1、第 2 课时 酚 学习目标定位 1.通过苯酚的组成、结构和性质,学会分析酚类的组成、结构与性质。2.知 道酚类物质对环境和健康的影响。 1苯与溴在 FeBr3催化作用下的化学方程式为 苯与浓硝酸在浓硫酸催化作用下的化学方程式为 2乙醇与钠的反应方程式为 2CH3CH2OH2Na 2CH 3CH2ONaH 2。 乙醇生成溴乙烷的方程式为 C2H5OHHBr C2H5BrH 2O。 乙醇与乙酸的反应方程式为 。 3下列化合物中属于醇的是 CD,属于芳香醇的是 C,属于酚的是 AB。 探究点一 苯酚的弱酸性 1苯酚的物理性质 (1)苯酚是一种无色有特殊气味的晶体,熔点 43 ,易被氧气氧化而显粉红色
2、。 (2)室温下,苯酚在水中的溶解度较小,温度高于 65 时,能与水混溶,易溶于有机溶剂。 (3)苯酚有毒,对皮肤有强烈的腐蚀性。 2按表中要求完成下列实验并填表 实验步骤 实验现象 实验结论 得到浑浊液体 室温下,苯酚在水中的溶解度较小 浑浊液体变澄清 苯酚能与 NaOH 溶液反应,表现了 苯酚的酸性 两溶液均变浑浊 苯酚的酸性比碳酸的酸性弱 3.写出上述实验中发生反应的化学方程式: 归纳总结 (1)苯酚的分子式 C6H6O,结构简式 OH,官能团 。 (2)苯酚具有弱酸性是因为苯环对羟基的影响,使苯环中羟基上的氢原子变的活泼(酚羟基 比醇羟基更活泼),能发生电离,显弱酸性(酸性比碳酸弱)。
3、 (3)试管内壁附有苯酚时的清洗方法:用高于 65 的热水洗;用酒精洗。皮肤上沾有 苯酚,应立即用酒精清洗。 活学活用 1下列物质中,与苯酚互为同系物的是( ) ACH 3CH2OH B(CH 3)3COH 答案 C 解析 同系物首先必须要结构相似,苯酚的同系物则应是OH 与苯环直接相连,满足此条 件的只有 C 项;同系物的第二个必备条件是组成上相差一个或若干个 CH2原子团, 比苯酚多一个 CH2,所以 为苯酚的同系物。 2已知酸性强弱顺序为 H2CO3 HCO ,则下列化学方程式中正确的是( ) 3 A B C D 答案 C 解析 根据给出的酸性强弱顺序知,CO 2可以与苯酚钠反应生成苯酚
4、,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。 探究点二 苯酚的取代反应、显色反应、氧化反应 1向盛有少量苯酚稀溶液的试管中滴加过量的饱和溴水,现象为有白色沉淀生成。反应的 化学方程式为 ,在此反应中,苯酚分子中苯环上的氢原 子被溴原子取代,发生了取代反应。 2在少量苯酚溶液中滴加 FeCl3溶液,观察到的现象是溶液显紫色。 归纳总结 (1)苯酚分子中羟基对苯环产生的影响是羟基使苯环邻位、对位上的氢原子变得活泼,易被 取代。 (2)检验酚羟基存在的方法有过量的浓溴水产生白色沉淀,FeCl
5、 3溶液会显紫色。 (3)苯酚具有较强的还原性,在空气中易被氧化而呈粉红色。 活学活用 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苯酚与溴水可直接反应,而苯与液溴反应则需要 FeBr3作催化剂 答案 B 解析 甲苯中苯环对CH 3的影响,使CH 3可被 KMnO4(H )氧化为COOH,从而使 KMnO4溶 液褪色;乙烯能与溴发生加成
6、反应,是因为含碳碳双键;苯环对羟基产生影响,使羟基中 氢原子更易电离,从而苯酚表现出弱酸性;苯酚中,羟基对苯环产生影响,使苯酚分子中 羟基碳邻、对位碳上的氢原子变得活泼,更易被取代;A、C、D 项符合题意,B 项不合题意。 理解感悟 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:ROHHOHC 6H5OH。 (2)烷烃和苯均不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,而苯的同系物可使酸性高锰酸钾溶液褪色。 4A、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、
7、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 , 。 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: 理解感悟 苯酚是由苯环与羟基共同构成的,因而苯酚既具有苯的一些性质,也具有醇的 一些性质,同时这两个基团相互影响,又使苯酚具有与苯和醇都不同的化学性质。受到苯 环的影响,酚在空气中很容易被氧化成粉红色的物质,羟基上的氢原子变得活泼起来,能 电离使苯酚呈弱酸性;同时苯
8、环也会受到羟基的影响,使羟基碳的两个邻位和一个对位碳 上的氢变得活泼,更容易被取代。 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苯酚可以和硝酸发生取代反应 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
9、子较活泼,易被取代,与硝酸反应生成 2,4,6三硝基苯酚,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。 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:2Fe 3 Fe= =3Fe2 。 4实验室中有 4 瓶未知液体,只知道它们是苯、苯酚、碘化钠、乙醇,请你利用所学的知 识,帮助老师鉴别。你选用的试剂是 。按照下表填写你选择试剂后的鉴 别现象。 被鉴别的物质 鉴别现象 苯 苯酚 碘化钠 乙醇 (2)有机化学中常利用简写的字母来代替较麻烦的结
10、构式,若用 Ph来代表苯环,则有下 列物质的溶液:Ph、PhOH、HOPhCH 3、PhCH 2OH、NaHSO 3。能够与金属钠 发生反应的是: ;能够与 NaOH 溶液发生反应的是: ;能够与溴水发生反 应的是: 。 答案 (1)溴水 被鉴别的物质 鉴别现象 苯 液体分层,且上层液体呈现红棕色 苯酚 有白色沉淀生成 碘化钠 溶液由无色变为棕色或者褐色 乙醇 (不考虑溴水的颜色,或滴入的溴水是几滴)溶液无色,无变化 (2) 5把少量的苯酚晶体放入试管中,加入少量水振荡,溶液里出现 ,因为 。逐渐滴入稀 NaOH 溶液,继续振荡,溶液变 ,其离子方程式为 。向澄清的溶液中通入过量 CO2,溶液
11、又变为 ,其离子方程式为 。 答案 浑浊 苯酚常温下在水中的溶解度小 澄清 解析 常温下,苯酚在水中的溶解度不大,故在少量水中液体呈浑浊;当加入 NaOH 溶液后, 发生反应: ,生成的苯酚钠易溶于水,浊液变成 澄清溶液;当向苯酚钠的溶液中通入 CO2时,发生反应重新生成苯酚: 基础过关 一、酚类的结构特点 1醇和酚在日常生活中具有非常重要的作用,下列关于醇和酚的说法中不正确的是( ) A医院经常用“来苏水”进行消毒,其主要成分 属于酚类化合物 B甘油 具有较强的吸水性,经常用于护肤用品,它属于三元醇 C冬天汽车所用的防冻液主要成分为乙醇 D含有OH(羟基)官能团的有机物不一定属于醇类 答案
12、C 解析 酚类是羟基与苯环直接相连的化合物,A 正确;B 中甘油含有三个羟基属于三元醇, 正确;冬天汽车所用的防冻液主要成分为乙二醇,C 错误;D 正确,如酚类化合物也含有羟 基。 2由 C6H5、C 6H4、CH 2、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:C 6H5CH2C6H4OH,移动 OH 的位置,可得三种同分异构体: 3异丙酚是一种镇静剂,其结构简式如图所示,下列关于异丙酚的说法中正确的是( ) A异丙酚的分子式为 C12H16O B异丙酚与苯酚互为同系物 C异丙酚易
13、溶于水 D异丙酚中所有碳原子都在同一平面上 答案 B 解析 根据题中的结构简式可知,异丙酚的分子式为 C12H18O,A 项错误;异丙酚中含有异 丙基、酚羟基和苯环,难溶于水,且所有碳原子不可能都在同一平面上,C、D 两项错误; 苯酚的分子式为 C6H6O,异丙酚与苯酚在分子组成上相差 6 个 CH2原子团,属于同系物,B 项正确。 二、苯酚的性质及其应用 4苯酚沾在皮肤上,正确的处理方法是( ) A酒精洗涤 B水洗 C氢氧化钠溶液洗涤 D溴水处理 答案 A 5苯酚与苯甲醇共同具有的性质是( ) A能与 NaOH 溶液反应 B能与钠反应放出 H2 C呈现弱酸性 D与 FeCl3溶液反应显紫色
14、答案 B 解析 四个选项中的性质苯酚都具有,而苯甲醇只能与 Na 反应。 6常温下,下列物质久置于空气中易被氧化的是( ) ACH 4 B C D浓硫酸 答案 B 7日本冈山大学教授滨田博喜和研究员富良德等通过实验发现,桉树叶子的培养细胞能够 消除有害化学物质双酚 A 的毒性。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( ) A1 mol 该物质与足量溴水反应消耗 2 mol Br2 B该物质能与碳酸氢钠溶液反应放出 CO2 C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 中,1 mol 该物质每
15、个苯环上可消耗 2 mol Br2,共消耗 4 mol Br2;B 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 中,中间一个碳原子上连的四个碳 构成空间四面体,不可能都在同一平面;D 中,加成后不含双键,但有两个环,氢原子数 为 32428。 三、根据有机物的结构简式推测其性质 8胡椒酚是植物挥发油的成分之一,它的结构简式是 ,下列叙述中不正确的是( ) A1 mol 胡椒酚最多可与 4 mol H2发生反应 B1 mol 胡椒酚最多可与 4 mol Br2发生反应 C胡椒酚可与 NaOH 溶液反应 D胡椒酚在水中的溶解度不大 答案 B 解析 胡椒酚中既含苯环,又含碳碳
16、双键,故可与 4 mol H2发生加成反应;胡椒酚属于酚, 在水中溶解度较小,但可以与 NaOH 溶液反应;1 mol 胡椒酚可与 2 mol Br2发生取代反应, 又可与 1 mol Br2发生加成反应,故最多可与 3 mol Br2发生反应。 9.已知氮氮双键不能与 Br2发生加成反应。苏丹红是很多国家禁止用于食品生产的合成色 素,结构简式如图所示。下列关于苏丹红的说法中错误的是( ) A苏丹红属于芳香族化合物 B苏丹红能与 FeCl3溶液发生显色反应 C苏丹红能被酸性 KMnO4溶液氧化 D1 mol 苏丹红最多可与 1 mol Br2发生取代反应 答案 D 解析 由苏丹红的分子结构知该
17、分子中含一个苯环和一个萘环,属于芳香族化合物,A 项 正确;苏丹红在萘环上有OH,是酚类有机物,B 项正确;苏丹红分子结构中苯环上有 2 个甲基侧链,故苏丹红能被酸性 KMnO4溶液氧化,C 项正确;苯环上的氢原子也可与 Br2发 生取代反应,D 项错误。 10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
18、草酸中含羧基、醇羟基和碳碳双键,可与溴水发生 加成反应;鞣酸中含有羧基、酚羟基,不能与溴水发生加成反应。 能力提升 11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 。从分液漏斗放出下层液体,加入适量盐酸, 再向溶液中加入 FeCl3溶液,出现的现象是 。 答案 分层 苯 溶液呈紫色 解析 苯酚具有弱酸性,可与 NaOH 反应生成 可溶于水,而苯则 不与 NaOH 反应,故会出现分层现象,且上层为苯。 溶液加入盐酸后,又会转化为 遇 FeCl3发
19、生显色反应,溶液呈紫色。 12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)这一变化(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 。 答案 (1)a (2)放入水中(其他合理答案也可) 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 解析 根据有机化学中氧化反应的概念:从有机物分子中去掉氢原子的反应称为氧化反应。 该变化过
20、程符合这一特点,故属于氧化反应。 拓展探究 13含苯酚的工业废水的处理流程如图所示。 (1)流程图设备中进行的是 操作(填写操作名称)。实验室里这一步操作可以用 (填仪器名称)进行。 由设备进入设备的物质 A 是 (填化学式,下同)。由设备进入设备的物 质 B 是 。 在设备中发生反应的化学方程式为 。 在设备中,物质 B 的水溶液和 CaO 反应后,产物是 NaOH、H 2O 和 。通过 (填操作名称)操作,可以使产物相互分离。 图中,能循环使用的物质是 、 、C 6H6和 CaO。 (2)为了防止水源污染,用简单而又现象明显的方法检验某工厂排放的污水中有无苯酚,此 方法是 。 从废水中回收
21、苯酚的方法是用有机溶剂萃取废液中的苯酚;加入某种药品的水溶液使 苯酚与有机溶剂脱离;加入某物质又析出苯酚。试写出、两步的反应方程式: 。 (3)为测定废水中苯酚的含量,取此废水 100 mL,向其中加入浓溴水至不再产生沉淀为止, 得到沉淀 0.331 g,求此废水中苯酚的含量(mgL 1 )。 答案 (1)萃取、分液 分液漏斗 C 6H5ONa NaHCO 3 C 6H5ONaCO 2H 2O C 6H5OHNaHCO 3 CaCO 3 过滤 NaOH 溶液 CO 2 (2)向污水中滴加 FeCl3溶液,若溶液呈紫色,则表明污水中有苯酚 (3)940 mgL1 解析 这是一道化工实验题,主要考
22、查苯酚的物理、化学性质和萃取、分液的操作。首先, 要正确理解流程图和各试剂的作用,再结合苯酚的性质和基本实验操作就可一一解答。本 题盲点主要是不能正确理解废水处理流程图和各试剂的作用。(1)设备里废水和苯混合分 离出水,显然是萃取操作,实验室中可以用分液漏斗进行;设备中向苯酚和苯的混合液 中加入 NaOH 溶液,目的是分离出苯,故 A 物质是苯酚钠溶液;在设备中通入 CO2分离出 苯酚,故剩下物质 B 是 NaHCO3溶液;在设备中往 NaHCO3溶液中加入 CaO,生成 NaOH、H 2O、CaCO 3,可用过滤操作分离出 CaCO3;在设备中加热 CaCO3可得 CO2和 CaO。(3)设 每升废水含苯酚的质量为 x, 所以此废水中苯酚的含量为 940 mgL1 。