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第三章 烃的衍生物
第3节 醛酮
第1课时 醛、酮的结构与性质
1.了解醛类的物理性质、用途、和一些常见的醛。
2.理解乙醛的氧化反应和还原反应的原理，掌握乙醛的化学性质。
3.了解银氨溶液的配制方法。
新课导入——生活中的醛类
桂皮含肉桂醛
杏仁含苯甲醛
CHO
含有香草醛的兰花
HCHO
油漆中含甲醛
羰基
醛基
自然界的许多植物中含有醛，其中有些具有特殊的香味，可作为植物香料使用。
饱和一元醛的通式为________________或__________________
结构特点
醛基与醛的关系
醛基不能写成—COH
醛类官能团的结构简式是________
概念
醛是由烃基(或氢原子)与_______相连而构成的化合物。
醛基
—CHO
CnH2nO(n≥1)
CnH2n＋1CHO
醛中一定含醛基，而含醛基的物质不一定是醛
H
C
O
O
H
甲酸
H
C
O
O
R
甲酸酯
甲酸盐
Ca(HCOO)2
一.醛的概念及结构特点
色、味
状态
沸点
密度
溶解性
无色、刺激性
液态
能与水、乙醇等互溶
20.8℃（易挥发）
0.7834.g/cm3 比水小
为什么能与水，乙醇互溶？
乙醛中的氧原子可与水(乙醇)形成氢键
乙醛、苯、CCl4均为无色液体，如何鉴别？
用水，不分层的是乙醛，分层且水在下层的是苯。
二.乙醛
乙醛的物理性质和结构
乙醇78.3℃
sp2
结构式
分子式
结构简式
C2H4O
CH3CHO
sp3
球棍模型
空间填充模型
乙醛的化学性质
结构分析
受C=O影响，C-H键极性较强，易断裂
羰基
羰基碳不饱和，C=O双键易断裂，可发生加成反应。
易加成被H2还原为醇（还原反应）
易被氧化成相应羧酸（氧化反应）
氧化性
还原性
（1）醛基的加成反应
催化剂
C
C
O
H
H
H
H
+ H—H
C
C
O
H
H
H
H
H
H
CH3CHO + H2
CH3CH2OH
催化剂
羰基可与H2、HCN、NH3及氨的衍生物、醇发生加成反应。
但羰基不能和HX、X2、H2O发生加成反应。
①催化加氢：
（还原反应）
有机物得氢或去氧, 发生还原反应；有机物得氧或去氢, 发生氧化反应
酯基(-COO-)和羧基 (-COOH) 中的C=O不能与H2发生加成反应
用金属氢化物LiAlH4或NaBH4，可以把羰基还原为醇羟基。
思考：
由于O原子电负性较大，碳氧双键中电子偏向O原子，使O原子带部分负电荷，C原子带部分正电荷。当极性分子与羰基发生加成反应时，极性分子中带正电荷的原子或原子团连接在O原子上，带负电荷的原子或原子团连接在C原子上。
→
+
C
O
A—B
δ+
δ－
δ+
δ－
C
OA
|
B
双键变单键，异性相吸
②与极性试剂(HCN、 NH3和NH3的衍生物、醇等)
发生亲核加成反应：
应用：醛与氢氰酸加成,在有机合成中可以用来增长碳链。
CH3─C─H
O
δ＋
δ
＋ H─CN→
δ
δ＋
CH3─CH─CN
OH
2 羟基丙腈
亲核加成的活性顺序为：
CH3─C─H
O
＋ H—NH2 →
δ＋
δ
δ
δ＋
CH3─CH─NH2
OH
CH3─C─H
O
＋ CH3—NH—H →
δ＋
δ
δ
δ＋
CH3─CH─NHCH3
OH
CH3─C─H
O
＋ CH3—O—H →
δ＋
δ
δ
δ＋
CH3─CH─OCH3
OH
1.练习：
得到的产物往往不稳定，常进一步脱水生成含有碳氮双键的化合物。
在干燥的HCl作用下，半缩醛可以和另一分子醇脱水，烷氧基取代羟基生成缩醛。
在实际应用中，常用乙二醇和醛或酮作用生成环状缩醛或缩酮以保护羰基。
在稀酸中会水解，得到原来的醛或酮。
如何完成下列合成反应？
2.练习：
醛/酮＋（格氏试剂）RMgX
加成反应
Grignard试剂是很强的亲核试剂，反应的是不可逆的，加成产物经水解后生成醇。
3,3-二甲基-2-丁醇
3.练习：
2-苯基-2-丙醇
上式可合并写成：
CH3─C─H
O
＋ H—CH2—CHO →
δ＋
δ
δ
δ＋
CH3─CH─CH2—CHO
OH
稀NaOH溶液
CH3─CH=CH—CHO
加热
思考：CH3CHO中加入足量的HCHO，再加入的稀NaOH溶液，充分反应的产物是什么？
H2O
乙醛的羟醛缩合反应
受醛基的影响，邻C－H的活性增强，在碱性条件下，一个醛分子的邻C－H能对另一醛（或酮）分子的羰基进行加成。
（2）醛基的氧化反应
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
实验步骤
实验探究：乙醛与银氨溶液反应
A
B
C
实验现象
向A中滴加氨水，现象为先产生沉淀后变澄清，加入乙醛，水浴加热一段时间后，试管内壁出现一层光亮的银镜
实验探究：乙醛与银氨溶液反应
氨水不能过多或过少，防止生成易爆物质
①配制银氨溶液：
②水浴加热生成银镜：
AgNO3溶液
生成沉淀
继续滴加氨水
Ⅱ
沉淀恰好溶解
滴加氨水
Ⅰ
Ⅰ: AgNO3+NH3·H2O = AgOH↓+NH4NO3
Ⅱ: AgOH+2NH3·H2O =[Ag(NH3)2]OH+2H2O
(强电解质，完全电离)
不可振荡和摇动试管
CH3CHO + 2[Ag(NH3)2]OH CH3COONH4 + H2O + 2Ag↓+ 3NH3
△
思考：银镜反应结束后，试管上的银怎样除去？
用稀HNO3浸泡
实验探究：乙醛与银氨溶液反应
-CHO～2Ag~2[Ag(NH3)2]OH
检验醛基并测定醛基的个数
1水
2银
3氨
应用：制镜或热水瓶胆镀银
CH3CHO + 2[Ag(NH3)2]OH CH3COONH4 + H2O + 2Ag↓+ 3NH3
△
注意：银氨溶液随用随配，不可久置。
(久置的银氨溶液会生成易爆炸的叠氮化银(AgN3)，用稀硝酸处理。)
①与银氨溶液的反应（银镜反应）
（2）醛基的氧化反应
在试管里加入2 mL 10% 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
实验步骤
实验探究：乙醛与新制氢氧化铜的反应
A
B
C
A中溶液出现蓝色絮状沉淀，滴入乙醛，加热至沸腾后，C中溶液有砖红色沉淀产生
实验现象
A
C
A：CuSO4 + 2NaOH = Cu(OH)2↓ + Na2SO4
C: CH3CHO＋2Cu(OH)2 CH3COOH＋Cu2O↓＋2H2O
Cu(OH)2为氧化剂，防止被酸中和，NaOH须过量，产物应为羧酸钠！
实验分析
实验探究：乙醛与新制氢氧化铜的反应
②与新制的Cu(OH)2悬浊液反应
－CHO ~ Cu2O~2Cu(OH)2
检验醛基并测定醛基的个数
应用：医学上用此反应检验尿糖
CH3CHO＋2Cu(OH)2＋NaOH CH3COONa＋Cu2O↓＋3H2O
△
砖红色沉淀
注意：①Cu(OH)2悬浊液必须是新制备的！
②配制Cu(OH)2悬浊液时，NaOH要过量，使溶液呈碱性。
③煮沸时间不能过长，弱氧化剂Cu(OH)2会受热分解！
小结：醛基的检验方法
试剂 银氨溶液 新制的Cu(OH)2溶液
现象 产生_________ 产生_______沉淀
共同点 ①两个反应都必须在 性环境中进行 ②醛基与[Ag(NH3)2]OH或Cu(OH)2均以物质的量之比 反应
银镜
砖红色
碱
1:2
注意：能与银氨溶液发生银镜反应或新制Cu(OH)2反应的物质含有醛基，但不一定属于醛。如甲酸、甲酸某酯和葡萄糖等都含有醛基，能与银氨溶液或新制Cu(OH)2反应，但都不属于醛。
③可燃性
2CH3CHO＋5O2 4CO2＋4H2O
点燃
④催化氧化
乙醛在一定温度和催化剂作用下，能被氧气氧化为乙酸
2CH3
C
O
H
O2
催化剂
2CH3
C
O
OH
反应机理
C
O
H
[O]
C
O
OH
⑤乙醛能被强氧化剂氧化
注意：
乙醛不能使溴的四氯化碳溶液褪色！
酸性重铬酸钾(K2Cr2O7)
　 Cr3＋
(橙红色) (暗绿色)
醛
Mn2＋
酸性高锰酸钾(KMnO4)
(紫红色) (无色)
醛
溴水
Br2　 Br -
(橙色) (无色)
醛
CH3CHO＋Br2＋H2O→ CH3COOH ＋2HBr
测反应后溶液的pH
测反应前后溶液的导电性
5CH3CHO + 2KMnO4 + 3H2SO4 = 5CH3COOH + 2MnSO4 + 3H2O + K2SO4
乙醛的制备
(1)乙炔水化法
CH≡CH+H2O CH3CHO
(2)乙烯氧化法：
2CH2＝CH2+O2 2CH3CHO
(3)乙醇氧化法：
2CH3CH2OH+O2 2CH3CHO+2H2O
催化剂
催化剂
催化剂
请设计实验，检验以下有机物中含有碳碳双键。
因为-CHO也能使溴水和高锰酸钾酸性溶液褪色，所以为防止-CHO的干扰应该先用弱氧化剂将-CHO氧化再检验碳碳双键。
先加足量的银氨溶液(或新制的Cu(OH)2)使醛基氧化，然后再调节溶液呈酸性，再用酸性KMnO4溶液(或溴水)检验碳碳双键。
使酸性KMnO4溶液褪色的结构或官能团 结构条件 氧化产物
重要考点小结——所有能使酸性KMnO4溶液褪色的结构或官能团
碳碳双键 无 酮、羧酸或CO2
碳碳三键 无 羧酸或CO2
苯的同系物 与苯环相连的C上有H 苯甲酸
醇羟基 与羟基相连的C上有H 酮或羧酸
酚羟基 无 醌类
醛基 无 羧酸
重要考点小结——所有能与（浓）溴水反应的结构或官能团
与（浓）溴水反应的结构或官能团 反应类型 每1mol结构消耗Br2的物质的量
碳碳双键 加成反应 1mol
碳碳三键 加成反应 2mol
酚羟基(邻对位) 取代反应 邻、对位各1mol
醛基 氧化反应 1mol
三.醛类
醛的物理性质
醛的化学性质
醛类在分子结构中都含有醛基，所以化学性质与乙醛相似。能发生银镜反应，能与新制氢氧化铜反应，能与HCN加成。
结构简式为_________________
甲醛
HCHO
通常状况下是一种____色有强烈________气味的气体，易溶于水。它的水溶液又称__________，具有杀菌、防腐性能，可用于消毒和制作生物标本。
无
刺激性
福尔马林
又名蚁醛，是结构最简单的醛
通常情况下，醛类除甲醛是气体外，其他都是无色液体或固体
常见的醛
甲醛的分子式为CH2O，其分子可以看成含两个醛基
结构特点
H
C
O
H
醛基
醛基
甲醛
氧化反应的特殊性
H
C
O
H
[O]
H
C
O
OH
[O]
HO
C
O
OH
甲醛分子中相当于有2个—CHO，当与足量的银氨溶液或新制的Cu(OH)2作用时，可存在如下量的关系：
1 mol HCHO～ mol Ag
1 mol HCHO～ mol Cu(OH)2～2 mol Cu2O
4
4
H2CO3
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。
苯甲醛
醛的命名
与烷烃的命名相似，主要区别有：
①主链一定含一CHO
②一CHO中碳原子为1号位
一元醛命名时，可根据分子中碳原子的个数命名为“某醛”
01
多元醛命名时，在一元醛命名的基础上，在“醛”的前面写清醛基的个数
02
H
C
O
C
O
H
乙二醛
H
C
O
H
甲醛
CH2
C
O
H
CH3
丙醛
03
芳香醛命名时，习惯将脂肪醛部分作为母体，将苯环作为取代基
C
O
H
苯甲醛
04
系统命名法：选含有醛基的最长碳链为主链，编号从醛基一端开始，醛基碳原子为1号碳原子。命名时由于醛基一定在1号位，故醛基无需用阿拉伯数字标明位置
CH
C
O
H
CH3
CH3
2-甲基丙醛
三.酮类
丙酮是最简单的酮类化合物。无色透明的液体，沸点56.5 ℃，易挥发，易燃，具有微香气味，能与水、有机物混溶，是一种重要的有机溶剂和化工原料。
加成反应
O=
H3C—C—CH3 + H-H CH3CHOHCH3
Ni
△
C
R’
O
R
官能团：
—C—
O
丙酮不能被银氨溶液、新制氢氧化铜等弱氧化剂氧化，可催化加氢成醇。
笔记
＋ H ─ CN
催化剂
△
丙酮与氰化氢反应：
饱和一元醛和饱和饱和一元酮的通式：CnH2nO
3.写出C5H10O表示醛和酮的同分异构体
[思路]先考虑碳架异构，再考虑位置异构，最后官能团异构
4.判断下列哪些不能使酸性KMnO4溶液褪色？
乙烯、甲烷、苯、 乙酸、甲苯、乙醛、葡萄糖、SO2、H2S、苯酚、聚异戊二烯、裂化汽油
5.用一种试剂鉴别乙醇、乙醛、乙酸、甲酸四种无色液体。
新制的Cu(OH)2
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(　　)
×
√
×
×
√
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
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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