医用化学教案醛酮学时.docx

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1、第 17 次课学时 2授课题目章，节授课类型请打 教学目的：第九章 醛酮理论课研讨课习题课复习课其他1. 了解化学进展简史及化学与工农业生产和日常生活的关系。深刻理解“化学人类进步的关键”这句话的含义。2. 把握学习化学的正确方法3. 明确在高中阶段为什么要连续学习化学，激发学生学习化学的兴趣，学好医用化学。通过了解我国在化学方面的成就，培育学生的爱国主义和献身科学的精神。教学方法、手段：板书、多媒体技术关心教学教学重点、难点：指导学习方法，理解化学是人类进步的关键，调动学习化学的乐观性。一、课导入：教学内容及过程设计补充内容和时间安排 10 分钟：醛(aldehyde)、酮(ketone)和

2、醌(quinone)的分子构造中都含有一样的官能CO团羰基(carbonyl group) (),因而统称为羰基化合物。二、讲授课：一、醛和酮的构造和分类羰基与一个氢原子和一个烃基相连的化合物叫醛(甲醛例外，它的羰基与两个氢原子相连)，醛的是官能团为醛基，可简写为-CHO，它位于碳链的一端。羰基与两个烃基相连的化合物叫做酮，酮的官能团为酮基，位于碳链中间。课导入分析羰基的构造,+-CO羰基化合物是极性化合物，具有较大的偶极距(2.32.8D)。键的存在,使羰基具有不饱和性,可起加成反响.另外羰基的吸电子效应,使相邻的羰上的氢具有活泼性,产生一系列相应的反响.后叙.醛和酮可以依据它们的分子中含有

3、的醛基或酮基的数目，分为一元及多元醛或酮；以烃基的类型分类，则有脂肪、脂环及芳香醛、酮之分； 依据分子中是否含有碳碳重键，分为饱和及不饱和醛、酮。依据酮分子中的两个烃基是否一样，分为简洁酮RCOR和混合酮RCOR。碳原子数一样的链状饱和一元醛及饱和一元酮是同分异构体。二、醛和酮的命名(一) 一般命名法简洁的脂肪醛按分子中碳原子的数目，称为某醛。10 分钟：化学进展史OHCHOCHCHCHCH33CHCHO224321CHCHCHCHOCH-CH-CH-CH-CHO20 分钟：化3232CHCHCH学与人类社333会进展的关3-甲基丁醛2，3-二甲基戊醛系(-甲基丁醛)(，-二甲基戊醛)OOCH

4、CHCHCCHCH3CH2CCHCH2CH32254321CH32-戊酮4-甲基-3-己酮命名不饱和醛、酮则需标示出不饱和键和羰基的位置。CHCH CH CHO223-丁烯醛多元醛、酮命名时，同样选择包括羰基碳原子在内的最长碳链作为主链，编号时使羰基位置数字最小，同时加上用汉字表示的羰基数目。CH -CHOOO233CH -CHOCHCCHCCH2323丁二醛2,4 - 戊二酮芳香醛、酮的命名，是以脂肪醛、酮为母体，芳基烃基作为取代基。CH CHCHOOO CCHC32-苯基丙醛苯乙酮二苯甲酮三、醛和酮的物理性质在常温下，除甲醛是气体外，12 个碳原子以下的脂肪醛、酮都是液体，高级的脂肪醛、酮

5、和芳香酮多为固体。由于醛或酮分子之间不能形成氢键，没有缔合现象，故它们的沸点比相对分子质量相近的醇低。但由于羰基的极性，增加了分子间的引力，因此沸点较相应的烷甲醛乙醛丁醛简洁的酮可按羰基所连接的两个烃基命名。OOCH3CCH2CH3CH3CH2CCH2CH3甲乙酮二乙酮(二) 系统命名法3烃高。醛及酮羰基上的氧可以与水分子中的氢形成氢键，因而低级的醛、酮(如甲醛、乙醛、丙酮等)易溶于水，但随着分子中碳原子数目的增加，它们的溶解度则快速 削减。四、醛和酮的化学性质-15 分钟：同学们讲说化学对社会进展的作用”。+.CCHH (R).O.20 分钟：如何学好化学1 + -CO能发生亲核加成反响。+

6、-Nu.CO2.CO能加氢或复原。3-H 的活泼性在羰基的影响下，-H 具有酸性。它们在碱B-或酸的作用下生成烯醇盐或烯醇，进一步发生其它反响。-OO碱催化：CCCC+HB酸催化：-H.B+OHCCH烯醇盐OHCC烯醇+H+4醛基氢的反响醛基的氢可被弱氧化剂所氧化，也能发生歧化反响。(一) 羰基的加成醛和酮的羰基中含有键，所以醛和酮都简洁发生加成反响。由于羰基中的带负电荷的氧比带正电荷的碳较为稳定，所以，当羰基化合物发生加成反响时，首先是试剂中带负电荷的局部加到羰基的碳原子上，形成氧带负电荷的中间体，然后试剂中带正电荷的局部加到带负电荷的氧上。这种由亲核试剂(能供给电子对的试剂) 进攻而引起的

7、加成反响叫做亲核加成反响(nucleophilic addition)。5 分钟：课后小结R +C(H) R” + +-OH-Nu-RO -CH(H) R”Nu+RO H C(H) R”Nu醛和酮可以与氢氰酸、亚硫酸氢钠、醇、氨的衍生物(如羟胺、肼)等试剂起加成反响。OC氢氰酸亚 硫酸氢钠醇羟胺肼 苯 肼HCNHSO Na3HORHNHOHHNHNH2HNHNH-1. 加氢氰酸醛及脂肪族甲基酮与氢氰酸加成，生成-羟基腈。R +C(CH ) H3 -O +HCNRO HC(CH ) HCN3-羟基腈OOHH O ， H+OH2CH C+HCNCH CCNCH CCOOH+NHH3333HH假设在

8、醛、酮与氢氰酸反响中参加少量的碱时，则反响速率就明显加快；假设参加酸，则抑制反响的进展。碱能加速羰基与氢氰酸加成反响说明，首先向羰基进攻的是 CN-。这也是亲核加成反响历程的试验依据。对于同一种亲核试剂，亲核加成的难易取决于羰基碳原子所带正电荷的强弱及位阻效应的大小。醛、酮亲核加成反响的活泼性挨次排列如下：HRRCOCORCO COHH2. 加亚硫酸氢钠CH3R”醛、脂肪族甲基酮及低级环酮成环的碳原子在8 个以下都能与过量的亚硫酸氢钠饱和溶液发生加成反响，生成稳定的亚硫酸氢盐加和物。SO Na3RCH +HSO NaRCH3OO H醛亚硫酸氢钠加和物SO Na3RCCH3O+HSO NaRCC

9、H33O H酮亚硫酸氢钠加和物上述反响是可逆的。为使反响完全，常参加过量的饱和亚硫酸氢钠溶液，促使反响向右移动。由于这些加成物能被稀酸或稀碱分解为原来的醛或甲基酮。故常用 这个反响来分别、精制醛或甲基酮。其它脂肪酮或芳香酮包括芳香族甲基酮由于受位阻效应的影响难以进展这种加成反响。3. 加醇醛与醇在枯燥 HCl 的催化下，发生加成反响，生成半缩醛。ORCH+HOR”无水HClOHRCH OR”OHRCH OR”+R”OH无水HClOR”RCH OR”+ H O2缩醛对氧化剂和复原剂都很稳定，在碱性溶液中也相当稳定，但在酸性溶液中则可以水解生成原来的醛和醇，在有机合成中，利用缩醛的生成来保护醛基。

10、4. 与氨的衍生物的反响醛、酮与氨的衍生物如：羟胺(NH2OH)、肼(NH2NH2)、苯肼(C6H5NHNH2)、2，4-二硝基苯肼等试剂作用，生成含腙、苯腙及 2,4-二硝基苯腙。CN 构造的化合物；反响产物分别是肟、R (R”)HH O CO+NHOH22R(R”)HCNHOH肟这些反响首先是N-H 键断裂和羰基加成，然后再脱去一分子水生成产物。这 些 反 应 产 物 肟 、 腙 大 都 具 有 一 定 熔 点 的 晶 体 ， 也 可 用 来RCHCHO+ClRCHClCHO+HCl22鉴别醛、酮。因此，把这些氨的衍生物也称为羰基试剂即检验羰基的试剂。肟、腙等在稀酸的作用下，可水解为原来的

11、醛、酮，故可利用该反响来分别和精制醛、酮。二碳原子上氢的反响1. 卤化及卤仿反响醛或酮的氢原子易被卤素取代，生成-卤代醛或酮。例如：RCCH3O+ Cl2RCCH2OCl+HCl卤代醛或卤代酮都具有特别的刺激性气味。三氯乙醛的水合物 CCl3CH(OH)2又称水合氯醛，具有催眠作用；溴丙酮具有催泪作用；-溴苯乙酮的催泪作用更强，可用作催泪瓦斯。2. 羟醛缩合(aldol condensation)含有氢原子的醛在稀碱的作用下，一分子醛的氢原子加到另一分子醛的羰基氧原子上，其余局部加到羰基的碳原子上生成既含有羟基又含有醛基的-羟基醛醇醛，这个反响称为羟醛缩合或醇醛缩合。举例。在碱或酸性溶液中加热

12、时，含-H 的-羟基醛易脱水生成具有稳定共轭体系的、-不饱和醛酮。含-H 的酮也可以发生类似的反响，生成-羟基酮，脱水后生成、-不饱和酮。(二) 复原反响醛或酮经催化氢化可分别被复原为伯醇或仲醇。举例。醛、酮与氢化铝锂(LiAlH )、硼氢化钠(NaBH )或异丙醇铝AlOCH(CH )3 23 作用，44也都复原生成相应的醇。这些复原剂具有较高的选择性，只能复原羰基，不影响分CC子中或-CC-等其它可被催化氢化的基团。CH CHCHCHOLiAlH4CH CHCHCH OH332巴豆醛巴豆醇(四)醛的特别反响醛的羰基碳原子上连有氢原子，因此简洁被氧化，不仅强氧化剂，即使弱氧化剂也可以使它氧化

13、。醛氧化时生成同碳数的羧酸。酮则不易被氧化。一些弱氧化剂 只能使醛氧化而不能使酮氧化，说明醛具有复原性而酮一般没有复原性。因此，可 以利用弱氧化剂来区分醛和酮。常用的弱氧化剂有土伦(Tollens)试剂、费林(Fehling) 试剂和本尼迪特(Benedict)试剂。1. 与土伦试剂反响土伦试剂是由硝酸银碱溶液与氨水制得的银氨协作物的无色溶液。它与醛共热时，醛被氧化成羧酸，试剂中的一价银离子被复原成金属银析出。2. 与费林试剂反响费林试剂包括甲、乙两种溶液，甲液是硫酸铜溶液，乙液是酒石酸钾钠和氢氧 化钠溶液。使用时，取等体积的甲、乙两液混合，开头有氢氧化铜沉淀产生，摇匀后氢氧化铜即与酒石酸钾钠

14、形成深蓝色的可溶性协作物。费林试剂能氧化脂肪醛，但不能氧化芳香醛，可用来区分脂肪醛和芳香醛。费林试剂与脂肪醛共热时，醛被氧化成羧酸，而二价铜离子则被复原成砖红色的氧化 亚铜沉淀。本尼迪特试剂也能把醛氧化成羧酸，它是由硫酸铜、碳酸钠和柠檬酸钠组成的溶液。五、重要的醛和酮(一)甲醛甲醛又叫蚁醛，是具有猛烈刺激臭味的无色气体，沸点-21oC，易溶于水。其0.4(40%)水溶液叫福尔马林(formalin)，可作为消毒剂和防腐剂。(二)戊二醛戊二醛是无色油状液体，味苦，有微弱的甲醛气味。沸点 187189oC，溶于水和乙醇。在 4oC 时稳定。戊二醛的微碱性水溶液有良好的杀菌作用，比甲醛强 210 倍

15、，但价格较贵。pH 7.58.5 的溶液可保存 14 天，pH9 时快速聚合。(三) 丙酮丙酮(acetone)是最简洁的酮。它是无色具特别香味的液体，沸点56.5oC，极易 溶于水，几乎能与一切有机溶剂混溶，也能溶解油脂、蜡、树脂及某些塑料等，故广泛用作溶剂。丙酮易燃烧，使用时应留意。糖尿病患者由于陈代谢紊乱，体内有过量的丙酮生成，可由尿排出或随呼吸呼出。(四)樟脑樟脑是一种脂环酮。学名为 2-莰酮。樟脑是无色半透亮晶体，具有穿透性的特异芳香，味略苦而辛，有凉快感，熔点 176l77oC，易升华，在常温下即可以渐渐挥发。思考题、作业题、争论题：请列举五例日常生活中与化学亲热相关的问题。课后总结分析：绪论章节主要任务是让学生们充分生疏这门课程并对其感兴趣，所以可以多结合生活中的案例来讲解；同时让学生从宏观上了解这门课程要学什么怎么学。