1、第二单元 醛 羧酸,三年30考 高考指数: 1.了解乙醛、乙酸和乙酸乙酯的组成和结构特点。 2.了解醛、羧酸和酯的主要性质及应用。 3.了解醛类对环境和健康可能产生的影响，了解醛类的安全 使用。 4.了解醛、羧酸和酯的相互联系。,一、醛 1.醛:由_而构成的化合物。 结构通式可简写为_。 2.饱和一元醛分子的通式为_。,烃基或氢原子与醛基相连,RCHO,CnH2nO(n1),3.甲醛、乙醛的分子组成和结构4.甲醛、乙醛的物理性质,CH2O,HCHO,C2H4O,CH3CHO,CHO,6.在生产、生活中的作用和对健康、环境产生的影响 (1)醛是重要的化工原料，广泛应用于合成纤维、医药、 染料等行
2、业。 (2)35%40%甲醛水溶液称为_，具有杀菌消毒 作用和防腐性能，常用作农药和消毒剂，用于种子消毒 和浸制生物标本。 (3)劣质的装饰材料中挥发出的甲醛，对环境和人体健康 影响很大，是室内主要污染物之一。,福尔马林,二、羧酸 1.羧酸:由_相连构成的有机化合物。 结构通式可简写为_。 2.饱和一元羧酸分子的通式为_。 3.甲酸和乙酸的分子组成和结构,烃基或氢原子与羧基,RCOOH,CnH2nO2(n1),CH2O2,HCOOH,CHO、COOH,C2H4O2,CH3COOH,COOH,4.羧酸的物理性质 (1)乙酸。 气味：强烈刺激性气味；状态：液体； 溶解性：易溶于水和乙醇。 (2)低
3、级饱和一元羧酸。 一般易溶于水，且溶解度随碳原子数的增加而_。,降低,5.羧酸的化学性质 羧酸的性质取决于羧基，反应时的主要断键位置如图：(1)酸的通性。 乙酸是一种弱酸，其酸性比碳酸强，在水溶液里的电离 方程式为：_。 (2)酯化反应。 CH3COOH和CH3CH218OH发生酯化反应的化学方程式为：_,CH3COOH H+CH3COO-,6.羧酸在生产、生活中的作用 (1)乙酸(俗称醋酸)是醋的成分之一。 (2)许多羧酸是生物体代谢过程中的重要物质，许多动植物 体内含有有机酸。 (3)羧酸还是重要的有机化工原料。,三、酯 1.酯：羧酸分子羧基中的_被_取代后的产物。可简写为：_,官能团为_
4、。 2.酯的性质 (1)低级酯的物理性质。,OH,OR,RCOOR,小,(2)化学性质(水解反应)。 反应原理：实例： 如CH3COOC2H5在稀硫酸或NaOH催化作用下发生水解反应的 化学方程式分别为：_，_。,3.酯在生产、生活中的作用 (1)日常生活中的饮料、糖果和糕点等常使用酯类香料。 (2)酯还是重要的化工原料。,1.利用酸性高锰酸钾溶液和溴水均能鉴别乙醛和乙酸。( ) 【分析】乙醛中的醛基有很强的还原性，能被酸性高锰酸钾溶液 和溴水所氧化，乙酸与酸性高锰酸钾溶液和溴水均不发生反应。 2.羧酸因易电离出H+而显酸性，所以易与醇发生酯化反应。( ) 【分析】羧酸发生酯化反应是羟基被烷氧
5、基取代，是取代反应， 与羧酸的酸性无关。,3.甲酸能发生银镜反应，能与新制氢氧化铜反应生成红色沉 淀。( ) 【分析】甲酸含有醛基，具有醛的性质，所以能发生银镜反应， 能与新制氢氧化铜反应生成红色沉淀。 4.醛基、羰基、羧基和酯基中的碳氧双键均能与氢气加成。( ) 【分析】氢气可以与醛基、酮羰基中的碳氧双键加成，不能与 羧基和酯基中的碳氧双键加成。 5.酯化反应和酯的水解反应都属于取代反应。( ) 【分析】酯化反应是羧酸中的羟基被烷氧基取代，或醇中的羟 基氢原子被酰基取代，酯的水解是酯化反应的逆反应，故也属 于取代反应。,(4)注意事项。 试管内壁须洁净； 银氨溶液要随用随配,不可久置； 用水
6、浴加热,不可用酒精灯直接加热； 醛用量不宜太多,如乙醛一般滴3滴； 银镜可用稀硝酸浸泡洗涤除去。,【高考警示钟】 (1)醛类物质发生银镜反应或与新制Cu(OH)2悬浊液反应均 需在碱性条件下进行。 (2)能发生银镜反应(或与新制氢氧化铜反应生成红色沉淀) 的物质一定含有醛基，但不一定是醛类，可能是醛，也可 能是甲酸、甲酸形成的盐、甲酸形成的酯、葡萄糖、麦芽 糖等。,【典例1】柠檬醛是一种用于合成香料的工业原料。现已知 柠檬醛的结构简式为： (CH3)2CCHCH2CH2C(CH3)CHCHO。 请回答下列问题： (1)欲检验该分子中的醛基可用银镜反应或与新制氢氧化铜悬浊 液反应，若检验其中的碳
7、碳双键，则应选用的试剂为_。 A.银氨溶液 B.稀溴水 C.FeCl3溶液 D.NaOH溶液,(2)为了检验柠檬醛分子结构中的醛基，某同学设计了以下实验： A.在试管中先注入少量NaOH溶液，振荡，加热煮沸之后把NaOH溶 液倒去，再用蒸馏水洗净试管。 B.在洗净的试管里配制银氨溶液。 C.向银氨溶液中滴入34滴柠檬醛稀溶液。 D.加热。 请回答下列问题： 步骤A中加NaOH溶液，振荡，加热煮沸的目的是_。,步骤D应选择的加热方法是_(填下列装置编号)，理由是_。写出柠檬醛发生银镜反应的化学方程式：_。,(3)另一名同学设计了另外一个实验进行检验：取1 molL-1 CuSO4 溶液和2 mo
8、lL-1 NaOH溶液各1 mL，在一支洁净的试管内混合后， 向其中又加入0.5 mL柠檬醛稀溶液，加热煮沸后无红色沉淀出现。 该同学实验失败的原因可能是_(选填序号)。 加入的柠檬醛过多 加入的柠檬醛太少 加入CuSO4溶液的量过多 加入NaOH溶液的量过多,【解题指南】解答本题要注意以下三点： (1)碳碳双键和醛基都能被溴水和酸性KMnO4溶液氧化； (2)检验醛基时溶液要呈碱性； (3)进行银镜反应时注意不能加强热，不能抖动。,【解析】(1)因为柠檬醛中含有醛基，故检验碳碳双键时不能只选 用溴水。醛基也能被溴水氧化而使溴水褪色，所以直接加入溴水 检验碳碳双键不能得出正确结论。而应先用银氨
9、溶液将醛基氧化 后再检验碳碳双键。 (2)银镜反应成功的关键之一是试管必须洁净，试管中先加入少量 的氢氧化钠溶液，振荡，加热煮沸，目的就是保证试管的洁净。 加热时试管抖动或试管中液体沸腾都将影响银镜的生成，所以应 当选用乙装置，水浴加热。 (3)醛基与新制的Cu(OH)2悬浊液反应时必须在碱性条件下，实验中 加入CuSO4溶液的量过多。,答案：(1)A、B (2)除去试管内的油污 乙 加热时试管抖动或试管中的液体沸腾都会影响银镜的产生 (CH3)2CCHCH2CH2C(CH3)CHCHO+2Ag(NH3)2OH (CH3)2CCHCH2CH2C(CH3)CHCOONH4+2Ag+3NH3+H2
10、O (3),【互动探究】 (1)1 mol柠檬醛最多可以与多少摩尔氢气加成？ 提示：一个柠檬醛分子中含有两个碳碳双键和一个醛基， 1 mol柠檬醛最多可以与3 mol氢气加成。 (2)若使柠檬醛转化为饱和一元醛，应通过哪些反应？ 提示：首先使柠檬醛与H2发生加成反应转化成饱和一元醇， 然后再使醇发生氧化反应生成醛。,酯化反应的类型 1.有关酯的反应中物质的量的关系 (1)酯化反应中，生成的酯基个数等于生成的水分子个数。 (2)酯水解时，水解的酯基个数等于消耗的水分子个数。,(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，可得普通酯、环酯和高聚酯。如：,(5)羟基酸自身的酯化反应。
11、此时反应有三种情形，可得到普通酯、环酯和高聚酯。如：,【高考警示钟】 (1)发生酯化反应时羧酸脱去的是羟基，醇脱去的是羟基氢原 子，解题时要注意断键部位。 (2)酯在碱性条件下的水解产物是醇和羧酸盐而不是羧酸。 (3)羟基酸分子之间发生酯化反应时，可生成链状酯，也可生 成环酯，解题时要看清题意。,【典例2】下列是有机化合物A的转化过程：(1)若D在一定条件下可以氧化为B，则A的结构简式为_； A水解的化学方程式为：_。 (2)若有X、Y两物质与A是同类物质的同分异构体，也能发生 上述转化。 若B能发生银镜反应，C不能发生消去反应，则X的结构简式 为：_； 若B、D均不能发生银镜反应，则Y可能的
12、结构简式有_。,(3)若Z与A为不同类别的同分异构体,并且具有下列性质： Z不能与NaHCO3溶液反应； Z不能使溴水褪色； 1 mol Z与足量金属钠反应可以生成1 mol H2； Z光照条件下与氯气取代所得一氯取代产物只有两种 (不考虑立体异构现象)。则Z的结构简式为_。,【解题指南】解答本题时要注意以下四点： (1)D可氧化生成B，说明B、D碳原子数相同； (2)若B能发生银镜反应，则B一定是甲酸； (3)若B、D均不发生银镜反应，则D为酮； (4)由A的分子式和Z的条件知Z分子中含有一个环。,【解析】(1)“D在一定条件下可以氧化为B”，结合C转化为 D的反应条件及整个转化流程可知：A
13、、B、C、D分别为酯、 羧酸、醇、醛，A中只有两个氧原子，说明A中只有一个酯基， “D在一定条件下可以氧化为B”说明B、D所含碳原子数相同， 且所含碳原子数之和等于A中碳原子数(即6)，所以B、D分子 中所含碳原子数均为3，则C为CH3CH2CH2OH，D为CH3CH2CHO， B为CH3CH2COOH，A为CH3CH2COOCH2CH2CH3；,【技巧点拨】羧酸、醇和对应酯的组成的分析 (1)饱和一元脂肪醇与饱和一元脂肪酸形成的酯： 酸分子和醇分子中的碳原子数之和等于酯分子中碳原子数； 酸分子和醇分子中的氢原子数之和比酯分子中氢原子数多2； 酸分子和醇分子中的氧原子数之和比酯分子中氧原子数多
14、1。 (2)饱和一元脂肪醇比饱和一元脂肪酸多一个碳原子时，它们 的相对分子质量相等。,【变式训练】由中国科研人员从中药材中提取的金丝桃素对于 感染的H5N1亚型禽流感家禽活体具有100%的治愈率。根据下面 金丝桃素的结构简式回答下列问题：,(1)金丝桃素能在NaOH水溶液中加热反应得A和B，B为芳香族化 合物，则B的结构简式为_，该反应属于_反应。 (2)室温下，B用稀盐酸酸化得C，下列物质中不能和C发生反应 的是_(填序号)。 浓硫酸和HNO3的混合液 H2(催化剂加热) CH3CH2CH2CH3 Na O2(催化剂) Na2CO3溶液 (3)写出两分子C与浓硫酸共热，生成八元环状物的化学方
15、程式： _。,【解析】(1)金丝桃素分子结构中含有酯基，在NaOH水溶液 中加热，酯基发生水解得到酸和醇，碱性条件下酸变成钠盐， 又B为芳香族化合物，所以B的结构简式为(2)B用稀盐酸酸化得C，故C为 ， 含有羧基和羟基，只有 CH3CH2CH2CH3 不能与C反应。(3),答案：(1) 水解(或取代) (2)(3),【变式备选】由乙烯和其他无机原料合成环状化合物。 其合成过程如下(水及其他无机产物均已省略)请分析后回答下列问题：,(1)写出下列反应的反应类型： _、_； (2)D物质中的官能团名称为_； (3)物质X与A互为同分异构体，则X的结构简式为_； (4)AB的反应条件为_； (5)
16、写出下列转化的化学方程式： CD_； B+DE_。,【解析】依据转化流程可推知B、C、D分别为醇、醛、羧酸， 结合乙烯和E的结构可推知A为CH2BrCH2Br，B为CH2OHCH2OH， C为OHCCHO，D为HOOCCOOH。 答案：(1)加成反应 取代反应(或酯化反应) (2)羧基 (3)CH3CHBr2 (4)氢氧化钠水溶液，加热 (5),3.实验装置4.反应的条件及其意义 (1)加热,主要目的是提高反应速率；其次是使生成的乙酸乙酯挥 发而收集,使平衡向正反应方向移动,提高乙醇、乙酸的转化率。 (2)以浓硫酸作催化剂,提高反应速率。 (3)以浓硫酸作吸水剂,提高乙醇、乙酸的转化率。,5.
17、实验需注意的问题 (1)加入试剂的顺序为C2H5OH浓硫酸CH3COOH。 (2)用盛饱和Na2CO3溶液的试管收集生成的乙酸乙酯,一方面除 去蒸发出来的CH3COOH、溶解蒸发出来的乙醇；另一方面降低 乙酸乙酯的溶解度,有利于酯的分离。 (3)导管不能插入到饱和Na2CO3溶液中,以防止倒吸。 (4)加热时要用小火均匀加热,防止乙醇和乙酸大量挥发,液体 剧烈沸腾。 (5)装置中的长导管起导气和冷凝作用。,(6)充分振荡试管,然后静置,待液体分层后,分液得到的上层液 体即为乙酸乙酯。 (7)加入碎瓷片,防止暴沸。 6.提高产率采取的措施(该反应为可逆反应) (1)用浓硫酸吸水,使平衡向正反应方
18、向移动。 (2)加热将酯蒸出。 (3)可适当增加乙醇的量,并有冷凝回流装置。,1.下列说法错误的是( ) A.乙醇和乙酸都是常用调味品的主要成分 B.乙醇和乙酸的沸点和熔点都比乙烷和乙烯的沸点和熔点高 C.乙醇和乙酸都能发生氧化反应 D.乙醇和乙酸之间能发生酯化反应，酯化反应和皂化反应互 为逆反应,【解析】选D。A项，料酒中含有乙醇，醋中含有乙酸，A项正 确；B项，通常情况下，乙醇和乙酸为液态，乙烷和乙烯为气 态，所以乙醇和乙酸的沸点和熔点都比乙烷和乙烯的沸点和熔 点高，B项正确；C项，乙醇能氧化为乙醛、乙酸，乙酸可进一 步氧化为二氧化碳，C项正确；D项，酯化反应和酯的水解反应 是可逆过程，酯
19、化反应不是皂化反应的逆反应，D项错误。,2.下列关于醛、羧酸、酯的叙述中正确的是( ) A.通常情况下，甲醛和乙醛均为液体 B.甲醛有毒 C.乙酸酸性较弱,不能使石蕊试液变红 D.酯在酸性条件下比在碱性条件下水解程度大 【解析】选B。A项，通常情况下，甲醛为气体，A项错误； 甲醛有毒，B项正确；C项，乙酸酸性虽然较弱,但可使石蕊试 液变红，C项错误；D项，碱能中和酯水解产生的酸，碱性条 件下酯水解程度大，D项错误。,3.下列关于烃的衍生物的说法中正确的是( ) A.乙醛分子中的所有原子都在同一平面上 B.凡是能发生银镜反应的有机物都是醛 C.醛类既能被氧化为羧酸,又能被还原为醇 D.完全燃烧等
20、物质的量的乙醛和乙醇,消耗氧气的质量相等,【解析】选C。A项，乙醛的结构简式为：CH3CHO，其中甲基 的四个原子不可能在同一平面上，A项错误；B项，分子中含 有醛基的有机物都能发生银镜反应,但含有醛基的物质不一定 都是醛,如甲酸及其盐、甲酸形成的酯、葡萄糖、麦芽糖等, 这些物质不是醛类，B项错误；C项，CHO在一定条件下既可 被氧化为COOH,也可被还原为CH2OH，C项正确；D项，由 于乙醛与乙醇含有相同的C、O原子数,但乙醇分子中氢原子多, 因而完全燃烧等物质的量的乙醇和乙醛,乙醇消耗氧气的质量 比乙醛的多，D项错误。,4.下列有关银镜反应实验的说法正确的是( ) A.试管先用热烧碱溶液
21、洗涤，然后用蒸馏水洗涤 B.向2%的稀氨水中滴入2%的硝酸银溶液，配得银氨溶液 C.可采用水浴加热，也能直接加热 D.可用浓盐酸洗去银镜 【解析】选A。银镜反应实验成功与否与试管是否洁净有很大关 系，先用碱液洗涤试管，主要是除去油污，A项说法正确；配制 银氨溶液，是将2%的氨水逐滴加到2%的硝酸银溶液中且边滴边 振荡，直到最初产生的沉淀恰好溶解为止，B项说法错误；银镜 反应实验一定是水浴加热，C项说法错误；盐酸不能洗去银镜， 应用稀硝酸洗涤，D项说法错误。,5.下列说法正确的是( ) A.酸和醇发生的反应一定是酯化反应 B.酯化反应中一般是羧酸脱去羧基中的羟基,醇脱去羟基上 的氢原子 C.浓硫
22、酸在酯化反应中只起催化剂的作用 D.欲使酯化反应生成的酯分离并提纯,可以将弯导管伸入饱 和Na2CO3溶液的液面下,再用分液漏斗分离,【解析】选B。A项，酸和醇发生的反应不一定是酯化反应， 如乙醇与氢溴酸在加热条件下发生取代反应生成溴乙烷和 水，A项错误；酯化反应中一般是羧酸脱去羧基中的羟基,醇 脱去羟基上的氢原子，B项正确；C项，浓硫酸在酯化反应中 起催化剂和吸水剂的作用，C项错误；D项，酯化反应不能将 弯导管伸入饱和Na2CO3溶液的液面下,会发生倒吸，D项错误。,6.(2012丽水模拟)下列有机物与水的混合物可以用分液漏 斗进行分离的是( ) A.酒精 B.乙醛 C.丙酸 D.乙酸乙酯
23、【解析】选D。互不相溶的液体可以用分液漏斗进行分离， 四种物质中只有乙酸乙酯不溶于水。,7.某有机物A由C、H、O三种元素组成，在一定条件下，由A可 以转化为有机物B、C和D、E；C又可以转化为B、A。它们的转 化关系如下：已知D的蒸气密度是氢气的22倍，且可以发生银镜反应。,(1)写出A、B、C、D、E、F的结构简式和名称； A _ _ B _ _ C _ _ D _ _ E _ _ F _ _ (2)写出实现 、 转化的化学方程式，并在括号中注明 反应类型。 _( ) _( ),【解析】“D的蒸气密度是氢气的22倍，并可以发生银镜反应” 可知D为乙醛，根据流程图和反应条件，可推断相关物质分别是： A为乙醇，B为乙烯，C为溴乙烷，E为乙酸，F为乙酸乙酯。 答案：(1)CH3CH2OH 乙醇 CH2CH2 乙烯 CH3CH2Br 溴乙烷 CH3CHO 乙醛 CH3COOH 乙酸 CH3COOCH2CH3 乙酸乙酯 (2)CH3CH2OH CH2CH2+H2O 消去反应2CH3CHO+O2 2CH3COOH 氧化反应,
