高考化学总复习第十一单元有机化学基础 第4讲 醛 酮

第4讲醛酮

复习目标

1.掌握醛、酮的典型代表物的组成、结构及性质。2.掌握醛、酮与其他有机

物的相互转化。3.了解有机物分子中官能团之间的相互影响。

基础自主夯实

1.醛

(1)组成与结构

醛是由而1烧基(或氢原子)与位醛基相连而构成的化合物,官能团为画醛

基(或一CHO),饱和一元醛的通式为画品旦2@但1。

(2)常见醛的物理性质

物质颜色气味状态溶解性

甲醛(HCHO)画毡丽强烈刺激性气味而]气体网易溶于水

乙醛

画!刺激性气味回瘫园与水、乙醇互溶

CH3CHO)

(3)化学性质(以乙醛^g例)

醛类物质与醇类、竣酸类W物质的氧化还原关系U：

*氧化*氧化小的

醇京蕾醛i4竣酸

产化加空因CHKH0+H,毁曳(

JICHOH

加感32

反应’HCN

I，CHlCHO+HCN—>CH,CHCN

I

(Hl

银镜π

乙醛一E]CHEH()+2IAg(NH0加)11一C→CH3C()0N⅛1+

3NH3+2Ag∣+H2O

新制

CU(OH)2LlybNaOH—

氧化*曲CHJCH()+2Cll(()H

反应CH1C()()Na+Cu2()∣+3H2O

≡≡E2CH,CH00,⅛

+2CH.C00H

■Δ

(4)在生产、生活中的作用和影响

①35%〜40%的甲醛水溶液称为[17]福尔马林,具有杀菌消毒作用和防腐性

能，常用作防腐剂和消毒剂，用于种子消毒和浸制生物标本。但甲醛有毒，不可

用于食品保鲜。

②劣质的装饰材料中挥发出的画甲醛,对环境和人体健康影响很大，是室

内主要污染物之一。

2.酮

(1)组成与结构

O

酮是所谈基与陶两个:⅞基相连的化合物,其结构可表示为画JL

同丙酮是最简单的酮。

(2)化学性质(以丙酮为例)

①不能被银氨溶液、新制CU(OH)2等弱氧化剂氧化。

②催化加氢

。OH

Il,催化剂I

[θ5]CH3CCH3+H2^r→CH3CHCHζ

③与HCN加成

OH

I

OCH3-C-CN

催化剂一I

CHLC—CH,+HCNCH3。

误点查正请指出下列各说法的错因

(1)醛基的结构简式可以写成一CH。，也可以写成一C0H。

错因：醛基不能写成一C0H。

(2)甲醛、乙醛、丙醛均无同分异构体。

错因：丙醛与丙酮互为同分异构体。

C=C

(3)欲检验CH2=CH-CHO分子中的官能团，应先检验“/后检验

“一CH0”。

\/

C==C

错因：检验“/”一般用漠水或KMnO4(H+)溶液，而两试剂均可氧化

“一CH0”，故应先检验“一CH0”，后检验“/

(4)凡是能发生银镜反应的有机物都是醛。

错因：甲酸、甲酸盐、甲酸酯都可发生银镜反应。

(5)1molHCHO与足量银氨溶液充分反应，可生成2molAgo

错因：甲醛分子中相当于有2个一CHO,故l_mol_HCHO与足量银氨溶

液充分反应，可生成4-mol_Ag。

(6)乙醛分子中的所有原子都在同一平面上。

错因：CH3CH0分子中甲基碳原子为饱和碳原子，形成四面体结构，故所有

原子不可能共平面。

课堂

1.醛基的定性与定量检验方法

(1)定性检验

-------------IAg(NH击IOH溶液

醛水浴加热一Ag(光亮的银镜)

(RCHO)新制Cu(()HL

Cu/)(砖红色沉淀)

--------加热煮沸

(2)定量检验

①醛基发生银镜反应或与新制CU(OH)2反应时，量的关系如下:

OO

IlIl

1mol—C—H〜2molAg;1mol—C—H~1molCu2Oo

②甲醛发生氧化反应时可理解为

OO。

Il铳化IlI

H-C-H—►HO-C-OH(H2CO3),所以甲醛分子中相当于有两个一C—H,

当与足量的银氨溶液或新制CU(OH)2作用时，可存在如下量的关系：

OO

IlIl

1mo∣H—C—H~4molAg；lmolH—C—H~4molCu(OH)2〜2molCu2Oo

2.银镜反应的注意事项

(1)试管内壁必须洁净。

(2)银氨溶液随用随配，不可久置。

(3)水浴加热，不可用酒精灯直接加热。

(4)加热时不可振荡或摇动试管，防止生成的银被空气中的氧气氧化成

Ag2θ(黑色)。

(5)乙醛用量不宜太多，一般加3滴。

(6)银镜可用稀HNO3浸泡洗涤除去。

3.与新制的CU(OH)2反应的注意事项

(1)所用的CU(OH)2必须是新制的，而且制备时，NaoH溶液必须明显过量。

(2)加热时必须将混合液加热至沸腾，才能看到明显的砖红色沉淀。

(3)加热煮沸时间不能过长，防止CU(OH)2受热分解成黑色的CuOo

题组巩固提升

角度一醛、酮的结构与性质

1.下列叙述正确的是()

O

A.醛和酮都含有一（!一，二者的化学性质相似

B.能发生银镜反应的物质是醛，1mol醛与银氨溶液反应只能还原出2molAg

C.醛类化合物既能发生氧化反应又能发生还原反应

D.丙醛、丙酮、丙酸均能与氢气在催化剂作用下发生加成反应

答案C

解析醛和酮含有的官能团分别是醛基和酮携基，化学性质不同也不相似，

故A错误；能发生银镜反应的物质不一定是醛，如甲酸酯等，1mol甲醛能还原

出4molAg,故B错误；丙酸不能与氢气发生加成反应，故D错误。

2.苯基环丁烯酮（CH"）是一种十分活泼的反应物，可利用它的开环

反应合成一系列多官能团化合物。下列说法错误的是（）

A.苯基环丁烯酮的分子式为ClOH8。

B.苯基环丁烯酮可以与HCN发生加成反应

C.苯基环丁烯酮苯环上氢原子发生氯代时，一氯代物有3种

D.Imol苯基环丁烯酮最多能与4molHz发生还原反应

答案D

角度二醛、酮与其他有机物的转化

0

3.化合物A（〈人＞）可由环戊烷经三步反应合成，则下列说法错误的是（）

O

C-X-Ygd

A.反应1可用试剂是氯气

B.反应3可用的试剂是氧气和铜

C.反应1为取代反应，反应2为消去反应

D.A可通过加成反应合成Y

答案C

4∙已知：醛分子在稀碱溶液存在下，可发生羟醛缩合反应，生成羟基醛，如:

IVIV

I

R-CH,—CH+H-C—CH()→B—CH,—CH—CH-CHO

■IlII

O___HOH

羟基醛

△

一

试写出以乙烯为原料合成正丁醇的各步反应的化学方程式。

催化剂

答案(I)CH=CH+H2。工晏I：>CH3CH2OH

22加热、加压

⑵2CH3CH2OH+O2ɑɪ>2CH3CHO+2H2O

OH

OH

(3)2CH3CH()----->CH3CHCH2CH()

CH3CHCH2CHO^CH3CH=CHCHO+H2O

'I

(4)OH

催化剂

(5)CHCH=CHCHO+2H------------>CH3CH2CH2CH2OH

32△

角度三醛基的检验与鉴别

5.某甲酸溶液中可能含有少量甲醛，用下列方法可以证明的是()

A.加入新制的CU(OH)2加热，有砖红色沉淀产生，则含甲醛

B.能发生银镜反应，则含甲醛

C.先将试液充分进行酯化反应，收集生成物进行银镜反应，若有银镜产生,

则含甲醛

D.将该溶液与足量NaoH溶液混合后蒸僧，若其蒸储产物可发生银镜反应,

则含甲醛

答案D

解析甲醛和甲酸都含有醛基，直接加入新制CU(OH)2或银氨溶液，不能检

验是否含有甲醛，A、B不能证明；若试液先发生酯化反应，生成甲酸酯仍含有

醛基，且酯化反应为可逆反应，加入新制CU(OH)2或银氨溶液不能检验是否含有

甲醛，C不能证明。

6.我国盛产山茶籽精油，其主要成分柠檬醛可以合成具有工业价值的β-紫

罗兰酮。

柠檬醛假性紫罗兰酮B-紫罗兰的

(1)要检验柠檬醛中含有碳碳双键,需要使用下列试剂中的(按反应顺

序填试剂标号)。

A.氢氧化钠溶液B.酸性高镒酸钾溶液

C.银氨溶液D.碳酸钠溶液

⑵写出柠檬醛和新制氢氧化铜反应的化学方程式：o

(3)柠檬醛有多种同分异构体，能满足下列条件的同分异构体有种。

A.含有一个C的六元环结构，六元环上只有一个取代基

B.能发生银镜反应

答案(DCB

yCHOyCOONa

(2)OC+2CU(OH)2+Na()H-^>θζ+Cu2O；+3H2O

(3)15

解析(3)柠檬醛的分子式为CloHI60,去掉一C6H9后还剩一C4H7O,因能

发生银镜反应，故含有醛基，六元环上的取代基可为一CH2CH2CH2CHO、

-C(CH3)2CHOs-CH(CH3)CH2CHOX-CH(CHO)CH2CH3S-CH2CH(CHO)CH3,

共5种，在环上有3种取代位置，所以符合条件的同分异构体有5x3=15种。

E方法技巧含有碳碳双键和醛基的有机物中官能团检验的顺序

(1)只要有机物的分子中含有一CH。，就能发生银镜反应，也能被新制

CU(OH)2氧化。

⑵银氨溶液或新制CU(OH)2为弱氧化剂，不能氧化碳碳双键，但漠水或酸性

KMno4溶液为强氧化剂，可氧化一CHO,故应先检验一CHO,再检验碳碳双键。

高考真题演练

1.(2020•全国卷III)金丝桃昔是从中药材中提取的一种具有抗病毒作用的黄酮

类化合物，结构式如下：

下列关于金丝桃昔的叙述，错误的是()

A.可与氢气发生加成反应

B.分子含21个碳原子

C.能与乙酸发生酯化反应

D.不能与金属钠反应

答案D

2.(2022.全国甲卷)用N-杂环卡宾碱(NHCbase)作为催化剂，可合成多环化

合物。下面是一种多环化合物H的合成路线(无需考虑部分中间体的立体化学)。

回答下列问题:

(I)A的化学名称为

(2)反应②涉及两步反应，已知第一步反应类型为加成反应，第二步的反应类

型为________

(3)写出C与BHCCk反应产物的结构简式o

(4)E的结构简式为o

(5)H中含氧官能团的名称是_________________________o

(6)化合物X是C的同分异构体，可发生银镜反应，与酸性高镒酸钾反应后

可以得到对苯二甲酸，写出X的结构简式O

□X。

ON

(7)如果要合成H的类似物H，(2。)，参照上述合成路线，写出相应

的。和G，的结构简式、oH，分子中有个手性碳（碳原

子上连有4个不同的原子或基团时，该碳称为手性碳）。

答案（1）苯甲醇（2）消去反应

（5）硝基、酯基和（酮）谈基

CHO

解析A的分子式为C7H8O,在Cu作催化剂的条件下发生催化氧化生成

CHO

OH

B与CH3CHO发生加成反应生成

C与B3CC14发生加成反应得

BrCHOBrCHO

在碱性条件下发生消去反应生成D（）,

B与E发生反应得到F,根据E的分子式及F的结构简式，可推知E为\

ʌNO2

F与HQ，'反应生成G,G与D反应生成H。

CHO

（6）C的结构简式为,分子式为C9f⅞0,其同分异构体X可发生银

镜反应，说明含有醛基，又与酸性高镒酸钾反应后可得到对苯二甲酸，则X的取

CHO

代基处于苯环的对位，满足条件的X的结构简式为CH=CH..

3.（2022.湖南高考）物质J是一种具有生物活性的化合物。该化合物的合成路

线如下:

OR

回答下列问题：

(I)A中官能团的名称为、o

(2)F→GsG→H的反应类型分别是、o

(3)B的结构简式为o

(4)C→D反应方程式为o

O

(5)CH■是一种重要的化工原料,其同分异构体中能够发生银镜反应的有

种(考虑立体异构),其中核磁共振氢谱有3组峰,且峰面积之比为4：1：

1的结构简式为o

(6)1中的手性碳原子个数为(连四个不同的原子或原子团的碳原子称

为手性碳原子)。

「T

fVJkT

(7)参照上述合成路线，以］、»和CH为原料，设计合成。的

路线(无机试剂任选)。

答案(1)醒键醛基

(2)取代反应加成反应

+H2(J

(5)5AeHO

(6)1

解析A和[Ph∙3cH2CH2COOH]Br-在碱的作用下反应生成B(Cl2曰4。4),根

(JCH3

据“已知①”可以推出B的结构简式为H3C()CH2C(X)H;B和HCOONH4

在Pd/C作用下发生反应得到C(Ci2Hi6O4),C又转化为D(Ci2Hi4O3),根据“已知

②”可推出C的结构简式为H3COCH2COOH,D的结构简式为

HCO

3；D和HOCH2CH2OH反应生成E；E在一定条件下转化为F；

O

F和CH3I在碱的作用下反应得到G(CI5HI8O5),G和CH反应得到H,对比F

和H的结构简式可得知G的结构简式为"；H再转化为I；I最终转

化为J。

O

U

（5）CM的同分异构体能发生银镜反应，说明该物质含有醛基，根据分子

式C4H6O可得知，该物质还含有碳碳双键或者三元环，则符合条件的同分异构体

HC

∕=∖3X=\

ZX

有5种，它们分别是CH2=CHCH2CHOSH3CCHCJSCH（）、

CHO

（："=（：—（：山和D-CH0,其中核磁共振氢谱有3组峰，且峰面积之比为4：1：1

的结构简式是0-oq

4.（2021.广东高考节选）天然产物V具有抗疟活性，某研究小组以化合物I为

原料合成V及其衍生物Vl的路线如下（部分反应条件省略，Ph表示—C6H5）：

（1）化合物I中含氧官能团有（写名称）。

⑵反应①的方程式可表示为：I+II==ΠI+Z,化合物Z的分子式为

（3）化合物IV能发生银镜反应，其结构简式为o

（4）反应②③④中属于还原反应的有,属于加成反应的有o

答案⑴羟基、醛基⑵C∣8HQOP

OOH

⑶CHC（4）②②④

解析（4）还原反应在有机反应中一般表现为加氢或者去氧，所以反应②为还

原反应，反应②④为加成反应。

课时作业

［建议用时：40分钟］

一、选择题（每小题只有1个选项符合题意）

1.某学生用2mL0.5mol∙L-'CuSO4溶液和4mL0.5mol-L-'NaOH溶液混

合，然后加入40%的甲醛溶液0.5mL,加热沸腾，未见破红色沉淀产生，主要原

因是（）

A.甲醛的量太少B.CUSO4的量太少

C.NaoH的量太少D.加热不充分

答案C

解析此反应必须在碱性环境中才能发生，NaOH的量太少。

2.下列操作不合适的是（）

A.银镜反应采用水浴加热

B.用通过盛漠水的洗气瓶的方法除去甲烷气体中含有的乙烯杂质

C.在乙醛还原新制CU(OH)2的实验中，制CU(OH)2时NaOH应过量，可直

接加热

D.配制银氨溶液时，将AgNO3溶液滴入氨水中

答案D

解析配制银氨溶液时，应将氨水滴入AgNO3溶液中，至产生的沉淀恰好消

失为止，故D操作不合适。

3.某有机物的结构简式为一六co。可下列叙述不正确的是()

A.该物质可以使漠水褪色

B.该物质在催化剂、加热条件下与02反应，生成物只含有一种官能团

C.该物质在催化剂、加热条件下与H2反应，生成物可以发生缩聚反应

D.0.1mol该物质完全燃烧，消耗17.92LO2

答案D

解析D项未指明气体所处状况，无法计算气体体积。

4.下列关于有机物的说法正确的是()

A.某甲酸溶液中可能存在着甲醛，若加入新制的CU(OH)2加热，有砖红色

沉淀产生，则证明一定存在甲醛

B.可以用银氨溶液或新制氢氧化铜检验醛基的存在

C.乙醛既可以与氢气发生加成反应，又可以与卤素单质发生加成反应

D.醛和酮与氢气加成得到醇，所有的醇都能被氧化成醛或酮

答案B

5.某天然拒食素具有防御非洲大群蚯蚓的作用，其结构简式如图。该拒食素

与下列某试剂充分反应，所得有机物分子的官能团数目增加，则该试剂是()

A.Bn的CCL溶液

B.[Ag(NH3)2]OH溶液，H+

C.HBr

D.H2

答案A

6.已知甲醛分子中4个原子共平面，下列分子中所有原子不可能同时存在于

同一平面的是()

A.CH2=CH-CH=CH2

CH3

B.0()^Γ

C.C1CH=CHCHO

答案B

CjT||：-CHa

解析O分子中存在甲基，所有原子不可能同时处于同一平面。

7.CyrneineA对治疗神经系统疾病有着很好的疗效，其可由香芹酮经过多步

反应合成：

CHO

香芹丽CvnieiiieA

下列说法不正确的是（）

A.香芹酮的化学式为CK）HI4。

B.CyrneineA可以发生加成反应、消去反应和氧化反应

C.香芹酮和CymeineA均能使酸性KMnO4溶液褪色

D.与香芹酮互为同分异构体，分子中有4种不同化学环境的氢原子的酚类

化合物共有4种

答案D

解析与香芹酮互为同分异构体，分子中有4种不同化学环境的氢原子的酚

OH

IH3C-ψC-CH3

HC→Λ^CHI

3rΓ3

类化合物共有2种，分别为H3C-CH、CH3,D错误。

8.丁香油酚在一定条件下可以转化为香草醛，二者都是国家规定允许使用的

食用香料，它们的结构如图所示。下列有关这两种化合物的说法正确的是（）

OHOH

OCHjIOCH3

L「

CH2CH=CH2CHO

丁香油酚香草醛

A.可以用酸性高镒酸钾溶液鉴别丁香油酚和香草醛

B.香草醛可以发生取代反应、加成反应、氧化反应、还原反应和消去反应

C.0」mol丁香油酚完全燃烧，可生成标准状况下2.24LCO2

D.Imol香草醛与1mol丁香油酚最多都可以与4molH2发生加成反应

答案D

9.（2022∙湖南省高三六校联考）2020年“绿色合成路线奖”授予了化学品制造

商吉诺玛蒂卡（GenOmatiCa）公司，以表彰他们利用糖发酵一步转化制备1,3-丁二

醇的新工艺。传统合成1,3-丁二醇的路线如图:

八稀NaoHH0∖Λ√,催化剂∖Λ>PH

°—,丫V-ɪ-*Yv

OH

甲反应①乙反应②

下列说法错误的是（）

A.1,3-丁二醇可用作化妆品的保湿剂

B.甲和乙均能与酸性KMnO4溶液反应

C.反应②的反应类型为加成反应

D.用银氨溶液或新制氢氧化铜能鉴别甲和乙

答案D

解析1,3-丁二醇中含有2个羟基，能与水分子形成氢键，具有良好的吸湿

性，可用作化妆品的保湿剂，A正确；甲含醛基，乙含醛基、羟基，都能与酸性

KMno4溶液反应，B正确；反应②中一CHO转化为一CIhOH,为加成反应，C

正确；甲、乙均含有醛基，不能用银氨溶液或新制氢氧化铜鉴别，D错误。

10.丙酮与柠檬醛在一定条件下反应可以合成假紫罗兰酮，假紫罗兰酮再进

一步反应可以合成有工业价值的α-紫罗兰酮和B-紫罗兰酮，转化过程如图所示。

0

+H,C-C-CH5ɪ

柠檬醛假紫罗兰酮

+

a-紫罗兰酮2紫罗兰酮

下列说法错误的是（）

A.丙酮与柠檬醛合成假紫罗兰酮的过程中先后发生加成反应和消去反应

B.假紫罗兰酮的同分异构体只有a-紫罗兰酮和B-紫罗兰酮2种

C.Cl-紫罗兰酮和P-紫罗兰酮分别与足量Bn发生加成反应的产物分子中手

性碳原子数目不同

D.柠檬醛分子中所有碳原子可能处于同一平面上

答案B

解析对比丙酮与柠檬醛、假紫罗兰酮的结构，可推测丙酮与柠檬醛中的醛

基先发生加成反应生成J,然后羟基发生消去反应生成假紫罗兰酮，

A正确；假紫罗兰酮中含有碳碳双键和酮班基，其不饱和度为4,假紫罗兰酮、α-

紫罗兰酮和β-紫罗兰酮的分子式相同、结构不同，互为同分异构体，但假紫罗兰

酮还有不含环状结构的同分异构体及芳香类同分异构体等，B错误；a-紫罗兰酮

-BrBr

*

与足量母2发生加成反应的产物为Br,其分子中含有5个手性碳原子（标

BrO

有*的碳原子），B-紫罗兰酮与足量Bn发生加成反应的产物为Br,其分子

中含有4个手性碳原子（标有*的碳原子），C正确；柠檬醛分子中共有10个碳原

子，分别属于两个以碳碳双键为中心的平面，通过旋转连接两个平面的碳碳单键

可使所有碳原子处于同一平面上，D正确。

II.制备重要的有机合成中间体1的反应如下。下列说法错误的是（）

笨甲醛2-环己烯酮有机合成中间体

A.该反应属于加成反应

B.可用少量漠水鉴别苯甲醛和2-环己烯酮

C.I与足量H2完全加成后所得分子的核磁共振氢谱中有13组峰

D.已知烷基具有供电子作用，则气态时(CH3)3N的碱性强于NE

答案B

解析根据反应方程式可知，该反应为加成反应，A正确；苯甲醛含有醛基,

能被滨水氧化而使其褪色，2-环己烯酮含有碳碳双键，能与漠发生加成反应而使

漠水褪色，因此不能用漠水鉴别二者，B错误；I与足量H2完全加成后得到

A9

:0,O¾HOH

12,分子中共有图示13种类型的氢原子，因此核磁共振氢谱中有13

组峰，C正确；烷基具有供电子作用，则气态(CH3)3N中的N比NH3中的N更易

结合H+,因此(CH3)3N的碱性强于NH3,D正确。

二、非选择题

12.从樟科植物枝叶提取的精油中含有甲、乙两种成分，结构如图所示：

⑴①用酸性高镒酸钾溶液检验甲和乙中含有的碳碳双键，方案(填

“可行”或“不可行”)o

②请写出甲的能同时满足下列3个条件的一种同分异构体的结构简式：

a.苯环上有2个不同的取代基

b.能与Br2的CCl4溶液发生加成反应

c.遇FeCl3溶液呈现紫色

(2)由甲转化为乙的过程为(已略去无关产物)：

JHCH2CH2OH

甲≡≡0∕Cu寸一定条件7

—Z2―^一!!~"乙

步骤I的反应类型为,Y的结构简式为设计步

骤［的目的是__________________________________________

(3)1mol乙最多可与molH2发生加成反应。

(4)写出乙与新制CU(OH)2反应的化学方程式：

答案(1)①不可行

CH=CHcH(或其他合理答案)

CHCH2CHO

(2)加成反应Cl保护碳碳双键，防止被氧化

(3)5

(4)

CH=CH-CHO+2CU(()H)+NaOHʌH=CH-C()()Na

2+

Cu2O∣+3H,0

解析(1)①甲中的醇羟基和乙中的醛基均能使酸性高镒酸钾溶液褪色，所以

用酸性高镒酸钾溶液检验甲和乙中含有的碳碳双键不可行。②苯环上有2个不同

的取代基，能与Bn的CCb溶液发生加成反应，说明结构中有碳碳双键；遇FeCI3

溶液呈现紫色，说明结构中有酚羟基，则符合条件的同分异构体可以是