2020高中化学第三章烃的含氧衍生物第二节醛同步练习新人教版选修5 10页

第二节　醛 ‎[明确学习目标]　1.掌握乙醛的组成、结构特点和主要性质。2.掌握醇、醛之间的相互转化。3.知道醛基的检验方法。‎ 一、醛的概述 ‎1．醛 ‎2．醛的分类 ‎3．醛的命名 与醇的命名相似。如HCHO(甲醛，俗名蚁醛)、‎ CH3CH2CHO(丙醛)、CH3CH(CH3)CHO(2甲基丙醛或异丁醛)、 (苯甲醛)、OHCCHO(乙二醛)。‎ ‎4．常见的醛 - 10 -‎ ‎5．酮 ‎6．丙酮 丙酮是最简单的酮，其结构简式为，丙酮能与水、乙醇等混溶，它可与H2发生加成反应，但不能被银氨溶液、新制的Cu(OH)2等弱氧化剂氧化。‎ 二、醛的化学性质 ‎1．氧化反应 ‎(1)银镜反应 - 10 -‎ ‎(2)与新制的Cu(OH)2的反应 实验操作 - 10 -‎ 注意：以上两个反应都必须在碱性条件下进行。‎ ‎(3)催化氧化 乙醛在有催化剂并加热条件下，能被氧气氧化为乙酸，化学方程式为2CH3CHO＋O22CH3COOH。‎ ‎(4)强氧化剂氧化 CH3CHOCH3COOH ‎2．加成反应(还原反应)‎ 乙醛蒸气和H2的混合气体，通过热的镍催化剂，发生反应的化学方程式为CH3CHO＋H2CH3CH2OH。‎ ‎1．饱和一元醛和饱和一元酮结构上有何不同？‎ 提示：醛的官能团是醛基，酮的官能团是羰基；羰基碳与两个烃基相连构成酮，与至少一个氢相连构成醛；碳原子数相同的饱和一元醛和酮是同分异构体。‎ ‎2．乙醛能否被溴水或酸性K2Cr2O7溶液氧化？为什么？‎ 提示：乙醛可以被弱氧化剂银氨溶液、Cu(OH)2悬浊液氧化，所以乙醛具有强的还原性，溴水和酸性K2Cr2O7溶液的氧化能力更强，两者均可以氧化乙醛。‎ 一、醛与醛基 ‎　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　‎ ‎(1)含醛基的物质主要有：①醛；②甲酸；③甲酸盐；④甲酸某酯；⑤葡萄糖和麦芽糖；⑥其他含醛基的多官能团有机物。‎ ‎(2)甲醛具有杀菌、防腐性能，但对人体健康有害，不能用于食品防腐。‎ ‎(3)甲醛为气体，其余醛在通常情况下都是无色液体或固体。‎ ‎[即时练]‎ - 10 -‎ ‎1．关于甲醛的下列说法中错误的是(　　)‎ A．甲醛是最简单的一种醛，易溶于水 B．甲醛是一种无色、有刺激性气味的气体 C．35%～40%甲醛的水溶液被称之为福尔马林 D．福尔马林有杀菌、防腐性能，所以市场上可用来浸泡海产品等 答案　D 解析　甲醛有毒，能使蛋白质变性，不但对人体有害，而且降低了食品的质量，不能浸泡海产品，故D错误。‎ ‎2．区分乙醇和乙醛，下列方法不可行的是(　　)‎ A．加入Na B．加Ag(NH3)2OH溶液 C．加酸性KMnO4溶液 D．核磁共振氢谱法 答案　C 解析　加Na，有气泡产生的是乙醇；加银氨溶液，有银镜产生的是乙醛；乙醇和乙醛在氢谱图中各有3个和2个峰；乙醇和乙醛都能使酸性KMnO4溶液褪色。‎ 方法规律 醛类的同分异构体 ‎(1)碳链异构 由于醛基只能连在碳链的末端，所以醛分子中烃基的碳链异构有几种，醛的同分异构体就有几种。如丁基(—C4H9)有4种结构，则分子式为C5H10O的有机物属于醛的同分异构体就有4种。‎ ‎(2)官能团异构 含碳原子数相同的饱和一元醛、酮和脂环醇互为 官能团异构。‎ 如分子式为C3H6O的有机物：属于醛的有 二、醛的重要化学性质 ‎　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　‎ ‎1．加成反应(还原反应)‎ 在一定条件下醛能与氢气发生加成反应，生成相应的醇：—CHO—CH2OH。‎ 醛不能与Br2、HBr等物质发生加成反应。‎ ‎2．氧化反应 强氧化剂(如高锰酸钾、重铬酸钾、溴水等)、弱氧化剂(如银氨溶液、新制氢氧化铜等)都能把醛基氧化成羧基。生成物分别写成—COOH、—COONH4、—COONa形式。‎ ‎3．有机化学中常见的氧化、还原反应 - 10 -‎ ‎(1)氧化反应：①所有的有机物的燃烧均为氧化反应。②烯烃、炔烃和苯的同系物使酸性KMnO4溶液褪色。③醇―→醛―→羧酸。‎ ‎(2)还原反应：①烯烃、炔烃等所有含碳碳不饱和键的物质的催化加氢。②醛、酮的催化加氢。‎ ‎(3)具有还原性的基团主要有、—C≡C—、—OH(醇、酚等)、—CHO等。常见的氧化剂有O2、酸性KMnO4溶液、溴水、银氨溶液、新制Cu(OH)2悬浊液等。‎ 三、醛基的检验 ‎(1)能和银氨溶液发生银镜反应 实验中注意事项：‎ ‎①试管内壁必须洁净。‎ ‎②必须水浴加热(60～70 ℃)，不可用酒精灯直接加热。‎ ‎③加热时不可振荡和摇动试管。‎ ‎④须用新配制的银氨溶液，银氨溶液不能久置，以免发生危险。‎ ‎⑤乙醛用量不宜太多。‎ ‎⑥实验后的银镜可先用硝酸浸泡，再用水洗而除去。‎ ‎(2)与新制Cu(OH)2反应产生红色沉淀 实验中注意事项：‎ ‎①所用的Cu(OH)2悬浊液必须是新制的，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CuO。‎ 四、相关定量计算 ‎　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　‎ ‎(1)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：‎ ‎ (2)甲醛发生氧化反应时：‎ 甲醛分子中有2个—CHO，当与足量的银氨溶液或新制Cu(OH)2悬浊液作用时，存在如下量的关系：‎ ‎1 mol HCHO～4 mol Ag ‎1 mol HCHO～4 mol Cu(OH)2～2 mol Cu2O ‎(3)二元醛发生银镜反应或与新制Cu(OH)2悬浊液反应时有如下量的关系：‎ ‎1 mol二元醛～4 mol Ag - 10 -‎ ‎1 mol二元醛～4 mol Cu(OH)2～2 mol Cu2O ‎[即时练]‎ ‎3．(双选)在乙醛与氢氧化铜反应生成红色沉淀的实验中，关键是(　　)‎ A．乙醛要过量 B．CuSO4要过量 C．NaOH要稍微过量 D．氢氧化铜要新制 答案　CD 解析　关键操作是反应要在碱性条件下进行，从而使醛的氧化加快，同时要用新制的氢氧化铜悬浊液。‎ ‎4．向‎2.9 g某饱和一元醛中加入足量银氨溶液，在一定条件下充分反应后析出‎10.8 g银，该醛是(　　)‎ A．HCHO B．CH3CHO C．CH3CH2CHO D．CH3CH(CH3)CHO 答案　C 解析　除HCHO外，在各饱和一元醛跟银氨溶液的反应中，醛与生成物银的量的关系为 RCHO　～　2Ag R＋29　　　2×108‎ ‎2．‎9 g　 　 10.8 g ‎(R＋29)∶‎2.9 g＝(2×108)∶‎10.8 g，解得R＝29，‎ 根据题意R为烷烃基，则R为乙基，该醛应为C2H5CHO。‎ ‎5．(1)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 ‎(2)某‎3 g醛和足量的银氨溶液反应，结果析出‎43.2 g Ag，则该醛为(　　)‎ A．甲醛 B．乙醛 C．丙醛 D．丁醛 ‎(3)两种饱和一元脂肪醛的混合物，其平均相对分子质量为51。取‎4.08 g混合物与足量银氨溶液共热，生成银‎21.6 g。试通过计算判断这两种醛是什么醛，并求它们各自的物质的量。‎ 答案　(1)D　(2)A ‎(3)混合醛的物质的量＝‎4.08 g÷‎51 g·mol－1＝0.08 mol，生成银的物质的量＝‎21.6 g÷‎108 g·mol－1＝0.2 mol>0.08 mol×2，由此可知：混合物中必含有甲醛。‎ 设甲醛的物质的量为x，另一种醛A的物质的量为y。‎ ⇒ MA＝＝‎58 g·mol－1，‎ 根据题意，醛A应符合通式CnH2nO，‎ 则12n＋2n＋16＝58，n＝3，所以A为丙醛。‎ 综上可知，这两种醛是甲醛和丙醛，‎ 物质的量分别是0.02 mol和0.06 mol。‎ 解析　‎ - 10 -‎ ‎(1)在有机反应中，有机物去氢或加氧的反应是氧化反应，有机物去氧或加氢的反应是还原反应。‎ ‎(2)生成银的物质的量为＝0.4 mol，若假设该醛为一元醛，醛的摩尔质量应为＝‎15 g·mol－1，显然不符合题意，但1 mol甲醛与足量的银氨溶液反应生成4 mol Ag，则可能是 mol甲醛反应的结果，由M＝得出摩尔质量为‎30 g·mol－1，符合题意。‎ 方法规律 醛的氧化性、还原性在有机推断中的应用 有机推断中常接触以下转化关系：‎ ‎(1)CAB：‎ 该转化关系中，若A为R—CHO，则B为R—COOH，C为R—CH2OH。‎ ‎(2)ABC：‎ 该转化关系中，若A为烃的含氧衍生物，则为R—CH2OH，B为R—CHO，C为R—COOH。‎ 本课归纳总结 ‎　　　　1.醛是分子中由烃基(或氢原子)与醛基相连形成的化合物。‎ ‎2．醛类物质(用R—CHO表示)发生银镜反应和与新制Cu(OH)2悬浊液反应的化学方程式分别为：‎ RCHO＋2Ag(NH3)2OHRCOONH4＋2Ag↓＋3NH3＋H2O；‎ RCHO＋2Cu(OH)2＋NaOHRCOONa＋Cu2O↓＋3H2O。‎ ‎3．“量”的关系：‎ ‎1 mol R—CHO～2 mol Ag～1 mol Cu2O，‎ ‎1 mol HCHO～4 mol Ag～2 mol Cu2O。‎ ‎4．乙醛能与H2发生加成反应(还原反应)生成乙醇。‎ ‎1．室内装潢和家具挥发出来的甲醛是室内空气的主要污染物。已知，甲醛易溶于水，常温下有强烈刺激性气味，温度超过‎20 ℃‎时，挥发速度加快。下列做法错误的是(　　)‎ A．入住前房间内保持一定温度并通风 B．装修尽可能选择在温度较高的季节 C．请环境监测部门检测室内甲醛含量低于国家标准后入住 D．紧闭门窗一段时间后入住 答案　D 解析　‎ - 10 -‎ 入住前房间内保持一定温度并通风，这样可以使甲醛尽快挥发掉，故A正确；选择在温度较高的季节装修房间可以使甲醛尽快挥发掉，故B正确；检测室内甲醛含量低于国家标准后再入住，这样可以防止甲醛危害人体健康，故C正确；紧闭门窗不利于甲醛的排出，危害人体健康，故D错误。‎ ‎2．下列物质中，不含醛基的是(　　)‎ A．C6H5CHO B．HCOOC2H5‎ C．(CH3)3CCH2OH D．(CH3)2CH—CHO 答案　C 解析　醛基为醛类的官能团，醛基的结构简式为：—CHO；含有醛基的有机物可能为醛，如甲醛、乙醛、苯甲醛等，也可能为甲酸或甲酸形成的酯类，如：甲酸乙酯、甲酸丙酯等。‎ ‎3．洗涤做过银镜反应的试管可以选用的试剂是(　　)‎ A．氨水 B．NaOH溶液 C．稀硝酸 D．酒精 答案　C 解析　稀HNO3有强氧化性可与银反应，银与氨水、氢氧化钠溶液、酒精不反应。‎ ‎4．关于乙醛的下列反应中，乙醛被还原的是(　　)‎ A．乙醛的银镜反应 B．乙醛制乙醇 C．乙醛与新制氢氧化铜的反应 D．乙醛的燃烧反应 答案　B 解析　根据乙醛中含有—CHO，能与氢气发生还原反应，被还原；能被氧化剂(如：银氨溶液、新制氢氧化铜、氧气)氧化。‎ ‎5．糖尿病患者的尿样中含有葡萄糖，在与新制的氢氧化铜悬浊液共热时，能产生红色沉淀。说明葡萄糖分子中含有(　　)‎ A．苯基 B．甲基 C．羟基 D．醛基 答案　D 解析　含有醛基的物质与新制的氢氧化铜悬浊液共热时，能产生红色沉淀。‎ ‎6．有机物A的分子式为C3H8O，它能氧化成B也能与浓硫酸共热生成C。根据下列给出的条件写出它们的结构简式：‎ ‎①若B能发生银镜反应，C能使溴水褪色。‎ A____________；B____________；C____________。‎ ‎②若B不能发生银镜反应，C不能使溴水褪色。写出它们的结构简式。‎ A____________；B____________；C____________。‎ 答案　①CH3CH2CH2OH　CH3CH2CHO CH3CH===CH2　②CH3CH(OH)CH3‎ CH3COCH3　(CH3)2CHOCH(CH3)2‎ 解析　有机物A的分子式为C3H8O，它能氧化成B也能与浓硫酸共热生成C，说明A为一元醇，①若B能发生银镜反应，C能使溴水褪色，说明—OH与CH2相连，且A与浓硫酸共热发生了消去反应，所以A的结构简式为CH3CH2CH2OH，B为CH3CH2CHO，C为 - 10 -‎ CH3CH===CH2。②若B不能发生银镜反应，C不能使溴水褪色，说明—OH与CH相连，且A与浓硫酸共热发生了成醚的反应，所以A的结构简式为 CH3CH(OH)CH3，B为CH3COCH3，C为(CH3)2CHOCH(CH3)2。‎ - 10 -‎