《乙醇的催化与氧化》PPT课件

复习回顾：乙醇的催化氧化HHH－C－C－OHHHH－C－C－HHOH分子里由烃基跟醛基相连而构成的化合物。含有香草醛的兰花杏仁含苯甲醛其实在自然界中，广泛存在醛和羧酸。甲醛对人健康的危害　　甲醛为较高毒性的物质，在我国有毒化学品优先控制名单上甲醛高居第二位。甲醛已经被世界卫生组织确定为致癌和致畸形物质，是公认的变态反应源，也是潜在的强致突变物之一。研究表明：甲醛具有强烈的致癌和促进癌变作用。大量文献记载，甲醛对人体健康的影响主要表现在嗅觉异常、刺激、过敏、肺功能异常、肝功能异常等方面。室内空气中甲醛浓度达到0.06—0.07mg/m3时，儿童就会发生轻微气喘；达到0.1mg/m3时，就有异味和不适感；达到0.5mg/m3时，可刺激眼睛，引起流泪；达到0.6mg/m3，可引起咽喉不适或疼痛；浓度更高时，可引进恶心呕吐，咳嗽胸闷，气喘甚至肺水肿；达到30mg/m3时，会立即致人死亡。　　长期接触低剂量甲醛可引起各种慢性呼吸道疾病，引起青少年记忆力和智力下降；眼部疾病、鼻咽癌、结肠脑瘤、精神抑郁症，细胞核基因突变、抑制DNA损伤修复、妊娠综合症、新生儿染色体异常，甚至可以引起白血病。在所有接触者中，儿童孕妇和老年人对甲醛尤为敏感，危害也就更大。室内所用的家具、地板、胶合板、刨花板、密度板等都不断地释放有毒气体－－甲醛，其释放期可达3-10年之久。　　醛的性质和应用问题1：完成下列反应方程式2CH3CHO+2H2O2CH3CH2OH+O2Cu2HCHO+2H2O2CH3OH+O2Cu问题2：若分别对甲醛、乙醛做一个H-NMR谱图，在谱图上应有几组峰？1_乙醛的结构：————H—C—C—HHOH根据甲醛和乙醛的结构，我们得出结论：甲醛：1组峰乙醛：2组峰甲醛的结构：H—C—H_O当碳原子之间或碳原子与其它原子之间形成双键时，形成该双键的原子以及与之直接相连的原子处于同一平面上。问题3：根据甲醛和乙醛的结构，它们是否所有的原子都在同一个平面上呢？结论：甲醛上的四个原子在同一个平面上乙醛上的所有原子不在同一个面上甲醛和乙醛都是比较常见的物质，那你对它们了解多少呢？为了更好的认识醛的性质，我们以乙醛为例来探究：一、乙醛的分子结构C2H4OHOH—C—C—HHOCH3—C—H或CH3CHOO—C—H或—CHO醛基分子式：结构式：结构简式：官能团：思考：乙醛的结构简式能否写成CH3COH？×二、乙醛的物理性质1、无色、有刺激性气味的液体；2、密度比水小，沸点是20.8℃；3、易挥发，易燃烧；4、能跟水、乙醇、氯仿等互溶。醛基的性质想一想？推测：羰基结构分析:不饱和，C=O双键之一易断裂:受C=O影响，C-H键极性较强，易断裂三、乙醛的化学性质+H2Ni△HHH—C—C=OHHHH—C—C—OHHH注意：和C＝C双键不同的是，通常情况下，乙醛不能和HX、X2、H2O发生加成反应1、乙醛的加成反应（因存在C=O双键）三、乙醛的化学性质2CH3CHO+5O24CO2+4H2O点燃a燃烧b催化氧化:受C=O影响，C-H键极性较强，易断裂工业制乙酸O2CH3—C—H+O2催化剂△O2CH3COHc被弱氧化剂氧化①银镜反应2、乙醛的氧化反应银氨溶液的配制在洁净的试管里加1mL2%（质量分数）的硝酸银溶液，一边摇动试管，一边逐渐滴入2%（质量分数）的稀氨水，直到最初产生的沉淀溶解为止。原理：Ag++NH3·H2O=AgOH+NH4+AgOH+2NH3·H2O=[Ag(NH3)2]++OH－+2H2OAgOH+2NH3·H2O=Ag(NH3)2OH+2H2O氢氧化二氨合银活动与探究：向银氨溶液中加3滴乙醛，振荡后把试管放在热水浴中加热，观察实验现象。银氨溶液静置水裕加热银镜沉淀恰好消失CH3CHO+2[Ag(NH3)2]OHCH3COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O水浴8、该反应可用于检验醛基的存在；9、工业上利用这个反应，制镜或者保温瓶胆银镜反应该注意的问题：1、反应在碱性条件下进行。2、试管内壁必须洁净；3、60℃水浴加热，不能用酒精灯直接加热；4、加热时不可振荡和摇动试管；5、须用新配制的银氨溶液；乙醛用量不可太多；6、实验后，银镜用HNO3浸泡，再用水洗。7.1mol醛基被氧化，就应有2molAg被还原；②与Cu(OH)2反应——费林反应氢氧化铜悬浊液的配制在试管里加入2mL10%的氢氧化钠溶液。滴入4～6滴2%硫酸铜溶液，振荡。原理：Cu2++2OH—=Cu(OH)2↓活动与探究：将上述悬浊液振荡后，加入0.5mL乙醛溶液，将试管放在酒精灯上加热，观察实验现象。4滴～6滴NaOH溶液2mlCuSO4溶液0.5 ml乙醛新制Cu(OH)2CH3CHO+2Cu(OH)2△CH3COOH+Cu2O↓+2H2O红色沉淀注意：1、关注试剂加入的先后顺序及试剂的加入量，可见，反应在碱性条件下进行。2、Cu(OH)2必须新制。3、每摩尔醛基需2mol新制Cu(OH)24、此反应可以检验醛基存在；医院用此原理检查病人尿糖是否正常5、每摩尔醛基需2摩尔新制Cu(OH)2弱氧化剂可将醛基氧化，强氧化剂是否可将醛基氧化。如酸性KMnO4、溴水请议一议:小结：1、乙醛既有氧化性，又有还原性，以还原性为主CH3CHO乙醛氧化还原(加成)CH3CH2OH乙醇CH3COOH乙酸氧化有机物之间的转变实质是官能团之间的转变2、乙醛性质的小结：1、加成反应醛+H2醇2、氧化反应a燃烧b催化氧化c被弱氧化剂氧化（银氨溶液、新制的Cu(OH)2）乙酸d使酸性高锰酸钾溶液、溴水褪色一个学生做乙醛的还原性实验时，取1mol/LCuSO4溶液和0.5mol/LNaOH溶液各1ml，在一支洁净的试管内混合后，向其中又加入5ml40%的乙醛，结果无红色沉淀出现。实验失败原因可能是（）A未充分加热B加入乙醛太少C加入NaOH溶液的量不够D加入CuSO4溶液的量不够A、C已知：柠檬醛的结构为：如何证明存在碳碳双键？先加足量的银氨溶液（或新制的Cu(OH)2）使醛基氧化。然后再用酸性KMnO4溶液（或溴水）检验碳碳双键，碳碳双键能使酸性KMnO4溶液（或溴水）褪色CH3CH3CCHCH2CH2CCH3CHCOH3、为了鉴别已烯、甲苯、苯酚溶液、乙醛溶液四种无色的液体，可以使用下列试剂合理的一组是（）A.KMnO4酸性溶液和溴水B.银氨溶液和KMnO4酸性溶液C.新制Cu(OH)2和溴水D.新制Cu(OH)2和FeCl3溶液C4、下列分子中各原子不可能同时存在于同一平面的是：D四、乙醛的制法（1）乙醇氧化法：2CH3CH2OH+O2Cu2CH3CHO+2H2O△（3）乙烯氧化法：2CH2=CH2+O2催化剂2CH3CHO加热、加压（2）乙炔水化法：+H2O催化剂CH3CHOCHCH五、甲醛自习课本P80，找出甲醛的特性？（1）结构（2）性质与乙醛相似甲醛的特性：1、常温下甲醛为无色有刺激性气味的气体2、甲醛中有2个活泼氢可被氧化，1mol醛生成4molAg或需4mol新制氢氧化铜。完成甲醛与银氨溶液或新制氢氧化铜反应的方程式？CHHOHCHO+4Ag(NH3)2OH2H2O+4Ag↓+6NH3+(NH4)2CO3△HCHO+4Cu(OH)2CO2+2Cu2O+5H2O△（3）甲醛的水溶液(35%-40%)叫福尔马林，具有防腐和杀菌能力。（4）能合成酚醛树脂缩聚反应：单体间相互反应而成高分子化合物，同时还生成小分子（如水、氨等分子）的反应。完成甲醛和苯酚制酚醛树脂的反应方程式？苯酚.甲醛和浓盐酸水─OH＋nHCHO→＋nH2On─CH2─OH│]─[催化剂n醛类：含有醛基—CHO的有机物饱和一元醛的通式：或者：加成反应氧化反应催化氧化羧酸被弱氧化剂氧化燃烧CO2、H2O银镜反应Cu(OH)2能使高锰酸钾、溴水褪色CnH2n+1CHOCnH2nO醛类具有和乙醛类似的化学性质：1.HCCHOO与氢气加成2.CHO催化氧化3.CH3CH2CHO与新制Cu(OH)2的反应4.HCCHOO与银氨溶液反应写出下列反应的化学方程式:1.HCCHOO与氢气加成2.CHO催化氧化3.CH3CH2CHO与新制Cu(OH)2的反应4.HCCHOO与银氨溶液反应2H2＋HCCHOOCH2CH2OHOH催化剂△2COOH2CHOO2＋催化剂△CH3CH2CHO+2Cu(OH)2Cu2O+CH3CH2COOH+2H2O△4Ag(NH3)2OH2H2O+4Ag↓+6NH3△＋HCCHOO＋NH4OCCONH4OO醛类的同分异构体分子式通式为CnH2nO(n≥1)1.属于醛类的同分异构体：由于醛基只能连在碳链的一端，所以属于醛的同分异构体，只是烃基碳链异构所致。如C5H10O属于醛的同分异构体有4种，主要是丁基—C4H9有4种碳链异构。—CH2CH2CH2CH3，                   ,                      ,                   。2.官能团异构(类别异构)：含碳原子数相同的醛、酮和烯醇互为同分异构体。如：C3H6O：属于醛：CH3CH2CHO；属于酮：；                   属于烯醇：CH2=CH—CH2OHCH3CH3CH2CHCH3CHCH2CH3CH3CCH3CH3CH3CH3CO1.对有机物的化学性质叙述错误的是（）A.既能发生氧化反应又能发生还原反应B.与H2发生加成反应，必定得一种纯的新有机物C.能发生加聚反应生成高聚物D.能使Br2的水溶液褪色，1mol该物质恰好与1molBr2反应CH2CCHOCH3BD例 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 此类题都有一定的技巧，要善于挖掘隐含关系。HCHO、CH3CHO、CH3CH2CHO的分子式为CH2O、C2H4O、C3H6O，可看作(CH2)n·O，即视为CH2和O两部分。因为W(H)＝9%，则W(CH2)＝×9%＝63%，所以W(O)＝1-63%＝37%214B六、丙酮（1）物理性质：丙酮是没有颜色、有气味的液体，易挥发，易燃烧、可跟水、乙酸等有机溶剂任意比互溶。（2）化学性质CH3CCH3ONi△CH3CCH3O+H2CH3CHCH3OH例3 已知醛或酮可与格氏试剂(R’MgX)发生加成反应，所得产物经水解可得醇                                                                                                   若用此种方法制取HOC(CH3)2CH2CH3，可选用的醛或酮与格氏试剂是()                                                           H(R’’)H(R’’)H(R’’)RC=O+R’MgXRCOMgXRCOHR’R’水解AHCH与CH3CH2CHMgXOCH3BCH3CH2CHO与CH3CH2MgXCCH3CH与CH3CHMgXOCH3ODCH3CCH3与CH3CH2MgXD解析 此题关键是抓住信息，找出成键的可能位置作出合理判断；格氏试剂(R′MgX)与醛或酮加成时，带负电荷的R′加到不饱和碳原子上，带正电荷的MgX加到氧原子上，经水解得到醇。要制取                    ，断裂①键或②键，可选酮                    和格氏试剂CH3MgX；断裂③键，可选酮                  和格氏试剂CH3CH2MgX。OCH3CCH3OCH3CCH2CH3CH3OHCH3CCH2CH3①②③例 化合物                                          是一种取代有机氯农药DDT的新型杀虫剂，它含有几种官能团(   )A.5种         B.4种         C.3种         D.2种CHOCHOCH2CHCOHCCH3CH2CCHCH2CH2CCH3CH3C例有机物分子中，凡与官能团直接相连的碳原子称为α-碳原子，与α-碳原子连接的氢原子称为α-氢原子。在一定条件下，含有α-氢原子的醛(或酮)能与另一分子醛(或酮)发生加成反应。其实质是一个α-氢原子加在另一个醛(或酮)的羰基的氧原子上，其余部分加在羰基的碳原子上生成羟醛。例如：                                                                                                                         羟醛不稳定，受热时即可脱水生成烯醛。                                                                                                                         请用已学过的知识和上述信息回答下列问题：现有一化合物A，是由B、C两物质通过上述类型的反应生成的，试根据A的结构简式写出B、C的结构简式：                                                                                                   R’ORCH2CH＋R’CH2CHORCH2CHCHCHOOH或ROHR’CH2CHCHCHOR’OHRCH2CHCHCHO△H2OR’RCH2CHCCHO＋ACH3OHCH3CHCH2CHOBCOCH3CCH3CH3CHO