第十一讲 第三章第二节 醛.docx
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第十一讲第三章第二节醛
高二化学第十一讲第三章第二节醛
【学习目标】对比羟基和醛基、乙醇和乙醛的结构和性质的差别;使学生掌握乙醛的结构式,主要性质和用途,使学生掌握醛基和醛类的概念;掌握醇和醛之间官能团之间转换的基本规律。
【学习重点和难点】乙醛的结构特点和主要化学性质;乙醛与银氨溶液、新制氢氧化铜的化学方程式的正确书写;
一、教学温故:
一、乙醇的结构
(1)乙醇是极性分子,溶于极性溶剂,与水以比例混溶.
(2)化合物,大部分有机物都能溶于乙醇,乙醇是常见的有机溶剂.
(3)极性键①②③④在一定条件下都易断裂,碳碳键只有在燃烧或爆炸时才断裂.
(4)羟基与氢氧根的区别
二、乙醇的化学性质
三、甲醇、乙二醇和丙三醇
四、苯酚分子结构与性质
羟基与苯环直接相连
物理性质:
无色晶体(因被部分氧化而呈粉红色)、有特殊气味、
常温下在水中溶解度小,高于650C时与水混溶。
但易溶于有机溶剂。
化学性质:
苯酚的官能团是羟基—OH,与苯环直接相连
1、弱酸性——比H2CO3弱:
C6H5OH
C6H5O—+H+
2、取代反应
3、显色反应——苯酚溶液遇FeCl3显紫色
二、新知导航:
一、醛的物理性质
1.醛的定义:
醛是由与相连而构成的化合物。
简写为。
最简单的醛是。
饱和一元醛的结构简式为:
(n≧1)
2.甲醛和乙醛的结构特点:
甲醛的分子式为,结构式为。
乙醛的分子式为,结构式为。
3.甲醛和乙醛的物理性质:
甲醛是一种色,有气味的气体,易溶于水。
其水溶液又称,具有杀菌防腐性能。
乙醛是色,有气味的液体,密度比水小,沸点是20.80C,易挥发,能与水、乙醇等互溶。
二、醛的化学性质
从结构上乙醛可以看成是甲基与醛基(
)相连而构成的化合物。
由于醛基比较活泼,乙醛的化学性质主要由醛基决定。
1、乙醛的加成反应
乙醛分子中的碳氧双键能够发生反应。
例如,使乙醛蒸气和氢气的混合气体通过热的镍催化剂,乙醛与氢气发生加成反应:
;
2、乙醛的氧化反应
1)乙醛氧化成乙酸
在有机化学反应中,通常把有机物分子中加入或失去的反应叫氧化反应。
乙醛易被氧化,如在一定温度和催化剂存在的条件下,乙醛能被空气中的氧化成:
;工业上就是利用这个反应制取乙酸。
2)乙醛的燃烧:
在点燃的条件下,乙醛能在空气或氧气中燃烧。
乙醛完全燃烧的化学方程式为:
3)乙醛被弱氧化剂氧化
【实验1银镜反应】在洁净的试管里加入1mL2%的
溶液,然后一边摇动试管,一边逐滴滴入2%的稀氨水,至最初产生的沉淀恰好溶解为止(此时得到的溶液叫做银氨溶液)。
再滴入3滴乙醛,振荡后把试管放在热水中温热。
实验现象不久可以看到,。
实验结论化合态的银被,乙醛被。
说明:
①上述实验所涉及的主要化学反应为:
总反应式:
;
由于生成的银附着在试管壁上,形成银镜,所以这个反应又叫做银镜反应。
②银镜反应常用来检验醛基的存在,工业上可利用这一反应原理,把银均匀地镀在玻璃上制镜或保温瓶胆。
③配制银氨溶液是向
稀深液中逐滴加入稀氨水,直到最初生成沉演恰好溶解为止。
滴加溶液的顺序不能颠倒,否则最后得到的溶液不是银氨溶液。
银镜反应的实验条件是水浴加热,不能直接加热煮沸;制备银镜时,玻璃要光滑洁净→试管内壁必须洁净。
玻璃的洗涤一般要先用热的NaOH溶液洗,再用水洗净;银氨溶液不能久置,要随配随用;乙醛用量不能太多,一般加3滴;银镜可用稀硝酸浸泡洗涤除去。
结合乙醇的催化氧化反应和乙醛的还原反应可知,乙醇与乙醛之间能在不同条件下相互转化:
此外,另一种弱氧化剂即新制的
也能使乙醛氧化。
【实验2】在试管里加入10%的NaOH的溶液2mL,滴入2%的
溶液4~6滴,振荡后加入乙醛溶液0.5mL加热到沸腾,观察现象。
实验现象。
实验结论在加热的条件下,乙醛与新制氢氧化铜发生化学反应。
说明:
①乙醛与新制氢氧化铜的反应实验中,涉及的主要化学反就是
实验中的沉淀是氧化亚铜,由乙醛与氢氧化铜反应的化学方程式可知,乙醛被氢氧化铜氧化。
②实验中的
必须是新制的,制取氢氧化铜,是在NaOH的溶液中滴入少量
溶液,NaOH是必须要过量;反应液必须直接加热至沸腾。
③乙醛与新制氢氧化铜的反应,可用于在实验里的检验醛基的存在,在医疗上检测尿糖。
④乙醛能被银氨溶液、新制氢氧化铜这样的弱氧化剂氧化,由此可知乙醛的还原性是很强的,易被酸性高锰酸钾溶液、溴水等氧化剂氧化,高锰酸钾、溴水因被还原而使溶液褪色。
小结:
乙醛的反应中“官能团转化”的基本规律:
二、醛类
1.醛的概念
分子里由与相连而构成的化合物叫做醛。
2.醛的分类
3.醛的通式
由于有机物分子里每有一个醛基的存在,致使碳原子上少两个氢原子。
因此若烃
衍变x元醛,该醛的分子式为
,而饱和一元醛的通式为;
4.醛的命名
(甲醛,又叫蚁醛),
(乙醛),
(丙醛)
(苯甲醛),
(乙二醛)
5.醛的化学性质
由于醛分子里都含有,而是醛的官能团,它决这一着醛的一些特殊的性质,所以醛的主要化学性质与乙醛相似。
如
(1)醛被还原成醇
;
;
(2)醛的氧化反应
①催化氧化
;
;
②被银氨溶液氧化1R-CHO→2Ag;1HCHO→4Ag;
③被新制氢氧化铜氧化1R-CHO→2Cu(OH)2→Cu2O;1HCHO→4Cu(OH)2→2Cu2O
;
6.醛的主要用途
由于醛基很活泼,可以发生很多反应,因此醛在有机合成中占有重要的地位。
在工农业生产上和实验室中,醛被广泛用作原料和试剂;而有些醛本身就可作药物和香料。
3.知识延伸
1.醛的化学性质补充
1)凡是含有醛基的有机物均具有性、性,1mol的醛基(-OH)可与1mol的H2发生加成反应,与2mol的新制Cu(OH)2悬浊液或2mol的[Ag(NH3)2]+发生氧化反应。
2)醇(相对分子质量M)→-2H醛(相对分子质量M-2)→+O酸(相对分子质量M+14)
3)可在一定条件下与H2加成的有:
类、类、、类、酮类、偶氮基(-N=N-)、氮碳键(N
C-),但脂的碳氧双键不与氢加成。
2.使溴水褪色的有机物
1)跟、、二烯烃等不饱和烃发生加成反应而使溴水褪色;
2)具有还原性的含醛基的物质等发生反应而是溴水褪色;
3)跟苯酚等发生反应而使溴水褪色;
汽油、苯、四氯化碳等通过萃取作用使溴水进入非极性溶剂,使水层褪色,属于物理变化。
3.能使酸性KMnO4溶液褪色的有机物
1)分子中含有或的不饱和有机物,一般能使酸性KMnO4溶液褪色;
2)苯的同系物一般能使酸性KMnO4溶液褪色;
3)含有基、基的物质,一般也能被酸性KMnO4溶液氧化而使溶液褪色,如酚类、醛类、单糖、二糖等具有还原性的物质。
三、经典范例:
【例1】下列关于醛的说法中正确的是( )
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.饱和一元脂肪醛的分子式符合CnH2nO
D.甲醛、乙醛、丙醛均无同分异构体
解析:
甲醛是氢原子跟醛基相连构成的化合物;醛的官能团是—CHO,不能写成—COH;饱和一元脂肪醛的通式可以用CnH2nO表示;丙醛分子式为C3H6O,与丙酮(
)互为不同类别的同分异构体。
答案:
C
【例2】甲醛、乙醛、丙醛组成的混合物中,氢元素的质量分数为9%,则氧元素的质量分数是( )
A.16%B.37%C.48%D.无法计算
解析:
甲醛CH2O,乙醛C2H4O,丙醛C3H6O,无论以何种比例混合n(C)∶n(H)=1∶2,m(C)∶m(H)=6∶1,w(O)=1-9%-6×9%=37%。
答案:
B
【例3】下列有关有机物
的化学性质的叙述中错误的是( )
A.能被新制Cu(OH)2氧化B.能使酸性KMnO4溶液褪色
C.能发生加聚反应D.1mol该有机物只能和1molH2加成
解析:
有机物(
)分子中含有
、—CHO两种官能团。
含—CHO,可被新制的Cu(OH)2氧化,也能被酸性KMnO4溶液氧化,还能与H2发生加成反应;含
,可被酸性KMnO4溶液氧化,能加聚,也能与H2发生加成反应,则1mol该有机物最多可与2molH2加成。
答案:
D
四、课堂练习
1.已知丁基共有四种,不必试写,立即可断定分子式为C5H10O的醛应有()
A.3种B.4种C.5种D.6种
2.室内空气污染的主要来源之一是现代人的生活中使用的化工产品,如泡沫绝缘体材料制成的办公用具、木材胶黏剂、化纤地毯及书报、油漆等释放出的气体,其中最多的是()
A.甲醛B.乙醇C.甲烷D.二氧化碳
3.某学生做乙醛还原的实验,取1mol·L-1的硫酸铜溶液2mL和0.4mol·L-1的氢氧化钠溶液4mL,在一个试管内混合加入0.5mL40%的乙醛溶液加热至沸腾,但无红色沉淀,实验失败的原因是()
A.氢氧化钠量不够B.硫酸铜量不够C.乙醛溶液太少D.加热时间不够
4.下列物质可用于消毒杀菌的是()
①苯酚②硫磺③福尔马林④双氧水⑤次氯酸
A.①③⑤B.②④⑤C.①②④D.全部
5.下列反应中有机物被还原的是()
①
+3Fe+6HCl
+3FeCl3+2H2O
③2CH2==CH2+O2
2CH3CHO④CH3CH2Cl+H2O
CH3CH2OH+HCl
A.①②B.②③C.①③D.③④
6.某有机物分子式为C5H10O,它能发生银镜反应,若将它与H2加成,所得产物的结构简式可能是()
A.(CH3)3CCH2OH
D.CH3CH2C(CH3)2OH
7.做过银镜反应的试管,应选择下列哪种溶液进行洗涤()
A.盐酸B.乙醇C.氢氧化钠D.硝酸
8.下列说法正确的是()
A.甲醛是甲基跟醛基相连而构成的B.饱和一元醛的通式可简写为RCOH
C.在银镜反应中乙醛体现了氧化性D.饱和一元脂肪醛的分子组成符合通式CnH2nO
9.下列离子方程式中,不正确的是()
A.C6H5O-+CO2+H2O
C6H5OH+
B.C6H5OH+OH-
C6H5O-+H2O
C.CH3CHO+2[Ag(NH3)2]++2OH-
CH3COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O
D.CH3CHO+2[Ag(NH3)2]++2OH-
CH3COO-+
+2Ag↓+3NH3+H2O
10.某饱和一元醛中,碳元素的质量分数是氧元素质量分数的3倍,此醛可能的结构式有
()
A.2种B.3种C.4种D.5种
11.已知甲醛(HCHO)分子中的4个原子是共平面的。
下列分子中所有原子不可能同时存在于同一个平面上的是()
A.苯乙烯
B.苯甲酸
C.苯甲醛
D.苯乙酮
12.下列配制银氨溶液的操作,正确的是()
A.在洁净的试管中加入1—2mLAgNO3溶液,再加入过量浓氨水,振荡,混合均匀
B.在洁净的试管中加入1—2mL浓氨水,再加入AgNO3溶液至过量
C.在洁净的试管中加入1—2mL稀氨水,再逐滴加入2%AgNO3溶液至过量
D.在洁净的试管中加入2%AgNO3溶液1—2mL,逐滴加入2%稀氨水至沉淀恰好溶解为止
13.仅用一种试剂便可以将苯、苯酚、四氯化碳、乙醛等4种无色液体进行鉴别,这种试剂是()
A.银氨溶液B.新制的氢氧化铜C.溴水D.氢氧化钠溶液
14.某饱和一元醛发生银镜反应时,生成21.6g银,再将等质量的醛完全燃烧生成4.48LCO2(标准状况),则该醛为( )
A.乙醛B.丙醛C.丁醛D.己醛
15.已知烯烃在一定条件下被氧化时,碳碳双键断裂,如RCH===CHR′,可氧化成RCHO和R′CHO。
下列烯烃分别氧化时,产物中可能有乙醛的是( )
A.CH3CH===CH(CH2)3CH3B.CH2===CH(CH2)3CH3
C.CH3===CH—CH===CH2D.CH3CH2CH===CHCH2CH3
五、课外作业
1.在等压和80℃条件下,乙醛完全汽化为蒸气,将乙醛蒸气和乙炔按一定比例混合,取混合气体aL,欲使其完全燃烧,最少需同温同压下的O2体积为()
A.2aLB.2.5aLC.3aLD.3.5aL
2.烯烃在一定条件下发生氧化反应时,C==C双键发生断裂,RCH==CHR′可氧化成RCHO和R′CHO。
在该条件下,下列烯烃分别氧化后,产物中有乙醛的是()
A.CH3CH2CH==CH(CH2)2CH3B.CH2==CH(CH2)3CH3
C.CH3CH==CHCHCHCH3D.CH3CH2CH==CHCH2CH3
3.区别乙醛、苯、溴最好选用的是()
A.水B.烧碱溶液C.AgNO3溶液D.新制Cu(OH)2
4.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.能发生银镜反应表现出氧化性
D.在一定条件下能被空气氧化
5.
是某有机物加氢后的还原产物,那么原有机物可能是( )
A.乙醛的同分异构体B.丁醛的同分异构体
C.丙醛的同分异构体D.戊醛
6.某有机物化学式为C5H10O,它能发生银镜反应和加成反
应,若将它与H2加成,所得产物的结构简式可能是()
A.(CH3)3CCH2OHB.(CH3CH2)2CHOH
C.CH3(CH2)3CH2OHD.CH3CH2C(CH3)2OH
7.某醛的结构简式为(CH3)2C==CHCH2CH2CHO。
(1)检验分子中醛基的方法是___________反应,化学方程式为___________。
(2)检验分子中碳碳双键的方法是_________,化学反应方程式为______________________。
(3)实验操作中,哪一个官能团应先检验?
___________。
8.如下图所示,各步反应的最后产物D是一种饱和一元醇,其蒸气密度是相同状况下H2密度的23倍,试回答下列问题:
(1)写出结构简式:
A___________,D___________。
(2)指出反应类型:
⑥___________;⑧___________。
(3)写出反应方程式:
④____________________________________________;
⑥____________________________________________;
⑦____________________________________________;
⑧____________________________________________。
【能力提升】
1.(2013•浦东一模)把有机物
氧化为
,所用氧化剂最合理的是( )
A.O2B.酸性KMnO4C.银氨溶液D.溴水
D.乙烯和甲烷可用溴的四氯化碳溶液鉴别
2.(2013•奉贤区二模)1,5-戊二醛(简称GA),是一种重要的饱和直链二元醛.2%的GA溶液具有广谱、高效、无刺激性、无腐蚀等特点,对禽流感、猪流感等疾病有良好的防治作用.根据上述信息,判断下列说法正确的是( )
A.戊二醛分子式是C5H10O2,符合此分子式的二元醛有4种
B.戊二醛不能在加热条件下和新制的氢氧化铜悬浊液反应
C.戊二醛不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D.2%的GA溶液能破坏菌体蛋白质,杀死微生物,具有消毒杀菌作用
3.(2010•安徽模拟)乙醛和新制的Cu(OH)2反应的实验中,关键的操作是( )
A.Cu(OH)2要过量B.NaOH溶液要过量
C.CuSO4要过量D.使溶液pH值小于7
4.下列物质中能发生银镜反应的是( )
A.乙醇B.乙醛C.甲酸D.乙烷
5.(2013•连云港一模)下列有关物质的性质与应用不相对应的是( )
A.福尔马林能使蛋白质变性,可用于浸泡食物
B.臭氧的氧化性极强,可用于饮用水的消毒
C.氧化镁的熔点很高,可用于制造耐火材料
D.钠、钾合金常温下呈液态,可用于快中子反应堆的热交换剂
6.下列说法中正确的是( )
A.凡是能发生银镜反应的物质一定是醛
B.乙醛与新制Cu(OH)2反应,表现酸性
C.在加热和有催化剂的条件下,醇都能被空气中的O2所氧化,生成对应的醛
D.福尔马林是35%~40%的甲醛水溶液,可用于浸制生物标本
7.(2011•奉贤区一模)苯甲醛在医药、染料、香料等工业有广泛的应用.实验室通过如图所示的操作流程可制备苯甲醛:
试回答下列问题:
(1)此反应中氧化剂是,稀硫酸的作用是.
(2)操作I需经三步才能完成:
第一步为冷却结晶,第二步为,第三步为洗涤;其中冷却的目的是;第二步需用到的玻璃仪器为.
(3)操作II的名称为,该操作主要适用于.
(4)操作Ⅲ的原理是.
(5)实验过程中,可以循环使用的物质是.
(6)实验中发现,反应时间不同,苯甲醛的产率也不同(数据见表)
反应时间(h)
1
2
3
4
5
苯甲醛产率(%)
76.0
87.5
83.6
72.5
64.8
请结合苯甲醛的结构特点,分析当反应时间过长时,其产率下降的原因:
.
六、教学反思
教学效果
下次课设想