第3章 第3节 醛酮-【正禾一本通】2024-2025学年高中化学选择性必修3同步课堂高效讲义教师用书（人教版2019）

第三节　醛　酮 学习目标 素养解读 1.通过对醛基中原子成键情况的分析，了解醛类的结构特点，理解乙醛的化学性质与醛基的关系，学会醛基的检验方法。 2. 了解甲醛、苯甲醛、丙酮等有机物的性质和应用，关注有机物安全使用的问题 1.通过理解醛和酮的分子结构，掌握醛、酮的典型化学反应，巩固宏观辨识与微观探析和证据推理与模型认知的学科素养。 2．通过实验来观察醛、酮的性质，如银镜反应等，并能够解释实验现象，落实科学探究与创新意识的学科核心素养 任务一　醛类的性质 1．醛的定义与通式 (1)定义：由烃基(或氢原子)与醛基相连而构成的化合物，其官能团的结构简式为，简写为—CHO。 (2)通式：饱和一元醛的通式为CnH2nO。 2．乙醛的结构及物理性质 (1)结构 分子式为C2H4O，结构式为，简写为CH3CHO，乙醛的核磁共振氢谱有2组峰，峰面积比为3∶1。 (2)物理性质 颜色 气味 状态 密度 挥发性 溶解性 无色 刺激性 气味 液体 比水小 易挥发 与水、乙醇等互溶 3.乙醛的化学性质 (1)加成反应 ①催化加氢(还原反应) 化学方程式为。 ②与HCN加成 化学方程式为。 (2)氧化反应 ①银镜反应 乙醛与银氨溶液反应，生成的银附着在试管壁上形成银镜，常用来检验醛基。 化学方程式为CH3CHO＋2[Ag(NH3)2]OHCH3COONH4＋2Ag↓＋3NH3＋H2O。 ②与新制Cu(OH)2的反应 乙醛与新制Cu(OH)2共热产生砖红色沉淀，常用来检验醛基。化学方程式为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，能被氧气氧化为乙酸。化学方程式为。 4．醛类 (1)化学性质 醛类分子中都含有醛基(—CHO)，化学性质与乙醛相似，一般情况下，能被还原为醇，被氧化为羧酸，可以发生银镜反应、加成反应。 (2)甲醛与苯甲醛 物质 甲醛(蚁醛) 苯甲醛(苦杏仁油) 结构简式 HCHO 色、味、态 无色、有强烈刺激性气味的气体 无色、有苦杏仁气味的液体 溶解性 易溶于水 微溶于水，能与乙醇互溶 用途 重要的化工原料；水溶液(又称福尔马林)具有杀菌、防腐性能，可用于消毒和制作生物标本 制造染料、香料及药物的重要原料 【易错辨析】 (1)1 mol HCHO分子中含有σ键的数目为3 mol。(√) (2)乙醛的官能团是—COH。(×) (3)甲酸能发生银镜反应，能与新制的氢氧化铜反应生成砖红色沉淀。(√) (4)醛类化合物既能发生氧化反应又能发生还原反应。(√) (5)乙醛与银氨溶液和Cu(OH)2反应，所需的试剂必须是新制备的。(√) (6)甲醛和乙醛在通常状况下都是液体，而且都易溶于水。(×) (7)乙醛加氢后得到乙醇的反应是加成反应。(√) 乙醛有两个重要的实验。分别是银镜反应(图1)和与新制氢氧化铜反应(图2)。 问题1：醛与银氨溶液和新制的氢氧化铜的反应在酸性和碱性条件下都能进行吗？ 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 提示：银氨溶液和新制的氢氧化铜不能在酸性条件下存在，因此，上述两个反应只能在碱性条件下进行。 问题2：乙醛和新制氢氧化铜的反应中，加热过程中可能会得到黑色的物质，该黑色的物质可能是什么？ 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 提示：该物质是氧化铜。该物质是氢氧化铜分解得到的，不是乙醛与新制氢氧化铜反应的产物。 问题3：有以下两个实验。 实验1 向溴水中滴入乙醛溶液，溴水立即褪色 实验2 将乙醛滴入溴的四氯化碳溶液中，发现溴的四氯化碳溶液没有褪色 根据实验2的现象，结合实验1，如果认为乙醛溶液使溴水褪色是发生了氧化反应，那么可能是哪种微粒氧化了醛基？ 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 提示：实验2发现乙醛不能使溴的四氯化碳褪色，说明溴分子不能氧化醛基，所以可能是溴水中的次溴酸氧化了醛基。 【要点归纳】 1．—CHO检验应注意的问题 (1)银镜反应实验注意事项 ①试管要洁净，否则单质银不易附着在试管内壁上，会生成黑色的银沉淀，而得不到光亮的银镜。反应前洗涤试管时一般要先用热的NaOH溶液洗，再用水洗。 ②银氨溶液必须现用现配，不可久置，否则会生成易爆物质。 ③配制银氨溶液时，氨水、硝酸银溶液都必须是稀溶液，且是将稀氨水逐滴加入稀硝酸银溶液中(顺序不能颠倒)，直到最初生成的沉淀恰好溶解为止，氨水不能过量，否则也会生成易爆物质。 ④银镜反应的条件是水浴加热，不能直接加热，加热时不可振荡或摇动试管，以防生成黑色的银，而不能在试管内壁形成光亮的银镜。 ⑤实验结束后，试管内壁附着的银镜可用稀硝酸浸泡，待银溶解后再用自来水、蒸馏水洗涤干净。 (2)乙醛与新制Cu(OH)2反应实验注意事项 ①所用Cu(OH)2必须是新制备的。 ②配制Cu(OH)2时，必须保证NaOH溶液过量，即保证所得溶液呈碱性。 ③用酒精灯直接加热试管至溶液沸腾。 ④加热煮沸时间不能过久，否则会导致分解成CuO而出现黑色沉淀。 2．醛的有关转化应用与定量计算 (1)常见有机物的衍变关系 (2)相关定量计算 ①一元醛发生银镜反应或与新制的Cu(OH)2反应时，量的关系如下： 1 mol —CHO～2 mol [Ag(NH3)2]OH～2 mol Ag； 1 mol —CHO～2 mol Cu(OH)2～1 mol Cu2O。 ②甲醛发生氧化反应时，可理解为 所以，甲醛分子中相当于有2个—CHO，当与足量的银氨溶液或新制的Cu(OH)2作用时，存在如下量的关系： 1 mol HCHO～4 mol [Ag(NH3)2]OH～4 mol Ag； 1 mol HCHO～4 mol Cu(OH)2～2 mol Cu2O。 【典例分析】 考向1　醛类的性质 【典例1】 (2024·广州越秀区高二期末)茉莉醛具有浓郁的茉莉花香，其结构简式如图所示。下列关于茉莉醛的叙述中，正确的是(　　) A．茉莉醛与苯甲醛互为同系物 B．一定条件下，茉莉醛能发生氧化、还原、酯化等反应 C．在加热和催化剂作用下加氢，1 mol茉莉醛最多能消耗3 mol H2 D．从理论上说，1 mol茉莉醛能从足量银氨溶液中还原出2 mol Ag 解析：选D。苯甲醛中不含碳碳双键，茉莉醛中含有碳碳双键，所以苯甲醛和茉莉醛的结构不相似，不属于同系物，A错误；茉莉醛含—CHO，能发生氧化、还原反应，但不能发生酯化反应，B错误；在一定条件下，能和氢气发生加成反应的有苯环、碳碳双键、碳氧双键，1 mol茉莉醛含有1 mol苯环、1 mol碳碳双键、1 mol碳氧双键，所以1 mol茉莉醛最多能与5 mol氢气加成，C错误。 【对点练】 1.桂皮中的肉桂醛 ()是一种食用香料，一种合成路线如图： 下列说法不正确的是(　　) A．按照碳骨架分类，肉桂醛属于芳香族化合物 B．M能与新制Cu(OH)2反应：CH3CHO＋2Cu(OH)2＋NaOHCH3COONa＋Cu2O↓＋3H2O C．肉桂醛分子中含有碳碳双键，存在顺反异构体 D．为检验肉桂醛分子中的碳碳双键，加入溴水，溶液褪色则说明分子中含有碳碳双键 解析：选D。肉桂醛分子中含碳碳双键、醛基，都能使溴水褪色，故D错误。 2．某有机物的结构简式如图所示，能发生的下列反应类型有(　　) ①氧化反应；②消去反应；③加成反应；④加聚反应；⑤水解反应；⑥取代反应；⑦酯化反应；⑧显色反应；⑨银镜反应 A．6种 B．7种 C．8种 D．9种 解析：选B。该有机物中含有碳碳双键易被氧化，能发生加成反应、加聚反应，含有醇羟基能发生取代反应、酯化反应，含有酚羟基能发生显色反应，含醛基能发生银镜反应，不能发生水解反应，不具备发生消去反应的条件，因此能发生的反应有7种，B正确。 考向2　醛的典型实验 【典例2】 下列有关乙醛的银镜反应和乙醛与新制的Cu(OH)2反应实验的说法正确的是(　　) A．实验前，试管应先用热的烧碱溶液洗涤，然后用蒸馏水洗涤 B．向2%的稀氨水中滴入2%的AgNO3溶液，配得银氨溶液 C．将乙醛滴入银氨溶液中，用酒精灯直接加热煮沸制银镜 D．2 mL 1 mol·L-1 CuSO4溶液和4 mL 0.5 mol·L-1 NaOH溶液混合后加入0.5 mL 40%的乙醛溶液，加热，产生砖红色沉淀 解析：选A。做实验时试管要洁净，实验前用热的烧碱溶液洗涤是为了将试管内壁上的油污洗净，A正确；配制银氨溶液时，应向AgNO3溶液中滴加稀氨水至最初产生的沉淀恰好溶解，滴加顺序不能颠倒，B错误；制取光亮的银镜必须用水浴加热，C错误；根据题给CuSO4溶液和NaOH溶液的量知，CuSO4过量，而乙醛与新制的Cu(OH)2的反应要在碱性条件下进行，故不能产生砖红色沉淀，D错误。 【对点练】 3.乙醛的银镜反应实验如下： 步骤1：向试管中加入1 mL 2%AgNO3溶液，边振荡边滴加2%氨水，观察到有白色沉淀产生并迅速转化为灰褐色。 步骤2：向试管中继续滴加2%氨水，观察到沉淀完全溶解。 步骤3：再向试管中加入3滴乙醛溶液，振荡，在60～70 ℃水浴中加热，观察到试管内壁形成了光亮银镜。 下列说法不正确的是(　　) A．步骤1中观察到的白色沉淀为AgOH B．步骤2中沉淀溶解是因为生成了银氨配合物 C．步骤3中产生银镜说明乙醛具有还原性 D．实验结束后试管壁上的银可以用稀硫酸洗涤除去 解析：选D。可以用具有强氧化性的硝酸溶解Ag，试管内壁的银镜可用稀硝酸洗去， D错误。 4．某醛3 g和新制氢氧化铜反应，结果析出28.8 g砖红色沉淀，则该醛为(　　) A．甲醛 B．乙醛 C．丙醛 D．丁醛 解析：选A。醛类与新制氢氧化铜发生反应时，一般1 mol —CHO得到1 mol Cu2O。28.8 g Cu2O的物质的量n＝＝0.2 mol，则需要3 g的某醛中含有0.2 mol —CHO。若为普通一元醛，则该醛的相对分子质量为＝15，不存在；若为甲醛或二元醛，则该醛的物质的量为0.1 mol，相对分子质量为＝30，即为甲醛。 任务二　酮 1．酮的概念和结构特点 2．丙酮的性质 (1)物理性质 常温下，丙酮是无色透明的液体，易挥发，能与水、乙醇等互溶。 (2)化学性质 ①丙酮不能被银氨溶液、新制的氢氧化铜等弱氧化剂氧化。 ②在催化剂存在的条件下，丙酮可以发生催化加氢反应，化学方程式为。 3．酮的应用 酮是重要的有机溶剂和化工原料。例如，丙酮可用作化学纤维、钢瓶储存乙炔等的溶剂，还用于生产有机玻璃、农药和涂料等。 【易错辨析】 (1)丙醛和丙酮是不同类的同分异构体，二者的化学性质相似。(×) (2)酮类物质能与氢气发生加成反应，不能被银氨溶液氧化，所以只能发生还原反应，不能发生氧化反应。(×) (3)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。(√) 普通的指甲油会把泡沫塑料(聚苯乙烯)腐蚀掉，原因是聚苯乙烯很容易就被苯、乙酸乙酯、丙酮之类的有机溶剂溶解掉。 问题1：可采用哪些方法鉴别丙酮和丙醛？ 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 提示：可以用银氨溶液或新制Cu(OH)2鉴别二者，也可以用核磁共振氢谱和红外光谱法鉴别。 问题2：观察下列物质的沸点，思考丙酮的沸点比正丙醇、乙醇都低的原因。 物质 结构简式 沸点/℃ 丙烷 CH3CH2CH3 －42 乙醇 CH3CH2OH 78 正丙醇 CH3CH2CH2OH 97 丙酮 CH3COCH3 56.2 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 提示：醇分子间存在氢键而酮分子间不能形成氢键。 问题3：具有α­H的醛(或酮)，在稀NaOH的催化下，α­H加成到羰基氧上，生成β­羟基醛(或酮)，然后受热脱水生成α、β­不饱和醛(或酮)： (1)请指出①和②的反应类型。 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 提示：①加成反应；②消去反应。 (2)根据上述转化信息，写出苯甲醛()与丙酮在NaOH溶液加热条件下反应的化学方程式。 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 提示：。 【典例分析】 【典例3】 (2024·广东江门高二期末)化合物M是合成受体拮抗剂的重要中间体。关于化合物M的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(OH)2得到Cu2O D．1 mol M最多能与4 mol H2发生加成反应 解析：选C。M含有羰基、醚键两种官能团，A正确；M能燃烧生成二氧化碳和水，能发生氧化反应，B正确；M不含醛基，不能还原新制Cu(OH)2得到Cu2O，C错误；M中羰基、苯环能与氢气发生加成反应，1 mol M最多能与4 mol H2发生加成反应，D正确。 【对点练】 5.天然色素的提取往往用到萃取操作，现在有用大量水提取的天然色素，下列溶剂不能用来萃取富集这些天然色素的是(　　) A．石油醚 B．丙酮 C．苯 D．乙醚 解析：选B。萃取剂必须与原溶剂互不相溶，且溶质在萃取剂中的溶解度要比在原溶剂中的溶解度大得多；题给四种物质中丙酮与水互溶，故不能用作萃取剂。 6．酮基布洛芬片是用于治疗各种关节肿痛、牙痛等的非处方药。可由物质A经一系列反应制得，下列说法错误的是(　　) A．物质A与苯甲酸互为同系物 B．1 mol酮基布洛芬最多可与7 mol H2发生加成反应 C．物质A中所有碳原子一定共平面 D．可用酸性高锰酸钾溶液来鉴别物质A和酮基布洛芬 解析：选D。物质A与苯甲酸具有相同种类、相同数目的官能团，且都只含有1个苯环，结构相似，分子式差一个CH2原子团，二者互为同系物，A正确；酮基布洛芬分子中，苯基、羰基都能与H2发生加成反应，羧基不能与H2发生反应，则1 mol酮基布洛芬最多可与7 mol H2发生加成反应，B正确；依据苯的分子结构，物质A分子中8个C原子一定在同一平面内，即所有碳原子一定共平面，C正确；物质A和酮基布洛芬分子中，连接苯环的一个基团的碳原子上都连有H原子，都可被酸性高锰酸钾溶液氧化，从而使酸性高锰酸钾溶液褪色，所以不能用酸性高锰酸钾溶液来鉴别物质A和酮基布洛芬，D错误。 课堂加练·课后检测 【课堂加练题组】 1．下列有关说法正确的是(　　) A．含有醛基的物质一定是醛 B．含醛基的物质能发生银镜反应，但不能使酸性KMnO4溶液褪色 C．醛类物质常温常压下都为液体或固体 D．醛与H2发生的加成反应也是还原反应 解析：选D。含有醛基的物质不一定是醛类，比如甲酸甲酯等，A错误；醛基具有还原性，能使酸性KMnO4溶液褪色，B错误；甲醛在常温常压下为气体，C错误；有机化学中的加氢反应属于还原反应，D正确。 2．环戊酮()不可能具有的化学性质是(　　) A．加成反应 B．取代反应 C．还原反应 D．消去反应 解析：选D。环戊酮与H2反应既是加成反应又是还原反应，环戊基可以发生类似烷烃的取代反应；环戊酮分子中无—OH、—X，故不能发生消去反应。 3．配制银氨溶液并进行实验，过程如图。下列对该实验的说法不正确的是(　　) A．用银镜反应可以检验醛基 B．滴加稀氨水后沉淀溶解，是因为形成了[Ag(NH3)2]＋ C．实验后，可以用氨水洗掉试管上的银镜 D．将乙醛换成甲酸甲酯，同样可以得到光亮的银镜 解析：选C。能发生银镜反应的有机物含—CHO，故可以使用银镜反应检验—CHO，A、D正确；滴加稀氨水后沉淀溶解，阳离子与氨发生配位，生成[Ag(NH3)2]＋，B正确；实验后，由于银单质附着在试管壁形成银镜，使用硝酸洗掉，C错误。 4．香茅醛可作为合成青蒿素的中间体，其结构简式如图。下列关于香茅醛的叙述正确的是(　　) A．香茅醛与乙醛互为同系物 B．香茅醛能发生消去反应 C．与氢气发生加成反应，1 mol香茅醛最多消耗1 mol氢气 D．理论上，1 mol香茅醛能与足量银氨溶液反应生成2 mol银 解析：选D。香茅醛含有碳碳双键和醛基(—CHO)，乙醛含有—CHO，二者所含有的官能团不同，不是同系物，A错误；香茅醛分子中含碳碳双键和醛基(—CHO)，不含醇羟基、卤素原子等结构，不能发生消去反应，B错误；1 mol该物质含有1 mol碳碳双键和1 mol醛基，因此最多可与2 mol H2发生加成反应，C错误；一个香茅醛分子中含一个醛基(—CHO)，1 mol香茅醛能与足量银氨溶液反应生成2 mol银，D正确。 5．从樟科植物枝叶提取的精油中含有甲、乙两种成分，由甲转化为乙的过程如下(已略去无关产物)，回答相关问题。 (1)物质甲中含氧官能团的电子式为________________。 (2)反应Ⅱ的试剂和条件是________________________________。 (3)请选用提供的试剂检验物质乙中含有碳碳双键。提供的试剂：a.稀盐酸、b.稀硫酸、c.新制的氢氧化铜、d.酸性KMnO4溶液、e.NaOH溶液、f.溴水。所选试剂为________(填字母)。 (4)写出乙与新制Cu(OH)2反应的化学方程式：__________________________ ______________________________________________________________________。 解析：(2)Y为，Y发生消去反应生成乙，反应Ⅱ的试剂和条件是NaOH的醇溶液，加热。(3)乙含有醛基和碳碳双键，先用新制的氢氧化铜氧化醛基，再加入稀硫酸酸化，加入溴水，溶液褪色，证明含有碳碳双键。 答案：(1)　(2)NaOH的醇溶液，加热　(3)bcf (4)＋2Cu(OH)2＋NaOH＋Cu2O↓＋3H2O 学科网（北京）股份有限公司 $$