2017_2018学年高中化学第2节醇和酚第2课时酚同步备课学案鲁科版.docx

第2课时酚目标导航1.了解酚的物理性质、用途和一些常见的酚。掌握酚类物质的结构特征。2.了解苯酚的化学性质及在生活生产中的应用。3.通过乙醇与苯酚以及苯与苯酚化学性质存在差异的原因分析，感悟基团之间的相互影响。一、酚的概念及苯酚的组成与结构1酚的概念芳香烃分子中苯环上的一个或几个氢原子被羟基取代的产物。2酚的命名酚的命名是在苯、萘等名称后面加上“酚”字，若苯环上有取代基，将取代基的_位次和名称写在母体前面，如为邻甲基苯酚。3酚分子组成与结构议一议1下列有机物哪些属于醇？哪些属于酚？答案属于醇属于酚2下列有机物与苯酚互为同系物的是_。答案解析苯酚和苯甲醇虽然在组成上相差一个CH2原子团，但结构并不相似，苯酚的官能团OH直接连在苯环上，而苯甲醇的官能团OH连在烷基上。的OH都直接连在苯环上，都属于酚类，但不与苯酚相差若干“CH2”原子团，所以不符。二、苯酚的性质1物理性质苯酚俗名石炭酸，纯净的苯酚是无色的晶体，露置于空气中会因小部分发生氧化而变成粉红色，苯酚有特殊的气味。常温下苯酚在水中的溶解度不大，但当温度高于65 时，则能与水互溶，苯酚易溶于乙醇等有机溶剂。苯酚具有一定的杀菌能力，可以用做杀菌消毒剂。苯酚有毒，其浓溶液对皮肤有强烈的腐蚀作用，不慎沾到皮肤上，应立即用酒精洗涤。2化学性质(1)苯酚的酸性受苯环的影响，苯酚分子中羟基上的氢原子能在水溶液中发生微弱电离产生H：。但酸性很弱，不能使石蕊试液变红。苯酚能与NaOH发生中和反应，发生反应的化学方程式为NaOH 苯酚钠(易溶于水)H2O。向苯酚钠溶液的试管中通入二氧化碳。发生反应的化学方程式为CO2H2ONaHCO3。(2)苯环上的取代反应在盛有少量苯酚溶液的试管中，滴入过量的浓溴水。发生反应的化学方程式为3Br2 (2,4,6三溴苯酚)3HBr，反应类型为取代反应。(3)显色反应向盛有苯酚溶液的试管中滴入几滴FeCl3溶液，振荡。现象：溶液立即变为紫色。大多数的酚都能与FeCl3溶液反应显出颜色，因而这一反应也常用于酚的鉴别。(4)苯酚与甲醛在一定条件下发生聚合反应生成酚醛树脂，化学方程式为 (酚醛树脂)。议一议1如何证明苯酚的酸性比碳酸的酸性弱？答案利用强酸制弱酸，向苯酚钠溶液中通入二氧化碳气体，溶液变浑浊，发生反应为CO2H2ONaHCO3。2向苯酚钠溶液中通入少量的CO2气体，产物是什么？得出什么结论？答案通入少量或过量的CO2气体，产物相同，均为苯酚与NaHCO3，说明酸性：H2CO3HCO。3怎样证明苯酚与浓溴水发生的反应是取代反应还是加成反应？答案从组成和结构上看，苯酚分子的不饱和程度很大，它与溴分子之间既可能发生取代反应也可能发生加成反应。如果是加成反应，则只有一种产物而且是有机物；如果是取代反应，则有HBr和一种有机物两种产物。其中，HBr易溶于水，在溶液中能完全电离。如果苯酚与溴水反应后的水溶液导电能力明显增强，或溶液的酸性明显增强，则表明反应有HBr生成，可证明苯酚与溴发生的反应是取代反应。4如何除去混在苯中的少量苯酚？能否采用先加足量的溴水再过滤的方法？答案先加入足量的烧碱溶液，再分液，上层即为苯。不能加入溴水，因为虽然苯酚和溴水反应生成的三溴苯酚不溶于水，但是易溶于苯而不容易分离。而且从彻底除杂的角度考虑，所加的溴水是过量的，而过量的溴又溶于苯中，所以不能用溴水除去苯中的苯酚。5比较水、乙醇、碳酸、苯酚、醋酸五种物质羟基上氢原子的活泼性由强到弱的顺序。答案。6苯在催化剂存在下与液溴反应，而苯酚与溴水反应不用加热也不需要催化剂，原因是什么？答案羟基影响了苯环，使苯环上的氢原子变得活泼。一、苯酚分子中苯环与羟基的相互影响1苯环对羟基的影响：苯酚分子中，苯环影响羟基，使酚羟基比醇羟基更活泼，苯酚的羟基在水溶液中能够发生电离：所以苯酚具有弱酸性，能与NaOH和Na2CO3反应，而乙醇不与NaOH和Na2CO3反应。2羟基对苯环的影响苯酚分子中，苯环受羟基的影响，使羟基碳邻、对位上的氢原子更活泼，比苯上的氢原子更容易被其他原子或原子团取代。3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、间、对三种一溴代物特点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的加成反应条件催化剂、加热催化剂、加热催化剂、加热结论都含苯环，故都可发生加成反应特别提醒(1)苯酚溶液的酸性较弱，不能使酸碱指示剂变色。(2)苯酚的酸性比碳酸弱，由于电离能力H2CO3HCO，所以与Na2CO3溶液反应生成 NaHCO3，而不与NaHCO3溶液反应放出CO2。即Na2CO3NaHCO3。(3)向溶液中通入CO2，无论CO2过量与否，产物均是NaHCO3。即H2OCO2NaHCO3。(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。例1有机物分子中的原子(团)之间会相互影响，导致相同的原子(团)表现不同的性质。下列各项事实不能说明上述观点的是()A甲苯能使高锰酸钾酸性溶液退色，而甲基环己烷不能使高锰酸钾酸性溶液退色B乙烯能与溴水发生加成反应，而乙烷不能发生加成反应C苯酚可以与NaOH反应，而乙醇不能与NaOH反应D苯酚与溴水可直接反应，而苯与液溴反应则需要FeBr3作催化剂解析甲苯中苯环对CH3的影响，使CH3可被KMnO4(H)氧化为COOH，从而使KMnO4(H)溶液退色；苯酚中，羟基对苯环产生影响，使苯酚分子中羟基邻、对位氢原子更活泼，更易被取代；乙烯能与溴水发生加成反应，是因为含碳碳双键引起的；苯环对羟基产生影响，使羟基中氢原子更易电离，表现出弱酸性。A、C、D项符合题意，B项不合题意。答案B解题反思(1)链烃基对其他官能团的影响甲苯的硝化反应产物是三硝基甲苯，而同样的条件下的苯的硝化只能生成一硝基苯。(2)苯环对其他基团的影响水、醇、苯酚提供氢离子的能力大小：ROHHOHC6H5OH烷烃和苯均不能使高锰酸钾酸性溶液退色，而苯的同系物可使高锰酸钾酸性溶液退色。(3)羟基对其他官能团的影响羟基对CH键的影响：使和羟基相连的CH更不稳定。羟基对苯环的影响：使苯环羟基碳邻、对位上的氢原子更易被取代。变式训练1下列反应能说明苯酚分子中由于羟基影响苯环使苯酚分子中苯环比苯活泼的是()2H2AB只有C和D全部答案B解析OH对苯环的影响结果是使苯环上的H活泼性增强，更易发生取代反应。二、脂肪醇、芳香醇和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)消去反应；(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)氧化反应特性灼热的铜丝插入醇中，有刺激性气味物质生成(醛或酮)与FeCl3溶液反应显紫色特别提醒(1)醇、酚均与金属钠反应，醇不与NaOH溶液和Na2CO3溶液反应，但酚能与NaOH溶液和Na2CO3溶液反应。(2)同样的基团或原子，连在不同的其他基团上，其性质表现不同，是受其他基团影响的结果。如电离产生H的难易程度：ROHHOHC6H5OH。例2A和B两种物质的分子式都是C7H8O，它们都能跟金属钠反应放出氢气。A不溶于NaOH溶液，而B能溶于NaOH溶液。B能使适量溴水退色，并产生白色沉淀，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溶液发生反应的化学方程式：_。解析本题考查的是根据有机物的分子式和性质推断其结构。根据分子式C7H8O可知A和B均为不饱和化合物。由于A、B均能与Na反应放出H2且分子结构中只有一个氧原子，故A、B中均能有OH，为醇或酚。A不溶于NaOH，说明A为醇，又因为A不能使溴水退色，故A为B溶于NaOH，且与溴水反应生成白色沉淀，故B为酚，结合其分子式，B为甲基苯酚，它有三种结构：其中苯环上的一溴代物有两种结构的只有答案(1)(2)解题反思(1)含1苯环、1个OH，侧链为烷基的酚和芳香醇与芳香醚的通式可表示为CnH2n6O(n7)，含同碳原子数时，它们互为同分异构体。如：C7H8O的同分异构体中，属于酚类的有：属于醇类的有属于醚类的有(2)羟基活泼性变式训练2苯酚()在一定条件下能与H2加成得到环己醇()，下列关于这两种物质的叙述中错误的是()A都能溶于水，但溶解性都比乙醇差B都能与金属钠反应放出氢气C都显弱酸性，且酸性都弱于碳酸D苯酚与FeCl3溶液作用显紫色，环己醇加入FeCl3溶液中无明显现象答案C解析苯酚显弱酸性，环己醇不显酸性。1一些易燃易爆化学试剂的瓶子上贴有“危险”警告标签以警示使用者。下面是一些危险警告标签，则实验室对盛装苯酚的试剂瓶应贴上的标签是()A B C D答案A解析苯酚有毒，且易腐蚀皮肤。2苯中可能混有少量的苯酚，通过下列实验能判断苯中是否混有少量苯酚的是 ()取样品，加入少量高锰酸钾酸性溶液，振荡，看高锰酸钾酸性溶液是否退色，退色则有苯酚，不退色则无苯酚。取样品，加入氢氧化钠溶液，振荡，观察样品是否减少。取样品，加入过量的浓溴水，观察是否产生白色沉淀，若产生白色沉淀则有苯酚，没有白色沉淀则无苯酚。取样品，滴加少量的FeCl3溶液，观察溶液是否显紫色，若显紫色则有苯酚，若不显紫色则无苯酚。A B C D全部答案C解析苯酚极易被氧化，故能使KMnO4(H)溶液退色，而苯不能，可以作出判断；的实验现象不明显，无法作出明确的判断；苯酚可以和浓溴水反应生成三溴苯酚，但生成的三溴苯酚易溶于有机溶剂苯，故不能作出判断；苯酚与FeCl3溶液反应显紫色，常用于检验苯酚，可以作出判断。3下列说法正确的是 ()与互为同分异构体乙醇和乙醚互为同分异构体乙醇、乙二醇、丙三醇互为同系物可用浓溴水区分乙醇和苯酚加浓溴水，过滤的方法除去苯中的苯酚A B C D答案C解析属于酚类，属于醇类，二者不是同系物，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，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，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，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，不正确。4白藜芦醇()广泛存在于食物(如桑椹、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 ()可以和NaHCO3溶液反应可以和NaOH溶液反应可以发生消去反应1 mol该物质最多可以和7 mol H2反应1 mol该物质最多可以和6 mol Br2反应A B C D答案A解析苯酚的酸性比H2CO3弱，所以酚羟基不能与NaHCO3溶液反应放出CO2，不正确；酚羟基能与NaOH溶液反应，正确；由于羟基连在苯环上，所以不能发生消去反应，不正确；因含有2个苯环，一个，所以1 mol该物质可以与7 mol H2发生加成反应，正确；因分子中含1个，与1 mol Br2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1 mol该物质最多可以和6 mol Br2反应，正确。5俗话说：“饭后一苹果，疾病远离我。”吃苹果能帮助消化，当我们把苹果切开后不久，果肉上会产生一层咖啡色的物质，好像生了“锈”一般，其原因是果肉里的酚在空气中转变为二醌，这些二醌很快聚合成为咖啡色的聚合物。酚二醌这一变化(酚变为二醌)的反应类型为()A氧化反应 B还原反应C加成反应 D取代反应答案A解析该反应脱去了氢原子，属于氧化反应。6A、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_；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1 mol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。答案(1)醇羟基、碳碳双键酚羟基(2)不能能(3)消去反应(4)12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1 mol碳碳双键，消耗1 mol单质溴，B中只有羟基的邻位H与单质溴发生取代反应，消耗2 mol单质溴。经典基础题题组1酚的概念和结构1下列物质不属于酚类的是()答案D解析根据定义，酚是羟基与苯环直接相连的化合物，所以A、B、C三者均为酚。2由C6H5、C6H4、CH2、OH 4种原子团一起组成的酚类物质的种类有()A1种 B2种C3种 D4种答案C解析酚类物质必须有OH与苯环直接相连，可能的组成：C6H5CH2C6H4OH，移动OH的位置，可得三种同分异构体：题组2酚类性质的定性、定量判断3下列关于苯酚的叙述，不正确的是( )A将苯酚晶体放入少量水中，加热至全部溶解，冷却至50 形成乳浊液B苯酚可以和浓溴水发生取代反应C苯酚易溶于NaOH溶液中D苯酚的酸性比碳酸强，比醋酸弱答案D解析苯酚微溶于冷水，65 以上与水互溶，故A正确；由于羟基对苯环的影响，苯环上羟基碳邻、对位上氢原子较活泼，易被取代，与浓溴水反应生成2,4,6三溴苯酚，B正确；苯酚能与NaOH反应而易溶于NaOH溶液，C正确；苯酚的酸性比碳酸、醋酸都弱，D错。4鼠尾草酚可用于防治骨质疏松，鼠尾草酸可两步转化得到鼠尾草酚，下列说法不正确的是()AX、Y、Z互为同分异构体BX、Z均能与FeCl3溶液发生显色反应C鼠尾草酚的分子式为C20H26O4D1 mol X与NaOH溶液反应最多消耗3 mol NaOH答案A解析X、Y、Z三种有机物的分子式不同，不互为同分异构体，A错误；酚羟基能够与三氯化铁溶液发生显色反应，X、Z分子中均含有酚羟基，B正确；由题给鼠尾草酚的结构简式知其分子式为C20H26O4，C正确；1 mol X中含有1 mol羧基和2 mol酚羟基，最多能消耗3 mol氢氧化钠，D正确。5已知酸性强弱顺序为H2CO3HCO，则下列化学方程式中正确的是( )A B C D答案C解析根据给出的酸性强弱顺序知，CO2可以与苯酚钠反应生成苯酚，苯酚又可以与Na2CO3反应生成NaHCO3；中产物可以继续反应而生成NaHCO3，错误；若能进行，则说明苯酚的酸性强于H2CO3，显然错误。6鉴别苯酚溶液、己烷、己烯、乙酸溶液和乙醇5种无色液体，可选用的最佳试剂是()A溴水、新制的Cu(OH)2悬浊液BFeCl3溶液、金属钠、溴水、石蕊试液C石蕊试液、溴水D酸性KMnO4溶液、石蕊溶液答案C解析A、B、C选项中试剂均可鉴别上述5种物质，A项中新制Cu(OH)2需现用现配，操作步骤复杂；用B选项中试剂来鉴别，其操作步骤较繁琐：用石蕊试液可鉴别出乙酸溶液，用FeCl3溶液可鉴别出苯酚溶液，用溴水可鉴别出己烯，余下的乙醇和己烷可用金属钠鉴别；而C选项中试剂则操作简捷，现象明显：用石蕊试液可鉴别出乙酸溶液，再在余下的4种溶液中分别加入溴水振荡，产生白色沉淀的是苯酚，使溴水退色的是己烯，发生萃取现象的是己烷，和溴水互溶的是乙醇。7茶是我国的传统饮品，茶叶中含有的茶多酚可以替代食品添加剂中对人体有害的合成抗氧化剂，用于多种食品保鲜等，如图所示是茶多酚中含量最高的一种儿茶素A的结构简式，关于这种儿茶素A的有关叙述正确的是()分子式为C15H14O71 mol儿茶素A在一定条件下最多能与7 mol H2加成等质量的儿茶素A分别与足量的金属钠和氢氧化钠反应，消耗金属钠和氢氧化钠的物质的量之比为111 mol儿茶素A与足量的浓溴水反应，最多消耗Br2 4molABCD答案D解析儿茶素A分子中含有两个苯环，所以1 mol儿茶素A最多可与6 mol H2加成；分子中有5个酚羟基、1个醇羟基，只有酚羟基与NaOH反应，1 mol儿茶素A最多消耗5 molNaOH，而醇羟基和酚羟基均能与Na反应，1 mol儿茶素A最多消耗6 mol Na。酚羟基的邻、对位均可与溴反应，因此1 mol儿茶素A最多可消耗4 mol Br2。8苯酚分子结构中化学键如图所示，关于苯酚在各种反应中断键的说明不正确的是()A和氢气发生加成时大键断裂B和金属钠反应时键断裂C和饱和溴水反应时键、断裂D制备酚醛树脂时键、断键答案D解析苯酚和氢气发生加成反应时，大键断裂，A正确；酚羟基和金属钠反应生成苯酚钠和氢气，则键断裂，B正确；苯酚和饱和溴水发生苯环上氢原子的取代反应，其中羟基的两个邻位氢原子和对位氢原子断键，即键、断裂，C正确；苯酚和甲醛发生缩聚反应制备酚醛树脂时羟基的两个邻位氢原子断键，即键、断裂，D不正确，答案选D。题组3基团的相互影响9能说明苯环对羟基有影响，使羟基变得活泼的事实是 ()A苯酚能和溴水迅速反应B液态苯酚能和钠反应放出H2C室温时苯酚不易溶于水D苯酚的水溶液具有酸性答案D解析A项说明羟基使苯环中的氢原子更活泼；液态苯酚能与钠反应放出H2，但乙醇也能与钠反应放出H2，所以B不能说明，C也不能说明；D项中，苯酚的水溶液具有酸性，说明苯酚分子中的OH易电离，比醇羟基活泼，故D项可说明。10有机物分子中原子(或原子团)间的相互影响会导致物质化学性质的不同。下列叙述不能说明上述观点的是()A苯酚能与NaOH溶液反应，而乙醇不能B在空气中易被氧化，而不易被氧化C苯酚与溴水反应可得三溴苯酚，而苯与纯溴要在催化剂作用下发生反应才得到一溴代物D乙烯可发生加成反应，而乙烷不能答案D解析酚羟基发生电离而具有一定的酸性，苯酚易被氧化，苯环上的氢原子易被取代，这些性质均与苯酚中苯环与羟基的相互影响有关，A、B、C项正确，D项中，官能团不同，性质也不同。能力提升题11各取1 mol下列物质，分别与足量溴水和H2反应：漆酚丁香油酚莪术根茎的色素某种兴奋剂结构简式为：(1)各自消耗Br2的最大量是_、_、_、_。(2)各自消耗H2的最大用量是_、_、_、_。答案(1)5 mol2 mol6 mol4 mol(2)5 mol4 mol10 mol7 mol解析苯环上有3个H可被取代，C15H27中可能存在两个或者一个CC，所以消耗Br2的最大量是5 mol，消耗H2的最大量也是5 mol。根据丁香油酚的结构，可知苯环羟基邻位氢、碳碳双键消耗Br2，苯环与碳碳双键消耗H2。根据莪术根茎的色素的结构知：括号内羟基邻位和碳碳双键消耗Br2，苯环、碳碳双键、碳氧双键消耗H2。根据兴奋剂的结构，苯环羟基邻、对位，碳碳双键消耗Br2；苯环、碳碳双键消耗氢。12A、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)C的另外两种同分异构体的结构简式是_，_。答案(1)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B为C的同分异构体为13设计一个简单的一次性完成实验的装置图，验证醋酸溶液、二氧化碳水溶液、苯酚溶液的酸性强弱顺序是CH3COOHH2CO3C6H5OH。(1)利用如图所示的仪器可以组装实验装置，则仪器的连接顺序是_接D、E接_、_接_。(2)有关反应的化学方程式为_。(3)有的同学认为此装置不能验证H2CO3和C6H5OH的酸性强弱，你认为是否有道理？怎样改进实验才能验证H2CO3和C6H5OH的酸性强弱？答案(1)ABCF(2)Na2CO32CH3COOH2CH3COONaH2OCO2、NaHCO3(3)该同学说的有道理，应在锥形瓶和试管之间加一个盛NaHCO3溶液的洗气瓶，除去CO2中混有的醋酸蒸气。解析(1)将A中的CH3COOH与Na2CO3发生反应：Na2CO32CH3COOH2CH3COONaH2OCO2，说明酸性CH3COOHH2CO3；产生的CO2气体通入苯酚钠溶液发生反应：H2OCO2NaHCO3，说明酸性H2CO3，因此可组装出实验装置，即A接D、E接B、C接F。(3)醋酸易挥发，苯酚钠变浑浊，可能是醋酸与苯酚钠反应的结果，应设计一个装置除去CO2中混有的醋酸蒸气。14300多年前，著名化学家波义耳发现了铁盐与没食子酸的显色反应，并由此发明了蓝黑墨水。没食子酸的结构简式为(1)用没食子酸制造墨水主要利用了_类化合物的性质(填代号)。A醇B酚C油脂D羧酸(2)没食子酸丙酯具有抗氧化作用，是目前广泛应用的食品添加剂，其结构简式为_。(3)尼泊金酯是对羟基苯甲酸与醇形成的酯类化合物，是国家允许使