高中化学第2章醛和酮糖类第2课时醛酮的氧化还原反应学案解答不全鲁科版.docx

第2课时醛、酮的氧化还原反应案例探究 Wollf-Kishner还原法是一种能把醛、酮还原成烃的方法，该法需要用成本很高的无水肼且需在高压封管内进行，反应时间长，产率不高。1946年，我国有机化学家黄鸣龙在研究这个方法的过程中，对反应条件进行了改进，将反应的低沸点溶剂改为高沸点溶剂，提高了反应产率，缩短了反应时间，为世界各国广泛应用，并普遍称为黄鸣龙还原法。 CH3COCH2CH3 CH3CH2CH2CH3 黄鸣龙对中国甾族激素的基础或应用研究作出过重大贡献，是中国甾族激素药物工业的奠基人。 思考: 1. 你了解醛、酮的结构吗？ 2. 醛、酮与H2加成属于还原反应吗？ 3. 你还知道醛、酮有哪些性质吗？自学导引 1. 氧化反应 醛具有 _ 的还原性，一些弱氧化剂如 _ 、 _ 悬浊液能氧化醛生成相应的 _ ，而酮比较稳定，只有很强的氧化剂才能将其氧化。这是因为醛的氧化只是 _ 的转变，而酮的氧化还包含了 _ 的断裂。 含有醛基的物质，通常都能与 _ 、_ 悬浊液反应，因此，这两种试剂常用于鉴别是否有醛基。（ 1 ） 银镜反应 醛跟银氨溶液反应生成金属银的薄层，附着在洁净的试管内壁，形成光亮的银镜，所以称为 _ 。乙醛发生银镜反应的方程式为: CH3CHO + 2Ag （ NH3 ）2 OH CH3COONH4 + 2Ag + 3NH3 + H2O（ 2 ） 与新制Cu （ OH ）2悬浊液的反应 CH3CHO + 2Cu （ OH ）2 CH3COOH + Cu2O + 2H2O（ 砖红色 ） （ 3 ） 与氧气反应 2CH3CHO + O2 _ 2. 还原反应 醛、酮的羰基都可以发生多种还原反应，产生为相应的 _ 或 _ 。如: 答案1. 较强银氨溶液Cu（OH）2羧酸官能团碳碳键银氨溶液Cu（OH）2（ 1 ） 银镜反应（ 3 ） 2CH3COOH2. 醇烃RCH2OH疑难剖析 一、氧化反应和还原反应 1. 氧化反应 乙醛不仅能被KMnO4酸性溶液或溴水等强氧化剂氧化，也能被银氨溶液，新制Cu （ OH ） 2等弱氧化剂氧化。（ 1 ） 燃烧反应 乙醛易燃烧，完全燃烧生成CO2和H2O: 2CH3CHO + 5O2 4CO2 + 4H2O（ 2 ） 被弱氧化剂氧化的反应 被银氨溶液氧化 （ 银镜反应 ） AgNO3 + NH3H2O AgOH + NH4NO3 AgOH + 2NH3H2O Ag （ NH3 ）2OH + 2H2O银氨溶液 CH3CHO + 2Ag （ NH3 ）2OH CH3COONH4 + 2Ag + 3NH3 + H2O 配制银氨溶液是向AgNO3稀溶液中逐滴加入稀氨水，直到最初生成的沉淀恰好溶解为止。滴加溶液顺序不能颠倒，否则最后得到的不是银氨溶液。 被新制氢氧化铜悬浊液氧化 在这个反应里，新制氢氧化铜将乙醛氧化为乙酸，它本身被还原为氧化亚铜 （ Cu2O ） 。Cu2O是红色固体，不溶于水，也不与乙酸反应。 Cu2+ + 2OH- Cu （ OH ）2 CH3CHO + 2Cu （ OH ）2 CH3COOH + Cu2O + 2H2O 说明: 制备新制Cu （ OH ）2 是在NaOH溶液中滴加少量 CuSO4 溶液，应保持碱过量。 催化氧化反应 乙醛在有催化剂存在的条件下，被空气中的氧气氧化为乙酸。 2CH3CHO + O2 2CH3COOH 乙酸 2. 还原反应 醛和酮与H2在一定条件下的反应，既属于加成反应，又属于还原反应。 【例1】 醛类因易被氧化为羧酸，而易使 KMnO4 酸性溶液或溴水褪色。向乙醛中滴加KMnO4 酸性溶液，可观察到的现象是 _ 。现已知柠檬醛的结构式为。 若要检验其中的碳碳双键,能否直接加入KMnO4酸性溶液或滴加溴水,使溴水褪色,说明双键的存在?经常使用的实验方法是什么? 思路分析: 本题主要考查了两种重要的官能团: CHO和 的性质，解题时要注意二者的区别和联系。检验 时，应先用银氨溶液或新制Cu（ OH ） 2将醛基氧化后，再用溴水或KMnO4溶液检验碳碳双键。 答案: KMnO4酸性溶液紫色褪去不能直接加入KMnO4溶液或溴水，因为醛基 （ CHO ）也易被氧化，使KMnO4溶液或溴水褪色。常用方法: 应先用银氨溶液将醛基氧化成羧基，再滴加溴水，能使溴水褪色，说明柠檬醛中含有 双键。 思维启示: 检验某种官能团时，要注意官能团间的相互影响。 【例2】 某饱和一元醛和一元醇的混合物共3 g，与足量的银氨溶液充分反应后得到银16.2 g ，试通过计算推断该混合物中醛的结构简式。 思路分析: 解答此题的关键是要知道1 mol CHO能还原出 2 mol Ag，若醛是甲醛，则 1 mol HCHO最多可还原出 4 mol Ag。 生成银的物质的量为: 16.2 g108 gmol-1 = 0.15 mol 若不是甲醛，则醛的物质的量为: 0.15 mol2=0.075 mol 据题意，该混合物中醛的摩尔质量应小于: 3 g0.075 mol=40 gmol-1 而饱和一元醛中，乙醛的相对分子质量=4440。 所以该醛只能是甲醛: 答案: 思维启示: 一般醛发生银镜反应时，1 mol醛参加反应可生成2 mol Ag而1 mol甲醛参加反应可生成4 mol Ag。 二、醛基的检验 1. 银镜反应 实验要点: 试管内壁必须洁净；必须水浴加热；加热时不可振荡或搅拌；必须用新制的银氨溶液（ 其中氨水不能过量 ） ；乙醛用量不宜太多；银镜可用稀HNO3浸泡而洗去。 2. 与新制氢氧化铜反应 实验要点: 硫酸铜与碱反应时，碱过量制取Cu（ OH ） 2；将混合液加热到沸腾。 乙醛与新制氢氧化铜的反应应注意的问题: （ 1 ） 新制Cu（ OH ） 2的制取: 制取Cu（ OH ） 2时，NaOH溶液应过量，且质量分数要大一些，这样制得的氢氧化铜能加快乙醛的氧化，使现象更明显。（ 2 ） 必须使用时现配制，因为Cu（ OH ） 2不稳定，存放后Cu（ OH ） 2失效。 【例3】 某有机物结构简式为: （ 1 ） 检验分子中醛基的方法是 _ 反应，化学方程式为 _ 。（ 2 ） 检验分子中碳碳叁键的方法是 _ 。反应化学方程式为 _ 。（ 3 ） 实验操作中，哪一个官能团应先检验？ _ 。 解析: （ 1 ） 加入银氨溶液后，水浴加热有银镜生成，可证明有醛基。（ 2 ） 在加银氨溶液氧化醛后，调pH至中性再加入溴水，看是否褪色。（ 3 ） 由于Br2也能氧化CHO，所以必须先用银氨溶液氧化醛基 （ CHO ） ，又因为氧化后溶液为碱性，所以应先酸化后加溴水检验碳碳叁键。 答案: （ 1 ）