内容正文:
第三章 烃的衍生物
第三节 醛 酮
第1、2课时
人教版化学选择性必修3
“三杯竹叶穿心过,两朵桃花脸上来”
人体内酒精代谢历程:
乙醇 乙醛 乙酸
被氧化
乙醇脱氢酶
CO 2+H2O
被氧化
乙醛脱氢酶
体内乙醛大量积累,导致血管扩张而脸红,同时乙醛作用于人的神经系统,因此人就会醉。
为什么有人喝酒会脸红?
1.乙醛的物理性质
①无色、有刺激性气味的液体;
②密度比水小,沸点是20.8℃;
③易挥发,易燃烧;
④能于水、乙醇等互溶
思考: 乙醛为什么能溶于水? 随着碳原子数的增多,醛的溶解性如何
变化?
醛基中的O与水、乙醇中的H形成氢键
随着碳原子数的增多,醛的溶解度逐渐减小,在水中微溶或不溶。
学习任务一 乙醛的结构与性质
2.乙醛的分子组成和结构
C2H4O
(醛基)
C
O
H
C
H
H
H
C
O
H
CH3CHO或
CH3
C
O
H
或—CHO
空间填充模型
球棍模型
其核磁共振氢谱中有2个峰, 按照
各类氢原子数之比为3:1。
醛基碳的杂化类型
学习任务一 乙醛的结构与性质
分子式:
结构式:
官能团:
结构简式:
【思考交流】通过分析乙醛的结构,推测乙醛可能发生什么反应?
δ+
δ-
受C=O影响, C-H键极性较强,易断裂(易被氧化)
C=O双键(不饱和), 可加成
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(1)加成反应
① 催化加氢
C
C
O
H
H
H
H
+ H—H
催化剂
C
C
O
H
H
H
H
H
H
这个反应属于氧化反应还是还原反应?
(还原反应)
CH3CHO + H2
CH3CH2OH
催化剂
注意:
① C=O(醛基/羰基)和C=C双键不同的是, 通常情况下,C=O
(醛基/羰基)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
3.乙醛的化学性质
②与氰化氢(HCN)加成
延长碳链
δ+
δ-
δ+
δ-
2-羟基丙腈
+ H ─ CN
催化剂
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接在碳原子上。
一定条件下与HX、HCN、NH3、氨的衍生物、醇等发生加成反应
R
C
O
H
CH3
C
O
H
A
B
δ+
δ-
A B
δ+
δ-
7
CH3—C—H+H—NH2 →
O
=
CH3—C—H+H—OCH3 →
O
=
OH
CH3—CH—NH2
OH
CH3—C—OCH3
H
【思考与讨论】类比上述反应写出乙醛与氨的衍生物(NH3)、醇(CH3OH)等发生的反应?
(2)乙醛的氧化反应
①可燃性
2CH3CHO + 5O2 4CO2 + 4H2O
点燃
②催化氧化
2CH3CHO + O2 2CH3COOH
催化剂
△
在催化剂作用下,被空气中的氧气氧化为乙酸
酸性KMnO4溶液、酸性K2Cr2O7溶液、溴水等强氧化剂氧化成酸。
③被强氧化剂氧化
(有还原性)
④被弱氧化剂氧化
银镜反应
与新制的氢氧化铜反应
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【P69实验探究】实验3-7 乙醛与银氨溶液的反应(银镜反应)
AgNO3溶液+稀氨水
生成白色沉淀
继续滴加氨水
沉淀恰好
完全溶解
银氨溶液
滴入3滴乙醛水浴加热
试管内壁上附有一层光亮如镜的金属银
AgNO3+NH3·H2O→AgOH↓+NH4NO3
AgOH + 2NH3·H2O == [Ag(NH3)2]OH + 2H2O
CH3CHO+ 2Ag(NH3)2OH CH3COONH4+H2O+2Ag↓+3NH3
△
此反应可检验醛基的存在
④被弱氧化剂氧化
a.与银氨溶液反应
定量:1mol-CHO~2mol [Ag(NH3)2]OH~2mol Ag
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【特别提醒】乙醛与银氨溶液的反应(银镜反应)注意事项
a.试管要洁净——先用热碱洗涤,再用蒸馏水冲洗。
b.银氨溶液须现用现配,不可久置,否则会产生易爆炸的物质
c.配制银氨溶液时,氨水不能过量。
d.银镜反应要在碱性条件下进行,且需水浴加热,反应过程中不能
振荡试管。
【思考交流】实验结束后试管内壁附着的银, 如何洗涤?
试管内壁上附着的单质银可用稀硝酸进行洗涤
3Ag + 4HNO3(稀) = 3 AgNO3 + NO ↑ + 2H2O
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④被弱氧化剂氧化
b.与新制氢氧化铜反应
【实验探究】实验3-8 乙醛与新制氢氧化铜溶液的反应
CH3CHO + 2Cu(OH)2 +NaOH
△
CH3COONa+ Cu2O↓+ 3H2O
定量:1mol -CHO ~ 2mol Cu(OH)2 ~ 1mol Cu2O
检验醛基并测定醛基的个数
【注意】
1.Cu(OH)2必须是新制的。
2.制取Cu(OH)2时,NaOH溶液一定要过量,保持碱性才能发生上述反应
3.该反应用酒精灯直接加热,但加热时间不能过长,否则Cu(OH)2会
分解成CuO而出现黑色沉淀。
【思考讨论】结合下列三种物质之间的转化关系、分子结构、官能团的变化情况, 思考有机反应中的氧化反应和还原反应的特点。
氧化
乙醛
还原
乙酸
氧化
乙醇
失H加O是氧化,加H失O是还原
O2、△、Cu
H2 、催化剂、△
[Ag(NH3)2]OH 、Cu(OH)2、△
或O2、催化剂、△
RCH2OH RCHO RCOOH
乙醛既有氧化性又有还原性
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由醛基与烃基(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
1.概念
2.官能团
注意: 醛中一定含醛基,而含醛基的物质不一定是醛,如甲酸、甲酸酯、甲酸盐等
物质。
学习任务二 醛类
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——主要由醛基决定
碳氧键
碳氢键
δ+
δ-
不饱和性
与H2加成(还原为醇)
与HCN加成(延长碳链)
燃烧
弱氧化剂氧化
催化氧化
强氧化剂氧化
得O
①加成反应
②氧化反应
4.醛的化学性质
名称 甲醛 苯甲醛
结构简式 HCHO
俗称 蚁醛 苦杏仁油
物理性质 颜色 无色 无色
气味 强烈刺激性气味 苦杏仁气味
状态 气体 液体
溶解性 易溶于水 —
用途 合成多种有机化合物;福尔马林(甲醛水溶液)可用于消毒和制作生物标本 制造染料、香料及药物的重要原料
5.常见的醛
可看成含有2个醛基
O
C
H
H
H
C
O
H
甲醛
O
CH2
C
H
CH3
丙醛
H
C
O
C
O
H
乙二醛
C
O
H
苯甲醛
CH
C
O
H
CH3
CH3
2-甲基丙醛
(1) 选含有醛基的最长碳链为主链,编号从醛基一端开始,醛基碳原子为1号碳原子。
(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)
(2) 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。
(3) 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
CH2=CHCHO
丙烯醛
【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,在客器内壁会出现苯甲酸的结晶,这是
为什么?
+O2
CHO
2
COOH
2
醛基受到苯环的影响,导致C-H极性增强,易被空气中的O2氧化为羧基
1.写出甲醛发生银镜反应, 以及与新制Cu(OH)2反应的化学方程式。
H-C-H
-
-
O
氧化
H-C-OH
-
-
O
氧化
HO-C-OH
-
-
O
即:H2CO3
【学习评价】
HCHO + 4Ag(NH3)2OH
(NH4)2CO3+ 4Ag↓+ 6NH3 + 2H2O
△
HCHO + 4Cu(OH)2 +2NaOH
Na2CO3+ 2Cu2O↓ + 6H2O
△
1 mol HCHO~4 mol Ag 1 mol HCHO~2 mol Cu2O
学习任务二 认识醛类和酮
1.概念:羰基与两个烃基相连的化合物。
2.官能团:
3.饱和一元酮通式:CnH2nO(n≥3)
酮羰基( )
酮结构可表示为
R—C—R’
O
=
4.丙酮的结构
CH3—C—CH3
O
=
空间充填模型 球棍模型
①加成反应
碳氧双键不饱和,在催化作用下, 能与H2、HCN发生加成反应。
② 氧化反应
不能被银氨溶液、新制的氢氧化铜等弱氧化剂氧化,但大多数酮能在空气中燃烧。
5.物理性质
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。
6.化学性质
7.酮的应用
酮是重要的有机溶剂和化工原料,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。
【思考交流】丙醛和丙酮的分子式都是C3H6O,请思考并回答下列
问题。
(1)它们是什么关系?
(2)在化学性质上有哪些异同点?
化学性质相同点:都能与H2、HCN等发生加成反应,都能燃烧发生氧化反应;
不同点:丙醛可被银氨溶液、新制Cu(OH)2等弱氧化剂氧化,而丙酮则不能。
(3) 可采用哪些方法鉴别它们?
①用银氨溶液或新制Cu(OH)2鉴别
②用核磁共振氢谱和红外光谱法鉴别
二者互为同分异构体
教材P72课后习题9
1.一种食品添加剂桂醛,化学名称是3-苯基丙烯醛,可由苯甲醛经下列方法合成,下列有关说法正确的是( )
A. b物质分子中有 2个手性碳原子
B. a、c分子中所有原子都可能处于同一平面
C. 合成路线中: a→b为取代反应, b→c为消去反应
D. a、b、c三种物质可用溴水或酸性KMnO4 溶液鉴别
B
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P72 6.用化学方法鉴别下列物质:溴乙烷、乙醇、乙醛
溴乙烷
乙醇
乙醛
新制Cu(OH)2悬浊液
溶液分层:溴乙烷
溶液没分层
砖红色沉淀:乙醛
无现象:乙醇
2.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,加热煮沸制银镜
D.2 mL 1 mol·L-1 CuSO4溶液和4 mL 0.5 mol·L-1 NaOH溶液混合后
加入0.5 mL 40%的乙醛溶液,加热得砖红色沉淀
A
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:_______________________________________;
②B→C:________________________________;
③B→A:________________________________。
CH3CH2OH 乙醇
CH3CHO 乙醛
CH3COOH 乙酸
3. 完成下列习题。
1,2-二溴乙烷
溴水
浓硫酸
170℃
氧化
还原
氧化
气体
A
B
C
4.茉莉醛具有浓郁的茉莉花香,其结构简式为
下列说法错误的是______(填字母)。
A. 在加热和催化剂作用下,能被氢气还原
B. 能被酸性高锰酸钾溶液氧化
C. 在一定条件下能与液溴发生取代反应
D. 不能与HBr发生加成反应
E. 1 mol茉莉醛发生银镜反应,可生成1 mol银
F. 1 mol茉莉醛最多与4 mol H2加成
DEF
Lavf57.62.100
Lavf59.16.100
Packed by Bilibili XCoder v2.0.2
2CH3CHO+O2eq \o(――――→,\s\up17(催化剂),\s\do15(△))2CH3COOH
CH3CHO+H2eq \o(――――→,\s\up17(催化剂),\s\do15(△))CH3CH2OH
2CH3CH2OH+O2eq \o(――――→,\s\up17(Cu/Ag),\s\do15(△))2CH3CHO+2H2O
$