第2章 第3节 第1课时 常见的醛和酮(Word教参)-【精讲精练】2024-2025学年高中化学选择性必修3（鲁科版2019）

第3节　醛和酮　糖类和核酸 第1课时　常见的醛和酮 [素养目标]　1.知道醛、酮的结构特点和性质，并理解二者之间的关系。2.了解常见醛、酮的应用及在有机合成中的应用。3.掌握利用银镜反应和新制氢氧化铜悬浊液检验醛基的方法。 知识点一　常见的醛　酮 1．醛、酮 (1)结构特点：醛和酮的分子中都含有羰基()。 ①醛：羰基碳原子分别与氢原子和烃基(或氢原子)相连，官能团为醛基()。 ②酮：羰基碳原子与两个烃基相连，官能团为酮羰基()。 (2)通式 饱和一元脂肪醛的分子通式为CnH2nO(n≥1)； 饱和一元脂肪酮的分子通式为CnH2nO(n≥3)。 分子中碳原子数相同的饱和一元脂肪醛、酮互为同分异构体。 [注意]　书写醛的结构简式时，醛基中C、H、O三原子的排列顺序一定是CHO。 2．醛、酮的命名 醛、酮的命名和醇的命名相似，请写出下面的两种物质的名称： (1) 名称为4－甲基戊醛。 (2) 名称为2－丁酮。 3．常见的醛和酮 名称 结构简式 状态 气味 溶解性 用途 甲醛 HCHO 气体 刺激性 易溶 制酚醛树脂、脲 醛树脂 乙醛 CH3CHO 液体 刺激性 易溶 — 苯甲 醛　 液体 杏仁味 — 制造染料、香料的重要中间体 丙酮 液体 特殊气味 易溶 有机溶剂、有机 合成原料 [注意]　甲醛是常温下唯一呈气态的烃的含氧衍生物。 1．写出分子式为C4H8O所有属于醛类和酮类的结构简式，并用系统命名法命名。 提示： 2．写出下列有机物的名称。 提示：①3－甲基丁醛　②2,2－二甲基丙醛　③邻甲基苯甲醛　④乙二醛 1．醛类的系统命名 (1)选主链：选择含有醛基的最长碳链作为主链，按主链碳原子数称为某醛。 (2)编号位：在选取的主链中，从醛基碳原子开始给主链上的碳原子编号。 (3)定名称：在“某醛”名称之前加上取代基的位次号和名称。 2．醛、酮的同分异构体 (1)官能团类型异构 饱和一元醛、酮的通式都是CnH2nO，即含有相同数目碳原子的饱和一元醛与饱和一元酮互为同分异构体。如丙醛(CH3CH2CHO)和丙酮(CH3COCH3)。 (2)官能团位置异构 因为醛基一定在1号碳位上，所以醛不存在此类异构。但酮羰基的位置不同可造成异构，如2－戊酮与3－戊酮互为同分异构体。 (3)碳链异构 醛类的同分异构体可以从碳链异构去考虑，将醛的分子式写成R—CHO，找出R—的碳链异构体数目即为该分子醛类异构体的数目。酮类的同分异构体可以先从碳链异构去考虑，然后考虑位置异构。 1．下列关于醛的说法错误的是(　　) A．甲醛是甲基跟醛基相连而构成的醛 B．醛的官能团是—CHO C．苯甲醛是组成最简单的芳香醛，具有苦杏仁气味 D．饱和一元脂肪醛的通式为CnH2nO(n≥1，为整数) 解析　甲醛是氢原子与醛基相连构成的醛，A错误；醛的官能团是—CHO，B正确；苯甲醛的结构简式为，是组成最简单的芳香醛，具有苦杏仁气味，工业上称其为苦杏仁油，C正确；饱和一元脂肪醛的通式为CnH2nO(n≥1，为整数)，D正确。 答案　A 2．下列关于甲醛的几种说法中，正确的是(　　) A．它在常温常压下是一种无色、有刺激性气味的液体 B．现代装修房子的很多材料中都会散发出甲醛等有害气体 C．纯甲醛俗称福尔马林，可用来浸制生物标本 D．甲醛溶液可以浸泡海鲜产品，以防止产品变质 解析　甲醛在常温常压下是一种无色、有刺激性气味的气体，A项错误；现代装修房子的很多材料中都会散发出甲醛等有害气体，要注意开窗通风，B项正确；福尔马林是35%～45%的甲醛水溶液，可用来浸制生物标本，C项错误；甲醛有毒，甲醛溶液能使蛋白质变性，不可以浸泡海鲜产品，D项错误。 答案　B 3．某饱和一元脂肪醛中所含碳元素质量是所含氧元素质量的3倍，此醛可能的结构式有(　　) A．2种　　　B．3种　　　C．4种　　　D．5种 解析　饱和一元脂肪醛的分子组成通式是CnH2nO，由“所含碳元素质量是所含氧元素质量的3倍”可得n＝16×3÷12＝4，所以此醛的分子式为C4H8O。分子式为C4H8O的醛即C3H7—CHO，因为丙基有两种(正丙基和异丙基)，所以该醛的结构有2种。 答案　A 4．写出分子式为C5H10O，且结构中含有的有机物的结构简式，并用系统命名法命名。 解析　醛类：C4H9—CHO，其中—C4H9有四种： ；酮类：CH3COC3H7、C2H5COC2H5，其中—C3H7有两种：。 答案　①CH3CH2CH2CH2CHO戊醛 ②CH3CH2(CH3)CHCHO　2－甲基丁醛 ③(CH3)2CHCH2CHO　3－甲基丁醛 ④(CH3)3CCHO　2,2－二甲基丙醛 ⑤CH3COCH2CH2CH3　2－戊酮 ⑥CH3COCH(CH3)2　3－甲基－2－丁酮 ⑦C2H5COC2H5　3－戊酮 知识点二　醛、酮的化学性质 1．羰基的加成反应 (1)反应原理 醛和酮分子中的羰基含有不饱和键，可以发生加成反应。其反应原理可以表示为： 能与醛、酮发生加成反应的试剂有氢氰酸(HCN)、氨(NH3)及氨的衍生物、醇等。 (2)几种与醛、酮反应的试剂及加成产物 反应试剂 电荷分布 与乙醛加成的产物 与丙酮加成的产物 H—CN — RNH2 —HR CH3OH — 2.醛的氧化反应 在醛基中，与羰基相连的氢原子由于受羰基中氧原子的影响，比较活泼，因此醛基容易被氧化成羧酸盐。又由于它是由碳、氢、氧元素组成的，故易燃烧。 (1)燃烧：2CH3CHO＋5O24CO2＋4H2O。 (2)催化氧化：2CH3CHO＋O22CH3COOH。 (3)乙醛被弱氧化剂氧化。 ①银镜反应 实验操作： 实验现象：向A中滴加氨水，现象为先产生白色沉淀后变澄清，加入乙醛，水浴加热一段时间后，试管内壁附着一层光亮的银镜。 化学方程式： A中：AgNO3＋NH3·H2O===AgOH↓(白色)＋NH4NO3，AgOH＋2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]OH＋2H2O； C中：CH3CHO＋2[Ag(NH3)2]OH2Ag↓＋CH3COONH4＋3NH3＋H2O。 [注意]　银镜反应应用水浴加热，不可用酒精灯直接加热；不可搅拌、振荡；实验后的银镜可以用稀硝酸洗涤。 ②与新制氢氧化铜反应 实验操作： 实验现象： A中溶液出现蓝色絮状沉淀，滴入乙醛，加热至沸腾后，C中溶液有砖红色沉淀产生。 化学方程式： A中：2NaOH＋CuSO4===Cu(OH)2↓＋Na2SO4； C中：CH3CHO＋2Cu(OH)2＋NaOHCH3COONa＋Cu2O↓＋3H2O(一醛二铜)。 [注意]　Cu(OH)2必须用新配制的；配制Cu(OH)2时，所用NaOH必须过量；反应液必须加热煮沸。 (4)被酸性KMnO4溶液氧化：乙醛能使酸性KMnO4溶液褪色。 3．酮的氧化反应 (1)酮对一般的氧化剂比较稳定，只能被很强的氧化剂氧化，氧化时碳碳单键断裂。 (2)饱和一元酮(醛)燃烧的通式为：CnH2nO＋O2nCO2＋nH2O。 4．醛、酮的还原反应 在铂、镍等催化剂存在时与H2反应，被还原生成醇类物质。醛、酮与氢气加成的通式如下： (1)RCHO＋H2RCH2OH； (2) ＋H2。 1．完成下列化学方程式。 (1)CH3CH2CHO＋[Ag(NH3)2]OH：_____________________________________________ ________________________________________________________________________； (2) ＋[Ag(NH3)2]OH：___________________________________________ ________________________________________________________________________； (3)HCHO＋[Ag(NH3)2]OH：__________________________________________________ ________________________________________________________________________。 提示：(1)CH3CH2CHO＋2[Ag(NH3)2]OHCH3CH2COONH4＋H2O＋2Ag↓＋3NH3 (2) ＋2[Ag(NH3)2]OHH2O＋2Ag↓＋3NH3＋ (3)HCHO＋4[Ag(NH3)2]OH(NH4)2CO3＋2H2O＋4Ag↓＋6NH3 2．完成下列化学方程式。 (1)CH3CH2CHO＋Cu(OH)2＋NaOH：____________________________________________ ________________________________________________________________________； (2) ＋Cu(OH)2＋NaOH：_________________________________________ ________________________________________________________________________； (3)HCHO＋Cu(OH)2＋NaOH：________________________________________________ ________________________________________________________________________。 提示：(1)CH3CH2CHO＋2Cu(OH)2＋NaOHCH3CH2COONa＋Cu2O↓＋3H2O (2) ＋2Cu(OH)2＋NaOH＋Cu2O↓＋3H2O (3)HCHO＋4Cu(OH)2＋2NaOHNa2CO3＋2Cu2O↓＋6H2O 1．一元醛发生的氧化反应中量的关系 1 mol～2 mol Ag；1 mol～1 mol Cu2O 2．甲醛发生的氧化反应中量的关系 (H2CO3)，甲醛分子中相当于有2个—CHO，当与足量的银氨溶液或新制Cu(OH)2悬浊液作用时，存在如下对应关系： 1 mol HCHO～4 mol Ag；1 mol HCHO～4 mol Cu(OH)2～2 mol Cu2O 3．二元醛发生的氧化反应中量的关系 1 mol二元醛～4 mol Ag；1 mol二元醛～4 mol Cu(OH)2～2 mol Cu2O 1．下列物质各1 mol与足量的银氨溶液反应，析出银的质量相等的是(　　) ①HCHO　②CH3CHO　③(CH3)2CHCHO　④OHC(CH2)3CHO A．①②③　　　　　　　　 B．①④ C．①②③④ D．③④ 解析　由甲醛结构式可知甲醛相当于二元醛，1 mol甲醛与足量银氨溶液反应能生成4 mol Ag；OHC(CH2)3CHO为二元醛，1 mol该醛与足量银氨溶液反应生成4 mol Ag；②③中的醛均为一元醛，1 mol醛与足量银氨溶液反应均生成2 mol Ag。故答案为①④或②③。 答案　B 2．下列有关醛的判断正确的是(　　) A．乙醛和丙烯醛()不互为同系物，分别与足量H2反应后的产物互为同系物 B．能发生银镜反应的有机化合物一定是醛类 C．1 mol HCHO和OHC3CHO与足量的银氨溶液反应，析出银的质量之比为1∶2 D．用溴水能检验CH2===CH—CHO中是否含有碳碳双键 解析　乙醛分子中不含碳碳双键，丙烯醛()分子中含碳碳双键，因此二者结构不相似，不互为同系物，但二者与足量H2反应后的产物分别为CH3CH2OH、CH3CH2CH2OH，二者均为饱和一元醇，互为同系物，故A正确；能发生银镜反应的有机化合物分子中含有结构，但不一定是醛类，例如甲酸，故B错误；1 mol OHC3CHO含有2 mol醛基，而1 mol甲醛可以看成含有2 mol醛基，故1 mol HCHO和OHC3CHO分别与足量的银氨溶液反应，均析出4 mol Ag，故C错误；碳碳双键和醛基都可以使溴水褪色，故不能用溴水检验丙烯醛中的碳碳双键，故D错误。 答案　A 3．(2023·潍坊高二期中)茉莉醛具有浓郁的茉莉花香，其结构简式如图。下列叙述错误的是(　　) A．茉莉醛属于烃的衍生物 B．1 mol茉莉醛能从足量银氨溶液中还原出2 mol 银 C．一定条件下，1 mol茉莉醛最多能和5 mol H2发生反应 D．一定条件下，茉莉醛能发生氧化、还原、酯化等反应 解析　由题图可得，茉莉醛中含有醛基，故茉莉醛属于烃的衍生物，A项正确；1 mol醛基可以和足量银氨溶液反应生成2 mol银，由题图可得，1 mol茉莉醛含有1 mol醛基，故1 mol茉莉醛能从足量银氨溶液中还原出2 mol银，B项正确；一个苯环可以和3个H2分子发生加成反应，一个碳碳双键可以和1个H2分子发生加成反应，一个醛基可以和1个H2分子发生还原反应，由题图可得，1 mol茉莉醛含有1 mol苯环、1 mol碳碳双键、1 mol醛基，故一定条件下，1 mol茉莉醛最多能和5 mol H2发生反应，C项正确；茉莉醛含有碳元素、氢元素、氧元素，可以燃烧，发生氧化反应；含有醛基，可以发生还原反应和氧化反应；没有羧基或者羟基，不能发生酯化反应，D项错误。 答案　D 4．醛类易被酸性KMnO4溶液或溴水等氧化为羧酸。 (1)向乙醛中滴加酸性KMnO4溶液，可观察到的现象是____________________。 (2)某醛的结构简式为(CH3)2C===CHCH2CH2CHO，通过实验方法检验其中的官能团。 ①实验操作中，应先检验哪种官能团？______，原因是__________________________ ______________________________________________。 ②检验分子中醛基的试剂是________，化学方程式为_____________________________ ___________________________________________。 ③检验分子中碳碳双键方法是__________________________________________________ ______________________________________________________________________________。 解析　(1)乙醛中的醛基被酸性KMnO4溶液氧化而使酸性KMnO4溶液褪色。(2)由于碳碳双键、醛基都能使溴水或酸性KMnO4溶液褪色，故应先用足量的新制银氨溶液或新制氢氧化铜悬浊液将醛基氧化，检验完醛基，再加酸酸化，然后加入溴水或酸性KMnO4溶液检验碳碳双键。 答案　(1)酸性KMnO4溶液褪色 (2)①醛基　检验碳碳双键要使用溴水或酸性KMnO4溶液，而醛基也能使溴水或酸性KMnO4溶液褪色　②银氨溶液(或新制氢氧化铜悬浊液) (CH3)2C===CHCH2CH2CHO＋2[Ag(NH3)2]OH 2Ag↓＋3NH3＋(CH3)2C===CHCH2CH2COONH4＋H2O[或(CH3)2C===CHCH2CH2CHO＋2Cu(OH)2＋NaOH(CH3)2C===CHCH2CH2COONa＋Cu2O↓＋3H2O]　③加入过量银氨溶液氧化醛基后，调节溶液至酸性再加入溴水(或酸性KMnO4溶液)，看是否褪色 1．在催化剂存在下，1－丙醇被氧化成有机物X，则与X互为同分异构体的化合物是(　　) A．CH3CHOHCH3　　　 B．CH3OCH3 C．C2H5CHO D．CH3COCH3 解析　1－丙醇被氧化后生成的应是丙醛CH3CH2CHO，此题实际上是判断丙醛的同分异构体，故应为D。 答案　D 2．在一定条件下，能把醛基(—CHO)氧化的物质有(　　) ①新制Cu(OH)2悬浊液　②银氨溶液　③氧气 ④溴水　⑤酸性KMnO4溶液 A．①②⑤ B．①②④ C．①②③⑤ D．全部 解析　醛基可以催化氧化为羧基，也可被银氨溶液、新制Cu(OH)2悬浊液氧化，溴水、酸性KMnO4溶液的氧化性更强，都能把—CHO氧化为—COOH。 答案　D 3．下列试剂可用于鉴别1－己烯、甲苯和丙醛的是(　　) A．银氨溶液和酸性高锰酸钾溶液 B．酸性高锰酸钾溶液和溴的四氯化碳溶液 C．氯化铁溶液 D．银氨溶液和溴的四氯化碳溶液 解析　分析题给三种物质及选项中的试剂，1－己烯中含碳碳双键，能与溴的四氯化碳溶液加成，能被酸性高锰酸钾溶液氧化，但不能被银氨溶液氧化；甲苯只能被酸性高锰酸钾溶液氧化；丙醛可被银氨溶液等弱氧化剂或酸性高锰酸钾溶液等强氧化剂氧化；三种物质均不与氯化铁溶液反应。A项银氨溶液可检验出丙醛，但另外两种物质均可使酸性高锰酸钾溶液褪色；B项1－己烯和丙醛两种物质都可使酸性高锰酸钾溶液和溴的四氯化碳溶液褪色；C项三种物质均不与氯化铁溶液反应；D项用银氨溶液可鉴别出丙醛，用溴的四氯化碳溶液可鉴别1－己烯和甲苯。 答案　D 4．已知β­紫罗兰酮的结构为，下列关于该有机化合物的说法错误的是(　　) A．其分子式为C13H20O B．能使溴的四氯化碳溶液、酸性高锰酸钾溶液褪色 C．与HCN的反应可用来延长碳链 D．1 mol该物质完全加成需要2 mol H2 解析　由有机化合物的结构可知，该有机化合物分子中有13个碳原子、1个氧原子、20个氢原子，故分子式为C13H20O，A项正确；分子中含有碳碳双键，能使溴的四氯化碳溶液、酸性高锰酸钾溶液褪色，B项正确；分子中含有，可与HCN发生加成反应生成，可以延长碳链，C项正确；分子中含有的官能团为碳碳双键和羰基，都能与H2发生加成反应，1 mol该物质消耗3 mol H2，D项错误。 答案　D 5．有A、B、C三种烃的衍生物，相互转化关系如下： 1,2－二溴乙烷气体ABC，其中B可发生银镜反应，C跟石灰石反应产生使石灰水变浑浊的气体。 (1)A→B的化学方程式为：___________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)B→C的化学方程式为：_____________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)B→A的化学方程式为：___________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析　已知A、B、C为烃的衍生物，ABC，说明A为醇，B为醛，C为羧酸，且三者分子中碳原子数相同，醇与浓硫酸加热至170 ℃时，产生的气体与溴水加成得1,2－二溴乙烷，则A为乙醇，B为乙醛，C为乙酸。 答案　(1)2CH3CH2OH＋O22CH3CHO＋2H2O (2)2CH3CHO＋O22CH3COOH (3)CH3CHO＋H2CH3CH2OH 学科网（北京）股份有限公司 $$