3.3.2 醛类 酮的结构与性质 (共30张PPT)高二化学(人教版2019选择性必修3)

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3.3.2 醛类 酮的结构与性质 (共30张PPT)高二化学(人教版2019选择性必修3)

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(共30张PPT)
走进奇妙的化学世界
选择性必修3
第三章 烃的衍生物
第三节 醛 酮
肉桂醛
苯甲醛
香草醛
柠檬醛
生活中醛的醛、酮
学习
目标
第2课时
醛类 酮的结构与性质
PART
01
PART
02
能根据官能团的特点和性质区别醛和酮,以丙酮为例认识酮的主要化学性质
能列举甲醛、苯甲醛和丙酮等代表物在生活中的应用,分析和探讨这些物质对人类健康和社会发展可能带来的双重影响
一、常见的醛和酮
醛分子:羰基碳原子分别与氢原子和烃基(或氢原子)相连。
官能团是醛基( 或 CHO )。
醛和酮都是分子中含有羰基的化合物。
C H
O
酮分子:与羰基碳原子相连的两个基团均为烃基,烃基可以
相同也可以不同。
官能团是酮羰基( )。
C R’
O
R
学习任务一:认识醛和酮
命名规则
(1)选取分子中连有醛基或酮羰基的最长碳链作为主链,按照
主链所含碳原子数称为“某醛”或“某酮” 。
(2)从醛基开始或距离酮羰基最近的一端给主链碳原子编号。
(3)在“某醛”或“某酮”之前加上取代基的位次号和名称。
二、醛、酮的命名
O
CH3—CH2—C—CH2—CH3
3-戊酮
CH3—CH—CH2—CHO
CH3
3-甲基丁醛
CnH2nO
饱和一元醛的通式
饱和一元酮的通式
CH3CH2CHO
CH3 CH3
C
O
分子中碳原子数相同的饱和一元醛和饱和一元酮互为同分异构体。
醛类:C4H9—CHO
酮类:CH3COC3H7
C2H5COC2H5
D
方法一:基元法
CnH2nO

官能团异构 (饱和一元醛、酮)
【例题1】分子式为C5H10O,且结构中含有 的有机物共有( )
A.4种 B.5种 C.6种 D.7种
三.醛和酮的同分异构体
—C—
O
【例题1】分子式为C5H10O,且结构中含有 的有机物共有( )
A.4种 B.5种 C.6种 D.7种
—C—
O
D
方法二:插入法













H—C—C—C—C
H
H—C—C—C
C
H
例2、分子式为C8H8O的芳香族化合物,符合下列要求的结构有哪些
-CH2-CHO
O
- C-CH3
醛类:
酮类:
烯醇(酚):
-OH
-CH=CH2
邻、间、对3种
-CH3
-CHO
邻、间、对3种
甲醛
HCHO
—CH=CH—CHO
肉桂醛
—CHO
最简单的芳香醛,
俗称苦杏仁油
肉桂醛是一种食用香料,广泛用于牙膏、洗涤剂、糖果和调味品中。
苯甲醛
最简单的醛
四、常见的醛
甲醛
又称蚁醛
无色、有强烈刺激性气味的气体
易溶于水
甲醛水溶液(又称福尔马林),具有杀菌、防腐性能,
可用于消毒和制作标本。
物理性质
用途
【思考】为什么甲醛含量超标会引起中毒?它在人体内发生什么变化?
对比反应前和反应后的结构特点,从断键和成键角度分析发生了什么反应?
H—C—H
O
δ-
δ+
δ-
δ+
—C—H
OH
NH
+
H—NH
H
加成反应
【思考】我们可以用什么方法消除空气中的甲醛?
吊兰
芦荟
活性炭
高锰酸钾球
空气净化器
通风透气
苯甲醛
苯甲醛是最简单的芳香醛,俗称苦杏仁油,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。
分子式:
C7H6O
结构简式:
—CHO
杏仁中含苯甲醛
思考与讨论:苯甲醛在空气中久置,在容器内壁会出现苯甲酸的结晶,这是为什么
—CHO
2 +O2 →2
—COOH
苯甲醛中醛基受到苯环的影响,导致C一H键极性增强,易被空气中的O2氧化为羧基。
实验室如何保存苯甲醛试剂?
密封,与氧化剂分开存放
肉桂醛
桂皮中含有的肉桂醛( )是一种
食用香料,广泛用于牙膏、洗涤剂、糖果和调味品中。
工业上可通过苯甲醛与乙醛反应进行制备:
-CH=CH-CHO
-CHO+CH3CHO
NaOH溶液

-CH=CH-CHO+H2O
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。
-C-H
=
O
+CH3CHO
NaOH溶液

-CH-CH2CHO
|
OH
-CH-CH2CHO
|
OH

-CH=CH-CHO+H2O
思考1:检验肉桂醛( )中醛基的方法为?
-CH=CH-CHO
加入银氨溶液后,水浴加热有银镜生成,可证明有醛基
或加入新制Cu(OH)2后,加热后有砖红色沉淀生成,可证明有醛基
-CH=CH-COONH4
+2Ag(NH3)2OH→
+2Ag↓+3NH3+H2O
-CH=CH-CHO

思考2:检验肉桂醛( )中碳碳双键的方法为?
-CH=CH-CHO
在加银氨溶液氧化-CHO后,调pH至酸性再加入溴水,溴水褪色,可证明有碳碳双键。
-CH=CH-COOH
+Br2→
-CHBrCHBr-COOH
思考3:实验操作中,哪一个官能团应先检验?
醛基
丙酮的物理性质:无色透明液体,沸点56.2℃,易挥发,能与水、乙醇等互溶
酮是重要的有机溶剂和化工原料。例如,丙酮可用作化学纤维、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。
五、常见的酮
学习任务二:认识醛、酮的化学性质
2.综上分析,醛类物质可能发生哪些反应类型,生成何种产物?
3.思考酮的化学性质与醛的化学性质有哪些相同点和不同点。
1.请分析结构特点,
①分析含有何种官能团,是否含有不饱和键?
②找出极性键的位置,根据基团的相互影响,思考哪些极性键容易断裂?
(H)

+
+
R
C
O
(R’)
H
δ
δ
-
A—B
δ+
δ-
O
A
C
B
(R )H
R
,
双键变单键,异性相吸
任务:
1.写出乙醛分别与HCN、NH3、CH3OH加成的产物.
2、写出乙醛、丙酮分别与H2反应的方程式,然后回答下列问题
①从氧化还原的角度分析,还属于那种反应类型?
②产物分别生成了哪种类型的醇?对应的醇催化氧化又得到什么产物?
1.羰基的加成反应
CH3—C—H+H—CN→CH3—CH—CN
O
OH
CH3—C—CH3+H—CN→CH3—CH—CN
O
OH
醛或酮与氢氰酸加成,反应产物的分子比原来的醛分子或酮分子多了一个碳原子。这类反应在有机合成中可以用来增长碳链。
醛的催化加氢反应
也是它的还原反应
CH3—C—CH3+H2 CH3—CH—CH3
O

OH
催化剂

对点练习:
不能由醛或酮加氢还原制得的醇是(  )
A.CH3CH2OH
B.CH3CH2CH(OH)CH3
C.(CH3)3CCH2OH
D.(CH3)3COH
D
通式:
醛和酮都能发生氧化反应。酮对一般的氧化剂比较稳定,只有很强的氧化剂才能将其氧化。—CHO具有较强还原性,易被氧化,产物通常为相应的羧酸。
(1)与 O2 的反应
(4)与银氨溶液的反应
(5)与新制Cu(OH)2悬浊液的反应
(2)与KMnO4(H+)的反应
(3)与溴水的反应
弱氧化剂
2.氧化反应
(1)与 O2 的反应
(2)与KMnO4(H+)的反应
(3)与溴水的反应
CH3CHO+Br2+H2O=2HBr+CH3COOH
褪色
褪色
5CH3CHO + 2KMnO4 + 3H2SO4 = 5CH3COOH + 2MnSO4 + 3H2O + K2SO4
5CH3CHO + 2MnO4- + 6H+ = 5CH3COOH + 2Mn2+ + 3H2O
注意:乙醛不能使
溴的四氯化碳溶液褪色
【归纳】使溴水、KMnO4(H+)溶液褪色的有机物及褪色原因的比较
碳碳双键 碳碳三键 苯的 同系物 醇 酚 醛 能否褪色 原因 能否褪色 原因 能否因反应褪色 原因 能否褪色 原因 能否褪色 原因 能否褪色 原因
溴水
KMnO4(H+)

×
加成
反应









×
氧化
反应
加成
反应
氧化
反应
氧化反应
取代
反应
氧化反应
氧化反应
氧化反应
氧化反应
官能团
试剂
— 用于制镜、保温瓶胆等
(4)与银氨溶液的反应 — 银镜反应
*银氨溶液的配制和使用:课本P77
AgNO3+NH3·H2O = AgOH↓+NH4NO3
AgOH+2NH3·H2O = [Ag(NH3)2] OH+2H2O
CH3CHO+2[Ag(NH3)2]OH CH3COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O
反应中的定量关系:
1mol —CHO → 2mol[Ag(NH3)2]OH → 2mol Ag
CH3CHO+2Cu(OH)2

CH3COOH+Cu2O↓+2H2O
(5)与新制Cu(OH)2悬浊液的反应
砖红色
反应中的定量关系:
1mol —CHO → 2mol Cu(OH)2 → 1mol Cu2O
CH3CHO+2Cu(OH)2+NaOH

CH3COONa+Cu2O↓+3H2O
CH3COOH+NaOH→CH3COONa+H2O
CuSO4+2NaOH→Cu(OH)2↓+Na2SO4
【例】分别写出丙醛与下列物质反应的化学方程式。
(1)与银氨溶液反应;
(2)与新制氢氧化铜悬浊液反应;
(1)CH3CH2CHO+2Ag(NH3)2OH CH3CH2COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O
水浴
(2)CH3CH2CHO+2Cu(OH)2+NaOH CH3CH2COONa+Cu2O↓+3H2O
CH3CH2OH
O
CH3—C—H
O
CH3—C—O—H
拓展:羟醛缩合反应
醛、酮α-C原子上的H原子(α-H)受到羰基的影响变得比较活泼
R-CH-CH2-CHO
+ H-CH2-CHO
OH
R-C-H
O
稀OH-
变式1:(1)写出乙醛与丙醛混合发生羟醛缩合反应的产物?
(2)下列物质是哪两种物质通过羟醛缩合合成?
CH3-C-CH2-CHO
CH3
OH
CH3-C-CH3
O
CH3CHO
羟醛缩合反应:至少一种醛含有α-H!可用来成倍增长碳链。
Δ
-H2O
R-CH=CHCHO
【课堂小结】
醛的化学性质
R C C H
H
H
O
d
-
d
+
加成反应
(与 H2 、HCN、氨及氨的衍生物、醇类等)
氧化反应
(酸性 KMnO4 溶液)
( O2,催化剂)
(银氨溶液)
(新制氢氧化铜悬浊液)
酮的化学性质
R C R’
O
d
+
d
-
加成反应
(与 H2 、HCN、氨及氨的衍生物、醇类等)
氧化反应
( 比较稳定,只有很强的氧化剂才能将其氧化)
【课堂小结】

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