第3章 第3节 醛 酮（Word教参）-【状元桥·优质课堂】2024-2025学年高中化学选择性必修第三册（人教版2024）

第三节　醛　酮 [学习目标] 1.能基于官能团、化学键的特点分析和推断醛类的化学性质。能描述和分析醛类的重要反应，能书写相应的反应方程式。（宏观辨识与微观探析） 2.能通过实验探究乙醛与银氨溶液、新制氢氧化铜悬浊液的反应。（科学探究与创新意识） （见学生用书P59） 知识点1　醛类 1.醛的结构、组成 2.乙醛的物理性质 颜色 气味 状态 密度 沸点 挥发性 溶解性 无色 ⑤　刺激性气味　 液体 比水小 20.8 ℃ 易挥发 与⑥　水、乙醇　 等互溶 3.乙醛的化学性质 （1）加成反应 ①催化加氢 乙醛蒸气和H2的混合气体通过热的镍催化剂，即发生催化加氢反应（或还原反应）。 化学方程式为⑦　CH3CHO＋H2　CH3CH2OH　。 ②与HCN加成 乙醛能和一些极性试剂（如HCN）发生加成反应。 化学方程式为⑧　CH3CHO＋HCNCH3CH（OH）CN　。 （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⑨　银镜　，常用来检验醛基。 化学方程式为⑩　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⑪　砖红色沉淀　，常用来检验醛基。 化学方程式为⑫　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⑬　2CH3CHO＋O22CH3COOH　。 ④燃烧：反应方程式为⑭　2CH3CHO＋5O24CO2＋4H2O　。 4.甲醛与苯甲醛 甲醛（蚁醛） 苯甲醛（苦杏仁油） 结构简式 HCHO 色、味、态 无色、有⑮　强烈刺激性　气味的气体 无色、有⑯　苦杏仁　气味的液体 溶解性 易溶于水 微溶于水、与乙醇等互溶 用途 水溶液又称⑰　福尔马林　，具有杀菌、防腐性能，可用于消毒和制作生物标本 是制造染料、香料及药物的重要原料 化学性质 与乙醛相似，可以被还原为⑱　醇　，氧化为⑲　酸　，可以发生银镜反应，能与氰化氢加成 知识点2　酮 1.概念：⑳　羰基与两个烃基　相连的化合物叫做酮，官能团为㉑　　，通式为。 2.丙酮 （1）物理性质及用途 颜色 状态 沸点 溶解性 用途 无色 透明 液体 56.2 ℃ 与㉒　水、乙醇　互溶 有机溶剂、化工原料 （2）化学性质 ①加成反应：在催化剂存在的条件下，丙酮可发生催化加氢反应。 化学方程式为㉓　＋H2CH3CH（OH）CH3　。 ②氧化反应：丙酮能燃烧，被氧气氧化，但不能被㉔　银氨溶液、新制Cu（OH）2　等弱氧化剂氧化。 3.用途：重要的有机溶剂、化工原料。 判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。 （1）乙醛的结构简式可写为CH3COH。（　×　） （2）饱和一元脂肪醛的分子式符合CnH2nO。（　√　） （3）能发生银镜反应的有机化合物一定是醛类。（　×　） （4）乙醛既能发生氧化反应又能发生还原反应。（　√　） （5）1 mol HCHO发生银镜反应最多生成2 mol Ag。（　×　） （6）等物质的量的乙醛和乙炔完全燃烧时，二者耗氧量相等。（　√　） （7）对甲基苯甲醛使酸性高锰酸钾溶液褪色，说明它含有醛基。（　×　） （1）能发生银镜反应的有机物可能是醛，也可能是甲酸的盐或酯，也可能是葡萄糖等。 （2）醛与银氨溶液、新制氢氧化铜反应，均需在碱性条件下进行。 （3）甲醛相当于二元醛，1 mol甲醛发生银镜反应生成4 mol银，与新制氢氧化铜反应生成2 mol Cu2O。 （见学生用书P60） 探究点1　实验探究醛基的检验 1.丙醛是精细化学品的重要原料，主要用于合成农药除草剂和杀虫剂、药物眠尔痛和乙噻嗪等，还广泛应用于涂料、塑料、食品、饲料、橡胶助剂等方面的生产。 （1）丙醛分子中含有醛基，你能利用银氨溶液、新制氢氧化铜设计实验进行检验吗？ （2）银氨溶液、新制氢氧化铜又应该如何配制呢？ （3）实验操作中又应该注意哪些问题呢？ 答案　略。 实验一　丙醛与银氨溶液反应 实验 操作 在洁净的试管中加入1 mL 2％ AgNO3溶液，然后边振荡试管边逐滴滴入2％ 氨水，使最初产生的沉淀溶解，制得银氨溶液。再滴入3滴丙醛，振荡后将试管放在热水浴中温热 （续表） 实验 操作 实验现象 及结论 水浴加热一段时间后，试管内壁出现一层　光亮的银镜　，证明丙醛分子中含有醛基 有关 方程式 ①中：AgNO3＋NH3·H2OAgOH↓（白色）＋NH4NO3，AgOH＋2NH3·H2O[Ag（NH3）2]OH＋2H2O； ③中：　CH3CH2CHO＋2[Ag（NH3）2]OH2Ag↓＋CH3CH2COONH4＋3NH3＋H2O　 实验二　丙醛与新制Cu（OH）2反应 实验操作 在试管里加入2 mL 10％ NaOH溶液，加入5滴5％ CuSO4溶液，得到新制的Cu（OH）2，振荡后加入0.5 mL丙醛溶液，加热 实验现象 及结论 ①中溶液出现　蓝色絮状沉淀　，滴入丙醛，加热至沸腾后，③中溶液有　砖红色沉淀　产生。证明丙醛分子中含有醛基 有关 方程式 ①中：2NaOH＋CuSO4Cu（OH）2↓＋Na2SO4；　 ③中：　CH3CH2CHO＋2Cu（OH）2＋NaOHCH3CH2COONa＋Cu2O↓＋3H2O　 1.实验一注意事项 （1）试管内壁必须洁净，否则生不成银镜，导致实验失败。 （2）丙醛用量不宜太多，加热时不可振荡和摇动试管。 （3）用水浴加热试管受热均匀，且利于控制温度；用酒精灯直接加热煮沸，不利于控制温度，温度过高，会产生黑色沉淀，不能形成银镜。 （4）须用新配制的银氨溶液，银氨溶液不能久置，以免发生危险。 （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.实验二注意事项 （1）Cu（OH）2必须新制，因为Cu（OH）2不稳定，久置可能会分解产生黑色的氧化铜，活性不高。 （2）新制Cu（OH）2必须呈碱性，即制备时NaOH溶液要过量。 （3）加热混合物应达到沸腾。 【例题1】某学生做乙醛的还原性实验时（如图），加热至沸腾，未观察到红色沉淀，分析其原因可能是（　　） A.乙醛量不够 B.烧碱量不够 C.硫酸铜量不够 D.加热时间短 思维导引：正确解答本题的关键如下： （1）仔细观察图示，注意氢氧化钠和硫酸铜的相对量； （2）新制氢氧化铜在碱性环境条件下存在。 答案　B 解析　乙醛还原氢氧化铜的实验要求在碱性环境中进行，而题中所给NaOH的量不足。硫酸铜过量时，其水解会使溶液呈酸性，导致实验失败。 【变式1】下列关于银镜反应的实验说法，正确的是（　　） A.试管先用烧碱溶液洗涤，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.采用直接加热 D.可用浓盐酸洗去银镜 答案　A 解析　用烧碱溶液是为了将试管上的油污洗净；配制银氨溶液时，应向AgNO3溶液中滴加稀氨水至沉淀恰好溶解；应采用水浴加热，不能直接加热；反应所得的银镜应用稀硝酸清洗。 探究点2　醛的转化和定量计算 2.在2HCHO＋NaOH（浓）HCOONa＋CH3OH反应中，HCHO是发生了氧化反应呢？还是还原反应？ 既发生了氧化反应，又发生了还原反应。在有机反应中，有机化合物去氢或加氧的反应是氧化反应，有机化合物去氧或加氢的反应是还原反应。 3.写出乙醛发生银镜反应的化学方程式，根据该方程式分析，1 mol 甲醛与足量银氨溶液反应，理论上能够生成银的物质的量是多少？ CH3CHO＋2[Ag（NH3）2]OH2Ag↓＋CH3COONH4＋3NH3＋H2O；4 mol。 4.写出乙醛与新制Cu（OH）2反应的化学方程式，根据该方程式分析，1 mol甲醛与足量新制Cu（OH）2反应，理论上消耗Cu（OH）2的物质的量是多少？ CH3CHO＋2Cu（OH）2＋NaOHCH3COONa＋Cu2O↓＋3H2O；4 mol。 1.醛的氧化与还原规律 RCH2OHRCHORCOOH 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，定量关系如下： （2）甲醛发生氧化反应时，可以理解为 所以，甲醛分子中相当于有2个—CHO，与足量的银氨溶液或新制的Cu（OH）2反应时，存在如下定量关系：1 mol HCHO～4 mol Ag，1 mol HCHO～4 mol Cu（OH）2～2 mol Cu2O。 【例题2】某有机物能跟新制的氢氧化铜反应生成砖红色沉淀，该有机物的相对分子质量为44。燃烧该有机物2.2 g，生成2.24 L（已换算成标准状况下的体积）二氧化碳。下列说法不正确的是（　　） A.该有机物是乙醛 B.1 mol该有机物能够和1 mol氢气加成 C.燃烧该有机物4.4 g，生成3.6 g水 D.0.01 mol该有机物与足量银氨溶液充分反应析出金属银4.32 g 思维导引：解答本题的思维流程如下： （1）首先根据特征现象判断物质的属类； （2）结合数据确定分子式、结构简式； （3）分析计算选项，做出正确判断。 答案　D 解析　由题给信息可知，该有机物分子内含醛基。2.2 g（0.05 mol）该有机物中n（C）＝0.1 mol，所以该有机物为乙醛（CH3CHO），A、B两项正确；燃烧 4.4 g乙醛应该生成 0.2 mol水，即3.6 g水，C项正确；0.01 mol乙醛与足量银氨溶液充分反应析出金属银2.16 g，D项错误。 【变式2】已知：，其中甲、乙、丁均能发生银镜反应，下列说法不正确的是（　　） A.甲的水溶液可作为防腐剂 B.1 mol甲与足量的银氨溶液反应最多可得到2 mol Ag C.等质量的甲和丁完全燃烧时，耗氧量相等 D.甲和乙都没有同分异构体 答案　B 解析　由题意，甲既能被氧化为酸（乙）又能被还原为醇（丙）可推知甲为醛类，甲、乙、丁都能发生银镜反应，则甲为甲醛，乙为甲酸，丁为甲酸甲酯。甲的水溶液即福尔马林，可作为防腐剂；1 mol甲醛中相当于有2 mol醛基，与足量的银氨溶液完全反应时，可得到4 mol Ag；甲醛和甲酸甲酯的最简式相同，当二者质量相等时，燃烧消耗O2的质量相等；甲醛和甲酸都没有同分异构体。 （见学生用书P63） 1.（醛类）下列物质中不属于醛类的是（　　） ①　② ③CH2CH—CHO　④ A.①③ B.②④ C.②③ D.①④ 答案　B 解析　①属于醛，②属于酯，③属于醛，④属于酮。 2.（醛类的化学性质）下列反应中属于有机物被还原的是（　　） A.乙醛发生银镜反应 B.新制Cu（OH）2悬浊液与乙醛反应 C.乙醛加氢制乙醇 D.乙醛制乙酸 答案　C 解析　有机物分子中加入氢原子或失去氧原子的反应叫做还原反应，加入氧原子或失去氢原子的反应叫做氧化反应。A、B、D项中均由乙醛生成乙酸，是在有机物分子中加入了氧原子，属于氧化反应；C项中由乙醛生成乙醇，是在有机物分子中加入氢原子，属于还原反应。 3.（醛基的检验）配制新制Cu（OH）2悬浊液、银氨溶液和检验醛基的过程中，叙述错误的是（　　） A.配制时均未发生氧化还原反应 B.配制时碱均过量 C.检验醛基时加热方式不同 D.检验醛基时均发生氧化还原反应 答案　B 解析　配制新制氢氧化铜悬浊液和银氨溶液时均没有元素发生化合价变化，均未发生氧化还原反应，A项正确；配制银氨溶液时氨水不能过量，否则会生成易爆物质发生意外事故，B项错误；有机物与新制氢氧化铜悬浊液加热至沸腾会生成砖红色沉淀，与银氨溶液水浴加热会有银镜生成，所以两者检验醛基时加热方式不同，C项正确；有机物与新制氢氧化铜悬浊液加热至沸腾会生成砖红色沉淀，与银氨溶液水浴加热会有银镜生成，反应中均有元素发生化合价变化，均发生氧化还原反应，D项正确。 4.（醛类的相关计算）1 mol某醛和足量的银氨溶液反应，析出432 g Ag，则该醛不可能为（　　） A.HCHO B.CH3CHO C.OHC—CHO D.CH2（CHO）2 答案　B 解析　含醛基的物质发生银镜反应：RCHO＋2[Ag（NH3）2]OHRCOONH4＋2Ag↓＋3NH3＋H2O，1 mol醛基生成2 mol Ag。432 g Ag的物质的量为4 mol，1 mol某醛和足量的银氨溶液反应，析出4 mol Ag，说明1个该有机物分子中含2个醛基，甲醛可以看作是有2个醛基，则符合要求的醛可能为A、C、D，故选B项。 5.（综合应用）肉桂醛是一种食用香精，它广泛用于牙膏、洗涤剂、糖果及调味品中，工业上可通过下列反应制备： ＋CH3CHO A　　　　　　　　　　　B （1）推测B分子中苯环侧链上可能发生反应的类型为　　　　　　　　　　　（任填两种）。 （2）写出两分子乙醛在上述条件下反应的化学方程式：　　　　　　　。 （3）写出同时满足下列条件的B的所有同分异构体的结构简式：　　　　　　 　　　　　　　。 ①分子中不含羰基和羟基 ②是苯的对二取代物 ③除苯环外，不含其他环状结构 解析　（1）B分子中苯环侧链上含有、—CHO，可以发生氧化、还原、加成反应。（2）由题给反应方程式可得2CH3CHOCH3CHCHCHO＋H2O。（3）不含羰基和羟基（—OH），则分子中只能含—O—和—C≡C—，结合条件②③即可得出结构简式。 答案　（1）加成反应、氧化反应或还原反应（任填两种） （2）2CH3CHOCH3CHCHCHO＋H2O （3）、 学科网（北京）股份有限公司 $$