《醛 羧酸》 学习任务单

《醛羧酸》学习任务单
一、学习目标
1、了解醛和羧酸的分类、结构特点和物理性质。

2、掌握醛和羧酸的化学性质，包括氧化反应、还原反应、酯化反应等。

3、理解醛和羧酸在有机合成中的重要作用，能够运用所学知识进行简单的有机合成。

4、认识醛和羧酸在生活和生产中的应用，以及它们对环境和健康的影响。

二、学习重点
1、醛和羧酸的结构特点与化学性质之间的关系。

2、醛的氧化反应和羧酸的酯化反应的原理和实验操作。

三、学习难点
1、理解醛和羧酸的化学性质的本质，如醛基的氧化性和还原性。

2、运用醛和羧酸的性质进行有机推断和合成。

四、知识梳理
（一）醛
1、定义
醛是由烃基（或氢原子）与醛基相连而构成的化合物。

2、分类
（1）根据烃基的不同，醛可分为脂肪醛和芳香醛。

（2）根据醛基的个数，醛可分为一元醛、二元醛等。

3、常见的醛
甲醛（HCHO）：是最简单的醛，具有强烈的刺激性气味，易溶于水，常用于制造酚醛树脂、脲醛树脂等。

乙醛（CH₃CHO）：具有刺激性气味，能跟水、乙醇等互溶。

4、结构特点
醛基（CHO）是醛的官能团，醛基中的碳氧双键有极性，容易发生加成反应。

5、物理性质
（1）常温下，甲醛为气体，其他醛为液体或固体。

（2）醛一般易溶于水和有机溶剂。

6、化学性质
（1）氧化反应
①银镜反应：醛能与银氨溶液发生反应，生成银镜。

例如：CH₃CHO ＋ 2Ag(NH₃)₂OH → CH₃COONH₄＋2Ag↓ ＋3NH₃＋ H₂O
②与新制氢氧化铜反应：醛能与新制氢氧化铜悬浊液反应，生成砖红色沉淀。

例如：CH₃CHO ＋ 2Cu(OH)₂＋NaOH → CH₃COONa ＋ Cu₂O↓ ＋ 3H₂O
③催化氧化：醛在催化剂（如铜、银）的作用下能被氧气氧化为羧酸。

例如：2CH₃CHO ＋ O₂ → 2CH₃COOH
（2）还原反应
醛能与氢气发生加成反应，被还原为醇。

例如：CH₃CHO ＋ H₂ → CH₃CH₂OH
（二）羧酸
1、定义
羧酸是由烃基（或氢原子）与羧基相连而构成的有机化合物。

2、分类
（1）根据羧基的个数，羧酸可分为一元羧酸、二元羧酸等。

（2）根据烃基的不同，羧酸可分为脂肪酸和芳香酸。

3、常见的羧酸
甲酸（HCOOH）：具有刺激性气味，能与水、乙醇等互溶，具有
酸性和还原性。

乙酸（CH₃COOH）：又称醋酸，是食醋的主要成分，具有强烈的
刺激性气味，易溶于水和乙醇。

4、结构特点
羧基（COOH）是羧酸的官能团，羧基中的碳氧双键不易发生加成
反应，但羧基中的羟基能发生取代反应。

5、物理性质
（1）低级脂肪酸易溶于水，随着碳原子数的增加，溶解度逐渐减小。

（2）羧酸的沸点比相对分子质量相近的醇高，这是因为羧酸分子
间能形成氢键。

6、化学性质
（1）酸性
羧酸具有酸性，能与碱发生中和反应，能与活泼金属反应生成氢气，能与碳酸钠、碳酸氢钠反应生成二氧化碳。

例如：CH₃COOH ＋NaOH → CH₃COONa ＋ H₂O
2CH₃COOH ＋Zn → （CH₃COO)₂Zn ＋ H₂↑
CH₃COOH ＋ NaHCO₃ → CH₃COONa ＋ CO₂↑ ＋ H₂O
（2）酯化反应
羧酸与醇在浓硫酸作催化剂、加热的条件下发生酯化反应，生成酯
和水。

例如：CH₃COOH ＋ C₂H₅OH ⇌ CH₃COOC₂H₅＋ H₂O
五、实验探究
（一）醛的性质实验
1、银镜反应
（1）实验用品：硝酸银溶液、氨水、乙醛溶液、试管、水浴锅等。

（2）实验步骤
①在洁净的试管中加入 1 mL 2%的硝酸银溶液，然后边振荡边逐滴加入 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。

②向银氨溶液中滴加 3 滴乙醛溶液，振荡后将试管放入水浴中加热。

（3）实验现象：试管内壁出现光亮的银镜。

2、与新制氢氧化铜的反应
（1）实验用品：氢氧化钠溶液、硫酸铜溶液、乙醛溶液、试管等。

（2）实验步骤
①在试管中加入 2 mL 10%的氢氧化钠溶液，滴入 4~6 滴 2%的硫酸铜溶液，振荡。

②加入 05 mL 乙醛溶液，加热。

（3）实验现象：生成砖红色沉淀。

（二）羧酸的性质实验
1、酸性的验证
（1）实验用品：碳酸钠溶液、碳酸氢钠溶液、乙酸溶液、石蕊试液等。

（2）实验步骤
①向碳酸钠溶液中滴加乙酸溶液，观察现象。

②向碳酸氢钠溶液中滴加乙酸溶液，观察现象。

③在乙酸溶液中滴加石蕊试液，观察现象。

（3）实验现象：碳酸钠溶液中产生气泡，碳酸氢钠溶液中产生气泡的速率更快，石蕊试液变红。

2、酯化反应
（1）实验用品：乙醇、乙酸、浓硫酸、饱和碳酸钠溶液、试管、酒精灯等。

（2）实验步骤
①在一支试管中加入 3 mL 乙醇，然后边振荡边慢慢加入 2 mL 浓
硫酸和 2 mL 乙酸。

②按图连接好装置，用酒精灯小心加热，将产生的蒸气经导管通到饱和碳酸钠溶液的液面上。

（3）实验现象：饱和碳酸钠溶液的液面上有透明的油状液体生成，并能闻到香味。

六、拓展应用
1、醛在有机合成中的应用
醛可以通过氧化反应制备羧酸，通过还原反应制备醇。

醛还可以与
其他化合物发生加成反应，引入新的官能团，是有机合成中重要的中
间体。

2、羧酸在生活中的应用
羧酸广泛存在于自然界中，许多羧酸具有生理活性。

例如，甲酸具
有杀菌消毒的作用，乙酸是食醋的主要成分，一些羧酸类药物在医疗
中也有重要的应用。

3、环境保护与醛、羧酸
一些醛类化合物对环境和人体健康有一定的危害，如甲醛是室内空
气污染的主要污染物之一。

羧酸的生产和使用过程中也需要注意环境
保护，减少对环境的污染。

七、学习检测
1、写出甲醛与银氨溶液反应的化学方程式。

2、写出乙酸与乙醇发生酯化反应的化学方程式。

3、如何鉴别乙醛和乙酸？
4、下列关于醛和羧酸的说法中，错误的是（）
A 醛和羧酸都能发生氧化反应
B 醛能发生加成反应，羧酸不能发生加成反应
C 醛和羧酸都能与金属钠反应放出氢气
D 甲醛和甲酸的化学性质相似
八、学习反思
通过对醛和羧酸的学习，你对有机化合物的性质和应用有了哪些新的认识？在学习过程中遇到了哪些困难，是如何解决的？你认为还有哪些方面需要进一步加强和提高？。