人教版高中化学选修5[知识点整理及重点题型梳理]_醛_基础
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人教版高中化学选修5
知识点梳理
重点题型(常考知识点)巩固练习
醛
【学习目标】
1、掌握乙醛的组成、结构、性质和用途,了解甲醛、苯甲醛的性质和用途;
2、了解醛、酮的结构特点,能理解醛、酮在组成、结构和性质上的异同;
3、利用醛的主要化学性质实现醇、醛、羧酸的相互转化。
【要点梳理】
要点一、醛的结构、通式和性质
1.醛的组成和结构。
【醛#醛类的结构特征】
(1)醛是由烃基(或H)与醛基()相连而构成的化合物。
醛类的官能团是醛基,醛基可写成或—CHO,但不能写成—COH,且醛基一定位于主链末端。
【醛#醛类的分类】
(2)醛类按所含醛基的数目可分为一元醛、二元醛和多元醛等。
2.醛的分子通式。
一元醛的通式为R—CHO,饱和一元脂肪醛的通式为C n H2n+1—CHO(或C n H2n O)。
分子式相同的醛、酮、烯醇互为同分异构体。
3.醛的物理性质。
醛类除甲醛是气体外,其余醛类都是无色液体或固体。
醛类的熔、沸点随分子中碳原子数的增加而逐渐升高。
【醛#醛类的化学性质】
4.醛的化学性质。
醛类的化学性质主要由醛基(—CHO)来决定,如乙醛的加成反应和氧化反应就都发生在醛基上。
(1)加成反应。
醛基上的C=O键在一定条件下可与H2、HX、HCN、NH3、氨的衍生物、醇等发生加成反应,但不与Br2加成,这一点与C=C键的加成不同。
其加成通式为:
醛的催化加氢反应也是它的还原反应;
在有机合成中可利用该反应增长碳链;
(2)氧化反应。
①易燃烧。
2CH 3CHO+5O 2−−−
→点燃
4CO 2+4H 2O ②催化氧化。
2CH 3CHO+O 2∆−−−−→催化剂2CH 3COOH ③被银氨溶液、新制的Cu(OH)2等弱氧化剂氧化。
CH 3CHO+2Ag(NH 3)2OH ∆
−−
→CH 3COONH 4+2Ag ↓+3NH 3+H 2O 本反应又称银镜反应,常用来检验醛基。
CH 3CHO+2Cu(OH)2∆
−−
→CH 3COOH+Cu 2O ↓+2H 2O 该反应生成了砖红色的Cu 2O 沉淀,也可用来检验醛基。
注意:醛基的检验方法。
银镜反应。
醛类具有较强的还原性,能和银氨溶液反应,被氧化为羧酸,同时得到单质银,若控制好反应条件,可以得到光亮的银镜。
因此实验时应注意以下几点:a .试管内壁必须光滑、洁净.b .应使用水浴加热;c .加热过程中不可振荡和振动试管;d .实验的银氨溶液应现配现用;e .乙醛的用量不宜太多;f 实验后附着银镜的试管可用稀硝酸浸泡,再用水洗除去。
与新制的Cu(OH)2反应。
醛类可在加热条件下与新制的Cu(OH)2反应,醛被氧化为羧酸,同时Cu(OH)2被还原成砖红色的Cu 2O 沉淀,这是检验醛基的另一种方法。
实验时应注意以下几点:a .硫酸铜与碱反应制取Cu(OH)2时碱应过量;b .混合液必须加热到沸腾时才会有砖红色沉淀生成。
④醛类也能被酸性KMnO 4溶液等强氧化剂氧化。
⑤缩聚反应。
条件不同时可得到线型酚醛树脂或体型酚醛树脂。
5.重要的醛类物质简介。
(1)甲醛(HCHO )是无色、有强烈刺激性气味的气体,易溶于水。
甲醛是重要的有机合成原料,常用于制造酚醛树脂、脲醛树脂、维纶、染料等,35%~40%的甲醛水溶液俗称福尔马林,具有杀菌、防腐性能等。
甲醛除具有醛类的通性外,还具有一定的特性,如1 mol 甲醛与足量的银氨溶液反应可得4 mol Ag 。
(2)乙醛(CH 3CHO )是无色、有刺激性气味的液体,密度比水小,沸点是20.8℃,易挥发,易燃烧,能跟水、乙醇等互溶。
可由乙醇氧化制得。
乙醛是有机合成的重要原料,主要用于制乙酸、丁醇、乙酸乙酯等。
(3)苯甲醛()是有杏仁气味的液体,沸点是178℃,工业上称其为苦杏仁油,它与糖结合存在于杏仁、桃仁等果实的种子中,苯甲醛是制造染料、香料的重要中间体。
要点二、酮的组成、结构和性质
1.酮的组成与结构。
(1)酮是两个烃基与羰基()碳原子相连而成的化合物。
(2)酮的通式为,其官能团为羰基。
分子式相同的醛、酮、烯醇互为同分异构体。
2.酮的主要化学性质。
酮在一定条件下能与H2、HCN、HX、NH3、氨的衍生物、醇等发生加成反应(这一点与醛类性质相似),酮不能被银氨溶液、新制的Cu(OH)2所氧化(这一点与醛类性质不同),据此可用银氨溶液和新制的Cu(OH)2来区分醛和酮。
3.丙酮简介。
丙酮()是组成最简单的酮,是有特殊气味的无色液体,沸点为56.2℃,能与水以任意比例互溶,并能溶解多种有机物。
【典型例题】
类型一:醛的结构和性质
例1(2015 皖南八校联考)下列物质中,由于发生反应既能使溴水褪色,又能使KMnO4酸性溶液褪色的是()。
①己烷②环己烯③聚乙烯④甲苯⑤邻甲基苯酚⑥乙醇⑦乙醛⑧乙酸⑨SO2⑩AlCl3溶液
A.②③⑥⑦B.③⑤⑧⑨C.①③④⑩D.②⑤⑦⑨
【思路点拨】根据结构决定性质的原则,利用有机物中的官能团对其性质进行判断。
【答案】D
【解析】己烷、甲苯、乙醇、乙酸、AlCl3溶液都不与溴水反应;聚乙烯分子中不含碳碳双键,也不与溴水反应;环己烯中含碳碳双键、邻甲基苯酚中含酚羟基、乙醛中含醛基、SO2具有强还原性,它们都能由于发生反应既使溴水褪色,又使KMnO4酸性溶液褪色。
【总结升华】能使溴水褪色的有机物:①跟烯烃、炔烃、二烯烃等不饱和烃发生加成反应而使溴水褪色;②跟含醛基的有机物发生氧化还原反应而使溴水褪色;③跟苯酚等有机物发生取代反应而使溴水褪色;④汽油、苯和苯的同系物、四氯化碳、己烷、氯仿等与溴水混合时,能通过萃取使溴水中的溴进入有机溶剂层而使溴水层褪色,但这是物理变化。
能使KMnO4酸性溶液褪色的有机物:①分子中含C=C键或C≡C键的不饱和有机物,都能被KMnO4酸性溶液氧化而使其褪色;②苯环上的侧链也能使KMnO4酸性溶液褪色;③含有醇羟基、酚羟基、醛基等的有机物,一般能被KMnO4酸性溶液氧化而使其褪色。
既能使溴水褪色又能使KMnO4酸性溶液的物质还有具有强还原性的SO2、H2S、FeCl2等无机物,应注意将它们整合后记忆。
例2 实验室做乙醛和银氨溶液反应的实验:
(1)为产生光亮的银镜,试管应先用________溶液煮沸,倒掉煮沸液后再用清水将试管冲洗干净。
(2)配制银氨溶液时向盛有________溶液的试管中逐滴滴加________,边滴边振荡,直到________为止。
有关反应的离子方程式为:①________;②________。
(3)加热时应用________加热,产生银镜的离子方程式为:________。
【思路点拨】本题考查醛基发生银镜反应的实验。
实验操作中注意银氨溶液配制时试剂滴加的先后顺序、对应发生的离子反应、加热时的操作方法及反应的化学方程式。
【答案】(1)NaOH
(2)AgNO3氨水生成的沉淀恰好完全溶解
①Ag++NH3·H2O==AgOH↓+NH4+
②AgOH+2NH3·H2O==[Ag(NH3)2]++OH-+2H2O
(3)水浴CH3CHO+2[Ag(NH3)2]++2OH—→CH3COO-+NH4++3NH3+2Ag↓+H2O
【解析】(1)为顺利完成银镜反应的实验,必须使用洁净的试管,已用过的试管,要先用NaOH(aq)煮沸,以洗去油污,然后再用蒸馏水洗涤。
(2)银镜反应要求水浴加热才能顺利完成。
【总结升华】配制银氨溶液,有两点要求:①沉淀(AgOH和Ag2O的混合物)必须完全消失,否则影响实验效果;②氨水不可过量,否则产生易爆物质。
因此,一般做法为:向AgNO3(aq)中滴加氨水。
边滴边振荡,直到产生的沉淀恰好完全溶解为止。
开始时AgNO3(aq)过量,发生如下反应:
①Ag++NH3·H2O==AgOH↓+NH4+
并有部分AgOH发生分解反应:
②2AgOH==Ag2O↓+H2O(此反应不作要求)
后来NH3·H2O过量,AgOH和Ag2O逐渐溶解在NH3·H2O中。
③AgOH+2NH3·H2O==Ag(NH3)2OH+2H2O
④Ag2O+4NH3·H2O==2Ag(NH3)2OH+3H2O
④反应不作要求。
注意络合物Ag(NH3)2OH在水中完全电离,写离子方程式时需拆为离子形式。
举一反三:
【变式1】(2015 南京质检)茉莉醛具有浓郁的茉莉花香,其结构简式为:
关于茉莉醛的下列叙述错误的是()。
A.在加热和催化剂作用下,能被氢气还原B.能被高锰酸钾酸性溶液氧化
C.在一定条件下能与溴发生取代反应D.不能与氢溴酸发生加成反应
【答案】D
【解析】茉莉醛中的C=C键和—CHO都能被氢气还原,也都能被KMnO4酸性溶液氧化,能在一定条件下和Br2发生取代反应,其C=C键能与HBr发生加成反应。
【变式2】在一定条件下,烯烃可发生臭氧化还原水解反应,生成羰基化合物,该反应可表示为:
已知:①化合物A,其分子式为C9H10O,它既能使溴的四氯化碳溶液褪色,又能与FeCl3溶液发生显色反应,且能与金属钠或NaOH溶液反应生成B;②B发生臭氧化还原水解反应生成C,C能发生银镜反应;③C催化加氢生成D,D在浓硫酸存在下加热生成E;④E既能使溴的四氯化碳溶液褪色,又能与FeCl3溶液发生显色反应,且能与NaOH溶液反应生成F;⑤F发生臭氧化还原水解反应生成G,G能发生银镜反应,遇酸转化为H(C7H6O2)。
请根据上述信息,完成下列填空:
(1)写出下列化合物的结构简式(如果有多组化合物符合题意,只需写出其中的一组):
A________,C________,E________。
(2)写出分子式为C7H6O2的含有苯环的所有同分异构体的结构简式________。
【答案】
(2)
【变式3】醛类因易被氧化为羧酸,而易使酸性高锰酸钾溶液或溴水褪色。
向乙醛中滴入酸性KMnO4溶液,
可观察到的现象是________。
现已知柠檬醛的结构式为,若要检验其中的碳碳双键,其实验方法是________。
【答案】酸性KMnO4溶液褪色先取少量柠檬醛溶液于一试管中,再加入足量银氨溶液,水浴加热。
反应后取上层清液,然后再加少量酸性KMnO4溶液,振荡。
若酸性KMnO4溶液褪色,则证明该分子中有C=C键存在,否则不存在C=C键。