高中化学选修五第三章第二节醛

第三章烃的含氧衍生物【归纳】研究有机物性质的方法官能团→决定→有机化合物性质研究有机化学和物理性质首先从研究官能团入手。醛的概念：由烃基与醛基相连而构成的化合物，简写为RCHO最简单的醛是甲醛。有代表性的是乙醛。以乙醛为例，学习醛的化学性质。通过乙醛的核磁共振氢谱，你能获取什么信息？请你指出两个吸收峰的归属。吸收峰较强的为甲基氢，较弱的为醛基氢，二者面积比约为3：1醛基上的氢甲基上的氢一、醛类中具有代表性的醛－乙醛OCHCHHH1、乙醛的结构：•分子式:•结构式:•结构简式:•官能团:C2H4OCH3CHO-CHO无色、具有刺激性气味的液体，密度比水小，沸点20.8℃，易挥发，易燃烧，能和水、乙醇、乙醚、氯仿等互溶。名称分子式分子量沸点溶解性丙烷C3H844-42.07不溶于水乙醇C2H6O4678.5与水以任意比互溶乙醛C2H4O4420.82、乙醛的物理性质：(1)不互为同系物的有机物，熔沸点不能由碳原子数多少来比较。在分子量接近时，通常极性强的分子间作用力强而熔沸点高。(2)相似相溶规律。HOHCCHH根据乙醛的结构——预测乙醛的性质不饱和烯烃和醛都有不饱和双键，能发生加成反应，这是两者的共性。但是，C=O双键和C=C双键结构不同，产生的加成反应也不一样。因此，能跟烯烃起加成反应的试剂（如溴），一般不跟醛发生加成反应。在有机化学反应中，通常还可以从加氢或去氢来分析，即去氢就是氧化反应，加氢就是还原反应。所以，乙醛跟氢气的反应也是氧化还原反应，乙醛加氢发生还原反应，乙醛有氧化性。分析羰基对醛基上氢原子的影响，推测乙醛可能被氧化，乙醛又有还原性。(1)加成反应NiCH3CHO+H2CH3CH2OH根据加成反应的概念写出CH3CHO和H2反应的方程式。这个反应属于氧化反应还是还原反应？还原反应3、乙醛的化学性质通常C＝O双键加成：H2、HCNC＝C双键加成：H2、X2、HX、H2O有机反应中的氧化反应和还原反应我们应该怎样判断呢?2CH3CH2OH+O2Cu△2CH3CHO+2H2O氧化反应:有机物分子中加入氧原子或失去氢原子的反应还原反应:有机物分子中加入氢原子或失去氧原子的反应。NiCH3CHO+H2CH3CH2OH【辨析】（2）乙醛的氧化反应a.催化氧化2CH3CHO＋O22CH3COOH催化剂工业上就是利用这个反应制取乙酸。【完全燃烧】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：OHCOOCHOCH22234452点燃【对比】耗氧量与乙炔相同，生成CO2相同，水量不同OHCOOHC222222452点燃*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？b.被强氧化剂氧化*说明：乙醛具有还原性乙醛可使溴水和酸性KMnO4溶液褪色乙醛有还原性CH3CHO+Br2+H2O→CH3COOH+2HBr5CH3CHO+2KMnO4+3H2SO4→5CH3COOH+2MnSO4+K2SO4+3H2O能使溴水、高锰酸钾褪色的有机物：五三p73①银镜反应---与银氨溶液的反应：（实验3-5）Ag++NH3·H2O＝AgOH↓+NH4+AgOH+2NH3·H2O＝[Ag(NH3)2]++OH－+2H2O或:AgOH+2NH3·H2O＝Ag(NH3)2OH+2H2O１、配制银氨溶液：取一洁净试管，加入1ml2%的AgNO3溶液，再边振荡试管边逐滴滴入2%的稀氨水，至最初产生的沉淀恰好溶解为止，制得银氨溶液。C、与弱氧化剂的反应氢氧化二氨合银－银氨溶液[Ag(NH3)2]+－银氨络(合)离子CH3CHO+2Ag(NH3)2OH水浴CH3COONH4+2Ag+3NH3+H2O氧化剂还原剂2、水浴加热形成银镜：在配好的上述银氨溶液中滴入3滴乙醛溶液，振荡后把试管放在热水浴中温热。注意：水浴加热时不可振荡和摇动试管银镜离子方程式？【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.（防止生成易爆物质）1、碱性环境下，乙醛被氧化成乙酸后又与NH3反应生成乙酸铵。2、1molR–CHO被氧化，就应有2molAg被还原，此反应可用于醛基的定性和定量检测。3、可用稀HNO3清洗试管内壁的银镜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。②与新制氢氧化铜的反应：（实验3-6）10%NaOH2%CuSO4乙醛【操作】在试管里加入10%NaOH溶液2mL，滴入2%CuSO4溶液4～6滴，得到新制氢氧化铜。振荡后加入乙醛溶液0.5mL，加热。观察现象并记录。【现象】生成红色沉淀新制Cu(OH)2悬浊液：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红色沉淀该反应生成红色沉淀，可用于醛基检验此反应必须在NaOH过量，碱性条件下才发生。醛基的检验1、*哪些有机物中含有—CHO？2、怎样检验醛基的存在？醛、HCOOH(甲酸)、HCOOR(甲酸某酯)、葡萄糖、麦芽糖新制的Cu(OH)2银镜反应常用的氧化剂：银氨溶液、新制的Cu（OH）2、O2酸性KMnO4溶液4、乙醛的工业制法A、乙炔水化法B、乙烯氧化法CHCH＋H2OCH3－C－H汞盐O2CH2CH2＋O22CH3－C－H钯盐O加压、加热醛基中碳氧双键能与H2发生加成反应醛基中碳氢键较活泼，能被氧化成羧基加成反应氧化反应乙醛小结：乙醛的化学性质注意：和C＝C双键不同的是，通常情况下，醛基中的C＝O不能和HX、X2、H2O发生加成反应乙醛还原(加H)乙醇氧化(失H)氧化(加O)乙酸1、甲醛的组成和结构：注意：醛基不能写成－COH官能团：－CHO或－C－H或－C＝OOH二、醛类中具有代表性的醛－甲醛官能团醛基，本身有一个C原子，命名时包含在主链内。分子式：结构式：CH2OH—C—HO2、甲醛的性质甲醛又叫蚁醛，无色、有刺激性气味的气体，易溶于水和乙醇。35～40％的甲醛水溶液叫做福尔马林。可用于杀菌、消毒。用途非常广泛，是一种主要的有机合成原料，能合成多种有机化合物。【结构特点】甲醛中：醛基，有2个活泼氢可被氧化分子为平面形极性分子。一、甲醛与酸性KMnO4溶液的反应实验现象：实验结论：酸性KMnO4溶液褪色甲醛具有还原性(1)甲醛与酸性高锰酸钾溶液反应现象：是酸性高锰酸钾溶液退色。HCHOHCOOHKMnO4二、甲醛与新制氢氧化铜的反应实验现象：实验结论：生成砖红色沉淀氢氧化铜是氧化剂，甲醛是还原剂(2)与新制Cu(OH)2反应现象：有砖红色沉淀生成。HCHO+2Cu(OH)2→HCOOH+Cu2O↓+2H2O△HCHO+4Cu(OH)2→CO2↑+2Cu2O↓+5H2O加热三、甲醛与银氨溶液的反应实验现象：实验结论：有银镜生成甲醛具有还原性【注意事项】：①洁净的试管②新制银氨溶液③水浴加热时不能再振荡试管④乙醛用量不可太多；(5）实验后，银镜用HNO3浸泡，再用水洗（3）银镜反应现象：试管内壁有光亮的银生成。HCHO+2[Ag(NH3)2]OH→HCOONH4+2Ag↓+3NH3+H2O△HCHO+4[Ag(NH3)2]OH→CO2+4Ag↓+8NH3+3H2O△四、与氢气的加成反应+H2CH3OH△催化剂H—C—HO五、加聚反应•nHCHO→-[-CH2—O-]n•说明：聚甲醛-[-CH2—O-]n--是人造象牙的主要成分。甲醛的化学性质1．甲醛与酸性KMnO4溶液2．甲醛与新制氢氧化铜3．甲醛与银氨溶液总结证明甲醛具有还原性，既能被强氧化剂氧化，又可以被弱氧化剂氧化。•3、甲醛的用途•（1）甲醛的水溶液是一种良好的杀菌剂。•（2）重要的有机原料，应用于塑料工业(如制酚醛树脂、脲醛塑料—电玉)、合成纤维工业(如合成维尼纶—聚乙烯醇缩甲醛、氨基树酯)、皮革工业、医药、染料等。•（3）合成医药上的利尿剂－乌洛托品。•甲醛分子中有醛基发生缩聚反应，得到酚醛树脂(电木)。（4）在农业上常用质量分数为0．1％～0．5％的甲醛溶液来浸种，给种子消毒。此外，甲醛还是用于制氯霉素、香料、染料的原料。三、醛类COHHHCCOHHHHCCOHHHCHH甲醛丙醛乙醛COHR醛•1、醛的分类2、饱和一元醛的通式：CnH2n+1CHO或CnH2nO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（n=1、2、3……）mnHCXxmnOHC2OHCnn2醛可看成醛基取代了烃中的氢原子，书写同分异构体时应把醛写成：【想一想】如何写出C5H10O表示醛的同分异构体R-CHO再判断烃基-R有几种同分异构体C5H10O→C4H9CHOC4H9C4H9-C4H9有四种同分异构体3、化学性质(1)和H2加成被还原成醇OHCHCHCHHCHOCHCH223223催化剂（2）氧化反应a.催化氧化成羧酸b.被弱氧化剂氧化Ⅰ银镜反应Ⅱ与新制的氢氧化铜反应c.使酸性KMnO4溶液和溴水褪色OHNHCOONHCHCHAgOH)NH(AgCHOCHCH234232323322•4．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。【思考】已知柠檬醛的结构简式为CH3C=CHCH2CH2CH=CHCHCH3O若要检验出其中的碳碳双键，其方法是————————————先加足量的银氨溶液（或新制的Cu(OH)2）使醛基氧化。然后再用酸性KMnO4溶液（或溴水）检验碳碳双键，碳碳双键能使酸性KMnO4溶液（或溴水）褪色。若某有机物同时含有双键和醛基，试思考如何证明该有机物确实含有醛基？1．丙酮的分子式C3H6O，结构简式CH3COCH3。酮的通式R1COR2。酮是羰基直接与两个烃基相连，没有与羰基直接相连的氢原子，所以不能发生氧化反应。2．丙酮易挥发、易燃烧，可跟水、乙酸及乙醚等以任意比互溶，能溶解多种有机物，是一种重要的有机溶剂。3．丙酮的化学性质：CH3COCH3＋H2→CH3CH(OH)CH3科学视野丙酮【练习1】某有机物的结构简式为CH2=CH-CHO，下列对其化学性质的判断中，不正确的是()A.能被银氨溶液氧化B.能使酸性高锰酸钾溶液褪色C.1mol该有机物只能与1molBr2发生加成反应D.1mol该有机物只能与1molH2发生加成反应D醛和溴是氧化反应，不是加成反应：CH3CHO+Br2+H2O→CH3COOH+2HBr【练习2】某有机物加氢反应的还原产物是:CH3CHCH2OH，原有机物是()CH3A.乙醇的同系物B.丙醇的同分异构体C.丙醛的同分异构体D.乙醛的同系物|D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、苯酚甲烷、苯、乙酸【练习3】