第1课时醛和酮目标与素养:1.了解常见的醛、酮(存在、结构、物理性质)。
(宏观辨识)2.掌握醛、酮的化学性质和二者的异同。
(微观探析)一、常见的醛、酮1.醛、酮(1)结构特点(2)通式饱和一元脂肪醛的分子通式为C n H2n O(n≥1);饱和一元脂肪酮的分子通式为C n H2n O(n≥3)。
分子中碳原子数相同的饱和一元脂肪醛、酮互为同分异构体。
微点拨:书写醛的结构简式时,醛基中C、H、O三原子的排列顺序一定是CHO。
2.醛、酮的命名:醛、酮的命名和醇的命名相似。
请写出下面的两种物质的名称:3.常见的醛和酮名称结构简式状态气味水溶性用途甲醛HCHO 气体刺激性易溶制酚醛树脂、脲醛树脂乙醛CH3CHO 液体刺激性易溶—苯甲醛液体杏仁味—染料、香料的重要中间体丙酮液体特殊气味易溶有机溶剂、有机合成原料二、醛和酮的化学性质1.羰基的加成反应(1)加成原理(2)加成反应①加成试剂有HCN、NH3、醇等。
②典型加成反应:乙醛与HCN:2.氧化反应 (1)催化氧化乙醛催化氧化的方程式:2CH 3CHO +O 2――→催化剂2CH 3COOH 。
(2)被弱氧化剂氧化 ①银镜反应:CH 3CHO +2[Ag(NH 3)2]OH ――→△CH 3COONH 4+2Ag↓+3NH 3+H 2O 。
②与新制氢氧化铜悬浊液的反应:CH 3CHO +2Cu(OH)2――→△CH 3COOH +Cu 2O↓+2H 2O 。
微点拨:银镜反应口诀:银镜反应很简单,生成醋酸铵,还有一水二银三个氨。
3.还原反应(1)还原产物:加H 2之后得到,产物属于醇类。
(2)与氢气加成的通式1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)含有羰基的化合物属于酮。
( ) (2)的名称为2甲基1丁醛。
( )(3)醛、酮都可以发生还原反应。
( ) (4)醛和酮都可以发生银镜反应。
( )(5)碳原子数相同的饱和一元醛和饱和一元酮完全燃烧,生成的二氧化碳和水的物质的量相等。
( )[提示] (1)× (2)× (3)√ (4)× (5)√ 2.下列说法正确的是( ) A .甲醛是甲基跟醛基相连而构成的醛 B .醛的官能团是—COH C .甲醛和丙酮互为同系物D .饱和一元脂肪醛的分子组成符合通式C n H 2n O(n ≥1)D [甲醛的结构式为,是氢原子与醛基相连而成的,醛的官能团为“—CHO”并非“—COH”,故A 、B 两项错误;甲醛和丙酮属于不同类别的物质,故甲醛与丙酮不是同系物,C 项错误;饱和一元脂肪醛的分子通式均为C n H 2n O(n ≥1),D 项正确。
]3.下列反应中,属于氧化反应的是( ) ①CH 2===CH 2+H 2――→催化剂CH 3CH 3 ②2CH 3CHO +O 2――→催化剂△2CH 3COOH③CH 3CH 2CHO +2Cu(OH)2――→△CH 3CH 2COOH +Cu 2O↓+2H 2O ④CH 3COCH 3+H 2――→催化剂△CH 3CH(OH)CH 3A .②B .②④C .②③D .②③④[答案] C饱和一元醛、酮的通式都是C n H 2n O ,即含有相同数目碳原子的饱和一元醛与饱和一元酮互为同分异构体。
如丙醛(CH 3CH 2CHO)和丙酮(CH 3COCH 3)。
2.官能团位置异构因为醛基一定在1号碳位上,所以醛不存在此类异构。
但酮羰基的位置不同可造成异构,如2戊酮与3戊酮互为同分异构体。
3.碳链异构醛类的同分异构体可以从碳链异构去考虑,将醛的分子式写成R—CHO,找出R—的碳链异构体数目即为该分子醛类异构体的数目。
酮类的同分异构体可以先从碳链异构去考虑,然后考虑位置异构。
【典例1】相同碳原子数的醛和酮(碳原子数大于3),因官能团类型不同,互为同分异构体,同时还存在官能团位置异构及碳链异构等同分异构现象。
试写出分子式为C5H10O的有机物的同分异构体(只写属于醛类或酮类的)。
(1)属于醛类的:①______________________;②______________________;③______________________;④______________________。
(2)属于酮类的:①____________________;②____________________;③ ____________________。
(3)结合醇的系统命名知识对上述醛、酮进行命名。
醛:__________________________________________。
酮:__________ ________________________________。
[解析](1)C5H10O可写成C4H9—CHO,找出C4H9—的碳链异构体数目,即为C5H10O分子醛类异构体的数目,因C4H9—的碳链异构体数目有四种,故C5H10O分子醛类异构体的数目就有四种。
(2)C5H10O从形式上去掉一个酮羰基后还剩余4个碳原子,碳链有以下两种结构:C—C—C—C、;然后将酮羰基放在合适的位置,一共有如下6个位置可以安放:;但由于①和③;④、⑤和⑥是相同的,所以共有3种同分异构体。
[答案](1)①CH3CH2CH2CH2CHO(3)①戊醛、②3甲基丁醛、③2甲基丁醛、④2,2二甲基丙醛①2戊酮、②3甲基2丁酮、③3戊酮符合分子式为C5H10O的异构体只有上述7种吗?为什么?[答案]不是。
因为饱和一元醛、酮与烯醇之间也可能存在同分异构现象,如CH2===CH—CH2—CH2—CH2OH 也是C5H10O的异构体。
某饱和一元脂肪醛中所含碳元素质量是所含氧元素质量的3倍,此醛可能的结构式有( )A.2种B.3种C.4种D.5种A[饱和一元脂肪醛的分子组成通式是C n H2n O,由“所含碳元素质量是所含氧元素质量的3倍”可得n=16×3÷12=4,所以此醛的分子式为C4H8O。
分子式为C4H8O的醛即C3H7—CHO,因为丙基有两种(正丙基和异丙基),所以该醛的结构有2种。
]科学探究:银镜反应与新制Cu(OH)2悬浊液反应的实验注意事项1.银镜反应的注意事项(1)试管内壁必须洁净。
(2)必须用水浴加热,不能用酒精灯直接加热。
(3)加热时不能振荡或摇动试管。
(4)配制银氨溶液时,氨水加到沉淀恰好消失。
(5)实验后,银镜用稀硝酸浸泡,再用水洗。
2.与新制氢氧化铜悬浊液反应的注意事项(1)新配制的Cu(OH)2悬浊液,配制时NaOH过量。
(2)该反应必须在碱性条件下进行。
(3)加热时须将混合溶液加热至沸腾。
(4)加热煮沸时间不能过长,否则会出现黑色沉淀。
【典例2】某醛的结构简式为(CH3)2C===CHCH2CH2CHO。
(1)检验分子中含有醛基的方法是________反应,化学方程式为______________________________________________________。
(2)检验分子中含有碳碳双键的方法是________,反应化学方程式为____________________________________________________。
(3)实验操作中,应先检验哪一个官能团?________。
[解析] (1)加入银氨溶液后,水浴加热有银镜生成,可证明有醛基。
(CH 3)2C===CHCH 2CH 2CHO 发生银镜反应后生成(CH 3)2C===CHCH 2CH 2COONH 4。
(2)在加银氨溶液氧化—CHO 后,调pH 至酸性再加入溴水,看是否退色。
(CH 3)2C===CHCH 2CH 2COOH +Br 2―→。
(3)由于Br 2也能氧化(—CHO),所以应先用银氨溶液检验醛基(—CHO),又因为氧化后溶液为碱性,所以应先调节pH 至酸性后再加溴水检验碳碳双键。
[答案] (1)银镜(CH 3)2C===CHCH 2CH 2CHO +2[Ag(NH 3)2]OH ――→△(CH 3)2C===CHCH 2CH 2COONH 4+2Ag↓+3NH 3+H 2O (2)将银镜反应后的溶液调至酸性,加溴水,观察是否退色 (CH 3)2C===CHCH 2CH 2COOH +Br 2―→(3)醛基(1)检验醛基的存在还可以使用的方法是________________。
(2)检验上述分子醛基和碳碳双键的方法中对应的反应类型为________、________。
[答案] (1)与新制Cu(OH)2悬浊液反应 (2)氧化反应 加成反应(1)醛基具有较强的还原性,分子中含有醛基的物质可以被氧化剂氧化,可以使溴水和酸性KMnO4溶液退色。
(2)银镜反应,与新制Cu(OH)2悬浊液的反应环境均是碱性。
某学生做乙醛的还原性实验时,取1 mol·L-1CuSO4溶液和0.5 mol·L-1NaOH溶液各1 mL,在一支洁净的试管内混合后,向其中又加入0.5 mL 40%的乙醛溶液,加热,结果无砖红色沉淀出现。
导致该实验失败的原因可能是( )A.加入NaOH溶液的量太少B.加入乙醛溶液的量太少C.加入CuSO4溶液的量太少D.加入乙醛溶液的量太多A[乙醛和新制氢氧化铜悬浊液的反应需要在碱性环境下加热进行,取1 mL 1 mol·L-1 CuSO4溶液,与NaOH溶液恰好反应生成氢氧化铜时,需要0.5 mol·L-1 NaOH溶液的体积为1×1×2mL=4 mL,说明实验中CuSO4过量,NaOH的量不足,不满足碱性条件,故加热无砖红0.5色沉淀出现,A项符合题意。
]1.在催化剂存在下,1丙醇被氧化成有机物X,则与X互为同分异构体的化合物是( ) A.CH3CHOHCH3B.CH3OCH3C.C2H5CHO D.CH3COCH3D[1丙醇被氧化后生成的应是丙醛CH3CH2CHO,此题实际上是判断丙醛的同分异构体,故应为D。
]2.是某有机物和氢气加成的产物,该有机物可能是( )A[A项中可通过—CHO加氢还原;B项中丙醛的同分异构体有三个碳原子,不合题意;C项加氢得到;D项加氢还原产物为,故选A。
] 3.下列有关银镜反应的说法中,正确的是( )A.配制银氨溶液时氨水必须过量B.1 mol 甲醛发生银镜反应时最多生成2 mol AgC.银镜反应通常采用水浴加热D.银镜反应的试管一般采用浓硝酸洗涤C[配制银氨溶液时,需向2%的AgNO3溶液中滴加2%的氨水,直至最初产生的沉淀恰好消失为止,要防止氨水过量。