2Ag 3NH3 H2O CHO后 调pH至酸性再加入溴水 看是否褪色 CH3 2C CHCH2CH2COOH Br2 CH3 2CBrCHBrCH2CH2COOH 在加银氨溶液氧化 加入银氨溶液后 由于Br2也能氧化 CHO 所以必须先用银氨溶液氧化醛基 又因为氧化后溶液为碱性 所以应先酸化后在加溴水检验碳碳双键 5 一定量的某饱和一元醛发生银镜反应 析出21 6g银 等量的此醛完全燃烧时生成CO28 96L 标况 则此醛是 A 乙醛B 丙醛C 丁醛D 2 甲基丙醛 6 一定量某饱和一元醛发生银镜反应得到银21 6g 等量的此醛完全燃烧时生成5 4g水 通过计算求该醛可能的化学式 CD 7 在实验室里不宜长期放置 应在使用前配置的溶液是 酚酞试剂 银氨溶液 Na2CO3溶液 Cu OH 2悬浊液 酸化的FeCl3溶液 硫化氢水溶液A 只有 和 B 除 之外C 只有 D 全部 C 9 写出丙醛与下列物质反应的化学方程式 与银氨溶液反应与新制的氢氧化铜反应与氢气反应 8 下列物质中不能与金属钠反应的是 A 甲醇B 丙醛C 福尔马林D 苯酚 B 3 13 20208 03PM 已知烯烃经O3氧化后 在锌存在下水解可得醛和酮 R1 C CH R3 R2 R3CHO 现有分子式为C7H14的某烯烃 它与氢气加成反应生成2 3 二甲基戊烷 它经臭氧氧化后在锌存在下水解生成乙醛和一种酮 R C R 由此推断该有机物的结构简式为 1 烯烃氧化生成醛和酮 3 13 20208 03PM 已知两个醛分子在一定条件下可以自身加成 反应过程如下 试以乙醛为原料制取正丁醇 CH3CH2CH2CH2OH 2 醛的自身加成反应 3 13 20208 03PM 有机物甲能发生银镜反应 甲催化加氢还原成有机物乙 1mol乙跟足量的金属钠反应放出标准状况下的 氢气22 4L 据此推断乙一定不是 溶液由紫色变无色 CD 先加新制的Cu OH 2使醛基氧化 然后再用酸性KMnO4溶液 或溴水 检验碳碳双键 碳碳双键能使酸性KMnO4溶液 或溴水 褪色 3 13 20208 03PM 下列物质中不能发生银镜反应的是 A 乙醛B 苯酚C 酒精D 葡萄糖 BC 下列混合溶液可以用分液漏斗分离的一组是 A 乙醛和水B 乙醛和乙醇C 甲醛和水D 苯和水 D 3g某醛和足量的银氨溶液反应 结果析出43 2gAg则该醛是 A 甲醛B 乙醛C 丙醛D 丁醛 A 3 13 20208 03PM 2HCHO NaOH 浓 HCOONa CH3OH 属康尼查罗反应 下列说法正确的是A此反应是氧化还原反应B甲醛只被氧化成甲酸C甲醛只被还原成甲醇D甲醛既被氧化成甲醇又被还原为甲酸 A 3 13 20208 03PM 在日常生活中我们都会有这样的疑问 为什么有的人喝酒 千杯万杯都不醉 而有的人喝一点酒后就面红耳赤 情绪激动甚至酩酊大醉 酒量的大小到底与什么有关呢 3 13 20208 03PM 人的酒量大小 与酒精在人体内的代谢产物和过程有很大关系 乙醇进入人体内 首先在乙醇脱氢酶的作用下氧化为乙醛 然后又在乙醛脱氢酶的作用下将乙醛氧化为乙酸 并进一步转化为CO2和H2O 如果人体内这两种脱氢酶的含量都很大的话 酒精的代谢速度就很快 但如果人体内这两种脱氢酶的含量不够大 例如缺少乙醛脱氢酶 饮酒后就会引起体内乙醛积累 导致血管扩张而脸红 原来如此啊 要点回忆一 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 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 因此既具有还原性 也具有氧化性 可用图示表示如下 CH2OH CHO COOH 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 以温水浴加热为宜 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 a Cu 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 注意 Ag NH3 2 OH 新制Cu OH 2的氧化性较弱 因而氧化性较强的酸性高锰酸钾溶液 溴水等均能氧化醛类物质 醛类物质都含有醛基 所以都能够发生上述两个反应 化学方程式可表示为 RCHO 2Ag NH3 2OHRCOONH4 2Ag 3NH3 H2ORCHO 2Cu OH 2 NaOHRCOONa Cu2O 3H2O这两个反应是醛类的特征反应 二 能使溴水和酸性KMnO4溶液褪色的有机物注 代表能 代表不能 注意 直馏汽油 苯 CCl4 己烷等分别与溴水混合 则能通过萃取作用使溴水中的溴进入非极性有机溶剂而被萃取 使溴水褪色 但属于物理变化 三 关于醛的银镜反应以及与新制Cu OH 2悬浊液反应的定量计算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 1mol 2molAg1mol 1molCu2O2 甲醛发生氧化反应时 可理解为 H2CO3 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 1molHCHO 4molAg1molHCHO 4molCu OH 2 2molCu2O3 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1mol二元醛 4molAg1mol二元醛 4molCu OH 2 2molCu2O 跟踪练习1某物质中可能有甲酸 乙酸 甲醇和甲酸乙酯4种物质中的一种或几种 在鉴定时有下列现象 可发生银镜反应 加入新制Cu OH 2悬浊液 沉淀不溶解 与含酚酞的NaOH溶液共热 发现溶液中红色逐渐消失至无色 下列叙述中正确的是 A 该物质中有甲酸和甲酸乙酯B 该物质中有乙酸和甲酸乙酯C 该物质中可能有甲醇 一定有甲酸乙酯D 该物质中几种物质都有答案C 知识点2 关于醛的银镜反应的定量计算例2A B是两种一元醛 B比A分子多1个碳原子 现有50g含A66 的溶液与50g含B29 的溶液混合成A B的混合水溶液 取1 0g此溶液与足量的银氨溶液反应 可析出银2 16g 求A B的结构简式 解析根据混合液与银氨溶液反应可得混合醛的平均相对分子质量 RCHO 2Ag2 1081 0 2 16得 47 5此值比甲醛 乙醛的相对分子质量均大而排除为此两种醛的混合物 M 乙醛 M 丙醛 且两者相差1个碳原子 因此 A为乙醛 CH3CHO B为丙醛 CH3CH2CHO 答案A为CH3CHO B为CH3CH2CHO 跟踪练习2某饱和一元醛发生银镜反应时 生成21 6g银 再将等质量的醛完全燃烧生成4 48L 标准状况下 CO2 则该醛为 A 乙醛B 丙醛C 丁醛D 己醛答案A 1 酮的结构酮是由与相连的化合物 可表示为 羰基 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 银氨溶液 新制氢氧化铜 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 A C CH3 3OHB CH3CH2CH OH CH3C CH3CH2CH2CH2OHD 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 08g混合物与足量银氨溶液共热 生成银21 6g 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 12n 2n 16 58 n 3 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 02mol和0 06mol 答案 甲醛和丙醛 物质的量分别为0 02mol和0 06mol 1 3g某醛跟足量的银氨溶液反应 结果析出43 2g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 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 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A B的化学方程式为 B C的化学方程式为 B A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 2CHOHB CH3 3CCH2OHC CH3CH2C CH3 2OHD 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