醛和酮

第3节醛和酮(1)有机合成的中转站现代家居现代家居结构决定性质为什么甲醛会对人体有伤害呢?HCCOHHH乙醛HCCOHHCHHH丙酮丙醛HCCOCHH甲醛HCOHHHH甲醛、乙醛、丙醛、丙酮在结构上有什么相同和不同之处？丙醛和丙酮有什么关系？你能归纳出醛、酮的概念吗？一、常见的醛、酮1、醛和酮的结构(1)醛分子中，羰基碳原子与氢原子和烃基（或氢原子）相连，通式为官能团是醛羰基，也称醛基,结构式：结构简式：—CHO饱和一元醛通式为(H)R—C—HO||—C—HO||—COH×CnH2nO(n=1，2，3······)(2)在酮分子中，与羰基碳原子相连的两个基团均为烃基且二者可以相同也可以不同。官能团是酮羰基，也称为酮基饱和一元酮通式为醛一定含有醛基，含有醛基的物质一定是醛吗？？R—C—R’O||CnH2nO(n=3，4，5······)练习1以下属于醛的有；属于酮的有OA.CH3CCH3B.CH2=CH–CHOOC.CHOD.CH3–O–C–H||||BCA2、醛、酮的命名选主链选择含有羰基的最长的碳链为主链，并根据主链上的碳原子个数，确定为“某醛”或“某酮”。编号码从靠近羰基一端开始编号。写名称与烷烃类似，不同的是要用阿拉伯数字表明酮羰基的位置。请给下列物质命名CH3C2H5||654321CH3CH2CH2CHCH2CHOCH3CHCH2CCH3O4321563–甲基己醛4–甲基–2–己酮3、醛、酮的同分异构体碳原子数相同的饱和一元醛与饱和一元酮互为同分异构体。请写出C5H10O属于醛、酮的同分异构体CH3||OCH3||O||OCH3CH3||OCH3–CH2–CH2–CH2–C–HCH3–CH–CH2–C–HCH3–CH2–CH–C–HCH3–CH–C–HCH3–C–CH2–CH2–CH3CH3–CH2–C–CH2–CH3CH3–C–CH–CH3||O||OCH3||O①②⑦⑥⑤④③官能团类型异构官能团位置异构碳骨架异构同分异构体异构类型4、常见简单醛、酮的物理性质甲醛乙醛苯甲醛丙酮结构HCHCH3CHC6H5CHCH3CCH3状态溶解性应用||O||O||O||O强烈刺激性气味的无色气体，又叫蚁醛有刺激性气味的无色液体杏仁气味的液体，又称苦杏仁油与水任意比互溶，还能溶解多种有机化合物制造脲醛树脂、酚醛树脂等重要的有机化工原料制造染料、香料的中间体有机溶剂和有机合成原料特殊气味的无色液体易溶于水遇水、乙醇等互溶微溶于水，可混溶于乙醇、乙醚阅读课本P70，填写下表官能团：官能团中的碳原子是否饱和：官能团对a-H的影响与其他有机化合物相比，醛、酮的化学性质较活泼，这与它们官能团的结构密切相关。请根据醛、酮的结构特点，利用你所掌握的有机化合物结构与性质间关系的知识推测它们可能具有的化学性质，完成下表。反应类型试剂反应产物加成反应HCN分子中含有的结构的物质结构←→性质d+d-C=OC=O(H)不饱和羰基有吸电子作用，使其更活泼氧化反应还原反应CO2Cl2H2O2取代反应–COOH二、醛、酮的化学性质交流·研讨–C–OHH–C–OHCN试根据乙醛与HCN反应的产物，找出加成规律，写出下表另外两个反应的产物。思考：试剂名称化学式及电荷分布加成产物氢氰酸氨及氨的衍生物(以氨为例)醇类(以甲醇为例)HCNδ-δ+HNH2δ+δ-HOCH3δ+δ-与乙醛的加成︱HCCNOHCH3︱HCNH2OHCH3︱HCOCH3OHCH3能否根据产物得到加成规律？CH3C-HOδ-δ+d+d-d+d-AB+CO(R)HR,OACB(R)HR,1.与极性试剂的加成请写出乙醛分别与氢氰酸、氨气、甲醇的反应方程式。乙醛与几种试剂的加成反应过程一定条件CH3OHCHCNCH3COHCN+HCH3COHNH2+HCH3COHOCH3+HCH3OHCHNH2一定条件CH3OHCHOCH3一定条件α-羟基丙腈α-羟基乙胺乙醛半缩甲醇增长了一个碳原子HCN+催化剂RCO(R’)HNOHCCR(R’)H•与氢氰酸加成：还能与氨及其衍生物、醇等发生加成反应。羰基的加成反应在有机合成有着重要的用途课堂小结醛、酮的羰基可与下列物质发生加成反应•与氢气加成：+H2NiROCHH，（R）HRCO（R’）H增加了一个碳原子双键断裂，电性规律羰基离异，各攀一氢思考：醋酸中也有碳氧双键，能否与醛、酮发生一样的加成反应？思考–C–C–HO–C–C–C–O︱︱︱︱︱︱︱︱︱︱碳元素的化合价处于-4~+4之间既能发生氧化反应又能发生还原反应2、氧化反应（醛基的C－H中加O成羧基）O－C－HOO－C－O－H2CH3CHO＋O22CH3COOH催化剂*乙醛能否使酸性KMnO4溶液褪色？*乙醛能否使溴水褪色，是发生了什么反应？*丙酮能否使酸性KMnO4溶液褪色？2、氧化反应（醛基的C－H中加O成羧基）乙醛很容易被氧化，介绍两种弱氧化剂：(1)银氨溶液：稀AgNO3溶液中滴加稀氨水至沉淀恰好消失。Ag++NH3·H2O=AgOH↓+NH4+AgOH+2NH3·H2O=[Ag(NH3)2]++OH-+2H2O氢氧化二氨合银－银氨溶液[Ag(NH3)2]+－银氨络(合)离子CH3CHO+2[Ag(NH3)2]OHCH3COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O银镜2、氧化反应（醛基的C－H中加O成羧基）CH3CHO+2[Ag(NH3)2]++2OH-CH3COO-+NH4++2Ag↓+3NH3+H2O银镜反应：实验注意事项：(1)试管内壁应洁净。(2)必须用水浴加热，不能用酒精灯直接加热。(3)加热时不能振荡试管和摇动试管。(4)配制银氨溶液时，氨水不能过量.－用于制镜、保温瓶胆等2、氧化反应（醛基的C－H中加O成羧基）(2)新制Cu(OH)2悬浊液：又叫斐林试剂过量的NaOH溶液中滴加几滴CuSO4溶液。Cu2++2OH－=Cu(OH)2↓CH3CHO+2Cu(OH)2CH3COOH+Cu2O↓+2H2O砖红色沉淀该反应必须在NaOH过量（碱性）条件下才发生。CH3CHO+2[Ag(NH3)2]OHCH3COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O银镜反应：CH3CHO+2Cu(OH)2CH3COOH+Cu2O↓+2H2O费林反应：以上两个反应：1、可用于－CHO的定性检验和定量测定。2、均在碱性较强的环境中进行。3、－CHO与[Ag(NH3)2]OH或Cu(OH)2均以物质的量比1:2反应。醛分子中含有—CHO，它对醛的化学性质起着决定性的作用。3、还原反应（碳氧双键上的加氢气）反应的规律：C=O的双键中的一个键打开。*写出CH3CHO加成H2的反应方程式。在有机化学中加氢反应看成什么反应？CH3CHO＋H2CH3CH2OH催化剂*写出丙酮加成H2的反应方程式。乙醛还原(加H)乙醇氧化(失H)氧化(加O)乙酸*分别写出以上三个转化反应的方程式。三、糖类实验发现，糖类物质均有很多羟基—OH，但不一定有甜味。如何定义糖类？糖类的定义——多羟基醛或多羟基酮，或者水解生成多羟基醛或多羟基酮的有机物。①单糖：葡萄糖、果糖、核糖等；②低聚糖（二糖等）：蔗糖、麦芽糖等；③多糖（天然高分子化合物）：淀粉、纤维素等。糖的分类：以水解状况进行分类一、单糖（葡萄糖和果糖）1．葡萄糖C6H12O6葡萄糖的结构与化学性质说明：葡萄糖和果糖是重要的单糖，但不是最简单的单糖。属于多羟基醛葡萄糖的结构结构简式：CH2OH—(CHOH)4—CHO分子式：C6H12O6葡萄糖的重要化学性质：1.具有醛（—CHO）的性质：可氧化成酸，还原成醇。A.被弱氧化剂氢氧化铜和银氨溶液氧化成葡萄糖酸•CH2OH（CHOH）4CHO＋2[Ag(NH3)2]OH→2Ag↓＋CH2OH（CHOH）4COONH4＋3NH3＋H2O•CH2OH（CHOH）4CHO＋2Cu(OH)2→Cu2O↓＋CH2OH（CHOH）4COOH＋2H2OB.加成反应（还原反应）CH2OH(CHOH)4CHO＋H2Ni△CH2OH(CHOH)4CH2OH己六醇2．生理氧化反应C6H12O6(s)+6O2(g)→6CO2(g)+6H2O(l)3．发酵生成酒精C6H12O62C2H5OH+2CO2酒化酶………………1.银镜反应2.与新制Cu(OH)2悬浊液反应5.氧化反应葡萄糖的化学性质3.酯化反应工业用以制镜医学用于检验尿糖生命活动所需能量的来源4.加氢还原葡萄糖的用途生活中——糖果工业上——制镜医药上——迅速补充营养葡萄糖2．果糖C6H12O6与葡萄糖是同分异构体的关系果糖是自然界甜度最大的糖，是六碳酮糖3．核糖C5H10O5与脱氧核糖C5H10O4是五碳醛糖（结构简式见教材P76）二、蔗糖和麦芽糖（二糖，C12H22O11）蔗糖、麦芽糖的关系：同分异构体实验：•蔗糖/麦芽糖（半药匙）＋3mL水＋3滴稀硫酸→水浴煮沸2min→取出1mL，用氢氧化钠溶液中和到碱性→加入新制的氢氧化铜，加热。现象？C12H22O11（蔗糖）＋H2O→C6H12O6（葡萄糖）＋C6H12O6（果糖）C12H22O11（麦芽糖）＋H2O→2C6H12O6（葡萄糖）H+△H+△实验：•蔗糖/麦芽糖（半药匙）＋3mL水→加入新制的氢氧化铜，加热。现象？无砖红色沉淀砖红色沉淀蔗糖麦芽糖蔗糖麦芽糖相似点不同点官能团化学性质水解产物来源1．组成相同，同分异构体2．都属于二糖3．水解产物都能发生银镜、斐林反应4．都有甜味不含－CHO水解含－CHO水解、银镜、斐林葡萄糖＋果糖2分子葡萄糖甘蔗、甜菜主要由淀粉的水解而来三、淀粉与纤维素【多糖（C6H10O5）n】天然高分子化合物，各自的n值不同，不是同分异构体问题：1、淀粉、纤维素分子式均为（C6H10O5）n，是同分异构体吗？2、多糖一般为天然高分子化合物，淀粉、纤维素均为纯净物吗？淀粉的化学性质请通过如下实验探讨淀粉的化学性质。1.淀粉△水解淀粉的化学性质：①淀粉＋I2→蓝色（用于检验淀粉或I2的存在）②淀粉是非还原性糖，不与新制氢氧化铜和银氨溶液反应；③水解：（C6H10O5）n（淀粉）＋nH2OnC6H12O6（葡）H＋思考3.如何检验淀粉部分水解？用银氨溶液生成银镜或用新制的氢氧化铜反应生成红色沉淀思考4.如何检验淀粉已经完全水解？思考:1.利用淀粉制葡萄糖，除了用酸作催化剂外是否可以用酶？思考2.如何检验淀粉尚未水解？用碘水——是不显蓝色用银氨溶液生成银镜，用碘水显蓝色淀粉的用途：•制葡萄糖、酒精（酿酒）•(C6H10O5)n（淀粉）C6H12O6水解酒化酶（葡）以淀粉酿酒时，淀粉与酒精的质量关系如何？C2H5OH（酒精）存在2.纤维素纤维素的结构与化学性质纤维素存在于一切植物中。是构成植物细胞壁的基础物质。其中：棉花含纤维素92％~95％；木材含纤维素约50％。纤维素的结构与化学性质结构“C6H10O5”称为单糖单元，纤维素的“C6H10O5”又称为葡萄糖单元。每个单糖单元含有3个—OH，故纤维素可写成（C6H7O2）OHOHOHn因此，能显示出醇的性质。发生酯化反应，生成酯。纤维素的酯化反应（C6H7O2）O—NO2O—NO2O—NO2n（C6H7O2）OHOHOHn3nHO—NO23nH2O＋＋纤维素硝酸酯俗称：（硝酸纤维）浓硫酸（C6H7O2）OHOHOHn＋3nHO—OCCH3浓硫酸n＋O—OCCH3O—OCCH3O—OCCH3（C6H7O2）3nH2O纤维素醋酸酯俗称：（醋酸纤维）3．纤维素的化学性质(C6H10H5)n+nH2O催化剂△nC6H12O6（葡萄糖）①非还原性糖：无—CHO不显还原性②可发生水解，但比淀粉水解困难，用90%的浓硫酸作催化剂③酯化反应淀粉、纤维素的化学性质比较结构特征化学性质用途淀粉纤维素无醛基无醛基每个单元中有三个羟基1遇碘单质呈蓝色2无还原性3能水解成葡萄糖1无还原性2能水解成葡萄糖（比淀粉难）3酯化反应食用制葡萄糖和酒精制硝酸纤维醋酸纤维粘胶纤维造纸跟踪练习1.淀粉和纤维素不属于同分异构体的原因是A.组成元素不同B.物理性质、化学性质不同C.包含的单糖单元数目不