第三章 第三节 醛 酮-【创新教程】2025-2026学年高中化学选择性必修3五维课堂教师用书word(人教版)
2026-03-23
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教辅
摘要:
本讲义聚焦高中化学“醛 酮”核心知识点,系统梳理醛酮的组成结构、性质转化及典型代表物应用。从醛的定义与通式入手,以乙醛为重点分析其物理性质、加成与氧化反应,延伸至甲醛、苯甲醛等代表物,最后衔接酮的结构特点与丙酮性质,构建完整知识支架。
资料设计融合“思考探究”“核心突破”等模块,通过银氨溶液配制、乙醛氧化反应机理分析等探究活动培养科学探究与实践能力,结合柠檬醛双键检验等典例提升科学思维中的证据推理,“自我评价”判断题助力学生课后查漏,体现科学态度与责任,课中辅助教师引导深度学习,课后帮助学生巩固知识盲点。
内容正文:
第三节 醛 酮
课标要点
核心素养
1.宏观辨识与微观探析
2.科学态度与社会责任
1.认识醛、酮的组成和结构特点、性质、转化关系及其在生产、生活中的重要应用
2.能够列举醛的典型代表物的主要物理性质。能描述和分析醛的典型代表物的重要反应,能书写相应反应的化学方程式
了解醛类及酮类的组成、结构特点,理解醛的主要化学性质及应用
了解醛、酮在有机合成中的重要应用
[知识梳理]
[知识点一] 乙醛
1.醛的定义与通式
(1)定义:由 烃基(或氢原子) 与 醛基 相连而构成的化合物,其官能团的结构简式为 ,简写为 -CHO 。
(2)通式:饱和一元醛的通式为 CnH2nO(n≥1) 。
[微点拨] 醛基的结构简式为-CHO,不能写成-COH。
2.乙醛的物理性质与结构
(1)物理性质
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 。
(2)结构:分子式为 C2H4O ,结构式为
,简写为 CH3CHO ,乙醛的核磁共振氢谱有 2 组峰,峰面积比为 3∶1 。
3.乙醛的化学性质
(1)加成反应
①催化加氢又称为 还原 反应
化学方程式为 。
②与HCN加成
a.化学方程式为 。
b.反应原理:
[微思考] (1)醛基与极性分子加成时,基团如何连接?
提示:极性分子中带正电荷的原子或原子团连接在醛基的氧原子上,带负电荷的原子或原子团连接在碳原子上。
(2)氧化反应
①与银氨溶液的反应的化学方程式为
CH3CHO+2[Ag(NH3)2]OHCH3COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O 。
②与新制的Cu(OH)2反应的化学方程式为
CH3CHO+2Cu(OH)2+NaOHCH3COONa+Cu2O↓+3H2O 。
③与O2的催化氧化反应的化学方程式为
。
[微点拨] ①检验-CHO可选用银氨溶液或新制的Cu(OH)2。
②从氧化还原的角度理解醇、醛、羧酸的相互转化关系为醇
[知识点二] 甲醛和苯甲醛
物质
甲醛(蚁醛)
苯甲醛
分子式
CH2O
C7H6O
结构简式
HCHO
物理
性质
颜色
无色
无色
气味
有强烈刺激性气味
有苦杏仁气味
状态
气体
液体
溶解性
易溶于水,甲醛的水溶液又称 福尔马林
能跟水、乙醇等互溶
用途
福尔马林用于消毒和制造生物标本
制造颜料、香料及药物的原料
[微点拨] 桂皮中含肉桂醛
();杏仁中含苯甲醛()。
[知识点三] 酮
1.酮的概念和结构特点
2.丙酮的性质及应用
(1)性质
常温下,丙酮是无色透明的液体,易 挥发 ,能与水、乙醇等互溶。丙酮不能被银氨溶液、新制的氢氧化铜等弱氧化剂氧化。在催化剂存在的条件下,丙酮催化加氢反应的化学方程式为 。
(2)应用
酮是重要的有机溶剂和化工原料。例如,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。
[微点拨] 酮与醛可能为官能团异构,如丙醛与丙酮互为同分异构体。
[自我评价]
[判断对错](对的在括号内打“√”,错的在括号内打“×”)
(1)醛的官能团为-COH。( × )
(2)含有羰基()的化合物一定是醛类。( × )
(3)饱和一元脂肪醛的分子式符合CnH2nO。( √ )
(4)乙醛能发生银镜反应是醛基决定的。( √ )
(5)与新制的Cu(OH)2反应生成砖红色沉淀的一定是醛类。( × )
(6)醛与酮均可以加氢还原生成醇。( √ )
(7)可用溴水检验中的碳碳双键。( × )
(8)对甲基苯甲醛()能使酸性高锰酸钾溶液褪色,说明它含有醛基。( × )
醛的性质与检验
(素养形成——宏观辨识与微观探析)
[思考探究]
1.配制银氨溶液时需要注意什么?为什么必须用水浴加热?
提示:配制银氨溶液时,所用试剂应为稀溶液。要注意试剂的滴加顺序:向硝酸银溶液中逐滴加入稀氨水,边滴边振荡,直至沉淀恰好消失为止,要防止氨水过量,且要现用现配。加热温度过高会导致银氨配离子与碱反应。
2.乙醛与银氨溶液、新制的氢氧化铜的实验体现了乙醛的什么性质?化学键是如何断裂的?
提示:体现了乙醛的还原性,在弱氧化剂(银氨溶液、新制的氢氧化铜)存在下就可以被氧化为羧酸。断裂的是碳氢键②。
3.能用酸化的高锰酸钾溶液区别乙醛溶液与己烯吗?
提示:不能,因为醛基也能被酸化的高锰酸钾溶液氧化。
[核心突破]
1.醛类物质的主要反应
(1)
(2)
2.-CHO检验应注意的问题
(1)银镜反应实验注意事项
①试管要洁净,否则单质银不易附着在试管内壁上,会生成黑色的银沉淀,而得不到光亮的银镜。洗涤试管时一般要先用热的NaOH溶液洗,再用水洗。
②银氨溶液必须现用现配,不可久置,否则会生成易爆物质。
③配制银氨溶液时,氨水、硝酸银溶液都必须是稀溶液,且是将稀氨水逐滴加入稀硝酸银溶液中(顺序不能颠倒),直到最初生成的沉淀恰好溶解为止,氨水不能过量,否则也会生成易爆物质。
④银镜反应的条件是水浴加热,不能直接加热,加热时不可振荡或摇动试管,以防生成黑色的银,而不能在试管内壁形成光亮的银镜。
⑤实验结束后,试管内壁附着的银镜,可用稀硝酸浸泡,待银溶解后再用自来水、蒸馏水洗涤干净。
(2)乙醛与新制的Cu(OH)2反应实验注意事项
①所用Cu(OH)2悬浊液必须是新制备的。
②配制Cu(OH)2悬浊液时,必须保证NaOH溶液过量,即保证所得溶液呈碱性。
③用酒精灯直接加热试管至溶液沸腾,才有明显的砖红色沉淀产生。
④加热煮沸时间不能过久,否则会导致Cu(OH)2分解成CuO而出现黑色沉淀。
[典例示范]
[典例1] 醛类因易被氧化为羧酸,而易使酸性KMnO4溶液或溴水褪色。向乙醛中滴加酸性KMnO4溶液,可观察到的现象是 _________________________________ 。
现已知柠檬醛的结构简式为
若要检验其中的碳碳双键,能否直接加入酸性KMnO4溶液或溴水?为什么?
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
经常使用的实验方法是什么?
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:乙醛的结构简式为CH3CHO,官能团是醛基,向乙醛中滴加酸性高锰酸钾溶液,乙醛被氧化,所以可观察到酸性高锰酸钾溶液褪色;检验碳碳双键的存在,常用方法是取少量待测物于试管中,向其中加入溴水或酸性高锰酸钾溶液,若溴水或酸性高锰酸钾溶液褪色,则该物质的分子结构中含有碳碳双键。但柠檬醛的分子结构中不仅含有碳碳双键,还含有醛基,醛基具有还原性,也能使溴水或酸性高锰酸钾溶液褪色,因此要检验柠檬醛分子结构中的碳碳双键,必须把醛基转变为不具有还原性的基团,方法是取少量柠檬醛与足量新制银氨溶液或新制的Cu(OH)2混合,并置于热水浴中加热或加热煮沸,充分反应后,取少量上层清液置于另一试管中,并滴加溴水或酸性高锰酸钾溶液,充分振荡,若溴水或酸性高锰酸钾溶液褪色,则可证明柠檬醛分子结构中含有碳碳双键。
答案:酸性KMnO4溶液紫色褪去不能直接加入酸性KMnO4溶液或溴水,因为醛基(-CHO)也易被氧化,使酸性KMnO4溶液或溴水褪色应先用银氨溶液或新制的Cu(OH)2将醛基氧化成羧基,再滴加溴水或酸性KMnO4溶液,若溴水或酸性KMnO4溶液褪色,说明柠檬醛分子中含有
[学以致用]
1.丙烯醛的结构简式为。下列关于它的性质的叙述中错误的是( )
A.能使溴水褪色,也能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B.在一定条件下与H2充分反应,生成1丙醇
C.能发生银镜反应,且反应过程中表现出氧化性
D.在一定条件下能被空气中的氧气氧化
解析:C [丙烯醛()分子中含碳碳双键,能使溴水褪色,也能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故A正确;碳碳双键、-CHO均能与氢气发生加成反应,丙烯醛在一定条件下与H2充分反应生成1丙醇,故B正确;丙烯醛含-CHO,能发生银镜反应,表现出还原性,故C错误;-CHO在催化剂、加热条件下能被空气中的氧气氧化,故D正确。]
醛的有关转化应用与定量计算
(素养形成——证据推理与模型认知)
[思考探究]
1.设计以乙醇为原料,其他试剂自选,合成乙二酸的合成路线图示,并注明试剂与条件。
提示:
2.1 mol乙醛与足量银氨溶液反应,理论上应生成多少g Ag?
提示:
[核心突破]
1.常见有机物的衍变关系
2.相关定量计算
(1)一元醛发生银镜反应或与新制的Cu(OH)2反应时,量的关系如下:
(2)甲醛发生氧化反应时,可理解为
所以,甲醛分子中相当于有2个-CHO,当与足量的银氨溶液或新制的Cu(OH)2悬浊液作用时,可存在如下量的关系:
1 mol HCHO~4 mol [Ag(NH3)2]OH~4 mol Ag
1 mol HCHO~4 mol Cu(OH)2~2 mol Cu2O
(3)二元醛
1 mol二元醛~4 mol [Ag(NH3)2]OH~4 mol Ag
1 mol二元醛~4 mol Cu(OH)2~2 mol Cu2O
[典例示范]
[典例2] (双选)某混合物里有一种饱和一元醇和一种饱和一元醛共6 g,其和足量银氨溶液反应后,还原出32.4 g银,下列说法正确的是( )
A.混合物中的醛一定不含甲醛
B.混合物中的醇只能是乙醇
C.混合物中醇与醛的质量之比为5∶3
D.混合物中醇与醛的质量之比为1∶3
解析:AC [32.4 g Ag的物质的量为=0.3 mol,假设6 g都是除甲醛外的醛,则R-CHO~2Ag,故R-CHO的物质的量为0.3 mol×=0.15 mol,故R-CHO的摩尔质量为=40 g·mol-1,而除甲醛外最简单的醛是乙醛,乙醛的摩尔质量为44 g·mol-1,大于40 g·mol-1,故该醛一定为HCHO,故A正确;不能确定醇的分子式,故B错误;HCHO的质量为 mol×30 g·mol-1=2.25 g,故醇的质量为6 g-2.25 g=3.75 g,混合物中醇与醛的质量之比为 3.75 g∶2.25 g=5∶3,故C正确;由C可知,D错误。]
[学以致用]
2.0.1 mol某饱和一元醛完全燃烧生成8.96 L(标准状况)二氧化碳。3.6 g该醛跟足量的银氨溶液反应,生成固体物质的质量为( )
A.10.8 g B.7.2 g C.9.4 g D.11.6 g
解析:A [该饱和一元醛分子中含碳原子数为=4,该醛为丁醛或2甲基丙醛;3.6 g丁醛或2甲基丙醛跟足量的银氨溶液反应生成Ag的质量为
×2×108 g·mol-1=10.8 g。]
[素养提升]
香茅醛是一种食用香精,异蒲勒醇是一种增香剂,一定条件下,香茅醛可转化为异蒲勒醇。
(1)香茅醛与异蒲勒醇互为同分异构体吗?
(2)香茅醛的分子式是什么?
(3)异蒲勒醇可发生哪些反应类型?
(4)鉴别香茅醛与异蒲勒醇能否用溴水鉴别?可选择什么物质?
提示:(1)香茅醛与异蒲勒醇的分子式相同,结构不同,二者互为同分异构体。
(2)香茅醛的分子式为C10H18O。
(3)异蒲勒醇分子中含有碳碳双键,可发生加成反应,醇羟基能发生取代、消去、氧化反应。
(4)香茅醛与异蒲勒醇分子中都含有碳碳双键,不能用Br2水鉴别,可选择银氨溶液或新制的氢氧化铜等鉴别。
1.
A.①③ B.②④ C.②③ D.①④
解析:B [①属于醛类,②属于酯类,③属于醛类,④中含有碳氯键,不属于醛类。]
2.下列有关说法正确的是( )
A.醛一定含醛基,含有醛基的物质一定是醛
B.丙醛只有丙酮一种同分异构体
C.醛类物质在常温常压下都为液体或固体
D.含醛基的物质在一定条件下可与H2发生还原反应
解析:D [醛的官能团是醛基,但含醛基的物质不一定是醛,A项错误;丙醛的同分异构体除CH3COCH3外,还有CH2===CH-CH2OH等,B项错误;常温常压下,甲醛为气体,C项错误;醛基能被H2还原为醇羟基,D项正确。]
3.下列有关醛的说法正确的是( )
A.甲醛是由甲基跟醛基相连而构成的醛
B.醛的官能团是-COH
C.甲醛和丙醛互为同系物
D.饱和一元醛的通式为CnH2n+2O(n≥1)
解析:C [A.甲基跟醛基相连而构成的醛是乙醛,不是甲醛,乙醛的结构简式为CH3CHO,甲醛的结构简式为HCHO,故A错误;B.醛的官能团是-CHO,故B错误;C.甲醛和丙醛结构相似,分子组成相差2个CH2原子团,因此两者互为同系物,故C正确;D.根据甲醛的结构简式为HCHO,乙醛的结构简式为CH3CHO,得到饱和一元醛的通式为CnH2nO(n≥1),故D错误。综上所述,答案为C。]
4.某学生做乙醛还原性的实验,取1 mol·L-1的硫酸铜溶液2 mL和0.4 mol·L-1的氢氧化钠溶液4 mL,在一个试管中混合后加入0.5 mL 40%的乙醛溶液加热至沸腾,无砖红色沉淀,实验失败的原因是( )
A.氢氧化钠的量不够
B.硫酸铜的量不够
C.乙醛溶液太少
D.加热时间不够
解析:A [该实验成功的关键之一是NaOH必须过量,而本次实验中所加的NaOH还不足以使CuSO4完全沉淀为Cu(OH)2。]
5.有机化合物A在一定条件下可发生以下转化:
其中B可发生银镜反应,C跟石灰石反应产生能使澄清石灰水变浑浊的气体。
(1)A、B、C的结构简式和名称依次是 ________________ 、
________________________ 、 ________________________ 。
(2)写出下列反应的化学方程式:
①A→B反应的化学方程式为________________________________________________
________________________________________________________________________;
②B→C反应的化学方程式为______________________________________________
________________________________________________________________________;
③B→A反应的化学方程式为__________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:据题意知,A、B、C为烃的衍生物;由ABC可知,A为醇、B为醛、C为羧酸,且三者分子中所含碳原子数相同。醇在浓硫酸存在时加热至170℃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)CH3CH2OH乙醇 CH3CHO乙醛 CH3COOH乙酸
(2)①2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O
②2CH3CHO+O22CH3COOH
③CH3CHO+H2CH3CH2OH
[课堂小结]
1.下列说法中,正确的是( )
A.乙醛分子中的所有原子都在同一平面上
B.苯乙醛的结构简式:
C.醛类既能被氧化为羧酸,又能被还原为醇
D.完全燃烧等物质的量的乙醛和乙醇,消耗氧气的质量相等
解析:C [-CH3中四个原子不共面,A错;醛基应写成-CHO而不可写成-COH,B错;完全燃烧1 mol乙醛、乙醇消耗氧气的物质的量分别为2.5 mol、3 mol,质量不相等,D错。]
2.某有机化合物的结构简式为 CH2===CH-CH2-CHO,下列对其化学性质的判断中,不正确的是( )
A.该物质不存在顺反异构体
B.该物质在一定条件下生成高分子
C.能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D.1 mol该有机物最多能与1 mol H2发生加成反应
解析:D [碳碳双键连接不同的原子或原子团时存在顺反异构体,该物质不存在顺反异构体,故A正确;含有碳碳双键,能发生加聚反应生成高分子,故B正确;碳碳双键和醛基都可被酸性高锰酸钾溶液氧化,故C正确;碳碳双键和醛基都可与氢气发生加成反应,则1 mol该有机物最多能与2 mol H2发生加成反应,故D错误。]
3.乙醇进入人体内经过乙醇脱氢酶的作用转化为乙醛,然后在乙醛脱氢酶作用下转化为乙酸,最后生成CO2和水。下列说法正确的是( )
A.乙醛转化为乙酸发生了还原反应
B.乙醇不能被酸性K2Cr2O7氧化成乙酸
C.利用银氨溶液可以鉴别乙醇溶液和乙醛溶液
D.乙醇、乙酸均能与氢氧化钠溶液发生反应
解析:C [A.乙醛转化为乙酸,是醛基中加入氧原子,是氧化反应,故A错误;B.乙醇遇酸性K2Cr2O7溶液会迅速被氧化成乙酸,反应的化学方程式为:2K2Cr2O7+3C2H5OH+8H2SO4===2Cr2(SO4)3+3CH3COOH+2K2SO4+11H2O,故B错误;C.乙醛中含有醛基,与银氨溶液反应产生银镜现象,乙醇与银氨溶液不反应,利用银氨溶液可以鉴别乙醇溶液和乙醛溶液,故C正确;D.乙酸可以和氢氧化钠发生中和反应生成乙酸钠和水,而乙醇不能和氢氧化钠反应,故D错误;答案为C。]
4.下列物质一定能使酸性KMnO4溶液褪色的是( )
A.②③④⑥ B.①②④⑤⑥⑧
C.③④⑦⑧ D.③⑥⑦⑧
解析:B [①乙醛具有还原性,能被酸性KMnO4溶液氧化为CH3COOH,故①符合题意;②HCHO被酸性KMnO4溶液氧化为CO2,酸性高锰酸钾溶液褪色,故②符合题意;③苯不能被酸性高锰酸钾溶液氧化,酸性高锰酸钾溶液不褪色,故③不符合题意;④乙苯能被酸性高锰酸钾溶液氧化成苯甲酸,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故④符合题意;⑤苯乙烯能被酸性高锰酸钾溶液氧化成苯甲酸,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故⑤符合题意;⑥苯甲醛被酸性KMnO4溶液氧化为苯甲酸,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故⑥符合题意;⑦若是烯烃,则能被酸性KMnO4溶液氧化,若是环烷烃,则不能被酸性KMnO4溶液氧化,故⑦不符合题意;⑧是乙炔,能被酸性KMnO4溶液氧化,故⑧符合题意;综上所述,选项B项正确;答案为B。]
5.肉桂醛()为一种常见的食品用合成香料,可用于制备肉类、调味品、口香糖、糖果用香精,下列关于肉桂醛的说法不正确的是( )
A.该物质中所有碳原子可能共平面
B.该物质不能使酸性KMnO4溶液褪色
C.该物质的分子式为C9H8O
D.该物质与互为同分异构体
解析:B [A.苯环是平面结构、碳碳双键是平面结构、醛基是平面结构,A正确;B.碳碳双键和醛基均能使酸性高锰酸钾溶液褪色,B错误;C.由结构简式可知,分子式为C9H8O,C正确;D.肉桂醛与选项所给物质分子式相同但结构式不同,互为同分异构体,D正确;答案选B。]
6.已知烯烃在一定条件下被氧化时,碳碳双键断裂,如RCH===CHR′可氧化成RCHO和R′CHO。下列烯烃分别氧化时,产物中可能有乙醛的是( )
A.CH3CH===CH(CH2)3CH3
B.CH2===CH(CH2)3CH3
C.CH2===CH-CH===CH2
D.CH3CH2CH===CHCH2CH3
解析:A [要有乙醛产生,则反应物中应具有“CH3CH===”的结构。]
7.α鸢尾酮的分子结构如图所示,下列说法不正确的是( )
A.α鸢尾酮可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
解析:C [题给酮的结构中含有1个六元环、2个碳碳双键和1个碳氧双键,故其某种同分异构体中可含有1个苯环,余下的碳原子可作为烷基取代基,氧原子构成羟基,该羟基若与苯环直接相连,则为酚,A项正确;该酮含有2个碳碳双键和1个酮羰基,它们在一定条件下都能与氢气加成,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项正确;酮中的酮羰基不能发生银镜反应,C项错误;该酮加氢后得醇,通过醇的消去反应得烯烃或,烯烃通过加氢后得,D项正确。]
8.我国科研人员使用催化剂CoGa3实现了H2还原肉桂醛生成肉桂醇,反应机理的示意图如下:
下列说法错误的是( )
A.肉桂醛分子中不存在顺反异构现象
B.苯丙醛分子中有6种不同化学环境的氢原子
C.还原反应过程发生了极性键和非极性键的断裂
D.该催化剂实现了选择性还原肉桂醛中的醛基
解析:A [A.肉桂醛分子中每个双键碳原子所连接的原子或原子团都不同,所以存在顺反异构现象,A错误;B.苯丙醛分子中,苯环上有3种不同化学环境的氢原子,另外还有3种不同的氢原子,所以共有6种不同化学环境的氢原子,B正确;C.还原反应过程,发生了醛基上极性键的断裂和氢分子中非极性键的断裂,C正确;D.在该催化剂作用下,只有醛基被还原,碳碳双键和苯基没有被还原,所以实现了选择性还原肉桂醛中的醛基,D正确;故选A。]
9.某醇和醛的混合物0.05 mol,能从足量的银氨溶液中还原出16.2 g银,已知该醇为饱和一元醇,该醛的组成符合CnH2nO,下列结论正确的是( )
A.此混合物中的醛一定是甲醛
B.此混合物中的醛、醇可以是任意比
C.此混合物中的醇、醛的物质的量之比是1∶1
D.此混合物中的醇、醛的物质的量之比是3∶1
解析:A [根据银镜反应的方程式可知1 mol醛基可生成2 molAg,16.2 g银的物质的量是0.15 mol,所以饱和一元醛的物质的量是0.075 mol,但混合物一共才有0.05 mol,所以该醛只能是甲醛,因为1 mol甲醛可生成4 mol银,所以甲醛的物质的量是0.0375 mol,醇是0.0125 mol,醇和甲醛的物质的量之比是1∶3,故正确的答案是A。]
10.两个醛分子在NaOH溶液作用下可以发生加成反应,生成一种羟基醛:
若两种不同的醛,例如乙醛(CH3CHO)与丙醛(CH3CH2CHO)在NaOH溶液中最多可以形成羟基醛有( )
A.1种 B.2种
C.3种 D.4种
解析:D [由信息可知,醛基相邻碳原子上的氢可以和与另一醛分子的醛基发生加成反应,发生加成反应的醛可以是同种醛、也可以是不同种醛,则乙醛与丙醛在NaOH溶液中可以发生同种醛的加成有2种,也可以发生不同种醛的加成也有2种,共4种。]
11.肉桂醛是一种食用香精,它广泛用于牙膏、洗涤剂、糖果以及调味品中。工业上可通过下列反应制备:
(1)请推测B侧链上可能发生反应的类型: ___________________________ (任填两种)。
(2)请写出两分子乙醛在上述条件下反应的化学方程式:
________________________________________________________________________。
(3)请写出同时满足括号内条件的B的所有同分异构体的结构简式:
________________________________________________ 。
(①分子中不含羰基和羟基;②是苯的对位二取代物;③除苯环外,不含其他环状结构)
解析:(1)根据B分子侧链上含碳碳双键和醛基,推测它可以发生加成反应、氧化反应、还原反应等。
(2) 根据题给反应类比推出两分子乙醛反应的化学方程式:
2CH3CHOCH3CHCHCHO+H2O。(3)根据要求可知,其同分异构体的结构简式为
答案:(1)加成反应、氧化反应、还原反应(任填两种)
(2)2CH3CHOCH3CHCHCHO+H2O
(3)H3COCCH、H3COCCH
12.某学习小组共同学习乙醛的化学性质,以下是他们的学习过程,请填空:
(1)根据乙醛的结构对性质进行预测
乙醛的结构特点
可能的化学性质
有C=O,不饱和
与H2发生 ________ 反应,乙醛表现 ________ 性
-CHO中C-H极性较强
-CHO中C-H被氧化,变为C-OH
(2)写出乙醛与氢气反应的化学方程式_________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)设计实验验证乙醛的还原性,请填全表格
实验
现象
结论
取适量乙醛溶液,滴加酸性高锰酸钾溶液
____________________________________________________________________________________
乙醛能被高
锰酸钾氧化
向新制银氨溶液中加入几滴乙醛溶液,水浴加热
试管壁上出现_________________________
乙醛将银氨溶液还原
向新制的氢氧化铜中加入适量乙醛溶液,加热
________________________________________________________________________
乙醛被氢氧化铜氧化
根据上表及所学知识回答:
①乙醛被高锰酸钾溶液氧化为 ________________ (填结构简式);
②写出乙醛发生银镜反应的化学方程式
______________________________________________________________________ 。
(4)某有机物只含C、H、O三种元素,该有机物对氢气的相对密度为15,完全燃烧 0.1mol该有机物生成4.4 g CO2和1.8 g H2O,该有机物的分子式为 ________ ,若红外光谱显示该分子中有醛基,则3 g该物质与足量的新制氢氧化铜反应,生成沉淀的质量为 ________ g。
解析:(1)C=O不饱和,和氢气发生加成反应生成醇,得氢或去氧在有机物中称为还原反应,因此醛体现氧化;(2)CH3CHO+H2CH3CH2OH;(3)根据结论,乙醛被高锰酸钾氧化了,说明高锰酸钾参加反应,因此现象是紫色变浅或褪去;乙醛将银氨溶液还原,Ag+→Ag,因此试管壁上有银镜出现;氢氧化铜转变成Cu2O,出现砖红色沉淀;①乙醛被氧化成乙酸,其结构简式为CH3COOH;②发生反应的化学方程式为: CH3CHO+2[Ag(NH3)2]OHCH3COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O;(4)对氢气的相对密度为15,根据密度比等于其摩尔质量之比,则该有机物的相对分子质量为15×2=30,1 mol该有机物中含有C的物质的量为4.4×1/(44×0.1)mol=1 mol,该有机物中含有的氢原子的物质的量为:1.8×2×1/(18×0.1)mol=2 mol,根据相对分子质量推出该有机物含有1 mol O,因此化学式为CH2O,含有醛基,此有机物为甲醛,1 mol甲醛能产生2 mol Cu2O,则沉淀质量为:3×2×144/30 g=28.8 g。
答案:(1)加成 氧化 (2)CH3CHO+H2CH3CH2OH (3)高锰酸钾溶液紫色变浅(褪去) 银镜 出现砖红色沉淀 ①CH3COOH
②CH3CHO+2[Ag(NH3)2]OHCH3COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O
(4)CH2O 28.8
13.华法林(物质F)是一种香豆素类抗凝剂,在体内有对抗维生素K的作用,可用于预防血栓栓塞类疾病。某种合成华法林的路线如图所示,请回答相关问题。
(1) 物质B的名称是 ________________ ,物质E中的含氧官能团名称是
________________ 。
(2)A→B的氧化剂可以是 ________ (填标号)
a.银氨溶液 b氧气
c.新制的Cu(OH)2 d酸性KMnO4溶液
(3)C→D反应的化学方程式是 __________________________________ ,反应类型是 ________________ 。
(4)物质C的同分异构体中符合下列条件的有 ________ 种(不考虑立体异构)。
①苯环上有两个取代基;
②含有-COO-结构且不含甲基;
(5)写出E与NaOH溶液反应的化学方程式
______________________________________________ 。
解析:(1)由有机物的转化关系可知,B的结构简式为,名称为邻羟基苯甲酸,E的结构简式为,含氧官能团为羟基、酯基;
(2)酚羟基有较强的还原性,氧化醛基时要注意酚羟基不能被氧化,氧气和酸性高锰酸钾溶液均能氧化酚羟基,因此只能选择弱氧化剂银氨溶液或新制的氢氧化铜,故答案为:ac;
(3)C→D的反应为在浓硫酸作用下,
和乙酸酐发生取代反应生成和乙酸,反应的化学方程式为
+(CH3CO)2O
+CH3COOH,该反应为取代反应;
(4)物质C的结构简式为,符合苯环上有两个取代基、含有-COO-结构且不含甲基要求的同分异构体的分子中含有羧基和羟基,或酯基和羟基,两个取代基共有4组:-COOH和-CH2OH、-CH2COOH和-OH、-OOCH和-CH2OH、-CH2OOCH和-OH,每组在苯环上都有邻、间、对三种位置关系,因此共有12种;
(5)E的结构简式为,与氢氧化钠溶液发生水解反应生成
和水,反应的化学方程式为
+2NaOH+H2O。
答案:(1)邻羟基苯甲酸 羟基、酯基 (2)ac
(3)COOCH3OH+(CH3CO)2O
COOCH3OOCCH3 +CH3COOH 取代反应 (4)12
(5)+2NaOH
+H2O
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