3.3 醛 酮（Word教参）-【优化指导】2024-2025学年高中化学选择性必修3（人教版2019 单选版）

第三节　醛　酮 课程标准 核心素养目标 1.能根据醛的结构特点描述和分析乙醛的重要反应，并书写相应的化学方程式。 2．能分析和推断其他醛的化学性质，并根据有关信息书写相应的化学方程式。 3．知道酮的结构特点及其应用。 1.宏观辨识与微观探析：从官能团和化学键可能的断键部位预测乙醛的化学性质，并能在结构分析和实验事实的基础上书写相关反应的化学方程式，强化“结构决定性质”的观念。 2．科学态度与社会责任：列举甲醛、苯甲醛和丙酮等物质在生活中的应用，分析和探讨这些物质对人类健康和社会发展可能带来的双重影响。 [对应学生用书P75] 一、乙醛 1．物理性质 颜色 状态 气味 密度 沸点 挥发性 溶解性 无色 液体 有刺激性气味 比水的密度小 20.8 ℃ 易挥发 与水、乙醇等互溶 2.组成与结构 (2)氧化反应 ①乙醛的银镜反应(教材·实验3­7) 实验步骤 现象 a.先出现白色沉淀后沉淀逐渐溶解； c.试管内壁产生光亮的银镜 结论 Ag＋被还原为Ag，乙醛被氧化为乙酸 化学方程式 a.配制银氨溶液：AgNO3＋NH3·H2O===AgOH↓＋NH4NO3；AgOH＋2NH3·H2O ===[Ag(NH3)2]OH＋2H2O； c.银镜反应：CH3CHO＋[Ag(NH3)2]OHCH3COONH4＋2Ag↓＋3NH3＋H2O ②乙醛与新制的Cu(OH)2反应(教材·实验3­8) 实验步骤 实验现象 NaOH溶液中滴加CuSO4溶液，产生蓝色絮状沉淀； 加入乙醛加热煮沸后，产生砖红色沉淀 结论 乙醛被Cu(OH)2氧化，Cu(OH)2则被还原生成Cu2O 化学方程式 制备氢氧化铜：CuSO4＋2NaOH===Cu(OH)2↓＋Na2SO4； CH3CHO＋2Cu(OH)2＋NaOHCH3COONa＋Cu2O↓＋3H2O ③乙醛的催化氧化反应 在一定温度和催化剂存在的条件下，乙醛能被空气中的氧气氧化成乙酸，反应的化学方程式为。 二、醛类 1．醛的概念 醛是由烃基(或氢原子)与醛基相连而构成的化合物，简写为RCHO，其官能团为醛基。饱和一元醛的通式为CnH2nO(n是正整数)。例如，甲醛(HCHO)、丙醛(CH3CH2CHO)等。 我的感悟 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ◆名师点拨 酮的加成反应机理 酮的加成反应机理与醛类的相似： 如丙酮与HCN发生加成反应的化学方程式为CH3COCH3＋HCN―→CH3COHCNCH3 ◆微辨析(对的画“√”，错的画“×”) (1)乙醛既具有氧化性，又具有还原性(　√　) (2)实验中可用溴水鉴别乙醛和2­己烯两种无色液体(　×　) (3)丙醛和丙酮互为同分异构体，二者都能与H2发生加成反应(　√　) 我的感悟 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ◆名师点拨 认识醛基的结构 (1)醛基()中碳原子采取sp2杂化，呈平面形结构，与其他原子形成3个σ键和1个π键。 (2)醛的分子结构中，醛基及与醛基直接相连的原子处于同一平面上。 ◆名师点拨 乙醛的加成反应 (1)极性分析 在醛基的碳氧双键中，由于氧原子的电负性较大，碳氧双键中的电子偏向氧原子，使氧原子带部分负电荷，碳原子带部分正电荷，从而使醛基具有较强的极性。 (2)加成规律 当极性试剂与醛基发生加成反应时，带正电荷的原子或原子团连接在氧原子上，带负电荷的原子或原子团连接在碳原子上。 ◆实验解读 乙醛的银镜反应注意事项 (1)为除去试管壁上的油污，得到光亮的银镜，要事先用热碱液清洗试管。 (2)银氨溶液要现用现配，不可久置。 (3)配制银氨溶液时，氨水要稍过量，以保证反应在弱碱性条件下进行。 (4)银镜实验过程中，不能振荡试管或搅拌溶液。 (5)实验结束，试管内壁附着的单质银要用稀硝酸洗涤。 ◆实验解读 乙醛与新制的Cu(OH)2的反应 (1)乙醛与新制的Cu(OH)2反应需要在较强的碱性条件下进行，因此，NaOH溶液要过量，确保反应体系处于较强的碱性环境。 (2)向NaOH溶液中滴入CuSO4溶液时应及时振荡，否则Cu(OH)2容易聚合，影响实验效果。 (3)实验中乙醛的浓度不能过大，否则溶液易出现棕黄色。 ◆拓展延伸 醛类与溴水的反应 (1)醛类(RCHO)不能与Br2发生加成反应，但能被溴水氧化而使溴水褪色：RCHO＋Br2＋H2O―→RCOOH＋2HBr。 (2)RCHO不能使溴的四氯化碳溶液褪色，故当有机物中同时含有碳碳双键和醛基时，可用溴的四氯化碳溶液来检验碳碳双键。 2.两种重要的醛 两种醛 物理性质 主要用途 甲醛 (HCHO) 无色、有强烈刺激性气味的气体，易溶于水 是一种重要的化工原料，甲醛的水溶液(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 苯甲醛 () 有苦杏仁气味的无色液体 制造染料、香料及药物的重要原料 3.醛的化学性质 醛的化学性质与乙醛的相似，一般情况下，醛能被还原为醇，被氧化为羧酸，可发生银镜反应，能与氰化氢(HCN)加成。 三、酮 1．酮的组成与结构 (1)羰基与两个烃基相连的化合物叫做酮，其结构可表示为 (R、R′可以相同，也可以不同)。官能团是酮羰基()。 (2)分子通式：饱和一元脂肪酮的分子通式为CnH2nO(n≥3)，与含相同碳原子的饱和一元醛互为同分异构体。 2．丙酮的性质和用途 (1)物理性质 丙酮是无色透明的液体，沸点为56.2 ℃，易挥发，能与水、乙醇等互溶。 (2)化学性质 ①加成反应：在催化剂存在的条件下，丙酮可以发生催化加氢反应，生成2­丙醇，反应的化学方程式为。 ②氧化反应：丙酮不能被银氨溶液、新制的Cu(OH)2等弱氧化剂氧化。丙酮能燃烧生成CO2和H2O。 (3)主要用途 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。 [对应学生用书P78] 探究一__醛的结构与性质的关系 [问题设计] (1)写出苯甲醛与银氨溶液发生反应的化学方程式，并指出有机物中官能团的变化。 (2)写出肉桂醛与新制的Cu(OH)2反应的化学方程式；若肉桂醛与H2加成，1 mol肉桂醛最多消耗H2的物质的量是多少？ (3)能否利用溴水检验肉桂醛中含有的碳碳双键？为什么？如何检验肉桂醛中的碳碳双键？ 提示：不能；醛基能被溴水氧化，碳碳双键能与溴水发生加成反应，都能使溴水褪色；先向肉桂醛溶液中加入新制的Cu(OH)2，加热，将—CHO转化为—COONa，滴加稀硝酸酸化后，再利用溴水检验碳碳双键 (1)醛类的加成反应和氧化反应 【例1】 丙烯醛(CH2===CH—CHO) 可发生的化学反应有(　　) ①与HCN发生加成反应　②与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应　③银镜反应　④加聚反应　⑤与Br2的CCl4溶液发生加成反应 A．①②③ B．②④⑤ C．①②③④⑤ D．①③④ C　解析：丙烯醛中含有醛基，可以与HCN发生加成反应、与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应、银镜反应，含有碳碳双键可以与HCN发生加成反应、与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应、发生加聚反应、与Br2的CCl4溶液发生加成反应，则①②③④⑤均可发生。 1．(2023·襄阳高二期末)茉莉醛具有浓郁的茉莉花香，其结构简式如下图所示： 下列关于茉莉醛的叙述错误的是(　　) A．能被酸性KMnO4溶液氧化 B．在一定条件下能与溴发生取代、加成和氧化反应 C．被催化加氢的最后产物的分子式是C14H26O D．能与HBr发生加成反应 C　解析：茉莉醛的结构中含有碳碳双键和醛基，故能被酸性KMnO4溶液氧化，A正确；茉莉醛含有碳碳双键，能与Br2发生加成反应；茉莉醛含有醛基，能与溴发生氧化反应；茉莉醛含有苯环，可在一定条件下与溴发生取代反应；故在一定条件下，茉莉醛能与溴发生取代、加成和氧化反应，B正确；茉莉醛与H2发生加成反应时，双键、醛基和苯环均能加氢，其最后加成产物的分子式应是C14H28O，C错误；茉莉醛分子中含有碳碳双键，能与HBr发生加成反应，D正确。 探究二__酮的结构与性质的关系 紫罗兰常栽于庭园花坛或温室中，具有观赏价值。紫罗兰具有甜蜜香气，是许多清洁剂用品的香料；紫罗兰花朵所释放出来的挥发性油类(含α­紫罗兰酮)具有显著的杀菌作用，有利于人体的呼吸道健康。 [问题设计] (1)写出在催化剂作用下α­紫罗兰酮与足量氢气反应的化学方程式，并指出官能团的变化。 (2)α­紫罗兰酮能否发生银镜反应？能否使酸性KMnO4溶液褪色？为什么？ 提示：α­紫罗兰酮不含—CHO，不能发生银镜反应；含有碳碳双键，能使酸性KMnO4溶液褪色。 (1)从结构角度认识醛和酮的区别与联系 (2)酮的化学性质 【例2】 α­鸢尾酮是一种高级香料，天然存在于鸢尾、紫罗兰、桂花、紫藤花等植物中，其分子结构如图所示，下列说法不正确的是(　　) A．α­鸢尾酮与某种酚互为同分异构体 B．1 mol α­鸢尾酮最多可与3 mol H2加成 C．α­鸢尾酮能发生银镜反应 D．α­鸢尾酮经加氢→消去→加氢可转变为 C　解析：α­鸢尾酮的结构中含有1个六元环、2个碳碳双键和1个碳氧双键，其不饱和度为4，苯环的不饱和度为4，故其某种同分异构体中可含有1个苯环，能形成属于酚的同分异构体，A正确；α­鸢尾酮含有2个碳碳双键和1个酮羰基，在一定条件下能与氢气加成，且1 mol碳碳双键和1 mol酮羰基分别消耗1 mol氢气，故1 mol α­鸢尾酮最多可与3 mol H2加成，B正确；α­鸢尾酮不含醛基，不能发生银镜反应，C错误；α­鸢尾酮加氢后得到醇，通过醇的消去反应得到烯烃或，烯烃加氢后得到，D正确。 2．化合物Q可用于合成药物，结构如图所示。下列说法正确的是(　　) A．化合物Q中无手性碳原子 B.化合物Q中所有原子均处于同一平面 C．化合物Q苯环上的一溴代物有2种 D．1 mol化合物Q最多能与3 mol H2加成 A　解析：连接四种不同原子或原子团的碳原子为手性碳原子，化合物Q中无手性碳原子，A正确；分子中含有饱和碳原子，所以该分子中所有原子一定不共平面，B错误；苯环上含有3种氢原子，苯环上的一溴代物有3种，C错误；苯环和氢气以1∶3发生加成反应，羰基和氢气以1∶1发生加成反应，所以1 mol该物质最多消耗4 mol氢气，D错误。 [对应学生用书P80] 1．已知五种醛的名称与分子式如表所示，下列说法错误的是(　　) 名称 甲醛 乙醛 丙醛 乙二醛 丁二醛 分子式 CH2O C2H4O C3H6O C2H2O2 C4H6O2 A.庚醛的分子式为C7H14O，乙二醛的结构简式为OHC—CHO B．乙二醛与丁二醛互为同系物，丁二醛没有二元醛类的同分异构体 C．等物质的量的甲醛和乙二醛分别与足量银氨溶液反应，产生单质银的质量相等 D．甲醛、乙醛和丙醛完全加氢后所得产物均含—CH2OH结构 B　解析：由表中信息推知，庚醛的分子式为C7H14O，乙二醛分子中含有两个醛基，A正确；丁二醛有二元醛类的同分异构体，如2­甲基丙二醛等，B错误；甲醛和乙二醛分别与足量银氨溶液反应，存在定量关系：HCHO～4Ag、OHCCHO～4Ag，故等物质的量的甲醛和乙二醛完全反应，析出单质银的质量相等，C正确；甲醛、乙醛和丙醛完全加氢后依次得到CH3OH、CH3CH2OH、CH3CH2CH2OH，产物均含—CH2OH结构，D正确。 2．(2024·湖北黄冈中学高二统考)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 CuSO4溶液和4 mL 0.5 mol/L 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 A　解析：做银镜反应实验时试管要洁净，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热水浴加热，C错误；根据题给CuSO4和NaOH的物质的量知，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。 3．某药物的合成中间体结构如图所示，有关该有机物的说法错误的是(　　) A．该物质分子中含有四种官能团 B．该物质中的碳原子有sp3和sp2两种杂化方式 C．1 mol该有机物和氢气加成最多消耗5 mol H2 D．该物质能发生银镜反应，还能使酸性高锰酸钾溶液褪色 C　解析：根据结构简式，含有的官能团为碳碳双键、酮羰基、醛基、羧基，共有4种，A正确；甲基、亚甲基上碳原子杂化类型为sp3，碳碳双键、酮羰基、苯环、醛基、羧基上碳原子杂化类型为sp2，B正确；该有机物中能与氢气发生加成反应的结构是碳碳双键、酮羰基、醛基、苯环，因此1 mol该有机物最多能与6 mol氢气发生加成反应，C错误；含有醛基，能发生银镜反应，含有醛基、碳碳双键，能被酸性高锰酸钾溶液氧化，D正确。 4．(2024·河北示范性高中期中联考)利用如下合成路线可以合成重要的有机物中间体。下列说法错误的是(　　) A．甲与丙互为同系物 B．丙在一定条件下能发生消去反应 C．可利用金属钠检验甲中是否混有丙 D．甲、乙和丙均能与银氨溶液发生银镜反应 A　解析：丙的结构中含有羟基，甲不含羟基，甲的分子式为C7H6O，丙的分子式为C9H10O2，二者不互为同系物，A错误；丙的结构中含有羟基、且与羟基相连碳原子的邻位碳上有氢原子，具有醇的性质，在一定条件下能发生消去反应，B正确；甲与金属钠不反应，丙的结构中含有羟基，与金属钠能反应生成氢气，故可利用金属钠检验甲中是否混有丙，C正确；甲、乙和丙结构中均含有醛基，均能与银氨溶液发生银镜反应，D正确。 5．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1 mL 10%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[Ag(NH3)2]＋ C．步骤3中产生银镜说明乙醛被还原 D．试管内壁的银镜可以用稀硝酸洗去 C　解析：氨水少量时，氨水中一水合氨电离出的氢氧根离子和银离子结合成白色的AgOH沉淀，因此步骤1中观察到的白色沉淀为AgOH，A正确；AgOH与NH3·H2O反应生成Ag(NH3)2OH而溶解，AgOH转变成[Ag(NH3)2]＋，B正确；Ag(NH3)2OH和乙醛发生银镜反应生成Ag，Ag化合价降低，被还原，而乙醛被氧化，C错误；因硝酸具有强氧化性能溶解Ag，试管内壁的银镜可用稀硝酸洗去，D正确。 [课时梯级训练(14)见P220] 学科网（北京）股份有限公司 $$