内容正文:
第四节 醛 酮 羧酸及其衍生物
【备考目标】 1.掌握醛、羧酸、酯的结构与性质以及它们之间的相互转化。2.了解有机分子中官能团之间的相互影响。
考点1 醛 酮
梳理必备知识
(一)醛
1.概念
醛是由烃基(或氢原子)与醛基相连而构成的有机化合物,可表示为R—CHO,官能团为—CHO。饱和一元醛的通式为CnH2nO(n≥1)。
[注意] 醛基可写成—CHO或,不能写成—COH。
2.甲醛、乙醛的物理性质
结构简式
颜色
状态
气味
水溶性
HCHO
无色
气体
刺激性气味
易溶于水
CH3CHO
无色
液体
刺激性气味
易溶于水
3.化学性质(乙醛为例)
(1)加成反应
①催化加氢:
CH3CHO+H2CH3CH2OH
②与HCN加成:
CH3CHO+HCN―→CH3CH(OH)CN
(2)氧化反应
①银镜反应:
CH3CHO+2[Ag(NH3)2]OHCH3COONH4+3NH3+2Ag↓+H2O
②与新制Cu(OH)2悬浊液反应:
CH3CHO+2Cu(OH)2+NaOHCH3COONa+Cu2O↓+3H2O
③催化氧化反应:
2CH3CHO+O22CH3COOH
④—CHO具有明显的还原性,能被酸性KMnO4溶液等强氧化剂氧化为—COOH,故能使酸性KMnO4溶液褪色。
【小结】 醛与银氨溶液、新制氢氧化铜反应
与银氨溶液
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
定量关系
RCHO~2Ag;HCHO~4Ag
(1 mol甲醛中相当于有2 mol—CHO)
RCHO~2Cu(OH)2~Cu2O;
HCHO~4Cu(OH)2~2Cu2O
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,如乙醛一般加入3滴;(5)银镜可用稀HNO3浸泡洗涤除去
(1)Cu(OH)2悬浊液要随用随配,不可久置;(2)配制新制的Cu(OH)2悬浊液时,所用NaOH必须过量
4.醛在生产、生活中的作用及危害
(1)醛是重要的化工原料,广泛应用于合成纤维、医药、染料等行业。
(2)35%~40%的甲醛水溶液俗称福尔马林,具有杀菌、消毒作用和防腐性能,常用作农药和消毒剂,用于种子消毒和浸制生物标本。
(3)劣质的装饰材料中挥发出的甲醛,对环境和人体健康影响很大,是室内主要污染物之一。
(二)酮
1.通式
(1)酮的结构简式可表示为。
(2)饱和一元酮的分子通式为CnH2nO(n≥3)。
2.化学性质
(1)不能发生银镜反应,不能被新制Cu(OH)2氧化。
(2)能发生加成反应
3.丙酮
丙酮是最简单的酮,是无色、有特殊气味的液体,密度比水小,易挥发,易燃烧,可与水、乙醇、乙醚等以任意比例互溶,能溶解多种有机物。
[思考] 下列说法正确的是___________。
①醛一定含有醛基,含有醛基的物质一定是醛
②乙酸与Na2CO3能反应产生CO2
③醛的官能团为醛基(—COH)
④甲醛与丙醛互为同系物
⑤甲醛与乙酸乙酯的最简式相同
⑥可以用银氨溶液或新制氢氧化铜悬浊液检验醛基的存在
⑦甲酸乙酯、乙酸甲酯、丙酸互为同分异构体
解析:①醛一定含有醛基,含有醛基的物质不一定是醛,如甲酸和甲酸酯;③醛的官能团为醛基(—CHO)。
答案:②④⑤⑥⑦
巩固题组过关
题组一 醛、酮的结构与性质
1.有机物A是合成二氢荆芥内酯的重要原料,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.先加银氨溶液,微热,再加入溴水
D.先加入新制Cu(OH)2悬浊液,加热至沸腾,酸化后再加溴水
解析:选D。A中先加酸性高锰酸钾溶液,醛基和碳碳双键均被氧化,B中先加溴水,醛基被氧化、碳碳双键发生加成反应,A、B错误;C中先加银氨溶液,可检验醛基,但银氨溶液显碱性,若不酸化直接加溴水,则无法确定A中是否含有碳碳双键。
2.自然界中的许多植物中含有醛,其中有些具有特殊香味,可作为植物香料使用,例如桂皮含肉桂醛(),杏仁含苯甲醛(),下列说法错误的是( )
A.肉桂醛和苯甲醛互为同系物
B.肉桂醛能发生加成反应、取代反应和加聚反应
C.可用新制Cu(OH)2悬浊液检验肉桂醛分子中的含氧官能团
D.苯甲醛分子中所有原子可能位于同一平面内
解析:选A。肉桂醛中含有碳碳双键,而苯甲醛中不含碳碳双键,因此两者不互为同系物,A错误;肉桂醛中含有碳碳双键、醛基、苯环能发生加成反应,苯环能发生取代反应,碳碳双键能发生加聚反应,B正确;两者含氧官能团是醛基,醛基与新制Cu(OH)2悬浊液发生氧化反应,产生砖红色沉淀,C正确;苯环空间构型为平面正六边形