人教版 (2019)选择性必修3第三章 烃的衍生物第三节 醛酮学案
展开1.了解乙醛的组成、结构和性质。
2.了解醛基的检验方法。
3.了解醇、醛之间的转化关系。
4.了解丙酮的结构与性质。
图说考点
必备基础——自学·尝试
[新知预习]
一、醛的概述
二、乙醛的化学性质
1.氧化反应
(1)银镜反应——被弱氧化剂氧化
(2)与新制Cu(OH)2反应——被弱氧化剂氧化
(3)催化氧化
乙醛在有催化剂并加热的条件下,能被氧气氧化为乙酸,反应的化学方程式为2CH3CHO+O2____________。
(4)还原反应(加成反应)
乙醛蒸气和H2的混合气体通过热的镍催化剂,发生加成反应的化学方程式为
________________________________________________________________________。
三、酮
1.酮的概念和结构特点
2.丙酮
丙酮是最简单的酮类化合物,结构简式为_________________________________________。
3.丙酮的性质
丙酮不能被银氨溶液、新制的Cu(OH)2等弱氧化剂氧化,但能催化加氢生成____________。
[即学即练]
1.判断正误(对的在括号内打√,错的在括号内打×)。
(1)醛基的结构简式可以写成—CHO,也可以写成—COH。( )
(2)为加快银镜反应的反应速率,可用玻璃棒搅拌反应溶液。( )
(3)凡是能发生银镜反应的有机物都是醛。( )
(4)醛类既能被氧化为羧酸,又能被还原为醇。( )
(5)完全燃烧等物质的量的丙醛和丙酮,消耗O2的质量相等。( )
(6)1 ml HCHO与足量银氨溶液在加热的条件下充分反应,可析出2 ml Ag。( )
(7)乙醛不能使酸性高锰酸钾溶液褪色。( )
(8)检验醛基用的银氨溶液和氢氧化铜悬浊液都可以长期保存后使用。( )
2.下列关于醛的说法中正确的是( )
A.所有醛中都含醛基和烃基
B.所有醛都会使溴水和KMnO4酸性溶液褪色,并能发生银镜反应
C.一元醛的分子式符合CnH2nO的通式
D.通常情况下,醛均不是气体
3.下列物质不属于醛类的是( )
4.下列反应中属于有机物被还原的是( )
A.乙醛发生银镜反应
B.新制Cu(OH)2悬浊液与乙醛反应
C.乙醛加氢制乙醇
D.乙醛制乙酸
5.居室空气污染的主要来源之一是人们使用的装饰材料、胶合板、内墙涂料会释放出一种刺激性气味的气体,该气体是( )
A.甲烷 B.氨气
C.甲醛 D.二氧化硫
6.有A、B、C三种烃的衍生物,相互转化关系如下:
其中B可发生银镜反应,C跟石灰石反应产生能使石灰水变浑浊的气体,氧化剂均选用O2。
(1)A、B、C的结构简式依次是________、________、________。
(2)写出下列反应的化学方程式:
A―→B________________________________________________________________________;
B―→C________________________________________________________________________;
B―→A________________________________________________________________________。
(3)上述A、B、C三种物质还原性最强的是_________________________________________________。
核心素养——合作·分享
提升点一 醛基的特性及检验
例1. 下列关于银镜实验的操作过程图示正确的是( )
状元随笔 配制银氨溶液时应将氨水滴入AgNO3溶液中
[提升1] 某学生做乙醛的还原性实验时(如图),加热至沸腾,未观察到红色沉淀,分析其原因可能是 ( )
A.乙醛量不够 B.烧碱量不够
C.硫酸铜量不够 D.加热时间短
状元随笔 该反应环境应为碱性
关键能力
醛基的特性与检验
1.醛基的特性
醛基可被氧化剂氧化为羧基,也可被H2还原为醇羟基,因此既有还原性,也具有氧化性,可用图示表示如下:
(1)氧化反应
①燃烧:CnH2nO+O2nCO2+nH2O
②与氧气发生催化氧化:2R—CHO+O2催化剂△2R—COOH
③被其他氧化剂氧化
a.可以被酸性KMnO4溶液、酸性K2Cr2O7溶液氧化,前者紫色褪去,后者变为绿色。
b.也可以使溴水褪色,原因是被氧化。
c.被新制的银氨溶液氧化
d.被新制的Cu(OH)2悬浊液氧化
(2)还原反应——加成反应
2.醛基的检验
(1)能和银氨溶液发生银镜反应
实验中注意事项:
①试管内壁(玻璃)要光滑洁净;
②银氨溶液要现用现配;
③银氨溶液的制备、乙醛的用量及操作要符合实验说明中的规定;
④混合溶液的温度不能太高,受热要均匀,以水浴加热为宜;
⑤在加热过程中,试管不能振荡。
(2)与新制Cu(OH)2反应产生红色沉淀
实验中注意事项:
①Cu(OH)2要新制备的;
②制备Cu(OH)2是在NaOH溶液中滴加少量溶液,应保持碱过量;
③反应条件必须是加热煮沸。
状元随笔 能与银氨溶液发生银镜反应或与新制Cu(OH)2反应的物质含有醛基(—CHO),但不一定属于醛。如甲酸()、甲酸与醇反应生成的甲酸酯()以及葡萄糖[CH2OH(CHOH)4CHO]等都含有醛基(—CHO),都能与银氨溶液或新制Cu(OH)2悬浊液反应,但都不属于醛。
提升点二 有机反应中的氧化还原反应
例2. 茉莉醛具有浓郁的茉莉花香,其结构简式如图所示:,下列关于茉莉醛的叙述错误的是( )
A.在加热和催化作用下,能被氢气还原
B.能被高锰酸钾酸性溶液氧化
C.在一定条件下能与溴发生取代反应
D.不能与氢溴酸发生加成反应
[提升2] 丙烯醛的结构简式为CH2===CH—CHO。下列关于其性质的叙述中错误的是( )
A.能使溴水褪色,也能使高锰酸钾酸性溶液褪色
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.在一定条件下能被氧气氧化
关键能力
1.有机物发生氧化反应、还原反应的判断方法
2.常见的有机氧化反应和还原反应
(1)有机还原反应
(2)有机氧化反应
①有机物的燃烧。
②烯、炔、含有α-H的苯的同系物、醇、醛等使酸性溶液褪色。
③醇―→醛―→羧酸或醇―→酮。
④酚粉红色。
状元随笔 (1)具有还原性的基团主要有、—C≡C—、—OH(醇、酚等)、—CHO等。常见的氧化剂有O2、O3、KMnO4酸性溶液、溴水、银氨溶液、新制Cu(OH)2悬浊液等。
(2)同一个有机反应,从不同的角度来分析,它可能属于不同的反应类型,如烯烃、炔烃、醛等与H2的反应,既属于加成反应又属于还原反应。
(3)“ABC”这条连续氧化链是“醇―→醛―→羧酸(—CH2OH―→—CHO―→—COOH)”;
“CAB”这条氧化还原链是“醇醛―→羧酸(HOCH2—CHO―→—COOH)”的特性。
素养形成——自测·自评
1.下列物质中既能使溴水和KMnO4酸性溶液褪色,又能发生银镜反应的是( )
A.CH3—CH===CH2
B.CH2===CH—CH2OH
C.CH3CH2CH2OH
D.CH2===CH—CHO
2.一个学生做乙醛的还原性实验时,取1 ml·L-1 CuSO4溶液和0.5 ml·L-1 NaOH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,加热至沸腾,结果无红色沉淀出现。实验失败的原因可能是( )
A.未充分加热
B.加入乙醛太少
C.加入NaOH溶液的量不足
D.加入CuSO4溶液的量不足
3.抗疟疾药物青蒿素可由香茅醛为原料合成。下列有关香茅醛的叙述错误的是( )
A.分子式是C10H18O
B.至少有六个碳原子处于同一平面
C.能与新制Cu(OH)2悬浊液反应
D.能与H2或Br2发生加成反应
4.完全燃烧0.1 ml某饱和一元醛生成8.96 L(标准状况)二氧化碳。3.6 g该醛跟足量的银氨溶液反应,生成固体物质的质量为( )
A.10.8 g B.7.2 g
C.9.4 g D.11.6 g
5.我国科研人员使用催化剂CGa3实现了H2还原肉桂醛生成肉桂醇,反应机理的示意图如下:
下列说法错误的是( )
A.该催化剂实现了选择性还原肉桂醛中的醛基
B.还原反应过程只发生了极性键的断裂
C.肉桂醇分子中存在顺反异构现象
D.等量的苯丙醛,肉桂醇完全燃烧消耗O2的量相等
6.有机物甲的分子式为C3H7Br,在适宜的条件下能发生如下转化:
(1)若B能发生银镜反应,试回答下列问题。
确定有机物甲的结构简式:________________________________;
用化学方程式表示下列转化过程:
甲―→A:_______________________________________;
B与银氨溶液的反应:________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)若B不能发生银镜反应,试回答下列问题。
确定有机物甲的结构简式:________;
用化学方程式表示下列转化过程:
甲―→D:_______________________________________________;
A―→B:___________________________________________。
7.从樟科植物枝叶提取的精油中含有下列甲、乙两种成分:
(1)甲中含氧官能团的名称为________。
(2)由甲转化为乙需经下列过程(已略去各步反应的无关产物,下同);
其中反应Ⅰ的反应类型为____________________________________________
反应Ⅱ的化学方程式为_______________________________________
________(注明反应条件)。
(3)欲检验乙中的官能团,下列试剂中最合适的是________。
a.溴水 b.酸性高锰酸钾溶液
c.溴的CCl4溶液 d.银氨溶液
(4)乙经过氢化、氧化得到丙
;写出同时符合下列要求的丙的同分异构体的结构简式:______________________________________________。
①能发生银镜反应;
②能与FeCl3溶液发生显色反应;
③分子中有四种不同化学环境的H原子。
第三节 醛 酮
必备基础
新知预习
一、
烃基(或氢原子) 醛基 醛基 CnH2nO HCHO 无 强烈刺激性 气 易 CH3CHO 无 刺激性
二、
1.(1)银氨 银镜 银氨 Ag AgOH↓+NH4NO3 Ag(NH3)2OH+2H2O 2Ag↓+CH3COONH4+3NH3+H2O
(2)砖红色沉淀 Cu2O Cu(OH)2↓+Na2SO4 CH3COONa+Cu2O↓+3H2O
(3)2CH3COOH
(4)
三、
1.羰基 两个烃基
2.
3.2-丙醇
即学即练
1.答案:(1)× (2)× (3)× (4)√ (5)√ (6)× (7)× (8)×
2.解析:醛分子中都含有醛基(—CHO),醛基有较强的还原性,可还原溴水和KMnO4酸性溶液。甲醛中无烃基,饱和一元醛的通式为CnH2nO。甲醛室温下为气体。
答案:B
3.答案:B
4.答案:C
5.答案:C
6.解析:已知A、B、C为烃的衍生物,存在的转化关系,说明A为醇,B为醛,C为羧酸,而且三者碳原子数相同。又由A在浓硫酸存在的条件下加热至170℃时产生的气体与溴水反应得1,2-二溴乙烷,故可推知A为乙醇,B为乙醛,C为乙酸。以上三种物质还原性最强的是乙醛。
答案:(1)CH3CH2OH CH3CHO CH3COOH
(2)
(3)乙醛
核心素养
例1 解析:配制银氨溶液时应将氨水滴入AgNO3溶液中,银镜反应实验应用水浴加热。
答案:A
提升1 解析:乙醛还原氢氧化铜的实验要求在碱性环境中进行,而题中所给NaOH的量不足。硫酸铜过量时,Cu2+水解会使溶液呈酸性,导致实验失败。
答案:B
例2 解析:茉莉醛分子中含有—CHO和两种官能团,含有和—CH2(CH2)3CH3两种烃基,因此能发生氧化、加成、还原、取代反应。茉莉醛与HBr在一定条件下可发生加成反应。
答案:D
提升2 解析:由于丙烯醛含有,又含有,所以它既有的性质,也有醛的性质。①可与溴水发生加成反应;②可与高锰酸钾酸性溶液反应;③催化加H2生成饱和一元醇;④被O2氧化;⑤发生银镜反应等。A、B、D三项的叙述正确。C项中在与Ag(NH3)2OH发生银镜反应时,表现出还原性,故C项错误。
答案:C
素养形成
1.答案:D
2.答案:C
3.解析:根据结构简式确定分子式为C10H18O,故A正确;该分子中连接碳碳双键两端的碳原子能共面,该分子中一定有5个C原子共面,最多有6个碳原子共平面,故B错误;该物质中含有醛基,能和新制氢氧化铜悬浊液反应,故C正确;碳碳双键、醛基能和氢气发生加成反应,碳碳双键能和溴发生加成反应,醛基能被溴氧化,故D正确;故选B。
答案:B
4.解析:该饱和一元醛分子中含碳原子数为=4,该醛为丁醛;3.6 g丁醛跟足量的银氨溶液反应生成Ag的质量为×2×108 g·ml-1=10.8 g。
答案:A
5.解析:肉桂醛在催化条件下,只有醛基与氢气发生加成反应,说明催化剂具有选择性,故A正确;还原反应过程中H—H、C=O键断裂,分别为非极性键和极性键,故B错误;肉桂醇分子中碳碳双键连接不同的原子或原子团,具有顺反异构,故C正确; 苯丙醛、肉桂醇的化学式相同,故等量的苯丙醛,肉桂醇完全燃烧消耗O2的量相等,故D正确。
答案:B
6.解析:甲为卤代烃。从反应条件看,甲―→A为卤代烃水解反应,生成醇;甲―→D为卤代烃的消去反应,生成烯烃。B能否发生银镜反应决定了A中羟基的位置,从而决定了甲的结构。
答案:(1)CH3CH2CH2Br
(2)CH3CHBrCH3
7.解析:(2)由甲在一定条件下反应得到,可知是HCl与碳碳双键的加成反应,而在Cu存在下加热与O2发生催化氧化反应,使—CH2OH转变为—CHO,X→乙则是发生消去反应又得到碳碳双键,由此写出消去反应的化学方程式。(3)因乙中含有碳碳双键和—CHO两种官能团,其中a、b、d均可与—CHO发生氧化反应,故只能用c来检验乙中的碳碳双键。(4)符合条件的丙的同分异构体应含有酚羟基、苯环、醛基,而苯环上剩下的4个位置只能有2种不同化学环境的氢原子,则只能是—OH与—CHO处于对位,苯环上再连入两个位置等效的—CH3,这样苯环上剩余的氢原子才能具有相同的化学环境,由此写出和两种同分异构体。
答案:(1)羟基
(2)加成反应
(3)c
(4)、实验步骤
实验现象
往AgNO3溶液中滴加稀氨水,先生成沉淀,后沉淀溶解,所得溶液为________溶液。加入乙醛,水浴加热后试管内壁出现光亮的________
实验结论
________溶液被乙醛还原生成________
化学方程式
AgNO3+NH3·H2O===__________________________
AgOH+2NH3·H2O===__________________________________
CH3CHO+2Ag(NH3)2OH____________________________________
实验步骤
实验现象
a中出现蓝色絮状物,滴入乙醛,加热至沸腾后,c中出现________
实验结论
Cu(OH)2被乙醛还原生成______
化学方程式
2NaOH+CuSO4===_________________________________
CH3CHO+2Cu(OH)2+NaOH________________________________
氧化反应
还原反应
加氧或去氢
加氢或去氧
反应后有机物中碳元素的平均化合价升高
反应后有机物中碳元素的平均化合价降低
在反应中有机物被氧化,作还原剂
在反应中有机物被还原,作氧化剂
有机物的燃烧和被其他氧化剂氧化的反应
有机物与H2的加成反应
高中化学第三节 醛酮精品学案设计: 这是一份高中化学<a href="/hx/tb_c4002470_t4/?tag_id=42" target="_blank">第三节 醛酮精品学案设计</a>,文件包含人教版2019高中化学选修3精品讲义第09讲醛酮教师版docx、人教版2019高中化学选修3精品讲义第09讲醛酮学生版docx等2份学案配套教学资源,其中学案共37页, 欢迎下载使用。
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