2019-2020年高中化学 专题4 第2单元 第2课时 酚的性质和应用 基团间的相互影响教案 苏教

第2课时酚的性质和应用基团间的相互影响目标与素养：1.通过苯酚的学习，掌握酚类物质的结构与性质。(宏观辨识与微观探析)2.通过乙醇与苯酚以及苯与苯酚化学性质的差异，感悟基团之间的相互影响。(宏观辨识与微观探析)一、酚二、苯酚1．分子组成与结构2．苯酚的物理性质纯净的苯酚为无色晶体，熔点为40.9℃。常温下在水中的溶解度不大，当苯酚与水形成的浊液静置后分层，上层是溶有苯酚的水层，下层是溶有水的苯酚层；当温度高于65__℃时，则能与水互溶。苯酚易溶于乙醇等有机溶剂。苯酚有毒，它的浓溶液对皮肤有强烈的腐蚀性，如不慎沾到皮肤上，应立即用酒精洗涤，再用水冲洗。3．酚的化学性质(以苯酚为例)(1)苯酚的弱酸性(比H2CO3的酸性弱)①苯酚的电离方程式为。②向苯酚的浊液中加入NaOH溶液，现象浊液变澄清，其方程式为，向所得溶液中通入CO2或者加入稀盐酸，其现象为澄清溶液变浑浊，其反应方程式为或。(2)苯酚的取代反应苯酚与浓溴水反应的化学方程式为，其现象是生成白色沉淀。该反应说明在羟基的影响下，苯环上羟基的邻、对位氢原子很活泼，易被取代。常用于苯酚的定性、定量测定。(3)苯酚的显色反应苯酚溶液遇三氯化铁溶液呈现紫色，并且其他的酚类化合物也有类似的性质，称为显色反应，该反应灵敏度高，常被用于酚类化合物的检验。(4)苯酚氧化反应①在空气中会慢慢被氧化而略带红色。②可以燃烧：C6H6O＋7O2――→点燃6CO2＋3H2O。4．含酚废水的处理酚类化合物有毒，在石油、煤的加工业、制药、油漆等工业产生的废水中含有较多的酚类物质。以苯酚、甲酚污染为主，影响水生动物的生长，含酚废水可回收利用和降解处理。(1)检验酚(苯酚)的实验方法有哪些？[提示]方法1：向待测液中加入浓溴水，有白色沉淀，说明含酚类。方法2：向待测液中加入FeCl3溶液，溶液显紫色，说明含酚类。(2)处理废水中酚可用什么物质处理？[提示]废水中加苯，萃取分液酚或废水中加活性炭吸附酚。三、基团间的相互影响1．苯环对羟基影响，使苯酚羟基中的氢容易电离出H＋而表现出弱酸性。2．羟基对苯环影响，使苯酚苯环上羟基邻、对位上的氢原子更活泼，更容易发生取代反应。1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)酚与醇的官能团均为—OH，二者性质相同。()(2)苯酚沾到皮肤上可以用酒精或氢氧化钠溶液洗涤。()(3)，可以证明H2CO3的酸性大于的酸性。()(4)—OH中H的活泼性：。()[答案](1)×(2)×(3)√(4)√2．下列叙述正确的是()A．苯中的少量苯酚可先加适量的浓溴水，再过滤而除去B．将苯酚晶体放入少量水中，加热时全部溶解，冷却到50℃形成悬浊液C．苯酚的酸性很弱，不能使酸碱指示剂变色，但可以和NaHCO3反应放出CO2D．苯酚可以和HNO3进行硝化反应D[A项苯能溶解产生的三溴苯酚而不易分离；B项得到的是乳浊液；C项中苯酚不与NaHCO3反应。]3．A和B两种物质的分子式都是C7H8O，它们都跟金属钠反应产生氢气；A不溶于NaOH溶液而B能溶于NaOH溶液；B能使适量的浓溴水褪色，并产生白色沉淀，而A不能；B苯环上的一溴代物有两种结构。(1)写出A和B的结构简式：A________；B________。(2)写出B与NaOH溶液反应的化学方程式：____________________。[解析]从分子式C7H8O看，A和B应是不饱和有机物。从性质上看，A能与Na反应但不与NaOH反应，则A为醇类，A不与溴水反应，则A中没有碳碳双键或碳碳叁键，可推知A的不饱和是因含有苯环所引起的，故A为；B可与Na反应放出H2，又可与NaOH反应，且与溴水反应生成白色沉淀(这是酚的特性)，则B为酚类；又知B的一溴代物只有2种同分异构体，可知B为含对位取代基的酚类，故B为。[答案]苯、甲苯、苯酚的比较类别苯甲苯苯酚结构简式氧化反应不能被KMnO4酸性溶液氧化可被KMnO4酸性溶液氧化常温下在空气中被氧化，呈粉红色取代反应溴的状态液溴液溴浓溴水条件催化剂催化剂无催化剂产物甲苯的邻、对两种一溴代物区别苯酚与溴的取代反应比苯、甲苯易进行原因酚羟基对苯环的影响使苯环上的邻、对位氢原子变得活泼，易被取代与H2加成条件催化剂、加热催化剂、加热催化剂、加热结论都含苯环，故都可以发生加成反应(1)苯酚溶液的酸性较弱，不能使酸碱指示剂变色。(2)苯酚的酸性比碳酸的弱，由于电离能力H2CO3与Na2CO3溶液反应生成NaHCO3，而不与NaHCO3溶液反应放出CO2。即。(3)向溶液中通入CO2，无论CO2过量与否，产物均是NaHCO3。即＋NaHCO3。(4)酚类物质与溴反应时，酚羟基邻对位上的氢原子都能被溴原子取代。【典例1】有机物分子中基团间的相互影响会导致化学性质的不同。下列叙述不能说明上述观点的是()A．甲苯与硝酸作用可得到2,4,6­三硝基甲苯，而苯与硝酸作用得到硝基苯B．甲苯可以使高锰酸钾酸性溶液褪色，而乙烷不能C．丙烯可与溴水发生加成反应，而丙烷不能D．对甲基苯酚能与NaOH溶液反应，而正丙醇不能C[A项，由于甲苯比苯在侧链上多了一个甲基，它们的硝化产物不同，这体现了甲基对苯环的影响；B项，由于甲苯中苯环对甲基的影响，导致甲基易被酸性高锰酸钾溶液氧化；D项，说明苯环与正丙基对羟基的影响不同。]1．苯在催化剂存在下与液溴发生反应，而苯酚与溴水反应不用加热也不需催化剂，原因是()A．苯环与羟基相互影响，但苯环上氢原子活泼性不变B．苯环与羟基相互影响，使羟基上氢原子变活泼C．羟基影响了苯环，使苯环上的氢原子变得更活泼D．苯环影响羟基，使羟基变活泼[答案]C醇与酚的比较类别脂肪醇芳香醇苯酚实例CH3CH2OH官能团醇羟基—OH醇羟基—OH酚羟基—OH结构特点—OH与链烃基相连—OH与苯环侧链碳原子相连—OH与苯环直接相连主要化学性质(1)与钠反应；(2)取代反应；(3)脱水反应；(4)氧化反应；(5)酯化反应(1)弱酸性；(2)取代反应；(3)显色反应；(4)加成反应；(5)与钠反应；(6)氧化反应特性灼热铜丝插入醇中有刺激性气味的气体生成(醛或酮)与FeCl3溶液反应显紫色；与溴水反应生成白色沉淀【典例2】A、B的结构简式如下：(1)A分子中含有的官能团的名称是________；B分子中含有的官能团的名称是________。(2)A能否与氢氧化钠溶液反应：________(填“能”或“不能”，下同)；B能否与氢氧化钠溶液反应：________。(3)A在浓硫酸作用下加热可得到B，其反应类型是____________。(4)A、B各1mol分别加入足量溴水，完全反应后消耗单质溴的物质的量分别是________mol，________mol。[解析](1)A中的官能团是醇羟基、碳碳双键，B中的官能团是酚羟基。(2)A属于醇类，不能与氢氧化钠溶液反应；B属于酚类，能与氢氧化钠溶液反应。(3)由A到B属于消去反应。(4)A中含有1mol碳碳双键，消耗1mol单质溴，B中只有羟基的邻位H原子与单质溴发生取代反应，消耗2mol单质溴。[答案](1)醇羟基、碳碳双键酚羟基(2)不能能(3)消去反应(4)122．白藜芦醇()广泛存在于食物(如桑葚、花生、尤其是葡萄)中，它可能具有抗癌作用。有关该物质的描述不正确的有()①可以和NaHCO3溶液反应②可以和NaOH溶液反应③可以发生消去反应④1mol该物质最多可以和7molH2反应⑤1mol该物质最多可以和6molBr2反应A．①③B．②④C．③⑤D．④⑤A[苯酚酸性比H2CO3弱，所以酚羟基不能与NaHCO3溶液反应，①不正确；酚羟基能与NaOH溶液反应，②正确；由于羟基连在苯环上，所以不能发生消去反应，③不正确；因含有2个苯环，一个，所以1mol该物质可以与7molH2发生加成反应，④正确；因分子中含1个与1molBr2发生加成反应，在—OH的5个邻位、对位上都可与Br2发生取代反应，(如图中放小球的位置：)，所以1mol该物质最多可以和6molBr2反应，⑤正确。]苯酚的分离与提纯1.有机溶剂中混有苯酚2．废水中含有苯酚3．乙醇中混有苯酚【典例3】除去苯中所含的苯酚，可采用的适宜方法是()A．加70℃以上的热水，分液B．加适量浓溴水，过滤C．加足量NaOH溶液，分液D．加适量FeCl3溶液，过滤C[苯酚易溶于苯，受热时苯易挥发，A错；三溴苯酚是有机物，易溶于苯，B错；苯酚与NaOH反应生成的苯酚钠易溶于水，C正确；苯酚与FeCl3溶液反应生成紫色溶液，D错。]3．欲分离苯和苯酚，一般可向其混合物中加入稍过量的浓NaOH溶液，反应的离子方程式为_______________。再将该混合物转移到分液漏斗中，振荡静置后，溶液将出现________现象，然后分液。从分液漏斗上口倒出的上层液体是________。从分液漏斗下口放出下层液体，加入适量盐酸，再将其分成两份。一份溶液中加入FeCl3溶液，出现的现象是_________________________________。另一份溶液中加入过量的浓溴水，发生反应的化学方程式为_________________________________。[答案]分层苯溶液呈紫色1．能证明苯酚具有弱酸性的实验是()A．加入浓溴水生成白色沉淀B．苯酚钠溶液中通入CO2后，溶液由澄清变浑浊C．浑浊的苯酚加热后变澄清D．苯酚的水溶液中加NaOH溶液，生成苯酚钠B[加入浓溴水后生成白色沉淀只能说明浓溴水与苯酚反应。浑浊的苯酚加热后变澄清说明加热增大了苯酚的溶解度。与NaOH反应也并不仅仅是弱酸的性质。B中发生如下反应：，利用了强酸制弱酸的原理。]2．下列说法正确的是()①互为同系物②乙醇和乙醚互为同分异构体③乙醇、乙二醇、丙三醇互为同系物④可用浓溴水区分乙醇和苯酚⑤可用加浓溴水过滤的方法来除去苯中的苯酚A．①③B．②④C．④D．④⑤C[属于醇类，二者不互为同系物，①不正确；乙醇的结构简式为CH3CH2OH，乙醚的结构简式为C2H5OC2H5，二者分子式不同，不是同分异构体，②不正确；乙醇、乙二醇、丙三醇所含官能团(羟基)数目不同，不是同系物，③不正确；与浓溴水反应生成白色沉淀，而乙醇与溴水混合无沉淀生成，可以区分，④正确；要除去苯酚需要加过量溴水，过量的Br2易溶于苯，引入新的杂质，且生成的三溴苯酚也易溶于苯中，⑤不正确。]3．下列有关苯酚的实验事实中，能说明侧链对苯环性质有影响的是()A．苯酚与浓溴水反应生成三溴苯酚B．苯酚能和NaOH溶液反应C．苯酚燃烧产生带浓烟的火焰D．1mol苯酚与3molH2发生加成反应A[苯与Br2发生反应只能产生一溴代物，而苯酚与Br2反应产生三溴代物，说明侧链对苯环的性质产生了影响。]4．过量的下列溶液分别与反应只能得到的是()A．NaHCO3溶液B．Na2CO3溶液C．NaOH溶液D．NaCl溶液A[由酸性：羧酸碳酸苯酚碳酸氢根离子，可知NaHCO3溶液只与羧基反应，不与酚羟基反应；Na2CO3溶液、NaOH溶液均能与羧基和酚羟基反应；NaCl溶液与羧基和酚羟基均不反应。]5．A、B、C三种物质的分子式都是C7H8O，若滴入FeCl3溶液，只有C呈紫色。若投入金属钠，只有B没有变化。(1)若C的分子中苯环上的原子团处于邻位，写出A、B、C的结构简式：A________________，B________________，C________________。(2)写出C的另外两种同分异构体的结构简式：①________________，②________________。[解析]根据C能与FeCl3溶液发生显色反应判断，C应属酚类；A不和FeCl3溶液发生显色反应，但能和金属钠反应，且分子中只含一个氧原子，应属醇类，同理可分析得出B中不含有羟基，结合三种物质的分子式，可推得三种物质的结构简式：A为，C为和。[答案](1)(2)