化学人教版 (2019)第三章 烃的衍生物第三节 醛酮导学案及答案

第三章 烃的衍生物

第三节　醛　酮

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1.通过醛基中原子成键情况的分析，了解醛类的结构特点，理解乙醛的化学性质与醛基的关系，学会醛基的检验方法。

2.了解甲醛对环境和健康的影响，关注有机化合物安全使用的问题。

教学过程

一、乙醛的性质

1．醛的概念及结构特点

醛是由烃基(或氢原子)与醛基相连而构成的化合物。醛类官能团的结构简式是—CHO，饱和一元醛的通式为CnH2nO(n≥1)或CnH2n＋1CHO。

2．乙醛的结构与物理性质

3．乙醛的化学性质

(1)加成反应

①催化加氢(还原反应)

乙醛中的碳氧双键和烯烃中的碳碳双键性质类似，也能与氢气发生加成反应，化学方程式为

CH3CHO＋H2CH3CH2OH。

②与HCN加成

在醛基的碳氧双键中，由于氧原子的电负性较大，碳氧双键中的电子偏向氧原子，使氧原子带部分负电荷，碳原子带部分正电荷，从而使醛基具有较强的极性。乙醛能和一些极性试剂例如氰化氢(HCN)发生加成反应：＋H—CN―→(2-羟基丙腈)。

(2)氧化反应

①可燃性

乙醛燃烧的化学方程式：2CH3CHO＋5O24CO2＋4H2O。

②催化氧化

乙醛在一定温度和催化剂作用下，能被氧气氧化为乙酸的化学方程式：

＋O2 。

③与银氨溶液反应

④与新制氢氧化铜反应

⑤乙醛能被酸性高锰酸钾溶液、溴水等强氧化剂氧化。

【归纳总结】

1．醛与弱氧化剂发生化学反应的注意事项

(1)银镜反应

①试管内壁必须洁净；②银氨溶液随用随配，不可久置；③水浴加热，不可用酒精灯直接加热；④醛用量不宜太多；⑤不可搅拌、振荡。

(2)与新制的Cu(OH)2反应

①Cu(OH)2必须用新配制的；②配制Cu(OH)2时，所用NaOH必须过量；③反应液必须直接加热煮沸。

2．使溴水、酸性KMnO4溶液褪色的有机物

注：“√”代表能褪色，“×”代表不能褪色。

二、醛的结构与常见的醛

1．常见的醛

(1)甲醛：又名蚁醛，是结构最简单的醛，结构简式为HCHO。通常状况下是一种无色有强烈刺激性气味的气体，易溶于水。它的水溶液又称福尔马林，具有杀菌、防腐性能，可用于消毒和制作生物标本。

①结构特点

甲醛的分子式为CH2O，其分子可以看成含两个醛基，如图：

②甲醛氧化反应的特殊性

甲醛发生氧化反应时，可理解为

。

所以，甲醛分子中相当于有2个—CHO，当与足量的银氨溶液或新制的Cu(OH)2作用时，可存在如下量的关系：

1 mol HCHO～4 mol Ag；

1 mol HCHO～4 mol Cu(OH)2～2 mol Cu2O。

(2)苯甲醛

苯甲醛是最简单的芳香醛，俗称苦杏仁油，是一种有苦杏仁气味的无色液体。苯甲醛是制造染料、香料及药物的重要原料。

2．醛的化学通性

(1)醛可被氧化为羧酸，也可被氢气还原为醇，因此醛既有氧化性，又有还原性，其氧化、还原的关系为R—CH2OH。

(2)有机物的氧化、还原反应

①氧化反应：有机物分子中失去氢原子或加入氧原子的反应，即加氧去氢。

②还原反应：有机物分子中加入氢原子或失去氧原子的反应，即加氢去氧。

③醛基的检验：在洁净的试管中加入新制银氨溶液和少量试样后，水浴加热，有银镜生成，或在洁净的试管中加入少量试样和新制的Cu(OH)2，加热煮沸，有砖红色沉淀生成。

【归纳总结】

(1)醛的官能团为—CHO，不能写作—COH。

(2)分子中相当于有两个醛基，与银氨溶液反应，1 mol该分子生成4 mol Ag。

(3)能发生银镜反应的物质不一定为醛，如、等均能发生银镜反应。

三、酮的结构与性质

1．酮的概念和结构特点

2．丙酮

(1)丙酮是最简单的酮类化合物，结构简式为：。

(2)丙酮的物理性质

常温下丙酮是无色透明液体，沸点56.2 ℃，易挥发，能与水、乙醇等互溶。

(3)丙酮的化学性质

不能被银氨溶液、新制的氢氧化铜等弱氧化剂氧化，但能催化加氢生成醇。

反应的化学方程式：

＋H2。

【归纳总结】

醛和酮的区别与联系

课时训练

1．下列化合物中，不易燃烧的是

A．乙醚 B．丙酮 C．聚氯乙烯 D．四氯化碳

2．实验安全是顺利进行实验及避免伤害和事故的保障，下列做法错误的是

A．银氨溶液应现用现配，不能留存

B．剩余的废液不能随便倒入下水道，应倒入废液缸或教师指定的容器中

C．易燃、易爆药品应与强氧化性的物质分开放置

D．若碱溶液粘到皮肤上，先用较多的水冲洗，再涂上溶液

3．下列实验操作正确的是

A．配制氢氧化铜悬浊液时，需在3mL5%NaOH溶液中滴入3~4滴2%CuSO4溶液

B．配制银氨溶液时，需将2%的硝酸银溶液逐滴加入到2%的稀氨水

C．实验室制备硝基苯时，温度计插入反应溶液中，并控制温度在50~60℃之间

D．苯酚对皮肤有腐蚀性，若粘在皮肤上，要用氢氧化钠溶液来洗

4．某有机物的结构简式如图所示，下列说法不正确的是

A．所有碳原子都有可能共平面

B．此有机物存在顺反异构体

C．l mol此有机物最多能与2 mol Br2发生反应

D．能发生还原反应和取代反应

5．下列说法正确的是

A．对苯二酚()属于芳香烃，其苯环上一氯代物只有1种

B．甲醛对人体有害，不能用甲醛溶液浸泡食品、种子杀菌消毒

C．甲烷可被氧化生成CO和H2，进而合成甲醇用作汽车发动机燃料

D．甲醛的谱仅一个峰能证明它是平面结构

6．以下实验能获得成功的是

A．为除去苯中少量的苯酚,可加入足量浓溴水后过滤

B．用新制氢氧化铜鉴别甲酸、乙醛和乙酸三种物质

C．配制银氨溶液时,需将2%的硝酸银溶液逐滴加入到2%的稀氨水

D．向丙烯醛(CH2=CH-CHO)中滴入溴水,若颜色褪去,就证明结构中有碳碳双键

7．下列关于分子式为C4H8O2的有机物的同分异构体的说法中，不正确的是

A．属于酯类的有4种

B．属于羧酸类的有3种

C．存在分子中含有六元环的同分异构体

D．既含有羟基又含有醛基的有5种

8．苯乙酮既可用于制香皂和香烟，也可用作纤维素脂和树脂等的溶剂。实验室以苯和乙酐为原料制备苯乙酮：++CH3COOH，制备过程中还有等副反应发生，实验装置见下图，相关物质的沸点见下表。

实验步骤如下：

步骤1：在三颈烧瓶中按一定配比将苯和研碎的无水氯化铝粉末充分混合后，在搅拌下缓慢滴加乙酐。

乙酐滴加完后，升温至70～80℃，保温反应一段时间，冷却。

步骤2：冷却后将反应物倒入含盐酸的冰水中，然后分出苯层。苯层依次用水、5%氢氧化钠溶液和水洗涤。

步骤3：向洗涤的有机相中加入适量无水固体，放置一段时间后进行分离

步骤4：常压蒸馏有机相，且收集相应馏分。

回答下列问题：

(1)步骤4中常压蒸馏有机相，且收集相应馏分，用到下列仪器的名称是___________。

(2)锥形瓶中的导管不插入液面以下的原因是___________。

(3)实验装置中冷凝管的主要作用是___________，干燥管的作用是___________。

(4)乙酐滴加完后，升温至70～80℃的目的是___________(答出两点)。

(5)步骤2中用5%氢氧化钠溶液洗涤的目的是___________。

(6)步骤3中加入无水固体的作用是___________，分离操作的名称是___________。

答案解析

1．D

【详解】

大多数有机物都能燃烧，如烃、烃的含氧衍生物（乙醇、乙醚、丙酮等）、部分卤代烃等，极个别有机物不能燃烧，如CCl4，故答案选D。

2．D

【详解】

A．银氨溶液不能长期存放，生成易爆的叠氮化银(AgN3)、氮化银(Ag3N)、亚氨基化银(Ag2NH)等物质，A正确；

B．对化学实验剩余药品，要做到“三不一要”：不放回原瓶；不随丢弃；不拿出实验室；要放入指定容器，防止污染环境，造成安全事故，B正确；

C．易燃、易爆药品与有强氧化性的物质易发生反应而发生燃烧或爆炸，要分开放置并远离火源，C正确；

D．若碱溶液粘到皮肤上，先用较多的水冲洗，再涂上硼酸溶液中和残余的碱溶液，D错误；

故答案为：D。

3．A

【详解】

A．配制氢氧化铜悬浊液时，NaOH溶液要过量，保证溶液呈碱性，需在3mL5%NaOH溶液中滴入3~4滴2%CuSO4溶液，A正确；

B．配制银氨溶液时，将稀氨水慢慢滴加到硝酸银溶液中，至产生的沉淀刚好溶解为止，B错误；

C．制取硝基苯时，需要采用水浴加热，温度计的水银球应该插入水浴中，C错误；

D．NaOH具有强烈的腐蚀性，苯酚易溶于酒精，应立即用酒精擦洗，D错误；

综上所述答案为A。

4．C

【详解】

A．苯、碳碳双键和羰基是平面结构，故所有碳原子都有可能共平面，A正确；

B． 碳碳双键上，每个碳原子连有不同基团时存在顺反异构，则此有机物存在顺反异构体，B正确；

C． 酚可以和溴水发生取代反应、碳碳双键可以和溴发生加成反应，l mol此有机物最多能与3 mol Br2发生反应，C不正确；

D．含羰基、碳碳双键和苯环均可与氢气发生还原反应、含酚羟基可以发生取代反应，D正确；

答案选C。

5．C

【详解】

A． 对苯二酚()属于烃的衍生物，其苯环上一氯代物只有1种，故A错误；

B． 甲醛对人体有害，不能用甲醛溶液浸泡食品，但可以浸泡种子杀菌消毒，故B错误；

C． 甲烷可被氧化生成CO和H2，CH 4 (g)＋ O 2 (g)＝CO(g)＋2H 2 (g)，进而合成甲醇用作汽车发动机燃料，CO+2H2 CH3OH，故C正确；

D． 甲醛的谱仅一个峰只能证明两个氢对称，不能证明它是平面结构，故D错误；

故选C。

6．B

【详解】

A．溴、三溴苯酚均易溶于苯，引入新杂质，不能除杂，应选NaOH溶液、分液，故A错误；

B．加入新制Cu(OH)2悬浊液，乙醇不反应，乙醛在加热时生成砖红色沉淀，乙酸和氢氧化铜发生中和反应，氢氧化铜溶解，现象不同，所以可以鉴别，故B正确；

C．试剂加入顺序错误，应键氨水滴加到硝酸银溶液中，当沉淀恰好溶解时停止滴加氨水，故C错误；

D．双键、-CHO均能被高锰酸钾氧化，则应先利用银氨溶液排除-CHO的干扰，再利用高锰酸钾检验双键，故D错误。

答案选B。

7．B

【详解】

A．若C4H8O2为酯，那么可以分成几种情况，①甲酸与丙醇形成的酯，有2种同分异构体，②乙酸与乙醇形成的酯，有1种同分异构体，③丙酸和甲醇形成的酯，有1种同分异构体，所以属于酯类的同分异构体有4种，A正确；

B．若C4H8O2为羧酸，则有可能是丁酸或者2-甲基丙酸，共两种同分异构体，B错误；

C．分子中4个碳与2个氧可形成六元环，C正确；

D．将分子式为C4H8O2的有机物写成既含羟基又含醛基的有机物，能写出5种，可以是2-羟基丁醛、3-羟基丁醛、4-羟基丁醛、2-甲基-2-羟基丙醛、2-甲基-3羟基丙醛，D正确；

故选B。

8．蒸馏烧瓶、锥形瓶    反应产生极易溶于水的，若导管插入液面以下会产生倒吸    冷凝回流    防止外界水蒸气进入三颈烧瓶中    提高反应速率，缩短反应时间、防止苯大量挥发    洗去酸等酸性物质    除去有机相中的水或干燥有机相    过滤   

【详解】

(1)常压蒸馏要用蒸馏烧瓶、锥形瓶(收集馏出物)，故答案为：蒸馏烧瓶、锥形瓶。

(2)因反应生成的CH3COOH与AlCl3在加热条件下反应产生极易溶于水的，若导管插入液面以下会产生倒吸，故答案为：反应产生极易溶于水的，若导管插入液面以下会产生倒吸。

(3)冷凝管的作用是冷凝回流，充分利用笨和乙酐；该反应要保持无水，所以干燥管的作用是防止外界水蒸气进入三颈烧瓶中，故答案为：冷凝回流、防止外界水蒸气进入三颈烧瓶中。

(4) 乙酐滴加完后，升温至70～80℃的目的是：提高反应速率，缩短反应时间、防止苯大量挥发。

(5) 步骤2中的笨层含有醋酸等酸性物质，即用5%氢氧化钠溶液洗涤的目的是：洗去酸等酸性物质。

(6) 无水可以用来除去有机相中的水或干燥有机相，有机相是液体，硫酸镁吸水后还是固体，所以用过滤的方法分离，故答案为：除去有机相中的水或干燥有机相、过滤。