内容正文:
第5讲 醛 酮(基础落实课)
逐点清(一) 醛的结构与性质
1.醛的概述
物质
概念
表示方法
官能团名称
醛
由烃基(或氢原子)与醛基相连而构成的化合物
醛可以表示为RCHO,饱和一元醛的通式为CnH2nO
醛基
2.常见的醛及物理性质
名称
结构简式
状态
气味
溶解性
甲醛(蚁醛)
HCHO
气体
刺激性
易溶于水
乙醛
CH3CHO
液体
刺激性
与水以任意比互溶
苯甲醛
液体
苦杏仁气味
微溶于水
[注意] 甲醛的水溶液俗称福尔马林,具有杀菌、防腐性能,可用于消毒和制作生物标本。
3.醛的化学性质
(1)醛的加成反应
①催化加氢:CH3CHO+H2CH3CH2OH
②与HCN加成
乙醛与HCN加成反应:
CH3CHO+HCN―→
(2)醛的氧化反应(以乙醛为例)
①银镜反应: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,反应的方程式为CH3CHO+2[Ag(NH3)2]OHCH3COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O。
②与新制氢氧化铜反应
实验操作
实验现象
Ⅰ中溶液出现蓝色絮状沉淀,滴入乙醛,加热至沸腾后,Ⅲ中溶液有砖红色沉淀产生
有关反应方程式
Ⅰ中:2NaOH+CuSO4===Cu(OH)2↓+Na2SO4
Ⅲ中:CH3CHO+2Cu(OH)2+NaOHCH3COONa+Cu2O↓+3H2O
③催化氧化
乙醛在有催化剂并加热的条件下,能被氧气氧化成乙酸,反应的化学方程式为2CH3CHO+O22CH3COOH。
(3)特殊的醛——甲醛
甲醛的分子式为CH2O,其分子式可以看成含2个醛基,如图所示。
则银镜反应的化学方程式为
HCHO+4[Ag(NH3)2]OH(NH4)2CO3+4Ag↓+6NH3+2H2O
[注意] ①—CHO具有明显的还原性,能被酸性高锰酸钾溶液等强氧化剂氧化为—COOH,故能使酸性高锰酸钾溶液褪色。②醛发生银镜反应或与新制的Cu(OH)2反应时碱必须过量,酸可以破坏两种试剂,且与新制的Cu(OH)2反应时应加热煮沸。
[题点考法·全面练通]
题点(一) 醛的结构与性质
1.香茅醛()可作为合成青蒿素的中间体,下列关于香茅醛的叙述正确的是( )
A.分子式为C10H20O
B.不能发生银镜反应
C.可使酸性KMnO4溶液、溴水褪色
D.与H2发生氧化反应
解析:选C 由结构简式可知,香茅醛的分子式为C10H18O,A错;含有醛基,可发生银镜反应,B错;与H2发生加成反应,属于还原反应,D错;含有醛基和碳碳双键,可使酸性KMnO4溶液和溴水褪色,C正确。
2.利用有机分子模拟生物体内“醛缩酶”催化Diels-Alder反应取得重要进展,荣获2021年诺贝尔化学奖。某Diels-Alder反应催化机理如下,下列说法错误的是( )
A.总反应为加成反应 B.Ⅰ和Ⅴ互为同系物
C.Ⅵ是反应的催化剂 D.化合物X为H2O
解析:选B 由催化机理可知,总反应为,该反应为加成反应,A正确;O和结构不相似、分子组成上也不是相差若干个CH2原子团,两者不互为同系物,B错误;由催化机理可知,反应消耗了Ⅵ又生成了Ⅵ,Ⅵ是反应的催化剂,C正确;Ⅰ+Ⅵ―→X+Ⅱ,由Ⅰ、Ⅵ、Ⅱ的结构简式可知,X为H2O,D正确。
题点(二) 醛基的有关检验
3.肉桂皮是肉桂树的树皮,常被用作药物和食用香料,有效成分为肉桂醛。肉桂醛的结构简式如图所示。下列说法错误的是( )
A.肉桂醛长期置于空气中易发生氧化反应
B.肉桂醛分子中所有原子可能处于同一平面内
C.1 mol肉桂醛与足量银氨溶液反应最多生成2 mol Ag
D.肉桂醛能使酸性高锰酸钾溶液褪色,可以说明肉桂醛中含有醛基
解析:选D 肉桂醛分子中含有碳碳双键和醛基,长期置于空气中易发生氧化反应,故A正确;肉桂醛分子中苯环、碳碳双键、醛基均构成一个平面,通过旋转碳碳单键可以使所有原子处于同一平面内,故B正确;1 mol —CHO与足量银氨溶液反应最多生成2 mol Ag,故C正确;肉桂醛分子中有碳碳双键和醛基,二者都有还原性,都能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故能使酸性高锰酸钾溶液褪色不能说明肉桂醛中含有醛基,故D错误。
4.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____(按反应顺序填试剂标号)。
A.氢氧化钠溶液 B.酸性高锰酸钾溶液
C.银氨溶液 D.碳酸钠溶液
(2)写出柠檬醛和新制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