第三節(jié)醛酮［核心素養(yǎng)發(fā)展目標］1.通過對醛基中原子成鍵情況的分析，了解醛類的結構特點，理解乙醛的化學性質與醛基的關系，學會醛基的檢驗方法。2.了解甲醛對環(huán)境和健康的影響，關注有機化合物安全使用的問題。一、乙醛羰基()的碳原子與一個氫原子相連便形成了醛基()。烴基(或氫原子)與醛基相連而構成的化合物叫做醛。飽和一元醛通式：CnH2nO(n≥1)。1.乙醛的結構乙醛的分子式：C2H4O，結構式：，結構簡式：CH3CHO，官能團：—CHO或。2.乙醛的物理性質乙醛是無色、具有刺激性氣味的液體，密度比水的小，沸點：20.8℃，易揮發(fā)，易燃燒，能與水、乙醇等互溶。3.乙醛的化學性質乙醛分子中的醛基官能團對乙醛的化學性質起決定作用。(1)加成反應①催化加氫(又稱還原反應)CH3—CH2—OH②與HCN加成在醛基的碳氧雙鍵中，氧原子的電負性較大，碳氧雙鍵中的電子偏向氧原子，使氧原子帶部分負電荷，碳原子帶部分正電荷，從而使醛基具有較強的極性。當與極性分子加成時，氧原子連接帶正電荷的原子或原子團，碳原子連接帶負電荷的原子或原子團。。2-羥基丙腈(2)氧化反應①與銀氨溶液反應實驗操作實驗現(xiàn)象向A中滴加氨水，現(xiàn)象為先產生白色沉淀，繼續(xù)滴加氨水沉淀溶解，溶液變澄清，加入乙醛，水浴加熱一段時間后，現(xiàn)象為試管內壁出現(xiàn)一層光亮的銀鏡有關反應的化學方程式A中：AgNO3+NH3·H2OAgOH↓(白色)+NH4NO3、AgOH+2NH3·H2O［Ag(NH3)2］OH+2H2O；C中：CH3CHO+2［Ag(NH3)2］OH2Ag↓+CH3COONH4+3NH3+H2O實驗結論［Ag(NH3)2］OH是一種弱氧化劑，能把乙醛氧化成乙酸，而Ag+被還原成Ag。由于生成的銀附著在試管壁上形成銀鏡，所以該反應又叫銀鏡反應用途檢驗醛基特別提醒銀鏡反應實驗的注意事項a.試管要潔凈——先用熱堿洗滌，再用蒸餾水沖洗。b.銀氨溶液必須現(xiàn)用現(xiàn)配，不可久置。c.配制銀氨溶液時，一定要注意濃度、滴入試劑的順序及量的關系即氨水不能過量。d.銀鏡反應要在堿性條件下進行，且需水浴加熱，反應過程中不能振蕩試管。e.實驗結束后，試管內壁上附著的單質銀可用稀硝酸進行洗滌。②與新制氫氧化銅反應實驗操作實驗現(xiàn)象A中出現(xiàn)藍色絮狀沉淀，滴入乙醛，加熱至沸騰后，C中有磚紅色沉淀產生有關反應的化學方程式A中：2NaOH+CuSO4Cu(OH)2↓+Na2SO4；C中：CH3CHO+2Cu(OH)2+NaOHCH3COONa+Cu2O↓+3H2O實驗結論新制Cu(OH)2是一種弱氧化劑，能把乙醛氧化，而Cu(OH)2被還原成磚紅色Cu2O沉淀用途檢驗醛基特別提醒a.Cu(OH)2必須是新制的。b.制取Cu(OH)2時，NaOH溶液一定要過量，保證所得溶液呈堿性。c.反應必須加熱，但加熱時間不宜過長，避免Cu(OH)2分解。③催化氧化乙醛在一定溫度和催化劑存在的條件下，能被氧氣氧化成乙酸：+O2。(1)乙醛和乙酸的混合液可以用分液漏斗分離()(2)或中有醛基結構，也能發(fā)生銀鏡反應()(3)銀氨溶液的配制，將硝酸銀溶液滴加到氨水中至生成的白色沉淀恰好完全溶解為止()(4)乙醛加氫得到乙醇的反應是加成反應，也稱為還原反應()答案(1)×(2)√(3)×(4)√1.乙醛能使溴水或酸性KMnO4溶液褪色嗎？為什么？提示能。因為醛基有較強的還原性，能被［Ag(NH3)2］OH溶液或新制Cu(OH)2等弱氧化劑氧化，而溴水或酸性KMnO4溶液的氧化能力比［Ag(NH3)2］OH溶液和新制Cu(OH)2強得多，故溴水、酸性KMnO4溶液也能氧化乙醛，而其自身被還原，從而使溶液褪色。2.某醛的結構簡式為(CH3)2CCHCH2CH2CHO，通過實驗方法檢驗其中的官能團。(1)實驗操作中，應先檢驗哪種官能團？，原因是____________________________________。(2)檢驗分子中醛基的方法是______________________________________________________________，化學方程式為__________________________________________________________________________。(3)檢驗分子中碳碳雙鍵的方法是__________________________________________________________。答案(1)醛基檢驗碳碳雙鍵要使用溴水或酸性KMnO4溶液，而醛基也能使溴水或酸性KMnO4溶液褪色(2)在潔凈的試管中加入新制銀氨溶液和少量試樣后，水浴加熱有銀鏡生成(或在潔凈的試管中加入少量試樣和新制的氫氧化銅，加熱煮沸，有磚紅色沉淀生成)(CH3)2CCHCH2CH2CHO+2Ag(NH3)2OH2Ag↓+3NH3+(CH3)2CCHCH2CH2COONH4+H2O［或(CH3)2CCHCH2CH2CHO+2Cu(OH)2+NaOH(CH3)2CCHCH2CH2COONa+Cu2O↓+3H2O］(3)加入過量銀氨溶液氧化醛基后，調節(jié)溶液至酸性再加入溴水(或酸性KMnO4溶液)，看是否褪色解析(1)由于碳碳雙鍵、醛基都能使溴水或酸性KMnO4溶液褪色，故應先用足量的新制銀氨溶液或新制的氫氧化銅將醛基氧化，檢驗完醛基，再加酸酸化，然后加入溴水或酸性KMnO4溶液檢驗碳碳雙鍵。1.下列有關乙醛的銀鏡反應和乙醛與新制的Cu(OH)2反應實驗的說法正確的是()A.實驗前，試管應先用熱的燒堿溶液洗滌，然后用蒸餾水洗滌B.向2%的稀氨水中滴入2%的AgNO3溶液，配得銀氨溶液C.將乙醛滴入銀氨溶液中，加熱煮沸制銀鏡D.2mL1mol·L-1CuSO4溶液和4mL0.5mol·L-1NaOH溶液混合后加入0.5mL40%的乙醛溶液，加熱得磚紅色沉淀答案A解析做銀鏡反應實驗時試管要潔凈，實驗前用熱的燒堿溶液洗滌是為了將試管內壁上的油污洗凈，A項正確；配制銀氨溶液時，應向AgNO3溶液中滴加稀氨水至最初產生的沉淀恰好溶解，即制得銀氨溶液，B項錯誤；制取光亮的銀鏡必須用水浴加熱，C項錯誤；根據題給CuSO4溶液和NaOH溶液的量知，CuSO4過量，而乙醛與新制的Cu(OH)2的反應要在堿性條件下進行，故觀察不到磚紅色沉淀，D項錯誤。2.有機化合物A在一定條件下可發(fā)生以下轉化：1，2?二溴乙烷氣體ABC其中B可發(fā)生銀鏡反應，C跟石灰石反應產生能使澄清石灰水變渾濁的氣體。(1)A、B、C的結構簡式和名稱依次是______________________________________________________、、。

(2)寫出下列反應的化學方程式，并注明反應類型。①A→B：______________________________________________________________________________；反應類型：。

②B→C：______________________________________________________________________________；反應類型：。

③B→A：______________________________________________________________________________；反應類型：。

答案(1)CH3CH2OH，乙醇CH3CHO，乙醛CH3COOH，乙酸(2)①2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O氧化反應②2CH3CHO+O22CH3COOH氧化反應③CH3CHO+H2CH3CH2OH還原反應(或加成反應)二、醛類和酮1.醛類(1)常見的醛①甲醛是最簡單的醛，又叫蟻醛，結構式：，是一種無色、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。②苯甲醛()是最簡單的芳香醛，俗稱苦杏仁油，是一種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。(2)醛類的化學性質醛類的化學性質與乙醛類似，一般情況下，能被還原成醇，被氧化成羧酸，可以發(fā)生銀鏡反應，能與氰化氫加成。特別提醒甲醛中碳原子采取sp2雜化，4個原子共平面，其結構可以看作兩個醛基：。因此與銀氨溶液或新制氫氧化銅反應時，相當于兩個醛基的用量，且。2.酮羰基與兩個烴基相連的化合物叫做酮，其結構可表示為，飽和一元酮的通式為CnH2nO(n≥3)。(1)丙酮丙酮是最簡單的酮，結構簡式：。①物理性質常溫下，丙酮是無色透明的液體，沸點：56.2℃，易揮發(fā)，能與水、乙醇等互溶。②化學性質不能被銀氨溶液、新制的Cu(OH)2等弱氧化劑氧化，但在催化劑存在的條件下，能催化加氫生成醇，也能與氰化氫加成。反應的化學方程式：；。(2)酮的應用酮是重要的有機溶劑和化工原料，丙酮可用作化學纖維、鋼瓶儲存乙炔等的溶劑，還用于生產有機玻璃、農藥和涂料等。(1)酮類物質能與氫氣發(fā)生加成反應，不能被銀氨溶液氧化，所以只能發(fā)生還原反應，不能發(fā)生氧化反應()(2)1mol發(fā)生銀鏡反應可以生成4molAg()(3)丙酮難溶于水，但丙酮是常用的有機溶劑()(4)醛和酮都能與H2、HCN等發(fā)生加成反應()答案(1)×(2)√(3)×(4)√丙醛和丙酮的分子式都是C3H6O。請思考并回答下列問題。(1)它們是什么關系？(2)在化學性質上有哪些異同點？(3)可采用哪些方法鑒別它們？提示(1)二者互為同分異構體。(2)化學性質相同點：都能與H2、HCN等發(fā)生加成反應，都能燃燒發(fā)生氧化反應；不同點：丙醛可被銀氨溶液、新制Cu(OH)2等弱氧化劑氧化，而丙酮不能。(3)①用銀氨溶液或新制Cu(OH)2鑒別。②用核磁共振氫譜和紅外光譜法鑒別。1.下列有關醛的判斷正確的是()A.用溴水檢驗CH2CH—CHO中是否含有碳碳雙鍵B.醛能和溴水發(fā)生加成反應C.對甲基苯甲醛()使酸性高錳酸鉀溶液褪色，說明它含有醛基D.能發(fā)生銀鏡反應的有機物不一定是醛類答案D2.已知β?紫羅蘭酮的結構簡式為，下列關于該有機物的說法正確的是()A.其分子式為C13H18OB.能使溴的四氯化碳溶液、酸性高錳酸鉀溶液褪色C.屬于芳香族化合物D.能發(fā)生加成反應、取代反應、水解反應答案B解析由結構簡式可知該有機物的分子式為C13H20O，A項錯誤；分子中含有碳碳雙鍵，能使溴的四氯化碳溶液、酸性高錳酸鉀溶液褪色，B項正確；分子中不含有苯環(huán)，不屬于芳香族化合物，C項錯誤；分子中含有的官能團為碳碳雙鍵和酮羰基，都不能發(fā)生水解反應，D項錯誤。3.回答下列問題：(1)寫出由丙醛制取1?丙醇和丙酸的化學方程式：____________________________________________，______________________________________________________________________________________。

(2)苯甲醛在空氣中久置，在容器內壁會出現(xiàn)晶體，寫出該晶體的名稱和結構簡式：。

答案(1)CH3CH2CHO+H2CH3CH2CH2OH2CH3CH2CHO+O22CH3CH2COOH(2)苯甲酸，醛和酮的區(qū)別與聯(lián)系醛酮官能團醛基：酮羰基：官能團位置碳鏈末端(最簡單的醛是甲醛)碳鏈中間(最簡單的酮是丙酮)結構通式(R為烴基或氫原子)(R、R'均為烴基)聯(lián)系碳原子數相同的飽和一元脂肪醛和飽和一元脂肪酮互為同分異構體課時對點練［分值：100分］(選擇題1~12題，每小題6分，共72分)題組一醛、酮的結構1.下列物質中既不屬于醛，也不屬于酮的是()A.B.C.D.答案B2.(2023·河北保定高二檢測)下列關于甘油醛(2，3?二羥基丙醛)分子的寫法最合理的是()A.OHCH2CH(OH)CHOB.HOCH2CH2(OH)CHOC.HOCH2CH(OH)COHD.HOCH2CH(OH)CHO答案D解析甘油醛(2，3?二羥基丙醛)，主鏈為丙醛，從距離官能團醛基最近的一端開始編號()，在2、3號碳原子上各含有一個羥基，該有機物的結構簡式為HOCH2CH(OH)CHO，注意最左邊的羥基應該寫成HO—，醛基寫成—CHO，故選D。3.自然界的許多植物中含有醛，其中有些醛具有特殊香味，可作為植物香料使用，如桂皮含肉桂醛()，杏仁含苯甲醛()。下列說法錯誤的是()A.肉桂醛和苯甲醛互為同系物B.苯甲醛分子中所有原子可能位于同一平面C.肉桂醛能發(fā)生加成反應、取代反應和加聚反應D.與肉桂醛互為同分異構體且含相同官能團和苯環(huán)結構的有機物共有4種答案A解析肉桂醛中含有碳碳雙鍵，而苯甲醛中沒有碳碳雙鍵，二者結構不相似，不互為同系物，A項錯誤；苯環(huán)、醛基均為平面形結構，當苯環(huán)所在的平面與醛基所在的平面重合時，苯甲醛分子中所有原子位于同一平面內，B項正確；肉桂醛中含有碳碳雙鍵，能發(fā)生加成反應、加聚反應，含有苯環(huán)，能發(fā)生取代反應，C項正確；與肉桂醛互為同分異構體且含相同官能團和苯環(huán)結構的有機物有、、、，共4種，D項正確。題組二醛、酮的性質4.下列說法正確的是()A.凡能發(fā)生銀鏡反應的物質一定是醛B.乙醛能發(fā)生銀鏡反應，體現(xiàn)了醛具有氧化性C.在加熱和有催化劑的條件下，醇都能被空氣中的O2氧化，生成對應的醛D.福爾馬林是甲醛的水溶液，可用于浸制生物標本答案D解析能發(fā)生銀鏡反應的物質含有醛基，但不一定為醛，A項錯誤；乙醛能發(fā)生銀鏡反應，體現(xiàn)了醛具有還原性，B項錯誤；在加熱和有催化劑(如銅)的條件下，與羥基所連的碳原子上有氫原子的醇可被空氣中的O2氧化，生成對應的醛或酮，C項錯誤。5.下列物質不能由醛或酮加氫還原制得的醇是()A. B.CH3CH2CH2OHC. D.答案D6.α?鳶尾酮的分子結構如圖所示，下列說法不正確的是()A.α?鳶尾酮可與某種酚互為同分異構體B.1molα?鳶尾酮最多可與3molH2加成C.α?鳶尾酮能發(fā)生銀鏡反應D.α?鳶尾酮經加氫→消去→加氫可轉變?yōu)榇鸢窩解析α?鳶尾酮的結構中含有1個六元環(huán)、2個碳碳雙鍵和1個碳氧雙鍵，不飽和度為4，故其某種同分異構體中可含1個苯環(huán)，余下的碳原子可作為烷基取代基，氧原子構成羥基，若羥基與苯環(huán)相連，則為酚，A正確；α?鳶尾酮含有2個碳碳雙鍵和1個酮羰基，1mol碳碳雙鍵和1mol酮羰基分別消耗1mol氫氣，故1molα?鳶尾酮最多可與3molH2加成，B正確；酮羰基不能發(fā)生銀鏡反應，C錯誤；α?鳶尾酮加氫后得到醇：，通過醇的消去反應得到烯烴：或，烯烴加氫后得到，D正確。7.有機物A是一種重要的化工原料，其結構簡式為，下列關于A的說法不正確的是()A.能被銀氨溶液氧化B.能使酸性KMnO4溶液褪色C.1molA只能與1molH2發(fā)生加成反應D.檢驗A中官能團的一種方法：先加入足量的新制Cu(OH)2，加熱，酸化后再加溴水答案C解析有機物A中所含的官能團有—CHO，能被銀氨溶液氧化，故A正確；有機物A含有碳碳雙鍵和—CHO，都能使酸性KMnO4溶液褪色，故B正確；1molA中含碳碳雙鍵和—CHO各1mol，最多能與2molH2發(fā)生加成反應，故C錯誤；碳碳雙鍵和—CHO均能使溴水褪色，先加新制Cu(OH)2，加熱產生磚紅色沉淀，能檢驗出—CHO，反應后溶液仍顯堿性，溴水能與堿反應，需先加酸酸化，再加溴水，溴水褪色檢驗出碳碳雙鍵，故D正確。題組三醛、酮的定量計算8.甲醛、乙醛、丙酮的混合物中，氫元素的質量分數為9%，則氧元素的質量分數為()A.16% B.37%C.48% D.無法計算答案B解析由甲醛(HCHO)、乙醛(CH3CHO)和丙酮(CH3COCH3)組成的混合物中，C、H兩種元素的原子個數比始終是1∶2，質量比為(1×12)∶(2×1)=6∶1，由于氫元素的質量分數為9%，則碳元素的質量分數為54%，則氧元素的質量分數為1-54%-9%=37%。9.某飽和一元醛發(fā)生銀鏡反應，可得21.6g銀，等物質的量的該醛完全燃燒時生成7.2g水，則該醛可能是()A.乙醛 B.丙醛C.甲醛 D.丁醛答案D解析21.6g銀的物質的量n(Ag)=21.6g108g·mol-1=0.2mol，根據醛發(fā)生銀鏡反應時物質的量關系R—CHO~2Ag可知，飽和一元醛的物質的量為0.1mol；醛完全燃燒時，生成水的質量為7.2g，n(H2O)=7.2g18g·mol-1=0.4mol，則H的物質的量為0.8mol，根據飽和一元醛通式CnH210.乙烯酮(CH2CO)在一定條件下能與含活潑氫的化合物發(fā)生加成反應：，則其與下列試劑發(fā)生加成反應時所生成的產物不正確的是()A.與NH3加成生成B.與H2O加成生成C.與CH3OH加成生成D.與CH3COOH加成生成答案C解析與CH3OH加成時得CH3COOCH3，C錯誤。11.已知醛或酮可與格氏試劑(R'MgX)發(fā)生加成反應，所得產物經水解可得醇：+R'MgX→若用此種方法制取HOC(CH3)2CH2CH3，可選用的醛或酮與格氏試劑是()A.與B.CH3CH2CHO與CH3CH2MgXC.CH3CHO與D.與CH3CH2MgX答案D解析A項，二者反應后水解生成HOCH2CH(CH3)CH2CH3，不符合題意；B項，二者反應后水解生成CH3CH2CH(OH)CH2CH3，不符合題意；C項，二者反應后水解生成CH3CH(OH)CH(CH3)2，不符合題意；D項，二者反應后水解生成HOC(CH3)2CH2CH3，符合題意。12.(2024·青島高二檢測)丙酮與檸檬醛在一定條件下反應可以合成有工業(yè)價值的α?紫羅蘭酮和β?紫羅蘭酮，轉化過程如圖所示：下列說法不正確的是()A.丙酮與氫氣可發(fā)生加成反應生成2?丙醇B.假紫羅蘭酮、α?紫羅蘭酮和β?紫羅蘭酮互為同分異構體C.α?紫羅蘭酮和β?紫羅蘭酮分別與足量Br2發(fā)生加成反應的產物分子中都含有4個手性碳原子D.可用銀氨溶液鑒別合成的假紫羅蘭酮中是否含有檸檬醛答案C解析丙酮中含有酮羰基，可與氫氣發(fā)生加成反應生成2?丙醇，A正確；由結構簡式可知，假紫羅蘭酮、α?紫羅蘭酮和β?紫羅蘭酮分子式相同，結構不同，互為同分異構體，B正確；α?紫羅蘭酮和β?紫羅蘭酮與足量Br2發(fā)生加成反應的產物分別為和，分別含有5個、4個手性碳原子，C錯誤。13.(14分)已知：醛在一定條件下可以兩分子間發(fā)生反應：RCH2CHO+RCH2CHO，兔耳草醛是重要的合成香料，它具有獨特的新鮮水果的清香。由枯茗醛()合成兔耳草醛的路線如下：(1)枯茗醛的核磁共振氫譜有組峰；A→B的反應類型是。

(2)B中含有的官能團是(寫結構式)；檢驗B中含氧官能團的試劑是________________。

(3)寫出C→兔耳草醛的化學方程式：__________________________________________________________。

(4)寫出枯茗醛發(fā)生銀鏡反應的化學方程式：__________________________________________________。

答案(1)5消去反應(2)、銀氨溶液(或新制氫氧化銅)(3)2+O22+2H2O(4)+2［Ag(NH3)2］OH+2Ag↓+3NH3+H2O解析(1)枯茗醛除醛基外，分子中上下對稱，其對稱位置的氫原子是等效的，故其核磁共振氫譜有5組峰；A→B的過程中A脫去了一個H2O生成B，B中多了一個碳碳雙鍵，所以反應類型是消去反應。(2)根據B的結構可知B中含有的官能團是碳碳雙鍵和醛基，結構式為、，其中含氧官能團為醛基，檢驗醛基可用銀氨溶液或新制氫氧化銅。14.(14分)實驗表明，當乙醛加入溴水中，溴水會褪色。針對此現(xiàn)象，某化學興趣小組同學依據乙醛的結構進行探究。［實驗假設］(1)假設Ⅰ：醛基含有不飽和鍵，可與Br2發(fā)生(填反應類型)反應。

假設Ⅱ：乙醛具有α?H，可與溴水發(fā)生取代反應。無論乙醛發(fā)生幾元取代反應，參加反應的Br2與生成的HBr的物質的量之比為。

假設Ⅲ：乙醛具有較強的還原性，可被溴水氧化，反應的化學方程式為__________