内容正文:
第三章 烃的衍生物
第三节 乙醛
高二化学
无色、具有刺激性气味的液体,密度比水小,沸点20.8℃,易挥发,易燃烧,能和水、乙醇等互溶。
1、乙醛的物理性质:
【拓展】由于醛的羰基可以与水分子中的氢形成氢键,故低级醛可以溶于水,但芳香醛一般难溶于水。
一、乙醛的物理性质
二、乙醛的结构
核磁共振氢谱
分子式:
结构式:
结构简式:
官能团:
CH3CHO
-CHO
C2H4O
醛基对醛的化学性质起决定作用
分析结构
认识有机化合物的一般思路:
预测性质
实验验证
基于极性视角(电负性)
认识羰基。
乙烯
乙醇
基于价键视角(杂化方式)认识羰基。
H
O
C
均含碳氧键
乙醛
均含双键
(电负性:H-2.20、C-2.55、O-3.44)
结论1:羰基是极性不饱和键
分类比较法
π键易断、
碳氧带电
由结构推测醛类的性质
在醛基中,由于氧原子电负性较大,碳氧双键中电子偏向氧原子,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,乙醛能和极性试剂发生加成反应。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。
正电性的C原子又连 接了电负性小的H,使H也呈正电性。两个呈正电的C、H相互排斥,碳氢键容易被电负性大的O原子进攻,易被氧化。
由结构推测醛类的性质
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1. 加成反应 ①与H2加成
Ni
CH3CHO+H2
CH3CH2OH
还原反应
有机物得氢或去氧, 发生还原反应
有机物得氧或去氢, 发生氧化反应
【注意】①醛基不能与X2、HX、H2O进行加成反应
二、乙醛的化学性质
实现了醛转化为醇
1.加成反应 ②与HCN加成
2-羟基丙腈
应用:醛与氢氰酸加成,在有机合成中可以用来增长碳链或者引入氨基。
乳酸
二、乙醛的化学性质
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分析极性分子与极性不饱和键发生加成反应的一般方法
δ-
δ-
δ+
δ+
H
O
C
CH3
CN
+ H
CN
OH
CH
CH3
→
SkyUN.Org (S) -
羰基可与H2、HCN、NH3及氨的衍生物、醇发生加成反应。但羰基不能和HX、X2、H2O发生加成反应。
③与NH3、RNH2(胺)加成:
C
O
H
CH3
+ H—NH2
δ-
δ+
δ-
δ+
C
OH
H
CH3
NH2
1-羟基乙胺
④与醇类加成:
C
O
H
CH3
+ H—NHCH3
δ-
δ+
δ-
δ+
C
OH
H
CH3
NHCH3
C
O
H
CH3
+ H—OCH2CH3
δ-
δ+
δ-
δ+
C
OH
H
CH3
OCH2CH3
应用:在有机合成中可以用来增长碳链。
【学习任务】探究乙醛与溴能否发生加成反应
现象:溴水褪色、溶液不分层
猜测:不能发生加成反应,与溴水发生氧化反应。
【数据验证】
范素琴,钟文丽.借力pH传感器探究乙醛与溴水反应机理[J].中学化学教学参考,2021,(06):62-64.
反应前 反应后
饱和溴水 pH=3.54 混合溶液pH=1.39
(3)乙醛的氧化反应
②催化氧化
2CH3CHO+O2 2CH3COOH
催化剂
工业上就是利用这个反应制取乙酸。
①燃烧
小结:CH3CH2OH CH3CHO CH3COOH
氧化
还原
氧化
【讨论】乙醛能否被强氧化剂氧化呢??
(3)乙醛的氧化反应
③被酸性高锰酸钾溶液氧化
④溴使水褪色(课本P70)
学习评价二(课本P70 第8题)
某同学向溴水中加入足量的乙醛溶液,发现溴水褪色。这是由于醛基具有还原性,溴水可将乙醛氧化为乙酸。请尝试写出该反应的化学方程式。
CH3CHO+Br2+H2O→ CH3COOH+2HBr
实验现象:
⑤银镜反应
实验结论:硝酸银与氨水生成的银氨溶液中含有[Ag(NH3)2]OH(氢氧化二氨合银),它是一种弱氧化剂,能把乙醛氧化成乙酸,而Ag+ 被还原成Ag。
水浴加热
银氨溶液的配制
先产生白色沉淀后变澄清
试管内壁出现一层光亮的银镜
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水浴加热
CH3CHO+2[Ag(NH3)2]OH CH3COONH4+ 2Ag ↓ +3NH3+H2O
应用:检验醛基
【银镜反应原理】
1、反应原理:在碱性环境下,乙醛被氧化成乙酸后又与NH3反应生成乙酸铵。
产物为氨气,不写一水合氨。(注意银氨溶液的结构)
a. 银镜反应反应原理注意事项:
一醛二银三氨一醋酸铵
2.定量:
1mol -CHO ~ 2mol [Ag(NH3)2]OH ~ 2mol Ag
Ag++NH3·H2O=AgOH↓+NH4+
AgOH+2NH3·H2O=[Ag(NH3)2]++2H2O+OH-
(1)熟记配置银氨溶液的操作步骤。
b. 银镜反应实验注意事项:
(2)制取银氨溶液的方程
试剂添加顺序:不能颠倒,氨水不过量,防止生成易爆物质
银氨溶液必须随配随用,不可久置,否则会产生易爆炸的物质。
(3)银镜反应条件:
稀HNO3
(4)如何清洗试管内壁的银镜。
水浴加热。保持静置
碱性环境
第 页
醛
⑥与新制的Cu(OH)2反应
出现蓝色絮状沉淀
产生砖红色沉淀
实验结论:新制的Cu(OH)2是—种弱氧化剂,能使乙醛氧化。该反应生成了砖红色Cu2O沉淀。
新制的Cu(OH)2配制:
NaOH必须过量
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【与新制Cu(OH)2反应原理】
RCHO + 2Cu(OH)2 + NaOH RCOONa + Cu2O↓+3H2O
加热
CH3CHO + 2Cu(OH)2 + NaOH CH3COONa + Cu2O↓ + 3H2O
△
定量:1mol–CHO被2molCu(OH)2氧化,生成1molCu2O。
第 页
醛
(1)为什么此反应中NaOH一定是过量。如课本数据
与新制Cu(OH)2反应注意事项:
(2) 氢氧化铜溶液一定要新制,现配现用
碱性条件下氢氧化铜才能稳定存在
(3)反应条件:
迅速加热至沸腾
加热慢或者长时间加热会导致氢氧化铜加热分解
应用:检验醛基
第 页
醛
小结:乙醛的化学性质
(1)还原为醇
(3)与 O2 的反应
(1)与银氨溶液的反应
(2)与新制Cu(OH)2悬浊液的反应
(4)与KMnO4(H+)的反应
(5)与溴水的反应
弱氧化剂,检验醛基
(2)氧化为酸
(3)与H2、HCN、NH3及氨的衍生物、醇发生加成反应。但羰基不能和HX、X2、H2O发生加成反应。
醇醛酸之间的转化
乙醛
乙酸
乙醇
判断下列有机物转化的反应类型?思考转化过程中发生了哪些变化?
结论4:醛是有机合成中的重要物质
四、了解乙醛的工业制法
CH≡CH + H2O
催化剂
△
CH3-CHO
2CH2=CH2 + O2
催化剂
2CH3-CHO
加热加压
2CH3CH2OH + O2 + 2H2O
2CH3-CHO
催化剂
△
乙醇氧化法:
乙炔水化法:
乙烯氧化法:
第 页
醛
我的收获
1.结构决定性质的分析思路、
2.认识分子结构的多重视角、
3.探究物质性质的证据推理、
4.认识有机反应的多维角度、
5.……
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