内容正文:
第三节 醛 酮
第一课时
乙醛
第三章 烃的衍生物
学习目标
1、从官能团和化学键可能的断键部位预测乙醛的化学性质,并能在结构分析和实验事实的基础上书写相关反应的化学方程式,强化“结构决定性质”的观念。
2、通过乙醇、乙醛和乙酸之间的相互转化,加深对有机反应中氧化反应和还原反应的理解,初步构建烃的含氧衍生物间的转化关系。
CH≡CH + H2O
催化剂
△
CH3-CHO
2CH2=CH2 + O2
催化剂
2CH3-CHO
加热加压
2CH3CH2OH + O2 + 2H2O
2CH3-CHO
催化剂
△
乙醇氧化法:
乙炔水化法:
乙烯氧化法:
知识回顾:你学过哪些化学反应可以得到乙醛?
一、乙醛
1、乙醛的物理性质
①无色、有刺激性气味的液体;
②密度比水小,沸点是20.8℃;
③易挥发,易燃烧;
④易溶于水、乙醇、乙醚、氯仿等有机溶剂。
思考:乙醛为什么易溶于水?随着碳原子数的增多,醛的溶解性如何变化?
随着碳原子数的增多,醛的溶解度逐渐减小。在水中微溶或不溶。
(乙醛与水分子间存在氢键)
2、乙醛的结构
分子式:
C2H4O
结构式:
结构简式:
CH3CHO
空间填充模型
球棍模型
核磁共振氢谱:
H
H
H
H
C
C
O
=
官能团:
醛基:
CHO
或
C
H
O
醛基上的碳原子采用sp2杂化,夹角接近120°,与其相连的原子在同一平面。
3、乙醛的化学性质
分析乙醛的结构,从键的饱和程度和键的极性预测乙醛的化学性质
结构分析
受C=O影响,C-H键极性较强,易断裂
羰基
羰基碳不饱和,C=O双键易断裂,可发生加成反应。
易加成被H2还原为醇(还原反应)
易被氧化成相应羧酸(氧化反应)
氧化性
还原性
(1)加成反应
①催化加氢(还原反应):
催化剂
C
C
O
H
H
H
H
+ H—H
C
C
O
H
H
H
H
H
H
CH3CHO+H2
CH3CH2OH
催化剂
在醛基中,由于氧原子电负性较大,碳氧双键中电子偏向氧原子,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。乙醛能和极性试剂(如:H−CN、 NH3、R−NH2、CH3O−H等)发生加成反应。
C
O
H
δ-
δ+
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
②与HCN加成
δ+
δ-
+H—CN →
—C—CN
OH
α-羟基腈
应用:醛与氢氰酸加成,在有机合成中可以用来增长碳链。
CH3─C─H
O
δ+
δ−
+ H─CN→
δ−
δ+
CH3─CH─CN
OH
2−羟基丙腈
提示:当极性分子与醛基发生加成反应时,极性分子中带正电荷的原子或原子团连接在氧原子上,带负电荷的原子或原子团连接在碳原子上。
③与NH3、RNH2(胺)加成:
C
O
H
CH3
+ H—NH2
δ-
δ+
δ-
δ+
C
OH
H
CH3
NH2
2-羟基乙胺
④与醇类加成:
C
O
H
CH3
+ H—NHCH3
δ-
δ+
δ-
δ+
C
OH
H
CH3
NHCH3
C
O
H
CH3
+ H—OCH2CH3
δ-
δ+
δ-
δ+
C
OH
H
CH3
OCH2CH3
注意 :①乙醛不能与X2、HX、H2O进行加成反应②酯基(-COO-)和羧基 (-COOH) 中的C=O不能与H2发生加成反应
(2)氧化反应
【实验3-7】
实验操作
实验现象 向①中滴加氨水,现象为 ,加入乙醛,水浴加热一段时间后,试管内壁出现一层___________
先产生白色沉淀后变澄清
光亮的银镜
Ⅰ.银镜反应
AgNO3+NH3·H2O=AgOH↓+NH4NO3
AgOH+2NH3·H2O=Ag(NH3)2OH+2H2O
CH3CHO + 2Ag(NH3)2OH CH3COONH4 + 2Ag↓+ 3NH3 + H2O
△
反应生成羧酸铵,还有一水二银三个氨
巧记
相关反应化学方程式:
氢氧化二氨合银
改写为离子方程式:
AgOH+2 NH3·H2O=[Ag(NH3)2]++OH-+2H2O
Ag++NH3·H2O=AgOH ↓+ NH4+
(银氨络离子)
CH3CHO + 2 [Ag(NH3)2]++2OH- CH3COO-+NH4 ++ 2Ag↓+ 3NH3 + H2O
△
实质:
乙醛中的醛基被银氨溶液+1价的银氧化成羧基,又和氨气反应生成铵盐,表现醛基具有还原性 。
应用:
⑴试管内壁应洁净(先用热NaOH溶液,再用蒸馏水);
⑵须用新配制的银氨溶液(因久置的银氨溶液会生成易爆炸的叠氮化银