【同步课堂】2020年化学人教版选修5教案：3-2-醛

其次节醛●课标要求1．生疏醛的典型代表物的组成和结构特点。2．知道醛、醇、羧酸的转化关系。●课标解读1.把握乙醛的分子组成和结构，明确其官能团(—CHO)的化学性质。2．生疏乙醛在有机合成中官能团的相互转化。●教学地位醛是考纲及课标要求的重要内容，尤其是醛的氧化性和还原性，更是高考有机合成题中转化成醇和羧基的桥梁。醛基与银氨溶液、新制Cu(OH)2悬浊液的反应，是用于鉴别醛基存在的特征反应，在生产和生活中广泛应用。●新课导入建议留意生活品质，推崇“环保、健康”的居家生活理念。资料表明：室内空气污染比室外高5～10倍，而甲醛则是罪魁祸首。甲醛的危害主要有：①致敏作用：皮肤直接接触甲醛可引起过敏性皮炎、色斑、坏死，吸入高浓度甲醛时可诱发支气管哮喘。②刺激作用：主要表现为对皮肤粘膜的刺激作用，甲醛是原浆毒物质，能与蛋白质结合、高浓度吸入时消灭严峻的呼吸道刺激和水肿、眼刺激、头痛。③致突变作用：高浓度甲醛是一种基因毒性物质。试验动物在试验室高浓度吸入的状况下，可患鼻咽肿瘤。你生疏甲醛吗？●教学流程设计课前预习支配：看教材P56－58，填写【课前自主导学】并完成【思考沟通】。⇒步骤1：导入新课，本课时教学地位分析。⇒步骤2：对【思考沟通】进行提问，反馈同学预习效果。⇒步骤3：师生互动完成【探究1】。利用【问题导思】中的设问作为主线。⇓步骤7：通过【例2】的讲解研析，对【探究2】中留意的问题进行总结。⇐步骤6：师生互动完成【探究2】。利用【问题导思】的设问作为主线。⇐步骤5：指导同学自主完成【变式训练1】和【当堂双基达标】中的2、4、5。⇐步骤4：老师通过【例1】和教材P57的演示试验的讲解研析，对“探究1醛基的检验”中留意的问题进行总结。⇓步骤8：指导同学自主完成【变式训练2】。⇒步骤9：指导同学自主总结本课所学学问框架，然后对比【课堂小结】。支配同学课下完成【课后知能检测】。课标解读重点难点1.了解乙醛的物理性质和用途。2.把握乙醛的分子结构和化学性质。3.了解乙醇和乙醛之间的转化，把握醇与醛之间官能团转化的基本规律。1.醛的氧化反应和还原反应规律。(重点)2.醛氧化反应和还原反应的断键方式和规律。(重难点)3.醛在有机合成中的应用。(难点)醛类1.官能团：醛基(—CHO)。2．通式：饱和一元醛为CnH2nO(n≥1)或CnH2n＋1CHO(n≥0)。3．物理性质递变规律：随碳原子数目增多，熔沸点渐渐上升，水溶性渐渐降低。4．常见的醛甲醛(蚁醛)乙醛分子式CH2OC2H4O结构简式HCHOCH3CHO物理性质颜色无色无色气味有刺激性气味有刺激性气味状态气体液体溶解性易溶于水，35%～40%的甲醛水溶液又称福尔马林能跟水、乙醇等互溶1．等物质的量的乙醛和乙炔完全燃烧时，二者耗氧量的大小关系是什么？【提示】耗氧量相等。乙醛(C2H4O)的分子式可以看作C2H2·H2O，只有C2H2耗氧。乙醛的化学性质1.氧化反应(1)银镜反应实验操作实验现象向(a)中滴加氨水，现象为：先消灭白色沉淀后变澄清，水浴加热一段时间后，试管内壁消灭一层光亮的银镜有关方程式①AgNO3＋NH3·H2O===AgOH↓(白色)＋NH4NO3②AgOH＋2NH3·H2O===Ag(NH3)2OH＋2H2O③CH3CHO＋2Ag(NH3)2OHeq\o(――→,\s\up15(△))2Ag↓＋CH3COONH4＋3NH3＋H2O(2)与新制Cu(OH)2的反应试验操作试验现象(a)中溶液消灭蓝色絮状沉淀，滴入乙醛，加热至沸腾后，(c)中溶液有红色沉淀产生有关方程式①2NaOH＋CuSO4===Cu(OH)2↓＋Na2SO4②CH3CHO＋2Cu(OH)2＋NaOHeq\o(――→,\s\up15(△))CH3COONa＋Cu2O↓＋3H2O(3)催化氧化乙醛在有催化剂并加热的条件下，能被氧气氧化为乙酸，反应的化学方程式为：2CH3CHO＋O2eq\o(――→,\s\up15(催化剂),\s\do15(△))2CH3COOH。(4)燃烧反应方程式：2CH3CHO＋5O2eq\o(――→,\s\up15(点燃))4CO2＋4H2O。2．加成反应乙醛蒸气和H2的混合气体通过热的镍催化剂，发生加成反应的化学方程式为：CH3COH＋H2eq\o(――→,\s\up15(Ni),\s\do15(△))CH3CH2OH。2．乙醛能使溴水或酸性KMnO4溶液褪色吗？为什么？【提示】能。由于醛基有较强的还原性，能被Ag(NH3)2OH溶液或新制Cu(OH)2悬浊液等弱氧化剂氧化。而溴水或酸性KMnO4溶液的氧化力量比Ag(NH3)2OH溶液、新制Cu(OH)2悬浊液强得多，故溴水、KMnO4酸性溶液也能氧化乙醛，而自身被还原，从而使溶液褪色。醛基的检验【问题导思】①利用什么试剂检验醛基的存在？【提示】银氨溶液或新制Cu(OH)2悬浊液。②检验醛基的反应利用醛的什么性质？【提示】还原性。③某同学将乙醛与银氨溶液混合后，放入试管中煮沸，无银镜现象消灭，试分析可能的缘由。【提示】银镜反应需要水浴加热，不能直接煮沸。1．银镜反应醛具有较强的还原性，能被新制的银氨溶液氧化为羧酸，同时Ag(NH3)2OH被还原为Ag，若把握好反应条件，可以得到光亮的银镜(否则，将析出呈黑色的银颗粒)。试验时应留意以下几点：(1)试管必需洁净。(2)配制银氨溶液是向AgNO3溶液中逐滴加入稀氨水，直到生成的沉淀恰好溶解为止，滴加挨次不能颠倒，氨水不能过量，否则，最终得到的不是银氨溶液。(3)试验条件是水浴加热，不能直接加热煮沸。(4)加热时不行振荡或摇动试管。(5)长期放置的乙醛溶液易发生自身聚合反应而生成三聚乙醛，也有可能使银镜反应试验失败。(6)必需用新配制的银氨溶液，因久置的银氨溶液会产生Ag3N，易爆炸。2．与新制Cu(OH)2悬浊液的反应醛基能将新制的Cu(OH)2还原为红色的Cu2O沉淀，这是检验醛基的另一种方法。该试验留意以下几点：(1)所用Cu(OH)2必需是新制的，在制备Cu(OH)2时，应向NaOH溶液中滴加少量硫酸铜，NaOH溶液必需明显过量。(2)加热时须将混合溶液加热至沸腾，才有明显的红色沉淀产生。(3)加热煮沸时间不能过久，过久将消灭黑色沉淀，缘由是Cu(OH)2受热分解为CuO。1．两个反应都是在碱性条件下进行的。2．两个试验的加热方式：银镜反应需水浴加热，与Cu(OH)2悬浊液反应需加热煮沸。3．试验现象不同，一个是生成银镜，另一个是产生红色沉淀。某醛的结构简式为：(CH3)2C===CHCH2CH2CHO，通过试验方法检验其中的官能团。(1)试验操作中，应先检验哪种官能团？________，缘由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)检验分子中醛基的方法是________________________________________________________________________________________________________________________________________________，化学方程式为________________________________________________________________________。(3)检验分子中碳碳双键的方法是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。【解析】(1)由于碳碳双键、醛基都能使溴水或KMnO4酸性溶液褪色，故应先用足量的银氨溶液或新制氢氧化铜将醛基氧化，再加酸酸化，然后加入溴水或KMnO4酸性溶液检验碳碳双键。(2)醛基可用银镜反应或新制氢氧化铜检验。(3)碳碳双键可用溴水或KMnO4酸性溶液检验。【答案】(1)醛基检验碳碳双键要使用溴水或KMnO4酸性溶液，而醛基也能使溴水或KMnO4酸性溶液褪色(2)在洁净的试管中加入银氨溶液和少量试样后，水浴加热有银镜生成(或用新制氢氧化铜检验)(CH3)2C===CHCH2CH2CHO＋2Ag(NH3)2OHeq\o(――→,\s\up15(△))2Ag↓＋3NH3＋(CH3)2C===CHCH2CH2COONH4＋H2O[或(CH3)2C===CHCH2CH2CHO＋2Cu(OH)2eq\o(――→,\s\up15(△))(CH3)2C===CHCH2CH2COOH＋Cu2O↓＋2H2O](3)加入过量银氨溶液氧化醛基后，调整溶液至酸性再加入溴水(或KMnO4酸性溶液)，看是否褪色。解答该题时，易忽视溴水能氧化—CHO和CC，而错误设计两种官能团的检验挨次。1．下列有关银镜反应的试验说法正确的是()A．试管先用热烧碱溶液洗，然后用蒸馏水洗涤B．向2%的稀氨水中加入2%的硝酸银溶液，制得银氨溶液C．可接受水浴加热，也能直接加热D．可用浓盐酸洗去银镜【解析】做银镜反应试验的试管必需洁净，假如内壁上有油污，则产生的银不易附着在试管壁上，一般用NaOH溶液促使油污发生水解反应而除去。配制银氨溶液肯定是向AgNO3溶液中逐滴加入2%的稀氨水至产生的沉淀恰好溶解为止，滴加挨次不能转变。水浴加热保证试管受热均匀，产生的银简洁附着。在金属活动性挨次中，银排在H的后边，用浓盐酸不能使其溶解，应用硝酸。【答案】A醛与Ag(NH3)2OH、Cu(OH)2反应的定量关系【问题导思】①试写出乙醛发生银镜反应及乙醛与新制Cu(OH)2悬浊液发生反应的化学方程式。【提示】CH3CHO＋2Ag(NH3)2OHeq\o(――→,\s\up15(△))CH3COONH4＋2Ag↓＋3NH3＋H2OCH3CHO＋2Cu(OH)2＋NaOHeq\o(――→,\s\up15(△))CH3COONa＋Cu2O↓＋3H2O②甲醛相当于几元醛？【提示】相当于二元醛。③1mol甲醛与足量银氨溶液反应时，能得到多少molAg?【提示】4mol。1．一元醛发生银镜反应或与新制Cu(OH)2反应一元醛发生银镜反应或与新制Cu(OH)2悬浊液反应时，量的关系如下：1mol—C—HO～2molAg1mol—C—HO～1molCu2O2．甲醛的氧化反应甲醛发生氧化反应时，可理解为：COHHeq\o(――→,\s\up15(氧化))COHOHeq\o(――→,\s\up15(氧化))COHOOH(H2CO3)所以，甲醛分子中相当于有2个—CHO，当与足量的银氨溶液或新制Cu(OH)2悬浊液作用时，可存在如下量的关系：1molHCHO～4molAg1molHCHO～4molCu(OH)2～2molCu2O利用银镜反应或与新制Cu(OH)2悬浊液反应中的定量关系，可以确定物质中醛基的数目，同时要留意甲醛最终氧化产物为H2CO3。某3g醛与足量的银氨溶液反应，结果析出43.2gAg，则该醛为()A．甲醛B．乙醛C．丙醛D．丁醛【解析】因1mol一元醛通常可以还原得到2molAg，现得到0.4molAg，故醛为0.2mol，该醛的相对分子质量为3/0.2＝15，此题好像无解，但可联想1mol甲醛可以得到4molAg，即3g(0.1mol)甲醛可得到43.2g(0.4mol)Ag，符合题意。【答案】A通常一元醛与银氨溶液反应时，R—CHO＋2Ag(NH3)2OHeq\o(――→,\s\up15(△))RCOONH4＋2Ag↓＋3NH3＋H2O，但HCHO＋4Ag(NH3)2OHeq\o(――→,\s\up15(△))4Ag↓＋6NH3＋2H2O＋(NH4)2CO3。故做此类题时，应把HCHO单独考虑，排解HCHO后，再用通式求算。2．5.3g某一元醛与过量新制Cu(OH)2的碱性浊液加热充分反应，生成的红色沉淀经过滤、洗涤、烘干称其质量为7.2g，则该醛为()A．HCHOB．CH3CHOC．C5H17CHOD．C6H5CHO【解析】由eq\o(R,\s\do4(Mr,5.3g))—CHO―→eq\o(Cu2O,\s\do4(144,7.2g))Mr(醛)＝eq\f(144×5.3g,7.2g)＝106D符合，C不存在。【答案】D1．熟记醛类物质的2种性质(1)还原性[与Ag(NH3)2OH、Cu(OH)2、O2、溴水、KMnO4(H＋)溶液反应]；(2)氧化性(与H2反应)。2．明确1个转化关系RCH2OHeq\o(――→,\s\up15(H2))RCHOeq\o(――→,\s\up15([O]))RCOOH3．把握4个重要的反应CH3CHO＋2Ag(NH3)2OHeq\o(――→,\s\up15(△))CH3COONH4＋2Ag↓＋3NH3＋H2O(检验醛基的存在)CH3CHO＋2Cu(OH)2＋NaOHeq\o(――→,\s\up15(△))CH3COONa＋Cu2O↓＋3H2O(检验醛基的存在)2CH3CHO＋O2eq\o(――→,\s\up15(催化剂),\s\do15(△))2CH3COOHCH3CHO＋H2eq\o(――→,\s\up15(催化剂),\s\do15(△))CH3CH2OH1．下列物质中不属于醛的是()A．CHOB．COCH3HOC．CH2===CH—CHOD．COCH3CH3【解析】分子中含有醛基(—CHO)的化合物看作醛类。【答案】D2．(2021·长沙高二质检)某同学做乙醛的性质试验时，取1mol/L的CuSO4溶液和0.5mol/L的NaOH溶液各1mL，在一支洁净的试管内混合后，向其中又加入0.5mL40%的乙醛，加热煮沸，结果未消灭砖红色沉淀。试验失败的缘由可能是()A．反应温度不够高B．加入NaOH溶液的量不够C．加入乙醛太多D．加入CuSO4溶液的量不够【解析】CH3CHO与新制Cu(OH)2悬浊液的反应需在碱性条件下发生。【答案】B3．结构简式为CCH2ClCH2OHCHCH2CH2CHO的有机物，不能发生的反应是()A．消去反应B．加成反应C．酯化反应D．银镜反应【解析】该有机物分子中含有CC和—CHO，则能发生加成反应和银镜反应；含有醇羟基(—OH)，则能发生酯化反应；由于—Cl和—OH相连的碳原子的邻位碳原子上不含氢原子，故不能发生消去反应。【答案】A4．为了鉴别己烯、甲苯和丙醛，可使用的试剂组是()A．新制Cu(OH)2悬浊液和溴水B．酸性KMnO4溶液和溴水C．银氨溶液及酸性KMnO4溶液D．FeCl3溶液及酸性KMnO4溶液【解析】A项，新制Cu(OH)2悬浊液用于鉴别丙醛，溴水可用于鉴别己烯；B项，三者均能使KMnO4(H＋)溶液褪色，己烯、丙醛均能使溴水褪色，故无法鉴别；C项，银氨溶液只能鉴别丙醛，己烯和甲苯无法鉴别；D项，三者遇KMnO4都褪色，遇FeCl3都无现象。【答案】A5．(1)做乙醛被新制氢氧化铜氧化的试验时，下列各步操作中：①加入0.5mL乙醛溶液；②加入10%的氢氧化钠溶液2mL；③加入2%的CuSO4溶液4～5滴；④加热试管。正确的挨次是________。(2)试验室配制少量银氨溶液的方法是：先向试管中加入________，然后________，其反应的离子方程式为________________________________________________________________________________、________________________________________________________________________，向银氨溶液中滴加少量的乙醛，________，片刻即可在试管内壁形成银镜，化学方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。【解析】(1)本题主要考查乙醛与新制Cu(OH)2悬浊液起反应的试验操作。做该试验时，应将少量CuSO4溶液滴入NaOH溶液中得新制Cu(OH)2悬浊液，然后加入乙醛，并用酒精灯加热至沸腾，即可产生红色Cu2O沉淀。(2)要生疏银氨溶液的配制及所发生的反应。【答案】(1)②③①④(2)AgNO3溶液1～2mL加稀氨水至沉淀恰好溶解为止Ag＋＋NH3·H2O===AgOH↓＋NHeq\o\al(＋,4)AgOH＋2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]＋＋OH－＋2H2O置于盛有热水的烧杯中CH3CHO＋2[Ag(NH3)2]OHeq\o(――→,\s\up15(△))CH3COONH4＋2Ag↓＋3NH3＋H2O6．(2021·新课标高考Ⅰ节选)A到C的转化路线为Aeq\o(――→,\s\up15(H2O/H＋))Beq\o(――→,\s\up15(O2/Cu),\s\do15(△))C已知信息①芳香烃A的相对分子质量在100～110之间，1molA充分燃烧可生成72g水。②C不能发生银镜反应。由路线和信息回答下列问题。(1)A的化学名称为________。(2)由B生成C的化学方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。【解析】由1molA完全燃烧生成4molH2O知，1个A分子中有8个氢原子，再结合A是芳香烃及相对分子质量在100～110之间知，1个A分子中有8个碳原子，故A是苯乙烯；苯乙烯与水在酸性条件下加成生成醇B，因B的氧化产物C不能发生银镜反应，故B为CH(OH)CH3、C为C—CH3O。【答案】(1)苯乙烯(2)2OH＋O2eq\o(――→,\s\up15(Cu),\s\do15(△))2O＋2H2O1．下列关于醛的说法中正确的是()A．甲醛是甲基跟醛基相连而构成的醛B．醛的官能团是—COHC．饱和一元脂肪醛的分子式符合CnH2nO的通式D．甲醛、乙醛、丙醛均无同分异构体【解析】甲基跟醛基相连构成乙醛，醛的官能团是—CHO；甲醛、乙醛无同分异构体，而丙醛的同分异构体为丙酮。【答案】C2．(2021·陕西长安一中高二期末)下列表示物质结构的化学用语或模型正确的是()A．羟基的电子式：[：eq\o(O,\s\up6(),\s\do4())：H]－B．CH4分子的球棍模型：C．乙烯的最简式(试验式)：CH2D．苯乙醛结构简式：CH2COH【解析】羟基电子式为：H：eq\o(O,\s\up6(),\s\do4())·，A项错误；B项是CH4的比例模型；D项苯甲醛的结构简式为CH2CHO。【答案】C3．丙烯醛的结构简式为CH2eq\o(=====,\s\up15(CHCHO，下列有关其性质的叙述不正确的是,A.能使溴水褪色,B.能与过量的氢气充分反应生成丙醛,C.能发生银镜反应,D.能被新制的氢氧化铜悬浊液氧化,【解析】CH2))CHCHO与过量的H2充分反应生成的是CH3CH2CH2OH。【答案】B4．下列反应中有机物被还原的是()A．乙醛发生银镜反应B．新制Cu(OH)2与乙醛反应C．乙醛加氢制乙醇D．乙醛制乙酸【解析】有机物分子中“加氧去氢”发生氧化反应，“加氢去氧”发生还原反应。A、B、D三项均是由—CHO转化为—COOH，故发生氧化反应；C项，—CHO转化为—CH2OH，故发生还原反应。【答案】C5．在2HCHO＋NaOH(浓)―→HCOONa＋CH3OH中，HCHO(甲醛)()A．仅被氧化B．未被氧化，未被还原C．仅被还原D．既被氧化，又被还原【解析】HCHO→HCOONa发生氧化反应，HCHO→CH3OH发生还原反应。【答案】D6．下列各物质中最简式为CH2O，又能发生银镜反应的是()A．CHHOB．CHOHOC．CCH3OHOD．CHCH3O【解析】由分子式推出构成分子的原子的最简整数比就是最简式，能发生银镜反应的有机物需含有醛基。【答案】A7．下列各化合物中，能发生取代、加成、消去、氧化、还原五种反应的是()A．CH3CHOHCH2CHOB．CH3CHOHCHOHCH3C．CH3—CHeq\o(=====,\s\up15(CH—CHO,D.ClCH2COCH2CHO,【解析】CH3CHOHCH2CHO，含有羟基和醛基，具有醇和醛的性质；CH3CHOHCHOHCH3只含有羟基，具有醇的性质，不能发生加成反应；,CH3—CH\o(=====,\s\up15())CH—CHO含有CC和—CHO，不能发生消去反应；ClCH2COCH2CHO中与氯原子相连的碳原子的邻位碳原子上无氢，故不能发生消去反应。,【答案】A,8.2021·南京高二质检某有机物的氧化产物甲和还原产物乙都能与金属钠反应放出H2，甲、乙反应可生成丙，甲、丙都能发生银镜反应，此有机物是,A.甲醛B.乙醛C.甲酸D.乙酸,【解析】该有机物既能被氧化又能被还原，故该有机物不行能为羧酸，排解C、D两项；若为甲醛，其氧化产物甲为甲酸CHCOOH，还原产物乙为甲醇，甲酸与甲醇反应生成丙为甲酸甲酯，甲酸和甲酸甲酯均能发生银镜反应；若为乙醛，丙为乙酸乙酯不发生银镜反应，排解B项。,【答案】A,9.2021·宁夏石嘴山高二期末下列各组有机物只用一种试剂无法鉴别的是,A.乙醇、甲苯、硝基苯,B.苯、苯酚、己烯,C.苯、甲苯、环己烷,D.甲酸HCOOH、乙醛、乙酸,【解析】A项，可用水鉴别；B项，可用溴水鉴别。D项，可用新制CuOH2悬浊液鉴别：甲酸能溶解CuOH2，且能发生氧化反应生成Cu2O红色沉淀；乙醛与CuOH2只生成红色沉淀；乙酸只溶解CuOH2。,【答案】C,10.甲醛、乙醛、丙醛组成的混合物中，氢元素的质量分数是9%，则氧元素的质量分数是,A.16%B.37%,C.48%D.无法计算,【解析】甲醛CH2O、乙醛C2H4O、丙醛C3H6O无论以何种比例混合nC∶nH＝1∶2，mC∶mH＝6∶1，wO＝1－9%－6×9%＝37%。,【答案】B,11.如图硬质玻璃管A中放入干燥的细铜丝，左方烧杯中盛有温水，试管B中盛有甲醇，试管C中盛有冷水。向B中不断鼓入空气，使甲醇蒸气和空气通过加热到红热程度的铜丝。,,1为什么撤去A处酒精灯后铜丝仍旧能保持红热？,________________________________________________________________________,________________________________________________________________________。,2反应后将试管C中的液体冷却，取出少量，倒入新制的CuOH2，加热到沸腾可观看到什么现象？,________________________________________________________________________,________________________________________________________________________。,【解析】甲醇在铜催化作用下与O2反应生成甲醛，该反应是一个放热反应，故停止加热后铜丝仍保持红热；甲醛与新制的CuOH2，加热到沸腾会有红色沉淀生成。,【答案】1由于2CH3OH＋O2Cu),\s\do15(△))2HCHO＋2H2O是放热反应，放出热量使铜丝保持红热(2)有红色沉淀产生1