《有机化学》课程授课教案（讲义）第八章 醛、酮、醌

第七章醛、酮、醌讲课学时：5（6）教学目的：通过课堂教学使学生掌握醛、酮、醒的结构特征、系统命名法、物理性质与主要的化学性质。教学难点：醛、酮羰基的亲核加成机理；醛酮的氧化与还原。教学方式：课堂讲授、多媒体、模型、课堂讨论教学内容：（一）醛、酮（1）羰基的结构（2）醛和酮的系统命名法（3）醛酮的物理性质（4）醛酮的化学性质：羰基的亲核加成、醛酮的氧化与还原、羟醛缩合反应、α-取代反应（7）醛酮结构对亲核加成反应活性的影响(二) 醌（1）醌的结构（2）醌的命名（3）醌的化学性质：亲核加成、亲电加成（4）自然界存在的醌类物质课程进程：课程题目形式 时间详细内容备注或讨论1辅助手段min醛、酮醛酮的结讲授（1）醛酮的官能团一碳基，羰基多媒体辅助10构氧发生sp2杂化；氧、碳、连在碳教学；上的两个原子是在同一平面上。o!8

1 第七章 醛、酮、醌 讲课学时：5（6） 教学目的：通过课堂教学使学生掌握醛、酮、醌的结构特征、系统命名 法、物理性质与主要的化学性质。 教学难点：醛、酮羰基的亲核加成机理；醛酮的氧化与还原。 教学方式：课堂讲授、多媒体、模型、课堂讨论 教学内容：（一） 醛、酮 （1）羰基的结构 （2）醛和酮的系统命名法 （3）醛酮的物理性质 （4）醛酮的化学性质：羰基的亲核加成、醛酮的氧化与还原、 羟醛缩合反应、α-取代反应 （7）醛酮结构对亲核加成反应活性的影响 （二）醌 （1）醌的结构 （2）醌的命名 （3）醌的化学性质：亲核加成、亲电加成 （4）自然界存在的醌类物质 课程进程： 课程题目 形式 时间 min 详细内容 备注或讨论 \ 辅助手段 （一） 醛、酮 醛酮的结 构 讲授 10 （1）醛酮的官能团—羰基，羰基 氧发生 sp2 杂化；氧、碳、连在碳 上的两个原子是在同一平面上。 O 多媒体辅助 教学；

（2）分子中的碳-氧双键是极性共价键：由于氧的强电负性，使得氧原子一一端集中了比较多的负电荷，而羰基碳上带有了部分正电荷。元键极化程度较高，容易发生断裂。醛酮的系讲授20（1）讲授并要求学生掌握各类型多媒体辅助醛酮的系统命名原则：统命名法教学：选择含有羰基的最长碳链作为主连，编号要由离羰基近的一端开始：酵酮作为母体（2）介绍生活、生产与科研工作中常用、常见醛酮及其名称，例如：甲醛、苯甲醛（香料）等物质；（1）羰基不能形成分子间氢键，多媒体辅助醛酮的物讲授10理性质这类物质与分子量相当的醇相比，教学：沸点要低；列举小分子醛和酮的沸点数据；（2）羰基可以和水形成氢键，因此小分子的醛酮水溶性很好，例如丙酮可以和水互溶。醛酮的化 讲授醛酮的官能团一羰基是一个很活多媒体辅助共150学性质泼的基团，因此醛酮的化学性质很」教学；课堂讨论；多180（1）亲核加成：课堂练习；甲基酮、七个碳以下的环酮醛、可以与氢氰酸加成生成 α-羟基腈，氰基在酸性条件下水解，可以得到羧酸，这是制备羧酸的方法之一醛、甲基酮、七个碳以下的环酮与亚硫酸钠加成生成α-羟基磺酸钠，产物是白色沉淀，此反应可用于鉴别以上几种醛酮：

2 （2）分子中的碳-氧双键是极性共 价键：由于氧的强电负性，使得氧 原子一端集中了比较多的负电荷， 而羰基碳上带有了部分正电荷。π 键极化程度较高，容易发生断裂。 醛酮的系 统命名法 讲授 20 （1）讲授并要求学生掌握各类型 醛酮的系统命名原则： 选择含有羰基的最长碳链作为主 连，编号要由离羰基近的一端开 始；醛酮作为母体。 （2）介绍生活、生产与科研工作 中常用、常见醛酮及其名称，例如： 甲醛、苯甲醛（香料）等物质； 多媒体辅助 教学； 醛酮的物 理性质 讲授 10 （1）羰基不能形成分子间氢键， 这类物质与分子量相当的醇相比， 沸点要低；列举小分子醛和酮的沸 点数据； （2）羰基可以和水形成氢键，因 此小分子的醛酮水溶性很好，例如 丙酮可以和水互溶。 多媒体辅助 教学； 醛酮的化 学性质 讲授 共 150 180 醛酮的官能团—羰基是一个很活 泼的基团，因此醛酮的化学性质很 多： （1）亲核加成： a.醛、甲基酮、七个碳以下的环酮 可以与氢氰酸加成 生成 α-羟基腈，氰基在酸性条件下 水解，可以得到羧酸，这是制备羧 酸的方法之一： b. 醛、甲基酮、七个碳以下的环酮 与亚硫酸钠加成 生成 α-羟基磺酸钠，产物是白色沉 淀，此反应可用于鉴别以上几种醛 酮： 多媒体辅助 教学； 课堂讨论； 课堂练习；

SOaN不同的醛酮与格氏试剂作用，课堂练习：练水解后生成不同的醇：习由羰基化+RMex-OMgXH,O合物与格氏试剂加成、水解制备各种醇与氢的衍生物的加成缩合反应，课堂练习：练羰基化合物直接与氨加成，产物不习反应式的稳定，但与氨的许多衍生物作用，成可以得到一系列稳定的加成缩合 加成缩合产产物：物的命名，逆合成分析KNH-H0,>0-成缩合产物的K-UH某些醛酮与水加成：水是很弱的亲核试剂，一般的醛酮不能与其发生加成反应，某些结构特殊的醛酮可以与水发生加成，生成水合产物：1CCH米化建和碳氧双键共轿，这类羰基化合

3 C O + NaHSO3 R H3C C OH SO3Na R H3C c. 不同的醛酮与格氏试剂作用， 水解后生成不同的醇： d. 与氨的衍生物的加成缩合反应： 羰基化合物直接与氨加成，产物不 稳定，但与氨的许多衍生物作用， 可以得到一系列稳定的加成缩合 产物： 加成缩合产物的命名 e. f. 某些醛酮与水加成： 水是很弱的亲核试剂，一般的醛酮不能 与其发生加成反应，某些结构特殊的醛 酮可以与水发生加成，生成水合产物： g. 、-不饱和羰基化合物的亲核 加成： 这类化合物的结构特点是碳碳双 键和碳氧双键共轭，这类羰基化合 物的加成与 1，3-丁二烯相似，可 以发生 1，2-与 1，4-加成： 课堂练习：练 习由羰基化 合物与格氏 试剂加成、水 解制备 各 种 醇。 课堂练习：练 习反应式的 完成； 加成缩合产 物的命名，逆 合成分析

CH=CHCH-OMgXHCHCH-CHCH-（2）羰基还原醛和酮都可以被还原，根据条件不同，分别被还原成醇和烃：催化氢化CHORCHOSOFC用金属氢化物还原常用的金属氢化物有四氢铝锂(LiAIH4)和硼氢化钠（NaBH4),它们是选择性还原剂，双键不被还H=CHCHC氢化铝锂比硼氢化钠活泼，可以还原卤代烃、磺酸酯和硝基化合物。c.用异丙醇铝还原：异 丙 醇 铝 Ai[OCH(CH:)2l3也是一个选择性还原剂，对羰基有效，对双键无效：P2NCH《CH-CHCHCH用锌-汞齐还原（clemr法锌-汞齐可以把羰基还原为烃CCH.CHC总结归纳已CH,CH.CCH, 学过的还原反下

4 （2）羰基还原 醛和酮都可以被还原，根据条件不 同，分别被还原成醇和烃： a. 催化氢化 b. 用金属氢化物还原: 常用的 金属 氢化物 有四 氢铝锂 （LiAlH4)和硼氢化钠（NaBH4), 它们是选择性还原剂，双键不被还 原： 氢化铝锂比硼氢化钠活泼，可以还 原卤代烃、磺酸酯和硝基化合物。 c. 用异丙醇铝还原： 异丙醇铝 也是一个选择性还原剂，对羰基有 效，对双键无效： O2N CH=CHCHCH3 OH O2N CH=CHCCH3 O Al[OCH(CH3 )2 ]3 d. 用锌-汞齐还原(clemmensen 法） 锌-汞齐可以把羰基还原为烃 总结归纳已 学过的还原 反应

（3）醛酮氧化醛的羰基碳上有氢，可以被氧化，酮在相同的条件下则不易被氧化醛可以被一些弱氧化剂氧化：a和b两个反斐林溶液（Fehling）该弱氧化剂只氧化脂肪醛。由两部」应可用于鉴分组成：「硫酸铜水溶液、Ⅱ氢氧别，课堂上用化钠+酒石酸钾钠，反应时两部分」这两个反应等量混合，起氧化剂作用的是氢氧 做鉴别练习。化铜毛伦试剂（Tollens可以氧化所有的醛。该试剂即银氨溶液。上述两个氧化剂均为选择性氧化剂，对双键无效。Agte-CH-CH-CHOeCuo酮在剧烈条件下的氧化在强氧化剂，例如硝酸、高锰酸钾、重铬酸钾等作用下，酮氧化，发生碳链的断裂：CHCHCOOHTO-CHO+H（4）烃基上的反应（α-H的活泼性）a-碳由于受羰基拉电子作用的影响，电子密度降低，该碳原子上的氢活泼；-氢的分子内重排（互变异构）HCHb.卤代和卤仿反应：醛酮的α-氢可以被卤素取代，这个反应在碱性条件下更容易进行：

5 （3）醛酮氧化 醛的羰基碳上有氢，可以被氧化， 酮在相同的条件下则不易被氧化 醛可以被一些弱氧化剂氧化： a.斐林溶液（Fehling) 该弱氧化剂只氧化脂肪醛。由两部 分组成：Ⅰ硫酸铜水溶液、Ⅱ氢氧 化钠+酒石酸钾钠，反应时两部分 等量混合，起氧化剂作用的是氢氧 化铜。 b.托伦试剂（Tollens) 可以氧化所有的醛。该试剂即银氨 溶液。 上述两个氧化剂均为选择性氧化 剂，对双键无效。 c. 酮在剧烈条件下的氧化 在强氧化剂，例如硝酸、高锰酸钾、 重铬酸钾等作用下，酮氧化，发生 碳链的断裂： （4）烃基上的反应（α-H 的活泼 性） α-碳由于受羰基拉电子作用的影 响，电子密度降低，该碳原子上的 氢活泼； a. α-氢的分子内重排（互变异构）： b. 卤代和卤仿反应： 醛酮的α-氢可以被卤素取代，这 个反应在碱性条件下更容易进行： a 和 b 两个反 应可用于鉴 别，课堂上用 这两个反应 做鉴别练习

做碘仿反应R-S-「鉴别练习。-CHOI-CHO R--CHOfCHX三碘甲烷是黄色固体，这个反应可用于鉴别甲基酮。C.羟醛缩合作用（B-羟基醛的生做具体反应成与缩合）：的课堂练习在碱性溶液中，含有α-氢的醛可和讨论。以发生自身的加成反应，继而发生缩合反应，消除掉一分子水，生成：β-不饱和醛：H（5）歧化作用不含有。-氢的醛在浓碱作用下，发生自身的氧化还原反应，一分子醛氧化为酸，另一分子醛还原为醇：CHOOF醛酮结构讲授10羰基碳电子密度低，空间阻碍小的多媒体辅助对亲核加羰基类化合物容易进行亲核加成，」教学；15成反应活以下是几种羰基化合物进行亲核」课堂讨论：性的影响加成的活性排序：HVci0 >rV010 >RVei0(三) 醌多媒体辅助醌的结构讲授100教学；课堂讨论：（1）具有共轭体系；（2）有碳-碳双键的结构和性质；（3）有羰基的结构和性质

6 三碘甲烷是黄色固体，这个反应可 用于鉴别甲基酮。 c. 羟醛缩合作用（ β-羟基醛的生 成与缩合）： 在碱性溶液中，含有α-氢的醛可 以发生自身的加成反应，继而发生 缩合反应，消除掉一分子水，生成 α，β-不饱和醛： （5）歧化作用 不含有α-氢的醛在浓碱作用下， 发生自身的氧化还原反应，一分子 醛氧化为酸，另一分子醛还原为 醇： 做碘仿反应 鉴别练习。 做具体反应 的课堂练习 和讨论。 醛酮结构 对亲核加 成反应活 性的影响 讲授 10 15 羰基碳电子密度低，空间阻碍小的 羰基类化合物容易进行亲核加成， 以下是几种羰基化合物进行亲核 加成的活性排序：   多媒体辅助 教学； 课堂讨论； （二）醌 醌的结构 讲授 10 O O （1）具有共轭体系； （2）有碳-碳双键的结构和性质； （3）有羰基的结构和性质 多媒体辅助 教学； 课堂讨论；

列举：苯醌、萘醌、葱醒、及其衍多媒体辅助醒的命名讲授10生物的命名，讲授醒的命名原则。教学；15醒的化学多媒体辅助20（1）碳-碳双键上的亲电加成：性质教学；（2）羰基上的亲核加成，合指自然界存列举自然界存在的，具有生理活性讲授/10在的醌类的醒类物质。物质

7 醌的命名 讲授 10 15 列举：苯醌、萘醌、蒽醌、及其衍 生物的命名，讲授醌的命名原则。 多媒体辅助 教学； 醌的化学 性质 20 30 （1）碳-碳双键上的亲电加成； （2）羰基上的亲核加成，包括 1,4- 加成。 多媒体辅助 教学； 自然界存 在的醌类 物质 讲授 10 15 列举自然界存在的，具有生理活性 的醌类物质