第12讲 醛和酮 羧酸

第十二讲醛和酮羧酸一、醛1.物理性质随碳原子数目增多，熔沸点逐渐升高，水溶性逐渐降低。

2.化学性质（1）氧化反应A.银镜反应①AgNO3＋NH3·H2O===AgOH↓(白色)＋NH4NO3②AgOH＋2NH3·H2O===Ag(NH3)2OH＋2H2O③CH3CHO＋2Ag(NH3)2OH H2O＋2Ag↓＋3NH3＋CH3COONH4B.与新制Cu(OH)2的反应①2NaOH＋CuSO4===Cu(OH)2↓＋Na2SO4②CH3CHO＋2Cu(OH)2＋NaOH CH3COONa＋Cu2O↓＋3H2OC.催化氧化乙醛在有催化剂并加热的条件下，能被氧气氧化为乙酸，反应的化学方程式为：2CH3CHO＋O22CH3COOHD.燃烧反应方程式：2CH3CHO＋5O24CO2＋4H2OE.与强氧化剂反应乙醛能使溴水或酸性KMnO4溶液褪色（2）加成反应乙醛蒸气和H2的混合气体通过热的镍催化剂，发生加成反应的化学方程式为：NiCH3COH＋H2――→CH3CH2OH。

△3、银镜反应实验注意事项A银镜反应醛具有较强的还原性，能被新制的银氨溶液氧化为羧酸，同时Ag(NH3)2OH被还原为Ag，若控制好反应条件，可以得到光亮的银镜(否则，将析出呈黑色的银颗粒)。

实验时应注意以下几点：(1)试管必须洁净。

(2)配制银氨溶液是向AgNO3溶液中逐滴加入稀氨水，直到生成的沉淀恰好溶解为止，滴加顺序不能颠倒，氨水不能过量，否则，最后得到的不是银氨溶液。

(3)实验条件是水浴加热，不能直接加热煮沸。

(4)加热时不可振荡或摇动试管。

(5)必须用新配制的银氨溶液，因久置的银氨溶液会产生Ag3N，易爆炸。

B与新制Cu(OH)2悬浊液的反应(1) 所用Cu(OH)2必须是新制的，在制备Cu(OH)2时，应向NaOH溶液中滴加少量硫酸铜，NaOH溶液必须明显过量。

(2) 加热时须将混合溶液加热至沸腾，才有明显的红色沉淀产生。

(3) 加热煮沸时间不能过久，过久将出现黑色沉淀，原因是Cu(OH)2受热分解为CuO。

二、羧酸1、定义：烃基（或氢）跟羧基直接相连的有机物叫羧酸。

2、羧酸的分类饱和一元羧酸的通式：C n H 2n O 2(n≥1),结构通式：C n H 2n+1COOH 或RCOOH 3、羧酸的结构：一元羧酸可表示为：R ，其官能团是羧基（—COOH ）。

羧基由羰基和羟基结合而成，但羰基和羟基相互作用使得羧基的化学性质不是羰基和醇羟基性质的简单加和。

4、常见的羧酸（1）乙酸的结构和物理性质 ①分子组成和结构分子式 C 2H 4O 2 结构式结构简式CH 3COOH官能团： 或 —COOH （羧基）②乙酸的物理性质乙酸又叫醋酸，有强烈刺激性气味的无色液体，沸点是117.9℃,熔点是16.6℃，当温度低于16.6℃时，乙酸就是凝结成像冰一样的晶体，所以无水乙酸又叫冰醋酸。

乙酸易溶于水和乙醇。

（2）甲酸（又叫蚁酸） 甲酸的分子结构分子式CH 2O 2 结构简式HCOOHCHHHCOHO甲酸的分子中既含有羧基，又含有醛基，即，因而甲酸在反应中将表现出羧酸和醛基性质的综合。

兼有羧酸和醛类的性质写出甲酸与新制Cu(OH)2和银氨溶液反应的化学方程式+ 2Cu(OH)2 +2 NaOH Na 2 CO3+Cu2O↓+4H2O+ 2Ag(NH3)2OH(NH4) 2CO3 ＋2Ag↓＋2NH3＋H2O结构的特殊性决定了性质的特殊性，甲酸具有其它羧酸所没有的性质——还原性。

到此，能发生银镜反应的有机物除了醛类，还有甲酸、甲酸某酯。

（3）乙二酸俗称“草酸”，无色透明晶体，通常带两个结晶水，[(COOH)2•２H2O]，加热至100℃时失水成无水草酸，易溶于水和乙醇，不溶于乙醚等有机溶剂。

是最简单的饱和二元羧酸，是二元羧酸中酸性最强的，具有一些特殊的化学性质。

分子式结构式结构简式H2C2O4草酸能使酸性高锰酸钾溶液褪色三、羧酸的化学性质1、具有酸的通性在羧基中，受羰基影响，原来极性较强的羟基（—OH），键的极性增强，羟基可发生电离，具有酸性，但其酸性随碳原子数的增强而减弱。

盐酸、硫酸等无机酸呈酸性，是因为其中的氢能够电离，乙酸有明显的酸性，在水溶液里能部分地电离，CH3COOH CH3COO-+H+。

因此，乙酸具有酸的通性。

乙酸的酸性性质化学方程式与酸碱指示剂反应 乙酸能使紫色石蕊试液变红 使甲基橙变红色与活泼金属反应 Zn+2CH 3COOH→(CH 3COO 2)Zn+H 2↑ 与碱反应 CH 3COOH+NaOH→CH 3COONa+H 2O 与碱性氧化物反应 CuO+2CH 3COOH→(CH 3COO)2Cu+H 2O与某些盐反应 CaCO 3+2CH 3COOH→(CH 3COO)2Ca+H 2O+CO 2↑酸性由强到弱顺序：HCl>H 2SO 3>CH 3COOH>H 2CO 3>要注意醇、酚和羧酸中羟基性质的比较：（注：画√表示可以发生反应） 羟基种类 重要代表物 与Na 与NaOH与Na 2CO 3 与NaHCO 3醇羟基 乙醇 √酚羟基 苯酚 √ √ √（不出CO 2）羧基乙酸√√√√2、酯化反应：酸跟醇反应生成酯和水的反应。

乙酸的酯化反应原理：O H CH COOCH CH OH CH CH COOH CH 2323233+−−→−+浓硫酸乙酸的酯化反应实验的要点：（1）、浓硫酸的作用：催化剂和吸水剂；除去生成物中的水，使反应向生成物方向进行。

（2）、饱和碳酸钠溶液可以除去乙酸，溶解乙醇，减少乙酸乙酯在溶液中的溶解量。

（3）试管口向上倾斜，不但可以增加受热面积，又可缓冲液体。

为有效防止剧烈沸腾时液体冲出，最好加几块碎瓷片。

（4）导管口不能插入饱和碳酸钠溶液中，目的是防止液体因受热不均匀而发生倒吸。

（5）试剂混合顺序：乙醇中加入浓硫酸，再加入乙酸。

（6）实验过程中用小火加热，保持微沸，这样有利于产物的生成和蒸出。

在上述反应中，生成水的氧原子由乙酸的羟基提供，还是由乙醇的羟基提供？用什么方法可以证明呢？脱水有两种情况，（1）酸脱羟基醇脱氢；（2）醇脱羟基酸脱氢。

在化学上为了辨明反应历程，常用同位素示踪法。

即把某些分不清的原子做上记号，类似于侦察上的跟踪追击。

事实上，科学家把乙醇分子中的氧原子换成放射性同位素18O ，结果检测到只有生成的乙酸乙酯中才有18O ，说明脱水情况为第一种，即乙酸与乙醇在浓硫酸作用下发生酯化反应的机理是“酸脱羟基醇脱氢”。

放射性同位素示踪法可用于研究化学反应机理，是匈牙利科学家海维西(G.Hevesy)首先使用的，他因此获得1943年诺贝尔化学奖。

（20-40分钟）1.人们使用四万只象鼻虫和它们的215磅粪便物，历经30多年时间弄清了棉子象鼻虫的四种信息素的组成，它们的结构可表示如下（括号内表示④的结构简式）。

以下四种信息素中，互为同分异构体的是（ ）C H ①HC H ②C H 2H③C H 2C H 2C H 2C H 2C H 2C H 3C H 3C H 3C CCH H ④A.①和②B.①和④C.②和④D.③和④解析：分子式相同首先看碳原子数是否相同，①②、②③、②④碳原子数不同，不是同分异构体；①和③属于同碳原子数的醇与醛，氢原子数不同；不是同分异构体；只有③与④分子式相同而结构不同，是同分异构体。

答案：D2.下列物质不属于醛类的是（ ）A.B.C.D.解析：根据醛的定义，可判断不属于醛类。

答案：B3.关于丙烯醛（CH2==CH—CHO）的叙述不正确的是（）A.可使溴水和KMnO4酸性溶液褪色B.与足量的H2加成生成丙醛C.能发生银镜反应D.在一定条件下可氧化成酸解析：丙烯醛分子中既含醛基，又含C==C键。

所以，它应具有醛的性质，又具备烯烃的性质。

答案：B4.为了鉴别己烯、甲苯、丙醛三种无色液体，可以使用下列试剂合理的一组是（）A.KMnO4酸性溶液和溴水B.银氨溶液和KMnO4酸性溶液C.新制Cu（OH）2和溴水D.FeCl3溶液和新制Cu（OH）2解析：KMnO4酸性溶液既能氧化醛类，又能氧化甲苯和己烯；溴水能氧化醛类也能与己烯反应；银氨溶液和新制Cu（OH）2只能与醛类反应。

答案：C5.完成下列方程式，注明反应类型。

∆① CH3CH2CHO＋Cu（OH）2−→−∆②OHC—CHO＋Ag（NH3）2OH（足量）−→−③ ④解析：此题主要考查学生对于方程式的记忆。

答案：①CH 3CH 2CHO ＋2Cu （OH ）2−→−∆CH 3CH 2COOH ＋Cu 2O ＋2H 2O ，氧化反应 ②OHC —CHO ＋4Ag （NH 3）2OH −→−∆HOOC —COOH ＋4Ag ↓＋8NH 3＋2H 2O ，氧化反应 ③ ④6.香料茉莉香酮是一种人工合成的有机化合物，其结构简式为。

（1）该化合物的化学式为_____________。

（2）1 mol 该有机物与H 2充分反应可消耗H 2__________ mol ；（3）该有机物能否发生银镜反应___________________（填“能”或“不能”），理由是________________________。

解析：由茉莉香酮的结构简式可知该有机物是不饱和酮类，能与H 2发生加成反应，但不能发生银镜反应。

答案：（1）C 11H 16O （2）3 （3）不能 分子中无醛基（—CHO ）存在 7.下列物质中，不属于羧酸类有机物的是（ ） A.乙二酸 B.苯甲酸 C.硬脂酸D.石炭酸解析：石炭酸亦即苯酚，分子中无羧基，不属于有机酸。

答案：D8.下列关于羧酸和酯的说法中正确的是（ ）A.羧酸和酯的通式均可以用C n H2n O2表示B.酯都能发生水解反应C.羧酸的酸性都比碳酸弱D.羧酸均易溶于水,酯均难溶于水解析：只有饱和一元羧酸以及饱和一元羧酸和饱和一元醇形成的酯才符合C n H2n O2的通式；在有机酸中甲酸、乙酸、丙酸、苯甲酸等酸性比碳酸的酸性强；低碳原子数的羧酸（C4以下）可以与水混溶，随着碳原子数的增加，在水中的溶解度减小，C11以上的羧酸基本上不溶于水，酯类均难溶于水。

答案：B9.化合物的中的—OH被卤原子取代所得的化合物称为酰卤，下列化合物中可以看作酰卤的是（）A.HCOFl4C.COCl2D.CH2ClCOOH解析：按照题目给出的酰卤定义，分别将4个选项有机分子中的卤原子用—OH替代，并加以分析判断。

从选项A可得到结构式HCOOH，这是甲酸，显然HCOF称为甲酸氟，是一种酰卤。

从选项C可以得到，这是碳酸以两个氯原子取代其分子中的两个羟基而得，因此COCl2是酰卤，称为碳酰氯。

碳酰氯俗名光气，有剧毒，是重要的有机合成中间体。