第三節醛酮第三章

烴的衍生物基礎課時

醛酮131.通過對醛基中原子成鍵情況的分析,了解醛類的結構特點,理解乙醛的化學性質與醛基的關系,學會醛基的檢驗方法。2.了解甲醛、苯甲醛、丙酮等有機物的性質和應用,關注有機物安全使用的問題。學習目標一、乙醛二、醛類和酮目錄CONTENTS課后鞏固訓練一、乙醛對點訓練(一)知識梳理1.醛的結構、組成烴基醛基醛基2.乙醛的物理性質顏色氣味狀態密度沸點揮發性溶解性____色

_______氣味____體

比水_____20.8℃易______與________、

________等互溶

無刺激性液小揮發水乙醇3.乙醛的化學性質(1)加成反應①催化加氫乙醛蒸氣和H2的混合氣體通過熱的鎳催化劑,發生加成反應的化學方程式為_______________________________。乙醛的催化加氫反應也是它的還原反應。②與HCN加成在醛基的碳氧雙鍵中,電負性氧______碳,碳氧雙鍵中的電子偏向______原子,使氧原子帶部分______電荷,碳原子帶部分______電荷,從而使醛基具有較強的極性。乙醛與HCN發生的加成反應的化學方程式為______________________________________。

大于氧負正(2)氧化反應①銀鏡反應實驗操作實驗現象向①中滴加氨水,現象為先出現白色沉淀后變澄清,水浴加熱一段時間后,試管內壁出現一層光亮的銀鏡由實驗可知,硝酸銀與氨水生成的銀氨溶液中含有[Ag(NH3)2]OH(氫氧化二氨合銀),能把乙醛氧化成乙酸,化學方程式為________________________________________________________________。

②與新制氫氧化銅反應實驗操作實驗現象①中溶液出現______________,滴入乙醛,加熱至沸騰后,③中溶液有_____________產生

有關方程式①中:__________________________________________________________③中:__________________________________________________________藍色絮狀沉淀紅色沉淀2NaOH+CuSO4===Cu(OH)2↓+Na2SO4③催化氧化乙醛在一定溫度和催化劑存在的條件下,能被氧氣氧化為乙酸,反應的化學方程式為________________________________________________________。

(二)問題探究問題1醛與銀氨溶液和新制的氫氧化銅的反應在酸性和堿性條件下都能進行嗎?提示銀氨溶液和新制的氫氧化銅不能在酸性條件下存在,因此,上述兩個反應只能在堿性條件下進行。問題2乙醛和新制氫氧化銅的反應中,加熱過程中可能會得到黑色的物質,該黑色的物質可能是什么?提示該物質可能是氧化銅，是由氫氧化銅分解得到的。不能誤以為是乙醛與新制氫氧化銅反應的產物。問題3乙醛能被銀氨溶液、新制的氫氧化銅氧化,乙醛能否被其他物質(如酸性高錳酸鉀、溴水等)氧化?提示由于醛基的還原性比較強,除了可以被銀氨溶液、新制的氫氧化銅氧化外,其他較強的氧化劑:酸性高錳酸鉀、溴水、次氯酸鹽溶液都可以氧化乙醛。問題4有以下兩個實驗。(1)溴水中可能存在哪些含溴微粒?提示因為溴和水反應生成溴化氫、次溴酸,所以溴水中有含有溴元素的微粒有溴分子、次溴酸分子、溴離子和次溴酸根離子。

實驗1向溴水中滴入乙醛溶液,溴水立即褪色實驗2將乙醛滴入溴的四氯化碳溶液(紫色)中,發現溴的四氯化碳溶液沒有褪色(2)根據實驗2的現象,結合實驗1,如果認為乙醛溶液使溴水褪色是發生了氧化反應,那么可能是哪種微粒氧化了醛基?提示實驗2發現乙醛不能使溴的四氯化碳溶液褪色,說明溴分子不能氧化醛基,所以可能是溴水中次溴酸氧化了醛基(因為氫溴酸不具有強氧化性)。問題5甲醛相當于含有兩個醛基,你能寫出甲醛與氧氣發生催化氧化的反應方程式嗎?【探究歸納】1.常見醛基檢驗方法2.銀鏡反應和乙醛與新制Cu(OH)2反應的注意事項銀鏡反應①銀氨溶液必須現用現配,不可久置。②銀鏡反應要在堿性條件下進行,且需水浴加熱,反應過程中不能振蕩試管乙醛與新制Cu(OH)2反應①所用的Cu(OH)2必須是新制的,而且制備時,NaOH溶液必須明顯過量。②加熱煮沸時間不能過長,防止Cu(OH)2受熱分解成黑色的CuO1.(2024·北大附中高二期中)香茅醛可作為合成青蒿素的中間體,其結構簡式如圖。下列關于香茅醛的敘述正確的是(

)A.香茅醛與乙醛互為同系物B.香茅醛能發生消去反應C.與氫氣發生加成反應,1mol香茅醛最多消耗1mol氫氣D.理論上,1mol香茅醛能與足量銀氨溶液反應生成2mol銀D解析結構相似且分子組成上相差一個或多個CH2原子團的有機物互為同系物,香茅醛含有碳碳雙鍵和醛基(—CHO),乙醛含有—CHO,二者所含有的官能團不同,不是同系物,A錯誤;香茅醛分子中含碳碳雙鍵和醛基(—CHO),不含醇羥基、鹵素原子等結構,不能發生消去反應,B錯誤;1

mol該物質含有1

mol碳碳雙鍵和1

mol醛基,因此最多可與2

mol

H2發生加成反應,C錯誤;一個香茅醛分子中含一個醛基(—CHO),由“—CHO~2e-~2Ag”知,1

mol香茅醛能與足量銀氨溶液反應生成2

mol

銀,D正確。2.下列有關乙醛的銀鏡反應和乙醛與新制的Cu(OH)2反應實驗的說法正確的是(

)A.實驗前,試管應先用熱的燒堿溶液洗滌,然后用蒸餾水洗滌B.向2%的稀氨水中滴入2%的AgNO3溶液,配得銀氨溶液C.將乙醛滴入銀氨溶液中,用酒精燈直接加熱煮沸制銀鏡D.2mL1mol·L-1CuSO4溶液和4mL0.5mol·L-1NaOH溶液混合后加入0.5mL40%的乙醛溶液,加熱,產生磚紅色沉淀A解析做銀鏡反應實驗時試管要潔凈,實驗前用熱的燒堿溶液洗滌是為了將試管內壁上的油污洗凈,A正確;配制銀氨溶液時,應向AgNO3溶液中滴加稀氨水至最初產生的沉淀恰好溶解,滴加順序不能顛倒,B錯誤;制取光亮的銀鏡必須用水浴加熱,C錯誤;根據題給CuSO4溶液和NaOH溶液的量知,CuSO4過量,而乙醛與新制的Cu(OH)2的反應要在堿性條件下進行,故不能產生磚紅色沉淀,D錯誤。3.乙醛可發生如下轉化,下列說法不正確的是(

)A.乙醛分子中最多5個原子共面B.X與NaOH的乙醇溶液共熱可生成HOCH2CHOC.乙醛→Y的反應類型為氧化反應D.Z的結構簡式為CH3CH(OH)CH2CHOB解析乙醛分子中含有碳氧雙鍵,與碳氧雙鍵直接相連的原子共平面,則乙醛分子中最多5個原子共平面,A正確;X為BrCH2CHO,X與NaOH的水溶液共熱發生取代反應生成HOCH2CHO,B錯誤;乙醛→Y為乙醛氧化為乙酸,反應類型為氧化反應,C正確;Z由兩分子乙醛發生加成反應得到,故Z的結構簡式為CH3CH(OH)CH2CHO,D正確。

4.某醛3g和新制氫氧化銅反應,結果析出28.8g磚紅色沉淀,則該醛為(

)

A二、醛類和酮對點訓練(一)知識梳理1.醛類無氣易福爾馬林苦杏仁(2)醛類的化學性質醛類的化學性質與乙醛類似,一般情況下,能被還原成____,被氧化成______,可以發生_________,能與氰化氫______。

醇羧酸銀鏡反應加成2.酮

羰基與_________相連的化合物叫做酮,其結構可表示為___________,飽和一元酮的通式為CnH2nO(n≥3)。

(1)丙酮丙酮是最簡單的酮,結構簡式:___________。

①物理性質常溫下,丙酮是無色透明的液體,沸點:56.2℃,易______,能與水、乙醇等互溶。

兩個烴基揮發銀氨溶液、新制的Cu(OH)22-丙醇(2)酮的應用酮是重要的有機溶劑和化工原料,丙酮可用作化學纖維、鋼瓶儲存乙炔等的溶劑,還用于生產有機玻璃、農藥和涂料等。

(二)問題探究問題1丙酮和丙醛屬于同分異構體嗎?可采用哪些方法鑒別二者?提示分子式都是C3H6O,屬于同分異構體。可以用銀氨溶液或新制Cu(OH)2鑒別二者,也可以用核磁共振氫譜和紅外光譜法鑒別。問題2寫出由丙醛制取1-丙醇和丙酸的化學方程式。問題3苯甲醛在空氣中久置,在容器內壁會出現晶體,這是為什么? 【探究歸納】

醛和酮的區別與聯系A.加成反應

B.取代反應C.還原反應

D.消去反應解析

環戊酮與H2反應既是加成反應又是還原反應,環戊基可以發生類似烷烴的取代反應;環戊酮分子中無—OH、—X,故不能發生消去反應。

D6.(2024·江西鉛山縣第一中學高二期中)酮基布洛芬片是用于治療各種關節腫痛、牙痛等的非處方藥。可由物質A經一系列反應制得,下列說法錯誤的是(

)A.物質A與苯甲酸互為同系物B.1mol酮基布洛芬最多可與7molH2發生加成反應C.物質A中所有碳原子一定共平面D.可用酸性高錳酸鉀溶液來鑒別物質A和酮基布洛芬D解析物質A與苯甲酸具有相同種類、相同數目的官能團,且都只含有1個苯環,結構相似,分子式差一個CH2原子團,二者互為同系物,A正確;酮基布洛芬分子中,苯基、羰基都能與H2發生加成反應,羧基不能與H2發生反應,則1

mol酮基布洛芬最多可與7

mol

H2發生加成反應,B正確;依據苯的分子結構,物質A分子中8個C原子一定在同一平面內,即所有碳原子一定共平面,C正確;物質A和酮基布洛芬分子中,連接苯環的一個基團的碳原子上都連有1個H原子,都可被酸性高錳酸鉀溶液氧化,從而使酸性高錳酸鉀溶液褪色,所以不能用酸性高錳酸鉀溶液來鑒別物質A和酮基布洛芬,D錯誤。課后鞏固訓練A級

合格過關練選擇題只有1個選項符合題意(一)醛的性質1.下列反應中,有機物被還原的是(

)A.乙醛制乙醇 B.乙醛制乙酸C.乙醛發生銀鏡反應 D.乙醛與新制氫氧化銅懸濁液反應解析

乙醛制乙醇是乙醛分子加氫,屬于還原反應;乙醛制乙酸、發生銀鏡反應、與新制Cu(OH)2懸濁液反應均是乙醛分子加氧,屬于氧化反應。

A2.已知檸檬醛的結構簡式為下列有關該物質的說法不正確的是(

)A.能使酸性KMnO4溶液褪色B.能發生銀鏡反應C.與乙醛互為同系物D.1mol檸檬醛與足量H2加成后得到分子式為C10H22O的醇C解析由結構簡式可知,檸檬醛分子中含有的碳碳雙鍵和醛基能與酸性高錳酸鉀溶液反應使溶液褪色,A正確;檸檬醛分子中含有的醛基能與銀氨溶液發生銀鏡反應,B正確;同系物必須是含有相同數目、相同官能團的同類物質,檸檬醛和乙醛的官能團不完全相同,不是同類物質,不互為同系物,C錯誤;檸檬醛分子中含有的碳碳雙鍵和醛基一定條件下能與氫氣發生加成反應生成分子式為C10H22O的飽和一元醇,D正確。3.(2024·江蘇宿遷高二期中)β-苯基丙烯醛(結構簡式如丁所示)可用于水果保鮮或制作食用香料,合成路線如圖所示。下列說法正確的是(

)A.反應①為加成反應,反應②為消去反應B.甲與乙互為同系物C.1mol丁可被1mol新制Cu(OH)2完全氧化D.1mol丙與足量金屬鈉反應放出2gH2A解析甲和乙發生加成反應生成丙,丙中醇羥基發生消去反應生成丁,所以反應①為加成反應,反應②為消去反應,A正確;甲中含有苯環,乙中不含苯環,甲、乙結構不相似,二者不互為同系物,B錯誤;醛基和氫氧化銅懸濁液反應的比例關系為—CHO~2Cu(OH)2,丁中含有1個醛基,所以1

mol丁可被2

mol

新制Cu(OH)2完全氧化,故C錯誤;醇羥基和Na反應生成氫氣,且醇羥基和氫氣的比例關系為2∶1,則1

mol丙與足量Na反應生成0.5

mol氫氣,生成氫氣的質量=0.5

mol×2

g/mol=1

g,D錯誤。4.(2024·北京一零一中學高二期中)中國科學院上海有機化學研究所人工合成了青蒿素,其部分合成路線如圖所示:下列說法不正確的是(

)A.香茅醛的分子式為C10H18OB.“乙→丙”發生了還原反應C.有機物甲中存在分子內氫鍵D.可用銀氨溶液鑒別香茅醛和丙B解析由結構簡式可知,香茅醛的分子式為C10H18O,A正確;乙→丙發生的反應為乙分子中含有的羥基與三氧化鉻發生氧化反應生成丙,B錯誤;有機物甲分子中含有的羥基能形成分子內氫鍵,C正確;香茅醛分子含有的醛基能與銀氨溶液發生銀鏡反應,而丙分子中不含有醛基,不能與銀氨溶液發生銀鏡反應,則可用銀氨溶液鑒別香茅醛和丙,D正確。(二)醛的性質實驗5.某興趣小組設計實驗驗證乙醛與新制氫氧化銅的反應,裝置如圖所示。回答下列問題:(1)儀器a的名稱是_____________;儀器b的進水口為__________(填“上口”或“下口”)。

(2)反應需控制溫度為65℃,適宜采用的加熱方式為__________;儀器c中發生反應的化學方程式為__________________________________________________________。恒壓滴液漏斗下口水浴加熱(3)興趣小組某同學用甲醛代替乙醛與新制氫氧化銅反應,一段時間后,發現有大量氣體生成,懸濁液的藍色褪去,儀器c的底部有紅色沉淀生成,通過查閱資料知,甲醛與新制氫氧化銅反應的產物受多種條件的影響。該同學對生成的氣體提出了猜想:猜想Ⅰ:生成的氣體中含CO猜想Ⅱ:生成的氣體中含H2猜想Ⅲ:生成的氣體中含CO2利用下列裝置驗證猜想(已知CO與銀氨溶液能發生反應生成黑色固體):①裝置的連接順序是生成的氣體→D→C→B→E→________→________。

②試劑X是____________(填名稱),其作用是___________________________________________________________________。

③若猜想Ⅰ成立,猜想Ⅱ、猜想Ⅲ均不成立,則實驗中A、C、D裝置的現象為___________________________________________________________________。

④實驗發現,A中試劑顏色變藍,C、D中均無明顯現象,E中固體變為紅色,則正確的猜想是________________。

AB無水硫酸銅驗證氣體與CuO反應后有沒有H2O生成,從而驗證猜想Ⅱ是否成立A中試劑不變色,C中有黑色渾濁出現,D中無明顯現象猜想Ⅱ解析(3)①根據分析中各裝置對物質的檢驗,可知連接順序為生成的氣體→D→C→B→E→A→B;②試劑X用于檢驗氫氣與氧化銅反應生成的水,所以試劑X為無水硫酸銅;④實驗發現,A中試劑顏色變藍,C、D中均無明顯現象,E中固體變為紅色,說明無二氧化碳和一氧化碳,生成氣體為氫氣,則正確的猜想為Ⅱ。

(三)醛的有關計算6.1mol某醛和足量的銀氨溶液反應,析出432gAg,則該醛不可能為(

)A.HCHO B.CH3CHO C.OHC—CHO

D.OHCCH2CHOB7.某一元醛發生銀鏡反應,可得21.6gAg,等量的該醛完全燃燒時,可生成5.4gH2O和17.6gCO2,則該醛可能是(

)A.乙醛(CH3CHO) B.丙烯醛(CH2==CH—CHO)C.丙醛(CH3CH2CHO) D.丁烯醛(CH2==CHCH2CHO)解析

n(Ag)=21.6

g÷108

g/mol=0.2

mol,一元醛的通式表示為R—CHO,由于選項中沒有甲醛,則存在關系式:R—CHO~2Ag,故n(R—CHO)=0.1

mol,等量的該醛完全燃燒時,可生成5.4

g水和17.6

g

CO2,水的物質的量為5.4

g÷18

g/mol=0.3

mol,根據氫原子守恒,該醛分子中含有H原子數目為6;二氧化碳的物質的量是17.6

g÷44

g/mol=0.4

mol,根據碳原子守恒,該醛分子中含有C原子數目為4,綜上分析該醛是丁烯醛(CH2==CH—CH2—CHO)。

D(三)酮的性質8.下列關于常見的醛或酮的說法中,正確的是(

)A.常溫下甲醛和乙醛都是有刺激性氣味的無色液體B.丙酮是結構最簡單的酮,可以發生銀鏡反應,也可以加氫還原C.丙酮難溶于水,但丙酮是常用的有機溶劑D.苯甲醛可由苯甲醇氧化得到解析

常溫下甲醛為氣體,不是液體,A錯誤;含—CHO的物質能發生銀鏡反應,丙酮不含醛基,不能發生銀鏡反應,B錯誤;丙酮能與水互溶,是常用的有機溶劑,C錯誤;苯甲醛可由苯甲醇氧化得到,D正確。

D9.有機化合物HOCH2CH2CH3和CH3CH(OH)CH3在Cu催化下與O2反應,下列說法錯誤的是(

)A.有機產物的官能團不同 B.反應類型均為氧化反應C.有機產物互為同分異構體 D.不能用銀氨溶液鑒別兩者的有機產物解析

HOCH2CH2CH3與O2反應得到CH3CH2CHO(丙醛),CH3CH(OH)CH3與O2反應得到CH3COCH3(2-丙酮)。二者與O2反應后,丙醛中官能團是醛基,2-丙酮的官能團是羰基,A正確;二者與O2的反應都屬于醇的催化氧化反應,B正確;二者反應后各自的產物丙醛和2-丙酮的分子式相同,但結構不同,屬于同分異構體,C正確;丙醇催化氧化得到丙醛,2-丙醇催化氧化得到2-丙酮,官能團不一樣,可用銀氨溶液來鑒別產物,D錯誤。

D10.黃酮是一種很強的抗氧劑,可以改善血液循環,可以降低膽固醇,其結構簡式如圖所示,下列說法正確的是(

)A.其分子式為C16H10O2 B.能與FeCl3溶液發生顯色反應C.可以與氫氣反應生成羥基D.在一定條件下可發生加成、取代、消去反應解析

其分子式為C15H10O2,A錯誤;該有機物沒有酚羥基不能與FeCl3溶液發生顯色反應,B錯誤;酮羰基可以與氫氣發生加成反應生成羥基,C正確;該有機物分子有碳碳雙鍵、酮羰基、醚鍵和苯環結構,在一定條件下可發生加成反應和取代反應,但不能發生消去反應,D錯誤。

CB級

素養培優練選擇題有1個或2個選項符合題意11.向乙醛溶液中加入含Br2的物質的量為1mol的溴水,觀察到溴水褪色。對產生該現象的原因有如下3種猜想:①溴水與乙醛發生取代反應;②由于乙醛具有還原性,溴水將乙醛氧化為乙酸;③由于乙醛分子中有不飽和鍵,溴水與乙醛發生加成反應。為探究哪一種猜想正確,某研究性學習小組設計了如下2種實驗方案。方案1:檢驗褪色后溶液的酸堿性。方案2:測定反應后溶液中的n(Br-)。

下列說法正確的是(

)A.若檢驗褪色后的溶液顯酸性,說明溴水將乙醛氧化成乙酸B.若測得反應后n(Br-)為0mol,說明溴水與乙醛發生加成反應C.若測得反應后n(Br-)為2mol,說明溴水與乙醛發生取代反應D.若溴水能將乙醛氧化為乙酸,反應的離子方程式為CH3CHO+Br2+H2O===CH3COO-+2Br-+3H+B解析若Br2與乙醛發生取代反應生成HBr,若發生氧化反應,存在反應:CH3CHO+Br2+H2O===CH3COOH+2H++2Br-,無論取代