第四章碳氧双键的加成反应1
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碳碳双键的加成反应加成反应包括,催化氢化、亲电加成、亲核加成和自由基加成。
4.1催化氢化催化氢化分为非均相催化(多相催化)和均相催化。
非均相催化的催化剂为固体,均相催化的催化剂溶于介质成液相,整个反应体系为一相。
4.1.1多相催化氢化氢分子和烯烃吸附在催化剂表面,使n 键和H-H 键断裂,形成金属氢化物和配合物,然后氢原子再分别转移溶剂双键碳原子,故其立体化学为顺式加成,该反应收率高,速度快。
C —C H HI'有时为了提高催化剂的催化性能,常加入惰性载体的活性炭、碳酸钙等。
4.1.2影响催化氢化反应的因素1.温度 (1)升高温度有利于氢化反应,但氢化反应的选择降低。
(2)氢化反应为放热反应,升高温度有利于逆反应,降低转化率。
(3 )升温加速催化剂的失活,增加副反应。
因此,若催化剂有足够的活性时,氢化反应尽可能在低温下进行。
2. 压力增加氢气压力相当于提高氢气浓度,从而有利于氢化的进行,但选择性降低,如 Lindlar 催化剂,常压生成烯,加压为烷烃。
3. 催化剂不同催化剂对同一反应的催化活性不同,同一反应用不同的催化剂,其产物可能不一样。
催化剂的活性与比表面、载体、助催化剂和抑制剂有关,催化剂的比表面越大,活性越高,载 体的作用是提高催化剂的分散度,增加催化剂的稳定性和比表面。
助催化剂能提高催化剂活性,而 抑制剂可部分降低催化剂活性。
_GC — + H 2 PdEaSQ”de 喹啉 / \-H j 吸附H H X C C解吸” C-CsOH 2 Ph —CH=CH CH=CHCCH 2CH 3 —*25 r Ph(CH 2)4COCH2CH 3120C Ph(CH 2)4CHCH2CH 3260 r? OH(CH 2)4CHCH 2CH 3OHI■B AAIUWWVVXJWWWWVW物结构空阻大的底物催化氢化比较困难。
活性(含有电子效应作用的结果)(RCHOH ) >RCH=CHR '(RCH 2CH 2R '>RCOR ' ( RC(OH)HR 'ArCH 2OR (ArCH 3) (RCH 2NH 2)> RCONHR'(RCH 2NHR') > PhH (溶剂的种类和极性,反应体系的酸碱性均能影响催化氢化的反应速度的选择性。
一、选择题1.下列方程式不正确的是A.工业制取漂白粉:2Cl2 +2Ca(OH)2 =CaCl2 + Ca(ClO)2 +2H2OB.蔗糖水解:C12H22O11(蔗糖)+H2O催化剂−−−−−→2C6H12O6(葡萄糖)C.Mg(OH)2沉淀中滴加盐酸的离子方程式:Mg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O+H2O⇌NH3·H2O+H+D.氯化铵水解的离子方程式:NH+4答案:B解析:A.工业上用氯气与石灰乳反应制取漂白粉:2Cl2 +2Ca(OH)2 =CaCl2 + Ca(ClO)2+2H2O,A正确;B.蔗糖水解生成葡萄糖和果糖:C12H22O11(蔗糖)+H2O催化剂−−−−−→C6H12O6(葡萄糖)+ C6H12O6(果糖),B错误;C.Mg(OH)2沉淀中滴加盐酸,只有可溶性强电解质写成离子的形式,所以离子方程式为:Mg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O,C正确;D.氯化铵水解生成一水合氨和氢离子,盐类水解是微弱的,存在平衡,离子方程式为:+H2O⇌NH3·H2O+H+,D正确。
NH+4答案选B。
2.古诗词丰富多彩,化学也色彩斑斓。
下列实验能观察到诗句“知否,知否?应是绿肥红.瘦。
”中加点字所指颜色的是A.将浓硝酸滴入含苯环的蛋白质中B.向盛有苯酚稀溶液的烧杯中滴入饱和溴水C.将新制备的Cu(OH)2加入乙醛溶液中并加热D.向盛有苯酚稀溶液的烧杯中滴入FeCl3溶液答案:C解析:是绿肥红.瘦中加点字所指颜色为红色,A.蛋白质的显色反应,遇到浓硝酸变黄色,故A错误;B.苯酚和浓溴水发生取代反应生成三溴苯酚白色沉淀,故B错误;C.乙醛和新制氢氧化铜加热反应生成红色氧化亚铜,故C正确;D.苯酚和氯化铁溶液反应生成络合物为紫色溶液,是苯酚的特征性质,故D错误。
答案选C。
3.科学技术的发展不仅改善了人们的生活,也帮助人类实现“上九天揽月、下五洋采‘冰’”。
下列没有涉及化学反应的是油烯烃A.A B.B C.C D.D答案:C解析:A.厨余污油裂化为航空燃油,则有机物发生了裂化反应,A不符合题意;B.粮食酿醋,是将淀粉水解为葡萄糖,葡萄糖分解为乙醇,乙醇催化氧化为乙酸,B不符合题意;C.开采得到可燃冰,是利用物理方法,将可燃冰从海底开采出来,C符合题意;D.以“煤”代“油”生产低碳烯烃,是先与水蒸气反应制得水煤气,然后合成烯烃,或将煤干馏制得的焦炉煤气分离,以获得烯烃,D不符合题意;故选C。
第四章测评(时间:75分钟分值:100分)一、选择题(本题包括10小题,每小题2分,共20分。
每小题只有1个选项符合题意)1.(2019全国卷Ⅱ)“春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干”是唐代诗人李商隐的著名诗句,下列关于该诗句中所涉及物质的说法错误的是()A.蚕丝的主要成分是蛋白质B.蚕丝属于天然高分子材料C.“蜡炬成灰”过程中发生了氧化反应D.古代的蜡是高级脂肪酸酯,属于高分子聚合物项,蚕丝的主要成分是蛋白质,蛋白质属于天然高分子,蚕丝属于天然高分子材料,A、B两项正确;“蜡炬成灰”过程中发生了燃烧反应,燃烧反应属于氧化反应,C项正确;古代的蜡烛多是由动物油脂制造,动物油脂属于高级脂肪酸酯,但高级脂肪酸酯不属于高分子聚合物,D项错误。
2.有关天然产物水解的叙述不正确的是()A.纤维素水解与淀粉水解得到的最终产物不同B.可用碘检验淀粉水解是否完全C.蛋白质水解的最终产物均为氨基酸D.油脂水解可得到丙三醇,水解均最终生成葡萄糖,A错误;淀粉遇碘变蓝,可用碘检验淀粉水解是否完全,B正确;蛋白质分子中含—CONH—,水解的最终产物均为氨基酸,C正确;油脂为高级脂肪酸甘油酯,则水解可得到丙三醇,D正确。
3.将淀粉浆和淀粉酶的混合物放入玻璃纸袋中,扎好,浸入流动的温水中,相当长一段时间后,取袋中液体分别与碘水、新制Cu(OH)2(加热)和浓硝酸(微热)作用,其现象为()A.显蓝色、无现象、显黄色B.显蓝色、砖红色沉淀、无现象C.无现象、无现象、显黄色D.无现象、砖红色沉淀、无现象淀粉在淀粉酶作用下经足够长的时间后,完全水解为葡萄糖,故碘水不显蓝色;②葡萄糖是小分子,渗透到袋外水中,袋内无葡萄糖,故与新制Cu(OH)2加热无砖红色沉淀;③淀粉酶属于蛋白质,蛋白质是高分子,留在袋内,遇浓硝酸显黄色。
4.核酸检测是诊断新冠肺炎的重要依据,因为核酸是生命的基础物质,是病毒的“身份证”,所以患者的确诊需要病毒的核酸检验。
第五课时醛、酯的重要性质与拓展【考纲要求】1.掌握酯的化学性质和同分异构体。
2.掌握银镜反应的原理和醛的其它化学性质及应用。
教与学方案【自学反馈1.乙醛的结构结构式:官能团:2.乙醛的物理性质3.乙醛的化学性质(1)加成反应(碳氧双键上的加成)(2)氧化反应(a) 催化氧化(b)银镜反应【规律】(C)与新制的氢氧化铜反应【规律】【拓展】(d)乙醛被溴水、酸性KMnO4溶液氧化,故使它们褪色。
4.酯的化学性质——水解反应酸性条件:碱性条件:5.同分异构现象一元饱和羧酸与一元饱和醇形成的酯与同碳原子数的羧酸互为同分异构体。
【拓展】写出分子式为C4H8O2的属于酸和酯的同分异构体的结构简式,并分别命名。
6.甲酸酯甲酸酯的通式为:HCOOR,其分子中既有基又有基,所以既表现酯的通性——水解,又能发生醛基的氧化反应(银镜反应、与新制的Cu(OH)2 悬浊液反应)。
【规律】甲酸、甲酸酯、甲酸盐中均含—CHO ,所以都具有醛的通性(加 氢、氧化)。
7.合成酯的方法和途径 (1)链状小分子酯CH 3COOH + HO —CH 2CH3COOCH 2CH 3 + H 2O(2)环酯(3)聚酯(通过羧酸和醇通过缩掉小分子(例如水)二形成的高分子化合物)HOOC —COOH + n HO —CH 2CH 2—n + nH 2O—C —C —OCH2CH 2—O ——O O[]nHO —CH 2—CH 2—n n +HOOC —COOH —C —C —O —CH 2—CH 2—O —OO []n+ 2nH 2O(4)内酯(同一分子中的—COOH 和—OH 脱水而形成的)—CH OHCH —CH 2C=OO+ H 2O(5)无机酸酯(例如硝酸和甘油反应形成的三硝酸甘油酯又叫硝化甘油)CH 2—ONO2CH —ONO 2CH 2—ONO 2CH 2—OHCH —OH CH 2—OH+ 3HO —NO 2+ 3H 2O【注意】无机酸与醇的酯化(酸去氢,醇去羟基)和有机酸与醇的酯化(醇去氢,酸去羟基)反应方式的不同;硝酸酯(硝基连在氧原子上)和硝基化合物(硝基连在碳原子上)的区别。
第二节糖类1.糖是人们日常生活中不可缺少的一类重要物质,下列有关糖类物质的叙述中,正确的是( )A.糖类是有甜味的物质,其中最甜的糖是果糖B.糖类物质由碳、氢、氧三种元素组成,又叫碳水化合物,其分子式都可用C n(H2O)m的通式表示C.淀粉、纤维素都是天然有机高分子化合物,分子式都可以写作(C6H10O5)n,二者互为同分异构体D.糖类一般是多羟基醛或多羟基酮以及能水解产生它们的物质答案 D解析果糖是最甜的糖,但糖类物质并不一定都有甜味,如淀粉、纤维素等不具有甜味,有甜味的也不一定是糖,如糖精等,故A错误;糖类物质又称碳水化合物,但是其分子组成并不一定都是C n(H2O)m,如鼠李糖化学式为C6H12O5,B错误;淀粉、纤维素都是天然有机高分子化合物,分子式都可以写作(C6H10O5)n,但是由于n值不同,所以二者不是同分异构体,C错误。
糖类概述定义:从分子结构上看,糖类是指分子中有两个或两个以上羟基的醛或酮以及水解后可以生成多羟基醛或多羟基酮的有机化合物。
①糖类是由碳、氢、氧三种元素组成的一类有机化合物,大多数糖类的分子组成可用通式C m(H2O)n来表示(m、n可以相同,也可以不同)。
②少数糖类物质如鼠李糖(C6H12O5)不符合上述通式;而少数符合上述通式的有机物不是糖类,如甲醛(CH2O)、乙酸(C2H4O2)等。
③糖类物质不一定有甜味,如纤维素就没有甜味;有甜味的不一定是糖类。
2.下列物质中,属于糖类的是( )答案 C解析糖类的定义为多羟基醛或多羟基酮以及水解能生成它们的物质。
依据定义可以判断C正确。
3.下列关于葡萄糖和果糖的说法错误的是( )A.葡萄糖中含有醛基是还原性糖,而果糖中没有醛基是非还原性糖B.葡萄糖和果糖都能与H2在一定条件下作用生成己六醇C.葡萄糖与乙酸作用生成葡萄糖五乙酸酯D.葡萄糖和果糖都是单糖,互为同分异构体答案 A解析虽然果糖中不含有醛基,但果糖与葡萄糖一样也是还原性糖,A错误;葡萄糖分子中含有5个—OH和1个—CHO,果糖分子中含有5个—OH和1个—CO—,醛基和羰基都能与H2加成,最终均生成己六醇,B正确;葡萄糖分子中含有5个—OH,能与乙酸作用生成葡萄糖五乙酸酯,C正确。
醛·教案教学目标知识技能:掌握乙醛的结构式、主要性质及用途。
能力培养:通过物质的结构、性质、用途三者之间的关系,提高形成规律性认识的能力。
科学思想:培养学生严肃认真的实验习惯和科学态度,增强学生对化学知识在实际生产中的重要作用的认识,并增强学生对化学现象与化学本质的辩证认识。
科学品质:通过乙醛银镜反应实验现象,点燃学生对化学的好奇心的火焰,活跃学生思维,产生对化学现象本质的探索欲望。
科学方法:训练学生重视善于运用化学实验手段解决问题,培养学生对具体化学事物从感性知觉到理性思维的科学学习方法。
重点、难点乙醛的分子结构、化学性质及有关化学方程式的正确表示。
你听说过哈哈镜吗?住哈哈镜前一站,镜子里的像变成了很滑稽的模样。
真的,在不同的镜子里,有各式各样的怪相:胖身子、小脑袋、大头娃娃、长脸蛋、瘦高条……其实,在家里就有哈哈镜。
如果你对着暖水瓶瓶胆的脖颈部分照,也会看到哈哈镜里那种引人发笑的相貌。
那是因为镜面凹凸不平,不能平行地反射光线。
由于反射的光线有了偏差,反映到我们的眼睛里就不是原来的模样了。
我们到百货商店买镜子,首先挑玻璃厚薄均匀,镜面平整的。
象哈哈镜那样的镜子,怎么能用呢?说起镜子,也有它的历史。
在三千多年前,我们的祖先就开始使用青铜镜了。
那是将青铜铸成圆盘,打磨得又平整又光洁做成的。
这种青铜镜照出来的人影,并不明亮。
它还会生锈,必须经常磨光。
不过,在没有玻璃镜子的时代,还只能使用它哩。
在三百多年前,玻璃镜子出世了。
将亮闪闪的锡箔贴在玻璃面上,然后倒上水银。
水银是液态金属,它能够溶解锡,变成粘稠的银白色液体,紧紧地贴在玻璃板上。
玻璃镜比青铜镜前进了一大步,很受欢迎,一时竟成了王公贵族竞相购买的宝物。
当时只有威尼斯的工场会制作这种新式的玻璃镜,欧洲各国都去购买,财富象海潮一般涌向威尼斯。
镜子工场被集中到穆拉诺岛上,四周设岗加哨,严密地封锁起来。
后来法国政府用重金收买了四名威尼斯镜子工匠,将他们秘密偷渡出国境。
一、概述羰基的加成反应是有机化学中一种重要的反应类型,具有广泛的应用价值。
本文将探讨羰基的加成反应在有机合成中的应用。
二、羰基的加成反应基本原理1. 羰基的结构特点羰基是含有碳氧双键的有机化合物官能团,一般表示为“C=O”。
羰基通常分为醛、酮和羧酸三种类型,它们具有较强的电性,是有机合成中常见的反应物和产物。
2. 羰基的加成反应羰基的加成反应是指具有亲核试剂(如胺、醇等)与羰基发生亲核加成反应,形成加成产物的过程。
这种反应通常在碱性或酸性条件下进行,产物可以是醇、醛、酮、羧酸等化合物。
三、羰基的加成反应在有机合成中的应用1. 羰基的还原羰基的加成反应可用于醛酮的还原反应,常见的还原试剂有金属氢化物(如氢化钠、氢化铝锂等)和还原醇(如醇、胺等)等。
借助该反应,可以将醛酮还原为相应的醇,扩大有机合成的应用范围。
2. 羰基的羟化反应在羰基的加成反应中,羟胺(氨和水的混合物)可以与醛酮发生羟化反应,形成羟醇。
这种反应被广泛应用于药物合成和其他有机合成领域,具有重要的化学和生物活性。
3. 羰基的羟胺加成在温和的酸性条件下,羟胺可以与羰基形成加成产物。
该反应常用于合成β-羟基酮或β-羟基醛的过程中,产物可以进一步转化为药物分子或生物活性分子。
4. 羰基的羟胺甲酰化在适当的反应条件下,羰基与羟胺发生甲酰化反应,生成羰基甲酰胺。
这种反应在药物合成和有机合成中具有重要的应用价值,可以构建含氨基酰胺结构的化合物。
5. 羰基的醇加成在碱性条件下,醇可以与羰基形成加成产物。
这种反应常用于合成醛醇或酮醇的过程中,产物在有机合成中具有重要的应用价值。
6. 羰基的氧化反应在适当的氧化条件下,羰基可以与氧化剂发生氧化反应,形成羧酸。
这种反应在生物活性分子或有机合成中具有重要的应用价值。
7. 羰基的胺加成在适当的酸性条件下,胺可以与羰基形成加成产物。
这种反应在合成酰胺类化合物中具有重要的应用价值,是有机合成中一种有效的方法。
四、结论羰基的加成反应在有机合成中具有广泛的应用价值,可以用于合成各种类型的有机化合物,包括醇、醛、酮、羧酸等。
醛酮的化学性质——羰基上的加成
羰基双键与烯烃不同,由于π键的极化,氧原子带部分负电荷,碳原子带部分正电荷,由于氧原子可以形成稳定的氧负离子,有较大容纳负电荷的能力,所以碳氧双键中反应活性中心是带正电的碳原子,容易与带负电荷或有未共用电子对的原子或原子团(亲核试剂)相作用。
这种由亲核试剂进攻而发生的加成叫亲核加成。
1.与氰化氢加成
醛和甲基酮可与HCN加成生成α—羟腈。
2.与NaHSO3加成
醛和脂肪族甲基酮有此反应。
这一反应是典型的可逆反应,所以NaHSO3溶液是饱和的,而且需过量。
此反应常用于分离提纯醛酮。
碳原子数小于8以下的环酮也有此反应。
3.与格氏试剂反应
醛酮与格氏试剂反应是合成醇的重要方法之一。
一、选择题1.下列说法正确的是A.植物油和裂化汽油都不能使溴水褪色B.可利用银镜反应证明纤维素在人体内水解的最终产物为葡萄糖C.米酒变酸的过程涉及氧化反应D.变质的油脂有难闻的哈喇味是因为油脂发生了加成反应答案:C解析:A.植物油和裂化汽油均含不饱和键,则均能与溴水发生加成反应使其褪色,A错误;B.人体内没有可以水解纤维素的酶,纤维素在人体内不能水解,B错误;C.米酒变酸的过程中涉及了醇羟基被氧化,最终生成羧基的过程,C正确;D.变质的油脂有难闻的哈喇味是因为油脂被氧化,不是发生加成,D错误;综上所述答案为C。
2.下列说法不正确的是A.用新制的Cu(OH)2悬浊液可以鉴别乙酸,乙醇,葡萄糖B.氨基酸种类较多,分子中均含有-COOH和-NH2,甘氨酸为最简单的氨基酸C.淀粉溶液中加入稀硫酸水解,取样后可以直接加碘水检检淀粉是否水解完全D.油脂在碱性条件下水解的产物中加入热的饱和食盐水,因盐析而在下层析出固体答案:D解析:A.乙酸和新制的氢氧化铜悬浊液可以发生中和反应得到蓝色溶液,乙醇与新制氢氧化铜悬浊液不反应,葡萄糖与新制氢氧化铜悬浊液共热会产生砖红色沉淀,三者现象不同,可以鉴别,A正确;B.氨基酸结构中都含有-COOH 和-NH2两种官能团,甘氨酸为最简单的氨基酸,B正确;C.检验淀粉是否完全水解则需检验是否有淀粉剩余,加入碘水若变蓝则有淀粉剩余,说明没有水解完全,若不变蓝说明水解完全,C正确;D.油脂在碱性条件下水解生成甘油和高级脂肪酸盐,充分反应后加入热的饱和食盐水,甘油易溶于水,高级脂肪酸盐的密度较小,应该在上层析出,D错误;综上所述答案为D。
3.遇到下列情况,采用的措施有误的是()A.将煤气中毒者转移到通风处抢救B.被玻璃割伤手后,先取出伤口里的碎玻璃片,再用稀双氧水擦洗,然后敷药包扎C.炒菜时油锅着火,立即盖上锅盖D.发现家中天然气泄漏,立即打开抽油烟机答案:D解析:A.将煤气中毒者因缺氧窒息,应转移到通风处抢救,以提供充足的氧气,故A措施正确;B.被玻璃割伤手后,先取出伤口里的碎玻璃片,双氧水具有氧化性,能使蛋白质变性,杀死细菌,用稀双氧水擦洗杀菌消毒,然后敷药包扎,故B措施正确;C.炒菜时油锅着火,立即盖上锅盖,隔绝空气,使可燃物不能继续燃烧,故C措施正确;D.可燃性的气体与空气或氧气的混合气体遇明火、静电、电火花或加热可能发生爆炸,打开排气扇会产生电火花,故D措施有误;答案选D。