蘇教版高中化學(xué)選修五第9講：醛羧酸(教師版)

醛羧酸____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________1.掌握甲醛和乙醛的結(jié)構(gòu)和主要化學(xué)性質(zhì)2.了解乙醛的物理性質(zhì)和3.了解醛的分類和命名4.理解飽和一元醛的一般通性和同分異構(gòu)現(xiàn)象5.掌握醛基的檢驗(yàn)方法6.了解甲醛在日常生活,工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的用途,以及對(duì)人體健康的危害.一、醛醛：從結(jié)構(gòu)上看，由烴基（或氫原子）跟醛基相連而成的化合物叫醛。醛的分類：1.碳鏈角度：脂肪醛、芳香醛2.飽和度：飽和醛、不飽和醛3.官能團(tuán)：一元醛、二元醛、多元醛飽和一元醛的通式：CnH2n+1CHO或CnH2nO醛的同分異構(gòu)現(xiàn)象：除本身的碳架異構(gòu)外，醛與酮、烯醇、環(huán)醇互為同分異構(gòu)體（一）乙醛的物理性質(zhì)乙醛是無色、有刺激性氣味的液體，密度比水小，易揮發(fā)，易燃燒，能跟水、乙醇、氯仿等互溶。（二）乙醛的分子結(jié)構(gòu)分子式：C2H4O結(jié)構(gòu)式：結(jié)構(gòu)簡式：CH3CHO官能團(tuán)：注意：醛基的寫法,不要寫成-COH（三）化學(xué)性質(zhì)1.加成反應(yīng)/還原反應(yīng)還原反應(yīng):有機(jī)物分子中得氫(加入氫原子)或失氧(失去氧原子)的反應(yīng)氧化反應(yīng):有機(jī)物分子中得氧(加入氧原子)或失氫(失去氫原子)的反應(yīng)思考：醇類發(fā)生催化氧化的條件是什么？1.Ag或Cu作催化劑并加熱。2.羥基所連的碳原子上有氫原子。2.氧化反應(yīng)a.催化氧化乙醛可以被還原為乙醇，能否被氧化小結(jié)：乙醇→乙醛（氧化）→乙酸（氧化）乙醇←乙醛(還原）3.燃燒4.被弱氧化劑氧化（1）銀鏡反應(yīng)此反應(yīng)用于醛基的檢驗(yàn),醛基數(shù)目的測定配置銀氨溶液：取一潔凈試管，加入2ml2%的AgNO3溶液，再逐滴滴入2%的稀氨水，至生成的沉淀恰好溶解。水浴加熱形成銀鏡：在配好的上述銀氨溶液中滴入三滴乙醛溶液，然后把試管放在熱水浴中靜置。CH3CHO+2Ag(NH3)2OH水浴CH3COONH4+2Ag+3NH3+H2O堿性環(huán)境下，乙醛被氧化成乙酸后又與NH3反應(yīng)生成乙酸銨1mol–CHO被氧化，就應(yīng)有2molAg被還原可用稀HNO3清洗試管內(nèi)壁的銀鏡應(yīng)用:檢驗(yàn)醛基的存在，測定醛基的數(shù)目，工業(yè)上用來制瓶膽和鏡子（2）與新制的氫氧化銅反應(yīng)現(xiàn)象：有紅色（Cu2O）沉淀生成2Cu(OH)2+CH3CHO→Cu2O↓+CH3COOH+H2O注意：氫氧化銅溶液一定要新制，堿一定要過量應(yīng)用：檢驗(yàn)醛基的存在，醫(yī)學(xué)上檢驗(yàn)病人是否患糖尿病（四）乙醛的制備（1）乙醇氧化法（2）乙烯氧化法（3）乙炔水化法（五）乙醛的用途主要用于制取乙酸、乙酸乙酯、丁醇等，是有機(jī)合成的重要原料。（六）醛類：飽和一元醛的通式：CnH2n+1CHO或CnH2nO化學(xué)性質(zhì)： (1)和H2加成被還原成醇（2）氧化反應(yīng)a.燃燒b.催化氧化成羧酸c.被弱氧化劑氧化Ⅰ銀鏡反應(yīng)Ⅱ與新制的氫氧化銅反應(yīng)d.使酸性KMnO4溶液和溴水褪色甲醛：分子式：CH2O結(jié)構(gòu)簡式：HCHO物理性質(zhì)：無色有強(qiáng)烈刺激性氣味的氣體，易溶于水應(yīng)用：重要的有機(jī)合成原料,其水溶液（福爾馬林）有殺菌和防腐能力。羧酸1.定義：由烴基(或氫原子)與羧基相連構(gòu)成的有機(jī)化合物。2.自然界中的有機(jī)酸⑴甲酸：HCOOH(蟻酸)⑵苯甲酸：C6H5COOH(安息香酸)⑶草酸：HOOC-COOH(乙二酸)⑷羥基酸：如檸檬酸：⑸乳酸：乙酸結(jié)構(gòu)：分子式：C2H4O2結(jié)構(gòu)式：結(jié)構(gòu)簡式：CH3COOH物理性質(zhì)：無色刺激性氣味液態(tài)，乙酸的熔點(diǎn)為16.5℃，易揮發(fā)，易溶于水和有機(jī)溶劑。純乙酸稱為冰醋酸。化學(xué)性質(zhì)：酸的通性和酯化反應(yīng)2CH3COOH+Mg→(CH3COO)2Mg+H2CH3COOH+NaOH→CH3COONa+H2O2CH3COOH+Na2CO3→2CH3COONa+H2O+CO2（二）甲酸俗稱蟻酸結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：既有羧基又有醛基化學(xué)性質(zhì)：醛基：氧化反應(yīng)、新制Cu(OH)2羧基：酸性酸的通性酯化反應(yīng)與醇發(fā)生酯化反應(yīng)知識(shí)點(diǎn)一：醛例1．已知甲醛(HCHO)分子中的4個(gè)原子是共平面的。下列分子中所有原子不可能同時(shí)存在于同一平面上的是()解析：已知甲醛的4個(gè)原子是共平面的，提示了羰基的碳原子所連接的3個(gè)原子(或原子團(tuán))也是共平面的。因此，苯環(huán)(本身是共平面的一個(gè)環(huán))有可能代替甲醛的1個(gè)H?！狾H也有可能代替苯甲醛的1個(gè)H，B、C都可能同在一個(gè)平面上。乙烯的6個(gè)原子是共平面的，苯環(huán)代替了1個(gè)H，可以共平面。只有苯乙酮，由于CH3的C位于四面體的中心，3個(gè)H和羧基的C位于四面體的頂點(diǎn)，不可能共平面。答案：D例2.實(shí)驗(yàn)室做乙醛和銀氨溶液反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)時(shí)：(1)配制銀氨溶液時(shí)向盛有_________溶液的試管中逐滴滴加_________溶液，邊滴邊振蕩直到_________為止。有關(guān)反應(yīng)的離子方程式為：①_______________，②_______________。(2)加熱時(shí)應(yīng)用_________加熱，發(fā)生銀鏡反應(yīng)的離子方程式為_____________________。解析：本題考查銀鏡反應(yīng)的基本實(shí)驗(yàn)操作及相關(guān)反應(yīng)。答案：(1)2%的硝酸銀2%的稀氨水產(chǎn)生的沉淀恰好溶解Ag++NH3·H2O===AgOH↓+AgOH+2NH3·H2O===［Ag(NH3)2］++OH-+2H2O(2)熱水浴CH3CHO+2Ag(NH3)+2OH-2Ag↓+CH3COO-+NH+3NH3↑+H2O知識(shí)點(diǎn)二：羧酸例3．某有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡式如下圖所示，則下列有關(guān)說法正確的是（）A．該有機(jī)物可以發(fā)生氧化、加成、加聚、取代等反應(yīng)B．該有機(jī)物能與NaOH溶液反應(yīng)，則1mol該有機(jī)物能消耗2molNaOHC．該有機(jī)物的分子式為C12H14O5，且與C11H12O5一定互為同系物D．該有機(jī)物分子中所有碳原子不可能都在同一平面上解析：A、該有機(jī)物中存在碳碳雙鍵，可以發(fā)生加成、加聚、氧化反應(yīng)，還存在羧基，所以能發(fā)生取代反應(yīng)，正確；B、該有機(jī)物中只有羧基與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，所以1mol該有機(jī)物能消耗1molNaOH，錯(cuò)誤；C、該有機(jī)物的分子式為C12H14O5，與C11H12O5的分子組成相差-CH2，但結(jié)構(gòu)不一定相似，所以不一定互為同系物，錯(cuò)誤；D、與苯環(huán)直接相連的原子一定與苯環(huán)共面，與碳碳雙鍵直接相連的原子與碳碳雙鍵共面，單鍵可以旋轉(zhuǎn)，所以該有機(jī)物分子中所有碳原子有可能都在同一平面上，錯(cuò)誤。答案：A例4.在阿司匹林的結(jié)構(gòu)簡式（如圖）中①②③④⑤⑥分別標(biāo)出了其分子不同的鍵。將阿司匹林與足量NaOH溶液共熱時(shí)，發(fā)生反應(yīng)時(shí)斷鍵的位置是（）①④ B．②⑤ C．③④ D．②⑥解析：根據(jù)阿司匹林的結(jié)構(gòu)簡式判斷與NaOH溶液共熱時(shí)，羧基與酯基與氫氧化鈉分別發(fā)生中和反應(yīng)、水解反應(yīng)，所以斷鍵的位置是羧基的⑥H-O-鍵斷開及酯基的②-C-O-鍵斷開，因此答案選D。答案：D【基礎(chǔ)演練】1．中學(xué)生經(jīng)常使用的涂改液中含有揮發(fā)性的有毒溶劑，該溶劑是()A．乙醇 B．乙醛C．甘油 D．三氯乙烯答案：D2．下列各組物質(zhì)中，全部屬于純凈物的是()A.福爾馬林、白酒 B.汽油、酚醛樹脂C.石炭酸、鹽酸、冰醋酸D.甘油、乙醇鈉、氯仿答案：D3．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，又被還原答案:D4.乙烯酮（＝C＝O）在一定條件下能跟含活潑氫原子的化合物發(fā)生加成反應(yīng)，反應(yīng)的通式可表示為試指出，下列反應(yīng)不合理的是()A．B．C．D．答案:C5.取5.8g某種飽和一元醛與足量的銀氨溶液混合，加熱充分反應(yīng)后析出21.6g金屬銀，則該醛為()A．甲醛 B．乙醛 C．丙醛 D．丁醛答案:C6.從中草藥茵陳蒿中可提出一種利膽有效成分——對(duì)羥基苯乙酮。這是一種值得進(jìn)一步研究應(yīng)用的藥物，推斷該物質(zhì)不具有的化學(xué)性質(zhì)是（）A.能與NaOH溶液反應(yīng)B.能與溴水反應(yīng)C.能與NaHCO3溶液反應(yīng)D.在催化劑作用下能被氧化成含醇羥基的物質(zhì)答案:D【鞏固提高】1.下列各化合物中，能發(fā)生酯化、還原、加成、消去四種反應(yīng)的是()CH3CH3—CH—CH2—CHOOHCH3—CH—CH—CH3OHOHA.B.HOCHHOCH2—C—CH2—CHOOC.CH3—CH=CH—CHOD.答案:A2．以下實(shí)驗(yàn)?zāi)塬@得成功的是()A．用含結(jié)晶水的醋酸鈉和堿石灰共熱制甲烷氣體B．將鐵屑、溴水、苯混合制溴苯C．在苯酚溶液中滴入少量濃溴水出現(xiàn)白色沉淀D．將銅絲在酒精燈上加熱后，立即伸入無水乙醇中，銅絲恢復(fù)成原來的紅色答案:D3.某有機(jī)物結(jié)構(gòu)簡式為(CH3)2C==CHCH2CH2CHO。(1)檢驗(yàn)分子中醛基的方法是________________反應(yīng)，化學(xué)方程式為________________。(2)檢驗(yàn)分子中碳碳雙鍵的方法是____________。反應(yīng)化學(xué)方程式為________________。(3)實(shí)驗(yàn)操作中，哪一個(gè)官能團(tuán)應(yīng)先檢驗(yàn)？__________。答案：(1)銀鏡(CH3)2C==CHCH2CH2CHO+2Ag(NH3)2OH→2Ag↓+3NH3+(CH3)2C==CHCH2CH2COONH4+2H2O(2)在加銀氨溶液氧化醛后，調(diào)pH至中性再加入溴水，看是否褪色。(CH3)2C==CHCH2CH2COOH+Br2→(CH3)2(3)雙鍵4．（２０１５.新課標(biāo)）A（C2H2）是基本有機(jī)化工原料．由A制備聚乙烯醇縮丁醛和順式聚異戊二烯的合成路線（部分反應(yīng)條件略去）如圖所示：回答下列問題：（1）A的名稱是，B含有的官能團(tuán)是．（2）①的反應(yīng)類型是，⑦的反應(yīng)類型是．（3）C和D的結(jié)構(gòu)簡式分別為、．（4）異戊二烯分子中最多有個(gè)原子共平面，順式聚異戊二烯的結(jié)構(gòu)簡式為．（5）寫出與A具有相同官能團(tuán)的異戊二烯的所有同分異構(gòu)體（寫結(jié)構(gòu)簡式）（6）參照異戊二烯的上述合成路線，設(shè)計(jì)一條由A和乙醛為起始原料制備1，3﹣丁二烯的合成路線．答案：(1)乙炔；碳碳雙鍵和酯基(2)加成反應(yīng)；消去反應(yīng)(3)；CH3CH2CH2CHO（4）11；（5）CH3CH（CH3）﹣C≡CH、CH3CH2CH2C≡CH、CH3CH2C≡CCH3（6）1.下列各組混合物中，只要總質(zhì)量一定，不論以何種比例混合，完全燃燒產(chǎn)生的CO2和H2O均為一恒量的是()A．乙炔和苯酚B．甲醛和丙酸C．甲烷和乙烷D.甲醛和甲酸甲酯答案:D2.（2015春?紹興校級(jí)期末）烏洛托品在合成、醫(yī)藥、染料等工業(yè)中有廣泛用途，其結(jié)構(gòu)式如圖所示．將甲醛水溶液與氨水混合蒸發(fā)可制得烏洛托品．若原料完全反應(yīng)生成烏洛托品，則甲醛與氨的物質(zhì)的量之比為（）A．1：1B．2：3C．3：2D．2：1答案:C3．下列物質(zhì)中，不屬于羧酸類有機(jī)物的是()A.乙二酸 B.苯甲酸 C.硬脂酸 D.石炭酸答案：D4．巴豆酸的結(jié)構(gòu)簡式為CH3—CH==CH—COOH?，F(xiàn)有①氯化氫、②溴水、③純堿溶液、④2丁醇、⑤酸化的KMnO4溶液，試根據(jù)巴豆酸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，判斷在一定條件下，能與巴豆酸反應(yīng)的物質(zhì)是()A.只有②④⑤ B.只有①③④C.只有①②③④ D.①②③④⑤答案：D5．化合物A最早發(fā)現(xiàn)于酸牛奶中，它是人體內(nèi)糖代謝的中間體，可由馬鈴薯、玉米淀粉等發(fā)酵制得，A的鈣鹽是人們喜愛的補(bǔ)鈣劑之一。A在某種催化劑的存在下進(jìn)行氧化，其產(chǎn)物不能發(fā)生銀鏡反應(yīng)。在濃硫酸存在下，A可發(fā)生如下圖所示的反應(yīng)。試寫出：(1)化合物A、B、D的結(jié)構(gòu)簡式：__________、__________、__________。(2)化學(xué)方程式：A→E____________________,A→F______________________。(3)反應(yīng)類型，A→E__________,A→F__________。答案：(3)消去反應(yīng)(或脫水反應(yīng))酯化反應(yīng)(或分子間脫水反應(yīng)、酯化反應(yīng))6．有兩種有機(jī)化合物A和B，分子式分別為C2H6O和C2H4O，已知：①B氧化得C，還原得A；②A能脫水生成烯烴F；③F能跟溴水反應(yīng)得D；④D與氫氧化鈉水溶液反應(yīng)，得到溶于水的產(chǎn)物E。(1)寫出A和B的結(jié)構(gòu)簡式。(2)寫出上述①至④各反應(yīng)的化學(xué)方程式，并對(duì)E命名。答案：(1)A的結(jié)構(gòu)簡式為CH3CH2OH，B的結(jié)構(gòu)簡式為CH3CHO。(2)①2CH3CHO+O22CH3COOHCH3CHO+H2CH3CH2OH②CH3CH2OHCH2==CH2↑+H2O③CH2==CH2+Br2→CH2Br—CH2Br④CH2Br—CH2Br+2H2O+2HBr。E為乙二醇。__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________1.羰基碳原子上連有甲基的化合物，與碘在強(qiáng)堿溶液中發(fā)生碘仿反應(yīng)：則下列化合物中能發(fā)生碘仿反應(yīng)的是()A． B．C． D．答案：A2．只用水就能鑒別的物質(zhì)組是()A．苯、乙酸、CCl4B．乙醇、乙醛、乙酸C．乙二醇、乙醛、硝基苯D．乙醇、甘油、苯酚答案：A3．下列物質(zhì)中，在一定條件下既能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，又能發(fā)生水解和氧化反應(yīng)的是()A．甲酸乙酯 B．溴乙烯 C．乙酸甲酯 D．苯甲醛答案：A4．被譽(yù)為中國“新四大發(fā)明”的復(fù)方蒿甲醚是第一個(gè)由中國發(fā)現(xiàn)的全新化學(xué)結(jié)構(gòu)的藥品，也是目前在國際上獲得廣泛認(rèn)可的中國原創(chuàng)藥品。它在瘧疾這一高傳染性疾病治療史上具有里程碑意義。其主要成分是青蒿素（是一種由青蒿中分離得到的具有新型化學(xué)結(jié)構(gòu)的抗瘧藥），結(jié)構(gòu)如右圖所示。有關(guān)該化合物的敘述正確的是（）A．分子式為：C16H20O5B．該化合物在一定條件下不能與NaOH溶液反應(yīng)C．青蒿素與維生素一樣是水溶性的D．該化合物中含有過氧鍵，一定條件下有氧化性答案：D5．有機(jī)化合物A只由C、H兩種元素組成且能使溴水褪色，其產(chǎn)量可以用來衡量一個(gè)國家石油化學(xué)工業(yè)的發(fā)展水平。A、B、C、D、E有下圖所示的關(guān)系。則下列推斷不正確的是()A．A→B屬于加成反應(yīng)B．B、D均能與金屬鈉反應(yīng)C．物質(zhì)C的結(jié)構(gòu)簡式為CH3CHOD．生成E的化學(xué)方程式為：CH3CH2OH＋CH3COOHCH3COOC2H5答案：D6．現(xiàn)有三組混合液：①乙酸乙酯和乙酸鈉溶液②乙醇和丁醇⑧溴化鈉和單質(zhì)溴的水溶液，分離以上各混合液的正確方法依次是()A.分液、萃取、蒸餾B.萃取、蒸餾、分液C.分液、蒸餾、萃取D.蒸餾、萃取、分液答案：C7．含苯酚的工業(yè)廢水處理的流程圖如圖所示：（1）上述流程里，設(shè)備Ⅰ中進(jìn)行的是_________操作（填寫操作名稱）。實(shí)驗(yàn)室里這一步操作可以用____________（填寫儀器名稱）進(jìn)行。（2）由設(shè)備Ⅱ進(jìn)入設(shè)備Ⅲ的物質(zhì)A是_________。由設(shè)備Ⅲ進(jìn)入設(shè)備Ⅳ的物質(zhì)B是______________。（均填寫物質(zhì)的化學(xué)式）（3）在設(shè)備Ⅲ中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：______________。（4）在設(shè)備Ⅳ中，物質(zhì)B的水溶液和CaO反應(yīng)后，產(chǎn)物是NaOH、H2O和________。通過________操