鲁教版高中化学选修5第6讲:醛和酮 糖类(教师版)---劲松杨永驹
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醛和酮糖类
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1.熟知醛、酮的分子结构特点,会写简单醛、酮的结构简式。
2.知道醛、酮的分类、命名及常见醛、酮的性质。
3.熟知葡萄糖的结构和性质,学会葡萄糖的检验方法。
4.知道常见的双糖(麦芽糖、蔗糖)、多糖(淀粉、纤维素)的性质及它们之间的相互关系,学会淀粉的检验方法。
一、醛、酮的结构
1. 醛、酮在自然界中存在广泛。
醛和酮具有相同的官能团羰基,区别是醛中羰基上连有氢原子,所以醛的官能团为醛基,结构简式写为—CHO而不能写成—COH。
相同碳原子数的醛和酮互为同分异构体。
2. 醛、酮命名与醇的命名类似,选主链应选含官能团的最长碳链作主链,编号也是从距官能团最近端开始编号,除写出取代基外,也应写出官能团的位置。
3. 相同碳原子数的醛和酮(碳原子数大于3),因官能团类型不同,互为同分异构体,同时还存在官能团位置异构及碳链异构等同分异构现象。
二、醛和酮的类别
1.醛和酮的分类与醇的分类相似,按不同的分类方法可分为不同类别:
(1)根据所连烃基是否饱和分为饱和醛、酮和不饱和醛、酮。
(2)根据官能团的数目分为一元醛、酮和多元醛、酮。
(3)根据烃基的类别分为脂肪醛、酮和芳香醛、酮等。
(4)饱和一元醛、酮的通式为C n H2n O。
醛的通式中n≥1而酮的通式中n≥3。
2.常见的醛、酮
名称甲醛乙醛苯甲醛丙酮
结构简式
色、态、味
无色刺激
性气味气体
无色刺激性
气味液体
杏仁气味
油状液体
无色有特殊
气味液体
溶解性易溶于水易溶于水微溶于水与水互溶
用途合成树脂化工原料
制造香
料、染料
有机溶剂、
化工原料
三、醛和酮的化学性质
1. 羰基的加成反应
⑴醛、酮中都含有羰基,羰基中的碳为不饱和碳原子,碳氧双键极性较强,根据上述特点可以预测碳氧双键在一定条件下可以发生加成反应,当碳氧双键断裂后,由于碳原子端显正电性,氧原子端显负电性,所以显负电的基团易与羰基上碳原子相连,显正电的基团易与氧原子相连。
①醛、酮与氢氰酸加成
②醛和酮与氨及氨的衍生物的加成
③醛和酮与醇类的加成
2.醛的氧化反应
实验操作实验现象实验结论
银镜反应先生成白色
沉淀,之后白
色沉淀逐渐
溶解
AgNO3(aq)与过量的稀氨
水作用制得银氨溶液
试管内壁出
现光亮的银
镜
银氨溶液的主要成分
[Ag(NH3)2]OH是一种弱氧
化剂,将乙醛氧化成乙酸,
而
[Ag(NH3)2]+中的银离子被
还原成单质银
与新制的有蓝色沉淀
产生
NaOH溶液与CuSO4溶液反
应制得Cu(OH)2悬浊液
氢氧化铜悬浊液反应
有砖红色沉淀生成
新制的Cu(OH)2 是一种弱氧化剂,将乙醛氧化,自身被还原为Cu 2O
(1).由以上实验可知,乙醛能与弱氧化剂银氨溶液和新制Cu(OH)2悬浊液反应,写出反应的化学方程
式:
①AgNO 3+NH 3·H 2O===AgOH ↓+NH 4NO 3, AgOH +2NH 3·H 2O===[Ag(NH 3)2]OH +2H 2O ,
CH 3CHO +2[Ag(NH 3)2]OH ――→△
CH 3COONH 4+2Ag ↓+3NH 3+H 2O 。
②CuSO 4+2NaOH===Cu(OH)2↓+Na 2SO 4, 2Cu(OH)2+CH 3CHO ――→△
CH 3COOH +Cu 2O ↓+2H 2O 。
⑵乙醛在一定温度和催化剂存在下,也能被空气中的氧气氧化,反应方程式为 2CH 3CHO +O 2――→催化剂△
2CH 3COOH 。
(3)醛、酮都能发生氧化反应。
醛相对酮更容易被氧化,甚至一些弱氧化剂如银氨溶液、新制Cu(OH)2悬浊液等也能将醛氧化,只有很强的氧化剂才能氧化酮,利用这一性质差异,可以用来鉴别醛和酮。
(4)醛与银氨溶液和新制氢氧化铜悬浊液反应时,要在碱性环境中进行,做银镜反应时,试管要洁净,用水浴均匀加热,加热过程中不能摇动试管。
(5)甲醛与其他醛类相比较,其分子结构特点是醛基与H 原子相连,无烃基。
甲醛分子发生氧化反应时,相当于有2个醛基,当与足量的银氨溶液或新制Cu(OH)2悬浊液作用时,可存在如下量的关系: 1 mol HCHO ~4 mol Ag
1 mol HCHO ~4 mol Cu(OH)2~
2 mol Cu 2O 四、糖类 1. 单糖
⑴葡萄糖是一种六碳醛糖,分子中还含有多个羟基,能发生酯化反应、银镜反应、能与新制Cu(OH)2悬浊液反应。
⑵果糖的分子式是C 6H 12O 6,含有的官能团是—OH 、,是葡萄糖的同分异构体。
纯净的果糖为无
色晶体,不易结晶,通常为粘稠性液体,易溶于水、乙醇和乙醚。
2. 双糖
(1)蔗糖和麦芽糖的分子式都是C 12H 22O 11,互为同分异构体,都能水解生成两分子的单糖,水解产物中都有葡萄糖生成。
蔗糖分子中不含醛基,是非还原性糖,麦芽糖分子中含有醛基,具有还原性。
(2)鉴别蔗糖和麦芽糖的方法是向其溶液中分别加入银氨溶液,水浴加热,能发生银镜反应的是麦芽糖,不能发生银镜反应的是蔗糖(也可用新制的氢氧化铜悬浊液鉴别)。
3. 多糖
(1)淀粉和纤维素属于多糖,分子式均为(C 6H 10O 5)n ,每个葡萄糖单元仍有三个羟基,其分子式也可写成[C 6H 7O 2(OH)3]n ,由于n 值不同,它们不是同分异构体,它们都属于天然高分子化合物。
(2)淀粉是无嗅、无味的粉末状物质,不溶于冷水,在热水中淀粉颗粒会膨胀破裂(或形成胶状淀粉糊)。
①淀粉遇碘(I2)显蓝色。
(3)纤维素是白色、无嗅、无味的具有纤维状结构的物质。
一般不溶于水和有机溶剂。
①纤维素与淀粉一样,没有还原性,但在强酸中的水解产物具有还原性。
②纤维素含有羟基,可以与硝酸、醋酸等发生酯化反应,生成重要的化工原料硝酸纤维和醋酸纤维。
知识点一、醛和酮的结构
【例1】下列说法正确的是( )
A.醛和酮都含有相同的官能团羰基,因此它们性质相同
B.通式为C n H2n O的有机物不是醛就是酮
C.所有醛中都含有醛基和烃基
D.酮的分子式中碳原子数至少为3个碳原子
解析:A项醛、酮都含羰基,但是醛中有αH,而酮中无αH,故性质有区别。
B项符合C n H2n O的不一定是醛、酮。
如CH2===CH—CH2—OH分子式C3H6O。
C项应注意甲醛的结构。
因为酮的定义为羰基与两个烃基相连,最简单的烃基为甲基,所以至少要有3个碳原子才能称为酮,故D正确。
答案:D
知识点二、醛和酮的化学性质
【例2】人造象牙是一种高聚物分子,其结构可表示为,它是由一种化合物通过加聚反应制得的,则这种化合物是( )
A.CH3CHO B.HCHO C.CH3OH D.HCOOH
解析:由CH2O判断结构为,又因是发生加聚反应生成,故化合物结构为CHHO,即甲醛。
答案:B
知识点三、糖类
【例3】能说明葡萄糖是一种还原性糖的依据是( )
A.与金属钠反应放出H2 B.能发生银镜反应
C.能与酸发生酯化反应 D.能与H2发生加成反应
解析:与Na反应放出H2体现了葡萄糖的氧化性,A错误;葡萄糖把银氨溶液还原成单质银,体现了葡萄糖的还原性,B正确;与酸发生酯化反应是取代反应,为非氧化还原反应,C错误;与H2发生加成反应体现了它的氧化性,D错误。
答案:B
【例4】(2014景洪市校级期末)下列物质中,在一定条件下既能发生银镜反应,又能发生水解反应的是( )
①甲酸甲酯②蔗糖③葡萄糖④麦芽糖
A .①④
B .②③
C .①③
D .③④
解析:能发生银镜反应,说明有机物结构中含有醛基;能发生水解反应的有卤代烃、酯及低聚糖或多糖等。
甲酸甲酯中有—CHO 和—COO —,能发生银镜反应,也能发生水解反应;蔗糖能发生水解反应,但无—CHO ;葡萄糖能发生银镜反应,但不能水解;麦芽糖能发生银镜反应,也能发生水解反应。
答案:A
【例5】某同学称取9 g 淀粉溶于水,测定淀粉水解的百分率,其程序如下: 淀粉溶液――→加A
加热
混合液—⎣⎢⎡
取少量混合液加碘水溶液变蓝色――→加B 混合液――→加银氨溶液单质沉淀
提示:少量溶液计算时忽略不计。
则:(1)各步所加试剂为A________,B________。
(2)只加A ,不加B 是否可以?其理由是____________________。
(3)当析出2.16 g 金属单质时,淀粉的水解百分率是________。
解析:(1)淀粉在酸性条件下水解,故A 可选稀硫酸,加热条件下淀粉的水解产物是葡萄糖。
葡萄糖含有醛基,可与银氨溶液反应生成单质银。
但银镜反应必须在碱性条件下进行,故B 为NaOH 溶液。
(2)遇碘变蓝是淀粉的特性,混合液加碘水溶液变蓝,说明其中还有淀粉存在;混合液和银氨溶液发生反应,则证明淀粉已经部分水解生成葡萄糖。
(3)2.16 g 银的物质的量为 2.16 g
108 g ·mol
-1=0.02
mol ,由~2Ag ,可知淀粉水解生成0.01 mol
的葡萄糖,即发生水解的淀粉的质量为0.01 mol ×162 g ·mol -1
=1.62 g 。
故淀粉的水解百分率为1.62 g
9 g
×100%=18%。
答案:(1)稀硫酸 NaOH 溶液 (2)不可以,银镜反应必须在碱性条件下进行 (3)18%
基础演练
1.近年,由于家庭装修装饰材料引起的污染逐渐受到人们重视,这种污染物中最常见的是( ) A .一氧化碳 B .二氧化碳 C .甲醛、苯等有机物的蒸气 D .臭氧 答案:C
2.樟脑的结构如图,有关樟脑的说法不正确的是( ) A .它是一种酮 B .其分子式为C 10H 16O
C .与苯甲醛互为同系物
D .分子中有2个碳原子连有4个碳 答案:C
3.某饱和一元脂肪醛中所含碳元素质量是氧元素质量的3倍,则此醛的结构式可能有( ) A .2种 B .3种 C .4种 D .1种 答案:A
4.区别1丙醇和2丙醇的方法是( )
A .加金属钠
B .加银氨溶液
C .在Cu 存在下与O 2反应
D .在Cu 存在下和O 2反应后的产物中再加银氨溶液
5.向2.9 g某饱和一元醛中加入足量银氨溶液,在一定条件下充分反应后析出10.8 g银,该醛是( )
A.HCHO B.CH3CHO C.CH3CH2CHO D.CH3CH(CH3)CHO
答案:C
6.下列关于葡萄糖与果糖的说法中不正确的是( )
A.两者互为同分异构体B.两者都易溶于水
C.两者都是六碳糖D.葡萄糖比果糖要甜
答案:D
巩固提高
7.关于醛的说法中不正确的是( )
A.福尔马林是指35%~45%的甲醛溶液 B.醛的官能团结构式为,也可简写为—COH
C.甲醛与丙醛互为同系物 D.饱和一元醛的分子组成符合C n H2n O的形式
答案:B
8.在催化剂存在下,1丙醇被氧化成有机物X,则与X互为同分异构体的化合物是( )
A.CH3CH2OHCH3 B.CH3OCH3 C.C2H5CHO D.CH3COCH3
答案:D
9.甲醛、乙醛、丙酮组成的混合物中,氢元素的质量分数是9%, 则氧元素的质量分数是( ) A.16% B.37% C.48% D.无法确定
答案:B
10.下列关于醛的说法中正确的是( )
A.醛分子中都含醛基和烃基 B.醛都会使溴水和酸性KMnO4溶液褪色,都能发生银镜反应
C.一元醛的分子式符合C n H2n O的通式 D.醛的官能团是—COH
答案:B
11.(2014启东市校级期中)有机物甲能发生银镜反应,甲催化加氢还原成有机物乙,1 mol乙跟足量的金属钠反应放出标准状况下的氢气22.4 L。
据此推断乙一定不是( )
答案:D
12.下列说法中错误的是( )
A.通常蔗糖和淀粉都不显还原性
B.用大米酿的酒在一定条件下密封保存,时间越长越香醇
C.纤维素、蔗糖、葡萄糖和脂肪在一定条件下都可发生水解反应
D.纤维素分子是由葡萄糖单元组成的,可以表现出一些多元醇的性质
答案:C
1.现代家庭装修大量采用木工板和面板等装饰材料,它们会释放出有毒性的物质主要是( ) A.甲醇 B.二氧化硫 C.甲醛D.苯酚
答案:C
2. 已知甲醛分子中4个原子共面,则丙酮分子中位于同一平面内的原子数目最多可以是( )
A.4个 B.5个 C.6个 D.8个
3.下列物质中,不.能把醛类物质氧化的是( )
A.银氨溶液 B.金属钠 C.氧气D.新制氢氧化铜悬浊液
答案:B
4.(2014宜昌区校级期中)由乙炔和乙醛组成的混合气体经测定其中C的质量分数为72%,则氧元素的质量分数可能为( )
A.22% B.32% C.20% D.无法计算
答案:C
5.下列说法中,正确的是( )
A.乙醛分子中的所有原子都在同一平面上
B.凡是能发生银镜反应的有机物都是醛
C.醛类既能被氧化为羧酸,又能被还原为醇
D.完全燃烧等物质的量的乙醛和乙醇,消耗氧气的质量相等
答案:C
6.凡结构为CH3COR的有机物,与次卤酸钠(NaXO)作用,可以生成卤仿(CHX3),这种反应叫做卤仿反
应(式中R表示烷烃基,X表示卤素),如:+3NaIO―→CHI3+2NaOH+,以上反应称为碘仿反应,试判断下列物质中能发生碘仿反应的是( )
答案:D
7.下列各项中的两种物质既不是同分异构体,也不是同系物的是( )
A.葡萄糖和果糖 B.蔗糖和麦芽糖 C.甲醛和乙醛D.葡萄糖和蔗糖
答案:D
8.下列说法不正确的是( )
A.蔗糖不是淀粉水解的产物 B.蔗糖的水解产物能发生银镜反应
C.蔗糖是多羟基的醛类化合物 D.蔗糖与麦芽糖互为同分异构体
答案:C
9.下列实验操作和结论错误的是( )
A.用新制Cu(OH)2悬浊液可鉴别麦芽糖和蔗糖
B.用银镜反应可证明蔗糖是否转化为葡萄糖,但不能证明是否完全转化
C.浓H2SO4可使蔗糖脱水变黑,证明蔗糖含C、H、O三种元素
D.蔗糖溶液中滴加几滴稀H2SO4,水浴加热几分钟,加入到银氨溶液中,不能发生银镜反应,证明蔗糖不水解
答案:D
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_________________________________________________________________________________ 1.下列各组物质中既不是同系物也不是同分异构体的是( )
A.甲醛、丁醛 B.丙酮、丙醛 C.乙醛、丙酮 D.苯甲醛、甲基苯甲醛
答案:C
3.下列各组有机物只用一种试剂无法鉴别的是( )
A.乙醇、甲苯、硝基苯B.苯、苯酚、己烯
C.苯、甲苯、环己烷D.甲酸、乙醛、乙酸
答案:C
4.下列实验能获得成功的是( )
A.将乙醛滴入银氨溶液中,加热煮沸制银镜
B.苯与浓溴水反应制取溴苯
C.向苯酚中加浓溴水观察沉淀
D.1 mol·L-1 CuSO4溶液 2 mL和0.5 mol·L-1 NaOH溶液4 mL混合后加入40%的乙醛溶液0.5 mL,加热煮沸观察沉淀的颜色
答案:C
5.茉莉醛具有浓郁的茉莉花香,其结构简式如下图所示:
关于茉莉醛的下列叙述错误的是( )
A.能被KMnO4酸性溶液氧化 B.在一定条件下能与溴发生取代反应
C.被催化加氢的最后产物的分子式是C14H26O D.能与氢溴酸发生加成反应
答案:C
6.已知丁基共有4种,不必试写,立即可断定分子式为C5H10O的醛应有( ) A.3种 B.4种 C.5种D.6种
答案:B
7.(2014红花岗区校级期中)核糖是合成核酸的重要原料,结构简式为CH2OH—CHOH—CHOH—CHOH —CHO。
下列关于核糖的叙述中正确的是( )
A.与葡萄糖互为同分异构体 B.可以与银氨溶液反应形成银镜
C.可以与氯化铁溶液发生显色反应 D.可以使紫色石蕊试液变红
答案:B
8.某3 g醛和足量的银氨溶液反应,结果析出43.2 g Ag,则该醛为( )
A.甲醛 B.乙醛 C.丙醛D.丁醛
答案:A
9.(2014佛山校级期中)有下列物质:①碘水;②银氨溶液;③NaOH溶液;④稀硫酸;⑤浓硫酸。
在进行淀粉的水解实验(包括检验水解产物及水解是否完全)时,除淀粉外,还需使用上述试剂或其中一部分,判断使用的试剂及其先后顺序为( )
A.④①③② B.①④②③ C.⑤①③② D.①⑤②③
答案:A
10. L链霉糖是链霉素的一个组成部分,其结构如右图所示,下列有关链霉糖的说法错误的是( )
A.能发生银镜反应 B.能发生酯化反应
C.能与H2发生加成反应 D.能与烧碱溶液发生中和反应
答案:D
课程顾问签字: 教学主管签字:。