选修五 2.3.1 常见的醛、酮(附解析)
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第3节⎪⎪醛和酮糖类第1课时醛和酮[课标要求]1.了解醛、酮在自然界中的存在,能列举简单的醛、酮并写出结构简式。
2.能比较醛、酮分子中官能团的相似和不同之处,能预测醛、酮可能发生的化学反应。
3.从反应条件、生成物种类等角度对比醛、酮的主要化学性质,了解醛、酮与羧酸、醇等烃的衍生物间的转化。
1.醛和酮分子中都含有羰基即,醛分子中羰基一端必须和氢原子相连,酮分子中羰基两端与烃基相连。
2.饱和一元醛、酮的通式均为C n H2n O,同碳原子数的醛、酮互为同分异构体。
3.醛、酮分子中含有碳氧双键,易发生加成反应。
4.醛基具有还原性,能被弱氧化剂[Ag(NH3)2]OH、新制氢氧化铜悬浊液氧化,生成羧基,醛基也可被其他强氧化剂氧化为羧基。
常见的醛和酮1.醛和酮的概述(1)概念①醛是指羰基碳原子分别与氢原子和烃基(或氢原子)相连的化合物。
②酮是羰基碳原子与两个烃基相连的化合物。
(2)饱和一元醛和一元酮的通式皆为C n H2n O,分子中碳原子数相同的饱和一元醛和饱和一元酮互为同分异构体。
(3)命名醛、酮的命名与醇的命名相似,一是选主链(含羰基的最长碳链为主链),二是定碳位(靠近羰基的一端开始编号),如,命名为3甲基丁醛;,命名为3甲基2丁酮。
2.常见的醛和酮名称结构简式状态气味溶解性应用举例甲醛(蚁醛) HCHO 气刺激性易溶于水酚醛树脂福尔马林乙醛CH3CHO 液刺激性易溶于水—苯甲醛液杏仁味难溶染料、香料中间体丙酮液特殊与水以任意比互溶有机溶剂、有机合成原料[特别提醒]醛基可以写成—CHO,而不能写成—COH。
1.丙醛CH3CH2CHO与丙酮CH3COCH3有何联系?提示:两者互为同分异构体。
2.分子式为C2H4O和C3H6O的有机物一定是同系物吗?提示:不一定,C2H4O是乙醛,分子式为C3H6O的有机物可能是丙醛,也可能是丙酮,还可能是环丙醇或烯丙醇。
1.醛和酮的区别和联系官能团官能团位置简写形式区别醛醛基:碳链末端酮酮羰基:碳链中间联系相同碳原子数目的饱和一元醛与饱和一元酮互为同分异构体2.甲醛结构的特殊性(1)一般醛的分子分别连接烃基和氢原子,而甲醛分子中连接两个氢原子。
2.3.1 常见的醛和酮学案(含答案)第第3节节醛和酮醛和酮糖类糖类第第1课时课时常见的醛和酮常见的醛和酮核心素养发展目标1.宏观辨识与微观探析,通过醛基.酮羰基的官能团的不同,知道醛和酮结构的差异.命名,理解醛.酮的物理性质。
2.科学态度与社会责任了解甲醛对环境和健康的影响,知道常见醛.酮的物理性质,关注有机化合物安全使用的问题。
一.醛.酮的结构和命名1醛.酮的组成与结构醛酮结构特点羰基碳原子分别与氢原子和烃基或氢原子相连羰基的碳原子与两个烃基相连官能团名称醛基酮羰基官能团结构简式或CHO组成通式饱和一元醛CnH2nOn1饱和一元酮CnH2nOn32.醛.酮的命名1系统命名选主链选含醛基或羰基且最长的碳链做主链。
编位号从靠近醛基或羰基的一端开始编号_________。
写名称醛基碳是一号碳,支链以取代基的形式标明,位号写在名称前面。
酮分子中的羰基碳必须标明其位号。
例如命名为3-甲基丁醛。
命名为2-戊酮。
2习惯命名命名为甲醛,命名为苯甲醛。
3醛.酮的同分异构体1官能团类型异构饱和一元醛.酮的通式都是CnH2nO,即含相同数目碳原子的饱和一元醛与饱和一元酮互为同分异构体,如CH3CH2CHO和。
饱和一元醛和等碳原子数的一元烯醇互为同分异构体,如CH3CH2CHO和烯醇CH2CHCH2OH羟基不能连接碳碳双键。
饱和一元醛还与同碳数环状化合物互为同分异构体,如CH3CH2CHO与.和。
2官能团位置异构醛基一定在1号位上,故醛不存在此类异构。
酮存在官能团位置异构,如与。
3碳骨架异构分子中碳原子数较多时,醛和酮均存在碳骨架异构,如CH3CH2CH2CHO和。
甲醛结构的特殊性1甲醛分子中连接两个氢原子,没有烃基,结构式为,1molHCHO相当于含2molCHO。
2由于羰基中的碳原子与氧原子之间以双键连接,所以甲醛分子中所有原子共面。
例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COHC饱和一元醛的分子式符合CnH2nO 的通式D甲醛.乙醛.丙醛均无同分异构体【考点】醛的组成与结构【题点】醛的组成与结构答案C解析A项,甲醛是H原子与CHO相连而构成的醛;B项,醛基为CHO;D项,丙醛.丙酮.环丙醇.丙烯醇互为同分异构体。
高中化学学习材料鼎尚图文收集整理第3节醛和酮糖类1.了解醛、酮在自然界中的存在,能列举几种简单的醛、酮并写出其结构式。
2.了解醛、酮的结构特点,比较醛和酮分子中官能团的相似和不同之处,能够预测醛、酮可能发生的化学反应及它们在化学性质上的相似和不同之处。
了解糖类与醛、酮在结构上的联系,以及常见糖类的简单的化学性质。
3.理解醛、酮的主要化学性质,并从反应条件、生成物种类等角度对比醛、酮性质上的差异,能利用醛、酮的主要化学反应实现醛、酮到羧酸、醇等烃的衍生物之间的相互转化,会以醛、酮为实例说明有机分子中基团之间存在的相互影响。
一、常见的醛、酮1.醛、酮的分子结构与组成。
(1)醛:分子中,羰基碳原子分别与氢原子和烃基(或氢原子)相连的化合物叫做醛,通式为__________,饱和一元醛通式为______________,最简单的醛是____________。
(2)酮:分子中与____基碳原子相连的两个基团均为________且二者可以相同也可以不同,其通式为________,饱和一元酮的通式为________,最简单的酮是__________。
2.醛、酮的命名(以醛基和酮羰基为主)。
醛、酮的命名与醇的命名相似,如3.醛、酮的同分异构体。
由于饱和一元醛的通式和饱和一元酮的通式相同,所以相同碳原子数的饱和一元醛和饱和一元酮互为同分异构体,它们的异构类型包括:(1)________异构;(2)____________异构;(3)____________异构。
4.常见的醛和酮的物理性质和用途。
甲醛乙醛苯甲醛丙酮结构______ ______ ______ ______简式状态______ ______ ______ ______溶解性______ ______ ______ ______应用______ ______ ______ ______答案: 1.(1)RCHO C n H2n O(n=1,2,…)甲醛(HCHO)(2)羰烃基OC n H2n O(n=3,4,5,…)丙酮2.3甲基丁醛3-甲基-2丁酮3.(1)碳骨架(2)官能团位置(3)官能团类型4.HCHO CH3CHO CHO气体液体液体液体易溶于水易溶于水能溶于水与水任意比互溶制酚醛树脂、杀菌、防腐制乙酸制造香料、染料的中间体有机溶剂二、醛、酮的化学性质1.羰基的加成反应。
酮与醛化学性质例题和知识点总结在有机化学的领域中,酮与醛是两类非常重要的化合物。
它们具有独特的化学性质,理解和掌握这些性质对于解决相关的化学问题以及在实际应用中都具有重要意义。
下面,我们将通过一些例题来深入探讨酮与醛的化学性质,并对相关知识点进行总结。
一、酮与醛的定义和结构酮是指分子中含有羰基(C=O)且羰基两端连接的都是烃基的有机化合物。
常见的酮如丙酮(CH₃COCH₃)。
醛则是分子中羰基一端连接氢原子,另一端连接烃基的有机化合物。
典型的醛有甲醛(HCHO)、乙醛(CH₃CHO)等。
羰基中的碳原子为 sp²杂化,羰基具有极性,使得酮和醛在化学性质上表现出一定的活性。
二、酮与醛的化学性质1、加成反应(1)与氢氰酸加成例:乙醛与氢氰酸反应生成 2-羟基丙腈。
CH₃CHO +HCN → CH₃CH(OH)CN这一反应在有机合成中可用于增长碳链。
(2)与亚硫酸氢钠加成醛、脂肪族甲基酮可以与亚硫酸氢钠饱和溶液发生加成反应,生成α羟基磺酸钠。
例如:丙酮与亚硫酸氢钠反应生成 2-羟基-2-甲基丙磺酸钠。
CH₃COCH₃+ NaHSO₃ → CH₃C(OH)(CH₃)SO₃Na(3)与醇加成酮和醛在干燥氯化氢的催化下,可以与醇发生加成反应,生成半缩醛或缩醛。
如乙醛和乙醇反应:CH₃CHO + CH₃CH₂OH ⇌ CH₃CH(OH)OCH₂CH₃(4)与格氏试剂加成醛、酮与格氏试剂反应,加成产物经水解得到醇。
例如:甲醛与甲基格氏试剂反应生成甲醇。
HCHO + CH₃MgBr → CH₃CH₂OMgBr ,水解后得到CH₃CH₂OH2、氧化反应(1)醛的氧化醛很容易被氧化,如银镜反应和与新制氢氧化铜的反应。
例:乙醛与银氨溶液反应生成乙酸铵、银单质、氨气和水。
CH₃CHO + 2Ag(NH₃)₂OH → CH₃COONH₄+2Ag↓ + 3NH₃+ H₂O乙醛与新制氢氧化铜反应生成乙酸、氧化亚铜和水。
CH₃CHO + 2Cu(OH)₂+NaOH → CH₃COONa + Cu₂O↓ +3H₂O(2)酮的氧化酮一般不易被氧化,但强氧化剂如高锰酸钾、重铬酸钾等可以将酮的碳链断裂。
高中化学学习材料(灿若寒星**整理制作)第3节醛和酮糖类1.了解醛、酮在自然界中的存在,能列举几种简单的醛、酮并写出其结构式。
2.了解醛、酮的结构特点,比较醛和酮分子中官能团的相似和不同之处,能够预测醛、酮可能发生的化学反应及它们在化学性质上的相似和不同之处。
了解糖类与醛、酮在结构上的联系,以及常见糖类的简单的化学性质。
3.理解醛、酮的主要化学性质,并从反应条件、生成物种类等角度对比醛、酮性质上的差异,能利用醛、酮的主要化学反应实现醛、酮到羧酸、醇等烃的衍生物之间的相互转化,会以醛、酮为实例说明有机分子中基团之间存在的相互影响。
一、常见的醛、酮1.醛、酮的分子结构与组成。
(1)醛:分子中,羰基碳原子分别与氢原子和烃基(或氢原子)相连的化合物叫做醛,通式为__________,饱和一元醛通式为______________,最简单的醛是____________。
(2)酮:分子中与____基碳原子相连的两个基团均为________且二者可以相同也可以不同,其通式为________,饱和一元酮的通式为________,最简单的酮是__________。
2.醛、酮的命名(以醛基和酮羰基为主)。
醛、酮的命名与醇的命名相似,如3.醛、酮的同分异构体。
由于饱和一元醛的通式和饱和一元酮的通式相同,所以相同碳原子数的饱和一元醛和饱和一元酮互为同分异构体,它们的异构类型包括:(1)________异构;(2)____________异构;(3)____________异构。
4.常见的醛和酮的物理性质和用途。
甲醛乙醛苯甲醛丙酮结构______ ______ ______ ______简式状态______ ______ ______ ______溶解性______ ______ ______ ______应用______ ______ ______ ______答案: 1.(1)RCHO C n H2n O(n=1,2,…)甲醛(HCHO)(2)羰烃基OC n H2n O(n=3,4,5,…)丙酮2.3甲基丁醛3-甲基-2丁酮3.(1)碳骨架(2)官能团位置(3)官能团类型4.HCHO CH3CHO CHO气体液体液体液体易溶于水易溶于水能溶于水与水任意比互溶制酚醛树脂、杀菌、防腐制乙酸制造香料、染料的中间体有机溶剂二、醛、酮的化学性质1.羰基的加成反应。
第3节 醛和酮 糖类 第1课时 常见的醛、酮[学习目标定位] 1.熟知醛、酮的分子结构特点,会写简单醛、酮的结构简式。
2.知道醛、酮的分类、命名及常见醛、酮的物理性质。
1.写出下列有机物具有的官能团的名称答案 醛基、羰基、羟基、羧基、碳碳双键 2.写出下列反应的化学方程式(1)乙醇与浓硫酸共热170 ℃:_________________。
答案 CH 3CH 2OH ――→浓H 2SO 4170 ℃CH 2===CH 2↑+H 2O (2)乙醇催化氧化:____________________________。
答案 2CH 3CH 2OH +O 2――→催化剂△2CH 3CHO +2H 2O (3)乙二醇催化氧化:___________________。
答案探究点一 醛、酮的结构1.分子式为C 3H 8O 的有机物,有两种醇类同分异构体,写出它们的结构简式。
(1)写出上述两种醇发生催化氧化反应的化学方程式。
答案 ①2CH 3CH 2CH 2OH +O 2――→△催化剂2CH 3CH 2CHO +2H 2O(2)上述两反应中有机产物分子结构上的相同点是什么?它们有什么共同的性质?答案都含有碳氧双键,因此它们都能与H2发生加成反应生成醇。
(3)上述两反应中有机产物分子结构上的不同点是什么?答案产物为醛类,分子中与羰基相连的分别是烃基和氢原子;产物为酮类,分子中与羰基相连的为两个烃基。
(4)两种有机产物的关系是互为同分异构体。
2.相同碳原子数的醛和酮(碳原子数大于3),因官能团类型不同,互为同分异构体,同时还存在官能团位置异构及碳链异构等同分异构现象。
试写出分子式为C5H10O的有机物的同分异构体(只写属于醛类或酮类的)。
(1)属于醛类的:(3)结合醇的系统命名知识对上述醛、酮进行命名。
醛:①戊醛__②3-甲基丁醛__③2-甲基丁醛__④2,2-二甲基丙醛。
酮:①2-戊酮__②3-甲基-2-丁酮__③3-戊酮。
[归纳总结](1)醛、酮在自然界中存在广泛。
醛和酮具有相同的官能团羰基,区别是醛中羰基上连有氢原子,所以醛的官能团为醛基,结构简式写为—CHO而不能写成—COH。
相同碳原子数的醛和酮互为同分异构体。
(2)醛、酮命名与醇的命名类似,选主链应选含官能团的最长碳链作主链,编号也是从距官能团最近端开始编号,除写出取代基外,也应写出官能团的位置。
[活学活用]1.下列说法正确的是()A.醛和酮都含有相同的官能团羰基,因此它们性质相同B .通式为C n H 2n O 的有机物不是醛就是酮 C .所有醛中都含有醛基和烃基D .酮的分子式中碳原子数至少为3个碳原子 答案 D解析 A 项醛、酮都含羰基,但是醛中有αH ,而酮中无αH ,故性质有区别。
B 项符合C n H 2n O 的不一定是醛、酮。
如CH 2===CH —CH 2—OH 分子式C 3H 6O 。
C 项应注意甲醛的结构。
因为酮的定义为羰基与两个烃基相连,最简单的烃基为甲基,所以至少要有3个碳原子才能称为酮,故D 正确。
2.下列不属于醛类的是()答案 B解析 A 、C 、D 中均含有醛基。
B 项中虽含有醛基的结构但还含有酯的结构,故应为酯类化合物甲酸甲酯。
探究点二 醛和酮的类别1.醛和酮的分类与醇的分类相似,按不同的分类方法可分为不同类别: (1)根据所连烃基是否饱和分为饱和醛、酮和不饱和醛、酮。
(2)根据官能团的数目分为一元醛、酮和多元醛、酮。
(3)根据烃基的类别分为脂肪醛、酮和芳香醛、酮等。
(4)饱和一元醛、酮的通式为C n H 2n O 。
醛的通式中n ≥1而酮的通式中n ≥3。
2.常见的醛、酮醛、酮的物理性质:由于羰基极性较强,所以低级醛、酮均易溶于水,但随碳原子数递增极性减弱,水溶性降低,熔、沸点升高,呈现一定的递变规律。
3.有关甲醛的说法错误的是()①甲醛常温下为气态②用甲醛的水溶液处理食品可防止食品变质③甲醛是由甲基与醛基相连形成的有机化合物④甲醛可由甲醇催化氧化制取A.①②B.②③C.①③D.②④答案 B解析甲醛有毒,虽可防止食品变质,但不能用此处理食品。
②错;甲醛不含烃基,分子式为CH2O,③错。
4.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共平面的是()答案 D解析分子中的原子共平面的结构有:苯、乙烯、乙炔、甲醛,甲烷分子的5个原子不共面。
醛、酮的联系与区别1.下列物质中在通常状况下,不是气体的是()A.甲烷B.甲醇C.甲醛D.丁烷答案 B解析应注意甲醛是烃的含氧衍生物中唯一的在常温常压下为气体的物质。
2.下列物质类别与官能团对应不一致的是()A.CH3CH===CH2烯烃D.R—CH2OH醇类—OH解析判断类别时应注意全面观察,C结构中含酯的结构。
3.下列各组物质中既不是同系物也不是同分异构体的是()A.甲醛、丁醛B.丙酮、丙醛C.乙醛、丙酮D.苯甲醛、甲基苯甲醛答案 C解析A互为同系物,B互为同分异构体,D互为同系物,C分子式不同,尽管相差一个CH2原子团,但是官能团不同,因此不属于同系物。
4.下列混合物能用分液漏斗分离的是()A.乙醇和苯B.乙醛和四氯化碳C.丙酮和溴水D.甲苯和水答案 D解析本题考查各有机物的溶解性,不互溶的只有甲苯和水,故选D。
5.写出分子式为C4H8O且含有的化合物的同分异构体。
[基础过关]一、重要的醛——甲醛1.近年,由于家庭装修装饰材料引起的污染逐渐受到人们重视,这种污染物中最常见的是()A.一氧化碳B.二氧化碳C.甲醛、苯等有机物的蒸气D.臭氧答案 C解析装饰装修材料中常含一些有机溶剂。
2.关于醛的说法中不正确的是()A.福尔马林是指35%~45%的甲醛溶液B.醛的官能团结构式为,也可简写为—COHC.甲醛与丙醛互为同系物D.饱和一元醛的分子组成符合C n H2n O的形式答案 B解析醛基可简写为“—CHO”。
3.已知甲醛分子中4个原子共面,则丙酮分子中位于同一平面内的原子数目最多可以是() A.4个B.5个C.6个D.8个答案 C解析甲基中3个氢原子,最多只有一个氢能与羰基碳、氧、甲基碳共面,故选C。
二、醛、酮的结构4.樟脑的结构如图,有关樟脑的说法不正确的是()A.它是一种酮B.其分子式为C10H16OC.与苯甲醛互为同系物D.分子中有2个碳原子连有4个碳答案 C解析苯甲醛分子式为C7H6O且含苯环结构。
樟脑中虽含有一个六元环,但不是苯环结构,C错误。
含,故为酮,分子式为C10H16O,其中含两个结构,所以A、B、D 正确。
5.在催化剂存在下,1-丙醇被氧化成有机物X,则与X互为同分异构体的化合物是() A.CH3CH2OHCH3B.CH3OCH3C.C2H5CHO D.CH3COCH3答案 D解析1-丙醇被氧化后生成的应是丙醛CH3CH2CHO,此题实际上是判断丙醛的同分异构体,故应为D。
三、醛、酮组成的计算6.某饱和一元脂肪醛中所含碳元素质量是氧元素质量的3倍,则此醛的结构式可能有() A.2种B.3种C.4种D.1种答案 A解析 由饱和一元醛通式C n H 2n O 及含碳元素质量是氧元素质量的3倍,可得n =16×312=4,即分子式为C 4H 8O 的醛,也即C 3H 7—CHO ,因丙基有2种,丙基CH 3—CH 2—CH 2—和异丙基,所以此醛应有2种。
7.由乙炔和乙醛组成的混合气体经测定其中C 的质量分数为72%,则氧元素的质量分数可能为( )A .22%B .32%C .20%D .无法计算 答案 C解析 由乙炔分子式C 2H 2,乙醛分子式C 2H 4O 可知,H 元素的含量与碳比较,介于C 的112~16之间,故氢元素的含量为6%~12%之间,所以O 元素含量应介于16%~22%之间,故C 正确。
8.甲醛、乙醛、丙酮组成的混合物中,氢元素的质量分数是9%, 则氧元素的质量分数是( ) A .16% B .37% C .48% D .无法确定 答案 B解析 解题关键是由通式C n H 2n O 找出C 、H 之间的质量比,含氢9%则含碳必然为54%。
所以含氧为1-54%-9%=37%。
[能力提升]9.一氧化碳、烯烃和氢气在催化剂作用下发生烯烃的醛化反应,又叫羰基的合成。
如由乙烯可制丙醛:CH 2===CH 2+CO +H 2――→催化剂CH 3CH 2CHO ,丁烯也可以发生羰基的合成,所得产物中属于醛的有( )A .2种B .3种C .4种D .5种 答案 C10.β紫罗兰酮是存在于玫瑰花、番茄等中的一种天然香料,它经多步反应可合成维生素A 1。
下列说法正确的是( )A .β紫罗兰酮可使酸性KMnO 4溶液褪色B .1 mol 中间体X 最多能与2 mol H 2发生加成反应C .维生素A 1易溶于NaOH 溶液D .β紫罗兰酮与中间体X 互为同分异构体 答案 A解析A项,β紫罗兰酮分子中含有,故能与酸性KMnO4溶液反应;B项,中间体中有2个,1个,故1 mol中间体X能与3 mol H2发生加成反应;C项,维生素A1为长链有机分子,为弱极性,难溶于水及NaOH溶液;D项,β紫罗兰酮与中间体X 碳原子数不同,故不是同分异构体。
11.甲、乙、丙三种化合物(1)丙中含有的官能团的名称:________________________________________________________________________。
(2)上述三种物质中互为同分异构体的是_______________________________。
(3)试写出与上述乙互为同分异构体,且苯环上只有一个支链,含有两种官能团的化合物(写出一个即可)_________________________。
答案(1)醛基、醇羟基(2)甲、乙、丙三者互为同分异构体(写出任意一种即可)12.某有机物的碳架结构为,试写出与该有机物互为同分异构体且为醛类的化合物的结构简式:___________________________。
解析首先根据碳架结构确定分子式为C8H8O,属于醛类,必有—CHO,故烃基为—C7H7,联系苯环结构特点判断烃基—C7H7应含苯环结构,不难写出上述四种结构简式。
13.茉莉花香味成分中有一种化合物的结构简式如下图所示,现已能够人工合成。
(1)该化合物碳原子数目是________,化学式是________。
(2)苯甲醛的分子式是________,上述化合物中与苯甲醛相同的官能团的名称为________。
(3)有同学推测其性质如下,其中预测错误的是________(填字母)。
A.该化合物可以使酸性KMnO4溶液褪色B.该化合物可以使溴水褪色C.该化合物易溶于有机溶剂,在水中的溶解度不大D.该化合物在常温下可能是一种液体,没有挥发性答案(1)11C11H16O(2)C7H6O羰基(3)D解析(3)因其中含碳碳双键,故A、B正确;根据相似相溶原理,易溶于有机溶剂,由于含极性的碳氧双键,在水中可能少量溶解,但溶解度不大,C正确;D可由题干信息做出判断,香味即是挥发出的气体,故D中没有挥发性的预测错误。