第1页：羰基、醛与酮的定义
第12章 醛 酮 醌
- 羰基
- 碳原子以双键和氧原子相连接的基团（C＝O）。
- 醛
- 羰基碳原子上至少连有一个氢原子的化合物（—CHO）。
- 酮
- 羰基碳原子上同时连有两个烃基的化合物（R—CO—R′）。
第2页：醛酮的结构与分类
12.1 醛 酮 12.1.1 醛和酮的结构、分类、同分异构及命名
- 1. 醛和酮的结构：羰基碳为 sp² 杂化，羰基为平面三角形结构。
- 2. 醛和酮的分类：按烃基分为脂肪醛族酮、芳香族醛酮；按烃基数目分为一元醛酮、二元醛酮。
第3页：醛酮的同分异构与命名
- 3. 醛和酮的同分异构：碳原子数相同的饱和一元醛酮具有相同通式 CₙH₂ₙO，互为同分异构体。
- 4. 醛和酮的命名（系统法）
- 选主链——含羰基和重键（Ar 作取代基）；编号——近羰基端，指明羰基的位置和数目。
第4页：醛酮的物理性质与化学性质概览
- 12.1.2 醛和酮的物理性质
- 室温下甲醛为气体，12 个碳原子以下的醛酮为液体，高级醛酮为固体；低级醛有刺鼻气味，中级醛（C3～C8）有果香味；低级醛酮的沸点比相对分子质量相近的醇低（分子间无氢键）。
醛和酮的化学性质：羰基还原生成醇、加成反应、醇醛缩合、碘仿反应等；与氢氰酸、氨的衍生物等发生加成反应，以及 α-H 的反应。
第5页：醛酮的加成反应
12.1.3 醛和酮的化学性质 1. 醛和酮的相似反应 （1）加成反应
- ① 与氢氰酸加成：醛、脂肪族甲基酮、C8 以下的环酮可与 HCN 加成生成氰醇。
- ② 与氨的衍生物加成：生成肟、腙、苯腙等结晶产物，可用于醛酮的鉴别。
第6页：与格氏试剂加成及α-H的反应
- ③ 与格氏试剂加成：生成加成产物，水解后可得各级醇。
- （2）α-H 的反应：① 醇醛缩合；② 卤代和卤仿反应。
第7页：醛酮的还原反应
（3）还原反应
- ① 还原成醇：催化加氢或用金属氢化物还原，分别生成伯醇、仲醇。
- ② 还原成烃：① 克莱门逊反应；② 沃尔夫-凯西纳-黄鸣龙反应。
第8页：醛的特性氧化反应
2. 醛的特性反应 （1）氧化反应
- ① 银镜反应（托伦试剂）：醛被氧化为羧酸，试管壁生成银镜。
- ② 斐林反应：脂肪醛被氧化生成砖红色氧化亚铜沉淀。
第9页：生成缩醛与希夫试剂反应
- （2）生成缩醛的反应：醛在干燥氯化氢存在下与两分子醇作用生成缩醛。
- （3）与希夫试剂反应：醛与希夫试剂作用显紫红色，而酮不显色。
第10页：醌的结构和命名
12.2 醌 12.2.1 醌的结构和命名
- 结构
- 特殊的环状不饱和二酮。
- 命名
- 以位置加芳环名称再加「醌」，如对苯醌、邻苯醌。
12.2.2 醌的性质：1. 烯键的加成反应。
第11页：醌与氨的衍生物加成
2. 羰基与氨的衍生物的加成：醌分子中的羰基可与羟胺等氨的衍生物加成，生成单肟或双肟。
第12页：醇酚醚醛酮的性质实验
实验：醇、酚、醚、醛、酮的性质
第13页：实验目的
一、实验目的
- 验证醇、酚、醚的主要化学性质，进行醇、酚、醚以及伯醇、仲醇、叔醇、多元醇的鉴别试验。
- 结合实验所见，联系醛、酮的分子结构，认识醛、酮的共性和个性，进行醛、酮的鉴别试验。
第14页：醇酚醚实验仪器药品
二、仪器药品
18 mm×150 mm、10 mm×100 mm 试管、150 mL 烧杯、酒精灯、2.5 mol/L 氢氧化钠溶液、1.5 mol/L 硝酸、0.3 mol/L 硫酸铜溶液、乙醇、甘油、无水乙醇、酚酞指示剂、正丁醇、金属钠、卢卡斯试剂、仲丁醇、浓硫酸、叔丁醇、饱和碳酸氢钠、苯酚、0.2 mol/L 苯酚溶液、浓盐酸、0.2 mol/L 邻苯二酚溶液、饱和溴水、1.5 mol/L 硫酸、0.2 mol/L 苯甲醇溶液、乙醚、0.06 mol/L 三氯化铁溶液、0.17 mol/L 重铬酸钾溶液、0.03 mol/L 高锰酸钾溶液、100 ℃ 温度计、希夫试剂、碘溶液、2.5 mol/L 盐酸、2 mol/L 氨水、甲醛水溶液（福尔马林）、乙醛、丙酮、苯甲醛、斐林溶液 A、斐林溶液 B、2,4-二硝基苯肼溶液、饱和亚硫酸氢钠溶液、1.25 mol/L 氢氧化钠溶液、0.05 mol/L 硝酸银溶液。
第15页：醇的性质实验操作（一）
三、操作步骤
- 1. 醇钠的生成和水解：在试管中加入无水乙醇 0.5 mL，再加入洁净的金属钠一小粒，观察反应放出的气体和试管的发热；随着反应进行溶液逐渐变稠，钠完全溶解后冷却凝成固体；然后滴加水直到固体消失，再滴加一滴酚酞试液，观察并解释发生的变化。
- 2. 醇的氧化：取试管三支分别加入正丁醇、仲丁醇、叔丁醇各 3 滴，另取一支加 3 滴蒸馏水作对照，各加入 1.5 mol/L 硫酸 1 mL、0.17 mol/L 重铬酸钾溶液 2～3 滴，振摇，观察并解释变化。
- 3. 与卢卡斯试剂的反应：取三支试管分别加正丁醇、仲丁醇、叔丁醇各 5 滴，在 50～60 ℃ 水浴中预热片刻，同时加入卢卡斯试剂各 1 mL，振摇、静置，观察并解释所发生的现象。
第16页：醇酚的性质实验操作（二）
- 4. 甘油与氢氧化铜的反应：取试管两支各加 2.5 mol/L 氢氧化钠溶液 1 mL 和 0.3 mol/L 硫酸铜溶液 10 滴，摇匀；分别加入乙醇 1 mL、甘油 1 mL，振摇观察变化；再往深蓝色溶液中滴加浓盐酸到酸性，观察并解释变化。
- 5. 酚的弱酸性试验：用蒸馏水湿润蓝色石蕊试纸，加 1 滴 0.2 mol/L 苯酚溶液观察；另取两支试管各加苯酚少许和水 1 mL 振摇，一支加 2.5 mol/L 氢氧化钠溶液数滴，另一支加饱和碳酸氢钠 1 mL，振摇观察并解释变化。
- 6. 溴与苯酚的反应：在试管中加入 0.2 mol/L 苯酚溶液 2 滴，逐滴加饱和溴水并振摇，直至白色沉淀生成，观察并解释变化。
第17页：酚与醚的性质实验操作（三）
- 7. 酚与三氯化铁的反应：取试管三支分别加 0.2 mol/L 苯酚、0.2 mol/L 邻苯二酚和 0.2 mol/L 苯甲醇溶液数滴，再各加 0.06 mol/L 三氯化铁溶液 1 滴，振摇观察并解释变化。
- 8. 酚的氧化反应：在试管中加入 0.2 mol/L 苯酚溶液 10 滴、2.5 mol/L 氢氧化钠 5 滴，最后加 0.03 mol/L 高锰酸钾溶液 2～3 滴，观察并解释变化。
- 9. 醚生成盐的反应：取干燥大试管两支各加浓硫酸 2 mL，另取两支试管各加乙醚 1 mL，均在冰水浴中冷却到 0 ℃；在冷却和振摇下分次把冷乙醚加到浓硫酸中，摇匀观察是否还有乙醚气味；再各倒入冰水 5 mL 振摇，观察乙醚气味是否重现，并解释这些现象。
第18页：醇酚醚实验思考题
四、思考题
- 1. 卢卡斯试剂可以鉴别伯醇、仲醇和叔醇吗？如何根据反应现象进行判别？
- 2. 为什么多元醇能溶解氢氧化铜？生成什么物质？
- 3. 苯酚为什么溶解于氢氧化钠溶液而不溶于碳酸氢钠溶液中？
第19页：醛酮实验仪器药品
二、仪器药品
18 mm×150 mm、10 mm×100 mm 试管、250 mL 烧杯、酒精灯、石棉网、100 ℃ 温度计、希夫试剂、碘溶液、乙醇、2.5 mol/L 盐酸、2 mol/L 氨水、甲醛水溶液（福尔马林）、乙醛、丙酮、苯甲醛、斐林溶液 A、斐林溶液 B、2,4-二硝基苯肼溶液、饱和亚硫酸氢钠溶液、1.25 mol/L 氢氧化钠溶液、0.05 mol/L 硝酸银溶液。
第20页：醛酮实验操作步骤（一）
三、操作步骤
- 1. 与 2,4-二硝基苯肼的反应：取试管四支各加 2,4-二硝基苯肼试剂 1 mL，分别加入福尔马林、乙醛、丙酮、苯甲醛各 2 滴，振摇观察并解释变化。
- 2. 与亚硫酸氢钠的反应：取两支干燥试管各加入饱和亚硫酸氢钠溶液 1 mL，分别加入丙酮、苯甲醛各 5 滴，振摇并用冰水冷却，观察结晶；若无晶体析出再加乙醇 1 mL；往生成结晶的试管中滴加 2.5 mol/L 盐酸，观察并解释变化。
- 3. 斐林反应：将斐林 A 和斐林 B 各 2 mL 混合均匀后分装到四支大试管中，分别加入福尔马林、乙醛、丙酮、苯甲醛各 1 滴，振摇后放在 80 ℃ 水浴中加热 2～3 分钟，观察并解释变化。
第21页：醛酮实验操作步骤（二）
- 4. 托伦反应：在洁净大试管中加入 2 mL 硝酸银溶液和 1 滴 1.25 mol/L 氢氧化钠溶液，在振摇下滴加 2 mol/L 氨水直到氧化银沉淀恰好溶解；分装于四支洁净试管，分别加福尔马林、乙醛、丙酮、苯甲醛各 1 滴，摇匀后放在 80 ℃ 水浴中加热，观察并解释变化。
- 5. 希夫反应：取三支试管各加希夫试剂 1 mL，分别加福尔马林、乙醛、丙酮各 1 滴，摇匀观察并解释变化。
- 6. 碘仿反应：取试管四支分别加福尔马林、乙醛、乙醇、丙酮各 1 滴，再各加碘溶液 10 滴，然后滴加氢氧化钠溶液到碘的颜色恰好褪去，观察并解释变化。
第22页：醛酮实验思考题
五、思考题
- 1. 鉴别醛和酮有哪些方法？
- 2. 进行银镜反应应注意什么？
- 3. 哪些物质有碘仿反应？进行碘仿反应时应注意什么？
