内容正文:
化学☆选必三
第三节 醛酮
第三章 烃的衍生物
第1课时 乙醛的结构与性质
1
自然界广泛存在醛
含有香草醛的兰花
杏仁含苯甲醛
桂皮含肉桂醛
CH=CH CHO
CHO
CHO
HO
OCH3
HCHO
油漆中含甲醛
环节1、课前引入
‹#›
羰基
醛基
醛是由烃基(或氢原子)与醛基相连而构成的化合物。简写为RCHO。饱和一元醛的通式为CnH2nO。
我们知道,羰基( )是一个碳原子和一个氧原子以双键相连形成的一种原子团,如果羰基的碳原子连着一个氢原子便形成了醛基( )。
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侵权必究
环节2、知识精讲
‹#›
一、乙醛的物理性质
色、味
状态
沸点
密度
溶解性
无色、刺激性
液态
比水小
能与水、乙醇等互溶
20.8℃(易挥发)
用水,不分层的是乙醛,分层且水在下层的是苯,剩下的是CCl4。
乙醛为什么能与水、乙醇互溶?
乙醛、苯、CCl4均为无色液体,如何用最简便的方法鉴别?
醛基中的O与水、乙醇中的H形成氢键。
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环节2、知识精讲
‹#›
二、乙醛的结构
分子式:
结构简式:
C2H4O
官能团:
醛基
结构式:
CH3CHO 或
-CHO 或
电子式:
C
•
•
•
•
•
•
•
•
H
O
C
••
••
••
••
H
H
H
•
•
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环节2、知识精讲
‹#›
球棍模型
空间填充模型
10
12
0
2
4
6
8
δ
吸收强度
乙醛的核磁共振氢谱图
二、乙醛的结构
你知道乙醛分子中有几中等效氢吗?
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环节2、知识精讲
‹#›
思考与讨论
1、分析醛基的结构,推测其在化学反应中的断裂方式来判断醛基有哪些性质?
碳氧键
碳氢键
δ+
δ-
①加成反应
②氧化反应
失去H
得到O
得到H
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。
不饱和性
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侵权必究
环节2、知识精讲
‹#›
三、乙醛的化学性质
1、加成反应
+ H ─ H
催化剂
△
CH3CH2 ─ OH
+ H ─ H
催化剂
△
CH3 ─ OH
①催化加氢(还原反应)
你能写出甲醛与氢气的加成反应吗?
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侵权必究
环节2、知识精讲
‹#›
延长碳链
δ+
δ-
δ+
δ-
三、乙醛的化学性质
1、加成反应
②与氰化氢加成
2-羟基丙腈
+ H ─ CN
催化剂
△
你能写出丙酮与氰化氢的加成反应吗?
+ 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。
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侵权必究
环节2、知识精讲
‹#›
归纳与整理
羟醛缩合反应
醛分子中在醛基邻位碳原子上的氢原子(α-H) 受羰基>C=O吸电子作用的影响,α-H的活性增强。
分子内含有α-H的醛在碱性条件下,一个醛分子的α-H与另一醛分子的羰基>C=O进行加成,生成β-羟基醛, 该产物易失水,得到α,β-不饱和醛,这类反应被称为羟醛缩合反应。
有机合成中用于增长碳链
‹#›
实验探究
【实验3-7】
【实验3-7】在洁净的试管中加入1 mL 2% AgNO3溶液,然后边振荡试管边逐滴滴入2%氨水,使最初产生的沉淀溶解,制得银氨溶液。再滴入3滴乙醛,振荡后将试管放在热水浴中温热。观察实验现象。
AgNO3+NH3·H2O=AgOH↓+NH4NO3
AgOH+2NH3·H2O=Ag(NH3)2OH+2H2O
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环节2、知识精讲
‹#›
实验探究
【实验3-7】
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侵权必究
环节2、知识精讲
‹#›
【实验3-8】在试管里加入2 mL10% NaOH溶液,加入5滴5% CuSO4溶液,得到新制的Cu(OH)2,振荡后加入0.5 mL乙醛溶液,加热。观察实验现象。
实验探究
【实验3-8】
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环节2、知识精讲
‹#›
实验探究
【实验3-8】
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侵权必究
环节2、知识精讲
‹#›
砖红色
蓝色
2NaOH+CuSO4===Cu(OH)2↓+Na2SO4
①弱氧化剂——与新制的Cu(OH)2反应
能被弱氧化剂氧化,体现出乙醛具有较强的还原性。
2、氧化反应
三、乙醛的化学性质
CH3CHO+2Cu(OH)2+NaOH CH3COONa+Cu2O↓+3H2O
△
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侵权必究
环节2、知识精讲
‹#›
醛类的两个特征反应及—CHO的检验
特征反应 银镜反应 与新制的Cu(OH)2反应
现象 产生银镜 产生砖红色沉淀
注意事项 ①试管内壁必须洁净
②银氨溶液现用现配,不可久置
③水浴加热,不可用酒精灯直接加热
④醛用量不宜太多
⑤银镜可用稀HNO3浸泡洗涤除去 ①Cu(OH)2必须是新制的
②配制Cu(OH)2时,所用NaOH溶液必须过量
③反应必须加热,但加热时间不宜过长,避免Cu(OH)2分解
共同点 ①两个反应都必须在碱性环境中进行
②—CHO与[Ag(NH3)2]OH或Cu(OH)2均以物质的量比1:2反应
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侵权必究
环节2、知识精讲
‹#›
2、氧化反应
三、乙醛的化学性质
②催化氧化
+ O2
催化剂
△
2
2
③燃烧
2 CH3CHO + 5O2 4CO2 + 4H2O
催化剂
△
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侵权必究
环节3、本节小结
‹#›
思考与讨论
方案①将乙醛分别加入溴水和溴的CCl4溶液中,观察现象。
乙醛不能使溴的CCl4溶液褪色,而乙醛能使溴水褪色。
现象:
方案②向丙酮中加入浓溴水,振荡后观察现象。
不能立即褪色,说明溴不能与碳氧双键发生加成反应,而是发生了萃取。
现象:
4、溴能与碳碳双键发生加成反应,能否与醛基中的碳氧双键发生加成反应呢?如何验证乙醛和溴能否发生加成反应?
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环节2、知识精讲
‹#›
思考与讨论
通过前面的学习,我们已经了解了乙醇在人体内的代谢过程:乙醇在乙醇脱氢酶的作用下先转化为乙醛,乙醛在乙醛脱氢酶的作用下再转化为乙酸,乙酸最后转化为二氧化碳和水。
2、从官能团和化学键变化的角度,分析有机反应中氧化反应和还原反应的特点。
1、写出上述转化过程中的化学方程式。
氧化
氧化
还原
失氢得氧叫氧化反应
得氢失氧叫还原反应
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侵权必究
环节2、知识精讲
‹#›
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环节3、本节小结
‹#›
乙醛
加成反应
H2
HCN
氧化反应
燃烧
催化氧化
弱氧化剂
银镜反应
新制Cu(OH)2
强氧化剂
KMnO4/H+
K2Cr2O7/H+
溴水
练习1、正误判断
(1)乙醛和乙酸的混合液可以用分液漏斗分离( )
(2)乙醛加氢得到乙醇的反应是加成反应,也称为还原反应( )
(3)用新制银氨溶液可区分甲酸甲酯和乙醛( )
(4)银氨溶液的配制,将硝酸银溶液滴加到氨水中至生成的白色沉淀恰好完全溶解为止( )
(5)乙醛能使酸性高锰酸钾溶液褪色( )
×
√
×
×
√
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侵权必究
环节4、本节检测
‹#›
练习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,配制银氨溶液
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
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环节4、本节检测
‹#›
④ ⑤ ⑥ ⑦
① ② ③
例3、试推测下列哪些物质可以发生银镜反应?
CH2−CH−CH−CH−CH−CH−CHO
OH
OH
OH
OH
OH
OH
CH3−C−OCH3
O
H−C−OH
O
H−C−OCH3
O
CH3−C−CH3
O
H−C−H
O
−CHO
√
√
√
√
√
【规律】能发生银镜反应的有机物包括:
醛类、还原糖(葡萄糖、果糖、麦芽糖等)、甲酸、甲酸盐、甲酸酯类等。
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环节2、知识精讲
‹#›
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
练习4、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
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侵权必究
环节4、本节检测
‹#›
身边的化学
生活中醛的存在
柠檬醛
‹#›
醛类
1
由烃基(或氢原子)与醛基相连而构成的化合物
RCHO
饱和一元脂肪醛的通式
CnH2nO (n≥1 )
CnH2n+1CHO
—CHO
不能写成:—COH
碳原子杂化:
sp2
‹#›
分类
醛类
1
1
烃基是否饱和
饱和醛: CH3CH2CHO
不饱和醛:CH2=CHCHO
2
烃基是否含苯环
脂肪醛:CH3CHO
芳香醛:
3
醛基数目
一元醛:CH3CHO
二元醛:HOC—CHO
‹#›
如何写出C5H10O属于醛的同分异构体
醛可看成醛基取代了烃中的氢原子,书写同分异构体时应把醛写成
R-CHO
再判断烃基-R有几种同分异构体
-C4H9有四种同分异构体
问题解决
‹#›
同分异构体
醛类
1
官能团异构
01
碳链异构
02
位置异构
03
饱和一元醛与酮、烯醇、环醇
‹#›
化学性质
醛类
1
加成反应
H2
还原反应
HCN
氧化反应
O2
点燃
CO2+H2O
催化剂
RCOOH
酸性KMnO4溶液
RCOOH
银氨溶液
RCOONH4
Cu(OH)2浊液
RCOONa
‹#›
1 . 丙醛与新制氢氧化铜反应
写出下列反应的化学方程式:
CH3CH2CHO+2Cu(OH)2+NaOH
Cu2O+CH3CH2COONa+3H2O
2 . 乙二醛与足量银氨溶液
OHCCHO+4Ag(NH3)2OH
H4NOOCCOONH4+4Ag+6NH3+2H2O
考考你自己
‹#›
2.1 物理性质
甲醛
2
无色
颜色
唯一的含氧衍生物气体
状态
气体
气味
特殊气味
水溶性
易溶
35%~40%的甲醛水溶液称为福尔马林
具有杀菌、防腐性能等
‹#›
2.2 分子结构
甲醛
2
CH2O
分子式
结构式
结构简式
球棍模型
空间填充模型
平面形分子
四原子共面
‹#›
根据乙醛的化学性质思考甲醛应有哪些化学性质?
甲醛中有2个活泼氢可被氧化
问题探究
注意:含有2个醛基的碳氢键的结构
即H2CO3
2HCHO+O2 2HCOOH
催化剂
HCHO+2O2
催化剂
‹#›
2.3 化学性质
甲醛
2
氧化反应
01
银镜反应
HCHO+2Cu(OH)2+NaOH HCOONa+Cu2O↓+3H2O
HCHO+2[Ag(NH3)2]OH HCOONH4+2Ag↓+3NH3+H2O
HCHO+4[Ag(NH3)2]OH (NH4)2CO3+4Ag↓+6NH3+2H2O
铜镜反应
HCHO+4Cu(OH)2+2NaOH Na2CO3+2Cu2O↓+6H2O
‹#›
2.3 化学性质
甲醛
2
氧化反应
01
银镜反应
铜镜反应
加成反应
02
HCHO+H2 CH3OH
‹#›
2.3 化学性质
甲醛
2
氧化反应
01
银镜反应
铜镜反应
加成反应
02
HCHO+H2 CH3OH
加聚反应
03
‹#›
2.4 应用
甲醛
2
01
杀菌消毒、防腐
有机合成原料
02
‹#›
苯甲醛
3
1
俗称
苦杏仁油
2
物理性质
苦杏仁味的无色液体
3
分子结构
C6H7O
4
应用
制造染料、香料及药物的重要原料
‹#›
苯甲醛在空气中久置,在容器内壁会出现苯甲酸的结晶,用化学方程式表示变质原因。
+
2
O2
2
醛基受到苯环的影响,导致C—H键极性增强,更易被空气中的O2氧化成羧基。故苯甲醛应密封,并与氧化剂分开存放。
‹#›
桂皮含肉桂醛
具有抑菌防霉、扩张血管降血压等特性,广泛用于医药、牙膏、洗涤剂、糖果和调味品中。用于口香糖对口腔可起到杀菌和除臭双重功效。
工业上可通过苯甲醛与乙醛反应进行制备:
挑战自我
上述反应主要经历了加成和消去的过程,请尝试写出相应反应的化学方程式。
‹#›
41
反应主要经历了加成和消去的过程
‹#›
请写出两分子乙醛在上述条件下反应的化学方程式。
上述反应可增长碳链,在有机合成中应用比较广泛。
你学会了吗?
‹#›
归纳与整理
羟醛缩合反应
醛分子中在醛基邻位碳原子上的氢原子(α-H) 受羰基>C=O吸电子作用的影响,α-H的活性增强。
分子内含有α-H的醛在碱性条件下,一个醛分子的α-H与另一醛分子的羰基>C=O进行加成,生成β-羟基醛, 该产物易失水,得到α,β-不饱和醛,这类反应被称为羟醛缩合反应。
有机合成中用于增长碳链
‹#›
3.1 酮概念
酮
4
定义
羰基碳原子与两个烃基相连的化合物
1
2
通式
CnH2nO(n≥3)
饱和一元酮
3
官能团
羰基
‹#›
3.2 酮化学性质
酮
4
与氢加成醇
1
+
2
与氧
能燃烧
3
氧化剂
不能和银氨溶液及新制的 Cu(OH)2 反应
不能使溴水、酸性高锰酸钾溶液褪色
‹#›
3.3 丙酮
酮
4
分子结构
1
分子式:C3H6O
结构简式:CH3COCH3
空间充填模型 球棍模型
2
物理性质
无色透明的液体,易挥发,能与水、乙醇等互溶
3
应用
重要的有机溶剂和化工原料
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
‹#›
心酮胺是治疗冠心病的药物。它具有如下结构简式:
下列关于心酮胺的描述,错误的是
A.可以在催化剂作用下和溴反应
B.可以和银氨溶液发生银镜反应
C.可以和氢溴酸反应
D.可以和浓硫酸与浓硝酸的混合液反应
小试身手
‹#›
请推测肉桂醛侧链上可能发生反应的类型。
看谁做得既准又快
‹#›
人工合成的香料茉莉酮,其结构为:
(1)化学式是___________。
(2)1 mol该有机化合物与H2充分反应消耗____mol H2。
(3)该有机化合物______(填“能”或“不能”)发生银镜反应,理由是_____________________。
成功体验
‹#›
下列有机物A,是由B、C两种物质通过上述类型的反应生成的。试根据A的结构简式写出B、C的结构简式。
A:(CH3)2C(OH)CH2CHO
B_______________ C_____________
成功体验
已知:
‹#›
‹#›
请根据以上信息及所学知识,以丙烯为主要原料合成:
挑战自我
‹#›
‹#›
‹#›
Lavf59.16.100
Packed by Bilibili XCoder v2.0.2
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
$