专题4  第三单元 醛 羧酸
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I.醛的性质（以乙醛为例）
一、乙醛的结构：CH3CHO
二、乙醛的物理性质：无色有刺激性气味的液体，密度比水小，易挥发，，能跟水、乙醇、氯仿等互溶。
三、乙醛的化学性质
1．氧化反应
(1)催化氧化    工业制羧酸的主要方法


2CH3-C-H  + O2            2CH3-C-OH

 (2)银镜反应——与银氨溶液的反应
CH3CHO +2Ag(NH3)2OH           CH3COONH4+ 2Ag↓+3NH3+H2O    此反应可以用于醛基的定性和定量检测

(3)与新制氢氧化铜悬浊液的反应
CH3CHO + 2Cu(OH)2      CH3COOH + Cu2O↓+2H2O        此反应也用于醛基的检验和测定

   乙醛能使酸性高锰酸钾溶液或溴水褪色吗？
能。醛基具有强还原性，既然能够被新制的Cu(OH)2悬浊液、银氨溶液等弱氧化剂氧化，所以也能被溴水、酸性KMnO4溶液等强氧化剂氧化。KMnO4、Br2等被还原而使溶液褪色。

2. 还原反应（加成反应）      CH3CHO + H2　  　    CH3CH2OH
四、甲醛的化学性质
(1)甲醛发生银镜反应
HCHO +4[Ag(NH3)2]OH       4Ag↓+CO2↑+ 8NH3+ 3H2O            
(2)甲醛与新制的氢氧化铜悬浊液反应
HCHO+4Cu(OH)2        2Cu2O↓+ CO2↑+ 5H2O
(3)酚醛树脂的制取




【典例1】(2011·厦门高二检测)柠檬醛是一种具有柠檬香味的有机化合物，广泛存在于香精油中，是食品工业中重要的调味品，且可用于合成维生素A。已知柠檬醛的结构简式为




(1)试推测柠檬醛可能发生的反应有____________。
①能使溴的四氯化碳溶液褪色；  ②能与乙醇发生酯化反应；
③能发生银镜反应； ④能与新制的Cu(OH)2悬浊液反应；  ⑤能使酸性KMnO4溶液褪色。
A.①②③④            B.①②④⑤         C.①③④⑤            D.①②③④⑤
(2)要检验柠檬醛分子含有醛基的方法是_______________________________________________________。
发生反应的化学方程式：_____________________________________________________________________。
(3)要检验柠檬醛分子中含有碳碳双键的方法：                                                 
                                                             。
(4)实验操作中，应先检验哪一种官能团？_________。
答案：(1)C     (2)加入银氨溶液后水浴加热，有银镜出现，说明有醛基
(CH3)2C＝CHCH2CH2C＝CHCHO＋4[Ag(NH3)2]OH      2Ag↓＋(CH3)2C＝CHCH2CH2C＝CHCOONH4+3NH3+H2O

(3)在加银氨溶液［或新制Cu(OH)2悬浊液］氧化—CHO后，调pH至酸性再加入溴的四氯化碳溶液或

KMnO4酸性溶液，若褪色说明有
        (4)醛基(或—CHO)
【典例2】橙花醛是一种香料，其结构简式如下：(CH3)2C＝CHCH2CH2C(CH3)＝CHCHO
下列说法正确的是(    )
A.橙花醛不可以与溴发生加成反应                    B.橙花醛可以发生银镜反应
C.1 mol橙花醛最多可以与2 mol氢气发生加成反应      D.橙花醛是乙烯的同系物
【解析】选B
【典例3】有机物A的分子式是C3H6O，它被还原成B，B能与浓硫酸共热生成C。(1)若A能发生银镜反应，C能使溴水褪色;(2)若A不能发生银镜反应，C不能使溴水褪色;(3)若A不能发生银镜反应，但能与金属钠反应放出H2,A、C均能使溴水褪色。分别按要求写出每小题A、B、C 的结构简式。
答案：(1)A:CH3CH2CHO   B:CH3CH2CH2OH        C:CH2＝CHCH3
(2)A:CH3COCH3    B:CH3CHOHCH3      C:(CH3)2CH－O－CH(CH3)2
(3)A:CH2＝CHCH2OH    B:CH3CH2CH2OH    C:CH2＝CHCH3
【典例4】下列有关银镜反应的说法中正确的是
A.配制银氨溶液时氨水必须过量        B.1 mol甲醛发生银镜反应最多生成2 mol Ag
C.银镜反应可以用酒精灯直接加热      D.银镜反应后的试管一般采用稀硝酸洗涤
【解析】选D
【典例5】某学生做乙醛还原性的实验，取1 mol·L－1的硫酸铜溶液2 mL和0.4 mol·L－1的氢氧化钠溶液4 mL，在一个试管内混合加入0.5 mL 40%的乙醛溶液加热至沸腾，无红色沉淀。实验失败的原因是
A.氢氧化钠不足        B.硫酸铜不足    C.乙醛溶液太少        D.加热时间不够
【解析】选A
【典例6】用一种试剂就能鉴别出乙醛、乙酸、乙醇、甲酸，此试剂是(    )
A．银氨溶液        B．新制的Cu(OH)2 悬浊液     C．溴水        D．碳酸钠溶液
【解析】选B。
II.羧酸的性质
一、羧酸的定义：分子中烃基（或氢原子）和羧基（-COOH）相连的化合物属于羧酸。
二、羧酸的分类         
                    脂肪酸   如：乙酸  CH3COOH                                
                    芳香酸  如：苯甲酸 

                    一元羧酸  如：甲酸 HCOOH 俗称蚁酸
                     二元羧酸  如：乙二酸 HOOC－COOH  俗称草酸
                   低级脂肪酸  如：乙酸  CH3COOH

 高级脂肪酸 如：硬脂酸：C17H35COOH软脂酸：C15H31COOH油酸：C17H33COOH
三、羧酸的性质（以乙酸为例）
（1）乙酸的物理性质
无色、有强烈刺激性气味的液体。易溶于水、易挥发，温度低于16.6℃时呈冰状晶体，俗称为冰醋酸。
（2）乙酸的化学性质
①．弱酸性(具有酸的通性)  酸性：乙酸＞碳酸
②．与醇发生酯化反应  如：与乙醇的反应
CH3COOH ＋HOCH2CH3                              CH3COOCH2CH3 ＋ H2O
（3）甲酸的化学性质
甲酸的分子结构：HCOOH  既含有羧基又有醛基，因此甲酸的性质与乙酸相似：①．弱酸性②．酯化反应
除外，甲酸还具有醛的性质。
【典例1】阿司匹林的结构简式为:  
    ，
则1 mol阿司匹林和足量的NaOH溶液充分反应，消耗NaOH的物质的量为(    )
A．1 mol        B．2 mol         C．3 mol        D．4 mol
【解析】选C。
【典例2】莽草酸是合成治疗禽流感的药物——达菲的原料之一。莽草酸是A的一种同分异构体。A的结构简式如下：


 


(1)A的分子式是______________。
(2)A与溴的四氯化碳溶液反应的化学方程式(有机物用结构简式表示)是____________________________。
(3)A与羧酸和醇都能发生酯化反应，与羧酸反应时的官能团为___________(填结构简式，下同)与醇反应时的官能团为____________。
(4)A与氢氧化钠溶液反应的化学方程式(有机物用结构简式表示)是______________________________。
(5)17.4 g A与足量碳酸氢钠溶液反应，生成二氧化碳的体积(标准状况)是_______________。
(6)A在浓硫酸作用下加热可得到B(B的结构简式为  
 )，其反应类型是__________。
答案：(1)C7H10O5








(5)2.24 L      (6)消去反应
【典例3】现有A、B、C、D、E、F六种化合物，它们分别由下列五种原子团的两种不同的基团组成，

这五种基团是—CH3，—C6H5，—OH，

已知：(1)A是无色晶体，有特殊气味，在空气中易氧化成粉红色；(2)B、C能发生银镜反应，C的相对分子质量大于B；(3)D的水溶液与少量氢氧化钠溶液反应，生成-1价的阴离子；与过量氢氧化钠溶液反应，生成-2价阴离子。D可以和A的钠盐反应生成A；(4)E可以由B氧化制取；(5)F能氧化成饱和一元醛。
根据上述条件，推断
(1)上述A.B.C.D.E.F中呈酸性的有__________，酸性由强到弱的顺序是                (用化学式表示)。
(2)写出E与D的钠盐反应的化学方程式________________________________________________________。
(3)写出E、F在浓硫酸作用下反应的化学方程式__________________________________________________。

答案：(1)A、D、E                  CH3COOH>H2CO3>

(2)2CH3COOH+Na2CO3          2CH3COONa+CO2↑+H2O
(3)CH3COOH+CH3OH             CH3COOCH3+H2O

III.重要有机物之间的相互转化
一、基团的引入
1.卤原子的引入方法
(1)烃与卤素单质的取代反应。例如：
CH3CH3+Cl2            HCl+CH3CH2Cl(还有其他的卤代烃)



(2)不饱和烃与卤素单质、卤化氢的加成反应。例如：


   CH2＝CHCH3+Br2        CH2Br—CHBrCH3
CH2＝CHCH3+HBr       CH3—CHBrCH3CH≡CH+HCl           CH2＝CHCl
(3)醇与氢卤酸的取代反应。例如：R—OH+HX         R—X+H2O
2.羟基的引入方法
(1)醇羟基的引入方法
①烯烃水化生成醇。例如:CH2＝CH2+H2O                     CH3CH2—OH
②卤代烃在强碱性溶液中水解生成醇。例如：
CH3CH2—Br+H2O             CH3CH2—OH+HBr
③醛或酮与氢气加成生成醇。例如：
CH3CHO+H2           CH3CH2—OH       CH3COCH3+H2         

④酯水解生成醇。例如：
CH3COOCH2CH3+H2O          CH3COOH+CH3CH2OH
(2)酚羟基的引入方法
①酚钠盐溶液中通入CO2生成苯酚。例如：


②苯的卤代物水解生成苯酚，例如：




3.  
的引入方法
①醇的消去反应引入双键。例如：CH3CH2OH              CH2＝CH2↑+H2O
②卤代烃的消去反应引入双键。例如：
CH3CH2Br             CH2＝CH2↑+HBr

4.羧基的引入方法
(1)醛被弱氧化剂氧化。例如：
CH3CHO+2Cu(OH)2        CH3COOH+Cu2O↓+2H2O
(2)醛被氧气氧化。例如：
2CH3CHO+O2           2CH3COOH
(3)酯在酸性条件下水解。例如：CH3COOCH2CH3+H2O          CH3COOH+CH3CH2OH
(4)含侧链的芳香烃被强氧化剂氧化。例如：



二、基团的变化
1.官能团种类变化：

2.官能团数目变化




3.官能团位置变化




三、有机合成
醇、醛、羧酸、酯的相互转化及其化学性质





【典例】(2011·西南师大附中高二检测)甲苯是有机化工生产的基本原料之一。利用乙醇和甲苯为原料，可按下列路线合成分子式均为C9H10O2的有机化工产品E和J。








请回答：
(1)写出下列反应方程式
①A→B                                                                    。
②G→H                                                                    。
③D→F                                                                    。
(2)①的反应类型为_______________；       F的结构简式为_________________。
(3)E、J有多种同分异构体，写出符合下列条件的同分异构体的结构简式(各写两种)。
要求：a.与E、J属同类物质；b.苯环上有两个取代基且苯环上的一氯代物只有两种。
a.___________、____________________________；
b.___________、____________________________。
答案：(1) CH3CHO+2Cu(OH)2        CH3COOH+Cu2O↓+2H2O