2019_2020学年高中化学专题4烃的衍生物第二单元醇酚第2课时酚学案苏教版选修5.docx

第2课时酚1.认识苯酚及酚类物质的组成和结构特点。2.掌握苯酚的重要化学性质。3.理解有机物分子中各基团间的影响。4了解苯酚的用途及对环境和人体健康的影响，关注有机化合物的安全使用问题。 苯酚一、苯酚的结构1分子中羟基与苯环(或其他芳环)碳原子直接相连而形成的有机化合物称为酚，最简单的酚是苯酚。2苯酚的分子式为C6H6O，结构简式为，可简写为C6H5OH。二、苯酚的物理性质和化学性质1苯酚的物理性质(1)颜色：无色，露置在空气中会部分氧化而略带红色。(2)状态：晶体；熔点：40.9 。(3)溶解性：常温下，苯酚能溶于水并能相互形成溶液(苯酚与水形成的浊液静置后会分层，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，苯酚能与水以任意比互溶。(4)毒性：苯酚有毒，其浓溶液对皮肤有强烈的腐蚀性，使用时要小心，如果不慎沾到皮肤上，应立即用酒精洗涤，再用水冲洗。2苯酚的化学性质(1)与NaOH溶液反应苯酚是一种酸性比碳酸还弱的酸，它能与氢氧化钠溶液反应生成苯酚钠和水，苯酚钠易溶于水，所以向苯酚的浊液中加入NaOH溶液后，溶液变澄清。反应如下：向苯酚钠溶液中通入CO2或加入稀盐酸，又会生成苯酚。反应如下： (2)与浓溴水反应苯酚与浓溴水反应生成白色不溶于水的2，4，6三溴苯酚。反应如下：该反应能够定量完成，常用于对溶液中的苯酚进行定性和定量测定。(3)苯酚的显色反应向含有苯酚的溶液中加入三氯化铁溶液，溶液呈现紫色，这是苯酚的显色反应。1判断正误(正确的打“”，错误的打“”)。(1)苯酚沾在皮肤上，可以用酒精或氢氧化钠溶液清洗。()(2)苯酚的酸性很弱，不能使酸碱指示剂变色。()(3)向苯酚钠溶液中通入少量CO2时生成Na2CO3，通入过量CO2时生成NaHCO3。()(4)苯中少量的苯酚可先加适量的浓溴水，使苯酚生成三溴苯酚，再过滤除去。()(5)苯酚分子中的13个原子可能处于同一平面上。()答案：(1)(2)(3)(4)(5)2如图所示的操作和实验现象，能验证苯酚的两个性质。回答下列问题：(1)性质是_，操作1是_、操作2是_。(2)性质是_，操作1是_、操作2是_。解析：由图示结合苯酚的性质，可知该实验能验证苯酚的溶解性、弱酸性两个性质。答案：(1)苯酚在水中的溶解性加热冷却(2)苯酚的弱酸性加NaOH溶液通入CO21苯酚钠与碳酸反应只能生成苯酚和碳酸氢钠，不能生成碳酸钠：H2CO3NaHCO3；苯酚钠属于强碱弱酸盐，水解显碱性：H2ONaOH；相同浓度下酸性强弱：CH3COOHH2CO3C6H5OHH2OCH3CH2OH。洗去沾在皮肤上的苯酚，最佳洗涤剂是酒精，忌用热水、乙醚和NaOH溶液，慎用苯、甲苯。2苯酚与浓溴水的反应(1)实验成功的关键是浓溴水要过量。若C6H5OH过量，生成的2，4，6三溴苯酚沉淀会溶于C6H5OH溶液中。(2)C6H5OH与Br2反应很灵敏，常用于苯酚的定性检验和定量测定，一般不用于分离提纯。3苯酚与FeCl3溶液的显色反应(1)利用这一反应可以检验苯酚的存在。(2)苯酚与FeCl3在水溶液里发生反应而显紫色：6C6H5OHFe3Fe(C6H5O)636H。4苯酚与苯的分离溶解在苯中的苯酚，不能直接分离，应先向混合物中加入NaOH溶液，使苯酚全部转变为苯酚钠，因苯酚钠易溶于水，苯难溶于水，采用分液操作可将苯与苯酚钠分开。然后向苯酚钠溶液中通入足量CO2气体，可将苯酚钠转化为苯酚，因苯酚在水中的溶解度较小，从而游离出来，再采用分液的方法将苯酚与水分离开。将煤焦油中的苯、甲苯和苯酚进行分离，可采用如图所示的方法进行操作：(1)写出物质和的化学式：_；_。(2)写出分离方法和的名称：_；_。(3)混合物加入溶液后反应的化学方程式为_。(4)下层液体通入气体后反应的化学方程式为_。(5)分离出的苯酚存在于_中。解析混合物的分离主要是根据成分的性质差异来进行设计。题目中的三种物质中只有苯酚能跟碱反应并且分离出来，然后再通入CO2即可得到苯酚。而苯和甲苯的化学性质虽有差异(如甲苯可被酸性KMnO4溶液氧化)，但不可通过分液方法进行分离，所以应依据两者沸点的不同进行分(蒸)馏操作。答案(1)NaOHCO2(2)分液分(蒸)馏(3) NaOHH2O(4) CO2H2ONaHCO3(5)下层液体在实验室中从苯酚中分离出苯，可选用下列装置中的()ABC D解析：选A。方法一：利用二者的沸点不同采用蒸馏法，可选。方法二：先将苯酚转化成苯酚钠，进入水溶液，分液后得到苯酚钠和苯；然后向苯酚钠中通入足量CO2气体，将其转化为苯酚，因苯酚在水中的溶解度极小，从而游离出来，再采用分液的方法与水分离开，可选。苯酚的性质1关于苯酚的说法错误的是()A纯净苯酚是粉红色晶体B有特殊气味C易溶于乙醇、乙醚等有机溶剂，不易溶于冷水D苯酚有毒，但药皂中掺有少量苯酚解析：选A。纯净苯酚是无色晶体，在空气中因被氧气氧化而呈粉红色。2下列关于苯酚的叙述，正确的是()A热的苯酚浓溶液，冷却时不会形成浊液B苯酚可以和浓溴水发生取代反应C苯酚既难溶于水也难溶于NaOH溶液D苯酚的酸性比碳酸强，比醋酸弱解析：选B。苯酚微溶于冷水，65 以上与水互溶，A错误；由于羟基对苯环的影响，使得苯环上羟基邻、对位上的氢原子较活泼，易被取代，与浓溴水反应生成2，4，6三溴苯酚，B正确；苯酚与NaOH溶液反应而易溶于NaOH溶液，C错误；苯酚的酸性比碳酸、醋酸都弱，D错误。3欲从溶有苯酚的乙醇溶液中回收苯酚，有下列操作：蒸馏；过滤；静置分液；加入足量的金属钠；通入过量的二氧化碳；加入足量的NaOH溶液；加入足量的FeCl3溶液；加入硫酸与NaBr溶液共热。最合理的步骤是()A BC D解析：选B。苯酚和乙醇的沸点相差不大，并且加热易使苯酚变质，故不能直接蒸馏，应先将苯酚转化为沸点较高的苯酚钠，然后控制蒸馏温度将乙醇蒸出，剩下的物质是苯酚钠的水溶液，再通入过量的二氧化碳，生成在水中溶解度较小的苯酚，最后利用分液的方法即可得到纯净的苯酚。 酚类基团间的相互影响一、酚类1酚类的概念2酚类的应用与毒性酚类化合物有毒，在石油和煤的加工业、制药、油漆和橡胶等众多工业生产产生的废水中含有较多的酚类物质。因此，酚类物质被列为须重点控制的水污染物之一。甲酚(C7H8O)指邻甲苯酚、间甲苯酚、对甲苯酚三者的混合物。二、基团间的相互影响1苯酚有酸性而乙醇显中性说明了苯环基团对羟基基团的影响。2苯和液溴在三卤化铁作催化剂作用下才能反应且生成物为溴苯，苯酚与浓溴水可发生反应且生成2，4，6三溴苯酚，这说明了羟基基团对苯环基团的影响。1下列物质中不属于酚类的是()解析：选A。A为芳香醇，其余均属于酚类。2吃水果能帮助消化，当我们把苹果切开后，不久果肉上便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。(1)酚变为二醌的反应类型为_(填字母)。a氧化反应 b还原反应c加成反应 d取代反应(2)若要避免苹果“生锈”，请你选择一种保存切开的苹果的方法：_，其原因是_。解析：图示中COH变成C O，类似于醇的催化氧化，故为氧化反应。答案：(1)a(2)放入水中(答案合理即可)切开的苹果易被氧化，放入水中，使果肉不与空气接触，减缓氧化速率(答案合理即可)1醇与酚的比较类别醇酚通式ROH官能团OHOH分子结构特点CO键和OH键都有极性，OH直接与链烃基相连OH直接与苯环相连，OH键受苯环影响，极性增强代表物C2H5OHOH重要性质无色有特殊香味的液体，易溶于水和有机溶剂，易挥发，沸点较低跟活泼金属K、Na、Mg、Al等反应跟氢卤酸反应(取代)燃烧催化氧化(生成乙醛)分子内脱水(消去)分子间脱水(取代成醚)酯化(属于取代)纯苯酚为无色晶体，有特殊气味，65 以上与水以任意比互溶，易溶于有机溶剂，有毒弱酸性(与NaOH作用)取代反应(与Br2)显色反应：苯酚溶液遇FeCl3溶液显紫色缩聚反应制酚醛树脂(后面会学到) 主要用途燃料、饮料、化工原料、溶剂、消毒剂等化工原料、制塑料、合成纤维、制医药、染料、消毒剂等2苯酚分子中苯环与羟基的相互影响(1)在苯酚分子中，苯基影响了羟基上的氢原子，使它比乙醇分子中羟基上的氢更易电离，使溶液显弱酸性，电离方程式为H。在化学性质方面主要体现在苯酚能与NaOH反应，而乙醇不与NaOH反应。(2)在苯酚分子中，羟基也影响了与其相连的苯环上的氢原子，使羟基邻、对位上的氢原子更活泼，比苯及甲苯分子中苯环上的氢原子更容易被其他原子或原子团取代，具体体现如下：类别苯甲苯苯酚结构简式溴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C6H5Br邻、间、对三种溴甲苯2，4，6三溴苯酚结论苯酚与溴的取代反应比苯和甲苯更容易进行原因羟基对苯环的影响，使苯环上的氢原子变得活泼，易被取代(1)苯酚溶液虽然显酸性，但酸性极弱，不能使酸碱指示剂变色。(2)苯酚酸性比碳酸弱，但比HCO的酸性强，苯酚能与Na2CO3溶液反应：Na2CO3NaHCO3，向苯酚钠溶液中通入CO2时，无论CO2过量与否，产物均为NaHCO3。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褪色，而甲基环己烷不能使高锰酸钾酸性溶液褪色B乙烯能与溴水发生加成反应，而乙烷不能与溴水发生加成反应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A甲苯中苯环对CH3的影响，使CH3可被KMnO4酸性溶液氧化为COOH，从而使酸性KMnO4溶液褪色；B.乙烯能与溴水发生加成反应，是因为乙烯含碳碳双键，而乙烷不含碳碳双键；C.苯环对羟基产生影响，使羟基中的氢原子更易电离，表现出弱酸性；D.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。答案B有机分子内原子或原子团的相互影响1链烃基对其他基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苯基对其他基团的影响(1)水、醇、苯酚提供氢离子的能力大小：ROHHOHC6H5OH。(2)烷烃和苯均不能使高锰酸钾酸性溶液褪色，而苯的同系物可使高锰酸钾酸性溶液褪色。3羟基对其他基团的影响(1)羟基对CH键的影响：使和羟基相连的CH键更不稳定。(2)羟基对苯环的影响：使苯环邻、对位上的氢原子更易被取代。酚类基团间的相互影响1下列关于酚的说法不正确的是()A酚类是指羟基直接连在苯环上的化合物B酚类都具有弱酸性，在一定条件下可以和NaOH溶液反应C酚类可以和浓溴水反应生成白色沉淀，利用该反应可以检验酚D分子中含有羟基和苯环的物质都属于酚类解析：选D。羟基直接连在苯环上的化合物都属于酚类，A正确；酚羟基可以电离出氢离子，所以酚类可以和NaOH溶液反应，B正确；酚类中羟基的邻、对位氢原子易与溴发生取代反应生成白色沉淀，C正确；分子中含有苯环和羟基的物质不一定属于酚类，如属于芳香醇，D不正确。2下列关于酚羟基和醇羟基的分析中，错误的是()A原子组成一样BOH键的化学键类型相同C羟基中氢原子活泼性不同D酚羟基能发生电离，醇羟基也能发生电离解析：选D。酚羟基能发生电离，能与NaOH反应，但醇羟基不能电离，不能与NaOH反应。3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()22Na2H23Br23HBrBrNaOHH2O3H2AB只有C D解析：选B。羟基对苯环影响的结果是使苯环上的氢活泼性增强，更易发生取代反应。苯环与H2的加成反应是苯本来就有的性质，不能说明羟基对苯环的影响。重难易错提炼1.苯酚和浓溴水反应，浓溴水要过量，生成白色沉淀。若苯酚过量，生成的2，4，6三溴苯酚又溶于苯酚中而得不到白色沉淀。2苯酚易被氧化，通常实验室中见到的苯酚常显红色。3苯酚的溶解性受温度影响较大，常温微溶于水，而高于65 时可以与水以任意比互溶。4苯酚呈弱酸性，可与NaOH反应，但酸性比碳酸弱，向苯酚钠溶液中通入CO2可得到苯酚和NaHCO3，不能生成Na2CO3。5浓溴水、FeCl3溶液是检验酚类物质的最常用试剂。课后达标检测基础巩固1下列物质中，与苯酚互为同系物的是()ACH3CH2OHB(CH3)3COHC D 解析：选C。同系物首先要结构相似，苯酚的同系物则应是OH与苯环直接相连，其次是组成上相差一个或若干个CH2原子团，故与苯酚互为同系物。2苯酚有毒，对皮肤有腐蚀性，使用时一定要小心，若皮肤上不慎沾上苯酚，可以用来洗涤的试剂是()A冷水 B65 以上的热水C酒精 DNaOH溶液解析：选C。苯酚在冷水中溶解度很小，洗涤效果不好；65 以上的热水对皮肤也有一定的伤害，也不宜选用；NaOH溶液本身具有强烈的腐蚀性，更不可选用；苯酚易溶于酒精，因此可以用酒精来洗涤。3用玻璃管向下列溶液中吹气，不出现浑浊现象的溶液是()A乙醇钠B苯酚钠C澄清石灰水 D氢氧化钡溶液解析：选A。乙醇钠不会与CO2发生反应；CO2H2ONaHCO3，生成的苯酚在水中溶解度不大，溶液变浑浊；Ca(OH)2CO2=CaCO3H2O、Ba(OH)2CO2=BaCO3H2O，溶液均变浑浊。4下列物质中最难电离出H的是()ACH3COOH BC2H5OHCH2O DC6H5OH解析：选B。CH3COOH、显酸性，易电离出H，从Na与H2O、Na与C2H5OH反应的速率来看，C2H5OH比水更难电离出H。5向三氯化铁溶液中加入下列物质，溶液颜色几乎不变的是()解析：选A。B、C两项属于酚类，遇FeCl3溶液均呈紫色；D项发生反应：2Fe3Fe=3Fe2。6能证明苯酚的酸性很弱的实验为()A常温下苯酚在水中的溶解度不大B能跟NaOH溶液反应C遇FeCl3溶液变紫色D将CO2通入苯酚钠溶液中，出现浑浊解析：选D。判断苯酚酸性很弱的依据是利用“强酸制弱酸”的原理。A项不能根据溶解度大小判断酸性强弱；B项说明苯酚有酸性，不能说明其酸性很弱；C项是苯酚的特征反应，用于检验苯酚的存在，而不能说明其酸性很弱；D项H2CO3是弱酸，能与苯酚钠反应生成苯酚，说明苯酚酸性比H2CO3弱，即为酸性很弱的物质。7下列说法中正确的是()A含有羟基的有机化合物一定属于醇类B酚类物质不能发生加成反应C向苯酚的浊液中加氢氧化钠溶液，溶液变澄清D醇类和酚类具有相同的官能团，因而具有相同的化学性质解析：选C。苯环与羟基直接相连的有机化合物为酚类，A错误；酚类物质含有苯环，能发生加成反应，B错误；苯酚能与氢氧化钠溶液反应生成苯酚钠和水，苯酚钠易溶于水，故浊液变澄清，C正确；醇类和酚类的官能团相同，但性质不同，D错误。8下列叙述正确的是()A除去苯中少量的苯酚可先加适量的浓溴水，使苯酚生成2，4，6三溴苯酚，再过滤除去B将苯酚晶体放入少量水中，加热时全部溶解，冷却到70 时形成悬浊液C苯酚的酸性很弱，不能使酸碱指示剂变色，但可以和碳酸氢钠反应放出CO2D苯酚是十分重要的化工原料解析：选D。A项生成的2，4，6三溴苯酚能溶于苯，无法过滤除去；B项苯酚在65 以上会与水以任意比例互溶；C项苯酚只能与碳酸钠反应生成碳酸氢钠，而不能继续反应生成CO2，因为苯酚的酸性弱于碳酸；D项苯酚是十分重要的化工原料，以苯酚为原料可以制造合成纤维、药物、农药、合成香料、染料等。9三百多年前，著名化学家波义耳发现了铁盐与没食子酸(结构简式如图所示)的显色反应，并由此发明了蓝黑墨水。与制造蓝黑墨水相关的基团可能是()A苯环 B羧基C羧基中的羟基 D酚羟基解析：选D。与Fe3发生显色反应的是酚羟基，故D正确。10除去甲苯中混有的少量苯酚的正确操作是()A加FeCl3溶液，过滤 B加水，分液C加浓溴水，过滤 D加NaOH溶液，分液解析：选D。应利用甲苯和苯酚的性质不同进行除杂。苯酚能和FeCl3溶液反应，但生成物不是沉淀，故无法过滤除去，A项错误；常温下，苯酚在甲苯中的溶解度要比其在水中的溶解度大得多，因此用加水分液法不可行，B项错误；苯酚与浓溴水反应生成三溴苯酚，但三溴苯酚能溶于甲苯，因此不会产生沉淀，无法过滤除去，C项错误；苯酚与NaOH溶液反应后生成的苯酚钠是离子化合物，易溶于水而不溶于甲苯，从而可用分液法除去，D项正确。11汉黄芩素是传统中草药黄芩的有效成分之一，对肿瘤细胞的杀伤有独特作用。下列有关汉黄芩素的叙述正确的是()A汉黄芩素的分子式为C16H13O5B该物质遇FeCl3溶液显色C1 mol该物质与溴水反应，最多消耗1 mol Br2D与足量H2发生加成反应后，该分子中官能团的种类减少1种解析：选B。根据有机物中碳的价键总数为4，可得出汉黄芩素分子中的氢原子数，可知其分子式为C16H12O5，A项错误；该物质中含有酚羟基，遇FeCl3溶液显色，B项正确；该物质中含有酚羟基，可与浓溴水发生取代反应，含有碳碳双键，可与Br2发生加成反应，故1 mol该物质与溴水反应时，最多消耗2 mol Br2，C项错误；该物质中的碳碳双键、羰基均能与H2发生加成反应，反应后该分子中官能团的种类减少2种，D项错误。12双酚A是食品、饮料包装和奶瓶等塑料制品的添加剂，能导致人体内分泌失调，对儿童的健康危害更大。下列有关双酚A的叙述不正确的是()双酚AA双酚A的分子式是C15H16O2B双酚A的1H核磁共振谱显示氢原子数之比是1223C反应中，1 mol双酚A最多消耗2 mol Br2D反应的产物中只有一种官能团解析：选C。根据双酚A的结构简式知，双酚A的分子式是C15H16O2，A正确；双酚A中有4种不同的H原子，其个数之比是24461223，B正确；双酚A中，2个酚羟基有4个邻位H原子可被取代，则1 mol双酚A最多消耗4 mol Br2，C错误；双酚A与H2完全加成反应后的产物中只有醇羟基一种官能团，D正确。13下列物质中：;NaHSO3溶液。(1)能与NaOH溶液发生反应的是_(填序号，下同)；(2)能与溴水发生反应的是_；(3)能与金属钠发生反应的是_；(4)能发生消去反应的是_；(5)遇FeCl3溶液显紫色的是_；(6)能被催化氧化为醛或酮的是_；(7)能使酸性KMnO4溶液褪色的是_。解析：(1)醇类物质不能与NaOH溶液反应，酚类物质都可以与NaOH溶液反应；(2)NaHSO3有还原性，可以被溴水氧化；(3)醇、酚、水都可以与Na反应；(4)与OH相连的