2020版化学人教版选修5学案：第三章 第二节 醛

因 C4H9—有 4 种同分异构体，故戊醛也有 4 种同分异构体。 二、醛的化学性质——以乙醛为例 1．氧化反应 (1)可燃性 乙醛燃烧的化学方程式：2CH3CHO＋5O2―点―燃→4CO2＋4H2O。 (2)催化氧化 乙醛在一定温度和催化剂作用下，能被氧气氧化为乙酸的化学方程式：
―催―化△剂→
。
第二节 醛
[核心素养发展目标] 1.宏观辨识与微观探析： 通过醛基中原子成键情况的分析，了解醛 类的结构特点，理解乙醛的化学性质与醛基的关系，学会醛基的检验方法。2. 科学态度与 社会责任： 了解甲醛对环境和健康的影响，关注有机化合物安全使用的问题。
一、醛的结构与常见的醛 1．概念 醛是由烃基与醛基相连构成的化合物。 2．结构特点 醛类官能团的结构简式是—CHO，饱和一元醛的结构通式为 CnH2nO(n≥1)或 CnH2n＋1CHO。 3．常见的醛 (1)甲醛：又名蚁醛，是结构最简单的醛，结构简式为 HCHO。通常状况下是一种无色有刺 激性气味的气体，易溶于水。它的水溶液又称福尔马林，具有杀菌、防腐性能等。 (2)乙醛：分子式为 C2H4O，乙醛的结构简式为 CH3CHO，是一种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。 例 1 下列有机物不属于醛类物质的是( )
(1)A、B、C 中所含官能团的名称是________、________、________。 (2)A→B 的化学方程式为_______________________________________________。 (3)B→C 的化学方程式为_________________________________________________。 (4)B→A 的化学方程式为__________________________________________________。 答案 (1)羟基 醛基 羧基 (2)2CH3CH2OH＋O2――C△u →2CH3CHO＋2H2O (3)2CH3CHO＋O2―催―化△剂→2CH3COOH (4)CH3CHO＋H2―催―化△剂→CH3CH2OH 解析 已知 A、B、C 为烃的衍生物，A―氧―化→B―氧―化→C，说明 A 为醇，B 为醛，C 为羧 酸，且三者碳原子数相同，醇在浓 H2SO4、加热至 170 ℃时产生的气体与溴水加成得 1,2­ 二溴乙烷，则 A 为乙醇，B 为乙醛，C 为乙酸。
解析 含有碳碳双键能发生加聚反应，A 正确；含有醛基能被银氨溶液氧化，B 正确；含 有 1 个碳碳双键，因此 1 mol 该有机物能与 1 mol Br2 发生加成反应，C 正确；碳碳双键和 醛基均与氢气发生加成反应，1 mol 该有机物能与 2 mol H2 发生加成反应，D 错误。 3．使用哪组试剂可鉴别在不同试剂瓶内的 1­己烯、甲苯和丙醛( ) A．酸性 KMnO4 溶液和溴的 CCl4 溶液 B．银氨溶液和溴的 CCl4 溶液 C．FeCl3 溶液和银氨溶液 D．银氨溶液和酸性 KMnO4 溶液 答案 B 解析 A 项，酸性 KMnO4 溶液与三种物质均反应而褪色，溴的 CCl4 溶液仅能够鉴别出不 褪色的甲苯，错误；B 项，银氨溶液可以鉴别出发生银镜反应的丙醛，而溴的 CCl4 溶液又 可以鉴别出发生加成反应而褪色的 1­己烯，不反应的为甲苯，正确；C 项，银氨溶液只可 以鉴别出丙醛，错误；D 项，银氨溶液可以鉴别出丙醛，而酸性 KMnO4 溶液和另外两种 物质均反应而褪色，故无法鉴别，错误。 4．有 A、B、C 三种烃的衍生物，相互转化关系如下：
2．加成反应(还原反应) 乙醛中的碳氧双键和烯烃中的碳碳双键性质类似，也能与氢气发生加成反应，化学方程式 为 CH3CHO＋H2―催―化△剂→CH3CH2OH。 3．醛的化学通性 (1)醛可被氧化为羧酸，也可被氢气还原为醇，因此醛既有氧化性，又有还原性，其氧化、
还原的关系为 R—CH2OH氧还化原 (2)有机物的氧化、还原反应
2C==CHCH2CH2CHO＋2Ag(NH3)2OH――△ →2Ag↓＋3NH3＋ (CH3)2C==CHCH2CH2COONH4＋H2O[或(CH3)2C==CHCH2CH2CHO＋2Cu(OH)2＋NaOH ――△ →(CH3)2C==CHCH2CH2COONa＋Cu2O↓＋3H2O] ③加入过量银氨溶液氧化醛基后，调节溶液至酸性再加入溴水(或酸性 KMnO4 溶液)，看是 否褪色 解析 (1)乙醛中的醛基被 KMnO4 酸性溶液氧化而使 KMnO4 酸性溶液褪色。(2)由于碳碳双 键、醛基都能使溴水或 KMnO4 酸性溶液褪色，故应先用足量的新制银氨溶液或新制氢氧 化铜悬浊液将醛基氧化，检验完醛基，再加酸酸化，然后加入溴水或 KMnO4 酸性溶液检 验碳碳双键。 方法规律 (1)只要有机物的分子中含有—CHO，就能发生银镜反应，也能被新制 Cu(OH)2 悬浊液氧化。
(2)丙酮：
①丙酮是最简单的酮类化合物，结构简式为
。
②常温下丙酮是无色透明液体，易挥发，能与水、乙醇等混溶。不能被银氨溶液、新制的
氢氧化铜等弱氧化剂氧化，但能催化加氢生成醇。
醛和酮的区别与联系
官能团
官能团位置
结构通式
醛 区 别
酮
联系
醛基：
碳链末端(最简单的 醛是甲醛)
(R 为烃基 或氢原子)
羰基：
碳链中间(最简单的 酮是丙酮)
1．下列关于醛的说法正确的是( ) A．甲醛是甲基跟醛基相连而构成的醛 B．醛的官能团是—COH C．饱和一元脂肪醛的分子式符合 CnH2nO 的通式 D．甲醛、乙醛、丙醛均无同分异构体 答案 C 解析 A 项，甲醛是氢原子跟醛基相连而构成的醛；B 项，醛的官能团是—CHO；D 项， 丙醛与丙酮互为同分异构体。 2．有一种有机物的结构简式为： CH3—CH==CHCH2CHO，下列对其化学性质的说法中， 不正确的是( ) A. 能发生加聚反应 B. 能被银氨溶液氧化 C．1 mol 该有机物能与 1 mol Br2 发生加成反应 D．1 mol 该有机物只能与 1 mol H2 发生加成反应 答案 D
，下列关于茉
解析 该有机物中含有羰基和碳碳双键，能发生加成反应，也能被酸性 KMnO4 溶液等强 氧化剂氧化，但不能发生银镜反应，1 mol 该有机物与 H2 充分反应消耗 3 mol H2。 例 5 下列物质各 1 mol 与足量的银氨溶液反应，析出银的质量相等的是( ) ①HCHO ②CH3CHO ③(CH3)2CHCHO ④OHC(CH2)3CHO A．①②③ B．①④ C．①②③④ D．③④ 答案 B 解析 由甲醛结构式可知甲醛相当于二元醛，1 mol 甲醛与足量银氨溶液反应能生成 4 mol Ag；OHC(CH2)3CHO 为二元醛，1 mol 该醛与足量银氨溶液反应与 HCHO 生成 Ag 的质量 相等；②③中的醛均为一元醛，1 mol 醛与足量银氨溶液反应均生成 2 mol Ag。故答案为 ①④或②③。
(2)甲醛氧化反应的特殊性 甲醛发生氧化反应时，可理解为
―氧―化→
―氧―化→
所以，甲醛分子中相当于有 2 个—CHO，当与足量的银氨溶百度文库或新制 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 Cu2O 2．丙酮——酮的代表物 (1)酮的概念和结构特点：
(3)与银氨溶液反应
实验操作
实验现象
有关反应的 化学方程式
向①中滴加氨水，现象为先产生白色沉淀后变澄清，加入乙醛， 水浴加热一段时间后，试管内壁出现一层光亮的银镜 ①中：AgNO3＋NH3·H2O==AgOH↓(白色) ＋NH4NO3，AgOH＋2NH3·H2O==Ag(NH3)2OH＋2H2O； ③中：CH3CHO＋2Ag(NH3) 2OH――△ →2Ag↓＋CH3COONH4＋3NH3＋H2O
―氧―化→
①氧化反应：有机物分子中失去氢原子或加入氧原子的反应，即加氧去氢。
②还原反应：有机物分子中加入氢原子或失去氧原子的反应，即加氢去氧。
醛与弱氧化剂发生化学反应的注意事项 (1)银镜反应 ①试管内壁必须洁净；②银氨溶液随用随配，不可久置；③水浴加热，不可用酒精灯直接 加热；④醛用量不宜太多；⑤不可搅拌、振荡。 (2)与新制的 Cu(OH)2 反应 ①Cu(OH)2 必须用新配制的；②配制 Cu(OH)2 时，所用 NaOH 必须过量；③反应液必须直 接加热煮沸。 例 3 醛类易被 KMnO4 酸性溶液或溴水等氧化为羧酸。 (1)向乙醛中滴加 KMnO4 酸性溶液，可观察到的现象是 ________________________________________________________________________。 (2)某醛的结构简式为(CH3)2C==CHCH2CH2CHO，通过实验方法检验其中的官能团。 ①实验操作中，应先检验哪种官能团？________，原因是 ________________________________________________________________________。 ②检验分子中醛基的方法是_______________________________________________， 化学方程式为________________________________________________________。 ③检验分子中碳碳双键方法是________________________________________________。 答案 (1)KMnO4 酸性溶液褪色 (2)①醛基 检验碳碳双键要使用溴水或 KMnO4 酸性溶液，而醛基也能使溴水或 KMnO4 酸 性溶液褪色 ②在洁净的试管中加入新制银氨溶液和少量试样后，水浴加热有银镜生成(或 在洁净的试管中加入少量试样和新制氢氧化铜悬浊液，加热煮沸，有红色沉淀生成) (CH3)
答案 D 解析 紧扣醛类物质的定义：醛是由烃基或氢和醛基(—CHO)相连构成的化合物。D 项中 不含醛基，故不属于醛类物质。 例 2 一氧化碳、烯烃和氢气能在催化剂存在条件下发生烯烃的醛化反应，又称羰基的合 成，如由乙烯可制丙醛： CH2==CH2＋CO＋H2―催―化剂→CH3CH2CHO。则由丁烯进行醛化反应得到的醛共有( ) A．2 种 B．3 种 C．4 种 D．5 种 答案 C 解析 由题意知 CH2==CH2 可制得 CH3CH2CHO，那么丁烯应制得戊醛，即 C4H9—CHO，
(4)与新制氢氧化铜反应
实验操作
实验现象
①中溶液出现蓝色絮状沉淀，滴入乙醛，加热至沸腾 后，③中溶液有红色沉淀产生
有关反应的 化学方程式
①中：2NaOH＋CuSO4==Cu(OH)2↓＋Na2SO4； ③中：CH3CHO＋2Cu(OH) 2＋NaOH――△ →CH3COONa＋Cu2O↓＋3H2O
(5)乙醛能被酸性高锰酸钾溶液、溴水等强氧化剂氧化。
碳碳双键
能否 褪色
原因
加成
√ 反应
氧化
√ 反应
碳碳三键
能否 褪色
原因
加成
√ 反应
氧化
√ 反应
苯的同系物
能否 褪色
原因
×
－
氧化
√ 反应
醇
能否 褪色
原因
×
－
氧化
√ 反应
酚
能否 褪色
原因
取反
√ 应代
氧化
√ 反应
醛
能否 褪色
原因
氧化
√ 反应
氧化
√ 反应
注：“√”代表能，“×”代表不能。 三、甲醛、丙酮的结构与性质 1．甲醛 (1)结构特点 甲醛的分子式为 CH2O，其分子可以看成含两个醛基，如图：
(2)银氨溶液或新制 Cu(OH)2 悬浊液为弱氧化剂，不能氧化碳碳双键，但溴水或 KMnO4 酸 性溶液为强氧化剂，可氧化—CHO，故应先检验—CHO 再检验碳碳双键。
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使溴的 CCl4 溶液、KMnO4 酸性溶液褪色的有机物及褪色原因的比较
官能团 试剂 溴的 CCl4
溶液 KMnO4 酸性溶液
(R、R′ 均为烃基)
碳原子数相同的饱和一元脂肪醛和饱和一元脂肪酮互为同分异构体
例 4 香料茉莉酮是一种人工合成的有机化合物，其结构简式为 莉酮的说法正确的是( ) A．该有机物的化学式是 C11H16O B．1 mol 该有机物与 H2 充分反应，消耗 4 mol H2 C．该有机物属于不饱和酮类物质，能发生银镜反应 D．该有机物能发生加成反应，但不能发生氧化反应 答案 A