专题4 第三单元 第1课时

第1课时醛的性质和应用[明确学习目标] 1.能够通过对乙醛的学习，明确醛类的组成、结构和性质。

2.学会根据醛基的性质来检验醛类的存在。

3.知道甲醛、乙醛在生产生活中的应用。

一、醛的结构1．醛是由烃基和□01醛基(—CHO)相连构成的化合物。

2．醛类的官能团为醛基。

醛基结构式：，电子式：，结构简式：□03—CHO。

3．一元醛通式：R—CHO，—R代表烃基。

饱和一元醛的通式为：C n H2n O。

4．乙醛的分子结构(1)分子式：□04C2H4O。

(2)结构式：。

(3)结构简式：□06CH3CHO。

5．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起来，羰基以及与羰基直接相连的原子处于□07同一平面上。

如分子中四个原子在□08同一平面上。

二、醛的性质1．乙醛的物理性质 乙醛是无色而有□01刺激性气味的□02液体，在水中的溶解度较□03大。

2．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(还原反应)：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 □04CH 3CHO ＋H 2――→Ni加热、加压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△□052CH 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□06CH 3CHO ＋2Ag(NH 3)2OH ――→水浴加热CH 3COONH 4＋2Ag ↓＋3NH 3＋H 2O 、CH 3CHO＋2Cu(OH)2＋NaOH ――→水浴加热CH 3COONa ＋Cu 2O ↓＋3H 2O 。

④乙醛□07能(填“能”或“不能”)被酸性KMnO 4溶液氧化。

3．甲醛的特性(1)甲醛是无色而有□08刺激性气味的□09气体，在水中的溶解度较□10大，35%～40%的甲醛水溶液叫福尔马林。

(2)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□114mol Ag。

(3)甲醛与苯酚在盐酸(或氨水)的催化下，甲醛分子中的氧原子与苯酚分子中羟基邻位或对位上的氢原子结合生成水。

条件不同时，可得到□12线型酚醛树脂或体型酚醛树脂。

(4)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。

三、酮1．结构烃基与□01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。

1．醛类分子中含有醛基，分子中含有醛基的物质一定属于醛类物质吗？提示：醛类物质中含有醛基(—CHO)，但含有醛基的物质不一定属于醛类物质，例如，甲酸(HCOOH)、甲酸盐(HCOONa等)、甲酸酯(HCOOCH3等)、葡萄糖[CH2OH—(CHOH)4—CHO]等物质中均含有醛基，它们不属于醛类物质，但都具有醛基的化学性质，均能发生银镜反应。

2．1 mol乙醛与足量的银氨溶液反应能生成2 mol Ag，而1 mol甲醛与足量的银氨溶液反应能生成4 mol Ag，为什么？提示：1 mol CH 3CHO 分子中含有1 mol —CHO ，被银氨溶液氧化为1 mol —COOH 的同时有 2 mol Ag 生成，化学方程式为CH 3CHO ＋2Ag(NH 3)2OH ――→水浴加热CH 3COONH 4＋3NH 3＋2Ag ↓＋H 2O 。

即醛基与生成的Ag 的关系式为1 mol —CHO ～2 mol Ag 。

而甲醛分子结构可看作含有2个醛基，如图所示，甲醛发生氧化反应时，可理解为：故甲醛与足量的银氨溶液反应时存在的关系式为1 mol HCHO ～4 mol Ag 。

一、醛基的性质醛基可被氧化剂氧化为羧基，也可被H 2还原为醇羟基，因此醛基既有还原性，又有氧化性，可表示如下：—CH 2OH ――→H 2被还原 —CHO ――→[O]被氧化—COOH1．从有机物的加氧来理解在以下两个反应中，都是氧进入醛基的C —H 键上，变成C —O —H ，发生了氧化反应。

CH 3CHO ＋2Ag(NH 3)2OH ――→水浴加热CH 3COONH 4＋2Ag ↓＋3NH 3＋H 2OCH 3CHO ＋2Cu(OH)2＋NaOH ――→△Cu 2O ↓＋CH 3COONa ＋3H 2O2．从无机物价态的变化来理解在银镜反应中，Ag 的化合价从＋1价变为0价，所以Ag(NH 3)2OH 作氧化剂，则CH 3CHO 作还原剂发生氧化反应。

与新制Cu(OH)2的反应中，Cu 的化合价从＋2 价变为＋1价，Cu(OH)2作氧化剂，则CH 3CHO 作还原剂发生氧化反应。

3．—CHO 是常见的唯一既有氧化性又有还原性的官能团在有机化学中，除了用化合价升降来分析氧化还原反应外，还可用得失氢原子(或氧原子)来分析。

“得氢或去氧”是还原反应，如：RCHO＋H2――→催化剂水热、加压RCH2OH，对RCHO来说，实际上是加上了氢原子，发生了还原反应。

“得氧或去氢”是氧化反应，如：2RCHO＋O2――→催化剂△2RCOOH，是在—CHO的C—H键中加氧原子；再如CH3CH2OH生成CH3CHO是失去了两个氢原子。

所以，醛既能加氧发生氧化反应生成酸，又能加氢发生还原反应生成醇。

除了O2外，强氧化剂KMnO4( H＋)溶液、溴水、弱氧化剂银氨溶液或新制Cu(OH)2也可以氧化醛。

[对点练习]1．某有机化合物X，能够发生如图所示变化。

则有机物X是()Y还原氧化X――→氧化ZA．C2H5OH B．C2H4C．CH3CHO D．CH3COOH答案 C解析由图示可知X既有氧化性又有还原性，且Y可氧化生成X，符合要求的只有醛。

2．丙烯醛的结构简式为CH2===CHCHO，下列有关其性质的叙述中错误的是()A．能使溴水褪色，也能使酸性高锰酸钾溶液褪色B．在一定条件下与H2充分反应，生成1-丙醇C．能发生银镜反应，且反应过程中表现出氧化性D．在一定条件下能被空气氧化答案 C解析丙烯醛(CH2===CH—CHO)中含碳碳双键，能使溴水褪色，也能使酸性高锰酸钾溶液褪色，故A正确；碳碳双键、—CHO均能与氢气发生加成反应，则在一定条件下与H2充分反应生成1-丙醇，故B正确；含—CHO，能发生银镜反应，反应过程中表现还原性，故C错误；—CHO在铜催化、加热条件下能被空气中的氧气氧化，故D正确。

二、醛基的检验1．银镜反应续表2．与新制Cu(OH)2悬浊液反应[对点练习]3．下列有关银镜反应实验的说法不正确的是( )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%的硝酸银溶液中滴入2%的稀氨水，直至产生的沉淀恰好溶解，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 D解析Ag能够和稀硝酸反应而溶解，因此可用稀硝酸洗去试管内的银镜，不能使用浓盐酸，故D错误。

4．已知—CHO具有较强还原性，橙花醛的结构简式是：(CH3)2C===CHCH2CH2C(CH3)===CH—CHO。

欲验证分子中有碳碳双键和醛基，甲、乙两学生设计了如下方案：甲：①取少量橙花醛滴加溴水；②在①反应后的溶液中滴加银氨溶液，水浴加热。

乙：①取少量橙花醛滴加银氨溶液，水浴加热；②在①反应后的溶液中先加稀硫酸酸化再滴加溴水。

回答下列问题：(1)能达到实验目的的是________(填“甲”“乙”或“甲、乙均可”)。

(2)对不可行方案说明原因(认为均可的此题不答)________________________________________________________________。

(3)对可行方案：①依据现象是________；反应方程式是______________________________。

②依据现象是________________；反应方程式是__________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________。

答案(1)乙(2)—CHO有很强的还原性，若先加溴水(Br2)，则Br2会将—CHO和均氧化，达不到实验目的(3)①产生银镜水浴加热(CH3)2C===CHCH2CH2C(CH3)===CH—CHO＋2Ag(NH3)2OH――→(CH3)2C===CHCH2CH2C(CH3)===CHCOONH4＋3NH3＋2Ag↓＋H2O②溴水褪色2(CH3)2C===CHCH2CH2C(CH3)===CHCOONH4＋H2SO4―→2(CH3)2C===CHCH2CH2C(CH3)===CHCOOH＋(NH4)2SO4、(CH3)2C===CHCH2CH2C(CH3)===CHCOOH＋2Br 2―→(CH 3)2CBrCHBrCH 2CH 2C(CH 3)BrCHBrCOOH解析 解答本题的关键是确定醛基和碳碳双键检验的先后顺序。

由于溴水(Br 2)也能氧化醛基(—CHO)，所以必须先用银氨溶液检验醛基(—CHO)；又因为银氨溶液氧化醛基后溶液为碱性，所以应先酸化后再加溴水检验碳碳双键。

三、甲醛的结构与特征甲醛的结构很特别，其结构式如图所示，与羰基直接相连的两个氢原子在性质上没有区别，都能被氧化，最终生成碳酸。

1．加成反应HCHO ＋H 2――→Ni加热、加压CH 3OH 。

2．氧化反应(1)HCHO ＋O 2――→催化剂△CO 2＋H 2O 。

(2)银镜反应HCHO ＋4Ag(NH 3)2OH ――→水浴加热(NH 4)2CO 3＋4Ag ↓＋6NH 3＋2H 2O 。

(3)与新制的氢氧化铜反应HCHO ＋4Cu(OH)2――→△CO 2＋2Cu 2O ↓＋5H 2O 。

3．制取酚醛树脂(1)反应原理(2)[对点练习]5．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共平面的是()答案 D解析在有机物中，右侧甲基(—CH3)中碳原子采取sp3杂化，其空间构型为四面体型，故不可能所有原子共面。

6．3 g某醛跟足量的银氨溶液反应，结果析出43.2 g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2 mol Ag。

现得到0.4 molAg，故醛应为0.2 mol，该醛的摩尔质量为3 g0.2 mol＝15 g·mol－1。