化学选修五(有机化学基础)----醛的性质及应用
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课题:醛的性质与应用基础自测认识醛类1.醛的组成与结构(2)醛基中包含羰基,羰基中的碳原子与氧原子之间通过双键连接在一起,羰基与氢原子相连则构成醛基。
羰基以及与羰基直接相连的原子处于同一平面上。
2.常见的醛(1)醛基要写成—CHO 或而不能写成—COH 。
(2)标准状况下,甲醛为气体。
乙醛的化学性质乙醛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都发生在醛基上。
1.加成反应醛基中的C===O 键可与H 2、HX 、HCN 等加成,但不与Br 2加成,如CH 3CHO 与H 2反应的化学方程式为CH 3CHO +H 2――→Ni△CH 3CH 2OH 。
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等弱氧化剂氧化的化学方程式分别为CH 3CHO +2Ag(NH 3)2OH ――→水浴△CH 3COONH 4+2Ag ↓+3NH 3+H 2O 、 CH 3CHO +2Cu(OH)2+NaOH △,CH 3COONa +Cu 2O ↓+3H 2O 。
(4)乙醛能被酸性KMnO 4溶液或溴水氧化。
醛基的性质(1)能发生氧化反应生成羧基,能与H 2发生加成反应,被还原为羟基。
(2)有机物发生氧化反应、还原反应的判断:(1)银镜反应 ①配制银氨溶液:向AgNO 3稀溶液中逐滴加入稀氨水,直到最初生成的沉淀恰好溶解为止。
AgNO 3+NH 3·H 2O===AgOH ↓+NH 4NO 3 AgOH +2NH 3·H 2O===Ag(NH 3)2OH +2H 2O ②银镜反应示意图:③实验成功的关键: a .试管(玻璃器皿)要洁净。
b .混合溶液的温度不能太高,受热要均匀,以温水浴为宜。
c .在加热过程中,试管不能振荡。
(2)与新制氢氧化铜悬浊液反应 ①装置图:②注意事项:a.制备Cu(OH)2悬浊液时:在NaOH溶液中滴加少量CuSO4溶液,保证碱过量。
b.加热到沸腾。
c.Cu(OH)2必须现用现配,因Cu(OH)2不稳定,久置后Cu(OH)2失效。
甲醛的特性与酮1.甲醛的特性(1)甲醛是醛类中不含烃基的醛,其结构相当于含有两个醛基(),故1 mol HCHO与足量银氨溶液反应可生成4 mol Ag。
(2)甲醛与苯酚反应生成酚醛树脂:(3)尿素与甲醛在一定条件下也能发生反应生成高分子材料脲醛树脂。
2.酮(1)酮的结构为,(R与R′可以相同,也可以不同,均为烃基,不能是H原子)。
最简单的酮为丙酮,化学式为C3H6O,结构简式为。
(2)酮的官能团为羰基()。
羰基可以与H2发生加成反应,生成羟基。
如丙酮可以与H2发生加成反应,生成2丙醇。
(3)丙酮中两个甲基上的氢是等价的,所以丙酮的核磁共振氢谱图中有一个峰。
(4)碳原子数目相同的酮与醛互为同分异构体,但酮不能发生银镜反应,也不能与新制的Cu(OH)2反应。
课堂练习一、单项选择题1.下列物质不可能由醛与氢气发生加成反应得到的是()解析:选A 根据醛基与H 2发生加成反应的特点:—CHO ――→H 2—CH 2OH 可知,生成物中一定含有—CH 2OH 结构。
2.下列四个反应中,与其他三个反应类型不同的是( ) A .CH 3CHO +2Cu(OH)2+NaOH ――→△CH 3COONa +Cu 2O ↓+3H 2OB .CH 3CHO +2[Ag(NH 3)2]OH ――→△CH 3COONH 4+2Ag ↓+3NH 3+H 2OC .CH 3CHO +H 2――→NiCH 3CH 2OH D .CH 3CHO +CuO ――→△CH 3COOH +Cu解析:选C 因为C 发生的是还原反应,而A 、B 、D 均是乙醛的氧化反应。
3.已知醛或酮可与格林试剂R 1MgX 反应,所得产物经水解可得醇,如若用此种方法制取HOC(CH 3)2CH 2CH 3,可选用的醛或酮与格林试剂是( )C .CH 3CH 2CHO 与CH 3CH 2MgXD .丙酮与CH 3CH 2MgX解析:选D 醛或酮经过题述反应得到醇的规律为甲醛生成伯醇、醛生成仲醇、酮生成叔醇,故本题应用丙酮与格林试剂反应得到产物。
4.一定量的某饱和一元醛发生银镜反应,析出银10.8 g 。
等量的此醛完全燃烧时产生2.7 g 水。
该醛可能是( )A .乙醛B .丙醛C .丁醛D .丁烯醛解析:选B 设该饱和一元醛的分子式为C n H 2n O ,其发生银镜反应生成的银和燃烧生成的水有如下关系:2Ag ~ 一元醛C n H 2n O ~ n H 2O 2×10810.8 g18n2.7 gn =2×108×2.7 g 10.8 g ×18=3所以该饱和一元醛为丙醛。
虽然丁烯醛(C 4H 6O)也有上述数量关系,即丁烯醛(C 4H 6O)发生银镜反应生成10.8 g Ag 时,完全燃烧也可以生成2.7 g 水,但它属于不饱和醛。
5.肉桂醛是一种食用香精,它广泛用于牙膏、洗涤剂、糖果以及调味品中。
工业上可通过下列反应制备:下列有关叙述正确的是( )①B 的相对分子质量比A 的大28 ②A 、B 可用酸性高锰酸钾溶液鉴别 ③B 中含有的含氧官能团是醛基、碳碳双键 ④A 、B 都能发生加成反应、还原反应 ⑤A 能发生银镜反应 ⑥B 的同类同分异构体(含苯环、包括B)共有5种 ⑦A 中所有原子一定处于同一平面上A .只有①②⑤B .只有③④⑤C .只有④⑤⑥D .只有②⑤⑥⑦解析:选C 由A 、B 的结构简式可知,B 分子比A 分子多2个“CH ”,即B 的相对分子质量比A 的大26,①错误;—CHO 具有还原性,能被酸性KMnO 4溶液氧化,②错误;碳碳双键不属于含氧官能团,③错误;B 的同类同分异构体,除B 外还有(邻、间、对)、 ,⑥正确;由于碳碳单键能旋转,故A 分子中所有原子可能共平面,但醛基中的O 、H 原子与苯环也可能不在同一平面上,⑦错误。
二、不定项选择题6.某学生做乙醛的还原性实验时(如图),加热至沸腾,未观察到砖红色沉淀,分析其原因可能是( )A .乙醛量不够B .烧碱量不够C .硫酸铜量不够D .加热时间短解析:选B 乙醛还原氢氧化铜的实验要求在碱性环境中进行,而题中所给NaOH 的量不足。
硫酸铜过量时,其水解会使溶液呈酸性,导致实验失败。
7.某天然拒食素具有防御非洲大群蚯蚓的作用,其结构简式如图(未表示出原子或原子团的空间排列)。
该拒食素与下列某试剂充分反应,所得有机物分子的官能团数目增加,则该试剂是( )A .Br 2的CCl 4溶液B .Ag(NH 3)2OH 溶液C .HBrD .H 2解析:选A 该有机物中的1个碳碳双键与Br 2发生加成反应后引入2个 —Br ,官能团数目增加,A 项正确;该有机物与银氨溶液反应后2个 —CHO 变为2个 —COONH 4,官能团数目不变,B 项错误;该有机物中的1个碳碳双键与HBr 发生加成反应后引入1个 —Br ,官能团数目不变,C 项错误;该有机物与H 2发生加成反应后 —CHO 变为 —CH 2OH ,碳碳双键消失,官能团数目减少,D 项错误。
8.香草醛广泛用于食品、饮料、烟草、酒类、医药、化工和各类化妆用品等领域,是一种性能稳定、香味纯正、留香持久的优良香料和食品添加剂。
其结构如图所示,下列说法正确的是( )A .香草醛的分子式为C 8H 8O 3B .加FeCl 3溶液,溶液不显紫色C .1 mol 该有机物能与3 mol 氢气发生加成反应D .能发生银镜反应解析:选AD 香草醛的分子式为C 8H 8O 3,A 正确;该物质含有酚羟基,遇FeCl 3溶液显紫色,B 错误;苯环和醛基都能与氢气发生加成反应,1 mol 该有机物能与4 mol 氢气发生加成反应,C 错误;含有醛基能发生银镜反应,D 正确。
三、非选择题9.从柑橘皮中分离出一种烃A ,它是合成香料的重要原料。
1 mol A 经臭氧氧化分解后生成1 mol CH 2O 和1 mol CH 3CH(CHO)CH 2CH 2CH(CHO)COCH 3。
经检测,A 的分子结构中含六元碳环。
已知有关臭氧氧化分解反应模式如:(CH 3)2C===CHCH 3――→①O 3②Zn/H 2O(CH 3)2C===O +CH 3CHO ,且已知:CH 2===CH—OH(烯醇式结构:碳碳双键连接羟基)不能稳定存在。
回答下列问题:(1)A的化学式是________。
(2)A的结构简式是__________________________。
(3)CH3CH(CHO)CH2CH2CH(CHO)COCH3与足量新制氢氧化铜悬浊液反应的化学方程式为________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
解析:由题意可知1 mol 碳碳双键反应后生成2 mol碳氧双键,而“1 mol A经臭氧氧化分解后生成1 mol CH2O和1 mol CH3CH(CHO)CH2CH2CH(CHO)COCH3”,即1 mol A反应后生成了4 mol 碳氧双键,故1 mol A中有2 mol碳碳双键,由A中有六元环及产物结构可得到产物中的2个醛基是由碳碳双键反应产生的,且这个双键必定在六元环上,则另一碳碳双键在环外,然后运用逆向思维,将碳氧双键对接而成为碳碳双键,就可以得到A的结构简式。
答案:(1)C10H16(2)(3)CH3CH(CHO)CH2CH2CH(CHO)COCH3+△4Cu(OH)2+2NaOH――→CH3CH(COONa)CH2CH2CH(COONa)COCH3+2Cu2O↓+6H2O。