高中化学人教版有机化学基础第三章烃的含氧衍生物第二节醛 一等奖

人教版选修5高二年级第三章烃的含氧衍生物第二节醛教学设计3【教学目标】1.了解醛、酮在自然界中的存在，能列举几种简单的醛、酮并写出其结构式。2.掌握醛、酮的命名，以及同分异构体的查找。3.认识醛、酮的结构特点，比较醛和酮分子中官能团的相似和不同之处，能够预测醛、酮可能发生的化学反应及它们在化学性质上的相似和不同之处。【教学过程】一、醛类1．定义：醛是烃基与醛基相连而构成的化合物，其结构式为，官能团是或—CHO(醛基)。2．最简单的醛是甲醛，乙醛可看做甲基与醛基相连而构成的化合物。二、甲醛1．分子结构。(1)分子式：CH2O。(2)结构式：。(3)结构简式：HCHO。2．物理性质。无色、有刺激性气味的气体，易溶于水。35%～40%的甲醛水溶液叫做福尔马林，具有杀菌、防腐等性能。三、乙醛1．分子结构。(1)分子式：C2H4O。(2)结构式：(3)结构简式：CH3CHO。2．物理性质。已知乙醛的结构式为：，结构简式为CH3CHO，观察课本P56乙醛的核磁共振氢谱图3-11，分别标出-CH3氢的峰，-CHO氢的峰。无色、有刺激性气味的液体，密度比水小，沸点低，易挥发，易溶于水和有机溶剂(如乙醇、甲醛等)。3．化学性质。(1)加成反应。与氢气在Ni作催化剂加热条件下反应的化学方程式为CH3CHO＋H2eq\o(→,\s\up7(Ni（催化剂）),\s\do5(△))CH3CH2OH。(2)氧化反应。①燃烧的化学方程式为2CH3CHO＋5O24CO2＋4H2O。②催化氧化的化学方程式为2CH3CHO＋O2eq\o(→,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))2CH3COOH。③银镜反应。实验现象：试管内壁出现一层银镜；其离子方程式为CH3CHO＋2Ag(NH3)eq\o\al(＋,2)＋2OH－CH3COO－＋NHeq\o\al(＋,4)＋2Ag↓＋3NH3＋H2O。此反应常用来检验醛基。在工业上也用于制镜或保温瓶胆。④与新制Cu(OH)2悬浊液反应。实验现象：有砖红色沉淀生成；其化学方程式为CH3CHO＋2Cu(OH)2＋NaOHCu2O↓＋CH3COONa＋3H2O。该反应也可用来检验醛基。已知该反应的化学方程式为：请找出该反应中的氧化剂、还原剂，氧化产物、还原产物？分析反应中有机物断键和成键的过程？乙醛在一定温度和催化剂存在下的条件下，也能被氧气氧化成乙酸，分析反应中有机物断键和成键的过程？四、关于乙醛还原氢氧化铜实验的研究乙醛还原Cu(OH)2是高中化学的一个重要实验，显示的是乙醛的还原性。反应按下式进行。2Cu(OH)2＋CH3CHOCu2O↓+CH3COOH+2H2O演示实验最重要的是现象准确，观察到的现象和预想的现象应严格一致，而且清晰、鲜明。根据反应式，该实验观察到的现象应该是有红色（也称砖红色）Cu2O沉淀生成。如果发生的就是这一个反应，现象应该是很清晰的。可是，在做此实验时往往看不到有红色沉淀生成，看到的却是一种黄褐色或红褐色浑浊，它和Cu2O的外观性质相差甚远。这种情况说明乙醛还原Cu(OH)2的反应不是一个简单的单一反应，而是有几个反应同时发生的比较复杂的反应。为了使乙醛还原Cu(OH)2的实验更好地为教学服务，有必要对其进行深入的研究。一、原实验存在的问题是什么原实验（课本给出的实验）是这样做的：“在试管中加入10％的NaOH溶液2mL，滴入2％的CuSO4溶液4～6滴，振荡，然后加入乙醛溶液，加热到沸腾，观察到溶液有红色沉淀生成。”由于课本中的实验未给出乙醛溶液的浓度，乙醛的用量随意性较大，（而且往往是过量的）。为了找出实验中的问题，我们采用不同浓度的乙醛溶液进行反应，其它均严格按课本上的要求做，这样就形成了一组对比实验。从实验结果不难得出以下结论1．不论用哪种浓度的乙醛溶液进行反应都生成一种黄褐色浑浊物，这成了该实验的主要现象。2．不论用哪种浓度的乙醛溶液进行反应Cu(OH)2所特有的蓝色都消失了，说明Cu(OH)2确实被还原了，但很难清晰地看到红色Cu2O沉淀，这可能是被黄褐色浑浊物掩盖了。3．黄褐色浑浊物是造成实验现象不清晰的主要原因。二、黄褐色浑浊物是什么有人认为黄褐色浑浊物是Cu(OH)2还原不彻底的产物，实际不然，在一次偶然的实验中发现黄褐色浑浊物是乙醛和NaOH溶液相互作用的产物。实验是这样做的：在10％的NaOH溶液中加入乙醛溶液，振荡均匀、加热、片刻后产生黄色浑浊，沸腾一会儿颜色加深，呈黄褐色。与乙醛还原Cu(OH)2的现象相似。可见在乙醛还原Cu(OH)2的反应中出现的黄褐色浑浊物是乙醛和NaOH溶液相互作用的产物。这种相互作用在有机化学中称为羟醛缩合反应，它是含有α－活泼氢的醛的重要性质。乙醛分子中含有α－氢原子，在碱性溶液中可以发生羟醛缩合反应。在加热条件下3－羟基丁醛易失水生成不饱和醛，即2－丁烯醛（巴豆醛）2－丁烯醛（巴豆醛）2－丁烯醛分子中的甲基由于受双键的影响变得很活泼，与乙醛分子中的甲基很相似，它可以和乙醛或自身继续发生羟醛缩合反应。新的羟醛缩合产物的分子中仍含有活泼氢，可以继续发生羟醛缩合，最终生成物是相对分子质量很大、结构很复杂的大分子，也就是前面提到的黄褐色浑浊物。五、怎样做好乙醛还原Cu(OH)2的实验乙醛分子中含有醛基和α－活泼氢这两部分活性基团。在相同的碱性条件下可以根据各自的性质发生不同的反应，若要消除羟醛缩合对还原Cu(OH)2的干扰是很困难的。笔者在大量的实验基础上找到一种可以有效控制羟醛缩合反应的方法，效果比较好。可以做到只生成红色沉淀，不出现黄褐色浑浊。成功率也比较高，几乎每做必成。该方法在操作上与课本上的基本一致，只是所用试剂的浓度和用量作了一些调整，保留了原实验操作简便的特点。在试管中加入2mL35～40％的NaOH溶液，再加入5％的CuSO4溶液10～12滴；充分振荡，使生成的Cu(OH)2完全溶解，成为透明的深蓝色溶液，再加入4％的乙醛溶液10～12滴，振荡，加热至沸腾，溶液中出现红色Cu2O，停止加热，片刻后Cu2O沉到管底，呈鲜艳的红色。因为要控制羟醛缩合反应的发生，所加乙醛应略少于实际用量，Cu(OH)2未完全还原，溶液尚呈现蓝色或浅蓝色。若要消除反应溶液的蓝色，可再多加几滴乙醛溶液，但应避免过量。六、检测题1.茉莉醛的结构简式如图所示，关于茉莉醛的下列叙述正确的是()A．茉莉醛属于芳香烃 B．不能使高锰酸钾溶液褪色C．能被新制氢氧化铜氧化 D．一定条件下，最多能与4mol氢气加成2.做乙醛被Cu(OH)2氧化实验时，有以下步骤：①加入mL乙醛溶液；②加入2%硫是A.①②③④B.③②①④C.②③④① D.①③②④3.某饱和一元醛发银镜反应时可以析出21.6g银，等量的醛完全燃烧可以产（标准状况），则该醛为（）A乙醛B甲醛C丙醛D丁醛4.国内某知名媒体报道，国内啤酒生产企业中95%以上在生产过程中都填加了甲醛作为舔加剂，在啤酒行业内引起极大反响。下列关于甲醛的说法中正确的是（）A.甲醛分子组成中仅有C、H两种元素B.甲醛是一种无色无味的气体，对人体无危害，所以，可以放心饮用啤酒C.甲醛既可以被氧化生成甲酸、也可以还原生成甲醇D.甲醛的化学性质很稳定，很难与强酸、强碱、强氧化剂反应5.某一元醛发生银镜反应，可得21.6g银，等量的该醛完全燃烧时，可生成5.4g水，则该醛可能是()A．甲醛B．乙醛C．丙醛D．丁醛6.CO、烯烃和H2在催化剂作用下发生烯烃的醛化反应，又叫羰基的合成，如CH2=CH2制丙醛：CH2=CH2＋CO＋H2eq\o(→,\s\up17(催化剂))CH3CH2CHO。由分子式为C4H8的烯烃进行醛化反应也可得到醛，在它的同分异构体中，属于醛的有()A．2种 B．3种C．4种 D．5种7.．香兰素是重要的香料之一，它可由丁香油酚经多步反应合成，有关这两种化合物的说法中正确的是()A．常温下，1mol丁香油酚只能与1molBr2反应B．丁香油酚不能与FeCl3溶液发生显色反应C．1mol香兰素最多能与3molH2发生加成反应D．用酸性KMnO4溶液不能鉴别丁香油酚和香兰素8.肉桂醛是一种实用香精，它广泛用于牙膏、洗涤剂、糖果以及调味品中。工业上可通过下列反应制备：下列相关叙述正确的是()①B的相对分子质量比A大28②A、B可用高锰酸钾酸性溶液鉴别③B中含有的含氧官能团是醛基、碳碳双键④A、B都能发生加成反应、还原反应⑤A能发生银镜反应⑥A中所有原子一定处于同一平面A．只有①④⑤ B．只有④⑤⑥C．只有②③⑤ D．只有②③④⑤⑥9.向溴水中加入足量乙醛溶液，可以看到溴水褪色。对产生该现象的原因有如下三种猜想：①溴水与乙醛发生了取代反应；②由于乙醛分子中有不饱和键，溴水与乙醛发生了加成反应；③由于乙醛具有还原性，溴水将乙醛氧化为乙酸。为探究哪一种猜想正确，一研究性学习小组提出了如下两种实验方案：方案一：检验褪色后溶液的酸碱性。方案二：测定反应前溴水中Br2的物质的量和反应后Br－的物质的量。(1)方案一是否可行？________，理由是___________________；(2)假设测得反应前溴水中Br2的物质的量为amol，若测得反应后n(Br－)＝________mol，则说明溴水与乙醛发生了取代反应；若测得反应后n(Br－)＝________mol，则说明溴水与乙醛发生了加成反应；若测得反应后n(Br－)＝________mol，则说明溴水将乙醛氧化为乙酸；(3)按物质的量之比15配制1000mLKBrO3—KBr溶液，该溶液在酸性条件下完全反应可生成molBr2。取反应后的溶液10mL，加入足量乙醛溶液使其褪色，然后将所得溶液稀释为100mL。准确量取其中的10mL，加入过量AgNO3溶液，过滤、洗涤、干燥后称量得到固体0.188g。若已知CH3COOAg易溶解于水，试通过计算判断溴水与乙醛发生反应的类型为________；(4)写出上述测定过程中三个反应的离子方程式：①KBrO3与KBr在酸性条件下的反应：____________________；②溴水与乙醛反应：____________________________________；③测定Br－含量的反应：_________________________________。参考答案1.【答案】C2.【答案】B3.【解析】生成银的物质的量是21.6g÷108g/mol＝，如果是甲醛，则甲醛的物质的量是÷4＝。而甲醛完全燃烧生成，标准状况下的体积是1.12L，不符合题意。这说明醛的物质的量是÷2＝，而生成的CO2是8.96L÷22.4L/mol＝，因此根据碳原子守恒可知，醛分子中含有4个碳原子，即是丁醛，答案选D。【答案】D4.【解析】甲醛的结构简式是HCHO，A不准确；甲醛有毒，B不准确；甲醛中含有醛基，既可以被氧化生成甲酸、也可以还原生成甲醇，C正确；甲醛的化学性质活泼，能被氧化，D不准确，答案选C。【答案】C5.【解析】生成银的物质的量是21.6g÷108g/mol＝，如果是甲醛，则甲醛的物质的量是÷4＝。而甲醛完全燃烧生成水，质量是0.9g，不符合题意。这说明醛的物质的量是÷2＝，而生成的水是5.4g÷18g/mol＝，因此根据氢原子守恒可知，醛分子中含有6个氢原子，即是丙醛，答案选C。考点：考查饱和一元醛发生银镜反应和燃烧的有关计算【答案】C6.【解析】发生醛化反应后，C4H8→C4H9—CHO，而C4H9—有4种同分异构体。【答案】C7.【解析】丁香油酚中含有碳碳双键和酚羟基，且酚羟基邻位的碳原子上还有氢原子，故1mol丁香油酚可以与2molBr2反应，其中1molBr2发生的是加成反应，另外1molBr2发生的是取代反应，A项错误；丁香油酚中含有酚羟基，能和FeCl3溶液发生显色反应，B项错误；1mol香兰素中含有1mol苯环、1mol醛基，故能与4molH2发生加成反应，C项错误；二者都含有酚羟基，都能被酸性KMnO4溶液氧化，故酸性KMnO4溶液不能鉴别二者，D项正确。【答案】D8.【解析】B的相对分子质量比A大26，①错；A、B都能被高锰酸钾酸性溶液氧化，现象相同，②错；B中含氧官能团只有醛基，③错。【答案】B9.【解析】本题以乙醛与溴水的反应类型为题材，提出不同的设想，考查应用所学知识设计实验方案的能力、化学计算能力以及离子方程式的书写能力。若乙醛发生取代反应：CH3CHO＋Br2→CH2BrCHO＋HBr，则n(Br－)＝amol；若发生加成反应：CH3CHO＋Br2→CH3CHBrOBr，则n(Br－)＝0m