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文档简介

第4讲醛酮

考点一醛类

高考・必备・基础

1.醛的概念及物理性质

定义0

由燃基(或氢原子)与醛基相连而构成的化合物。醛类官能团的结构简式为一"一H,简写为一CHO

通式饱和一元醛的通式为(2,小〃00似1)或G,H2rt+iCHO

厂按燃基类别[脂肪醛,如CH3CHO

芳香醛,如。一CHO

醛类,

「一元酸,如CH3CHO、CHj—CH—CHO

分类

〔按醛基数目Y

CHO

二元醛,如1、OHC—CI"—CHO

CHO2

一多元醛,略

物理醛基为亲水基团,低级羟分子极性较强,有刺激性气味,常温下除甲醛外均为液体,醛的沸点比

相对分子质量相当的烷燎的高,比相应的醇的低。随碳原子数目增多,熔沸点逐渐升高,水溶性

性质

逐渐降低

几种重要的醛

名称结构简式主要物理性质用途

无色、有强烈刺激性气味的气体,易溶于水,化工原料,它的水溶液可

甲醛(蚁醛)HCHO

其水溶液称福尔马林,具有杀菌、防腐性能用于消毒和制作生物标本

无色、具有刺激性气味的液体,易挥发,能

乙醛化工原料

CH3CHO

与水、乙醇等互溶

制造染料、香料及药物的

苯甲醛0HCH。有苦杏仁气味的无色液体,俗称苦杏仁油

重要原料

2.醛类的化学性质——以乙醛为例

(1)加成反应

①催化加氢(还原反应):CH3cH0+H2♦包》CH3cH20H

A

8-OOA

②与含极性键的分子加成:R1—C—H+A—B一定条付AR|_f_R

H

与HCN加成化学方程式:CH^-Il+H-CN--C1I^H-CN(2一羟基丙师

③与格氏试剂的加成反应

RMgX(X表示卤素原子),川RX与金属Mg制取。是有机合成中常用的一种试剂,起到

格氏试剂

增长碳链的作用

OOMgXOH

I1H2O1

方程式R[—C—H+Rz'lgX-----►Rj—C—H—Rj—C—H

R2R2

格氏试剂与醛、酮反应时,格氏试剂的燃基进攻黑基碳,生成卤代燃氧基镁,酸化后得

反应机理

到醉。即:RMgX4^C=O►R—C—OMgX才》R_c-OH

④羟醛缩合:含有a-H的醛在稀碱(10%NaOH)的作用下对碳氧双键进行加成生成p一羟基醛;生成的p

一羟基醛在加热条件下再发生消去反应而脱去水

OHRR

化学方程式:稀NaOH溶液JI—11,0—I

丁,华、2RCH2CHO-------------------►R-CH2-CH—CH—CHO------R-CH2—CH=C—CHO

?稀NaOH溶液?H£

反应机理:R-CHZ-LH+R-IH

[-C-H-------------------►R-CH-CH—CH—CHO

--------'2

P一羟基醛

(2)氧化反应

①银镜反应——与银氨溶液的反应

CH3CHO4-2rAg(NH3)21OH->CH3COONH4+3NH34-2Agj+H2O

②与新制Cu(OH)2悬浊液的反应一—醛与新制的CU(OH)2悬浊液反应时碱必须过量且应加热煮沸

CH3CHO4-2Cu(OH)24-Na0H-CH3COONa+Cu2Oj4-3H2O

③燃烧:2CH3CHO+5O2^^4CO2+4H2O

④催化氧化:2cH3CHO+O2」^^2CH3COOH

A

⑤乙醛也能被强氧化剂(峻性高锈酸钾溶液、淡水)氧化成乙酸:CH3CH0—^^^±TCH3COOH

3.特殊的醛——甲醛

(1)甲醛的的分子组成和结构

分子式结构式结构简式结构特征空间构型

-H相当于含有两个醛

CHO丫HCHO平面三角形

2n—c——H

(2佗学性质:具有醛类通性

①能与发生加成反应:HCHO+H2y30H

A

②具有还原性:甲醛是醛类中不含煌基的醛,其结构相当于含有两个醛基M£,故ImolCMO与

足量的银氨溶液反应,可以生成4moiAg

a.发生银镜反应化学方程式:HCHO+4Ag(NH3)2OH->f(NH4)2CO3+4Agl+6NH3+2H2。

b.与新制Cu(OH”悬浊液反应化学方程式:HCHO+4Cu(OH)2+2NaOHNa2CO34-2Cu2O1+

6H2O

使浸水、酸性KM11O4溶液褪色的有机物(注:“J”代表能褪色,“X”代表不能褪色)

官能团

碳碳双键碳碳三健笨的同系物算酚醛

试剂

/

淡水qqXXV

11

77V

酸性KMnO4溶液qq

4.醛基的检验

与新制的银氨溶液反应与新制的氢氧化铜反应

在洁净的试管中加入1mL2%AgNO3溶液,然

在武管中加入2mLl0%NaOH溶液,加入5

后边振荡试管边逐滴滴入2%氨水,使最初产

实险操作滴5%CuSO_i溶液,得到新制的CU(OH)2,振

生的沉淀恰好溶解,制得银氨溶液;再滴入3

荡后加入0.5mL乙醛溶液,加热

滴乙醛,振荡后将试管放在热水浴中温热

12%氨水|■乙醛|-5%CUSO,溶液[乙修

奈氏薪《旦蠡嬴U兽

实验装置

法NaOH溶液?里

A溶液BCDADV

实验现象

产生光亮的银镜(1molRCHO〜2molAg)产生砖红色沉淀(1molRCHO〜1molCu2O)

①试管内壁必须洁净

①€u(OH)2要随用随配,不可久置

②银氨溶液随用随配,不可久置

②配制新制Cu(OH)2时,所用NaOH必须过量

③水浴加热,不可用酒精灯直接加热

③反应液直接加热煮沸,才有明显的砖红色沉

注意事项④加热时不可振荡或摇动试管,防止生成黑色

的银粉

④加热沸腾不能太久,否则会有黑色沉淀,这

⑤乙醛用量不宜太多,一般加3〜5滴

是CU(OH)2受热分解生成CuO所致

⑥银镜可用稀硝酸浸泡洗涤除去

5.含有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

醛基碳碳双键

酸性KMnCh溶液褪色褪色

滨水褪色褪色

银氨溶液产生银镜不反应

新制的CU(OH)2产生转红色沉淀不反应

(2)含醛基物质中琰碳双键的检脸流程

4

银镜反应酎KMnO4(H),ltlZ2

—AR-CH=01COOU或浜水》褪色

【逐点训练1】

1.某同学用1mL2mobL_,的CuSO4溶液与4mL0.5mol-L-'的NaOH溶液混合,然后加入0.5mL4%的

乙醛溶液,加热至沸腾,未见砖红色沉淀,实验失败的主要原因是()

A.乙醛量太少B.硫酸铜的量少C.NaOH的量少D.加热时间不够

2.(2024•上海•一模)丙烯醛(CH?=CH-CHO)是化工中很重要的合成中间体,广泛用于树脂生产和有机

合成,下列试剂能用于检验丙烯醛中的,C=《”的是()

+

A.Br2/H,0B.Cu(OH)2C.KMnO4(H)D.Br2/CCl4

3.(2024.浙江温州•一模)有机物A是合成二氢荆芥内能的重要原料,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.先加酹性高锦酹钾溶液,后加银氨溶液,微热

B.先加滨水,后加酸性高镭酸钾溶液

C.先加新制氢氧化铜悬浊液,微热,再加入浪水

D.先加入银氨溶液,微热,酸化后再加泣水

4.对羟基苯甲醛的结构为HO^C-CHO,下列关于该有机物的说法不正确的是()

A.能与HCHO发生缩聚反应

B.能与HCN发生加成反应

C.1mol对羟基苯甲醛与足量新制Cu(OH)2反应生成1molC112O

D.与足量H2加成的产物中含手性碳原子

5.(23-24高三上•湖南•阶段考试)一种食品添加剂桂醛,化学名称是3-米基丙烯醛,可由苯甲醛经卜.列方

法合成,下列有关说法正确的是()

CHO9H

八C―HO3人^H。小心/CHO

一U

NaOH/H2O

桂醛

abC

A.b物质分子中有2个手性碳原子

B.a、c分子中所有原子都可能处于同一平面

C.合成路线中:a-b为取代反应,b-c为消去反应

D.a、b、c三种物质可用滨水或酸性KMnCh溶液鉴别

考点二酮类

高考・必备-基础

1.酮的结构及应用

定义O

II

班基与两个燃基相连成的化合物。酮类官能团的结构简式为/C、

表示

R-H—"(R、R|必须为燃基);饱和一元酮的通式为C〃H2“O(尼3)

应用酮是重要的有机溶剂和化工原料,丙酮可用作化学纤维、钢瓶储存乙块等的溶剂,还用于生产有

机玻璃、农药和涂料等

2.常见的酮—丙酮

0

=

0

C3n

(1)丙酮是最简单的酮类化合物,结构简式为:

(2)丙酮的物理性质:常温下丙酮是无色透明液体,沸点56.2C,易挥发,能与水、乙醉等互溶

(3)丙酮的化学性质:不能被银氨溶液、新制的氢氧化铜等弱氧化剂氧化,但在催化剂存在的条件下,能催

化加氢生成醇,也能与HCN加成

OOH

y催化剂

①催化加氢(还原反应):5+%^^叫-CH-叫

6~QOA

-

-5+0,3+6一定条件

②与含极性键的分子加成:R|-C-K2+A-B------------

o

与HCN加成化学方程式:。%,一€%+HCN

3.醛和酮的区别与联系

醛酮

O

官能团

醛基:-C-H酮琰基:/C、

官能团位置碳链末端(最简单的醛是甲醛)碳链中间(最简单的酮是丙酮)

00

结构通式RJ-R,(RNR均为烽基)

(R为炫基或氢原子)

联系碳原子数相同的饱和一元脂肪醛和饱和一元脂肪酮互为同分异构体

【逐点训练2】

1.企鹅酮(/京)可作为分子机器的原材料。下列关于企鹅酮的说法错误的是()

A.能使酸性高锌酸钾溶液褪色B.可发生取代反应

C.Imol企鹅酮粒化为C10H2QH需消耗3mO1H2D.所有碳原了定不可能共平面

2.下列关于醛、酮加成反应的化学方程式的书写错误的是()

OH

A.CH3cHO+HCN催化剂、

>CHS—CH—CN

OH

B.CHaCHO+NHa一定条件、

»CH3—CH—NH.

()

C.CHaCHO+CH30H一定条件、

CH3C—(K'H:l

()OH

D.II+H2催化剂

CH3—c—CHs八)CH.-CH-CH.

3.(2024・广东江门•一模)化合物M是合成受体拮抗剂的重要中间体。关于化合物M下列说法不正确的是

)

A.有两种官能团

B.能发生氧化反应

C.能还原新制Cu(0H)2得到C%0

D.ImolM最多能与4molH2发生加成反应

4.12024.湖北咸宁•模拟)0-紫罗兰酮是存在于玫瑰花、番茄等中的一种天然香料,下列说法正确的是()

力CH3

CH=CHC=O

CH3

B-紫罗兰酮

A.供紫罗兰酮的分子式是G3H22。

B.Imol0-紫罗兰酮最多能与2moi也发生加成反应

C.伊紫罗兰酮属于酯类物质

D.伊紫罗兰酮与等物质的量漠加成时,能生成3种产物

真题•演练

1.(2024•广东卷)从我国南海的柳珊瑚中分离得到的柳珊瑚酸(下图),具有独特的环系结构。下列关丁柳珊

硼酸的说法不正确的是()

COOH

A.能使澳的四氯化碳溶液褪色B.能与氨基酸的氨基发生反应

C.其环系结构中3个五元环关平面D.其中碳原子的杂化方式有sp2和sp3

2.(2024•江西卷)蛇泡菌素(X)是一种具有抗癌活性的天然植物毒素。下列关于X说法正确的是()

A.含有4种官能团,8个手性碳原子B.ImoIX最多可以和3moi比发生加成反应

C.只有1种消去产物D.可与新制的Cu(0H)2反应生成砖红色沉淀

3.(2024・福建卷)药物X与病毒蛋白对接的原理如图。下列说法错•误•的是()

A.I为加成反应B.X中参与反应的官能团为醛基

C.Y无手性碳原子D.Z中虚框内所有原子可能共平面

4.(2024•海南卷)(多选)海南暗罗是•种药用植物,具有抗菌、抗肿瘤活性。从中提取的一种生物活性物质

结构简式如图所示。下列关于该分子说法正确的是()

A.能使酸性高钵酸钾溶液褪色

C.含有4个手性碳原子D.预测在不同溶剂中的溶解度S:S环改〉S”

5.(2023.湖北卷)下列事实不涉及烯醉式与酮式互变异构原理是()

OOH

-CH-C-R-CH=C-R(R为炫基或氢)

曲2式烯醇式

A.CH三CH能与水反应生成CXCHO

B.二可与H,反应生成c°H

c.CtA水解生成。L

OOCH37入o

D.oo中存在具有分子内氢键的异构体

答案及解析

【逐点训练1】

1.Co解析:用新制的CU(OH)2检脸醛基,必须在碱性环境下。而本题中:n(CuSO4)=/:(NaOH)=O.(X)2mok

根据:CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2l+Na2so4可知C11SO4过量而NaOH不足,所以实验失败。

2.【答案】D

【解析】A.丙烯联中的碳碳双键和联层都能与洪水反应,则潦水不能用于检验内炸醛中的碳碳双键,故

A错误;B.新制氢氧化铜与丙靖醛中的碳碳双键不反应,与隈基共热反应,则新制氢氧化铜不能用于检

验丙烯醛中的碳碳双键,故B错误;C.丙烯醛中的碳碳双键和醛基都能与酸性高镒酸钾溶液反应,则酸

性高钱酸钾溶液不能用于检脸丙坤醛中的碳碳双键,故A错误,D.丙烯醛中的碳碳双键能与液的四氯化

碳溶液发生加成反应使溶液褪色:醛基不能与淡的四氟化碳溶液反应,则涣的四氯化碳溶液能用于检脸丙

烯族中的碳碳双键,故D正确;故选D。

3.【答案】D

【解析】先加酸性高镒酸钾溶液,碳碳双键、一CHO均被氧化:不能检验,A项错误;先加淡水,双键发

生加成反应,一CHO被氧化,不能检验,B项错误;先加新制氢氧化铜悬浊液,加热,可检验一CHO,但

没有酸化,加淡水可能与碱反应:C项错误;先加入银氨溶液,微热,可检脸一CHO,酸化后再加淡水,

可检险碳碳双键,D项正确,答案选D。

4.Do解析:A项,对羟息苯甲唯能与HCHO发生缩聚反应,片>,计”.TV,正确。B

・Mil

项,对羟基苯甲醛中的醛基能与HCN发生加成反应,正确。C项,1molYHO〜2moicu(OH)2〜1mol

Cu2O,1mol对羟基苯甲醛中含有1mol—CHO,所以1mol对羟基苯甲醛与足量新制Cu(OH)2反应

生成ImolCsO,正确。D项,手性碳原子是连有4个不同的原子或原子团的饱和碳原子,对羟基苯甲醛

与足量H2加成的产物为HO-O-CMM,不含手性碳原子,错误。

5.【答案】B

【解析】A.b物质分子中只有与羟基相连的碳原子为手性碳原子,故A错误;B.由结构简式可知,a分子

中的苯环和醛基均为平面结构,故a中原子可以都处于同一个平面;c中直接与双键碳相连的原子均在同

一个平面,直接与双键碳相连的原子团为苯环和战基,都是平面结构,所以c分子中所有原子也可能共平

面,故B正确;C.a—b反应过程中碳氧双键断裂,为加成反应,b—c羟基和氢原子去掉,生成不饱和键,

为消去反应,故C错误;D.a、b、c三种物质中均有醛基,均可以使滨水和酸性KMnO4溶液褪色,故无

法用这两种试剂鉴别,故D错误;故选B。

【逐点训练2】

1.Co解析:企鹅酮中含碳碳双钺,能使酸性高锈酸钾溶液褪色,A正确;甲层碳原子上可发生取代反应,

B正确;1mol企鹅酮含2moi碳碳双键和1mol酮痍基,都能和H2加成,加成产物为CIOHIQH,需消耗

3molHi,C错误;环上有一个碳原子连有两个甲基,这个碳原子以碳碳单键和四个碳原子和连,所有碳

原子一定不可能共平面,D正确,

2.Co解析:A项,CH3cH。与HCN发生加成反应,H原子加在醛基带负电荷的。原子上,一CN加在

OHOH

不饱和碳上,生成|,故A正确;同理,CH3CHO与N%发生加成反应生成

CH3—CH—CNCH3—CH—NH,

OH

故B正确;CHUCHO与CH30H发生加成反应生成|,故C错误;丙酮与氨气发生加

CH3—CH—()—CH3

成反应生成2一丙醉,故D正确,

3.【答案】C

【解析】A.M含有拨基、醍键两种官能团,故A正确;B.M能燃烧生成二氧化碳和水,能发生氧化反

应,故B正确;C.M不含醛基,不能还原新制Cu(OH)2得到C40,故C错误;D.M中族基、苯环能

与氢气发生加成反应,ImolM最多能与4moi也发生加成反应:故D正确;选C。

4.【答案】D

【解析】A项,由结构简式可知有机物分子式为Ci3H2。0,故A错误;B项,碳碳双键和段基都可与氢气

发生加成反应,则1mol0-紫罗兰酮最多能与3molH?发生加成反应,故B错误;C项,该有机物不含酯

基,不属于酯类物质,故C错误;D项,分子中有共相双键,可发生1,2-加成或1,4-加成,与Imol淡

发生加成反应可得到3种不同产物,故D正确,答案选D。

真堰•演练

1.Co解析:A.该物质含有碳碳双键,能使演的四氯化碳溶液褪色,故A正确;B.该物质含有施基,

能与氨基酸的氨基发生反应,故B正确;C.如图:图中所示C为sp3杂化,具有类似

甲烷的四面体结构,即环系结构中3个五元环不可能共平面,改C错误;D.该物质饱和的碳原子为sp3

杂化,形成双链的碳原子为sp?杂化,故D正确;故选C。

2.Do解析:A.分子中含酮瓶表、羟基、醛基、酰键、碳碳双键,共5种官能团,连接4个不同基团的

碳原子为手性碳原子,分子中含8个手性碳原子,故A错误;B.酮疑基、醛基、

碳碳双键均与氢气发生加成反应:则1molX最多可以和4molH?发生加成反应,故B错误;C.与羟基相

连碳的邻位碳原子上有H原子可发生消去反应,与左侧甲基、亚甲基上H原子可发生消去反应,则有2

种消去产物,故C错误;D.分子中含醛基,可与新制的Cu(OH)2反应生成砖红色沉淀,故D正确;故选

Do

3.Co解析:A.对比X、Y的结构简式可知,X中醛基与H2N-R中氨基发生加成反应,故A正确;B.由

以上分析可知X中参与反应的官能团为醛基,故B正确;C.由Y的结构简式可知,羟基所连碳原子为手

性碳原子,故C错误;D.苯环为平面结构,C=N双键也为平面结构,因此虚框中所有原子可能共面,

故D正确;故选:Co

4.AC>解析:A.根据结构,该有机物含有碳碳双键、酸基,能使酸性高铉酸钾溶液褪色,A」下确;

B.根据结构,该有机物的分子式为C20H28。4,B错误;C.连有4个不同基团的饱和碳原子是手性碳原子,

O

HO

H

因此化合物含有的手性碳原子如图0共有4个手性碳原子,C正确;D.该有机

0

*

H:::

物为极性分子,环己烷为非极性分子,乙琳为极性分子,根据“相似相溶''原理,该有机物在乙将中的溶解

度大于在环己烷中的溶解度,D错误;答案选AC。

5.Bo解析:根据图示的互变原理,具有族基的酮式结构可以发生互变异构转化为怖醇式,这种烯醇式具

有的特点为与羟基相连接的碳原子必须有双键连接,这样的烯醇式就可以发生互变异构,据此原理分析下

列选项。A项,水可以写成H-OH的形式,与CH三CH发生加成反应生成CH2=CHOH,烯醇式的

CH2=CHOH不稳定转化为弱式的乙醛,A不符合题意;B项,3—羟基丙烯中,与羟基相连接的碳原子不

与双键连接,不会发生烯醇式与耐式互变异构,B符合题意;C项,

0-()H

和CHQCOOH,可以发生互变异构转化为0-6C不符合题意D项,

HO()

互变异构转化为,即可形成分子内氢键,D不符合题意;故答案选B。

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