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3

第三章　烃的衍生物 第3节 醛酮 人教版选择性必修2 空间充填模型 球棍模型 桂皮的香味主要来自肉桂醛 杏仁的香味主要来自苯甲醛 CHO CH2 CH CHO 自然界的许多植物中含有醛，其中有些具有特殊的香味，可作为植物香料使用。 导： 周黑鸭的卤味怎么这么香呢！ (1)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)通过乙醇、乙醛和乙酸之间的相互转化，加深对有机反应中氧化反应和还原反应的理解，初步构建烃的含氧衍生物间的转化关系。 (3)能结合分子结构特点，运用类比迁移的方法预测其他醛类物质的主要性质。 (4)能根据官能团的特点和性质区别醛和酮，以丙酮为例认识酮的主要化学性质。能列举甲醛、苯甲醛和丙酮等代表物在生活中的应用，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。 重点:乙醛的结构特点和主要化学性质。 难点:乙醛的氧化反应及相关化学方程式的书写。 学习目标： 教学重点和难点 思：阅读课本P68-P71页，回答下列问题: 1:乙醛的物理性质有哪些？乙醛的结构特点？ 2：写出乙醛与氢气、氰化氢反应的化学方程式。 3：写出乙醛与银氨溶液、新制氢氧化铜反应的化学方程式。 4：银氨溶液如何配制？ 5：什么是酮？写出丙酮与氢气反应的方程式。 醛基与烃基(或H原子)直接相连的化合物称为醛。 简写为：R—CHO 3. 饱和一元醛的通式为 -CHO OHC- 或 -COH　 CnH2nO (n≥1 )或CnH2n+1CHO 4. 结构 醛基上的C原子为sp2杂化，醛基上以碳原子为中心的4个原子在同一个平面内。 一 醛的概述 1. 概念 2. 官能团: 醛基 醛基与醛的关系： 醛中一定含醛基，而含醛基的物质不一定是醛 5.醛的分类 按烃基种类 按烃基是否饱和 按醛基数目 一元醛： 二元醛： 多元醛： 饱和醛: 不饱和醛: 脂肪醛: 芳香醛: CHO 环己醛 CHO 苯甲醛 甲醛 OHC-CHO HCHO 乙二醛 OHC-CH2CHCHO CHO CH3CHO CH2=CH-CHO 脂环醛: CH2=CH-CHO 丙烯醛 H C O H 甲醛 O CH2 C H CH3 丙醛 C O H 苯甲醛 CH C O H CH3 CH3 2-甲基丙醛 1. 选主链：选含有醛基的最长碳链为主链，称“某醛”； 2. 编号：醛基碳原子为1号碳原子，其他取代基位置要求先简后繁，位次和最小 （命名时由于醛基一定在1号位，故醛基无需用阿拉伯数字标明位置） 3.芳香醛命名时，习惯将脂肪醛部分作为母体，将苯环作为取代基。 4.多元醛命名时，在一元醛命名的基础上，在“醛”的前面写清醛基的个数。 6.醛的命名 2-甲基-2-乙基戊醛 OHCCH2CHO 3-甲基苯甲醛 丙二醛 (1)熔沸点、密度：随着碳原子数的增加而逐渐升高 (2)溶解度：随着碳原子数的增加而逐渐减小，CH3CHO、HCHO易溶于水 (醛基中的O与水、乙醇中的H形成氢键) 不是所有的醛都易溶于水。 (3)状态：除甲醛(HCHO)是气体，其他的醛常温下是无色液体或者固体，有一定气味(或刺激性气味) 7. 物理性质 8. 化学性质：类似于乙醛 一般情况下，醛能被还原为醇、能与氰化氢加成、被氧化为羧酸——可以发生银镜反应等。 醛基中的O与水、乙醇中的H形成氢键， 分子式： C2H4O 结构式： 结构简式： CH3CHO 空间充填模型： 球棍模型： 核磁共振氢谱： 官能团： —CHO(或 ) 二、醛的代表物---乙醛 1、分子组成与结构 颜色 状态 气味 密度 沸点 溶解性 挥发性 无色 液体 有刺激性气味 能与水、乙醇互溶 易挥发 比水小 20.8℃ 醛基中的O与水、乙醇中的H形成氢键，不是所有的醛都易溶于水。 二 醛的代表物---乙醛 2. 物理性质 乙醛、苯、CCl4均为无色液体，如何用最简便的方法鉴别？ 用水，不分层的是乙醛，分层且水在下层的是苯，剩下的是CCl4。 通过分析乙醛的结构，推测乙醛可能发生什么反应？ 碳氧键 碳氢键 δ＋ δ－ ①加成反应 ②氧化反应 不饱和性 在醛基的碳氧双键中，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。 二 醛的代表物---乙醛 3、化学性质 ① 与H2加成—醇 醛基与氢气的加成反应，同时也属于还原反应 ＋ H ─ H 催化剂 △ CH3CH2 ─ OH 醛基催化加氢一定生成端醇 （1）加成反应 3、乙醛的化学性质 ②与HCN等部分极性分子的加成 ＋ H ─ CN 催化剂 δ－ δ－ 2－羟基丙腈 延长碳链 δ＋ δ＋ 注：①通常情况下，乙醛不能和HX、X2、H2O发生加成反应； ②酯基(-COO-)和羧基 (-COOH) 中的C＝O不能与H2发生加成反应 试剂名称 化学式 电荷分布 与乙醛加成的产物 氢氰酸 氨及氨的衍生物 (以胺为例) 醇类 (以甲醇为例) A(δ+) B(δ-) H CN δ+ δ- HCN RNH2 CH3OH H NHR δ+ δ- H OCH3 δ+ δ- （2）氧化反应 ①与银氨溶液反应 （氢氧化二氨合银，弱氧化剂，现配现用） AgNO3＋NH3·H2O===AgOH↓(白色)＋NH4NO3 AgOH＋2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]OH＋2H2O 3、乙醛的化学性质 实验3-7 【实验现象】先产生白色沉淀后沉淀消失，加入乙醛后试管内壁出现光亮的银镜 【原理分析】 化学方程式 CH3CHO＋2[Ag(NH3)2]OH 2Ag↓＋CH3COONH4＋3NH3＋H2O △ 离子方程式 CH3CHO＋2[Ag(NH3)2]+＋2OH¯ 2Ag↓＋CH3COO¯＋＋3NH3＋H2O 银氨络(合)离子 应用： a. 检验醛基并测定醛基的个数（-CHO~2Ag） b.工业制镜或热水瓶胆镀银等 巧记：反应生成羧酸铵，还有一水二银三个氨 银镜反应实验的注意事项 试管洁净 先用热碱液去油污，再用蒸馏水冲洗 银氨溶液现配现用 不可久置，防止产生爆炸性物质 银氨溶液配配置时氨水适量 氨水过量或浓度过大，Ag＋浓度降低，不利于银镜生成，易产生易爆物 碱性条件下反应，水浴加热 60～70 ℃，反应平缓，镀银均匀， 反应过程中不能振荡试管 防止镀银不均匀，银镜变黑 剩液处理 及时处理，防止产生爆炸性物质 试管清洗 先用稀硝酸洗涤试管内壁上附着的单质银，再用水洗。 能否用酒精灯直接加热煮沸？ 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。 【实验现象】先产生蓝色絮状沉淀，加入乙醛后试管中出现砖红色沉淀 ②与新制的氢氧化铜反应 实验3-8 蓝色,弱氧化剂 2NaOH＋CuSO4=== Cu(OH)2↓＋Na2SO4 3、乙醛的化学性质 （2）氧化反应 【原理分析】 化学方程式 CH3CHO＋2Cu(OH)2＋NaOH CH3COONa＋Cu2O↓＋3H2O 砖红色 注意：1. 数量关系：-CHO～2Cu(OH)2 ~ Cu2O 2.应用： a. 检验醛基并测定醛基的个数； b.医疗用新制氢氧化铜（斐林试剂）检验葡萄糖(尿糖)。 与新制的Cu(OH)2反应的注意事项 a．所用的Cu(OH)2必须是新制的（现用现配）， 而且制备时NaOH溶液必须明显过量。 b．加热时，必须将混合液加热至沸腾，才能看到明显的砖红色沉淀 c．加热煮沸时间不能过长，防止Cu(OH)2受热分解成黑色的CuO。 CH3CH2CHO＋ 2[Ag(NH3)2]OH CH3CH2COONH4＋H2O＋2Ag↓＋3NH3 Δ 氧化反应 练习：分别写出丙醛与银氨溶液、新制氢氧化铜溶液的反应 CH3CH2CHO + 2Cu(OH)2 + NaOH CH3CH2COONa + Cu2O↓ + 3H2O 小结：醛类的两个特征反应 特征反应 银镜反应 与新制的Cu(OH)2反应 现象 产生 。 产生 沉淀 注意事项 ①试管内壁必须洁净 ②银氨溶液随用随配，不可久置 ③ 加热，不可用酒精灯直接加热 ④醛用量不宜太多 ⑤银镜可用 浸泡洗涤除去 ①新制的Cu(OH)2要随用随配，不可久置 ②配制新制的Cu(OH)2时，所用NaOH溶液必须过量 ③Cu(OH)2的量要少 ④加热至沸腾，但温度不能过高 共同点 ①两个反应都必须在 性环境中进行 ②-CHO与[Ag(NH3)2]OH或Cu(OH)2均以物质的量比 反应 银镜 砖红色 水浴 稀HNO3 碱 1：2 ③燃烧反应 2CH3CHO + 5O2 4CO2 + 4H2O 点燃 ④催化氧化：乙醛在一定温度和催化剂的条件下，能被氧气氧化成乙酸。 （工业制乙酸） 3、乙醛的化学性质 （2）氧化反应 ⑤被强氧化剂氧化 能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色，酸性K2Cr2O7溶液由橙变绿，自身被氧化成酸。 KMnO4(H+)或溴水 RCHO RCOOH 但不能使溴的四氯化碳溶液褪色 催化剂 2CH3CHO+O2 2CH3COOH △ 醛的氧化反应：燃烧、催化氧化、被弱氧化剂氧化、被强氧化剂氧化 P70【思考与讨论】 氧化 乙醛 还原 乙酸 氧化 乙醇 CnH2n+2O CnH2n O CnH2nO2 失H加O是氧化，加H失O是还原 RCH2OH RCHO RCOOH O2、Cu、△ H2、催化剂、△ [Ag(NH3)2]OH 、Cu(OH)2、△ 或O2、催化剂、△ 醛的代表物---乙醛 (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？ CH3CH2CHO+H2 CH3CH2CH2OH 催化剂 2CH3CH2CHO+O2 2CH3CH2COOH 催化剂 △ +O2 CHO 2 COOH 2 苯甲醛中醛基受到苯环的影响，导致C一H键极性增强，易被空气中的O2氧化为羧基。 P71【思考与讨论】 完成下表，思考如何鉴别如何检验肉桂醛（ ）中醛基和碳碳双键？  官能团 醛基 碳碳双键 酸性KMnO4溶液 溴水 银氨溶液 新制的Cu(OH)2 溶液褪色 溶液褪色 产生银镜 产生砖红色沉淀 ―CH＝CH―CHO 溶液褪色 溶液褪色 不反应 不反应 因为-CHO也能使溴水和高锰酸钾酸性溶液褪色，所以为防止-CHO的干扰应该先检验-CHO再检验碳碳双键。 方案：先加足量的银氨溶液(或新制的Cu(OH)2)使醛基氧化，然后再调节溶液呈酸性，再用酸性KMnO4溶液(或溴水)检验碳碳双键。 ②再证明有碳碳双键：在加银氨溶液氧化-CHO后，调pH至酸性再加入溴水，溴水褪色。 如何检验肉桂醛（ ）中醛基和碳碳双键？ ―CH＝CH―CHO ①先证明有醛基：加入银氨溶液后，水浴加热有银镜生成或加入新制Cu(OH)2后，加热后有砖红色沉淀生成； -CH＝CH-COONH4 ＋2Ag(NH3)2OH→ ＋H2O＋2Ag↓＋3NH3 -CH＝CH-CHO △ -CH＝CH-COOH ＋Br2→ -CHBrCHBr-COOH -CH＝CH-COONa ＋2Cu(OH)2＋NaOH→ ＋Cu2O↓＋3H2O -CH＝CH-CHO △ 【练习】 注意：使溴水、KMnO4（H+）溶液褪色的有机物及褪色原因的比较 碳碳双键 碳碳三键 苯的同系物 醇 酚 醛 能否褪色 原因 能否褪色 原因 能否因反应褪色 原因 能否褪色 原因 能否褪色 原因 能否褪色 原因 溴水 __ ___ 酸性高锰酸钾 √ × 加成 反应 √ √ √ √ √ √ √ √ √ × 氧化 反应 加成 反应 氧化 反应 氧化反应 取代 反应 氧化反应 氧化反应 氧化反应 氧化反应 官能团 试剂 三、两种常见的醛 1.甲醛——俗名蚁醛 三、两种常见的醛 最简单的醛类物质，是一种无色、有强烈刺激性气味的有毒气体，易溶于水。 ①物理性质： 1.甲醛——俗名蚁醛 ②用途 ①35％～40％的甲醛水溶液称福尔马林，具有杀菌、防腐性能，可用于消毒和制作标本。 ②重要化工原料，可合成酚醛树脂，合成纤维、生产维纶等多种有机物。 危害: 为求延长保质期 不良奸商竟然给冰鲜鱼浸甲醛保鲜，食用甲醛过量会休克和致癌。 新装修的房子，甲醛超标易诱发儿童白血病 27 通风，室内去除甲醛植物高手 吊兰 绿萝 袖珍椰子 白掌 芦荟 甲醛是一种重要的化工原料，用途十分广泛。但是使用不当会对人体健康造成伤害。如何除甲醛呢？ CH2O 可以看成含有2个醛基 空间构型 平面三角形 （4个原子共面） ③分子组成与结构 分子式： 结构式： 结构特征 ④化学性质： 具有醛的通性 加成反应 HCHO＋H2 CH3OH(还原) 催化剂 △ HCHO＋O2 催化剂 △ CO2 + H2O 氧化反应：燃烧、催化氧化、被弱氧化剂氧化、被强氧化剂氧化 (使酸性高锰酸钾、溴水褪色) HCHO + 4Ag(NH3)2OH 2H2O + 4Ag↓ + 6NH3 + (NH4)2CO3 △ △ HCHO＋4Cu(OH)2＋2NaOH Na2CO3 + 2Cu2O↓ + 6H2O 能与苯酚发生缩聚反应 29 分子式 结构式 俗称 物理性质 用途 C7H6O 有苦杏仁气味的无色液体 苦杏仁油 制造染料、香料及药物的重要原料 CHO 2.苯甲醛 三、两种常见的醛 化学性质 ①加成反应：与H2（还原反应）、HCN反应 ②氧化反应：燃烧、催化氧化、被弱氧化剂氧化、被强氧化剂氧化 杏仁中含苯甲醛 实验室如何保存苯甲醛？ 密封，与氧化剂分开放置 第三节 醛 酮 第1课时 醛 代表物质：乙醛 概念与官能团 命名 分子结构 物理性质 化学性质 加成反应 氧化反应 常见的醛 甲醛(蚁醛) 苯甲醛 课堂小结 小结 醛 醛基 乙醛 氧化反应 加成反应 与H2（还原反应） 与HCN加成 银镜反应 与新制的氢氧化铜 燃烧 使酸性KMnO4溶液或溴水褪色 催化氧化 乙醇氧化 乙炔加成 乙烯氧化 酮结构可表示为 官能团 酮羰基 ( ) R—C—R＇ O ‖ 四、酮 羰基与两个烃基相连成的化合物。 1.概念： 2. 饱和一元酮的通式为 CnH2nO (n≥3 ) 分子式相同的酮醛互为同分异构体 3. 最简单的酮——丙酮 分子式 用途 沸点 结构简式 颜色状态 挥发性 溶解性 C3H6O CH3CCH3 O 无色透明液体 56.2℃ 易挥发 能与水乙醇等互溶 化学纤维、钢瓶中储存乙炔的溶剂生产有机玻璃、农药和涂料等 空间充填模型 球棍模型 4.丙酮的化学性质 CH3―C―CH3＋H2 CH3―CH―CH3 O ＝ OH 催化剂 △ ②氧化反应： a．在空气中燃烧； b．酮中的羰基直接与两个烃基相连，没有与羰基直接相连的氢 原子，因此酮不能被银氨溶液、新制的氢氧化铜等弱氧化剂氧化。 ①加成反应： 还原反应 ＋HCN 催化剂 △ Ultee反应 R1 C O R2 H CN R1 C O R2 H CN δ+ δ- R1 C O R2 H COOH OH- H+ H2O 格氏试剂 R1 C O R2 MgBr R R1 C O R2 RMgBr R1 C O R2 H R OH- H2O (RMgX) RX＋Mg RMgX 乙醚 拓展延伸 5.酮的应用 酮是重要的有机溶剂和化工原料，如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。 塑料终结者 丙酮是丙醛的同分异构体吗？可采用哪些方法鉴别？ 丙醛 丙酮 结构简式 分子式 鉴别方法 O C CH3 CH3 CH3CH2 C—H O C3H6O C3H6O 银氨溶液 或 新制Cu(OH)2或 核磁共振氢谱 同分异构体 P71【思考与讨论】 丙醛和丙酮的区别与联系 【小试牛刀】分子式为C5H10O，且结构中含有 的有机物共有（ ） A．4种 B．5种 C．6种 D．7种 O = ―C― D 醛类：C4H9―CHO 酮类：CH3COC3H7 C2H5COC2H5 方法一：基元法 CnH2nO → 官能团异构（饱和一元醛、酮） C4H9―有4种 C3H7―有2种 方法二：插入法 ① ② ③ ④ ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑤ ⑥ ⑦ H—C—C—C—C H H—C—C—C C H 【小试牛刀】分子式为C8H8O的芳香族化合物，符合下列要求的结构有哪些? 醛类： 酮类： 烯醇（酚）： -OH -CH＝CH2 邻、间、对3种 -CH3 -CHO 邻、间、对3种 醛与酮、烯醇、烯醚、环醇、环醚互为同分异构体 O - C-CH3 -CH2-CHO   醛 酮 官能团 官能团位置 结构通式 联 系 鉴 别 醛和酮的区别与联系： 醛基： 酮羰基： 碳链末端(最简单的醛是甲醛) 碳链中间(最简单的酮是丙酮) (R为烃基或H原子) (R、R′均为烃基) 碳原子数相同的饱和一元脂肪醛和饱和一元脂肪酮互为同分异构体 ①银氨溶液或新制的Cu(OH)2鉴别； ②核磁共振氢谱和红外光谱法。 醛 酮 官能团 醛基：―CHO 酮羰基：―CO― 官能团位置 碳链末端 (最简单的醛是甲醛) 碳链中间 (最简单的酮是丙酮) 结构通式 RCHO (R为烃基或氢原子) RCOR′ (R、R′均为烃基) 化学性质 加成反应 均可与H2、HCN加成 氧化反应 能被银氨溶液、新制氢氧化铜等弱氧化剂氧化 不能被银氨溶液、新制氢氧化铜等弱氧化剂氧化 联系 碳原子数相同的饱和一元脂肪醛和饱和一元脂肪酮互为同分异构体 【拓展延伸】 1．羟醛缩合反应： 醛、酮α-C原子上的H原子(α-H)受到羰基的影响变得比较活泼 R-CH-CH2-CHO + H-CH2-CHO OH R-C-H O 稀OH- Δ -H2O R-CH＝CHCHO 在稀碱或稀酸的催化作用下，有 a-H 的醛或酮能与另一分子醛或酮发生加成反应，即一分子醛的 α-H 加到另一分子醛的羰基氧原子上，其余部分加到羰基碳原子上，生成 β-羟基醛。生成的 β-羟基醛易脱水，发生脱水的消去反应。 由于加成产物的分子中既有羟基又有醛基，故这一反应称为羟醛缩合反应。 上述反应增长碳链，在有机合成中应用比较广泛。 应用： CH3CHO CH3CHCHO CH3 CH3CHCHO CH3 例如：乙醛自身发生羟醛缩合反应 CH3CHO＋H-CH2CHO CH3CHCH2CHO OH Δ -H2O 稀OH- CH3CH＝CHCHO CH3CHO ＋ 或 【小试牛刀】分别写出乙醛与2-甲基丙醛混合发生羟醛缩合反应的产物？ 稀OH- ＋ 稀OH- Δ -H2O CH3CH-C-CHO OH CH3 CH3 CH3CHCH-CH2CHO CH3 OH CH3CHCH＝CHCHO CH3 如果将甲醛、乙醛、丙醛在NaOH溶液中发生反应，最多可以形成羟基醛的种类有（ ） A．3种 B．4种 C．5种 D．6种 【再来一刀】 （1）已知两个醛分子在NaOH(aq)作用下可发生加成反应，生成羟基醛： D ＋ （2）根据上述信息，用乙炔为原料合成1-丁醇的流程。 CH≡CH CH3CH2CH2CH2OH → CH3CH＝CHCHO → → CH3CHO → CH3CHCH2CHO OH H2 CH3-CH-C＝CH-CH3 CH3 CH3 已知烯烃经O3氧化后，在锌存在下可水解得醛或酮。 R1－C＝CH－R3 R2 ① O3 ② H2O、Zn R1－C＝O R2 ＋R3CHO 【小试牛刀】现有分子式为C7H14的某烯烃，它与H2加成反应生成2，3－二甲基戊烷，它经臭氧氧化后，在锌存在下水解生成乙醛和一种酮(RCOR′)由此推断该有机物的结构简式为: . 2．烯烃氧化生成醛和酮： 3．α-H 的取代反应： 上述反应可引入卤素原子，进而引入羟基或碳碳双键，可实现官能团的转化。 上述反应可由醛直接生成醇和羧酸，实现芳香化合物间的转化。 4．醛的歧化反应： R−CH2−CHO＋Br2 催化剂 R−CH−CHO＋HBr Br −CHO 2 ①浓KOH溶液、Δ ②H＋ COOH CH2OH ＋ 第三节 醛 酮 第2课时 酮 代表物质：丙酮 概念与官能团 结构特点 分子结构 物理性质 化学性质 加成反应 用途 异构现象 课堂小结 Lavf59.16.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf59.16.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 eq \o(――→,\s\up17(△)) 小结：含醛基物质中碳碳双键的检验流程 R—CH===CH—CHO R—CH===CH—COOH褪色 Multimedia Cloud Transcode (cloud.baidu.com) Content Adaptive Encoding 3.0 $$