内容正文:
课题
3.3 醛 酮 导学案
学习目标
1、以乙醛为例,了解醛类的组成、结构特点,理解醛的主要化学性质及应用。
2、知道酮的结构特点、主要性质及应用。
3、了解醛、酮在有机合成中的重要应用。
课堂导学
任务一:醛类概述
【知识梳理】
1. 概念:醛是由烃基(或氢原子)与___________________相连而构成的化合物。
2. 官能团的结构简式是________,官能团名称是__________________。
3. 饱和一元醛的通式为_________________________。
4. 命名:与醇的命名相似,一是选主链:含 的最长碳链为主链;二是编号:靠近 的一端开始编号,如
,命名为 ;
OHC—CHO名称是_________________,
名称是________________,
【针对练习】
1.判断下列说法是否正确,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)醛基的结构简式为—COH或—CHO。( )
(2)含有羰基的化合物只能是酮。( )
(3) 的名称为3-甲基丁醛。( )
(4)甲醛是甲基跟醛基相连而构成的醛。( )
(5)乙醛分子中的所有原子都在同一平面内。( )
2.下列关于醛的说法正确的是( )
A.所有醛中都含醛基和烃基
B.醛的官能团是
C.饱和一元醛的组成通式为CnH2nO(n≥1)
D.甲醛、乙醛、丙醛均无同分异构体
任务二:醛的化学性质
【知识梳理】
1、加成反应
(1)催化加氢(还原反应):乙醛蒸气和氢气的混合气体通过热的镍催化剂,发生加成反应的化学方程式为
(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 ,碳原子带部分 ,从而使醛基具有较强的 。
反应原理:
醛基上的碳氧双键在一定条件下可与HCN、NH3、氨的衍生物、醇等发生加成反应。
试剂名称
化学式
δ+ δ-
电荷分布A—B
与乙醛加成的产物
氢氰酸
H—CN
氨及氨的衍生物
(以氨为例)
RNH2
醇类
(以甲醇为例)
CH3—OH
2、氧化反应
(1)可燃性
乙醛燃烧的化学方程式:2CH3CHO+5O2 。
(2)催化氧化
乙醛在一定温度和催化剂作用下,能被氧气氧化为乙酸的化学方程式:
。
(3)乙醛能被酸性高锰酸钾溶液、溴水等强氧化剂氧化。
(4)与银氨溶液反应
实验操作
实验现象
向A中滴加氨水,现象为 ,加入乙醛,水浴加热一段时间后,试管内壁出现一层 。
有关反应的化学方程式
A中:AgNO3+NH3·H2O===AgOH↓(白色)+NH4NO3,
AgOH+2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]OH+2H2O;
C中:
(5)与新制氢氧化铜反应
实验操作
实验现象
A中溶液出现 ,滴入乙醛,加热至沸腾后,C中溶液有 产生
有关反应的
化学方程式
A中:2NaOH+CuSO4===Cu(OH)2↓+Na2SO4;
C中:
应用1:醛的相关计算
(1)一元醛发生银镜反应或与新制Cu(OH)2悬浊液反应时,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Cu(OH)2悬浊液作用时,可存在如下量的关系:
1 mol HCHO~4 mol Ag
1 mol HCHO~4 mol Cu(OH)2~2 mol Cu2O
(3)二元醛发生银镜反应或与新制Cu(OH)2悬浊液反应时有如下量的关系:
1 mol二元醛~4 mol Ag
1 mol二元醛~4 mol Cu(OH)2~2 mol Cu2O
应用2:含醛基物质中碳碳双键的检验方法
(1)醛基和碳碳双键性质的比较
醛基
碳碳双键
酸性KMnO4溶液
褪色
褪色
溴水
褪色
褪色
银氨溶液
产生银镜
不反应
新制的Cu(OH)2
产生砖红色沉淀
不反应
(2)含醛基物质中碳碳双键的检验流程
总结:使溴水、酸性KMnO4溶液褪色的有机物
官能团
试剂
碳碳双键
碳碳三键
苯的同系物
醇
酚
醛
溴水
酸性KMnO4溶液
注:“√”代表能褪色,“×”代表不能褪色。
【针对练习】
有机物M是合成二氢荆芥内酯的重要原料,其结构简式如图所示,下列检验M中官能团的试剂和添加顺序正确的是( )
A.先加酸性高锰酸钾溶液,后加银氨溶液,微热
B.先加溴水,后加酸性高锰酸钾溶液
C.先加银氨溶液,微热,再加溴水
D.先加入新制的氢氧化铜悬浊液,加热至沸腾,酸化后再加溴水
2、香料茉莉酮是一种人工合成的有机化合物,其结构简式为,下列关于茉莉酮的说法正确的是( )
A.该有机物的化学式是C11H16O
B.1 mol该有机物与H2充分反应,消耗4 mol H2
C.该有机物属于不饱和酮类物质,能发生银镜反应
D.该有机物能发生加成反应,但不能发生氧化反应
3.把有机物氧化为,所用氧化剂最合理的是( )
A.O2 B.酸性KMnO4 C.银氨溶液 D.溴水
4、下列物质一定能使酸性KMnO4溶液褪色的是 ( )
①CH3CHO ②HCHO ③④⑤
⑥⑦C4H8 ⑧C2H2
A.②③④⑥ B.①②④⑤⑥⑧
C.③④⑦⑧ D.③⑥⑦⑧
任务三:常见的醛
【知识梳理】
通常情况下,醛类除甲醛是气体外,其他都是无色液体或固体
1.甲醛
概述:又名___________,是结构最简单的醛,结构简式为_________________。
物理性质:通常状况下是一种____色有强烈________气味的气体,易溶于水。
化学性质:甲醛的分子式为CH2O,其分子可以看成含两个醛基。
当与足量的银氨溶液或新制的Cu(OH)2作用时,可存在如下量的关系:
1 mol HCHO~______mol Ag; 1 mol HCHO~______mol Cu(OH)2~______mol Cu2O。
用途:它的水溶液又称__________________,具有杀菌、防腐性能,可用于消毒和制作生物标本。
2.苯甲醛
概述:苯甲醛是最简单的芳香醛,俗称_______________。
性质及用途:是一种有苦杏仁气味的无色液体。苯甲醛是制造染料、香料及药物的重要原料。
【针对练习】
1.下列关于甲醛的几种说法中,正确的是( )
A.它在常温常压下是一种无色、有刺激性气味的液体
B.现代装修房子的很多材料中都会散发出甲醛等有害气体
C.纯甲醛俗称福尔马林,可用来浸制生物标本
D.甲醛溶液可以浸泡海鲜产品,以防止产品变质
2.下列关于醛的说法不正确的是( )
A.甲醛是甲基跟醛基相连而构成的醛
B.醛的官能团是CHO
C. 苯甲醛是组成最简单的芳香醛,具有苦杏仁气味
D.饱和一元脂肪醛的通式为(≥1,为整数)
任务四:酮的结构与性质
【知识梳理】
1.概念:酮是由___________与_____________________相连的化合物。
2.官能团名称是__________________。
3.物理性质:丙酮是最简单的酮类化合物。常温下丙酮是无色透明液体,沸点56.2,易__________,能与__________________等互溶。
思考:丙酮的沸点比正丙醇低的原因?
4.结构特点
丙酮的分子式为:_______________,结构简式为:_______________,
5.化学性质——加成反应:
①与H2的反应:碳氧双键不饱和,故丙酮能催化作用下,与氢气发生加成反应成__________。
化学方程式:_________________________________________________________________。
②与HCN的反应:写出丙酮与HCN发生加成反应的化学方程式。
化学方程式:_________________________________________________________________。
醛酮在性质上也有一定的差异,丙酮不能被_________________________等弱氧化剂氧化。
6.醛和酮的异构现象
(1)官能团类型异构
饱和一元醛、饱和一元酮的通式都是CnH2nO,即含有相同碳原子数的饱和一元醛与饱和一元酮互为同分异构体。如丙醛(CH3CH2CHO)和丙酮(CH3COCH3)。
脂环醇、烯醇与等碳原子数的醛互为同分异构体。如CH2===CH—CH2OH和CH3CH2CHO。
(2)官能团位置异构
因为醛基在链端,所以醛不存在此类异构,但酮存在官能团位置异构。如2-戊酮与3-戊酮。
(3)碳骨架异构
①醛类碳骨架异构的写法——“取代法”:
如C5H10O可写成C4H9—CHO,C4H9—的碳骨架异构数目,即为C5H10O醛类异构体的数目,C4H9—的碳骨架异构数目有4种,C5H10O醛类异构体的数目也有4种。
②酮类碳骨架异构的写法——“插入法”:
如C5H10O从形式上去掉一个酮基后还剩余4个碳原子,碳骨架有以下2种结构:C—C—C—C、;然后将酮基放在合适的位置,一共有如下6个位置可以安放: ,但由于①和③位置相同,④、⑤和⑥位置相同,所以共有3种同分异构体。
7.醛和酮的用途
用作化学纤维、钢瓶储存乙炔等的溶剂;2.用于生产有机玻璃;3.用于生产农药、药物、涂料等。
[归纳总结]醛和酮的区别与联系
醛
酮
官能团
醛基:
酮羰基:
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
(R为烃基或氢原子)
(R、R′均为烃基)
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
【针对练习】
1.下列物质属于酮的是( )
2.下列各组物质中既不是同系物也不是同分异构体的是( )
A.甲醛、丁醛 B.丙酮、丙醛
C.乙醛、丙酮 D.苯甲醛、对甲基苯甲醛
3.苯氯乙酮是一种具有荷花香味的化学试剂,吸入可引起咽喉炎、气管及支气管炎,主要作为军用与警用催泪性毒剂 。苯氯乙酮的结构简式如图所示,则下列说法正确的是( )
A.苯氯乙酮中含有三种官能团:苯环、羰基、碳氯键
B.1 mol苯氯乙酮最多可与4 mol H2发生加成反应
C.苯氯乙酮能发生银镜反应
D.苯氯乙酮既能发生取代反应,又能发生消去反应
4.贝里斯-希尔曼反应条件温和,其过程具有原子经济性,示例如图所示。
下列说法错误的是( )
A.该反应属于加成反应 B.有机物Ⅰ的一氯代物有4种
C.有机物Ⅱ中所有碳原子共面 D.有机物Ⅲ能使酸性溶液褪色
5.分子式为C5H10O,且结构中含有的有机物共有(不考虑立体异构)( )
A.4种 B.5种 C.6种 D.7种
课堂练习
1、下列有关醛的判断正确的是( )
A.用溴水检验CH2===CH—CHO中是否含有碳碳双键
B.1 mol HCHO发生银镜反应最多生成2 mol Ag
C.对甲基苯甲醛()使高锰酸钾酸性溶液褪色,说明它含醛基
D.能发生银镜反应的有机物不一定是醛类
2、科学家研制出多种新型杀虫剂代替DDT,化合物A是其中的一种,其结构如下。下列关于A的说法中正确的是( )
A.化合物A的分子式为C15H22O3 B.与FeCl3溶液发生反应后溶液显紫色
C.1 mol A最多可以与2 mol Cu(OH)2反应 D.1 mol A最多与1 mol H2发生加成反应
3、丙烯醛的结构简式为CH2===CH—CHO。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
4、下列各化合物中,能发生取代、加成、消去、氧化、还原五种反应的是( )
A. B.
C.CH3—CHCH—CHO D.
5、某有机物的分子式为C5H10O,它能发生银镜反应和加成反应。若将其与H2加成,则所得产物的结构简式可能是( )
①(CH3CH2)2CHOH ②(CH3)3CCH2OH ③CH3CH2C(CH3)2OH ④CH3(CH2)3CH2OH
A.①② B.②④ C.①④ D.③④
6、草药莪术根茎中含有一种色素,它的结构简式为,用它制成的试纸可以检验溶液的酸碱性。能够与1 mol该化合物起反应的Br2和H2的最大量分别是( )
A.3 mol,3 mol B.3 mol,5 mol C.6 mol,8 mol D.6 mol,10 mol
7、1 mol有机物与足量氢气和新制氢氧化铜反应,消耗的氢气与氢氧化铜的物质的量分别为( )
A.1 mol 2 mol B.1 mol 4 mol C.3 mol 2 mol D.3 mol 4 mol
8、香茅醛()可作为合成青蒿素的中间体,关于香茅醛的叙述不正确的有( )
A.分子式C10H18O B.能发生银镜反应
C.可使KMnO4酸性溶液褪色 D.分子中有7种不同化学环境的氢原子
9、按如图所示路线合成结构简式为的物质,该物质是一种香料。
已知:
请根据上述路线,回答下列问题:
(1)A的结构简式可能为____________、____________
(2)反应③的反应类型为______________;反应⑤的条件是________________
(3)反应④的化学方程式为(有机物写结构简式,并注明反应条件):_________________________
参考答案
任务一:
【知识梳理】
醛基 —CHO 醛基 CnH2nO 醛基 醛基 3-甲基丁醛 乙二醛 苯甲醛
针对训练
1.(1)× (2)× (3)× (4)× (5)×
2.C
任务二:
【知识梳理】
1、CH3CHO+H2CH3CH2OH。
负电性 正电性 活泼性
试剂名称
化学式
δ+ δ-
电荷分布A—B
与乙醛加成的产物
氢氰酸
H—CN
δ+ δ-
H—CN
氨及氨的衍生物
(以氨为例)
RNH2
δ+ δ-
H—NHR
醇类
(以甲醇为例)
CH3—OH
δ+ δ-
H—OCH3
2、(1)4CO2+4H2O
(2)
(4)先产生白色沉淀后变澄清 光亮的银镜
CH3CHO+2[Ag(NH3)2]OHCH3COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O
(5)蓝色絮状沉淀 砖红色沉淀
CH3CHO+2Cu(OH)2+NaOHCH3COONa+Cu2O↓+3H2O
R—CH==CH—CHOR—CH==CH—COOH褪色
总结:使溴水、酸性KMnO4溶液褪色的有机物
官能团
试剂
碳碳双键
碳碳三键
苯的同系物
醇
酚
醛
溴水
√
√
×
×
√
√
酸性KMnO4溶液
√
√
√
√
√
√
【针对练习】
1、D 2、A 3、C 4、B
任务三:
【知识梳理】
1.蚁醛 HCHO 无 刺激性 福尔马林 4 4 2
2.苦杏仁油
【针对练习】1、B 2、A
任务四:
【知识梳理】
烃基 羰基 羰基 挥发 水和乙醇
丙醇可形成分子间氢键
C3H6O 2-丙醇
被酸性KMnO4溶液、溴水、新制Cu(OH)2悬浊液、银氨溶液
【针对练习】
1.C 2.C 3.B 4.C 5.D
课堂练习
1、D 2、A 3、C 4、A 5、B 6、D 7、D 8、D
9、(1)
(2)消去反应 氢氧化钠水溶液、加热
(3)
学科网(北京)股份有限公司
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