3.3醛 酮课件- 2024-2025学年高二下学期化学人教版（2019））选择性必修三

醛 酮 1. 通过实验探究乙醛的化学性质，从而掌握醛类物质的化学性质。 2. 以乙醛发生的化学反应为依据，认识有机氧化反应和还原反应的特点和规律，并建立反应模型。 3. 通过比较，认识醛和酮在结构和性质上的区别。 4. 从醛的性质认识醛在有机合成中的主要价值。 学习目标 乙醛 1. 乙醛的组成与结构 分子式：CH3CHO 结构式： H−C−C−H − − = O H H 乙醛的分子结构模型 乙醛的核磁共振氢谱 乙醛分子中的醛基官能团对乙醛的化学性质起决定作用。 知识点： 新课讲授 2. 醛类的化学性质（以乙醛为例） (1)加成反应 ①催化加氢 乙醛蒸气和氢气的混合气体通过热的镍催化剂，乙醛与氢气即发生催化加氢反应，得到乙醇。 CH3−C−H = O ＋ H2 CH3CH2−OH 乙醛的催化加氢反应也是它的还原反应。 乙醛 知识点： 新课讲授 2. 醛类的化学性质（以乙醛为例） (1)加成反应 ②与HCN加成 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。 −C−H = O － 乙醛能与一些极性试剂发生加成反应，例如： CH3−C−H = O ＋ H−CN CH3−CH−CN − OH 2-羟基丙腈 当极性分子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。 乙醛 知识点： 新课讲授 2. 醛类的化学性质（以乙醛为例） (2)氧化反应（被弱氧化剂氧化） 【实验】——乙醛的银镜反应 在洁净的试管中加入1mL 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滴乙醛，振荡后将试管放在热水浴中温热。观察实验现象。 【实验现象】试管内壁出现一层光亮的银镜。 【实验结论】化合态银被还原，乙醛被氧化。 醛基的检验方法。 乙醛 知识点： 新课讲授 2. 醛类的化学性质（以乙醛为例） (2)氧化反应（被弱氧化剂氧化） 【实验】——乙醛的银镜反应 有关反应方程式： AgNO3 ＋ NH3·H2O＝AgOH↓ ＋ NH4NO3 AgOH ＋ 2NH3·H2O＝[Ag(NH3)2]OH ＋ H2O CH3CHO＋2 [Ag(NH3)2]OHCH3COONH4＋2Ag↓＋3NH3 ＋ H2O 乙醛 知识点： 新课讲授 【实验】——乙醛的银镜反应 (1)试管必须洁净； (2)配制银氨溶液是AgNO3溶液中逐滴加入稀氨水，直到最初生成的沉淀恰好溶解为止，滴加顺序不能颠倒，氨水不能过量，否则，最后得到的不是银氨溶液； (3)实验条件是水浴加热，不能直接加热煮沸； (4)加热时不可振荡或摇动试管； (5)必须用新配制的银氨溶液，因久置的银氨溶液会产生Ag3N，易爆炸； (6)实验后附着银镜的试管可用稀硝酸浸泡，再用水洗而除去。 特别提醒 乙醛 知识点： 新课讲授 2. 醛类的化学性质（以乙醛为例） (2)氧化反应（被弱氧化剂氧化） 【实验】——乙醛与新制氢氧化铜反应 在试管里加入2mL 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 乙醛溶液，加热。观察实验现象。 【实验现象】刚开始有蓝色絮状沉淀产生，滴入乙醛溶液并加热至沸腾后，有砖红色沉淀产生。 醛基的检验方法。 乙醛 知识点： 新课讲授 2. 醛类的化学性质（以乙醛为例） (2)氧化反应（被弱氧化剂氧化） 【实验】——乙醛与氢氧化铜反应 有关反应方程式： Cu2＋ ＋ 2OH－＝Cu(OH)2↓ CH3CHO＋2Cu(OH)2 ＋NaOH CH3COONa＋2Cu2O↓＋3H2O 乙醛 知识点： 新课讲授 【实验】——乙醛与氢氧化铜反应 (1)所用Cu(OH)2必须是新制的，在制备Cu(OH)2时，应向NaOH溶液中滴加少量硫酸铜，NaOH溶液必须明显过量； (2)加热时须将混合溶液加热至沸腾，才有明显的砖红色沉淀产生； (3)加热煮沸时间不能过久，过久将出现黑色沉淀，原因是Cu(OH)2受热分解为CuO。 特别提醒 乙醛 知识点： 新课讲授 2. 醛类的化学性质（以乙醛为例） (2)氧化反应 燃烧： 2CH3CHO ＋ 5O2 4CO2＋4H2O 催化氧化： 2CH3CHO ＋ O2 2CH3COOH 被酸性KMnO4溶液、酸性K2Cr2O7溶液、溴水等氧化。 CH3CHO CH3COOH 乙醛 知识点： 新课讲授 【思考与讨论】 乙醇、乙醛和乙酸三者之间的转化关系如下图所示。请结合具体反应，以及三者的分子结构和官能团的变化情况，谈谈有机反应中的氧化反应和还原反应的特点。 乙醇 乙醛 乙酸 氧化 氧化 还原 羟基(−OH) 氧化 氧化 还原 醛基(−CHO) 羧基(−COOH) 氧化反应：加氧或去氢；还原反应：加氢或去氧。 乙醛 知识点： 新课讲授 乙醛的化学性质 加成反应 催化加氢 与HCN加成 氧化反应 被弱氧化剂氧化 乙醛的银镜反应 乙醛与氢氧化铜反应 燃烧 催化氧化 被酸性KMnO4溶液、酸性K2Cr2O7溶液、溴水等氧化 乙醛 课堂总结 知识点： 1. 橙花醛的结构简式为(CH3)2C=CHCH2CH2C(CH3)=CHCHO，是一种香料，下列说法中正确的是（ ） A. 橙花醛是乙醛的同系物 B. 橙花醛可以发生银镜反应 C. 橙花醛不能被酸性高锰酸钾溶液氧化 D.1 mol橙花醛最多与2mol H2发生加成反应 乙醛 练一练 知识点： 【答案】B 【解析】橙花醛结构中含有碳碳双键，它不是饱和一元醛，不是乙醛的同系物，A项错误。 橙花醛含有醛基，可以发生银镜反应，B项正确。 橙花醛所含的碳碳双键和醛基均能被酸性高锰酸钾溶液氧化，C项错误。 碳碳双键、醛基均能与H2发生加成反应，故1mol橙花醛最多能与3mol H2发生加成反应，D项错误。 乙醛 练一练 知识点： 1. 甲醛和苯甲醛的结构与性质 除乙醛外，其他醛类化合物，如甲醛(HCHO)、丙醛(CH3CH2CHO)、苯甲醛( )等，它们在分子结构中都含有醛基，所以化学性质与乙醛相似。一般情况下，醛能被还原为醇，被氧化为羧酸，可以发生银镜反应，能与氰化氢加成。 － CHO 醛类 知识点： 新课讲授 1. 甲醛和苯甲醛的结构与性质 (1)甲醛 ①分子结构 分子式 CH2O H:C:H :: :O: 电子式 结构式 H−C−H = O HCHO 结构简式 分子中4个原子共平面。在物质分类上甲醛属于一元醛，但其结构中相当于含2个醛基 。 H−C−H = O 醛类 知识点： 新课讲授 1. 甲醛和苯甲醛的结构与性质 (1)甲醛 ②物理性质 在醛类中，甲醛是最简单的醛。甲醛又叫蚁醛，一种无色、有强烈刺激性气味的气体，易溶于水。 ③化学性质 甲醛除具有醛类的通性外，还具有一定的特性，如1mol甲醛与足量的银氨溶液反应可得4mol Ag。 醛类 知识点： 新课讲授 1. 甲醛和苯甲醛的结构与性质 (1)甲醛 ③化学性质 a.氧化反应 HCHO＋4 [Ag(NH3)2]OH(NH4)2CO3＋4Ag↓＋6NH3 ＋ 2H2O 与银氨溶液反应： 与新制Cu(OH)2悬浊液的反应： HCHO＋4Cu(OH)2 ＋2NaOH Na2CO3＋2Cu2O↓＋6H2O 醛类 知识点： 新课讲授 1. 甲醛和苯甲醛的结构与性质 (1)甲醛 ③化学性质 a.氧化反应 被氧化为碳酸：发生氧化反应时，甲醛能被氧化成甲酸，进一步被氧化能生成碳酸。 H−C−H = O H−C−OH = O HO−C−OH = O b.加成反应 H−C−H = O ＋ H2 CH3OH 醛类 知识点： 新课讲授 1. 甲醛和苯甲醛的结构与性质 (1)甲醛 ④主要用途 甲醛的用途非常广泛，它是一种重要的化工原料，能合成多种有机化合物；它的水溶液（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。 醛类 知识点： 新课讲授 1. 甲醛和苯甲醛的结构与性质 (2)苯甲醛 分子式 C7H6O 结构简式 － C−H = O ①结构：苯甲醛是最简单的芳香醛，俗称苦杏仁油。 ②物理性质：是一种有苦杏仁气味的无色液体，微溶于水，可混溶于乙醇，乙醚、苯、氯仿等。 醛类 知识点： 新课讲授 1. 甲醛和苯甲醛的结构与性质 (2)苯甲醛 ③化学性质：与脂肪醛的化学性质类似，在空气中久置可以被氧化，瓶子里和瓶口出现无色晶体，就是苯甲酸。 － CHO 2 ＋ O2 → － COOH 2 ④主要用途：苯甲醛是制造燃料、香料及药物的重要原料。 醛类 知识点： 新课讲授 【思考与讨论】 (1)由丙醛如何得到1-丙醇或丙酸？ (2)苯甲醛在空气中久置，在容器内壁会出现苯甲酸的结晶，这是为什么？ (2)苯甲醛在空气中久置会被氧化为苯甲酸，苯甲酸常温下溶解度小，在容器内壁析出晶体。 (1)CH3CH2CHO ＋ H2 CH3CH2CH2OH 2CH3CH2CHO ＋ O2 2CH3CH2COOH 醛类 知识点： 新课讲授 2. 醛的概念 −C−H = O 官能团：醛基(−CHO或 ) 醛是由烃基（或氢原子）与醛基相连而构成的化合物。 (1)醛类物质一定含有醛基，但含有醛基的物质不一定是醛类，如甲酸。 −C−H = O (2)醛基可写成 、 、或−CHO，但不能写成−COH。 H−C− = O 醛类 知识点： 新课讲授 3. 醛类的物理性质 (1)醛类除甲醛是气体外，其余醛类都是无色液体或固体。 (2)随着碳原子数的增加，醛类的熔、沸点逐渐升高，其在水中的溶解度逐渐减小。 乙醛是无色、具有刺激性气味的液体，密度比水的小，沸点20.8℃，易挥发，易燃烧，能与水、乙醇等互溶。 醛类 知识点： 新课讲授 4. 醛的分类 按醛基是否饱和 饱和醛：CH3CHO 不饱和醛： － CHO 按烃基类别 脂肪醛：CH3CHO 芳香醛： － CHO 按醛基数目 一元醛：CH3CHO 二元醛： 多元醛： H−C−CH−CH2−CHO − CHO = O － CHO CHO － 醛类 知识点： 新课讲授 5. 醛的通式 一元醛的通式为R−CHO，饱和一元醛的通式为CnH2nO。 6.醛的命名 (1)选主链：选择含醛基的最长碳链作为主链，根据主链碳原子数目称为“某醛”。 (2)编号位：从醛基开始给主链碳原子编号，醛基碳原子为“1”号。 (3)定名称：将取代基的位次和名称写在“某醛”名称之前。 CH3−CH−CH2−CHO − CH3 4 1 2 3 3-甲基丁醛 醛类 知识点： 新课讲授 一般情况下，醛能被还原为醇，被氧化为羧酸，可以发生银镜反应，能与氰化氢加成。 在醛类中，甲醛是最简单的醛，甲醛又叫蚁醛。苯甲醛是最简单的芳香醛，俗称苦杏仁油。 醛是由烃基（或氢原子）与醛基相连而构成的化合物，官能团为醛基(−CHO或 )。 一元醛的通式为R−CHO，饱和一元醛的通式为CnH2nO。 −C−H = O 醛类 课堂总结 知识点： 1. 一氧化碳、烯烃和氢气在催化剂作用下发生烯烃的醛化反应，又称羰基的合成，如由乙烯可制丙醛：CH2=CH2＋CO＋H2 CH3CH2CHO。由丁烯进行醛化反应也可得到醛，得到的醛有（ ） A. 2种 B. 3种 C. 4种 D. 5种 醛类 练一练 知识点： 【答案】C 【解析】烯烃的醛化反应实际是在碳碳双键的1个碳原子上连接1个醛基，另1个碳原子上连接1个氢原子，形成醛。丁烯发生醛化反应得到5个碳原子的醛，而丁烯存在同分异构体：CH2=CHCH2CH3、CH3CH=CHCH3、CH2=C(CH3)2。其中CH2=CHCH2CH3发生醛化反应后可得到2种醛。 醛类 练一练 知识点： 醛的同分异构体类型 (1)碳链异构 由于醛基只能连在碳链的末端，所以醛分子中烃基的碳链异构有几种，醛的同分异构体就有几种。 (2)官能团异构 含碳原子数相同的饱和一元醛、饱和一元酮、烯醇、环醚和脂环醇互为同分异构体。 醛类 答题技巧 知识点： 1. 酮的组成和结构 酮 酮的结构通式： （R，R为烃基） R−C−R = O 官能团：酮羰基( ) −C− = O 饱和一元脂肪酮的分子通式：CnH2nO(n≥3)。 丙酮是最简单的酮，它的分子式为C3H6O，结构简式为CH3COCH3。丙酮是无色透明的液体，沸点56.2℃，易挥发，能与水、乙醇等互溶。 知识点： 新课讲授 2. 酮的化学性质 (1)加成反应 酮能与H2、HCN、HX、NH3、氨的衍生物、醇等发生加成反应。如： CH3−C−CH3＋H2 CH3−CH−CH3 = O − OH (2)氧化反应 酮羰基直接与两个烃基相连，没有与羰基直接相连的氢原子，所以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。 酮 知识点： 新课讲授 3. 酮的同分异构体 碳原子数相同的饱和一元醛、饱和一元酮、烯醇、脂环醇、环醚和烯醇醚等可能互为同分异构体。如： CH3CH2CHO CH3−C−CH3 = O CH2=CH−CH2−OH H2C−CH−OH CH2 O − CH2=CH−O−CH3 酮 知识点： 新课讲授 饱和一元脂肪酮的分子通式：CnH2nO(n≥3)。 酮的化学性质 加成反应 氧化反应 酮 课堂总结 知识点： 1.下列说法中，正确的是（ ） A. 甲醛、乙醛、丙酮都能发生银镜反应 B. 甲醛、乙醛、丙酮都没有同分异构体 C. 丙醛和丙酮可用新制的Cu(OH)2来区分 D. 1mol醛与足量银氨溶液反应都只生成2mol Ag 酮 练一练 知识点： 【答案】C 【解析】丙酮不能发生银镜反应，故A错误。 甲醛没有同分异构体，乙醛、丙醛有同分异构体，故B错误。 丙酮不能与新制的Cu(OH)2反应，丙醛可与新制的Cu(OH)2反应，故C正确。 1mol 甲醛或多元醛与足量的银氨溶液反应时得到的Ag都多于2mol，故D错误。 酮 练一练 知识点： 谢谢！ $$