高二化学选择性必修3 第三章 第二节 第二课时 导学案

第二课时酚[明确学习目标]1.了解苯酚的组成和结构特点。2.掌握苯酚的重要性质及其检验方法。3.了解醇和酚结构的差别，能举例说明有机物分子中基团之间存在相互影响。酚苯酚1．分子组成与结构2．物理性质(1)纯净的苯酚是eq\o(□,\s\up2(06))无色晶体，有特殊气味，易被空气氧化，呈粉红色。(2)苯酚室温下在水中的溶解度为9.2g，当温度高于65℃时，能与水eq\o(□,\s\up2(07))混溶，苯酚易溶于eq\o(□,\s\up2(08))有机溶剂。(3)苯酚有毒，对皮肤有腐蚀性，如不慎沾到皮肤上，应立即用eq\o(□,\s\up2(09))酒精洗涤。3．重要的化学性质(1)苯酚的弱酸性现象：①液体浑浊，②液体变澄清，③④液体变浑浊。对应化学方程式为：(2)取代反应化学方程式为此反应可用于苯酚的定性检验和定量测定。(3)显色反应遇Fe3＋呈eq\o(□,\s\up2(15))紫色，可用于eq\o(□,\s\up2(16))检验苯酚的存在。4．苯酚的用途苯酚是重要的化工原料，广泛用于制造eq\o(□,\s\up2(17))酚醛树脂、染料、医药、农药等。1．判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。(1)常温下苯酚为粉红色晶体。()(2)实验时手指上不小心沾上苯酚，立即用70℃(3)含有的官能团相同，化学性质相似。()(4)乙醇和苯酚都能与Na、NaOH反应。()(5)苯酚有毒，但其水溶液可用作消毒剂。()答案(1)×(2)×(3)×(4)×(5)√2．下列物质属于酚类的是()答案B解析无苯环，属于醇类；属于酚类；属于芳香醇；属于醚，酚类是—OH直接与苯环相连的一类有机物。3．下列物质中，分别加入金属钠，不能产生氢气的是()A．蒸馏水 B．无水乙醇C．煤油 D．苯酚溶液答案C解析钠不与煤油反应，故少量的钠可保存在煤油中。4．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？______________________________；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。答案(1)羟基、碳碳双键羟基(2)不能能(3)消去反应(4)12解析(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。(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与单质溴发生取代反应，消耗2mol单质溴。知识点一脂肪醇、芳香醇和酚的比较续表[答案](1)②③(2)②③(3)①②③④(4)④(5)①④方法规律常见物质电离出H＋的能力比较CH3COOH>H2CO3>C6H5—OH>H2O>CH3CH2OH，CH3CH2OH不电离。答案B解析属于酚类，、属于醇类，只有酚能与FeCl3溶液发生显色反应，B错误；三种物质都含有—OH，能与钠反应产生氢气；苯酚和含结构的醇都能被酸性KMnO4溶液氧化而使其褪色；含—OH或苯环，在一定条件下能发生取代反应。[练2]A、B、C三种芳香族化合物的分子式都是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)写出A、B的结构简式：A________、B__________。(2)C有多种同分异构体，请写出苯环上一溴代物最少的结构简式：________。答案(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为知识点二有机物分子中“基团”间的相互影响1．“基团”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，而同样条件下苯的硝化只能生成一硝基苯。(2)苯基对其他基团的影响①苯环对羟基的影响醇不与NaOH溶液反应而苯酚呈弱酸性，能与NaOH溶液反应，说明苯酚分子中的羟基受到苯环的影响，使羟基中的氢原子变得更容易电离，表现出一定的酸性。②苯环对烃基的影响烷烃和苯均不能使酸性KMnO4溶液褪色，但苯的同系物一般能使酸性KMnO4溶液褪色。(3)羟基对其他原子或原子团的影响①羟基对碳氢键的影响：与羟基相连的碳原子上的氢原子的活泼性增强。②羟基对苯环的影响：苯环中，羟基邻、对位上的氢原子的活泼性增强，更易被取代。2．苯、甲苯、苯酚的比较[解析](1)由白藜芦醇的结构简式知，分子中含两种官能团，即羟基和碳碳双键，因此A、B、C均正确。酚的酸性弱于碳酸，故不与NH4HCO3反应，D错误；分子中的—OH均与苯环直接相连，故该有机物属于酚，不属于醇，E错误。(2)酚羟基与NaOH溶液反应，故1mol该有机物最多消耗3molNaOH。(3)苯环上酚羟基的对位及邻位上的氢均可以与Br2发生取代反应，1mol该有机物发生取代反应时消耗Br25mol，发生加成反应时消耗Br21mol，故共消耗Br26mol。(4)苯环及碳碳双键均可与H2在一定条件下发生加成反应，故最多消耗7molH2，在标准状况下占156.8L。[答案](1)ABC(2)3(3)6(4)156.8[练3]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．甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色，而甲基环己烷不能使酸性高锰酸钾溶液褪色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．苯酚与溴水可发生反应，而苯与溴水不反应答案B解析甲苯中苯环对—CH3的影响，使—CH3可被酸性KMnO4溶液氧化为—COOH，从而使KMnO4溶液褪色；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三项能说明题述观点，B项不能说明。[练4]莽草酸是一种合成治疗禽流感药物达菲的原料，鞣酸存在于苹果、生石榴等植物中。下列关于这两种有机化合物的说法正确的是()A．两种酸都能与溴水发生加成反应B．两种酸与三氯化铁溶液都能发生显色反应C．鞣酸分子与莽草酸分子相比多了两个碳碳双键D．等物质的量的两种酸与足量的金属钠反应产生氢气的量相同答案D解析从两种物质的结构可以看出，莽草酸中含羧基、醇羟基和碳碳双键，可与溴水发生加成反应，不能与FeCl3发生显色反应；鞣酸中含有羧基、酚羟基，不含碳碳双键，不能与溴水发生加成反应，能与FeCl3溶液发生显色反应，故A、B、C错误。—OH、—COOH均与Na反应，则等物质的量的两种酸与足量金属钠反应产生氢气的量相同，故D正确。本课归纳总结1.羟基(—OH)与苯环直接相连而形成的化合物称为酚。2．苯酚呈弱酸性，其酸性比H2CO3的弱，往溶液中通入CO2，不论CO2是否过量，均生成NaHCO3而不生成Na2CO3，反应的化学方程式为＋H2O＋CO2→＋NaHCO3。3．苯酚与浓溴水反应生成白色沉淀2,4,6­三溴苯酚，此性质用于苯酚的定性检验和定量测定，但2,4，6­三溴苯酚易溶于有机溶剂，故不能用来除去苯中的苯酚。4．苯酚遇FeCl3溶液显紫色，此反应是鉴别酚羟基的常用方法。答案B解析苯酚的同系物应该是含有一个苯环和一个直接与苯环相连的羟基，连在苯环上的取代基必须是烷基。2．下列关于苯酚的叙述中，错误的是()A．苯酚是最简单的酚类物质，结构简式为C6H6O，苯酚是一种弱酸，能使酸碱指示剂变色B．纯净的苯酚是无色晶体，但久置的苯酚往往呈粉红色C．苯酚有强腐蚀性，沾在皮肤上可用酒精洗涤D．苯酚在水中的溶解度不大，当温度高于65℃答案A解析苯酚的结构简式为C6H5OH或，苯酚酸性太弱，不能使酸碱指示剂变色。3．双酚A作为食品、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()A．双酚A的分子式是C15H16O2B．双酚A的核磁共振氢谱显示氢原子数之比是1∶2∶2∶3C．反应①中，1mol双酚A最多消耗2molBr2D．反应②的产物中只有一种官能团答案C解析双酚A分子中，每个苯环上的羟基都有两个邻位氢原子可以与溴发生取代反应，所以整个分子消耗4分子溴。所以C不正确。4．苯酚与乙醇在性质上有很大差别，原因是()A．官能团不同 B．常温下状态不同C．相对分子质量不同 D．官能团所连烃基不同答案D解析苯酚与乙醇中羟基所连烃基不同，其相互影响不同，导致其性质不同。5．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()A．X、Y、Z互为同分异构体B．X、Z均能与FeCl3溶液发生显色反应C．鼠尾草酚的分子式为C20H26O4D．1molX与NaOH溶液反应最多消耗3molNaOH答案A解析X、Y分子式是C20H28O4，而Z的分子式是C20H26O4，X和Y是同分异构体，但和Z不是。6．(1)化合物“HQ”(C6H6O2)可用作显影剂，“HQ”可以与氯化铁溶液发生显色反应。“HQ”还能发生的反应是________(填序号)。①加成反应②氧化反应③加聚反应④水解反应(2)“HQ”的一硝基取代物只有一种。“HQ”的结构简式是____________________。答案(1)①②(2)解析“HQ”分子式为C6H6O2，可以与FeCl3溶液发生显色反应，这是重要的信息点，可知“HQ”属酚类物质。又知“HQ”的一硝基取代物只有一种，说明“HQ”为二酚，两个酚羟基在苯环上处于对位，则“HQ”的结构简式为，它只能发生加成、氧化反应，不会发生加聚、水解反应。课时作业一、选择题(本题共7小题，每小题只有1个选项符合题意)1．能证明苯酚具有弱酸性的方法是()A．苯酚溶液加热变澄清B．苯酚浊液中加NaOH后，溶液变澄清；向澄清后的溶液中通入CO2，溶液又变浑浊C．苯酚可与FeCl3反应D．在苯酚溶液中加入浓溴水产生白色沉淀答案B解析苯酚的浊液加热后变澄清，说明温度升高苯酚溶解度增大，无法说明苯酚的酸性，故A错误；苯酚的浊液中加NaOH，生成苯酚钠，溶液变澄清，说明苯酚具有酸性，向澄清后的溶液中通入CO2，溶液又变浑浊，说明苯酚酸性比碳酸弱，故B正确；苯酚与氯化铁溶液发生显色反应，是苯酚和氯化铁的反应的产物显色，无法说明苯酚的酸性，故C错误；溴与苯酚发生取代反应，是溴原子取代苯酚苯环上的氢原子，不能说明苯酚酸性强弱，故D错误。2．下列说法正确的是()A．苯与苯酚都能与溴水发生取代反应B．苯酚与苯甲醇()分子组成上相差一个CH2原子团，因而它们互为同系物C．在苯酚溶液中滴入几滴FeCl3溶液，溶液立即呈红色D．苯酚可用来制取酚醛树脂答案D解析A项，苯与溴的反应必须是液溴，而苯酚与溴水就可反应；B项苯酚与苯甲醇结构不相似，一个是酚，一个是醇，故不属于同系物；C项，苯酚遇Fe3＋变紫色。3．三氯化铁溶液中加入下列物质，溶液颜色几乎不变的是()答案A解析B、C两项属于酚类，遇FeCl3溶液均呈紫色；D项发生反应：2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋，溶液颜色由淡黄色变为淡绿色。4．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．苯酚具有酸性C．室温时苯酚不易溶解于水D．液态苯酚能与钠反应放出氢气答案B解析A项，是羟基使苯环上羟基邻、对位的氢原子变得活泼；B项，醇含有羟基为中性，但酚却呈酸性，显然是羟基受苯环的影响变活泼，正确；C项，是苯酚的物理性质；D项，只要含羟基均可以与钠反应，没有比较反应的剧烈程度，无法说明苯环对羟基的影响。5．甲苯中混有少量苯酚，除去苯酚的正确操作是()A．加FeCl3溶液，过滤B．加水，分液C．加溴水，过滤D．加NaOH溶液，分液答案D解析苯酚能和FeCl3溶液反应，但生成物不是沉淀，故无法过滤除去，A错误；常温下，苯酚在甲苯中的溶解度要比其在水中的大得多，因此用加水分液法不可行，B错误；苯酚与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正确。6．某有机物结构为，它不可能具有的性质是()①易溶于水②可以燃烧③能使酸性KMnO4溶液褪色④能与KOH溶液反应⑤能与NaHCO3溶液反应⑥能与Na反应⑦能发生聚合反应A．①⑤ B．①④C．①④⑦ D．①②③⑥⑦答案A解析此物质中含有，能发生加聚反应，能燃烧，也能使酸性KMnO4溶液褪色。因含有酚羟基，故该物质具有弱酸性，能与KOH溶液及活泼金属Na反应，但它的酸性比H2CO3的酸性弱，不能与NaHCO3溶液反应。酚类不易溶于水。7．双酚A的结构简式如下图所示，下列有关此物质的说法正确的是()A．1mol该物质与足量溴水反应消耗2molBr2B．该物质能与碳酸氢钠溶液反应放出CO2C．该物质的所有碳原子可能在同一平面D．该物质与足量氢气发生加成反应后所得物质的分子式为C15H28O2答案D解析A项中，1mol该物质每个苯环上可消耗2molBr2，共消耗4molBr2；B项中，酚的酸性没有碳酸的强，不能与碳酸氢钠溶液反应生成CO2；C项中，中间一个碳原子上连的四个碳构成空间四面体，这四个碳原子不可能都在同一平面；双酚A的分子式为C15H16O2，其分子中有两个苯环，能与6个H2分子加成，加成后所得物质的分子式为C15H28O2，D正确。二、选择题(本题共4小题，每小题有1个或2个选项符合题意)8．没食子儿茶素的结构简式如图，它是目前尚不能人工合成的纯天然的抗氧化剂。下列有关该物质的叙述正确的是()A．分子式为C15H12O5B．1mol该物质与4molNaOH恰好完全反应C．该物质在浓H2SO4作用下可发生消去反应D．该物质可以和溴水发生取代反应和加成反应答案C解析该物质分子式为C15H14O5，A错误；该物质分子中含有三个酚羟基和一个醇羟基，1mol该物质能与3molNaOH恰好完全反应，B错误；连接醇羟基碳原子的邻位碳原子上有氢原子，可以发生消去反应，C正确；该物质不能与溴水发生加成反应，D错误。9．(2020·北京市朝阳区期末)研究苯酚与FeCl3溶液的显色反应，实验如下：下列说法不正确的是()答案C解析苯酚是一元弱酸，电离方程式是，A正确；苯酚加入氢氧化钠溶液后生成苯酚钠，首先Fe3＋和苯酚根离子双水解，生成Fe(OH)3(红褐色沉淀)和苯酚，然后生成的苯酚和三氯化铁显色反应生成紫色络合物，6C6H5OH＋Fe3＋[Fe(OC6H5)6]3－＋6H＋，滴加硫酸至过量，平衡逆向移动，c(Fe3＋)变大，故溶液颜色变为浅黄色，B正确，C错误；①②，①④实验中都加入了氢氧化钠，都生成了，紫色物质的生成与溶液中c()有关，D正确。10．乙烯雌酚是一种激素类药物，结构简式如下。下列叙述不正确的是()A．乙烯雌酚的分子式为C18H18O2B．乙烯雌酚与NaOH溶液或NaHCO3溶液均能反应C．1mol乙烯雌酚最多能与7molH2发生加成反应D．1mol乙烯雌酚与饱和溴水混合，最多消耗5molBr2答案AB解析A项，根据有机物的结构简式可得出分子式为C18H20O2，错误；B项，酚羟基具有弱酸性，可与NaOH反应，但不与NaHCO3反应，错误；C项，乙烯雌酚中的苯环与碳碳双键均能与H2发生加成反应，1mol该有机物最多与7molH2发生加成反应，正确；D项，1mol该有机物中酚羟基的邻位氢原子有4mol，可与4molBr2发生取代反应，1mol碳碳双键可与1molBr2发生加成反应，共消耗5molBr2，正确。11．各取1mol下列物质与溴水充分反应，消耗Br2的物质的量按①、②、③顺序排列正确的是()A．2mol、2mol、6molB．5mol、2mol、6molC．4mol、2mol、5molD．3mol、2mol、6mol答案B解析碳碳双键能和溴发生加成反应，苯环上酚羟基邻对位氢原子能被溴取代。①中含有酚羟基，—C15H27中含有两个或一个,1mol该物质能和5mol溴反应。②中含有酚羟基和,1mol该物质能和2mol溴反应。③中含有酚羟基和,1mol该物质能和6mol溴反应，由上述分析可知B正确。三、非选择题(本题共3小题)12．某芳香族化合物经分析含有C、H、O的质量分数分别为78.7%、8.2%、13.1%。(1)如果该有机物分子中只含有一个氧原子，则该化合物的分子式为________。(2)如果该有机物具有两个甲基，且它遇FeCl3溶液会变紫色，这样的结构共有______种；如果它遇FeCl3溶液不会变色，这样的结构共有________种。(3)如果该有机物没有甲基，则它遇FeCl3溶液________(填“能”或“不能”)呈紫色，这样的结构共有________种。答案(1)C8H10O(2)63(3)不能1解析(1)由该化合物中的O的质量分数13.1%及O原子个数为1，可知该有机物相对分子质量为122，又由C、H的质量分数，可得该有机物分子的C、H原子个数分别为8、10，故它的分子式为C8H10O。(2)因它遇FeCl3溶液会显紫色，所以有酚羟基，即分子中有两个甲基和一个酚羟基，故该有机物有6种结构，而如果遇FeCl3不变色，则无酚羟基，只能是醚，故有3种结构。(3)如果没有甲基，则羟基应在端点碳上，只能是醇，所以它不可能使FeCl3溶液变色，这样的醇只有1种。13．含苯酚的工业废水处理的流程如下图所示：(1)上述流程中，设备Ⅰ中进行的是________操作(填写操作名称)，实验室中这一操作可以用________进行(填写仪器名称)。(2)由设备Ⅱ进入设备Ⅲ的物质A是________，由设备Ⅲ进入设备Ⅳ的物质B是________。(3)在设备Ⅲ中发生反应的化学方程式是_________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)在设备Ⅳ中，物质B的水溶液和CaO发生反应后，产物是NaOH和________，通过________操作(填写操作名称)，可以使产物相互分离。(5)图中能循环使用的物质是苯、氧化钙、__________________、____________。答案(1)萃取分液分液漏斗(2)C6H5ONaNaHCO3(3)C6H5ONa＋CO2＋H2O→C6H5OH＋NaHCO3(4)CaCO3过滤(5)氢氧化钠的水溶液二氧化碳解析(1)由流程图可知，进入设备Ⅰ的是含苯酚的工业废水，当向其中加入苯后，由于苯酚在有机溶剂苯中的溶解度远大于在水中的溶解度，则形成苯酚的苯溶液与水分层，即使用萃取剂(苯)把苯酚从工业废水中萃取出来，然后静置分液得到水和苯酚的苯溶液。在实验室中，萃取、分液操作通常用的仪器为分液漏斗。(2)由设备Ⅰ处理后的工业废水，由于除去了有毒的苯酚，则经设备Ⅰ排出后，不会造成环境污染，而进入设备Ⅱ的应为苯酚的苯溶液(即苯和苯酚的混合物)。此时向设备Ⅱ中加入适量的NaOH溶液，由于发生反应：C6H5OH＋NaOH→C