2018-2019版高中化学 第二章 官能团与有机化学反应 烃 第3节 醛和酮 糖类 第2课时学案 鲁科版选修5.doc

第2课时醛、酮的化学性质学习目标定位1.能根据醛、酮的结构推测其分子发生反应的部位及反应类型，会写醛、酮发生加成反应、还原反应、氧化反应的化学方程式。2.学会鉴别醛、酮的实验方法。一、羰基的加成反应1醛、酮的加成反应原理醛、酮加成反应的通式为 。2完成下列反应的化学方程式(1)醛、酮与氢氰酸加成CH3CHOHCN；HCN。(2)醛、酮与氨及氨的衍生物加成CH3CHOHNH2；HNHR。(3)醛、酮与醇类加成CH3CHOCH3OH。(4)醛、酮除能与含极性键的物质发生加成反应外，还可以与H2发生加成反应生成醇，反应通式如下：RCHOH2RCH2OHH2(1)醛和酮的还原反应,醛和酮能在催化剂的作用下与H2发生加成反应生成醇。(2)在有机合成中可利用醛和酮的加成反应增长碳链。例12-庚酮()是蜜蜂传递警戒信息的激素，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C该物质与HCN发生加成反应的产物为D该物质中与氧相连接的碳原子的化合价为2，具有较强的还原性答案C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，与发生加成反应时，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。【考点】酮的结构和性质【题点】酮的加成反应规律总结醛、酮加成反应原理为例2(2017宁夏育才中学高二期末)已知-紫罗兰酮的结构简式为，关于该有机物的说法正确的是()A其分子式为C13H18OB能使溴的四氯化碳溶液、酸性高锰酸钾溶液退色C属于芳香族化合物D能发生加成反应、取代反应、水解反应答案B解析由有机物结构简式可知该有机物分子中有13个碳原子、1个氧原子和4个不饱和度，则氢原子的个数为13224220，故分子式为C13H20O，A项错误；分子中含有碳碳双键，能使溴的四氯化碳溶液、酸性高锰酸钾溶液退色，B项正确；分子中不含有苯环，不属于芳香族化合物，C项错误；分子中含有的官能团为碳碳双键和羰基，都不能发生水解反应，D项错误。【考点】酮的结构和性质【题点】酮的加成反应规律总结能与氢气发生加成反应的有碳碳双键、碳碳叁键、苯环、醛基、酮羰基、而羧酸和酯不与氢气发生加成反应。二、醛的氧化反应1催化氧化反应乙醛在一定温度和催化剂存在下，能被空气中的氧气氧化，反应的化学方程式为2CH3CHOO22CH3COOH。2与弱氧化剂的反应按表中要求完成下列实验并填表：实验操作实验现象实验结论银镜反应先生成白色沉淀，之后白色沉淀逐渐溶解AgNO3(aq)与过量的稀氨水作用制得银氨溶液试管内壁出现光亮的银镜银氨溶液的主要成分Ag(NH3)2OH，是一种弱氧化剂，将乙醛氧化成乙酸，而Ag(NH3)2中的银离子被还原成单质银与新制的氢氧化铜悬浊液反应有蓝色沉淀产生NaOH溶液与CuSO4溶液反应制得Cu(OH)2悬浊液有砖红色沉淀生成新制的Cu(OH)2 悬浊液是一种弱氧化剂，将乙醛氧化，自身被还原为Cu2O以上实验可知，乙醛能与弱氧化剂银氨溶液和新制Cu(OH)2悬浊液反应，写出反应的化学方程式：(1)AgNO3NH3H2O=AgOHNH4NO3，AgOH2NH3H2O=Ag(NH3)2OH2H2O，CH3CHO2Ag(NH3)2OHCH3COONH42Ag3NH3H2O。(2)CuSO42NaOH=Cu(OH)2Na2SO4，2Cu(OH)2CH3CHOCH3COOHCu2O2H2O。1醛、酮的氧化反应(1)醛、酮都能发生氧化反应。醛相对酮更容易被氧化，甚至一些弱氧化剂如银氨溶液、新制Cu(OH)2悬浊液等也能将醛氧化，只有很强的氧化剂才能氧化酮，利用这一性质差异，可以用来鉴别醛和酮。(2)醛与银氨溶液和新制氢氧化铜悬浊液反应时，要在碱性环境中进行。2醛基的检验(1)能和银氨溶液发生银镜反应实验中注意事项：试管内壁必须光滑洁净；银氨溶液要现用现配；银氨溶液的制备、乙醛的用量及操作要符合实验说明中的规定；必须用水浴加热，不能用酒精灯直接加热；加热时不能振荡或摇动试管；实验后，银镜用稀硝酸浸泡，再用水洗。(2)与新制Cu(OH)2反应产生砖红色沉淀实验中注意事项：Cu(OH)2要新制备的；制备Cu(OH)2是在NaOH溶液中滴加少量CuSO4溶液，应保持碱过量；加热时须将混合溶液加热至沸腾。3醛与新制Cu(OH)2反应或发生银镜反应的定量关系(1)1 mol 1 mol Cu2O2 mol Cu(OH)21 mol 2 mol Ag(2)甲醛发生氧化反应时，可理解为 (H2CO3即H2O和CO2)所以，甲醛分子相当于有2个CHO，当与足量新制Cu(OH)2或银氨溶液反应时，可存在如下量的关系：1 mol HCHO4 mol Cu(OH)22 mol Cu2O1 mol HCHO4 mol Ag4醛的转化关系RCH2OHRCHORCOOH Mr Mr2Mr14例3已知柠檬醛的结构简式为，根据已有知识判断下列说法不正确的是()A它可使酸性KMnO4溶液退色B它可以与溴发生加成反应C它可以发生银镜反应D它被催化加氢后最终产物的化学式为C10H20O答案D解析柠檬醛的分子结构中有碳碳双键和醛基，无论哪一种官能团都能使酸性高锰酸钾溶液退色，A正确；碳碳双键可与溴发生加成反应，B正确；醛基在一定条件下可以发生银镜反应，C正确；柠檬醛与氢气完全加成后分子式应为C10H22O，D不正确。【考点】醛的综合【题点】含醛基有机物性质的综合规律总结(1)醛基能被酸性KMnO4溶液、溴水、氧气、新制氢氧化铜悬浊液、银氨溶液等氧化剂氧化。(2)酮羰基不能被酸性KMnO4溶液、溴水、新制Cu(OH)2悬浊液、银氨溶液等氧化剂氧化。例4(2017合肥一中月考)3 g某一元醛和足量的银氨溶液反应，结果析出43.2 g Ag，则该醛为()A甲醛 B乙醛C丙醛 D丁醛答案A解析1 mol醛基发生银镜反应会产生2 mol的Ag单质。n(Ag)0.4 mol，则在3 g醛中含有0.2 mol的醛基。一个甲醛分子中相当于含有2个醛基，甲醛的相对分子质量是30,3 g甲醛的物质的量为0.1 mol，含有0.2 mol醛基，A项符合题意。【考点】甲醛的组成、结构和性质【题点】甲醛氧化反应的简单计算方法规律甲醛结构式为，甲醛被氧化时， (即H2CO3)，故甲醛分子中相当于有2个CHO。甲醛与新制Cu(OH)2悬浊液或银氨溶液反应的定量关系为1 mol HCHO4 mol Cu(OH)22 mol Cu2O；1 mol HCHO4 mol Ag。例5某醛的结构简式为(CH3)2C=CHCH2CH2CHO，请回答下列问题：(1)检验该分子中醛基的方法是_，化学方程式为_。(2)检验该分子中的方法是_，化学方程式为_。(3)实验中应先检验_，原因是_。具体操作：_。答案(1)加入银氨溶液，水浴加热，观察是否有银镜产生(答案合理即可)(CH3)2C=CHCH2CH2CHO2Ag(NH3)2OH (CH3)2C=CHCH2CH2COONH43NH32AgH2O(2)加入溴水，观察溴水是否退色(CH3)2C=CHCH2CH2CHOBr2(3)CHO因CHO会干扰C的检验取少量醛加入适量银氨溶液，水浴加热后观察到银镜的产生可证明含CHO，然后再加酸将溶液调至pH7，加入少量溴水后，溴水退色，可证明含 (其他答案合理即可)解析依次检验多种官能团化合物的官能团时，应注意官能团之间的干扰，如选用溴水检验时，CHO也会被溴水氧化，故需先检验并除去CHO再检验，同时应注意连续操作过程中溶液酸碱性的调节。【考点】醛类的氧化反应【题点】醛基的检验规律总结(1)能使溴水退色的有机基团有、CC、CHO、酚羟基等。(2)能使酸性KMnO4溶液退色的有机物基团有、CC、苯的同系物侧链、CHO等。1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答案C解析乙醛的结构式为，其中CH3的四个原子不可能在同一平面上；分子中含有醛基的有机物都能发生银镜反应，而含有醛基的物质除了醛外，还有甲酸及其盐、甲酸酯、葡萄糖、麦芽糖等，这些物质并不是醛类物质；CHO在一定条件下既可被氧化为COOH，也可被还原为CH2OH；由于乙醛与乙醇含有相同的C、O原子，但H原子数不同，因而完全燃烧等物质的量的乙醇和乙醛，乙醇消耗O2的质量比乙醛的多。【考点】乙醛的结构和性质【题点】乙醛的结构和性质的综合2下列关于丙酮的说法正确的是()A能发生银镜反应B能与新制Cu(OH)2悬浊液反应C能与H2发生加成反应D能水解生成甲醇和乙酸答案C解析丙酮的官能团为羰基，可发生加成反应、还原反应，弱氧化剂银氨溶液、新制Cu(OH)2悬浊液不能氧化羰基，丙酮不发生水解反应。【考点】丙酮的结构和性质【题点】丙酮结构和性质的综合3(2017广雅中学月考)下列反应中，有机物被还原的是()A乙醛制乙醇B乙醛制乙酸C乙醛发生银镜反应D乙醛与新制氢氧化铜悬浊液反应答案A解析乙醛制乙醇是乙醛分子加氢，属于还原反应；乙醛制乙酸、发生银镜反应、与新制Cu(OH)2悬浊液反应均是乙醛分子加氧，属于氧化反应。【考点】乙醛的结构和性质【题点】乙醛的结构和性质综合4茉莉醛具有浓郁的茉莉花香，其结构简式如下图所示：关于茉莉醛的下列叙述错误的是()A能被KMnO4酸性溶液氧化B在一定条件下能与溴发生取代反应C被催化加氢的最后产物的分子式是C14H26OD能与溴化氢发生加成反应答案C解析茉莉醛的结构中含有两种官能团：碳碳双键和醛基，其性质主要由这两种官能团决定，含有碳碳双键，既能与Br2、HBr等发生加成反应，又能被KMnO4酸性溶液氧化等；含有醛基，能与氢气等发生加成反应，也能被KMnO4酸性溶液氧化等；含有、R，可在一定条件下与溴发生取代反应；此外与H2发生加成反应时，均能加氢，其最后加成产物的分子式应是C14H28O。【考点】醛的综合【题点】含醛基有机物性质的综合5(2017河南信阳高中期中考试)某学生做乙醛的还原性实验时，取1 molL1 CuSO4溶液和0.5 molL1 NaOH溶液各1 mL，在一支洁净的试管内混合后，向其中又加入0.5 mL 40%的乙醛溶液，加热，结果无砖红色沉淀出现。导致该实验失败的原因可能是()A加入NaOH溶液的量不够B加入乙醛太少C加入CuSO4溶液的量不够D加入乙醛的量太多答案A解析乙醛和新制的氢氧化铜悬浊液反应必须在碱性环境下加热进行，取1 mL 1 molL1 CuSO4溶液，与氢氧化钠溶液恰好反应生成氢氧化铜时，需要0.5 molL1 NaOH溶液的体积为 mL4 mL，这说明反应中硫酸铜过量，NaOH的量不足，不是碱性条件，故加热无砖红色沉淀出现，A项符合题意。【考点】乙醛的氧化反应【题点】乙醛的氧化反应的实验探究6在一定条件下，能把醛基(CHO)氧化的物质有()新制Cu(OH)2悬浊液银氨溶液氧气溴水酸性KMnO4溶液A BC D全部答案D解析醛基可以催化氧化为羧基，也可被银氨溶液、新制Cu(OH)2悬浊液氧化，溴水、酸性KMnO4溶液氧化性更强，都能把CHO氧化为COOH。【考点】醛的结构和性质【题点】醛的氧化反应7A、B、C都是有机化合物，且有如下转化关系：ABC，A的相对分子质量比B大2，C的相对分子质量比B大16，C能与氢氧化钠溶液反应，以下说法正确的是()AA是乙炔，B是乙烯 BA是乙烯，B是乙烷CA是乙醇，B是乙醛 DA是环己烷，B是苯答案C解析A的相对分子质量比B大2，说明A发生去氢反应生成B，C的相对分子质量比B大16，C能与氢氧化钠溶液反应，则C可能为羧酸，逆推得B为醛，A为醇，则C项符合题意。【考点】醛的结构和性质【题点】醛结构和性质的综合对点训练题组1醛的结构与性质1下列反应中属于有机物发生还原反应的是()A乙醛与银氨溶液反应B丙醛在催化剂存在下与氢气反应C丁醛在催化剂作用下与O2反应生成丁酸D甲醛与新制的Cu(OH)2悬浊液反应答案B解析选项A、C、D中，均为加氧变成，有机物发生的是氧化反应；选项B中加氢变成CH2OH，有机物发生的是还原反应。【考点】醛的结构和性质【题点】醛的结构和性质的综合2(2017江西临川二中高二月考)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能使溴水退色，也能使酸性高锰酸钾溶液退色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=CHCHO)中含碳碳双键，能使溴水退色，也能使酸性高锰酸钾溶液退色，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，表现了还原性，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。【考点】醛的结构和性质【题点】醛结构和性质的综合3橙花醛是一种香料，结构简式为(CH3)2C=CHCH2CH2C(CH3)=CHCHO。下列说法中正确的是()A橙花醛不能与溴发生加成反应B橙花醛可以发生银镜反应C1 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答案B解析橙花醛分子中含有，能与溴发生加成反应；含有CHO，能发生银镜反应，且不是乙烯的同系物；因、CHO都能与H2加成，因此1 mol橙花醛最多能与3 mol H2发生加成反应。【考点】醛的综合【题点】含醛基有机物性质的综合4(2017吉林毓文中学高二期中)某有机化合物X，经过下列变化后可在一定条件下得到乙酸乙酯，则有机物X是()AC2H5OH BC2H4CCH3CHO DCH3COOH答案C解析Y与Z反应生成乙酸乙酯，为乙酸与乙醇反应；X氧化生成Z，加氢生成Y，故X为乙醛，Z为乙酸，Y为乙醇，故选C。【考点】乙醛的结构和性质【题点】乙醛的结构和性质的综合5某有机物的化学式为C5H10O，它能发生银镜反应和加成反应，若将它与H2加成，所得产物的结构简式可能是()ABCCH3(CH2)3CH2OHD答案C解析醛与H2加成所得的饱和一元醇应具有CH2OH结构。【考点】醛的结构和性质【题点】醛结构和性质的综合6.有机物A是合成二氢荆芥内脂的重要原料，其结构简式如图，下列检验A中官能团的试剂和顺序正确的是()A先加酸性高锰酸钾溶液，后加银氨溶液，微热B先加溴水，后加酸性高锰酸钾溶液C先加银氨溶液，微热，再加入溴水D先加入新制氢氧化铜悬浊液，加热煮沸，然后冷却，酸化后再加溴水答案D解析选项A中先加酸性高锰酸钾溶液，醛基和碳碳双键均被氧化，选项B中先加溴水，醛基被氧化、碳碳双键发生加成反应，选项A、B错误；对于选项C若先加银氨溶液，可检验醛基，但考虑到银氨溶液显碱性，若不酸化直接加溴水，则无法确定有机物A中是否含有碳碳双键。【考点】醛的氧化反应【题点】醛基的检验题组2醛的还原性实验7(2017河北承德高二检测)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解析油脂在碱性条件下发生水解反应，所以在做银镜实验准备洁净试管时，加氢氧化钠溶液加热几分钟后，油脂水解生成高级脂肪酸钠和甘油，用蒸馏水冲洗即可得到干净的试管，故A正确；水浴加热能保证试管受热均匀，且易于控制反应温度，而直接加热受热不均匀，不利于银镜的生成，故C正确；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，不能利用浓盐酸，故D错误。【考点】醛的氧化反应【题点】醛的银镜反应实验操作8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加热时间短答案B【考点】醛的综合【题点】含醛基有机物性质的综合9使用下列哪组试剂，可鉴别在不同试剂瓶内的己烯、甲苯和丙醛()A酸性KMnO4溶液和溴的CCl4溶液B银氨溶液和溴的CCl4溶液CFeCl3溶液和银氨溶液D银氨溶液和酸性KMnO4溶液答案B解析A选项，酸性KMnO4溶液与上述三种物质均发生反应而退色，己烯能够使溴的CCl4溶液退色，溴的CCl4溶液与甲苯和丙醛互溶，无法鉴别；B选项，银氨溶液能够和丙醛发生银镜反应，而溴的CCl4溶液又可与己烯发生加成反应而退色，均不反应的为甲苯，可以鉴别；C选项，银氨溶液可以鉴别出丙醛，FeCl3溶液和剩余的两种物质都不反应，无法鉴别；D选项，银氨溶液能够和丙醛发生银镜反应，而剩余的两种物质均可与酸性KMnO4溶液反应而使其退色，无法鉴别。【考点】醛的综合【题点】醛与其他有机物的鉴别题组3醛氧化反应的简单计算10(2017江西九江一中高二月考)1 mol有机物与足量的氢气和新制氢氧化铜悬浊液反应，消耗的氢气与氢氧化铜的量分别为()A1 mol、2 mol B1 mol、4 molC3 mol、2 mol D3 mol、4 mol答案D解析该分子中含有醛基和碳碳双键，具有醛和烯烃的性质，能发生氧化反应、加成反应，醛基和碳碳双键能和氢气发生加成反应，醛基和新制氢氧化铜悬浊液发生氧化反应，1 mol该物质和氢气发生加成反应最多消耗3 mol氢气，和新制氢氧化铜悬浊液反应最多消耗4 mol氢氧化铜，故选D。【考点】醛的氧化反应【题点】醛氧化反应的简单计算11向2.9 g某饱和一元醛中加入足量银氨溶液，在一定条件下充分反应后析出10.8 g银，该醛是()AHCHO BCH3CHOCCH3CH2CHO DCH3CH(CH3)CHO答案C解析除HCHO外，在各饱和一元醛跟银氨溶液的反应中，醛与生成银的量的关系为RCHO2AgM(R)29 21082.9 g 1 0.8 gM(R)292.9 g(2108)10.8 g，解得M(R)29，根据题意R为烷烃基，则R为乙基，该醛应为C2H5CHO。【考点】醛的氧化反应【题点】醛氧化反应的简单计算综合强化12从樟科植物枝叶提取的精油中含有甲、乙两种成分： 甲 乙(1)用酸性高锰酸钾溶液检验甲和乙中含有的碳碳双键，方案是否可行_(填“可行”或“不可行”)。请写出甲的一种能同时满足下列3个条件的同分异构体的结构简式：_。a苯环上有两个不同的取代基b能与Br2的CCl4溶液发生加成反应c遇FeCl3溶液呈现紫色(2)由甲转化为乙的过程为(已略去无关产物)：甲 Y乙步骤的反应类型为_，Y的结构简式为_，设计步骤的目的是_。(3)1 mol乙最多可与_ mol H2发生加成反应。(4)写出乙与新制Cu(OH)2悬浊液反应的化学方程式：_。答案(1)不可行(或其他合理答案)(2)加成反应保护碳碳双键，防止被氧化(3)5(4)2Cu(OH)2Cu2O2H2O解析(1)甲中的醇羟基和乙中的醛基均能使酸性高锰酸钾溶液退色，所以用酸性高锰酸钾溶液检验甲和乙中含有的碳碳双键不可行。甲的同分异构体，苯环上有两个不同的取代基；能与Br2的CCl4溶液发生加成反应，说明结构中有碳碳双键；遇FeCl3溶液呈现紫色，说明有酚羟基，则可以是、 ，或写成邻位、间位的取代关系。(2)步骤是双键变单键的过程，所以该反应为加成反应；RCH2OH能在铜做催化剂、加热的条件下与氧气反应生成醛，则Y是，因为在羟基氧化到醛基的过程中，碳碳双键也容易被氧化，所以设计步骤的目的是保护碳碳双键，防止被氧化。(3)乙中有1个苯环、1个碳碳双键和1个醛基，它们都可以和氢气发生加成反应，所以1 mol乙可以和5 mol氢气发生加成反应。(4)乙中有醛基，能与新制氢氧化铜悬浊液反应，反应的化学方程式为2Cu(OH)2 Cu2O2H2O。【考点】醛的综合【题点】醛的结构和性质的综合13我国盛产出茶籽精油，其主要成分柠檬醛可以合成具有工业价值的-紫罗兰酮。(1)假性紫罗兰酮的分子式是_。(2)要检验柠檬醛中含有碳碳双键，需要使用下列试剂中的_(填字母)。A银氨溶液 B酸性高锰酸钾溶液C溴水 D碳酸钠溶液写出柠檬醛和新制氢氧化铜反应的化学方程式：_。柠檬醛有多种同分异构体，能满足下列条件的同分异构体有_种。A含有一个的六元环结构，六元环上只有一个取代基；B能发生银镜反应。(3)反应是柠檬醛和丙酮()在一定条件下发生的羟醛缩合反应，该反应除生成假性紫罗兰酮外还生成一个小分子，请写出该反应的化学方程式_。(不用写反应条件，部分可用R代替)。答案(1)C13H20O(2)AB(或AC)2Cu(OH)2Cu2O2H2O15(3)CH3COCH3H2O解析醛基和碳碳双键均具有强还原性，因此先利用银氨溶液将醛基氧化，然后利用溴水或酸性高锰酸钾溶液的变色情况确定是否含有碳碳双键；由柠檬醛的不饱和度可知，其同分异构体中还应含有1个醛基，则其余3个碳原子有2种碳链形式：CCC和，有5种氢，六元环上有3种氢，即共有15种同分异构体。【考点】醛、酮的结构和性质【题点】醛、酮结构和性质的综合14(2017长沙高二检测)一种用于治疗高血脂的新药灭脂灵(Hepronicate)是按如下路线合成的：已知：RCHOHCHRCHO， RCHO。其中G的分子式为C10H22O3，试回答：(1)写出结构简式：B_，E_。(2)上述反应中属于取代反应的是_(填序号)。(3)写出反应方程式：反应：_；反应：_；F与银氨溶液反应：_。答案(1)HCHO (2)(3)H2O HCl2Ag(NH3)2OH 2Ag3NH3H2O【考点】醛的结构和性质【题点】醛结构和性质的综合