苏教版选修上课教案： 醛的性质和应用

第三单元醛羧酸

第１课时醛的性质和应用

智能定位

１．通过对乙醛性质的探究活动学习醛的典型化学性质。

２．知道甲醛的结构，了解甲醛在日常生活、工农业生产中的用途，以及甲醛对人体健康的危害。情景切入

现代科学研究表明，甲醛对人体健康有很大危害，甲醛为什么有毒？

自主研习

一、醛的结构和性质

１．甲醛和乙醛的结构和物理性质

甲醛（蚁醛）乙醛

结构分子式CH２O C２H４O

结构简式HCHO CH３CHO

结构颜色无色无色

气味有刺激性气味有刺激性气味

状态气体液体

溶解性能跟水、乙醇等互溶能跟水、乙醇等互溶

２．醛基

羰基（）与氢原子相连构成醛基（），是醛类物质的官能团，羰基和与羰基直接相连的原子处在同一平面上。

３．醛的化学性质

（１）乙醛的氧化反应

实验银镜反应与新制Cu（OH）２悬浊液反应

实验

操作

实验

红色沉淀产生

现象

方程式CH３CHO+２Ag（NH３）

OH

２

?水浴加热CH３COONH

?→

?

?

+２Ag↓+３NH３+H２O

４

（２）乙醛的还原反应

醛基中的碳氧双键可以与氢气发生加成反应，其反应方程式为：RCHO+H２

RCH２OH

二、醛的用途

１．甲醛俗称蚁醛，３５%~４0%的甲醛水溶液俗称福尔马林，具有杀菌、消毒、防腐能力。

２．甲醛常用于制造酚醛树脂、脲醛树脂等。

（１）实验室中制备酚醛树脂

反应物条件催化剂

苯酚

甲醛

沸水浴

加热

１浓盐酸作催化剂生成线型酚醛树脂。

２氨水作催化剂生成体型酚醛树脂。

（２）生成酚醛树脂的化学方程式为

三、酮

１．结构

烃基与羰基相连的化合物，可表示为，相同碳原子数的饱和一元酮与饱和一元醛互为同分异构体。

２．常用的酮

（１）丙酮的结构简式为,是结构最简单的酮。

（２）环己酮，结构简式为。

思考讨论

１．醛基的结构式为，书写结构简式时应注意什么？

提示：醛基是羰基与氢原子相连，在写其结构简式时要突出羰基与氢原子的关系，可以写成—CHO，但不能写成—COH或CHO—。

２．乙醛能使溴水或KMnO４酸性溶液褪色吗？为什么？

提示：能。因为醛具有较强的还原性，能被Ag（NH３）２OH溶液或新制Cu（OH）２悬浊液等弱氧化剂氧化。而溴水或KMnO４酸性溶液的氧化能力比Ag（NH３）２OH溶液、Cu（OH）２悬浊液强得多，故溴水、KMnO４酸性溶液也能氧化乙醛，而自身被还原，从而使溶液褪色。

课堂师生互动

知识点１醛基与醛的关系以及醛基的性质与检验

１．醛基与醛的关系

（１）醛基为醛类有机物的官能团，因此醛中一定含醛基，而含醛基的物质不一定是醛。

（２）含醛基的物质主要有：１醛类；２甲酸；３甲酸盐；４甲酸某酯；５某些糖类，如葡萄糖、麦芽糖等；⑥其他含醛基的多官能团有机物。

２．醛基的性质与检验

（１）性质

醛基可被氧化剂氧化为羧基，也可被H２还原为醇羟基，因此既有还原性，也具有氧化性，可用图示表示如下：

—CH２OH—CHO—COOH

（２）检验

１能和银氨溶液发生银镜反应

实验中注意事项：

Ａ．试管内壁（玻璃）要光滑洁净;

Ｂ．银氨溶液要现用现配；

Ｃ．银氨溶液的制备、乙醛的用量要符合实验说明中的规定；

Ｄ．混合溶液的温度不能太高，受热要均匀，以水浴加热为宜；

e.在加热过程中，试管不能振荡。

２与新制Cu（OH）２反应产生红色沉淀

实验中注意事项：

Ａ．Cu（OH）２要新制；

Ｂ．制备Cu（OH）２是在NaOH溶液中滴加少量CuSO４溶液，应保持碱过量；

Ｃ．反应条件必须是加热煮沸。

考例１下列物质中，不属于醛类的是（）

Ａ．Ｂ．

Ｃ．CH２===CH—CHO Ｄ．CH３—CH２—CHO

［解析］本题主要考查了醛的概念。根据醛的定义可判断不属于醛类。故正确答案为B。

［答案］B

考例２根据柠檬醛的结构简式（），判断下列各有关说法中，不正确的是（）

Ａ．它可以使酸性高锰酸钾溶液褪色

Ｂ．它可以使溴水褪色

Ｃ．它与银氨溶液发生反应生成银镜

Ｄ．它催化加氢反应的产物的分子式为C１0H２0O

［解析］本题考查醛的结构和性质。柠檬醛的分子结构中有双键和醛基，无论哪一种官能团，都可使溴水或酸性KMnO４溶液褪色，故A、B正确；醛基在一定条件下能发生银镜反应，C正确；柠檬醛分子中的双键和—CHO完全加成后生成含有１0个碳原子的饱和一元醇，其分子式应为C１0H２２O，故D 不正确。故正确答案为D。

［答案］D

变式探究１

下列关于醛的说法中，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组成符合C n H２n O的通式

Ｄ．甲醛、乙醛、丙醛均无同分异构体

［答案］C

［解析］本题考查了醛的同分异构体、通式及官能团。甲醛是一个氢原子与醛基相连而形成的醛；醛的官能团是—CHO，而不是—COH；饱和一元脂肪醛的分子组成符合C n H２n O的通式；丙醛与丙酮互为同分异构体。故正确答案为C。

变式探究２

某学生做乙醛还原新制Cu（OH）２的实验，取１mol·L—１的CuSO４溶液２mL于试管中，加入0．４mol·L—１的NaOH溶液４mL，再加入0．５mL ４0%的乙醛溶液后加热到沸腾，无红色沉淀生成，则该实验失败的原因是（）

Ａ．NaOH的量不够Ｂ．CuSO４的量不够

Ｃ．乙醛溶液太少Ｄ．加热时间不够

［答案］A

［解析］醛的溶液与新制Cu（OH）２反应，新制的Cu（OH）２必须呈碱性，即NaOH要过量，这是反应所需要的条件，然后加热到沸腾才会有预期的实验现象。该实验从给出的数据看NaOH不足量，所以实验失败了。要认真阅读教材，这是学好基础知识的最起码的条件。对隐含的反应条件要挖掘清楚。实验中涉及的知识点多而杂，要认真思考，搞清原理，总结规律。故选A。

知识点２能使溴和酸性KMnO４溶液褪色的有机物

试剂

官能团

Br２的CCl４溶液酸性KMnO４溶液烯烃能否褪色√√

原因加成反应氧化反应

炔烃能否褪色√√

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√√

原因取代反应氧化反应

醛能否褪色√√

原因氧化反应氧化反应

注：“√”代表能，“×”代表不能。

特别提醒

直馏汽油、苯、CCl４、己烷等分别与溴水混合，能通过萃取作用使溴水中的溴进入非极性有机溶剂而被萃取，使溴水褪色，但属于物理变化。

考例３某有机物的结构简式为：

（CH３）２C===CHCH２CH２CHO

（１）检验分子中醛基的方法是，反应的化学方程式为

。

（２）检验分子中碳碳双键的方法是，

反应的化学方程式为。

（３）实验操作中，应先检验哪一个官能团？为什么？

。

［解析］（１）加入银氨溶液后，水浴加热有银镜生成，可证明有醛基。

（CH３）２C==CHCH２CH２CHO+２Ag（NH３）２OH（CH３）２C==CHCH２CH２COONH

+２Ag↓+３NH３+H２O。

４

（２）在加银氨溶液氧化—CHO后，调溶液至酸性再加入溴水，看是否褪色。

?

（CH３）２C==CHCH２CH２COOH+Br２?→

（３）由于Br２也能氧化—CHO，所以必须先用银氨溶液氧化醛基（—CHO），又因为氧化后溶液为碱性，所以应先酸化后再加溴水检验双键。

［答案］（１）银镜反应（CH３）２C==CHCH２CH２CHO+２Ag（NH３）２OH２Ag↓+３NH３+H２O+（CH３）２C==CHCH２CH２COONH４

（２）将银镜反应后的溶液调至酸性，加溴水，观察是否褪色

?

（CH３）２C==CHCH２CH２COOH+Br２?→

（３）应先检验—CHO，因为溴水能氧化—CHO，若先加溴水即使褪色也不能证明含

变式探究３

茉莉醛具有浓郁的茉莉花香，其结构简式如下所示：

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］因为茉莉醛中含有和醛基，故A、B、C叙述正确。D项错误。

知识点３关于醛的银镜反应以及与新制Cu（OH）２悬浊液的反应的定量计算

１．醛发生银镜反应或与新制Cu（OH）２悬浊液反应时量的关系

（１）一元醛

１mol~２mol Ag

１mol~１mol Cu２O

（２）二元醛

１mol 二元醛~４mol Ag

１mol 二元醛~４mol Cu（OH）２~２mol Cu２O

２．甲醛发生银镜反应或与新制Cu（OH）２悬浊液反应时量的关系

甲醛发生氧化反应时，可理解为：

所以，甲醛分子中相当于有２个—CHO，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：

１mol HCHO~４mol Ag

１mol HCHO~４mol Cu（OH）２~２mol Cu２O

考例４３g某醛跟足量的银氨溶液反应，结果析出４３．２g银，则该醛是（）

Ａ．甲醛 Ｂ．乙醛 Ｃ．丙醛 Ｄ．丁醛 ［答案］ A

［解析］ 因１ mol 一元醛通常发生银镜反应可得到２mol Ag 。现得到0．４mol Ag,故醛应为0．２mol ，该醛的摩尔质量为

0.2mol

3g

=１５g/mol 。此题似乎无解，但１mol 甲醛发生银镜反应可得到４mol

Ag 。即３g 甲醛可得到４３．２g （0．４mol ）Ag 。与题意相符。

变式探究４

某一元醛发生银镜反应，可得２１．6 g 银，等量的该醛完全燃烧时，生成５．４ g 水，则该醛可能是（ ）

Ａ．乙醛 Ｂ．丙醛 Ｃ．丁烯醛 Ｄ．丁醛 ［答案］ BC

［解析］ １如果是饱和一元醛，则醛的分子式为C n H ２n O 。设该醛的物质的量为x ，则： C n H ２n O ~ ２Ag １ mol ２ mol

x

1

mol ·g 108g

6.21 ＝0．２ mol

x mol 1=0.2mol

2mol

，解得：x =0．１ mol 。 C n H ２n O ~ n H ２O １ mol １8n g

0．１ mol ５．４ g

0.1mol 1mol =g

ng

4.518,解得:n =３。

所以该醛为C ３H 6O ，名称为丙醛。 ２如果是烯醛，则其分子式为C n H ２n —２O 。 C n H ２n —２O~（n —１）H ２O

１ mol １8（n —１）g

0．１ mol ５．４ g

0.1mol

1mol =g g

n 4.5)1(18 ，解得:n =４。

所以该醛为C ４H 6O ，名称为丁烯醛。 课后强化作业 基础巩固

１．近年来，建筑装饰材料进入家庭，调查发现有些装修程度较高的居室中，由装潢装饰材料缓慢放出来的化学污染物浓度过高，影响健康。这些污染物是（ ） Ａ．CO Ｂ．SO ２ Ｃ．甲醛、甲苯等有机物蒸气 Ｄ．臭氧 ［答案］ C

［解析］ 本题是以当前敏感的污染为背景，考查是否能够将所学到的化学知识用于分析重要的社会现象，从而在一定层次上考查学生的素质。本题的命题意图是能否正确了解由某些污染源引起的污染而造成的危害。结合化学学科，针对某一社会关注问题，这是高考命题的一个特点。

２．某学生用２mL １mol/L 的CuSO ４溶液和４mL 0．５mol/L 的NaOH 溶液混合，然后加入0．５mL 浓度为４％的HCHO 溶液，加热到沸腾，未见红色沉淀，失败的主要原因是（ ） Ａ．甲醛量太少 Ｂ．硫酸铜量太少 Ｃ．NaOH 量太少 Ｄ．加热时间短 ［答案］ C

［解析］ 因n （CuSO ４）:n （NaOH ）=１:１,表明CuSO ４过量，碱不足，而醛与新制Cu （OH ）２反应时必须碱过量。

３．饱和一元醛分子里含碳的质量是氧的质量的３倍，此醛可能是（ ） Ａ．CH ３CH ２CHO Ｂ．CH ３（CH ２）３CHO

Ｃ．CH３CH２CH２CHO Ｄ．

［答案］CD

［解析］饱和一元醛的通式为C n H２n O，由题意得１２n=１6×３，所以n=４，故CD两项符合要求。４．（广州模拟）人们能够在昏暗的光线下看见物体，是因为视网膜中的“视黄醛”吸收光线后，其分子结构由顺式转变为反式，并从所在蛋白质上脱离，这个过程中产生的信号传递给大脑。

下列有关“视黄醛”的说法正确的是（）

Ａ．“视黄醛”属于烯烃

Ｂ．“视黄醛”的分子式为C２0H１５O

Ｃ．“视黄醛”能与银氨溶液发生银镜反应

Ｄ．在金属镍催化并加热下，１mol“视黄醛”最多能与５mol H２发生加成反应

［答案］C

５．下列有关说法正确的是（）

Ａ．醛一定含有醛基，含有醛基的物质一定是醛

Ｂ．含醛基的物质都能发生银镜反应，但不一定使酸性KMnO４溶液褪色

Ｃ．醛类物质常温常压下都为液体或固体

Ｄ．含醛基的物质在一定条件下可与H２发生还原反应

［答案］D

6．（多选）下列有关银镜反应实验的说法正确的是（）

Ａ．实验前试管先用热的烧碱溶液洗涤，再用蒸馏水洗涤

Ｂ．向２%的稀氨水中滴入２%的硝酸银溶液，配得银氨溶液

Ｃ．采用水浴加热，不能直接加热

Ｄ．可用浓盐酸洗去银镜

［答案］AC

［解析］先用热烧碱溶液洗涤试管是为了将试管上的油污洗净，故A正确；配制银氨溶液时，应向AgNO

溶液中滴加稀氨水至沉淀恰好完全溶解；银镜反应所得银镜应用稀硝酸处理。

３

7．下列关于有机物的化学性质的叙述中错误的是（）

Ａ．能被新制的Cu（OH）２氧化

Ｂ．能使酸性KMnO４溶液褪色

Ｃ．能发生加聚反应

Ｄ．１mol该有机物只能跟１mol H２加成

［答案］D

［解析］和—CHO都能与H２发生加成反应，故１mol能与２mol H２发生加成反应。

8．某有机物X的分子式为C４H8O２，X在酸性条件下与水反应，生成分子内均含有２个碳原子的有机物Y和Z，Y在铜催化下被氧化为W，W能发生银镜反应。

（１）写出X和Z的结构简式X ，Z 。

（２）写出下列反应的化学方程式

Y与浓硫酸的混合物共热发生消去反应

；

W与新制Cu（OH）２反应。

［答案］（１）CH３COOCH２CH３CH３COOH

（２）CH３CH２OH CH２==CH２↑+H２O

CH３CHO+２Cu（OH）２CH３COOH+Cu２O↓+２H２O

能力提升

１．已知甲醛（HCHO）分子中的４个原子是共平面的，下列分子中所有原子不可能同时存在于同一平面上的是（）

Ａ．苯乙烯Ｂ．苯甲酸

Ｃ．苯甲醛Ｄ．苯乙酮

［答案］D

［解析］已知甲醛的４个原子是共平面的，提示了羰基的碳原子所连接的３个原子（或原子团）也是共平面的。因此，苯环（本身是共平面的一个环）有可能代替甲醛的１个H。—OH也有可能代替苯甲醛的１个H，B、C都可能同在一个平面上。乙烯的6个原子是共平面的，苯环代替了１个H，可以共平面。只有苯乙酮，由于—CH３的C位于四面体的中心，３个H和羰基的C位于四面体的顶点，不可能共平面。

２．下列反应中属于有机物被还原的是（）

Ａ．乙醛发生银镜反应Ｂ．新制Cu（OH）２悬浊液与乙醛反应

Ｃ．乙醛加氢制乙醇Ｄ．乙醛制乙酸

［答案］C

［解析］有机化学中把有机物分子中加入氢原子或失去氧原子的反应叫还原反应；把加入氧原子或失去氢原子的反应叫氧化反应。A、B、D中均由乙醛生成乙酸，是在有机物分子中加入氧原子，属于氧化反应；C中由乙醛生成乙醇，是在有机物分子中加入氢原子，属于还原反应。

３．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

［解析］乙醛的结构式为，其中—CH３的四个原子不可能在同一平面上，分子中含有醛基的有机物都能发生银镜反应，而含有醛基的物质除了醛外，还有甲酸及其盐、甲酸酯、葡萄糖、麦芽糖等，这些物质并不是醛类物质；—CHO在一定条件下既可被氧化为—COOH，也可被还原为—CH２OH；由于乙醛与乙醇含有相同的C、O原子，但H原子数不同，因而完全燃烧等物质的量的乙醇和乙醛，乙醇消耗O２的质量比乙醛的多。

４．有机物A和B分子中都有２个碳原子，室温时A为气体，B为液体，A在催化剂作用下与水反应生成一种含氧化合物C，加氢还原C则生成B，则三种物质是（）

Ａ．A是CH２==CH２B是CH３CHO C是CH３CH２OH

Ｂ．A是CH３CHO B是CH２==CH２C是CH３CH２OH

Ｃ．A是CH≡CH B是CH３CH２OH C是CH３CHO

Ｄ．A是CH３CH２OH B是CH３—CH３C是CH≡CH

［答案］C

［解析］A项中CH３CH２OH不能再加氢还原，A项错；B项中CH３CHO为液体CH２===CH２为气体，不符合题意；D项中CH３CH２OH为液体，CH３—CH３为气体，也不符合题意。故选C。

５．科学家研制出多种新型杀虫剂代替DDT，化合物A是其中一种。下列关于化合物A的说法正确的是（）

Ａ．与FeCl３溶液发生反应显紫色

Ｂ．能发生取代反应和银镜反应

Ｃ．分子中最多有５个碳原子共平面

Ｄ．与H２完全加成时的物质的量之比为１:１

［答案］B

［解析］化合物A中含有的官能团有碳碳双键、醛基和醇羟基，没有苯环结构，所以它能发生加成反应、取代反应和银镜反应，不能与氯化铁溶液反应显紫色，分子中至少有５个碳原子共平面，与氢气完全加成时的物质的量之比为１:３。

6．下列各化合物中，能发生酯化、还原、加成、消去四种反应的是（）

Ａ．Ｂ．

Ｃ．CH３—CH===CH—CHOＤ．

［答案］A

［解析］本题考查的是有机反应的原理及有机物的断键方式、逐一分析选项，A中物质对应的—OH可以酯化、消去，—CHO可以与H２加成，也就是还原，与题目的要求符合；B中物质只有—OH可以酯化、消去；C中物质键可以加成，—CHO可以还原，但无法酯化或者消去；D中物质虽有—OH，但其邻位C原子上没有H，不能消去。故正确答案为A。

7．下列物质中，可用于消毒、杀菌的是（）

１苯酚２高锰酸钾３福尔马林４双氧水５次氯酸

Ａ．１３５Ｂ．２４５Ｃ．１２４Ｄ．全部

［答案］D

［解析］苯酚可用于环境消毒，福尔马林有杀菌、防腐性能，常用于浸制生物标本；高锰酸钾、次氯酸及双氧水有强氧化性，可用于杀菌、消毒。

8．下列物质中，属于酮的是（ ）

Ａ． Ｂ．

Ｃ． Ｄ．

［答案］ A

［解析］ 酮的通式为,R —和R ′—为烃基。

9．由乙炔和乙醛组成的混合气体，经测定其中C 元素的质量分数为7２%，则混合气体中氧元素的质量分数为（ ）

Ａ．３２% Ｂ．２２．6５% Ｃ．１9．５6% Ｄ．２．１４% ［答案］ C

［解析］ 将乙醛的分子式变形：C ２H ４O →C ２H ２·H ２O 故乙炔和乙醛中“C ２H ２”的质量分数为 7２%×

12

13

=78% 则混合气体中氧元素的质量分数为 （１—78%）×

18

16

=１9．５6%。 １0．香料茉莉酮是一种人工合成的有机化合物，其结构简式如下所示，下列关于茉莉

酮的说法正确的是（ ） Ａ．该有机物的化学式是C １１H １6O

Ｂ．１ mol 该有机物与H ２充分反应，消耗H ２ ４ mol

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

［解析］ 根据碳原子四价规则，其余用氢原子补齐，该物质的分子式为C １１H １6O ；１ mol 该物质与

足量H ２加成，可消耗H ２ ３ mol ；该物质中无—CHO ，故不能发生银镜反应；该物质中含有，

故可被酸性KMnO ４溶液氧化。

１１．有A 、B 、C 三种烃的衍生物，相互转化关系如下：

１，２—二溴乙烷??

?←溴水

气体A

B ??

→?氧化

C

其中B 可发生银镜反应，C 跟石灰石反应产生能使澄清石灰水变浑浊的气体。 （１）A 、B 、C 的结构简式和名称依次是

、

、

。

（２）写出下列反应的化学方程式。 １A →B: 。 ２B →C: 。 ３B →A:

。

［答案］ （１）CH ３CH ２OH （乙醇）；CH ３CHO （乙醛）；CH ３COOH （乙酸）

（２）１２CH ３CH ２OH+O ２２CH ３CHO+２H ２O;

２２CH ３CHO+O ２２CH ３COOH ； ３CH ３CHO+H ２

CH ３CH ２OH

［解析］ 本题考查了醇、醛、酸之间的转化关系。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H ２SO ４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。 １２．分子式为C ３H 7Br 的有机化合物甲在适宜条件下发生一系列转化：

（１）若B能发生银镜反应，试回答下列问题：

１确定有机物甲的结构简式是。

２用化学方程式表示下列转化过程：

甲→A: ；B→A: ；B与银氨溶液的反应：。（２）若B不能发生银镜反应，试回答下列问题：

１确定有机物甲的结构简式。

２用化学方程式表示下列转化过程：

甲→D: 。A→B: 。D→E: 。。［答案］（１）１CH３CH２CH２Br

２CH３CH２CH２Br+H２O CH３CH２CH２OH+HBr

CH３CH２CHO+H２CH３CH２CH２OH

CH３CH２CHO+２Ag（NH３）２OH CH３CH２COONH４+２Ag↓+３NH３+H２O （２）１CH３CHBrCH３

２CH３CHBrCH３+NaOH CH３CH==CH２↑+NaBr+H２O