【学案】2026春湖北省长江作业本高中化学人教《有机化学基础》11第三章第三节醛酮

第三节醛酮1．知道醛、酮的结构特点，能理解醛、酮的组成、结构和性质上的异同。2．了解甲醛对环境和健康的影响，知道常见醛、酮的物理性质以及有机化合物的安全使用问题。一、乙醛1．结构与物理性质(1)结构式：；结构简式：CH3CHO。(2)分子结构模型：(3)物理性质：无色、具有刺激性气味的液体，密度比水的小，易挥发，易燃烧，能与水、乙醇等互溶。2．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＋H2eq\o(→,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))CH3CH2OH。②与HCN加成氧原子的电负性较大，碳氧双键中的电子偏向氧原子，使氧原子带部分负电荷，碳原子带部分正电荷，从而使醛基具有较强的极性。(2)氧化反应Ⅰ.银镜反应实验操作实验现象向①中滴加氨水，现象为有白色沉淀生成，后又溶解，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化学方程式①中：AgNO3＋NH3·H2O=AgOH↓(白色)＋NH4NO3，AgOH＋2NH3·H2O=[Ag(NH3)2]OH＋2H2O③中：CH3CHO＋2[Ag(NH3)2]OHeq\o(→,\s\up7(△))2Ag↓＋CH3COONH4＋3NH3＋H2OⅡ.与新制的Cu(OH)2反应实验操作实验现象①中溶液出现蓝色絮状沉淀，滴入乙醛，加热至沸腾后，③中溶液有砖红色沉淀产生有关化学方程式①中：2NaOH＋CuSO4=Cu(OH)2↓＋Na2SO4③中：CH3CHO＋2Cu(OH)2＋NaOHeq\o(→,\s\up7(△))CH3COONa＋Cu2O↓＋3H2OⅢ.催化氧化乙醛在一定温度和催化剂存在的条件下，能被氧气氧化为乙酸，反应的化学方程式为2CH3CHO＋O2eq\o(→,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))2CH3COOH。Ⅳ.燃烧反应化学方程式为2CH3CHO＋5O2eq\o(→,\s\up7(点燃))4CO2＋4H2O。醛类物质既有氧化性又有还原性，其氧化还原关系：醇eq\o(,\s\up7(氧化),\s\do5(还原))醛eq\o(→,\s\up7(氧化))羧酸。二、醛类1．醛的结构2．甲醛和苯甲醛物质甲醛苯甲醛俗称蚁醛苦杏仁油分子式CH2OC7H6O结构简式HCHO物理性质颜色无色无色气味有强烈刺激性气味有苦杏仁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微溶于水；与乙醇等有机溶剂互溶用途重要的化工原料；水溶液用于消毒和制作生物标本制造染料、香料及药物的重要原料三、酮1．概念：羰基与两个烃基相连的化合物。2．官能团：。3．结构表示式：。4．丙酮：结构简式为，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，能与氢气发生加成反应。丙酮发生催化加氢反应的化学方程式为＋H2eq\o(→,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))。醛基的特征反应及醛基的检验茉莉醛具有浓郁的茉莉花香，其结构简式如图所示。茉莉醛可用于香料的合成。活动1请分析1mol茉莉醛和氢气完全反应，需要多少摩尔氢气？提示：1mol苯环和3mol氢气反应、1mol碳碳双键和1mol氢气反应、1mol醛基和1mol氢气反应。所以1mol茉莉醛能和5mol氢气反应。活动2证明茉莉醛中含有碳碳双键可以用溴水或酸性KMnO4溶液吗？提示：不可以。应先用银氨溶液将醛基氧化成羧基，再滴加溴水或酸性KMnO4溶液，若溴水或酸性KMnO4溶液褪色，说明茉莉醛分子中含有碳碳双键。活动3如何检验茉莉醛中的醛基？提示：可用银镜反应验证。活动4使用银氨溶液检验醛基时，未看到光亮的银镜而是黑色的沉淀，为什么？提示：银镜反应即醛将银氨溶液还原成单质银，该反应要求的条件较高，成功的关键在于试管要洁净、碱性环境、水浴加热且加热过程中不能搅拌或振荡。若试管不干净、加热温度过高或加热过程中搅拌或振荡，则不能形成银镜，生成的单质银呈粉末状，所以呈黑色。1．某学生做乙醛的还原性实验时，取1mol·L－1CuSO4溶液和0.5mol·L－1NaOH溶液各1mL，在一支洁净的试管内混合后，向其中又加入0.5mL40%的乙醛溶液，加热，结果无砖红色沉淀出现。导致该实验失败的原因可能是()A．加入NaOH溶液的量不够 B．加入乙醛的量太少C．加入CuSO4溶液的量不够 D．加入乙醛的量太多A解析：乙醛和新制的Cu(OH)2反应必须在碱性环境下加热进行，取1mL1mol·L－1CuSO4溶液，与NaOH溶液恰好反应生成Cu(OH)2时，需要0.5mol·L－1NaOH溶液的体积为eq\f(1×1×2,0.5)mL＝4mL，这说明反应中CuSO4过量，NaOH的量不足，不是碱性条件，故加热无砖红色沉淀出现，A符合题意。2．已知如图所示的转化关系，其中甲、乙、丁均能发生银镜反应，则甲为()A．甲醇 B．甲醛C．甲酸 D．乙醛B解析：由甲既能氧化成酸又能还原成醇可推知甲为醛类，由甲、乙、丁均能发生银镜反应可推知甲只能为甲醛，B正确。3．有机物M是合成二氢荆芥内酯的重要原料，其结构简式如图所示，下列检验M中官能团的试剂和添加顺序正确的是()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．先加入新制的氢氧化铜，加热至沸腾，酸化后再加溴水D．先加银氨溶液，微热，再加溴水C解析：先加酸性高锰酸钾溶液时，碳碳双键、—CHO均被氧化，不能检验，A不符合题意；先加溴水，碳碳双键发生加成反应，—CHO被氧化为—COOH，都使溴水褪色，不能检验，B不符合题意；先加新制氢氧化铜加热至沸腾，—CHO被氧化，Cu(OH)2被还原为Cu2O砖红色沉淀，因此可检验—CHO，当酸化后再加入溴水时，Br2可与碳碳双键发生加成反应，能够检验其中所含的官能团，C符合题意；先加入银氨溶液水浴加热，—CHO被氧化为—COOH，[Ag(NH3)2]OH被还原产生银单质，即产生银镜，可检验—CHO，但由于该溶液显碱性，没有酸化，所以当再加入溴水时，Br2会先与碱反应，不能检验碳碳双键，D不符合题意。4．实验室做乙醛和银氨溶液反应生成银镜的实验时：(1)为产生光亮的银镜，试管应先用________溶液煮沸，倒掉煮沸液后再用清水将试管洗干净。(2)配制银氨溶液时向盛有________溶液的试管中逐滴滴加________，边滴加边振荡直到_____________为止。(3)加热时应用________加热，产生银镜的化学方程式是______________。答案：(1)NaOH(2)AgNO3稀氨水最初产生的沉淀恰好溶解(3)水浴CH3CHO＋2[Ag(NH3)2]OHeq\o(→,\s\up7(△))CH3COONH4＋2Ag↓＋3NH3＋H2O5．已知醛基具有较强的还原性，柠檬醛的结构简式是。欲验证分子中有碳碳双键和醛基，甲、乙两位学生设计了如下方案。甲：①取少量柠檬醛滴加溴水；②在①反应后的溶液中滴加银氨溶液，水浴加热。乙：①取少量柠檬醛滴加银氨溶液，水浴加热；②在①反应后的溶液中先加稀硫酸酸化再滴加溴水。(1)能达到实验目的的是________(填“甲”“乙”或“甲、乙均可”)。(2)对不可行方案说明原因(认为均可的此题不作答)：_____________。(3)对可行方案：①依据现象是______，反应的化学方程式是_________________。②依据现象是________，反应的化学方程式是________________________。解析：解答本题的关键是确定醛基和碳碳双键检验的先后顺序。由于溴(Br2)也能氧化醛基(—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，所以应先酸化后再加溴水检验碳碳双键。答案：(1)乙(2)醛基有很强的还原性，若先加溴水，则Br2将醛基和碳碳双键都氧化(3)①产生银镜(CH3)2CCHCH2CH2C(CH3)CHCHO＋2[Ag(NH3)2]OHeq\o(→,\s\up7(△))(CH3)2C=CHCH2CH2C(CH3)CHCOONH4＋3NH3＋2Ag↓＋H2O②溴水褪色(CH3)2CCHCH2CH2C(CH3)=CHCOOH＋2Br2→(CH3)2CBrCHBrCH2CH2(1)银镜反应的注意事项(2)醛基与新制的Cu(OH)2反应的注意事项①所用的Cu(OH)2必须是新制的，而且制备时，NaOH溶液必须过量。②加热时必须将混合液加热至沸腾，才能看到明显的砖红色沉淀。③加热煮沸时间不能过长，防止Cu(OH)2受热分解成黑色的CuO。醛的相关计算及醛和酮同分异构体的书写材料1肉桂醛是一种赋予肉桂独特风味的有机化合物，结构简式如图所示：肉桂醛材料2室内装潢和家具挥发出来的甲醛是室内空气的主要污染物。已知，甲醛易溶于水，常温下有强烈的刺激性气味，温度超过20℃时，挥发速度加快。甲醛的分子结构中又可以看成有2活动1请推测肉桂醛侧链上可能发生反应的类型有哪些？提示：由于肉桂醛的侧链上含有碳碳双键，故可发生加成、加聚、还原和氧化反应；又含有醛基，所以可发生加成、氧化和还原反应。活动21mol肉桂醛和1mol甲醛分别与足量的银氨溶液反应，分别得到多少银单质？提示：2mol银单质、4mol银单质。活动3满足下列3个条件的肉桂醛的所有同分异构体的结构简式有几种？请写出其结构简式。①分子中含醛基；②含有苯环；③能与溴水发生加成反应。提示：4种。其结构简式分别为、、、。活动4满足下列3个条件的肉桂醛的所有同分异构体的结构简式有几种？请写出其结构简式。①分子中不含羰基和羟基；②是苯的对二取代物；③除苯环外，不含其他环状结构。提示：2种。其结构简式分别为、。1．1mol有机物与足量的氢气和新制的氢氧化铜反应，消耗的氢气与氢氧化铜的物质的量分别为()A．1mol、2mol B．1mol、4molC．3mol、2mol D．3mol、4molD解析：1mol该物质和氢气发生加成反应最多消耗3mol氢气，和新制的氢氧化铜反应最多消耗4mol氢氧化铜。2．下列物质中水解后，其产物在红热铜丝催化下被空气氧化最多可生成4种醛的是(不考虑立体异构)()A．C4H9Br B．C5H11BrC．C6H13Br D．C7H15BrB解析：一溴代烷的水解产物为R—CH2OH的结构才能被催化氧化为醛，最多可生成4种醛，则—R有4种结构。C3H7—有2种结构，A错误；C4H9—有4种不同的结构，B正确；C5H11—有8种不同的结构，C错误；C6H13—有17种不同的结构，D错误。3．一定量的某一元醛发生银镜反应，析出银10.8g。等量的此醛完全燃烧时产生2.7g的水。下列说法正确的是()A．可能是乙醛 B．一定是丙醛C．不可能是丁醛 D．可能是丁烯醛D解析：一元醛分子结构中只有一个醛基，一般发生银镜反应时，生成银的物质的量为醛的2倍。饱和一元醛与生成的银和燃烧生成的水，有如下关系：2Ag～CnH2nO～nH2O2×10818n10.8g2.7geq\f(2×108,10.8g)＝eq\f(18n,2.7g)，n＝3，该醛可能是饱和醛——丙醛，也可能为不饱和醛——丁烯醛(C4H6O)。4．的同分异构体中，既能发生银镜反应，又能与FeCl3溶液发生显色反应的有种，其中核磁共振氢谱为5组峰，且峰面积比为2∶2∶2∶1∶1的为________________(写结构简式)。解析：的同分异构体中，能发生银镜反应，说明含有醛基(—CHO)，能与FeCl3溶液发生显色反应，说明含有酚羟基(—OH)，若苯环上有—OH、—CH3、—CHO三个取代基，则有10种结构，若苯环上有—OH、—CH2CHO两个取代基，则有3种结构，共13种，其中核磁共振氢谱为5组峰，且峰面积比为2∶2∶2∶1∶1的为。答案：135．化合物C()的同分异构体中能同时满足以下三个条件的有________个(不考虑立体异构体，填字母)。(ⅰ)含有两个甲基；(ⅱ)含有酮羰基(但不含CCO)；(ⅲ)不含有环状结构。a．4 b．6c．8 d．10其中，含有手性碳(注：连有四个不同的原子或基团的碳)的化合物的结构简式为______________。解析：C为，有2个不饱和度，其同分异构体满足含酮羰基但不含有环状结构，则分子中含有一个碳碳双键，一个酮羰基，外加2个甲基，符合条件的同分异构体有、、、、、、、，共8种；其中O含有一个手性碳。答案：c(1)饱和一元醛的同分异构体①碳架异构由于醛基只能连在碳链的末端，所以烃基碳链异构有几种，醛的同分异构体就有几种。②官能团异构含相同碳原子数的醛、酮和烯醇互为同分异构体。例如，C3H6O的同分异构体中，属于醛的有CH3CH2CHO，属于酮的有，属于烯醇的有CH2=CH—CH2OH。(2)醛反应的规律①凡是含有醛基的化合物均具有氧化性、还原性，1mol的醛基(—CHO)可与1mol的H2发生加成反应，与2mol的新制Cu(OH)2或2mol的[Ag(NH3)2]＋发生氧化反应。②。知识点1醛的结构1．下列关于醛的说法正确的是()A．庚醛的分子式为C7H16OB．乙二醛的结构简式为OHC—CHOC．丁二醛没有二元醛类同分异构体D．丙醛与丁二醛有可能互为同系物B解析：庚醛的分子式为C7H14O，A错误；乙二醛分子中含有两个醛基，B正确；2-甲基丙二醛属于二元醛，与丁二醛互为同分异构体，C错误；两种物质中的官能团数目不同，不可能互为同系物，D错误。知识点2醛的化学性质与检验2．某有机物的加氢还原产物为CH3CH(CH3)CH2OH，该有机物不可能是()A．乙醛的同系物 B．丁醛的同分异构体C． D．CH3CH2COCH3D解析：该有机物可以是CH3CH(CH3)CHO，与乙醛互为同系物，A不符合；CH3CH(CH3)CHO与丁醛的分子式相同，但结构不同，二者互为同分异构体，B不符合；与H2加成，可以生成CH3CH(CH3)CH2OH，所以该有机物可能是，C不符合；CH3CH2COCH3加氢不可能生成CH3CH(CH3)CH2OH，所以该有机物不可能是CH3CH2COCH3，D符合题意。3．下列说法正确的是()A．用溴水检验CH2＝CH—CHO中是否含有碳碳双键B．甲醛和乙醛的核磁共振氢谱图中都有2组特征峰C．对甲基苯甲醛()能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物不一定是醛类D解析：碳碳双键、醛基均可使溴水褪色，A错误；甲醛和乙醛的核磁共振氢谱图中分别有1、2组特征峰，B错误；苯的同系物、醛基等均可使酸性高锰酸钾溶液褪色，C错误；能发生银镜反应的有机物只能说明含有“—CHO”，但不一定是醛类，D正确。4．我国中药复方麻黄汤的有效物质为醛类有机物。下列有关醛的判断正确的是()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()使高锰酸钾酸性溶液褪色，说明它含醛基D．能发生银镜反应的有机物不一定是醛类D解析：分析多官能团物质的性质时要考虑官能团之间的干扰，如碳碳双键、醛基均可使溴水褪色，苯的同系物、碳碳双键、醛基等均可使酸性KMnO4溶液褪色，故A、C项均错误；1个HCHO分子中相当于含有2个醛基，1molHCHO发生银镜反应最多生成4molAg，B项错误；能发生银镜反应的有机物只能说明含有“—CHO”，但不一定是醛类，D项正确。5．俗称“一滴香”的有毒物质被人食用后会损伤肝脏，还能致癌。“一滴香”的分子结构如图所示。下列说法不正确的是()A．1mol该有机化合物最多能与3molH2发生加成反应B．该有机化合物能与Na反应C．该有机化合物能发生取代、加成、氧化和还原反应D．该有机化合物的一种芳香族同分异构体能发生银镜反应D解析：能发生银镜反应的芳香族同分异构体中既有苯环又有醛基，则不饱和度至少为5，而该有机化合物及其同分异构体的不饱和度均为4，因此不存在符合该要求的同分异构体，D错误。知识点3酮的性质6．下列关于常见醛和酮的说法，不正确的是()A．甲醛和乙醛都是有刺激性气味的无色液体B．丙酮是结构最简单的酮，可以发生加氢还原反应C．丙酮易溶于水，是常用的有机溶剂D．人体缺乏维生素A时，难以氧化生成视黄醛，会引起夜盲症A解析：A中甲醛应为气体。7．CyrneineA对治疗神经系统疾病有着很好的疗效，可用香芹酮经过多步反应合成：下列说法正确的是()A．香芹酮的化学式为C9H12OB．CyrneineA可以发生加成反应、消去反应和氧化反应C．香芹酮和CyrneineA均不能使酸性KMnO4溶液褪色D．1mol香芹酮与足量的H2反应，最多消耗2molH2B解析：香芹酮的化学式为C10H14O，A错误；CyrneineA的分子中有碳碳双键和醛基，可以发生加成反应，有碳碳双键、醛基和羟基，可以发生氧化反应，与羟基相连的碳的相邻碳原子上有氢原子，可以发生消去反应，B正确；两种物质的分子中均有碳碳双键，可以被酸性KMnO4溶液氧化，C错误；1mol香芹酮含2mol碳碳双键和1mol酮羰基，与足量的H2反应，最多消耗3molH2，D错误。8．我国科研人员使用某种催化剂实现了H2还原肉桂醛生成肉桂醇，反应机理的示意图如图所示：下列说法错误的是()A．苯丙醛分子中有6种不同化学环境的氢原子B．肉桂醛分子中存在顺反异构现象C．还原反应过程只发生了非极性键的断裂D．该催化剂实现了选择性还原肉桂醛中的醛基C解析：苯丙醛分子中有6种不同化学环境的氢原子：，A正确；肉桂醛分子中碳碳双键两侧均连有两种不同的原子或原子团，存在顺反异构现象，B正确；还原反应过程中H—H、CO断裂，分别为非极性键和极性键，C错误；肉桂醛在该催化条件下，只有醛基与氢气发生了加成反应，说明该催化剂可选择性还原肉桂醛中的醛基，D正确。9．分子式为C5H10O，且结构中含有的有机物共有(不考虑立体异构)()A．4种 B．5种C．6种 D．7种D解析：分子式为C5H10O，满足饱和一元醛、酮的通式CnH2nO。醛类可写为C4H9—CHO，C4H9—有4种结构，对应醛有4种。酮类：可写为，因—C3H7有2种结构，对应酮有2种，分别为、；也可写成，对应酮只有1种，所以对应的酮共有3种。满足条件的有机物共有7种。10．某黄酮类药物的合成涉及反应如下所示。下列说法正确的是()A．化合物