1、合作探究自主预习第 3 节 醛和酮 糖类合作探究自主预习第 1 课时 常见的醛、酮 醛、酮的化学性质合作探究自主预习目标导航预习导引 1.了解醛、酮在自然界中的存在,列举常见的醛、酮并写出其结构式,知道甲醛和丙酮的物理性质。2.了解醛、酮的结构特点及分子中官能团的相似和不同之处。3.理解醛、酮的主要化学性质及其差异,利用醛、酮的主要化学性质实现各种烃的衍生物之间的相互转化。4.了解醛、酮在生产生活中的应用,关注有机物的安全使用问题。1.醛、酮的结构特点及醛、酮的主要化学性质的差异。2.醛、酮与其他各种烃的衍生物之间的相互转化。合作探究自主预习目标导航预习导引一二一、常见的醛、酮 1.醛、酮的定
2、义 在醛分子中,羰基碳原子分别与氢原子和烃基(或氢原子)相连。醛的官能团是醛基,其结构简式是CHO,饱和一元醛的通式是CnH2nO,如甲醛的结构简式为HCHO、乙醛的结构简式为CH3CHO、丙醛的结构简式为CH3CH2CHO。在酮分子中,与羰基碳原子相连的两个基团均为烃基且二者可以相同也可以不同。酮的官能团是酮羰基,其结构简式是,饱和一元酮的通式是CnH2nO,如最简单的酮是丙酮,其结构简式为。合作探究自主预习目标导航预习导引一二2.几种常见的醛、酮(1)甲醛 甲醛也叫蚁醛,是一种无色具有强烈刺激性气味的气体,易溶于水。甲醛的分子式为CH2O,结构简式为HCHO。甲醛也有广泛的用途,35%40
3、%的甲醛水溶液叫做福尔马林。甲醛的水溶液具有杀菌和防腐能力,是一种良好的杀菌剂。甲醛也是一种重要的有机原料,应用于塑料工业(如制脲醛树脂、酚醛树脂)等。(2)乙醛 乙醛是一种具有刺激性气味的液体,易挥发,密度比水小,沸点是20.8,易溶于水。可由乙醇氧化得到。合作探究自主预习目标导航预习导引一二(3)苯甲醛 苯甲醛是组成最简单的芳香醛,结构简式为。苯甲醛是一种有杏仁气味的液体,沸点为178,工业上称为苦杏仁油,是制造染料、香料的重要中间体。(4)丙酮 丙酮是一种有特殊气味的液体,沸点是56.2,可跟水、乙醇及乙醚等以任意比互溶。丙酮还能够溶解脂肪、树脂和橡胶等很多有机物,它是一种重要的有机溶剂
4、。合作探究自主预习目标导航预习导引一二预习交流1 A.CH3CHO B.HCHO C.D.E.五种物质中属于醛的是 ,属于酮的是 。提示:AB CD 合作探究自主预习目标导航预习导引一二二、醛、酮的化学性质 1.羰基的加成反应 CH3CHO+HCN+HCNCH3CHO+NH3CH3CH(OH)NH2CH3CHO+CH3OHCH3CH(OH)OCH3合作探究自主预习目标导航预习导引一二2.氧化反应和还原反应(1)氧化反应 银镜反应 向盛有银氨溶液的洁净试管中滴入35滴乙醛溶液,轻轻振荡后,把试管放入盛有热水的烧杯里温热。不久可以看到,试管内壁上附着一层光亮如镜的金属银。因此,该反应被称为银镜反应
5、。反应方程式如下:CH3CHO+2Ag(NH3)2OH CH3COONH4+2Ag+3NH3+H2O。乙醛与新制氢氧化铜悬浊液的反应 在试管里注入10%NaOH溶液2 mL,滴入2%CuSO4溶液45滴,振荡。然后加入0.5 mL乙醛溶液,加热到沸腾。不久可观察到有砖红色沉淀生成,反应的化学方程式为:CH3CHO+2Cu(OH)2 CH3COOH+Cu2O+2H2O。合作探究自主预习目标导航预习导引一二(2)还原反应 醛或酮在一定条件下都可以与氢气发生加成反应(即还原反应)生成相应的醇:RCHO+H2RCH2OH+H2合作探究自主预习目标导航预习导引一二预习交流2 试分析醛、酮化学性质的异同。
6、提示:醛 酮 相似点 能与氢氰酸、氨气等物质发生羰基加成反应;能被氢气还原生成相应的醇 不同点 能发生银镜反应能与新制氢氧化铜悬浊液反应 不能发生银镜反应不能与新制氢氧化铜悬浊液反应 合作探究自主预习问题导学即时检测一二三一、醛、酮的同分异构体的探究 活动与探究 1.分子式为C5H10O的醛和酮的同分异构体有如下几种,试说明这些同分异构体的关系类型。CH3CH2CH2CH2CHO 合作探究自主预习问题导学即时检测一二三答案:官能团类型异构,如:和、和、和等官能团位置异构,如:和、和等碳骨架异构,如:和、和等(以上答 案均不唯一,合理即可)合作探究自主预习问题导学即时检测一二三2.CH3CH2C
7、HO与互为同分异构体吗?答案:两者分子式相同,结构不同,互为同分异构体。合作探究自主预习问题导学即时检测一二三迁移与应用 例1已知丁基共有4种,不必试写,立即可断定分子式为C5H10O的醛应有()A.3种B.4种C.5种 D.6种 思路点拨:解答本题应注意:(1)CHO一定在碳链的某一端,而不可能处于内部。(2)C4H9与CHO相连找到符合条件的同分异构体。解析:C4H9有4种同分异构体,分别与CHO相连,形成4种醛。答案:B 合作探究自主预习问题导学即时检测一二三迁移训练1分子式为C4H8O的有机物,能发生银镜反应的同分异构体有()种 A.1B.2 C.4D.5 解析:C4H8O的化合物能发
8、生银镜反应,说明含有醛基(CHO),故该物质分子式可写为C3H7CHO,C3H7有2种同分异构体,故C3H7CHO也有2种结构。答案:B 合作探究自主预习问题导学即时检测一二三根据醛和酮的组成通式可知,饱和一元醛和饱和一元酮的分子式通式相同,那么它们在碳原子数相同时,相互之间可形成同分异构体。醛和酮之间形成的同分异构现象称为官能团种类异构,也称为跨类异构。合作探究自主预习问题导学即时检测一二三二、银镜反应的实验探究 活动与探究 1.观察下列实验流程,完成实验报告。步骤 现象 化学方程式 1.在一支洁净的试管中,加入 1 mL 2%AgNO3 溶液,边振荡边滴加 2%氨水 2.向试管中滴入几滴乙
9、醛溶液,将试管放入 6070 的水浴中,加热 本实验成功的关键在于:合作探究自主预习问题导学即时检测一二三答案:现象 化学方程式 随着氨水加入量的增加,溶液中先出现白色沉淀,然后沉淀消失 AgNO3+NH3H2OAgOH+NH4NO3AgOH+2NH3H2OAg(NH3)2OH+2H2O 在试管壁上形成光亮的银镜 CH3CHO+2Ag(NH3)2OHCH3COONH4+2Ag+3NH3+H2O 本实验成功的关键在于:所用的仪器必须洁净,银氨溶液随用随配,水浴加热时不能振荡试管 合作探究自主预习问题导学即时检测一二三2.1 mol乙醛能还原Ag(NH3)2OH的物质的量为多少?答案:1 mol乙
10、醛(或1 mol醛基)还原2 molAg(NH3)2OH。合作探究自主预习问题导学即时检测一二三迁移与应用 例2下列有关银镜反应的说法中正确的是()A.配制银氨溶液时氨水必须过量 B.1 mol甲醛发生银镜反应最多生成2 mol Ag C.银镜反应可以用酒精灯直接加热 D.银镜反应后的试管一般采用稀硝酸洗涤 解析:配制银氨溶液时向一支洁净的试管中加入AgNO3溶液,边振荡边滴加稀氨水,直至最初产生的沉淀恰好消失,便得到银氨溶液,A错;1 mol 相当于含有2 mol醛基,故1 mol甲醛发生银镜反应时最多可生成4 mol Ag,B错;银镜反应需用水浴加热,C错;用稀硝酸溶解Ag,HNO3用量少
11、、产生有毒气体少,D对。答案:D 合作探究自主预习问题导学即时检测一二三迁移训练2下列配制银氨溶液的操作中,正确的是()A.在洁净的试管中加入12 mL AgNO3溶液,再加入过量浓氨水,振荡,混合均匀 B.在洁净的试管中加入12 mL稀氨水,再逐滴加入2%AgNO3溶液至过量 C.在洁净的试管中加入12 mL AgNO3溶液,再逐滴加入浓氨水至过量 D.在洁净的试管中加入2%AgNO3溶液12 mL,逐滴加入2%稀氨水,边滴边振荡,至沉淀恰好溶解时为止 答案:D 合作探究自主预习问题导学即时检测一二三(1)该实验用水浴加热。水浴加热的优点:受热均匀,便于控制温度。(2)实验结束后应用稀硝酸洗
12、涤试管。(3)银镜反应可用于醛基的检验。醛可以发生银镜反应,能发生银镜反应的是否一定是醛?这个问题可以在系统学习了羧酸和酯的知识后回答,但是可以肯定的是,能发生银镜反应的官能团是醛基,含有醛基的物质不一定都是醛。合作探究自主预习问题导学即时检测一二三三、醛与新制氢氧化铜悬浊液反应的实验探究 活动与探究 1.乙醛和新制氢氧化铜悬浊液的反应,完成下表:步骤 现象 化学方程式 1.取一支洁净的试管,加入 2 mL 10%NaOH 溶液,滴加 10 滴 2%的 CuSO4 溶液 2.向上述试管中滴加几滴乙醛溶液,用酒精灯直接加热至沸腾 本实验成功的关键在于:合作探究自主预习问题导学即时检测一二三答案:
13、现象 化学方程式 产生大量蓝色沉淀 CuSO4+2NaOHCu(OH)2+Na2SO4 产生砖红色沉淀 CH3CHO+2Cu(OH)2CH3COOH+Cu2O+2H2O 本实验成功的关键在于:要用新制氢氧化铜悬浊液,碱必须过量 合作探究自主预习问题导学即时检测一二三2.乙醛滴入酸性KMnO4溶液中有何现象发生?答案:乙醛能使酸性KMnO4溶液退色。3.如何鉴别CH3CHO和两种液体?答案:可以用银氨溶液、新制Cu(OH)2悬浊液或酸性KMnO4溶液进行鉴别。合作探究自主预习问题导学即时检测一二三迁移与应用 例3某学生做乙醛还原性的实验,取1 molL-1的硫酸铜溶液2 mL和0.4 molL-
14、1的氢氧化钠溶液4 mL,在一个试管内混合加入0.5 mL 40%的乙醛溶液加热至沸腾,无砖红色沉淀。实验失败的原因是()A.氢氧化钠不足B.硫酸铜不足 C.乙醛溶液太少D.加热时间不够 解析:乙醛与新制Cu(OH)2悬浊液反应实验成功的关键之一是碱必须过量。显然本题中NaOH的量不足。答案:A 合作探究自主预习问题导学即时检测一二三迁移训练3用一种试剂就能鉴别出乙醛、乙酸、乙醇、甲酸,此试剂是()A.银氨溶液 B.新制Cu(OH)2悬浊液 C.溴水 D.碳酸钠溶液 解析:常温下能和新制氢氧化铜悬浊液反应,且能使新制氢氧化铜悬浊液变澄清的是甲酸和乙酸,加热煮沸能和新制氢氧化铜悬浊液反应,生成砖
15、红色沉淀的有乙醛和甲酸,故选B。答案:B 合作探究自主预习问题导学即时检测一二三(1)醛与新制氢氧化铜悬浊液的反应中,氢氧化铜被还原生成Cu2O,1 mol醛基可消耗2 mol Cu(OH)2。1 mol甲醛可消耗4 mol氢氧化铜:HCHO+4Cu(OH)2 2Cu2O+CO2+5H2O。(2)上述反应是在碱性环境中进行的,配制氢氧化铜悬浊液是在氢氧化钠溶液中加入少量硫酸铜溶液,因此碱是过量的。合作探究自主预习问题导学即时检测12341.居室空气污染物的主要来源之一是人们使用的各种装饰材料。泡沫绝缘材料、化纤地毯、油漆、内墙涂料等会释放出一种有刺激性气味的气体,该气体是()A.氨气B.二氧化
16、硫 C.甲烷D.甲醛 解析:目前甲醛是室内装修中常见的污染物。答案:D 合作探究自主预习问题导学1234即时检测2.下列物质中,不能发生银镜反应的是()A.C6H5CHO B.HCOOC2H5 C.(CH3)2CHOH D.CH2OH(CHOH)4CHO 解析:分子中只要含有醛基就能发生银镜反应,C中物质只含有醇羟基,因此不能发生银镜反应。答案:C 合作探究自主预习问题导学1234即时检测3.橙花醛是一种香料,结构简式为:(CH3)2CCHCH2CH2C(CH3)CHCHO。下列说法正确的是()A.橙花醛不可以与溴发生加成反应 B.橙花醛可以发生银镜反应 C.1 mol橙花醛最多可以与2 mol氢气发生加成反应 D.橙花醛是丙烯醛(CH2CHCHO)的同系物解析:分析该物质中所含有的官能团为碳碳双键和醛基,碳碳双键可使溴水和酸性KMnO4溶液退色,醛基可发生银镜反应。碳碳双键和醛基均可与氢气发生加成反应,因此1 mol橙花醛最多可与3 mol H2加成。一个橙花醛分子中含有两个碳碳双键和一个醛基,而一个丙烯醛只有一个碳碳双键和一个醛基,因此二者不是同系物。答案:B 合作探究自主预习问题导学1234即时检测