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第三節 醛 酮
第三章 烴的衍生物
桂皮含肉桂醛
CH＝CH CHO
杏仁含苯甲醛
CHO
含有香草醛的蘭花
CHO
HO
OCH3
HCHO
油漆中含甲醛
生活中的醛類
O
C
左右連烴基(R)
酮羰基
O
C
R
R
酮類
一側連H,一側連烴基(R)/H
O
C
R
H
醛類，簡寫：R-CHO
任務一 醛的結構
1.醛的概念
烴基(或氫原子)與醛基 相連而構成的化合物叫做醛。
官能團:
-CHO
OHC-
或
-COH　
醛基
飽和一元醛(R-CHO)的通式：
CnH2nO (n≥1 )或CnH2n+1CHO
醛基與醛的關系:
醛中一定含醛基，而含醛基的物質不一定是醛。
H
C
O
O
H
甲酸
H
C
O
O
R
甲酸酯
CH3
C
O
H
H
C
O
H
甲醛 乙醛 苯甲醛
任務一 醛的結構
2.醛的命名
選主鏈
定編號
寫名稱
選取含醛基的最長碳鏈為主鏈，稱某醛
從醛基碳原子(端點)開始（—CHO醛基碳為1號碳）
取代基名稱寫在母體名稱前，用“二、三、四等”寫出醛的個數。
系統命名法
H
C
O
H
甲醛
O
CH2
C
H
CH3
丙醛
H
C
O
C
O
H
乙二醛
C
O
H
苯甲醛
CH
C
O
H
CH3
CH3
2-甲基丙醛
任務一 醛的結構
3.乙醛的結構
分子式
電子式
結構式
結構簡式
模型
官能團
醛基
球棍模型
填充模型
C2H4O
CH3CHO
醛基上的碳原子采用sp2雜化，夾角約120°,與其相連的原子在同一平面。
10
12
0
2
4
6
8
δ
吸收強度
乙醛的核磁共振氫譜圖
3:1
苯甲醛 ：最簡單的芳香醛，又稱苦杏仁油，有苦杏仁氣味的無色液體。是制造染料、香料及藥物的重要原料。
任務二 醛的性質
1.醛的物理性質
H3C-C-H
O
H-O-H
甲醛：一種無色、有強烈刺激性氣味的氣體，易溶于水。它的水溶液(又稱福爾馬林)具有殺菌、防腐性能，可用于消毒和制作生物標本。
乙醛：無色有刺激性氣味的液體，密度比水的小，沸點是20.8℃，易揮發，易燃燒，能跟水、乙醇等互溶。
福爾馬林浸泡的魚標本
杏仁中含苯甲醛
任務二 醛的性質
2.醛的化學性質
問題：分析乙醛的結構，從鍵的飽和程度和鍵的極性預測醛的化學性質。
C=O影響C-H鍵極性強，易斷裂，可發生氧化反應
酮羰基碳不飽和C=O雙鍵易斷裂，可發生加成反應
O
C
H
O
C
H
任務二 醛的性質
2.醛的化學性質
加成反應
①與H2加成
催化劑
C
C
O
H
H
H
H
+ H—H
C
C
O
H
H
H
H
H
H
CH3CHO+H2
CH3CH2OH
催化劑
注意：
①C=O（醛基/羰基）和C＝C雙鍵不同的是，通常情況下，C=O（醛基/羰基）不能和HX、X2、H2O發生加成反應。
②酯基(-COO-)和羧基 (-COOH) 中的C=O不能與H2發生加成反應。
（還原反應）
HCHO＋H2
催化劑
△
CH3 OH
任務二 醛的性質
2.醛的化學性質
加成反應
②與HCN加成
CH3C-H＋H-CN CH3-CH-CN
O
OH
δ＋
δ
δ
δ＋
極性試劑：H CN、H NH2、R NH2、CH3O H等。
2 羥基丙腈
應用：在有機合成中可以用來增長碳鏈
任務二 醛的性質
2.醛的化學性質
氧化反應
①燃燒氧化
2CH3CHO＋5O2 4CO2＋4H2O
點燃
②催化氧化
在催化劑作用下，被空氣中的氧氣氧化為乙酸
2CH3－C－H
＋ O2
催化劑
△
O
2CH3C-O-H
O
＋O2
催化劑
△
碳酸
CO2＋H2O
任務二 醛的性質
2.醛的化學性質
氧化反應
③強氧化劑氧化
酸性KMnO4溶液、酸性K2Cr2O7溶液、溴水等
酸性重鉻酸鉀(K2Cr2O7)
　 Cr3＋
(橙紅色) (暗綠色)
醛
Mn2＋
酸性高錳酸鉀(KMnO4)
(紫紅色) (無色)
醛
Br2 Br-
溴水(Br2)
(黃色) (無色)
醛
官能團 碳碳雙鍵 碳碳三鍵 苯的同系物 醇 酚 醛
溴水
酸性KMnO4溶液
問題：下列物質能否使溴水和高錳酸鉀褪色，并說明褪色原理。
√ √ × × √ √
√ √ √ √ √ √
任務二 醛的性質
2.醛的化學性質
氧化反應
④弱氧化劑氧化——銀氨溶液(銀鏡反應)
實驗：在潔凈的試管中加入1 mL 2% AgNO3溶液，然后邊振蕩試管邊逐滴滴入2%氨水，使最初產生的沉淀溶解，制得銀氨溶液。再滴入3滴乙醛，振蕩后將試管放在熱水浴中溫熱。觀察實驗現象。
實驗現象：
向A中滴加氨水，現象為先產生沉淀后變澄清，加入乙醛，水浴加熱一段時間后，試管內壁出現一層光亮的銀鏡。
任務二 醛的性質
2.醛的化學性質
氧化反應
④弱氧化劑氧化——銀氨溶液(銀鏡反應)
實驗原理：
a.配制銀氨溶液：
b.水浴加熱生成銀鏡：
AgNO3溶液
生成沉淀
繼續滴加氨水
Ⅱ
沉淀恰好溶解
滴加氨水
Ⅰ
Ⅰ: AgNO3+NH3·H2O = AgOH↓+NH4NO3
Ⅱ: AgOH+2NH3·H2O =[Ag(NH3)2]OH+2H2O
CH3CHO + 2[Ag(NH3)2]OH CH3COONH4 + H2O + 2Ag↓+ 3NH3
△
氨水不能過量，防止生成易爆物質
一水
二銀
三氨
氫氧化二氨合銀(絡合物)
強電解質：完全電離
問題：如何處理試管內壁上的銀？
銀鏡用稀HNO3浸泡，再清洗
定量關系：
1mol －CHO ～ 2mol [Ag(NH3)2]OH ～ 2mol Ag
任務二 醛的性質
2.醛的化學性質
氧化反應
④弱氧化劑氧化——銀氨溶液(銀鏡反應)
應用：
a.試管內壁應潔凈；
b.須用新配制的銀氨溶液（因久置的銀氨溶液會生成易爆炸的疊氮化銀AgN3）；
c.配制銀氨溶液時，氨水要稍過量，以保證反應在弱堿性條件下進行（不能太多否則會生成易爆炸的雷酸銀）；
d.必須用水浴加熱(60℃)，不能用酒精燈加熱，加熱時不可振蕩或搖動試管。
用于檢驗醛基的存在和測定醛基的個數；工業上制鏡或保溫瓶膽。
實驗注意事項：
課堂練習
問題：試推測下列哪些物質可以發生銀鏡反應？
CH2 CH CH CH CH CH CHO
OH
OH
OH
OH
OH
OH
CH3 C OCH3
O
H C OCH3
O
H C OH
O
① ② ③
CH3 C CH3
O
④ ⑤ ⑥ ⑦
H C H
O
CHO
√
√
√
√
√
能發生銀鏡反應的有機物包括：醛類、還原糖（葡萄糖、果糖、麥芽糖等）、甲酸、甲酸鹽、甲酸酯類等。
問題：寫出下列醛發生銀鏡反應的方程式。
+2[Ag(NH3)2]OH H2O+ 2Ag↓+3NH3 +
△
COONH4
HCHO
△
甲醛特殊性
+ 4[Ag(NH3)2]OH 2H2O + 4Ag↓ + 6NH3 + (NH4)2CO3
任務二 醛的性質
2.醛的化學性質
氧化反應
④弱氧化劑氧化——氫氧化銅懸濁液
實驗：在試管里加入2 mL 10% NaOH溶液， 加入5滴 5%CuSO4溶液，得到新制的Cu(OH)2，振蕩后加入 0.5 mL 乙醛溶液，加熱。
實驗現象：
A中溶液出現藍色絮狀沉淀，滴入乙醛，加熱至沸騰后，C中溶液有磚紅色沉淀產生。
任務二 醛的性質
2.醛的化學性質
氧化反應
④弱氧化劑氧化 ——氫氧化銅懸濁液
實驗原理：
CuSO4 + 2NaOH = Cu(OH)2↓ + Na2SO4
a.配制氫氧化銅懸濁液：
b.加熱生成磚紅色沉淀：
1mol —CHO → 1mol Cu2O → 2mol Cu(OH) 2
CH3CHO + 2Cu(OH)2 + NaOH CH3COONa + Cu2O↓ + 3H2O
(磚紅色沉淀)
定量關系：
HCHO+4Cu(OH)2+2NaOH Na2CO3 + 2Cu2O↓ + 6H2O
△
問題：寫出甲醛與氫氧化銅懸濁液反應的方程式。
△
任務二 醛的性質
2.醛的化學性質
氧化反應
④弱氧化劑氧化
應用：
用于檢驗醛基的存在和測定醛基的個數；醫學上檢驗病人是否患糖尿病。
實驗注意事項：
a.必須用新配制的Cu(OH)2（新制的Cu(OH)2為絮狀物，跟醛的接觸面積大;久置的Cu(OH)2易轉變成Cu2(OH)2CO3）；
b.制備Cu(OH)2時，NaOH必須過量，且質量分數要大些使溶液呈堿性，加快乙醛的氧化使現象明顯；
c.酒精燈加熱到沸騰才有明顯的紅色沉淀產生，但不能太久，否則Cu(OH)2會分解生成CuO。
任務二 醛的性質
3.乙醛的化學性質總結
δ＋
δ－
加成反應
氧化反應
與H2加成（還原反應）
與HCN加成
燃燒氧化
強氧化劑氧化
催化氧化
弱氧化劑氧化
CO2+H2O
KMnO4、K2Cr2O7、溴水等
CH3
銀氨溶液(銀鏡反應) 、氫氧化銅懸濁液
CH3CHO + 2[Ag(NH3)2]OH CH3COONH4 + H2O + 2Ag↓+ 3NH3
△
CH3CHO + 2Cu(OH)2 + NaOH CH3COONa + Cu2O↓ + 3H2O
△
任務二 醛的性質
問題：設計實驗，檢驗以下有機物中含有碳碳雙鍵。
因為-CHO也能使溴水和高錳酸鉀酸性溶液褪色，所以為防止-CHO的干擾應該先用弱氧化劑將-CHO氧化再檢驗碳碳雙鍵。
先加足量的銀氨溶液(或新制的Cu(OH)2)使醛基氧化，然后再調節溶液呈酸性，再用酸性KMnO4溶液(或溴水)檢驗碳碳雙鍵(先調節pH再檢驗)。
課堂練習
科學家研制出多種新型殺蟲劑代替DDT，化合物A是其中的一種，其結構如下。下列關于A的說法中正確的是
A．化合物A的分子式為C15H22O3
B．與FeCl3溶液發生反應后溶液顯紫色
C．1 mol A最多可以與2 mol Cu(OH)2反應
D．1 mol A最多與1 mol H2發生加成反應
A
任務三 酮的結構與性質
1.酮的結構
R1
C
O
R2
R
C
O
H
C
O
醛 結構特點
酮 結構特點
官能團：
官能團：
R為烴基或氫原子
R1，R2均為烴基，可以相同，也可以不同
C
O
（醛基）
C
O
H
（酮羰基）
問題，通過分子式發現丙醛和丙酮互為同分異構體，除此之外還有烯醇與環狀物質等，你能嘗試寫出環狀物質的同分異構體嗎？
任務三 酮的結構與性質
2.最簡單的酮—丙酮
分子式
用途
沸點
結構簡式
顏色狀態
揮發性
溶解性
C3H6O
無色透明液體
56.2℃
易揮發
能與水乙醇等互溶
化學纖維、有機溶劑生產有機玻璃、農藥和涂料等
問題：觀察丙酮的結構，你認為它能像乙醛一樣發生加成反應和氧化反應嗎？
與銀氨這樣的弱氧化劑反應需要斷裂C=O相連的C-H，酮中只有與C=O相連的C-C鍵，C-C相對于前者來說要穩定得多，故無法被這樣的弱氧化劑氧化。
任務三 酮的結構與性質
3.酮的性質
②氧化反應：
①加成反應：
還原反應
能與H2、HCN、NH3、甲醇等發生加成反應
a.酮類通常情況不能被氧化，但大多數酮能在空氣中燃燒。
b.酮的羰基沒有連H，不能被銀氨溶液、新制的氫氧化銅等弱氧化劑氧化。
用于鑒別酮與醛！！!
補充：羥醛縮合與格氏試劑(RMgX)
羥醛縮合：在稀堿作用下，一個醛分子的α-H加到另一個醛分子醛基氧原子上，其余部分加到醛基碳原子上，生成β-羥基醛，再脫水得到α，β-不飽和醛。
H2O
CH3－C－H ＋ H－CH2CHO
O
OH
CH3－CH－CH2CHO
OH
CH3－CH＝CHCHO
CH3－CH－CH2CHO
OH
格氏試劑：一種金屬有機化合物，由鹵代烴與鎂在醚類溶液中制得，可以與羰基加成水解得到醇。

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