内容正文:
第一章
化学反应的热效应
第三章 烃的衍生物
第三节 醛 酮
第2课时 醛类 酮
本节重点
醛类的结构与性质 丙酮
1.醛的分类
醛:羰基碳原子分别与氢原子和烃基(或氢原子)相连。
官能团是醛基( 或 —CHO )。
O
饱和一元醛的通式:
CH3CH2CHO
CnH2n+1CHO(n≥0) 或 CnH2nO(n ≥1)
—C—H
=
(1) 按醛基的数目分
一元醛: CH3CHO 乙醛
二元醛:CHO
CHO
乙二醛
多元醛:OHC-CH-CH2CHO
CHO
主题1:醛类
1.醛的分类
(2)按烃基是否饱和分
饱和醛:CH3CH2CHO
不饱和醛:CH2=CHCHO
(3)按烃基种类分
脂肪醛
芳香醛
C
HO
2.醛的命名
①选择含有醛基的最长碳链最为主链
②从靠近醛基的一端开始依次给主链碳原子编
3 2 1
2-甲基丙醛
【注意】由于醛基总是位于碳链的一端,所以醛基碳总是在第一位!
主题1:醛类
3.醛的物理性质
1)随C数↑:熔沸点 ,随支链增多而 ;密度随C数↑而逐 渐 ;
2)溶解度:随着C数↑,在水中的溶解度逐渐 ,低级醛 溶于水 (CH3CHO、HCHO)
3.状态:除甲醛(HCHO)是气体,其他的醛常温下是液体或者固体,有一定气味(或刺激性气味)
增大
降低
增大
减小
易
4.醛的化学性质
与乙醛相似
主题1:醛类
例1.有机物A是一种重要的化工原料,其结构简式如图所示。
下列有关有机物A的说法不正确的是( )
A.属于醛类,其分子式为C10H16O
B.能发生银镜反应,能与新制Cu(OH)2发生反应
C.催化加氢时,1 mol A最多消耗2 mol H2
D.加入溴水,可检验A中含有的碳碳双键
答案 D
解析 A含有醛基,属于醛类,由结构简式可知,其分子式为C10H16O,A正确。含有—CHO,故能发生银镜反应,能与新制Cu(OH)2发生反应,B正确。醛基和碳碳双键都能与氢气发生加成反应,故催化加氢时,1 mol A最多消耗2 mol H2,C正确。A中含有碳碳双键和醛基,溴水可将—CHO氧化生成
—COOH,故加入溴水,不能检验碳碳双键,D错误。
课堂检测
如何检验肉桂醛( )中醛基和碳碳双键?
-CH=CH-CHO
①先证明有醛基:加入银氨溶液后,水浴加热有银镜生成或加入新制Cu(OH)2后,加热后有砖红色沉淀生成,
-CH=CH-COONH4
+2Ag(NH3)2OH→
+2Ag↓+3NH3+H2O
-CH=CH-CHO
△
-CH=CH-COONa
+2Cu(OH)2+NaOH→
+Cu2O↓+3H2O
-CH=CH-CHO
△
②再证明有碳碳双键:在加银氨溶液氧化-CHO后,调pH至酸性再加入溴水,溴水褪色。
-CH=CH-COOH
+Br2→
-CHBrCHBr-COOH
【小结】醛类的两个特征反应及—CHO的检验
特征反应 银镜反应 与新制的Cu(OH)2反应
现象 产生 。 产生 沉淀
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 加热,不可用酒精灯直接加热
④醛用量不宜太多
⑤银镜可用 浸泡洗涤除去 ①新制的Cu(OH)2要随用随配,不可久置
②配制新制的Cu(OH)2时,所用NaOH溶液必须过量
③Cu(OH)2的量要少
④加热至沸腾,但温度不能过高
共同点 ①两个反应都必须在 性环境中进行
②-CHO与[Ag(NH3)2]OH或Cu(OH)2均以物质的量比 反应
银镜
砖红色
水浴
稀HNO3
碱
1:2
主题1:醛类
5.几种特殊的醛
1、甲醛
1)分子结构
分子式
电子式
结构式
结构简式
球棍模型
CH2O
H:C:H
::
O
H−C−H
O
HCHO
4个原子共平面
甲醛分子中相当于含有两个醛基
2)物理性质:
无色、有强烈刺激性气味的气体(常温下,烃的含氧衍生物中唯一的气态物质),易溶于水
主题1:醛类
5.几种特殊的醛
1、甲醛
3)化学性质:
具有醛的通性
甲醛中相当于有2个-CHO可被氧化。
特殊点:
H—C—H
O=
[O]
H—C-O-H
O=
甲酸
[O]
H-O-C-O-H
O=
[H2CO3]
甲醛的化学性质
①能被还原成甲醇
②能被氧化成甲酸(HCOOH)或碳酸
③能起银镜反应,能与新制的氢氧化铜反应
④能使酸性高锰酸钾、溴水褪色
1mol甲醛发生银镜反应时最多可生成4molAg。
1mol甲醛与新制的氢氧化铜反应最多可生成2molCu2O
主题1:醛类
5.几种特殊的醛
2、苯甲醛(俗称苦杏仁油)
1)组成和结构:
分子式:C6H7O
结构简式:
2)物理性质:
最简单的芳香醛,是一种有苦杏仁气味的无色液体
3)用途:
苯甲醛是制造染料、香料及药物的重要原料。
杏仁中含苯甲醛
主题1:醛类
课堂检测
1.写出下列反应的化学反应方程式
−CHO
+ H2
催化剂
∆
−CHO
+ O2
催化剂
∆
−CHO
+ Ag(NH3)2OH
∆
−CHO
+ Cu(OH)2
∆
苯甲醛中醛基受到苯环的影响,导致C一H键极性增强,易被空气中的O2氧化为羧基。
课堂检测
1.【易错辨析】
(1)凡是能发生银镜反应的有机物都含有—CHO,都属于醛类。( × )
(2)1 mol HCHO与足量银氨溶液在水浴加热条件下充分反应,最多生成2 mol Ag。( × )
(3)醛类物质发生银镜反应或与新制Cu(OH)2的反应均需在碱性条件下。( √ )
(4)欲检验CH2=CHCHO分子中的碳碳双键,可直接加入溴水,观察是否褪色。( × )
课堂检测
2、为了鉴别己烯、甲苯和丙醛,使用的试剂组先后关系正确的是 ( )
A. 新制氢氧化铜悬浊液及溴水
B. 高锰酸钾酸性溶液及溴水
C. 银氨溶液及高锰酸钾酸性溶液
D. 新制氢氧化铜悬浊液及银氨溶液
A
课堂检测
3、某天然拒食素具有防御非洲大群蚯蚓的作用,其结
构简式如图(未表示出原子或原子团的空间排列)。该
拒食素与下列某试剂充分反应,所得有机物分子的官
能团数目增加,则该试剂是 ( )
A.Br2的CCl4溶液 B.Ag(NH3)2OH溶液
C.HBr D.H2
A
4.A能发生一系列反应,最终产物为草酸
光
溴
A
B
NaOH、醇
∆
C
D
溴水
NaOH、水
∆
O2、催化剂
∆
E
F
O2、催化剂
∆
COOH
COOH
已知:B的相对分子质量比A大79,MBr=80
课堂检测
15
酮:与羰基碳原子相连的两个基团均为烃基,烃基可以相同也可以不同。
官能团是酮羰基( )。
CnH2nO
O
=
—C—
CH3 CH3
C
O
饱和一元酮的通式:
饱和一元醛与分子中碳原子数相同的饱和一元酮互为同分异构体。
丙酮
最简单的酮
主题2:酮
1.常见的酮:丙酮
分子式
用途
沸点
结构简式
颜色状态
挥发性
溶解性
C3H6O
CH3CCH3
O
无色透明液体
56.2oC
易挥发
能与水乙醇等互溶
化学纤维、生产有机玻璃、农药和涂料等
主题2:酮
2.酮的化学性质
1) 加成反应:能与H2、HCN、NH3、甲醇等发生加成反应
+ H−CN、H−NH2、CH3O−H
C=O
( R1 )
( R2 )
δ+
δ−
δ−
δ+
δ+
δ−
δ−
δ+
C
O
=
CH3
CH3
+ H2
Ni
∆
CH
OH
CH3
CH3
C
OH
CH3
CN
CH3
C
O
CH3
CH3
+ H—CN
δ+
δ-
主题2:酮
2.酮的化学性质
2) 氧化反应:酮中的羰基直接与两个烃基相连,没有与羰基直接相连的氢原子,因此酮不能发生银镜反应,不能与新制的氢氧化铜反应,但大多数酮能在空气中燃烧。
【归纳总结】(“√”代表能反应,“×”代表不能反应)
官能团试剂 碳碳双键 碳碳三键 苯的同系物 醇 酚 醛 酮
酸性KMnO4溶液
溴水(Br2/CCl4)
与H2加成
√
√
√
√
√
√
×
√
√
×
×
×
√
√
√
√
√
√
√
√
×
主题2:酮
例2.查尔酮是合成治疗胃炎药物的中间体,其合成路线中的一步反应如图所示。下列说法不正确的是( )
A.该反应为取代反应 B.X中所有碳原子不可能共平面
C.利用银氨溶液可以鉴别X与Y D.Z存在顺反异构体
答案 A
解析 X和Y在碱性条件下先发生加成反应再发生消去反应生成Z和水,A错误;X分子中含有饱和碳原子,饱和碳原子的空间结构为四面体形,则X分子中所有碳原子不可能共平面,B正确;X分子中含有醛基,能与银氨溶液共热发生银镜反应,Y分子中不含有醛基不能发生银镜反应,则利用银氨溶液可以鉴别X与Y,C正确;Z分子中碳碳双键中的碳原子连有2个不同的原子或原子团,存在顺反异构体,D正确。
【思考与讨论】丙酮是丙醛的同分异构体吗?它们有哪些性质差异?可采用哪些方法鉴别它们?
丙酮与丙醛分子式均为C3H6O,两者互为同分异构体。
①银氨溶液或新制的Cu(OH)2鉴别;
②核磁共振氢谱和红外光谱法。
【课堂练习3】分子式为C5H10O,且结构中含有 的有机物共有( )
A.4种 B.5种 C.6种 D.7种
O
=
—C—
D
拓展:醛与酮、烯醇、环醇的同分异构现象
如:C3H6O
CH3CH2CHO
丙醛
CH3COCH3
丙酮
CH2=CHCH2OH
丙烯醇
OH
环丙醇
羟醛缩合反应
醛、酮α-C原子上的H原子(α-H)受到羰基的影响变得比较活泼
R-CH-CH2-CHO
+ H-CH2-CHO
OH
R-C-H
O
稀OH-
Δ
-H2O
R-CH=CHCHO
在稀碱或稀酸的催化作用下,有 a-H 的醛或酮能与另一分子醛或酮发生加成反应,即一分子醛的 a-H 加到另一分子醛的羰基氧原子上,其余部分加到羰基碳原子上,生成 B-羟基醛。生成的 B-羟基醛易脱水,发生脱水的消去反应。
由于加成产物的分子中既有羟基又有醛基,故这一反应称为羟醛缩合反应。
上述反应增长碳链,在有机合成中应用比较广泛。
应用:
【拓展延伸】
【讨论】桂皮中含有的肉桂醛( )是一种食用香料,广泛用于牙膏、洗涤剂、糖果和调味品中。工业上可通过苯甲醛与乙醛反应进行制备:
-CH=CH-CHO
-CHO+CH3CHO
NaOH溶液
△
-CH=CH-CHO+H2O
上述反应主要经历了加成和消去的过程,请尝试写出相应反应的化学方程式。
-C-H
=
O
+CH3CHO
NaOH溶液
△
-CH-CH2CHO
|
OH
-CH-CH2CHO
|
OH
△
-CH=CH-CHO+H2O
课堂检测
→ R-CH-CH2-CHO
RC=O +H CH2CHO
H
OH
已知:
根据上述信息,用乙醛合成1-丁醇。
课堂小结
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