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第三单元醛羧酸第1课时醛专题4烃的衍生物1.通过对乙醛性质的探究活动学习醛的典型化学性质。2．知道甲醛的结构，了解甲醛在日常生活、工农业生产中的用途，以及甲醛对人体健康的危害。专题4烃的衍生物醛类1．醛的结构(1)概念：由_____或氢原子与______相连而构成的化合物。(2)官能团：醛基(—CHO或)。烃基醛基2．醛的分类3．甲醛和乙醛物质甲醛(蚁醛)(最简单的醛)乙醛分子式CH2OC2H4O结构简式_________________物理性质颜色无色无色气味有刺激性气味有刺激性气味状态____________溶解性易溶于水，35%～40%的甲醛水溶液又称___________能跟水、乙醇等互溶HCHOCH3CHO气体液体福尔马林甲醛可以和_______反应生成酚醛树脂，该实验需要用________加热的方式进行。甲醛也可以与尿素在一定条件下发生反应生成高分子材料脲醛树脂。4．酮(1)概念：羰基与两个烃基相连的化合物。(2)官能团：羰基()。(3)通式：。苯酚沸水浴(4)代表物：丙酮(最简单的酮)，其结构简式为______________(1H核磁共振谱图只有1个峰)，不能被银氨溶液、新制的Cu(OH)2等弱氧化剂氧化，能与H2发生加成反应。丙酮是常用的溶剂，它主要来源于异丙苯氧化制苯酚的副产物，在工业上还可以由异丙醇脱氢氧化或丙烯催化氧化获得。丙酮的用途比较广泛，在我国主要用于合成有机玻璃和制得重要化工原料双酚A[]。此外，它在医药行业也有着广泛应用。1．下列物质中不属于醛类的是()①②③CH2===CH—CHO④Cl—CH2—CHOA．①③B．②④C．②③D．①④解析：选B。①属于醛，②属于酯类，③属于醛，④中含有氯元素，不属于醛。2．下列关于醛的说法中正确的是()A．所有的醛都有醛基和烃基B．一元醛的通式为CnH2nOC．醛的官能团为—COHD．同碳数的饱和一元醛与饱和一元酮互为同分异构体解析：选D。A项甲醛(HCHO)中没有烃基，B项为饱和一元醛的通式，C项醛的官能团为—CHO。D项同碳数的饱和一元醛和饱和一元酮的通式均为CnH2nO，故为同分异构体。1．醛和酮的区别与联系类别醛酮区别官能团官能团位置碳链末端碳链中间简写形式类别醛酮联系通式饱和一元醛：CnH2nO饱和一元酮：CnH2nO同分异构现象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2.饱和一元醛的异构体判断技巧由于醛基必为端点原子团，故分子式为CnH2nO的醛类有机物可写作Cn－1H2n－1CHO，它的结构由烷基Cn－1H2n－1的结构决定。由此推断，掌握烷基的异构情况可快速确定相关醛的异构体种类。例如：分子式为C5H10O的醛由丁基(C4H9—)决定，共4种，分子式为C6H12O的醛由戊基(C5H11—)决定，共8种。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：CH2===CH2＋CO＋H2―――→催化剂CH3CH2CHO。由丁烯进行醛化反应也可得到醛，则得到的醛共有()A．2种B．3种C．4种D．5种[解析]分子式为C4H8的烯烃有CH3—CH2—CH===CH2、CH3—CH===CH—CH3、3种。由题给信息可知，C4H8醛化后得到分子式为C5H10O的醛，其结构简式分别为CH3CH2CH2CH2CHO、CH3CH2CH(CHO)CH3、(CH3)3CCHO、，共4种。[答案]C结合“重难解读”规律，上述例题中醛的种数有没有快速确定的思路？若有，则说明思路。答案：有。C4H8醛化后分子式为C5H10O，它由丁基决定，故为4种。醛类的概念1．下列物质分子结构中含有醛基，但是不属于醛的是()A．B．C．CH3==CH—CHOD．解析：选B。醛的结构为R—CHO，其中R为H原子或烃基，A项物质不含—CHO，B、C、D项中含—CHO，但B项物质—CHO连接的不是H原子或烃基，B为甲酸乙酯，不属于醛类。2．下列关于醛的说法中正确的是()A．甲醛是甲基跟醛基相连而构成的醛B．甲醛是具有刺激性气味的液体C．饱和一元脂肪醛的分子式符合CnH2nOD．甲醛、乙醛、丙醛均无同分异构体解析：选C。甲醛是氢原子跟醛基相连构成的化合物；甲醛是无色、具有刺激性气味的气体；饱和一元脂肪醛的通式可以用CnH2nO表示；丙醛分子式为C3H6O，与丙酮()等互为不同类别的同分异构体。3．分子式为C4H8O的链状有机物中不含的同分异构体有()A．2种B．3种C．4种D．5种解析：选B。链状的C4H8O中不含，则必有碳氧双键，属于醛或酮，醛有2种为CH3CH2CH2CHO和，酮有1种为，共3种。乙醛及醛类的化学性质一、乙醛的化学性质1．氧化反应(1)银镜反应实验操作实验现象向①中滴加氨水，现象为_______________________________，加入乙醛，水浴加热一段时间后，试管内壁出现一层_______________有关方程式①中：AgNO3＋NH3·H2O===AgOH↓(白色)＋NH4NO3，AgOH＋2NH3·H2O===Ag(NH3)2OH＋2H2O③中：CH3CHO＋2Ag(NH3)2OH――――→水浴加热2Ag↓＋CH3COONH4＋3NH3＋H2O先产生白色沉淀后光亮的银镜变澄清(2)与新制Cu(OH)2的反应实验操作实验现象①中溶液出现_________________，滴入乙醛，加热至沸腾后，③中溶液有__________产生有关方程式①中：2NaOH＋CuSO4===Cu(OH)2↓＋Na2SO4③中：CH3CHO＋2Cu(OH)2＋NaOH――→△CH3COONa＋Cu2O↓＋3H2O蓝色絮状沉淀红色沉淀(3)催化氧化乙醛在有催化剂并加热的条件下，能被氧气氧化为乙酸，反应的化学方程式为_____________________________________。(4)燃烧反应方程式为_____________________________________。2CH3CHO＋O2――→催化剂△2CH3COOH2CH3CHO＋5O2――→点燃4CO2＋4H2O2．加成反应乙醛蒸气和H2的混合气体在加热、加压和有催化剂(如Ni、Pt)存在的条件下，发生加成反应，其化学方程式为CH3CHO＋H2――――――→Ni（或Pt）加热、加压CH3CH2OH。二、醛类的化学性质醛类物质的官能团为—CHO，代表物为乙醛，根据乙醛的化学性质，可推知醛类的化学性质。1．氧化反应(1)银镜反应R—CHO＋2Ag(NH3)2OH――――→水浴加热R—COONH4＋2Ag↓＋3NH3＋H2O(2)与新制Cu(OH)2的反应R—CHO＋2Cu(OH)2＋NaOH――→△R—COONa＋Cu2O↓＋3H2O(3)催化氧化2R—CHO＋O2――――→催化剂△2R—COOH2．加成反应R—CHO＋H2――――――→Ni加热、加压R—CH2—OH2CO2注意：甲醛在氧化反应中的特殊性，由于HCHO可看作2个醛基的存在，故甲醛在与银氨溶液或新制Cu(OH)2反应时，所消耗的Ag(NH3)2OH和Cu(OH)2均为乙醛的___倍，本身被氧化为_____。3．甲醛的缩聚反应(酚醛树脂的制取)由有机化合物分子间脱去小分子获得高分子化合物的反应称为缩聚反应。(1)甲醛和苯酚反应可制取酚醛树脂。(2)酚醛树脂的制备装置(3)该反应需在水浴加热的条件下完成。条件不同时，可以得到线型酚醛树脂或体型酚醛树脂。(4)酚醛树脂是最早生产和使用的合成树脂，由于它有不易燃烧，良好的电绝缘性等优良性能，至今还用作电木(一种塑料)的原料。(5)尿素与甲醛在一定条件下能生成高分子材料脲醛树脂。脲醛树脂可以制成热固性高分子黏合剂。1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。(1)等物质的量的乙醛和乙炔完全燃烧时，二者耗氧量相等。()(2)醛类化合物既能发生氧化反应又能发生还原反应。()(3)1molHCHO发生银镜反应最多生成2molAg。()(4)用溴水检验CH2===CH—CHO中是否含有碳碳双键。()(5)对甲基苯甲醛()使酸性高锰酸钾溶液褪色，说明它含有醛基。()√√×××2．下列说法中不正确的是()A．能发生银镜反应的物质不一定是醛B．乙醛能发生银镜反应，表明乙醛具有氧化性C．有些醇不能发生氧化反应生成对应的醛D．福尔马林是35%～40%的甲醛水溶液，可用于浸泡生物标本解析：选B。葡萄糖能发生银镜反应但不是醛类，A正确；乙醛能发生银镜反应，表明乙醛具有还原性，B错误；只有含—CH2OH的醇才能发生催化氧化反应生成对应的醛，C正确；35%～40%的甲醛水溶液称为福尔马林，具有防腐性，可用于浸泡生物标本，D正确。一、乙醛被弱氧化剂氧化的实验问题1．银镜反应实验成功的关键(1)试管内壁必须洁净。(2)混合溶液的温度不能太高，受热要均匀，必须水浴加热(60～70℃)，不可用酒精灯直接加热。(3)加热时不可振荡和摇动试管。(4)须用新配制的银氨溶液，银氨溶液不能久置，以免发生危险。(5)乙醛用量不宜太多。(6)实验后银镜可用硝酸浸泡，再用水洗而除去。2．乙醛与新制Cu(OH)2反应实验成功的关键(1)所配制的Cu(OH)2呈碱性。(2)加热至沸腾。(3)Cu(OH)2必须是新制的。二、醛基的检验只要有机物的分子中含有—CHO，就能发生银镜反应，能被新制Cu(OH)2氧化，故可用银氨溶液或新制Cu(OH)2检验醛基的存在，在做该类实验时，注意控制溶液环境为碱性，其他注意事项同上。三、关于醛的银镜反应以及醛与新制Cu(OH)2反应的定量计算1．一元醛发生银镜反应或与新制Cu(OH)2反应时，定量关系如下：1mol～2molAg；1mol～2molCu(OH)2～1molCu2O。2．甲醛的氧化反应，可用以下关系表示：――→氧化――→氧化所以，甲醛分子中相当于有2个—CHO，与足量的银氨溶液或新制Cu(OH)2反应时，存在如下定量关系：1molHCHO～4molAg；1molHCHO～4molCu(OH)2～2molCu2O。3．二元醛发生银镜反应或与新制Cu(OH)2反应时，有如下定量关系：1mol二元醛～4molAg；1mol二元醛～4molCu(OH)2～2molCu2O。(1)某饱和一元醇和一元醛的混合物共3g，和足量银氨溶液反应后，还原出16.2g银，下列说法正确的是________。A．该一元醇能与银氨溶液反应生成银B．混合物中一定含有甲醛C．混合物中醇与醛的物质的量之比为5∶3D．混合物中的一元醛是乙醛(2)做乙醛被新制氢氧化铜氧化的实验时，下列各步操作中：①加入0.5mL乙醛溶液；②加入5%的氢氧化钠溶液3mL；③加入2%的CuSO4溶液3～4滴；④加热试管。正确的顺序是____________________。(3)实验室配制少量银氨溶液的方法是先向试管中加入______，然后________________________，其反应的离子方程式为_________________________________、________________。向银氨溶液中滴加少量的乙醛，_________，片刻即可在试管内壁形成银镜，化学方程式为_______________________________。[解析](1)n(Ag)＝16.2g108g·mol－1＝0.15mol，由1mol一元醛～2molAg的比例关系可知n(醛)＝0.075mol。混合物中一元醛的质量小于3g，因此Mr(醛)3g0.075mol＝40g·mol－1，所以一元醛一定是甲醛。由于1mol甲醛～4molAg，故n(甲醛)＝0.0375mol。m(甲醛)＝1.125g，m(醇)＝1.875g，m（醇）m（甲醛）＝53，由于一元醇与甲醛的相对分子质量不相等，因此n（醇）n（甲醛）≠53。(2)做该实验时，应将少量CuSO4溶液滴入NaOH溶液中得新制Cu(OH)2，然后加入乙醛，并用酒精灯加热至沸腾，即可产生红色Cu2O沉淀。(3)要熟悉银氨溶液的配制及所发生的反应。[答案](