PAGE9-其次節醛[明確學習目標]1.駕馭乙醛的組成、結構特點和主要性質。2.駕馭醇、醛之間的相互轉化。3.知道醛基的檢驗方法。一、醛的概述1．醛2．醛的分類3．醛的命名與醇的命名相像。如HCHO(甲醛，俗名蟻醛)、CH3CH2CHO(丙醛)、CH3CH(CH3)CHO(2-甲基丙醛或異丁醛)、(苯甲醛)、OHCCHO(乙二醛)。4．常見的醛5．酮6．丙酮丙酮是最簡潔的酮，其結構簡式為，丙酮能與水、乙醇等混溶，它可與H2發生eq\o(□,\s\up3(10))加成反應，但不能被eq\o(□,\s\up3(11))銀氨溶液、eq\o(□,\s\up3(12))新制的Cu(OH)2等弱氧化劑氧化。二、醛的化學性質1．氧化反應(1)銀鏡反應(2)與新制的Cu(OH)2的反應試驗操作留意：以上兩個反應都必需在堿性條件下進行。(3)催化氧化乙醛在有催化劑并加熱條件下，能被氧氣氧化為乙酸，化學方程式為eq\o(□,\s\up3(08))2CH3CHO＋O2eq\o(→,\s\up16(催化劑),\s\do16(△))2CH3COOH。(4)強氧化劑氧化CH3CHOeq\o(→,\s\up16(KMnO4，H＋))CH3COOH2．加成反應(還原反應)乙醛蒸氣和H2的混合氣體，通過熱的鎳催化劑，發生反應的化學方程式為eq\o(□,\s\up3(09))CH3CHO＋H2eq\o(→,\s\up16(催化劑),\s\do16(△))CH3CH2OH。1．飽和一元醛和飽和一元酮結構上有何不同？提示：醛的官能團是醛基，酮的官能團是羰基；羰基碳與兩個烴基相連構成酮，與至少一個氫相連構成醛；碳原子數相同的飽和一元醛和酮是同分異構體。2．乙醛能否被溴水或酸性K2Cr2O7溶液氧化？為什么？提示：乙醛可以被弱氧化劑銀氨溶液、Cu(OH)2懸濁液氧化，所以乙醛具有強的還原性，溴水和酸性K2Cr2O7溶液的氧化實力更強，兩者均可以氧化乙醛。一、醛與醛基(1)含醛基的物質主要有：①醛；②甲酸；③甲酸鹽；④甲酸某酯；⑤葡萄糖和麥芽糖；⑥其他含醛基的多官能團有機物。(2)甲醛具有殺菌、防腐性能，但對人體健康有害，不能用于食品防腐。(3)甲醛為氣體，其余醛在通常狀況下都是無色液體或固體。[即時練]1．關于甲醛的下列說法中錯誤的是()A．甲醛是最簡潔的一種醛，易溶于水B．甲醛是一種無色、有刺激性氣味的氣體C．35%～40%甲醛的水溶液被稱之為福爾馬林D．福爾馬林有殺菌、防腐性能，所以市場上可用來浸泡海產品等答案D解析甲醛有毒，能使蛋白質變性，不但對人體有害，而且降低了食品的質量，不能浸泡海產品，故D錯誤。2．區分乙醇和乙醛，下列方法不行行的是()A．加入Na B．加Ag(NH3)2OH溶液C．加酸性KMnO4溶液 D．核磁共振氫譜法答案C解析加Na，有氣泡產生的是乙醇；加銀氨溶液，有銀鏡產生的是乙醛；乙醇和乙醛在氫譜圖中各有3個和2個峰；乙醇和乙醛都能使酸性KMnO4溶液褪色。方法規律醛類的同分異構體(1)碳鏈異構由于醛基只能連在碳鏈的末端，所以醛分子中烴基的碳鏈異構有幾種，醛的同分異構體就有幾種。如丁基(—C4H9)有4種結構，則分子式為C5H10O的有機物屬于醛的同分異構體就有4種。(2)官能團異構含碳原子數相同的飽和一元醛、酮和脂環醇互為官能團異構。如分子式為C3H6O的有機物：屬于醛的有二、醛的重要化學性質1．加成反應(還原反應)在肯定條件下醛能與氫氣發生加成反應，生成相應的醇：—CHOeq\o(→,\s\up16(H2))—CH2OH。醛不能與Br2、HBr等物質發生加成反應。2．氧化反應強氧化劑(如高錳酸鉀、重鉻酸鉀、溴水等)、弱氧化劑(如銀氨溶液、新制氫氧化銅等)都能把醛基氧化成羧基。生成物分別寫成—COOH、—COONH4、—COONa形式。3．有機化學中常見的氧化、還原反應(1)氧化反應：①全部的有機物的燃燒均為氧化反應。②烯烴、炔烴和苯的同系物使酸性KMnO4溶液褪色。③醇→醛→羧酸。(2)還原反應：①烯烴、炔烴等全部含碳碳不飽和鍵的物質的催化加氫。②醛、酮的催化加氫。(3)具有還原性的基團主要有、—C≡C—、—OH(醇、酚等)、—CHO等。常見的氧化劑有O2、酸性KMnO4溶液、溴水、銀氨溶液、新制Cu(OH)2懸濁液等。三、醛基的檢驗(1)能和銀氨溶液發生銀鏡反應試驗中留意事項：①試管內壁必需干凈。②必需水浴加熱(60～70℃)，不行用酒精燈干脆加熱。③加熱時不行振蕩和搖動試管。④須用新配制的銀氨溶液，銀氨溶液不能久置，以免發生危急。⑤乙醛用量不宜太多。⑥試驗后的銀鏡可先用硝酸浸泡，再用水洗而除去。(2)與新制Cu(OH)2反應產生紅色沉淀試驗中留意事項：①所用的Cu(OH)2懸濁液必需是新制的，而且制備時，NaOH溶液必需明顯過量。②加熱時必需將混合液加熱至沸騰，才能看到明顯的紅色沉淀。③加熱煮沸時間不能過長，防止Cu(OH)2受熱分解成黑色的CuO。四、相關定量計算(1)一元醛發生銀鏡反應或與新制Cu(OH)2懸濁液反應時，量的關系如下：(2)甲醛發生氧化反應時：甲醛分子中有2個—CHO，當與足量的銀氨溶液或新制Cu(OH)2懸濁液作用時，存在如下量的關系：1molHCHO～4molAg1molHCHO～4molCu(OH)2～2molCu2O(3)二元醛發生銀鏡反應或與新制Cu(OH)2懸濁液反應時有如下量的關系：1mol二元醛～4molAg1mol二元醛～4molCu(OH)2～2molCu2O[即時練]3．(雙選)在乙醛與氫氧化銅反應生成紅色沉淀的試驗中，關鍵是()A．乙醛要過量 B．CuSO4要過量C．NaOH要略微過量 D．氫氧化銅要新制答案CD解析關鍵操作是反應要在堿性條件下進行，從而使醛的氧化加快，同時要用新制的氫氧化銅懸濁液。4．向2.9g某飽和一元醛中加入足量銀氨溶液，在肯定條件下充分反應后析出10.8A．HCHO B．CH3CHOC．CH3CH2CHO D．CH3CH(CH3)CHO答案C解析除HCHO外，在各飽和一元醛跟銀氨溶液的反應中，醛與生成物銀的量的關系為RCHO～2AgR＋292×1082．9g10.8(R＋29)∶2.9g＝(2×108)∶10.8依據題意R為烷烴基，則R為乙基，該醛應為C2H5CHO。5．(1)在2HCHO＋NaOH(濃)→HCOONa＋CH3OH中，HCHO(甲醛)()A．僅被氧化B．未被氧化，未被還原C．僅被還原D．既被氧化，又被還原(2)某3g醛和足量的銀氨溶液反應，結果析出43.2gA．甲醛B．乙醛C．丙醛D．丁醛(3)兩種飽和一元脂肪醛的混合物，其平均相對分子質量為51。取4.08g混合物與足量銀氨溶液共熱，生成銀21.6g。答案(1)D(2)A(3)混合醛的物質的量＝4.08g÷51g·mol－1＝0.08mol，生成銀的物質的量＝21.6g÷108g·mol－1設甲醛的物質的量為x，另一種醛A的物質的量為y。eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(4x＋2y＝0.2mol,x＋y＝0.08mol))?eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x＝0.02mol,y＝0.06mol))MA＝eq\f(4.08g－30g·mol－1×0.02mol,0.06mol)＝58g·mol－1，依據題意，醛A應符合通式CnH2nO，則12n＋2n＋16＝58，n＝3，所以A為丙醛。綜上可知，這兩種醛是甲醛和丙醛，物質的量分別是0.02mol和0.06mol。解析(1)在有機反應中，有機物去氫或加氧的反應是氧化反應，有機物去氧或加氫的反應是還原反應。(2)生成銀的物質的量為eq\f(43.2g,108g·mol－1)＝0.4mol，若假設該醛為一元醛，醛的摩爾質量應為eq\f(3g×2,0.4mol)＝15g·mol－1，明顯不符合題意，但1mol甲醛與足量的銀氨溶液反應生成4molAg，則可能是eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,4)×0.4))mol甲醛反應的結果，由M＝eq\f(m,n)得出摩爾質量為30g·mol－1，符合題意。方法規律醛的氧化性、還原性在有機推斷中的應用有機推斷中常接觸以下轉化關系：(1)Ceq\o(→,\s\up16(還原))Aeq\o(→,\s\up16(氧化))B：該轉化關系中，若A為R—CHO，則B為R—COOH，C為R—CH2OH。(2)Aeq\o(→,\s\up16(氧化))Beq\o(→,\s\up16(氧化))C：該轉化關系中，若A為烴的含氧衍生物，則為R—CH2OH，B為R—CHO，C為R—COOH。本課歸納總結1.醛是分子中由烴基(或氫原子)與醛基相連形成的化合物。2．醛類物質(用R—CHO表示)發生銀鏡反應和與新制Cu(OH)2懸濁液反應的化學方程式分別為：RCHO＋2Ag(NH3)2OHeq\o(→,\s\up16(△))RCOONH4＋2Ag↓＋3NH3＋H2O；RCHO＋2Cu(OH)2＋NaOHeq\o(→,\s\up16(△))RCOONa＋Cu2O↓＋3H2O。3．“量”的關系：1molR—CHO～2molAg～1molCu2O，1molHCHO～4molAg～2molCu2O。4．乙醛能與H2發生加成反應(還原反應)生成乙醇。1．室內裝潢和家具揮發出來的甲醛是室內空氣的主要污染物。已知，甲醛易溶于水，常溫下有劇烈刺激性氣味，溫度超過20A．入住前房間內保持肯定溫度并通風B．裝修盡可能選擇在溫度較高的季節C．請環境監測部門檢測室內甲醛含量低于國家標準后入住D．緊閉門窗一段時間后入住答案D解析入住前房間內保持肯定溫度并通風，這樣可以使甲醛盡快揮發掉，故A正確；選擇在溫度較高的季節裝修房間可以使甲醛盡快揮發掉，故B正確；檢測室內甲醛含量低于國家標準后再入住，這樣可以防止甲醛危害人體健康，故C正確；緊閉門窗不利于甲醛的排出，危害人體健康，故D錯誤。2．下列物質中，不含醛基的是()A．C6H5CHO B．HCOOC2H5C．(CH3)3CCH2OH D．(CH3)2CH—CHO答案C解析醛基為醛類的官能團，醛基的結構簡式為：—CHO；含有醛基的有機物可能為醛，如甲醛、乙醛、苯甲醛等，也可能為甲酸或甲酸形成的酯類，如：甲酸乙酯、甲酸丙酯等。3．洗滌做過銀鏡反應的試管可以選用的試劑是()A．氨水 B．NaOH溶液C．稀硝酸 D．酒精答案C解析稀HNO3有強氧化性可與銀反應，銀與氨水、氫氧化鈉溶液、酒精不反應。4．關于乙醛的下列反應中，乙醛被還原的是()A．乙醛的銀鏡反應B．乙醛制乙醇C．乙醛與新制氫氧化銅的反應D．乙醛的燃燒反應答案B解析依據乙醛中含有—CHO，能與氫氣發生還原反應，被還原；能被氧化劑(如：銀氨溶液、新制氫氧化銅、氧氣)氧化。5．糖尿病患者的尿樣中含有葡萄糖，在與新制的氫氧化銅懸濁液共熱時，能產生紅色沉淀。說明葡萄糖分子中含有()A．苯基B．甲基C．羥基D．醛基答案D解析含有醛基的物質與新制的氫氧化銅懸濁液共熱時，能產生紅色沉淀。6．有機物A的分子式為C3H8O，它能氧化成B也能與濃硫酸共熱生成C。依據下列給出的條件寫出它們的結構簡式：①若B能發生銀鏡反應，C能使溴水褪色。A____________；B____________；C____________。②若B不能發生銀鏡反應，C不能使溴水褪色。寫出它們的結構簡式。A____________；B____________；C____________。答案①CH3CH2CH2OHCH3CH2CHOCH3CH=CH2②CH3CH(OH)