2019-2020年高中化学 第二章 第3节 醛和酮糖类练习 鲁科版选修5.doc

2019-2020年高中化学 第二章 第3节 醛和酮糖类练习 鲁科版选修51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)RCHOCnH2nO(n1，2，)甲醛(HCHO)(2)羰烃基OCnH2nO(n3，4，5，)丙酮23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4HCHOCH3CHOCHO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。(1)羰基含有不饱和碳原子，可发生_反应。能与醛、酮发生加成反应的试剂有_，其反应式如下： (2)常见的加成反应。写出下列反应的化学方程式。注意：加到羰基氧上的大多数是“H”。2氧化反应和还原反应。(1)氧化反应。在醛基中，与羰基相连的氢原子由于受羰基中氧原子的影响，比较活泼，因此醛基容易被氧化成羧基。又由于它是由C、H、O元素组成，故易燃烧。燃烧：2CH3CHO5O2_。催化氧化：2CH3O2_。乙醛被银氨溶液氧化乙醛的银镜反应。.实验操作：.实验现象：滴加氨水，先出现_后_，水浴加热一段时间后，试管内壁出现一层光亮的银镜。.实验结论：乙醛被银氨溶液_生成_。有关化学方程式为：aAgNO3NH3H2O=_；bAgOH2NH3H2O=_；c_。乙醛被新制Cu(OH)2悬浊液氧化。.实验操作：.实验现象：试管中产生_沉淀，加热至沸腾后产生_沉淀。.实验结论：乙醛能被新制Cu(OH)2悬浊液氧化。有关方程式：aCuSO42NaOH=_；bCH3CHO2Cu(OH)2_。答案: 1(1)加成HCN、NH3及氨的衍生物、醇等CR2BR1OA(2)CHOHCH3CNCHOHCH3NH2CHOHCH3OCH3CCH3OHCH3CN2(1)4CO24H2O2CH3COOH白色沉淀沉淀溶解氧化单质银AgOHNH4NO3Ag(NH3)2OH2H2OCH3CHO2Ag(NH3)2OH2AgCH3COONH43NH3H2O蓝色絮状砖红色Cu(OH)2Na2SO4CH3COOH Cu2O2H2O注意：从氧化数的变化配平以上有机氧化还原反应方程式。思考：怎样保证银镜反应、醛与新制Cu(OH)2悬浊液的反应实验成功？如何鉴别醛和酮？答案: (1)要使银镜反应实验成功，要注意以下几点：试管内壁必须洁净；必须水浴加热，不可用酒精灯直接加热；加热时不可振荡或摇动试管；必须用新配制的银氨溶液；乙醛用量不宜太多。(2)醛与新制氢氧化铜悬浊液的反应应注意的问题：制取Cu(OH)2悬浊液时，NaOH溶液应过量；新制Cu(OH)2悬浊液必须现配现用；反应加热到使溶液沸腾，并保持一段时间；实验室用酒精灯加热，现象才会明显。(3)可用银氨溶液或新制的Cu(OH)2悬浊液来鉴别醛和酮。(2)还原反应。醛、酮的羰基可以发生多种还原反应，但还原产物一般是_。如：RCHOH2_；H2CHR1OHR2。 反应条件：一般在铂、镍等催化剂存在时与氢气加成。规律总结：醇醛羧酸。答案: (2)醇RCH2OH三、糖类糖类是指分子中有两个或两个以上_的醛或酮以及水解后可以生成_或_的有机化合物。糖类可以分为：_、_、_。答案: 羟基多羟基醛多羟基酮单糖低聚糖多糖(一)单糖1定义：_的糖类。2常见的单糖有_和_，其中_是六碳酮糖；五碳糖是_和_，它们的结构简式分别为_和_。3化学性质(以葡萄糖为例)：(1)氧化反应：既具有醛基的性质，又具有羟基的性质，体现葡萄糖的_性。与银氨溶液反应的化学方程式：_。与新制Cu(OH)2悬浊液反应的化学方程式：_。生理氧化：人体组织中，葡萄糖的生理氧化是在酶作催化剂的条件下进行的，其化学方程式为_。加酸性KMnO4溶液，溶液_，证明能被强氧化剂氧化。(2)加成反应：葡萄糖与氢气加成反应的化学方程式_。(3)与金属钠反应：1mol葡萄糖与足量Na反应，放出H2_mol。(4)酯化反应：一定条件下，l mol葡萄糖最多可与_mol乙酸发生酯化反应。4葡萄糖的用途。葡萄糖用于_业、_制造业、_工业，体弱和血糖过低的患者可利用静脉注射葡萄糖溶液的方式来迅速补充营养。答案: 1不能水解为更小糖分子2果糖葡萄糖果糖(C6H12O6)核糖脱氧核糖CH2OH(CHOH)3CHOCH2OH(CHOH)2CH2CHO3(1)还原CH2OH(CHOH)4CHO2Ag(NH3)2OHH2O2AgCH2OH(CHOH)4COONH43NH3CH2OH(CHOH)4CHO2Cu(OH)2CH2OH(CHOH)4COOHCu2O2H2OC6H12O66O26CO26H2O退色(2)CH2OH(CHOH)4CHOH2CH2OH(CHOH)4CH2OH(3)2.5(4)54制镜糖果医药(二)双糖1定义：_的称为_，也叫_。2结构和性质。_和_是两种重要的二糖。(1)相似之处。组成相同、分子式相同，都是_互为_；都属于二糖，水解后生成_的单糖。C12H22O11(麦芽糖)H2O_；C12H22O11(蔗糖)H2OC6H12O6(葡萄糖)_。水解产物都能发生_反应，都能还原新制的_。都具有甜味。(2)不同之处。分子结构不同：_分子中不含醛基，_分子中含有醛基；性质不同：_是非还原性糖，_是还原性糖；水解产物不同：蔗糖水解产物为_和_，麦芽糖水解产物全是_；来源不同：蔗糖存在于植物体内，以甘蔗和甜菜含量最多，麦芽糖则是淀粉在酶作用下的水解产物。答案: 11 mol水解能生成2 mol单糖双糖二糖2蔗糖麦芽糖 (1)C12H22O11同分异构体两分子2C6H12O6(葡萄糖)C6H12O6(果糖)银镜Cu(OH)2悬浊液(2)蔗糖麦芽糖蔗糖麦芽糖葡萄糖果糖葡萄糖(三)多糖l mol水解成n mol(n10)单糖的糖类；常见的多糖有淀粉和纤维素。1淀粉。(1)组成：通式为_。(2)水解反应。淀粉发生水解反应的化学方程式：(C6H10O5)nnH2OnC6H12O6淀粉 葡萄糖(3)特征反应。利用淀粉_的性质可以鉴定淀粉或I2的存在。答案: 1(1)(C6H10O5)n(3)遇到碘溶液会显蓝色思考：怎样判断淀粉的水解程度？答案: 淀粉在酸的作用下能够发生水解，其水解的最终产物是葡萄糖。反应物淀粉遇碘单质变蓝色，但不能发生银镜反应；产物葡萄糖能发生银镜反应，但遇碘单质不变蓝色，利用这一性质可以判断淀粉在水溶液中是否发生水解和水解是否进行完全。其规律是：(1)若淀粉没有水解，其溶液中没有葡萄糖，则不能发生银镜反应；(2)若淀粉完全水解，其溶液中没有淀粉，则遇碘单质不变蓝色；(3)若淀粉只有部分水解，其溶液中既有淀粉又有葡萄糖，则既能发生银镜反应，又能遇碘单质变蓝色。2纤维素。(1)组成：组成通式为_或_。(2)水解反应。纤维素在90%的_的催化作用下，发生水解反应的化学方程式为(C6H10O5)nnH2OnC6H12O6纤维素葡萄糖(3)酯化反应。纤维素中的每个葡萄糖单元含有_，可以表现出_的性质，与HNO3发生酯化反应制得硝酸纤维，与乙酸发生反应制得醋酸纤维。答案: (1)(C6H10O5)nC6H7O2(OH)3n(2)浓H2SO4(3)三个醇羟基醇思考：淀粉和纤维素是否互为同分异构体？为什么？答案: 淀粉和纤维素不是同分异构体，虽然它们都可以用通式(C6H10O5)n表示，但由于n值的不同，它们都是混合物。(四)糖类和生命活动1糖是人类_来源之一。人体生理活动的_。2工业上用来生产_、_、_等的原料。答案: 1能量基本物质2.乙醇醋酸醋酸纤维1.(双选)已知柠檬醛的结构简式为： 根据所学知识判断下列说法不正确的是()A.它可使酸性高锰酸钾溶液退色B.能发生银镜反应C.与乙醛互为同系物D.被催化加氢的最后产物是C10H20O解析：柠檬醛的结构中有两种官能团：碳碳双键和醛基(CHO)。因而，柠檬醛的特性应由这两种官能团决定，既可被酸性高锰酸钾溶液氧化，也能发生银镜反应和与氢气发生加成反应等。与氢气发生加成反应后的产物应是C10H22O，由于柠檬醛的结构中有两种官能团(碳碳双键和醛基)，而乙醛的结构中只有一种官能团(醛基)，它们不能称为结构相似，因而柠檬醛与乙醛不能互称为同系物。答案：CD2. 是某有机物加氢后的还原产物，那么原有机物可能是()A.乙醛的同分异构体B.丁醛的同分异构体C.丙醛的同分异构体D.戊醛解析：该有机物为4个碳原子，即可能为丁醛的一种同分异构体。答案：B3.(双选)化合物与NaOH溶液、碘水三者混合后可发生如下反应：I22NaOH=NaINaIOH2O此反应称为碘仿反应，根据上述反应方程式，推断下列物质中能发生碘仿反应的有()A.CH3CHOBCH3CH2CHOC.CH3CH2COCH2CH3 DCH3COCH2CH3解析：由题意知，发生碘仿反应的条件是分子中必须有结构，即乙醛或甲基酮。答案：AD4.向淀粉中加入少量稀H2SO4，加热，使之发生水解。为测定水解的程度，需加入下列试剂中的()NaOH溶液银氨溶液新制Cu(OH)2悬浊液,碘水BaCl2溶液A.B,C. D解析：淀粉的水解需用稀H2SO4作催化剂，水解产物是葡萄糖，而葡萄糖中的醛基的检验必须在碱性条件下方可检出，故所需试剂是NaOH溶液、碘水、银氨溶液或新制Cu(OH)2悬浊液。答案：C5.能源紧缺、替代能源、绿色能源是当今社会能源面临的新问题，将玉米经深加工提炼出酒精，再与汽油按一定比例混合成乙醇汽油，在我国正得到广泛的应用。乙醇汽油正逐步成为新的替代能源，以玉米(主要成分是淀粉)为原料提炼酒精的过程如下：(1)玉米的主要成分的化学式可表示为_。2)写出的化学方程式_。(3)经上述流程得到的发酵液中含有大量水和其他有机杂质，酒精的质量分数约为6%10%，欲将酒精和水分离，应采取的操作是 _(从下列选择：过滤蒸馏蒸发升华)。(4)根据我国国情，说明推广使用乙醇汽油的优越性_。解析：(1)玉米中含有淀粉，化学式为：(C6H10O5)n。(2)葡萄糖在一定条件下发酵可以生成乙醇，方程式为：C6H12O62C2H5OH2CO2。(3)酒精和水互溶，分离两种互溶且沸点相差较大的混合物用蒸馏法。(4)使用乙醇汽油可以缓解石油供求矛盾，可以剌激农业生产并能有效降低汽车有害尾气的排放。答案：(1)(C6H10O5)n(2)C6H12O62C2H5OH2CO2(3)(4)缓解石油供求矛盾；剌激农业生产；有效降低汽车有害尾气的排放6.请用已学过的知识回答下列问题：(1)现有一化合物A，是由B、C两物质通过羟醛缩合反应生成的，试根据A的结构简式写出B、C的结构简式：B._，C_。(2)利用有关物质按下图合成线路可合成丁醇和肉桂醛。请在下图合成线路的方框中填上有关物质的结构简式。解析：根据羟醛缩合反应原理：醛(或酮)的分子发生加成反应，可得(1)中的B为，C为CH3CHO。(2)为典型的根据有机合成的过程来推断这一过程中的有关物质的结构，这就要根据各物质的性质及使用的试剂来确定。答案：1.据报道，不法商贩用甲醛溶液浸泡白虾仁，使之具有色泽鲜明、手感良好的特点，而这样做成的食物是有毒的。下列关于甲醛的叙述不正确的是()A.甲醛能使蛋白质变性B.35%40%的甲醛水溶液叫福尔马林C.福尔马林可用来浸制生物标本D.甲醛在通常状况下为液体解析：烃的含氧衍生物中只有甲醛在常温下为气体。答案：D2.某学生做乙醛还原性的实验，取1 mol L1的硫酸铜溶液2 mL和0.4 mol L1的氢氧化钠溶液4 mL，在一个试管内混合，加入0.5 mL 40%乙醛溶液加热至沸腾，无砖红色沉淀。实验失败的原因是()A.氢氧化钠不够量 B.硫酸铜不够量,C.乙醛溶液太少 D.加热时间不够解析：根据题意知CuSO4与NaOH溶液反应，由于NaOH不足量，因此Cu2不能完全沉淀，而此反应要求NaOH是过量的，故A选项正确。答案：A3.下列说法中，正确的是()A.乙醛分子中的所有原子都在同一平面上B.凡是能发生银镜反应的有机物都是醛C.醛类既能被氧化为羧酸，又能被还原为醇D.完全燃烧等物质的量的乙醛和乙醇，消耗氧气的质量相等解析：CH3中四个原子不共面；凡是能发生银镜反应的有机物都含醛基；完全燃烧1 mol乙醛、乙醇耗氧分别为2.5 mol、3 mol。答案：C4.下列物质不属于醛类的是()解析：B项物质为甲酸甲酯。答案：B5下列物质中，属于糖类的是()ACH3CH2CHO解析：糖类为多羟基醛或多羟基酮，4个选项中只有C项符合。答案：C6橙花醛是一种香料，结构简式如下：(CH3)2C=CHCH2CH2C(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 H2发生加成反应D橙花醛是乙烯的同系物解析：由香料的结构简式可以看出，分子中存在2个“”和1个醛基，可以和溴发生加成反应，可以发生银镜反应；1 mol橙花醛最多可以与3 mol H2发生加成反应；橙花醛除含“”外还含有醛基，不可能是乙烯的同系物，故A、C、D三项错，选B项。答案：B7只用一种试剂就可以鉴别乙酸溶液、葡萄糖溶液、蔗糖溶液，这种试剂是()A氢氧化钠溶液B新制氢氧化铜悬浊液C石蕊试液D碳酸钠溶液解析：新制Cu(OH)2悬浊液遇乙酸溶液变澄清，加热后无变化；遇葡萄糖溶液且加热至沸腾时会有砖红色沉淀生成；遇蔗糖溶液加热时则无明显变化。答案：B82庚酮是蜜蜂传递警戒信息的外激素，是昆虫之间进行通讯的高活性微量化学信息物质之一。关于该物质的下列说法中不正确的是()A该物质是饱和一元酮，分子中仅含一种官能团B该物质与HCN发生加成反应的产物为：CH3COHCNCH2CH2CH2CH2CH3C该物质与HCN发生加成反应的产物为：CH3CHOCNCH2CH2CH2CH2CH3D该物质中与氧相连接的碳原子的氧化数为2，具有较强的还原性解析：本题考查加成反应的机理。由于碳氧双键具有较强的极性，双键上的不饱和碳原子带部分正电荷，发生加成反应时，碳原子与试剂中带部分负电荷的基团结合，氧原子则与试剂中带部分正电荷的基团结合。答案：C9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存在于同一平面上的是()解析：已知甲醛的4个原子是共平面的，CHHO提示了羰基上的碳原子所连接的3个原子也是共平面的。因此，苯环(本身是共平面的一个环)有可能代替甲醛的1个H。OH也有可能代替苯环的1个H，B、D两项都可能在一个平面上。乙烯的6个原子是共平面的，苯环代替了1个H，A项也可以共面。只有苯乙酮，由于CH3的C位于四面体的中心，3个H和羰基的C位于四面体的顶点，故C项不可能共面。答案：C10(河北省正定中学xx高三月考)把有机物氧化为，所用氧化剂最合理的是()AO2 B酸性KMnO4C银氨溶液 D溴水解析：试题分析：比较两种有机物，前者中的醛基变为羧基，而碳碳双键不被氧化，所以选择弱氧化剂银氨溶液或新制氢氧化铜，答案选C。答案：C,11现有下列有机物： (1)该化合物的碳原子数目是_，化学式是_。(2)1 mol该有机物与H2充分反应消耗_mol H2。(3)该有机物_(填“能”或“不能”)发生银镜反应，理由是_。 答案：(1)AB(2)BCIJ(3)BDJ(4)EH(5)DEJ(6)FH答案：(1)11C11H16O(2)3(3)不能无醛基结构13.五碳糖(C5H10O5)是一种与葡萄糖结构类似的多羟基醛，又称木糖，结构简式。木糖在硫酸作用下加热生成糖醛，糖醛可以和苯酚在一定条件下(催化剂、加热)生成糖醛树脂(其反应机理与生成酚醛树脂的过程类似)，它是一种重要的化工原料。写出下列反应的化学方程式(有机物要求写结构简式)。(1)木糖生成糖醛：_。(2)木糖经加压催化氢化生成木糖醇：_。(3)糖醛与苯酚生成糖醛树脂：_。(4)糖醛与新制氢氧化铜悬浊液共热：_。答案：14.随着现代工业的发展，能源问题已经越来越引起人们的重视，科学家预言，未来最理想的燃料是绿色植物，即将植物的秸秆(主要成分是纤维素)用适当的催化剂可以水解成葡萄糖，再将葡萄糖转化为乙醇，用做燃料。(1)写出绿色植物的秸秆转化为葡萄糖以及乙醇用作燃料的化学方程式：_；_。(2)分别取1 mol葡萄糖进行下列实验：葡萄糖在碱性、加热条件下，能与银氨溶液反应析出_ ，此反应可用于制镜工业。与醋酸反应生成酯，从理论上讲完全酯化需_g醋酸。若使之全部转化为CO2和H2O，所需氧气的体积在标准状况下为 _L，反应的化学方程式为_。与新制Cu(OH)2悬浊液在加热的条件下反应的现象是 _。解析：(1)纤维素在催化剂、加热条件下能水解生成葡萄糖：(C6H10O5)n,(纤维素)nH2OnC6H12O6,(葡萄糖)；乙醇是一种比较清洁的能源，燃烧生成二氧化碳和水：C2H5OH3O22CO23H2O。(2)葡萄糖在碱性、加热条件下，能被银氨溶液氧化生成单质银，所以溶液中应析出银，此反应可用于制镜工业；因葡萄糖与醋酸反应生成酯的方程式为：CH2OH(CHOH)4CHO5CH3COOHCH3COOCH2(CH3COOCH)4CHO5H2O，1 mol葡萄糖参加反应，需要5 mol乙酸，其质量为：5 mol60 g/mol300 g；葡萄糖在人体内缓慢氧化：C6H12O66O26CO26H2O，1 mol葡萄糖参加反应，需要6 mol氧气，其体积为：6 mol22.4 L/mol134.4 L；因葡萄糖与新制的Cu(OH)2反应生成砖红色的氧化亚铜沉淀，所以现象为产生砖红色沉淀。答案：(1)(C6H10O5)n,(纤维素)nH2OnC6H12O6,(葡萄糖)C2H5OH3O22CO23H2O(2)银300134.4C6H12O66O26CO26H2O产生砖红色沉淀