《醛-酮》教学课件

《醛酮》目标素养1.了解醛、酮的结构特点、区别和联系。2.以典型代表物乙醛为例,学习了解掌握醛的物理性质和化学性质。3.了解丙酮的结构特点和主要性质。4.了解醛和酮在生产、生活中的应用。知识概览自主预习一、醛的结构微思考1醛是饱和的有机化合物吗?为何某些醛被称为饱和一元醛?提示:醛中的醛基可以发生加成反应,所以不能说醛是饱和的有机化合物。所谓的饱和一元醛实际指的是醛的烃基部分是饱和的。二、乙醛1.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20.8℃,易挥发,易燃烧,能与水、乙醇等互溶。2.结构:乙醛的结构式为,简写为CH3CHO。3.化学性质:(1)加成反应。①催化加氢。乙醛蒸气和H2的混合气体通过热的镍催化剂,发生加成反应的化学方程式为

CH3CHO+H2CH3CH2OH

。

乙醛的催化加氢反应也是它的还原反应。②与HCN加成。乙醛能与氰化氢(HCN)发生加成反应,化学方程式为(2)氧化反应。①银镜反应。由实验可知,硝酸银与氨水生成的银氨溶液中含有[Ag(NH3)2]OH(氢氧化二氨合银),能把乙醛氧化成乙酸,化学方程式为

CH3CHO+2[Ag(NH3)2]OHCH3COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O

。微思考2实验结束后,如何洗涤试管中的银单质?提示:可以利用稀硝酸与银反应生成硝酸银的原理,用稀硝酸洗涤做过银镜反应的试管。②与新制的氢氧化铜反应。

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

2CH3CHO+O22CH3COOH

。微思考3新制氢氧化铜将乙醛氧化为乙酸,为何最后得到的产物是乙酸钠?提示:因为新制的氢氧化铜中有剩余的碱,氧化得到的乙酸和碱发生中和反应得到乙酸钠。三、其他常见醛类的性质1.除乙醛外,其他醛类化合物,如甲醛、丙醛、苯甲醛等,也具有与乙醛类似的化学性质。一般情况下,醛能被还原为醇,被氧化为酸,可以发生银镜反应,能与氰化氢加成。2.甲醛和苯甲醛。

四、酮1.酮的组成和结构。2.最简单的酮——丙酮。(1)物理性质:无色透明的液体,沸点56.2℃,易挥发,能与水、乙醇等互溶。(2)化学性质:丙酮不能被银氨溶液、新制的Cu(OH)2等弱氧化剂氧化,在催化剂存在的条件下,可与H2发生

加成

反应,生成2-丙醇,反应的化学方程式为3.酮的应用。酮是重要的有机溶剂和化工原料。如丙酮可作化学纤维、钢瓶贮存乙炔等的溶剂,还用于生产有机玻璃、农药和涂料等。微思考4丙酮和丙醛属于同分异构体吗?提示:分子式都是C3H6O,属于同分异构体。预习检测1.判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。(1)属于饱和一元醛。(

)(2)乙醛是无色液体,难溶于水。(

)(3)乙醛既能发生氧化反应又能发生还原反应。(

)(4)能发生银镜反应的有机化合物都属于醛。(

)(5)甲醛常温下为气体,其水溶液可用于浸制生物标本。(

)××√×√2.能与银氨溶液反应,出现银镜现象的是(

)。A.乙烯 B.苯C.乙醛 D.乙酸乙酯答案:C3.人们现代生活中所使用的化工产品,如泡沫绝缘材料、化纤、油漆等会不同程度地放出某种气体,该气体可能是(

)。A.SO2 B.NO2C.CH4 D.HCHO答案:D4.关于乙醛的下列反应中,乙醛被还原的是(

)。A.乙醛的银镜反应 B.乙醛制乙醇C.乙醛与新制氢氧化铜的反应 D.乙醛的燃烧反应答案:B5.鉴别乙醛和乙醇的试剂是(

)。A.新制的氢氧化铜 B.酸性高锰酸钾溶液C.氢氧化钠溶液 D.碳酸钠溶液答案:A6.用2mL1mol·L-1CuSO4溶液与3mL0.5mol·L-1NaOH溶液混合后,加入40%的甲醛溶液0.5mL,加热至沸腾,无砖红色沉淀生成,实验失败的主要原因是(

)。A.甲醛的量太少B.CuSO4的量太少C.NaOH的量太少D.加热的时间太短答案:C7.由紫苏叶中提取的挥发油具有祛风、止咳和健胃的作用,这种挥发油中含有一种紫苏醛的物质,其结构简式为,紫苏醛不具有的性质是(

)。A.与新制的Cu(OH)2等发生氧化反应B.与乙醇发生酯化反应C.与氢气等发生加成反应D.与溴单质发生取代反应答案:B8.下列有关丙酮的说法正确的是(

)。A.是乙醛的同系物B.可从水中萃取出单质碘C.与CH3CH2CHO互为同分异构体D.不易燃烧答案:C一

乙醛的特征反应重难归纳1.乙醛与新制的氢氧化铜的反应和银镜反应的比较:特别提醒银镜反应、与新制的氢氧化铜的反应都必须在碱性条件下进行,若溶液呈酸性,必须先用氢氧化钠中和至碱性,否则就不会产生对应的现象。2.含醛基的物质中含有碳碳双键的检验方法:(1)因为碳碳双键可使酸性高锰酸钾溶液或者溴水褪色,所以通常用这两种物质检验碳碳双键。但是如果某物质中既有碳碳双键又有醛基,则不能直接用这两种试剂检验碳碳双键的存在。(2)因为醛基能被弱的氧化剂(如银氨溶液或者新制的氢氧化铜)氧化,也能被较强的氧化剂酸性高锰酸钾溶液或者溴水氧化,即醛基也可以使酸性高锰酸钾溶液或者溴水褪色。所以,当有机物中既有醛基也有碳碳双键时,若要用酸性KMnO4溶液或溴水检验碳碳双键(),就要先用新制的Cu(OH)2把—CHO氧化成—COOH,再用酸性KMnO4或溴水等检验碳碳双键。若顺序颠倒,则无法验证。1.(1)乙醛与新制的银氨溶液反应为什么不能直接加热?提示:直接加热,受热不均匀,生成的银单质不易在试管内壁附着,不容易得到光洁如镜的银。(2)乙醛与新制的氢氧化铜的反应中,加热过程中可能会得到黑色的物质,该黑色的物质可能是什么?提示:该物质是氧化铜。该物质是氢氧化铜分解得到的。不能误认为是乙醛与新制的氢氧化铜反应的产物。2.有以下两个实验。实验1:向溴水中滴入乙醛溶液,溴水立即褪色。实验2:将乙醛滴入溴的四氯化碳溶液(紫色)中,发现溴的四氯化碳溶液没有褪色。(1)溴水中可能存在哪些含溴元素的粒子?提示:因为溴与水反应生成溴化氢、次溴酸,所以溴水中含溴元素的粒子有溴分子、溴化氢和次溴酸三种。(2)根据实验2的现象,结合实验1,如果认为乙醛溶液使溴水褪色是发生了氧化反应,那么可能是哪种粒子氧化了醛基?提示:实验2发现乙醛不能使溴的四氯化碳溶液褪色,说明溴分子不能氧化醛基,所以可能是溴水中次溴酸氧化了醛基(因为氢溴酸不具有强氧化性)。

典例剖析柠檬醛是一种具有柠檬香味的有机化合物,广泛存在于香精油中,是食品工业中重要的调味品,且可用于合成维生素A。已知柠檬醛的结构简式为

。(1)试推测柠檬醛可能发生的反应有

(填字母)。

①能使溴的四氯化碳溶液褪色②能与乙醇发生酯化反应③能发生银镜反应④能与新制的Cu(OH)2反应⑤能使酸性高锰酸钾溶液褪色⑥它与H2完全加成后产物的分子式为C10H20OA.①③④⑥ B.②④⑤⑥C.①③④⑤ D.①②⑤⑥(2)检验柠檬醛分子中含有醛基的方法为

,发生反应的化学方程式为

。

(3)检验柠檬醛分子中含有碳碳双键的方法为

。(4)实验操作中,应先检验哪一种官能团?

。原因是

。

答案:(1)C(2)加入银氨溶液后水浴加热,有银镜出现,说明含有醛基(3)加入新制的Cu(OH)2氧化醛基后,取上层清液,调节溶液pH至酸性再加入溴的四氯化碳溶液(或酸性高锰酸钾溶液),若溶液褪色说明含有碳碳双键(4)醛基(或—CHO)检验碳碳双键要使用溴水或酸性高锰酸钾溶液,而醛基也能使溴水或酸性高锰酸钾溶液褪色学以致用1.下列有机化合物中,既能使溴水褪色,又能使酸性高锰酸钾溶液褪色,还能与新制的Cu(OH)2加热时发生反应的是(

)。A.甲苯B.苯酚C.对二甲苯D.丙烯醛答案:D解析:甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,与溴水发生分层,但不能与新制的Cu(OH)2发生反应,A项错误;苯酚含酚羟基,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,可与溴水发生取代反应生成白色沉淀,但不能与新制的Cu(OH)2发生反应,B项错误;对二甲苯只能使酸性高锰酸钾溶液褪色,与溴水、新制的Cu(OH)2均不反应,C项错误;丙烯醛含碳碳双键,既能使溴水褪色,又能使酸性高锰酸钾溶液褪色,且含—CHO,还能与新制的Cu(OH)2发生反应,D项正确。2.从甜橙的芳香油中可分离得到如下结构的化合物:现有试剂:①酸性高锰酸钾溶液;②H2/Ni;③[Ag(NH3)2]OH;④新制的Cu(OH)2,能与该化合物中所有官能团都发生反应的试剂有(

)。A.①②B.②③C.③④D.①④答案:A解析:①碳碳双键、醛基均能被酸性高锰酸钾氧化,故①选;②碳碳双键、醛基均能与氢气发生加成反应,故②选;③该物质中含有醛基,能发生银镜反应,故③不选;④该物质中含有醛基,能与新制的Cu(OH)2反应生成氧化亚铜沉淀,故④不选。二

醛的转化关系和相关定量关系重难归纳1.醇氧化为醛、酮,醛、酮还原成醇的规律。2.有机化合物的氧化、还原反应。(1)氧化反应:有机化合物分子中失去氢原子或加入氧原子的反应,即加氧去氢。(2)还原反应:有机化合物分子中加入氢原子或失去氧原子的反应,即加氢去氧。3.相关定量关系。(1)一元醛发生银镜反应或与新制的Cu(OH)2反应时,量的关系如下:1mol~2molAg(2)甲醛发生氧化反应时,可理解为所以,甲醛分子中相当于有2个—CHO,当与足量的银氨溶液或新制的Cu(OH)2反应时,可存在如下量的关系:1molHCHO~4molAg1molHCHO~4molCu(OH)2~2molCu2O(3)二元醛。1mol二元醛~4mol[Ag(NH3)2]OH~4molAg1mol二元醛~4molCu(OH)2~2molCu2O1.醛基、酮基、羧基中都存在C═O结构,它们都能与氢气发生加成反应吗?提示:通常羧基中的碳氧双键不发生加成反应,醛基和酮基中的碳氧双键可以与氢气发生加成反应。2.甲醛相当于含有两个醛基,你能写出甲醛与氧气发生催化氧化的化学方程式吗?典例剖析某饱和一元醛和某饱和一元酮的混合物共6.0g,与一定量的银氨溶液恰好完全反应后析出32.4g银。则在混合物中该醛的质量可能为(

)。A.1.2g B.2.2gC.4.0g D.4.6g答案:C解析:32.4

g银的物质的量为0.3

mol,根据—CHO~2Ag,若为乙醛,则乙醛的物质的量为0.15

mol,质量为6.6

g>6.0

g,则该饱和一元醛为甲醛。由HCHO~4Ag,则甲醛的物质的量为0.075

mol,质量为4.0

g。学以致用1.一定量某饱和一元醛和足量的银氨溶液反应,结果析出21.6gAg,将等质量的该醛完全燃烧,生成5.4g水。则该醛是(

)。A.丁醛 B.丙醛C.乙醛 D.甲醛答案:B为0.05

mol,完全燃烧生成水的物质的量为0.05

mol,不满足条件;若为其他饱和一元醛,醛基和银的关系为—CHO~2Ag,则n(—CHO)=0.1

mol,即饱和一元醛的物质的量为0.1

mol,点燃2.下列关于醛的判断正确的是(

)。A.用溴水检验CH2═CH—CHO中是否含有碳碳双键B.1molHCHO发生银镜反应最多生成2molAgC.对甲基苯甲醛(

)使酸性高锰酸钾溶液褪色,说明它含有醛基D.能发生银镜反应的有机化合物不一定是醛答案:D解析:碳碳双键、—CHO均与溴水反应,则用溴水不能检验CH2═CH—CHO中是否含有碳碳双键,故A项错误;

1

mol

HCHO含2

mol

—CHO,则

1

mol

HCHO发生银镜反应最多生成

4

mol

Ag,故B项错误;甲基、—CHO均能被高锰酸钾氧化,则使酸性高锰酸钾溶液褪色,不能说明它含有醛基,故C项错误;

含—CHO的有机化合物均可发生银镜反应,如葡萄糖等均可发生银镜反应,则能发生银镜反应的有机化合物不一定是醛,故D项正确。1.关于乙醛,下列化学用语正确的是(

)。A.官能团—COHB.空间填充模型C.最简式C2H4OD.结构式CH3CHO答案:C解析:醛基中H原子与C原子形成共价键,故醛基的结构简式为—CHO,故A项错误;用小球和小棍表示的分子结构模型为球棍模型,故B项错误;各原子的最简单的整数比为最简式,则C2H4O可为乙醛的最简式,故C项正确;用一条短线来代替一对共用电子对所得到的式子为结构式,故

为乙醛的结构式,故D项错误。2.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高锰酸钾溶液褪色,并能发生银镜反应C.一元醛的分子式符合CnH2nO的通式D.醛的官能团是答案:B解析:甲醛只含一个醛基和一个氢原子,并不含烃基,故A项错误;所有醛都会使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色,并能发生银镜反应,故B项正确;只有饱和一元醛的分子式才符合CnH2nO的通式,故C项错误;醛的官能团是

,故D项错误。3.有关醛、酮的下列说法中,正确的是(

)。A.醛和酮都能与氢气、氢氰酸等发生加成反应B.醛和酮都能与银氨溶液发生银镜反应C.碳原子数相同的醛和酮互为同分异构体D.不能用新制的Cu(OH)2来区分醛和酮答案:A解析:醛的官能团为醛基,酮的官能团为酮羰基,醛基和酮羰基都能与氢气、氢氰酸等发生加成反应,A项正确;醛的官能团为醛基,酮的官能团为酮羰基,醛能与银氨溶液发生银镜反应,而酮不能,B项错误;碳原子数相同的醛和酮,其分子式可能不同,如CH2═CH—CHO与

,只有分子式相同的醛与酮才互为同分异构体,故C项错误;醛的官能团为醛基,酮的官能团为酮羰基,醛基能与新制的Cu(OH)2发生氧化反应,酮的官能团为酮羰基,酮羰基不能与新制的Cu(OH)2发生氧化反应,能用新制的Cu(OH)2来区分醛和酮,故D项错误。4.下列配制银氨溶液的操作中,正确的是(

)。A.在洁净的试管中加入1~2mLAgNO3溶液,再加入过量浓氨水,振荡,混合均匀B.在洁净的试管中加入1~2mL稀氨水,再逐滴加入2%AgNO3溶液至过量C.在洁净的试管中加入1~2mLAgNO3溶液,再逐滴加入浓氨水至过量D.在洁净的试管中加入2%AgNO3溶液1~2mL,逐滴加入2%稀氨水,边滴边振荡,至沉淀恰好溶解时为止D解析:在洁净的试管中加入2%

AgNO3溶液1~2

mL,逐滴加入2%稀氨水,边滴边振荡,至沉淀恰好溶解时为止,此时所得的溶液即是银氨溶液,故D项正确。5.某有机化合物结构简式如图所示。该物质具有下列结构和性质,不正确的是(

)。A.最多可以和5molH2发生加成反应B.所有原子有可能在同一平面内C.能与Br2在光照下发生取代D.能与[Ag(NH3)2]OH溶液发生反应答案:B解析:由于分子中存在甲基,故不可能所有原子在同一平面上,B项错误。6.我国盛产山茶籽精油,其主要成分柠檬醛可以合成具有工业价值的β-紫罗兰酮。(1)要检验柠檬醛中含有碳碳双键,需要使用下列试剂中的

(按反应顺序填试剂序号)。

A.氢氧化钠溶液B.酸性高锰酸钾溶液C.新制的Cu(OH)2D.碳酸钠溶液(2)写出柠檬醛与新制的氢氧化铜反应的化学方程式:

。

(3)柠檬醛有多种同分异构体,能满足下列条件的同分异构体有

种。

A.含有一个

的六元环结构,六元环上只有一个取代基B.能发生银镜反应答案:(1)CB

+Cu2O↓+3H2O(3)15解析:(1)因为柠檬醛中含碳碳双键和醛基,醛基具有还原性,也能被酸性高锰酸钾溶液氧化,所以检验碳碳双键前先除去醛基,则选择新制的Cu(OH)2,将醛基氧化后,再选择酸性高锰酸钾溶液,若高锰酸钾溶液褪色,证明含有碳碳双键,所以选择试剂的顺序是CB;(2)柠檬醛中含有1个醛基,与氢氧化铜反应生成砖红色沉淀,化学方程式是+Cu2O↓+3H2O;(3)柠檬醛的分子式为C10H16O,去掉—C6H9后还剩—C4H7O,因能发生银镜反应,故含有醛基,六元环上的取代基可为—CH2CH2CH2CHO、—C(CH3)2CHO、—CH(CH3)CH2CHO、—CH(CHO)CH2CH3、—CH2CH(CHO)CH3共5种,在环上有3种取代位置,所以符合题意的同分异构体有5×3=15种。探究一醛类的特征反应及其含碳碳双键时的检验【问题探究】1.醛与银氨溶液和新制的氢氧化铜的反应在酸性和碱性条件下都能进行吗?提示

银氨溶液和新制的氢氧化铜不能在酸性条件下存在,因此,题述两个反应只能在碱性条件下进行。2.肉桂是炖肉、炒菜的主要调味品,其中的肉桂醛是一种赋予肉桂独特风味的有机化合物,结构简式如下:(1)能否用酸性高锰酸钾溶液、溴水鉴别肉桂醛中的醛基?可以使用什么试剂?提示

不能。碳碳双键也能使酸性高锰酸钾溶液、溴水褪色,应该使用银氨溶液或新制的氢氧化铜。(2)根据上述结论,如何检验肉桂醛中的官能团?提示

先用过量的银氨溶液或新制的氢氧化铜检验醛基,酸化后加入溴水检验碳碳双键。【深化拓展】1.醛类的两个特征反应特征反应银镜反应与新制的Cu(OH)2反应现象产生光亮的银镜产生砖红色沉淀注意事项(1)试管内壁必须洁净。(2)银氨溶液随用随配,不可久置。(3)水浴加热,不可用酒精灯直接加热。(4)醛用量不宜太多,如乙醛一般滴3滴。(5)银镜可用稀硝酸浸泡洗涤除去(1)新制的Cu(OH)2要随用随配,不可久置。(2)配制新制的Cu(OH)2时,所用NaOH溶液必须过量2.含醛基物质中碳碳双键的检验方法(1)醛基和碳碳双键性质的比较官能团醛基碳碳双键加入酸性KMnO4溶液褪色褪色加入溴水褪色褪色加入银氨溶液产生银镜不反应加入新制的Cu(OH)2产生砖红色沉淀不反应(2)含醛基物质中碳碳双键的检验流程

【素能应用】典例1(1)做乙醛被新制的氢氧化铜氧化的实验时,下列各步操作中:①振荡后加入0.5mL乙醛溶液;②加入10%的氢氧化钠溶液2mL;③加入5%的CuSO4溶液4~5滴;④加热试管。正确的顺序是

。

(2)实验室配制少量银氨溶液的方法是:先向试管中加入

,然后

,其反应的化学方程式为

、

,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

。

答案

(1)②③①④(2)AgNO3溶液边振荡试管边逐滴滴加稀氨水至沉淀恰好溶解为止AgNO3+NH3·H2O===AgOH↓+NH4NO3

AgOH+2NH3·H2O

===[Ag(NH3)2]OH+2H2O振荡后将试管放在热水浴中温热CH3CHO+2[Ag(NH3)2]OHCH3COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O解析

(1)做该实验时,应将少量CuSO4溶液滴入NaOH溶液中得新制的Cu(OH)2,然后加入乙醛溶液,并用酒精灯加热至沸腾,即可产生砖红色Cu2O沉淀。(2)要熟悉银氨溶液的配制及所发生的反应。变式训练1下列操作不合适的是(

)A.乙醛的银镜反应的实验中采用水浴温热B.用通过盛溴水的洗气瓶的方法除去甲烷气体中含有的CH2=CH2杂质C.在乙醛还原新制的Cu(OH)2的实验中,制新制的Cu(OH)2时应保持NaOH过量,可直接加热D.配制银氨溶液时,将AgNO3溶液滴入氨水中答案

D解析

配制银氨溶液时,应将氨水滴入AgNO3溶液中,D项错误。易错警示

(1)能发生银镜反应的物质不一定是醛类,也可以是甲酸、甲酸酯和葡萄糖等。(2)配制银氨溶液是向AgNO3稀溶液中逐滴加稀氨水,直到最初生成的沉淀恰好溶解为止,顺序不能颠倒。(3)银镜反应、与新制Cu(OH)2的反应均需要加热,但加热方式不同,前者水浴加热,后者直接加热。探究二涉及醛的转化和定量计算【问题探究】1.醛基、酮基、羧基中都存在

结构,它们都能与氢气发生加成反应吗?提示

通常情况下,羧基中的碳氧双键较难发生加成反应,醛基和酮基中的碳氧双键可以与氢气发生加成反应。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:试写出甲醛与足量银氨溶液和新制的Cu(OH)2反应的化学方程式。提示

HCHO+4[Ag(NH3)2]OH(NH4)2CO3+4Ag↓+6NH3+2H2O;HCHO+4Cu(OH)2+2NaOHNa2CO3+2Cu2O↓+6H2O。【深化拓展】1.醛的氧化与还原规律

注意醛、酮还原产物结构上的区别

2.相关定量计算(1)发生银镜反应或与新制的Cu(OH)2反应时,量的关系如下:(2)甲醛发生氧化反应时:1molHCHO~4molCu(OH)2~2molCu2O,1molHCHO~4molAg。【素能应用】典例2(2020辽宁沈阳高二检测)某一元醛发生银镜反应,生成10.8g银,再将等质量的醛完全燃烧生成6.72L的CO2(标准状况),则该醛可能是(

)A.丙醛 B.丁醛 C.己醛

D.苯甲醛答案

C解析

设该一元醛为RCHO。根据银镜反应特点及燃烧规律,知【变式设问】(1)己醛的分子式为C6H12O,分子式为C6H12O的有机化合物属于醛的同分异构体有几种?提示

8种。分子式为C6H12O的醛类有机化合物可表示为C5H11—CHO。—C5H11(戊基)共有8种,因此属于醛的同分异构体有8种。(2)分子式为C6H12O的有机化合物属于酮的同分异构体有几种?变式训练2下列物质各1mol与足量的银氨溶液反应析出银的质量相等的是(

)①HCHO

②CH3CHO

③(CH3)2CHCHO④OHC(CH2)3CHOA.①②③ B.①④ C.①②③④ D.③④答案

B解析

1

mol

—CHO与足量银氨溶液反应生成2

mol

Ag,1

mol

CH3CHO、(CH3)2CHCHO、OHC(CH2)3CHO分别与足量银氨溶液反应产生的Ag的物质的量分别为2

mol、2