醛类 酮的结构与性质 高二化学(人教版2019选择性必修3)
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
-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
五、常见的酮 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。
δ-O H—C—H
δ+
δ+ δ-
+ H—NH
加成反应
OH H —C—H
NH
【思考】我们可以用什么方法消除空气中的甲醛?
通风透气
吊兰
芦荟
活性炭 高锰酸钾球 空气净化器
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
走进奇妙的化学世界
第三章 烃的衍生物 第三节 醛 酮
生活中醛的醛、酮
肉桂醛
苯甲醛
香草 酮的结构与性质
PART
01
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
PART
02
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
⑥
⑦
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?
醛类:
-CH2-CHO
-CH3 -CHO
邻、间、对3种
酮类:
O
- C-CH3
-OH
烯醇(酚): -CH=CH2 邻、间、对3种
四、常见的醛
HCHO
甲醛 最简单的醛
—CH=CH—CHO
肉桂醛
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。
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。
CH3—CH—CH2—CHO
CH3 3-甲基丁醛
CH3—CH2—C—CH2—CH3
-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。
O
=
-C-H
NaOH溶液
+CH3CHO △
OH | -CH-CH2CHO
OH
|
△
-CH-CH2CHO
-CH=CH-CHO+H2O
思考1:检验肉桂醛( -CH=CH-CHO )中醛基的方法为?
CH3 CH3-C-CH2-CHO
OH
O CH3-C-CH3 CH3CHO
醛的化学性质
【课堂小结】
加成反应
-
(与 H2 、HCN、氨及氨
H
O
d
的衍生物、醇类等)
+
R
C Cd H
氧化反应
H
(酸性 KMnO4 溶液) ( O2,催化剂)
(银氨溶液)
(新制氢氧化铜悬浊液)
【课堂小结】
酮的化学性质
O
-
d
官能团异构 (饱和一元醛、酮)
方法一:基元法
醛类:C4H9—CHO
酮类:CH3COC3H7 C2H5COC2H5
O
【例题1】分子式为C5H10O,且结构中含有—C— 的有机物共有D( )
A.4种
B.5种
C.6种
D.7种
方法二:插入法
H③—C—①C②—C—C ④ H
②
③
④
H H—⑥C⑤—C⑦—C
C
⑤
R δ+ δ-
δ+ δ-
C O + A—B
(R’)H
, (R )H
→ R C OA
B
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?
(3)与溴水的反应 褪色
CH3CHO+Br2+H2O=2HBr+CH3COOH
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
醇
酚
醛
官能团
同系物
能否 原因 能否 原因 能否 原因 能否 原因 能否 原因 能否 原因
褪色
褪色
O 3-戊酮
饱和一元醛的通式 饱和一元酮的通式
CnH2nO
O
CH3CH2CHO
CH3 C CH3
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。
三.醛和酮的同分异构体
O
D
【例题1】分子式为C5H10O,且结构中含有—C— 的有机物共有( )
A.4种
B.5种
C.6种
D.7种
→ CnH2nO
对点练习: 不能由醛或酮加氢还原制得的醇是( )
A.CH3CH2OH
D
B.CH3CH2CH(OH)CH3
C.(CH3)3CCH2OH
D.(CH3)3COH
通式:
2.氧化反应 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
CH3COOH+Cu2O↓+2H2O
砖红色
CH3COOH+NaOH→CH3COONa+H2O
△
CH3CHO+2Cu(OH)2+NaOH
CH3COONa+Cu2O↓+3H2O
反应中的定量关系:
1mol —CHO → 2mol Cu(OH)2 → 1mol Cu2O
【例】分别写出丙醛与下列物质反应的化学方程式。
学习任务二:认识醛、酮的化学性质
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?
2.综上分析,醛类物质可能发生哪些反应类
(H) 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.羰基的加成反应
醛的催化加氢反应
=
O
催化剂
CH3—C—CH3+H2 △
OH
也是它的还原反应
CH3—CH—CH3
O
OH
CH3—C—H+H—CN→CH3—CH—CN
O
OH
CH3—C—CH3+H—CN→CH3—CH—CN
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。
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-CHO+2Ag(NH3)2OH→△ -CH=CH-COONH4 +2Ag↓+3NH3+H2O
思考2:检验肉桂醛( -CH=CH-CH)中O碳碳双键的方法为?
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。
因反
褪色
褪色
褪色
试剂
应褪 色
溴水
√
加成 √
反应
加成 反应
×
×
√
取代 反应
√
氧化 反应
KMnO4 (H+) √
氧化 反应
√
氧化
反应 √
氧化
反应 √
氧化 反应
√
氧化 反应
√
氧化 反应
(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
— 用于制镜、保温瓶胆等
AgNO3+NH3·H2O = AgOH↓+NH4NO3 AgOH+2NH3·H2O = [Ag(NH3)2] OH+2H2O
—CHO
苯甲醛 最简单的芳香醛, 俗称苦杏仁油
物理性质
甲醛
用途
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。
【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?
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
(5)与新制Cu(OH)2悬浊液的反应
CuSO4+2NaOH→Cu(OH)2↓+Na2SO4
△
CH3CHO+2Cu(OH)2
一、常见的醛和酮
学习任务一:认识醛和酮
醛和酮都是分子中含有羰基的化合物。
醛分子:羰基碳原子分别与氢原子和烃基(或氢原子)相连。
O O
官能团是醛基( C H 或 CHO )。
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( R C R’ )。
二、醛、酮的命名
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
O
稀OH- OH
R-C-H + H-CH2-CHO
R-CH-CH2-CHO
Δ
-H2O R-CH=CHCHO
羟醛缩合反应:至少一种醛含有α-H!可用来成倍增长碳链。
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?
(1)与银氨溶液反应;
(2)与新制氢氧化铜悬浊液反应;
水浴
(1)CH3CH2CHO+2Ag(NH3)2OH
CH3CH2COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O
(2)CH3CH2CHO+2Cu(OH)2+NaOH
CH3CH2COONa+Cu2O↓+3H2O
CH3CH2OH
O CH3—C—H
O CH3—C—O—H
结构简式: —CHO
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?
杏仁中含苯甲醛
2
—CH+OO2 →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
实验室如何保存苯甲醛试剂?
O2氧化为羧基。
密封,与氧化剂分开存放
肉桂醛
桂皮中含有的肉桂醛( -CH=CH-CHO)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:
相应的羧酸。
(1)与 O2 的反应 (2)与KMnO4(H+)的反应
(3)与溴水的反应
(4)与银氨溶液的反应 (5)与新制Cu(OH)2悬浊液的反应
弱氧化剂
(1)与 O2 的反应
(2)与KMnO4(H+)的反应
褪色
5CH3CHO + 2KMnO4 + 3H2SO4 = 5CH3COOH + 2MnSO4 + 3H2O + K2SO4 5CH3CHO + 2MnO4- + 6H+ = 5CH3COOH + 2Mn2+ + 3H2O
+
R C d R’
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)
思考3:实验操作中,哪一个官能团应先检验? 醛基
五、常见的酮 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。
δ-O H—C—H
δ+
δ+ δ-
+ H—NH
加成反应
OH H —C—H
NH
【思考】我们可以用什么方法消除空气中的甲醛?
通风透气
吊兰
芦荟
活性炭 高锰酸钾球 空气净化器
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
走进奇妙的化学世界
第三章 烃的衍生物 第三节 醛 酮
生活中醛的醛、酮
肉桂醛
苯甲醛
香草 酮的结构与性质
PART
01
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
PART
02
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
⑥
⑦
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?
醛类:
-CH2-CHO
-CH3 -CHO
邻、间、对3种
酮类:
O
- C-CH3
-OH
烯醇(酚): -CH=CH2 邻、间、对3种
四、常见的醛
HCHO
甲醛 最简单的醛
—CH=CH—CHO
肉桂醛
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。
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。
CH3—CH—CH2—CHO
CH3 3-甲基丁醛
CH3—CH2—C—CH2—CH3
-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。
O
=
-C-H
NaOH溶液
+CH3CHO △
OH | -CH-CH2CHO
OH
|
△
-CH-CH2CHO
-CH=CH-CHO+H2O
思考1:检验肉桂醛( -CH=CH-CHO )中醛基的方法为?
CH3 CH3-C-CH2-CHO
OH
O CH3-C-CH3 CH3CHO
醛的化学性质
【课堂小结】
加成反应
-
(与 H2 、HCN、氨及氨
H
O
d
的衍生物、醇类等)
+
R
C Cd H
氧化反应
H
(酸性 KMnO4 溶液) ( O2,催化剂)
(银氨溶液)
(新制氢氧化铜悬浊液)
【课堂小结】
酮的化学性质
O
-
d
官能团异构 (饱和一元醛、酮)
方法一:基元法
醛类:C4H9—CHO
酮类:CH3COC3H7 C2H5COC2H5
O
【例题1】分子式为C5H10O,且结构中含有—C— 的有机物共有D( )
A.4种
B.5种
C.6种
D.7种
方法二:插入法
H③—C—①C②—C—C ④ H
②
③
④
H H—⑥C⑤—C⑦—C
C
⑤
R δ+ δ-
δ+ δ-
C O + A—B
(R’)H
, (R )H
→ R C OA
B
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?
(3)与溴水的反应 褪色
CH3CHO+Br2+H2O=2HBr+CH3COOH
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
醇
酚
醛
官能团
同系物
能否 原因 能否 原因 能否 原因 能否 原因 能否 原因 能否 原因
褪色
褪色
O 3-戊酮
饱和一元醛的通式 饱和一元酮的通式
CnH2nO
O
CH3CH2CHO
CH3 C CH3
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。
三.醛和酮的同分异构体
O
D
【例题1】分子式为C5H10O,且结构中含有—C— 的有机物共有( )
A.4种
B.5种
C.6种
D.7种
→ CnH2nO
对点练习: 不能由醛或酮加氢还原制得的醇是( )
A.CH3CH2OH
D
B.CH3CH2CH(OH)CH3
C.(CH3)3CCH2OH
D.(CH3)3COH
通式:
2.氧化反应 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
CH3COOH+Cu2O↓+2H2O
砖红色
CH3COOH+NaOH→CH3COONa+H2O
△
CH3CHO+2Cu(OH)2+NaOH
CH3COONa+Cu2O↓+3H2O
反应中的定量关系:
1mol —CHO → 2mol Cu(OH)2 → 1mol Cu2O
【例】分别写出丙醛与下列物质反应的化学方程式。
学习任务二:认识醛、酮的化学性质
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?
2.综上分析,醛类物质可能发生哪些反应类
(H) 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.羰基的加成反应
醛的催化加氢反应
=
O
催化剂
CH3—C—CH3+H2 △
OH
也是它的还原反应
CH3—CH—CH3
O
OH
CH3—C—H+H—CN→CH3—CH—CN
O
OH
CH3—C—CH3+H—CN→CH3—CH—CN
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。
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-CHO+2Ag(NH3)2OH→△ -CH=CH-COONH4 +2Ag↓+3NH3+H2O
思考2:检验肉桂醛( -CH=CH-CH)中O碳碳双键的方法为?
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。
因反
褪色
褪色
褪色
试剂
应褪 色
溴水
√
加成 √
反应
加成 反应
×
×
√
取代 反应
√
氧化 反应
KMnO4 (H+) √
氧化 反应
√
氧化
反应 √
氧化
反应 √
氧化 反应
√
氧化 反应
√
氧化 反应
(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
— 用于制镜、保温瓶胆等
AgNO3+NH3·H2O = AgOH↓+NH4NO3 AgOH+2NH3·H2O = [Ag(NH3)2] OH+2H2O
—CHO
苯甲醛 最简单的芳香醛, 俗称苦杏仁油
物理性质
甲醛
用途
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。
【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?
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
(5)与新制Cu(OH)2悬浊液的反应
CuSO4+2NaOH→Cu(OH)2↓+Na2SO4
△
CH3CHO+2Cu(OH)2
一、常见的醛和酮
学习任务一:认识醛和酮
醛和酮都是分子中含有羰基的化合物。
醛分子:羰基碳原子分别与氢原子和烃基(或氢原子)相连。
O O
官能团是醛基( C H 或 CHO )。
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( R C R’ )。
二、醛、酮的命名
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
O
稀OH- OH
R-C-H + H-CH2-CHO
R-CH-CH2-CHO
Δ
-H2O R-CH=CHCHO
羟醛缩合反应:至少一种醛含有α-H!可用来成倍增长碳链。
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?
(1)与银氨溶液反应;
(2)与新制氢氧化铜悬浊液反应;
水浴
(1)CH3CH2CHO+2Ag(NH3)2OH
CH3CH2COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O
(2)CH3CH2CHO+2Cu(OH)2+NaOH
CH3CH2COONa+Cu2O↓+3H2O
CH3CH2OH
O CH3—C—H
O CH3—C—O—H
结构简式: —CHO
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?
杏仁中含苯甲醛
2
—CH+OO2 →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
实验室如何保存苯甲醛试剂?
O2氧化为羧基。
密封,与氧化剂分开存放
肉桂醛
桂皮中含有的肉桂醛( -CH=CH-CHO)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:
相应的羧酸。
(1)与 O2 的反应 (2)与KMnO4(H+)的反应
(3)与溴水的反应
(4)与银氨溶液的反应 (5)与新制Cu(OH)2悬浊液的反应
弱氧化剂
(1)与 O2 的反应
(2)与KMnO4(H+)的反应
褪色
5CH3CHO + 2KMnO4 + 3H2SO4 = 5CH3COOH + 2MnSO4 + 3H2O + K2SO4 5CH3CHO + 2MnO4- + 6H+ = 5CH3COOH + 2Mn2+ + 3H2O
+
R C d R’
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)