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文档简介
1、有机化学醛、羧酸和酯1以乙醛、乙酸、乙酸乙酯为代表物质,重点突出含有不同官能团的有机物的性质差异。2掌握烃的含氧衍生物的性质和用途。3官能团的定义及不同类别的衍生物相互转化的条件。醛 羧酸 酯1、醛基2、醛的定义:C:HO:结构式结构简式(不能写成COH 或 HOC )电子式分子里由烃基跟醛基相连而构成的化合物。饱和一元醛的通式: CnH2n+1CHO 或CnH2nOCHOC HO一、醛基和醛或 OHC3、常见的醛:甲醛:无色有刺激性气味的气体,它的水溶液(又称福尔马林)具有杀菌、防腐性能。苯甲醛肉桂醛CH2=CHCHOCHO1、物理性质2、分子结构:结构简式甲基+醛基=乙醛二、乙醛3、乙醛的
2、化学性质(1)氧化反应a、银镜反应CH3CHO+2Ag(NH3)2OH CH3COONH4+2Ag+3NH3+H2O(三氨二银一水盐)资料卡片银氨溶液的配制Ag+NH3H2O=AgOH+NH4+ AgOH+2NH3H2O=Ag(NH3)2+OH+2H2O CH3CHO+2Cu(OH)2 CH3COOH+Cu2O+2H2O b、与新制氢氧化铜反应c、与氧气反应O+ O22CH3 C HO2CH3 C OH催化剂燃烧催化氧化(2)加成反应O+ H2CH3 C HCH3 CH2 OH催化剂(同时也是还原反应)还原反应:加氢或失氧氧化反应:加氧或失氢有机的氧化还原反应学与问HCHO+4Ag(NH3)2
3、OH (NH4)2CO3+4Ag+6NH3+2H2OHCHO+4Cu(OH)2 CO2+2Cu2O+5H2O甲醛与足量银氨溶液、新制氢氧化铜如何反应?写出反应的化学方程式。总结:CH3CH2OH CH3CHO CH3COOH氧化还原氧化CnH2n+2O CnH2n O CnH2nO2科学视野酮:羰基碳原子与两个烃基相连的化合物。丙酮 丙酮不能被银氨溶液、新制的氢氧化铜等弱氧化剂氧化,但可催化加氢生成醇。 C=O称羰基,是酮的官能团,丙酮是最简单的酮。三、羧酸1、定义:由烃基与羧基相连构成的有机化合物。2、分类:烃基不同羧基数目芳香酸脂肪酸一元羧酸二元羧酸多元羧酸3、乙酸(冰醋酸)1)物理性质2
4、)结构结构式:电子式:CHOOCHHHOHCCOHHH3)化学性质a.乙酸的酸性b.乙酸的酯化反应乙酸乙酯 18O CH3COH +HOC2H518O CH3C2H5H2O浓H2SO常见高级脂肪酸:苯甲酸(又名安息香酸)或C6H5COOH乙二酸(又名草酸):HOOCCOOH,由于直接相连的两个羧基的相互影响,使其酸性强于甲酸和其他二元酸,且具有较强还原性,可使KMnO4褪色;常用作漂白剂、除锈剂,除墨水痕迹等。四、酯1、定义:羧酸分子羧基中的OH被 OR取代后的产物。2、简式:RCOOR3、化学性质:(水解反应)稀H2SO4CH3COC2H5 + H2OOCH3COH+HOC2H5OCH3CO
5、C2H5 + NaOHOCH3CONa + HOC2H5O思考与交流1)由于乙酸乙酯的沸点比乙酸、乙醇都低,因此从反应物中不断蒸出乙酸乙酯可提高其产率。2)使用过量的乙醇,可提高乙酸转化为乙酸乙酯的产率。根据化学平衡原理,提高乙酸乙酯产率的措施有:3)使用浓H2SO4作吸水剂,提高乙醇、乙酸的转化率。从理论上讲,凡含有 的有机物,都可以发生银镜反应也可还原碱性Cu(OH)2悬浊液。主要有醛类、甲酸、甲酸盐、甲酸酯、葡萄糖、麦芽糖等。醛类一般能发生银镜反应,但能发生银镜反应的不一定是醛类。检验醛基主要有以下两种方法:(1)银镜反应醛具有较强的还原性,能和银氨溶液发生反应被氧化为羧酸,同时得到单质
6、银,若控制好反应条件,可以得到光亮的银镜,实验时应注意以下几点:试管内壁必须洁净;必须水浴加热,不可用酒精灯直接加热;加热时不可振荡和摇动试管;须用新配制的银氨溶液;乙醛用量不宜太多。实验后,银镜可用硝酸浸泡,再用水洗而除去。(2)与新制氢氧化铜的反应醛基也可被弱氧化剂氢氧化铜所氧化,同时氢氧化铜本身被还原成红色的氧化亚铜沉淀,这是检验醛基的另一种方法。 该实验注意以下几点:硫酸铜与碱反应时,碱过量制取氢氧化铜;将混合液加热到沸腾才有明显砖红色沉淀。(3)能发生银镜反应的有机物利用醛基的还原性检验醛基时,除了不饱和键会干扰外,酚羟基、苯环上的侧链也可能会干扰,在进行相关反应时一定要注意考虑此点
7、。【例1】某有机物的化学式为C5H10O,它能发生银镜反应和加成反应。它与氢气在一定条件下发生加成反应后,所得产物是()A B C D 解析:能发生银镜反应定有CHO,与H2加成后生成物中定有CH2OH。答案:A有机化学中酚类、醇类、醛类、酮类、羧酸类的官能团的确定,同分异构体的判断及其鉴别方法,能考查学生的发散、评价、选择能力。在分析解答时,要注意引导学生选择正确、合理且简单的鉴别方法。1一元羧酸与一元醇之间的酯化反应CH3COOHHOC2H5 CH3COOC2H5H2O2一元羧酸与多元醇之间的酯化反应 3多元羧酸与一元醇之间的酯化反应 4多元羧酸与多元醇之间的酯化反应此时反应有三种情形,可
8、得普通酯、环酯和高聚酯。如:5羟基酸自身的酯化反应此时反应有三种情形,可得到普通酯、环状交酯和高聚酯。如:【例2】某羧酸衍生物A,其分子式为C6H12O2,实验表明A和氢氧化钠溶液共热生成B和C,B和盐酸反应生成有机物D,C在铜催化和加热条件下氧化为E,其中D、E都不能发生银镜反应,由此判断A的可能的结构有()A2种 B3种 C4种 D5种2已知葡萄糖在乳酸菌作用下可转化为乳酸(C3H6O3)。(1)取9 g乳酸与足量金属Na反应,可生成2.24 L H2(标准状况),另取同量乳酸与同物质的量的乙醇反应,生成0.1 mol乳酸乙酯和1.8 g水,由此可推断乳酸分子中含有的官能团名称为_。(2)
9、乳酸在Cu作催化剂时可被氧化成丙酮酸( ),由以上事实推知乳酸的结构简式为_。(3)两个乳酸分子在一定条件下脱水生成环酯(C6H8O4),则此环酯的结构简式是_。(4)乳酸在浓H2SO4作用下,三分子相互反应,生成链状结构的物质,写出其生成物的结构简式_。(5)在一定条件下,乳酸发生缩聚反应生成聚酯,该高聚物可表示为_。解析:根据乳酸的分子式,求出其相对分子质量为90.9 g乳酸的物质的量为0.1 mol,0.1 mol乳酸与0.1 mol乙醇反应生成0.1 mol乳酸乙酯,可知1 mol乳酸中含有1 mol羧基,又知0.1 mol乳酸与足量金属钠反应生成0.1 mol H2,可得1 mol乳
10、酸分子中还含有1 mol醇羟基。根据乳酸在Cu催化条件下氧化成 ,可知醇羟基位置在碳链中间。据此可推导出原来乳酸的结构简式为: 。答案:(1)羧基、醇羟基 【例1】 (上海化学)迷迭香酸是从蜂花属植物中提取得到的酸性物质,其结构如右图。下列叙述正确的是()A迷迭香酸属于芳香烃B1 mol迷迭香酸最多能和9 mol氢气发生加成反应C迷迭香酸可以发生水解反应、取代反应和酯化反应D1 mol迷迭香酸最多能和含5 mol NaOH的水溶液完全反应解析:A项,该物质分子中含氧元素,不属于烃类。B项,该物质1个分子中有2个苯环和1个碳碳双键,故1 mol迷迭香酸最多和7 mol氢气发生加成反应。C项,分子
11、中有酯基,可发生水解反应;有羧基可发生酯化反应;有酚羟基,其邻、对位上的氢原子可发生取代反应,C项正确。D项,分子中有4 mol酚羟基和1 mol羧基,共消耗5 mol NaOH;还有1 mol酯基水解后生成的羧基又消耗1 mol NaOH,故1 mol该物质最多消耗6 mol NaOH。答案:C 高分策略对烃及其烃的衍生物的结构特点熟练掌握。本题全面考查了双键、酚羟基、酯基及羧基化学性质的,熟练掌握官能团的化学性质是解决此类题的关键。 【例2)乙基香草醛( )是食品添加剂的增香原料,其香味比香草醛更加浓郁。(1)写出乙基香草醛分子中两种含氧官能团的名称_。(2)乙基香草醛的同分异构体A是一种有机酸,A可发生以下变化:与苯环直接相连的碳原子上有氢时,此碳原子才可被酸性KMnO4溶液氧化为羧基。(a)由AC的反应属于_(填反应类型)。(b)写出A的结构简式_。(3)乙基香草醛的另一种同分异构体D 是一种医药中间体。请设计合理方案用茴香醛 合成D:_(其他原料自选,用反应流程图表示,并注明必要的反应条件)。(1)
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