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2020_2021学年新教材高中化学第3章烃的衍生物第2节第2课时酚学案新人教版选择性必修3_高化_2025春-人教版高中化学_05新版高中化学选择性必修3_4.课件+学案+试卷_学案

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文档文本内容

第 2 课时 酚
发 展 目 标 体 系 构 建
1.结合代表物苯酚了解酚的结构,理解
酚的性质及应用培养“微观探析与变化
观念”的核心素养。
2.根据苯酚的化学性质,理解有机物中
基团之间的相互影响,培养“证据推理
与模型认知”的核心素养。
一、苯酚的组成、结构与物理性质
1.组成与结构
苯酚是一元酚,是酚类化合物最简单的,分子式为CHO,结构可表示为 或
6 6
,官能团为 羟基 (—OH )。
2.物理性质
(1)纯净的苯酚是无色晶体,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9.2 g,当温度高于65 ℃时能与水混溶,苯酚易溶于有
机溶剂。
(3)苯酚有毒,对皮肤有腐蚀性,如不慎沾到皮肤上,应立即用乙醇冲洗,再用水冲洗。
二、苯酚的化学性质及应用
1.化学性质
(1)酸性——弱酸性,俗称石炭酸
实验步
骤
实验现 得到浑浊液体 液体变澄清 液体变浑浊
1象
反应方
程式
室温下,苯酚在水中溶解度 苯酚能与NaOH溶液反应,表现出 酸 性 :
结论
较小 酸性
<HCO
2 3
解释 苯环对羟基的影响,使羟基上的氢原子更活泼,在水溶液中发生电离,显示酸性
微点拨:①苯酚与活泼金属(如Na)也反应生成H。
2
②苯酚钠溶液通入CO 生成NaHCO, 酸性比HCO强。
2 3
(2)取代反应
实验操作
实验现象 试管中立即产生白色沉淀
化学方程式
应用 用于苯酚的定性检验和定量测定
羟基对苯环的影响,使苯环上羟基邻、对位氢原子更活泼,易
解释
被取代
1 mol 与浓溴水发生反应,最多消耗Br 多少mol?
2
[提示] 2 mol
2(3)显色反应
苯酚与FeCl 溶液作用显紫色,利用此性质也可以检验苯酚的存在。酚类物质一般都可以
3
与FeCl 作用显色,可用于检验其存在。
3
2.应用
(1)苯酚是一种重要的化工原料,广泛用于制造酚醛树脂、染料、医药、农药等。
(2)苯酚的稀溶液可以直接杀菌消毒,如日常药皂中常加入少量的苯酚。
3.危害:含酚类物质的废水对生物具有毒害作用,会对水体造成严重污染。化工厂和炼焦
厂的废水中常含有酚类物质,在排放前必须经过处理。
1.判断正误(对的在括号内打“√”,错的在括号内打“×”。)
(1) 互称为同系物。 ( )
(2)苯酚可以燃烧,但常温下不与O 反应。 ( )
2
(3)苯酚不慎沾到皮肤,可以用NaCO 溶液冲洗。 ( )
2 3
(4)苯酚与醇中的—OH活性相似均不与碱反应。 ( )
[答案] (1)× (2)× (3)× (4)×
2.下列关于苯酚的叙述中,正确的是( )
A.苯酚常温下易溶于水
B.分子中的13个原子有可能处于同一平面内
C.可以和NaHCO 溶液反应产生气体
3
D.能与FeCl 溶液反应生成紫色沉淀
3
[答案] B
3.下列物质中:
(1)与Na反应生成H 的有________(填序号, 下同)
2
(2)与NaOH反应的有________。
(3)与浓溴水反应的有________。
(4)与FeCl 溶液显色的有________。
3
[答案] (1)①②③④ (2)②③ (3)②③ (4)②③
酚类与醇类的结构与化学性质比较
31. 的化学性质有哪些?并给予解释。
[提示](1)弱酸性:—OH受苯环的影响在水中可以发生微弱电离,表现酸性。
(2)与Br 的取代反应:苯环分子中相对于—OH的邻、对位碳上氢原子受—OH的影响,易
2
发生取代反应。
(3)显色反应:与FeCl 溶液生成有色结合物而显紫色。
3
(4)氧化反应:苯环上受—OH的影响,易被氧化。
2. 的化学性质有哪些?请具体说明。
[提示](1)与活泼金属(Na)反应,(2)与羧酸的酯化反应,(3)催化氧化为醛,(4)被酸性
KMnO 氧化为 ,(5)与HX的取代反应,(6)分子间的取代反应生成醚。
4
3. 共性有哪些?
[提示](1)均与活泼金属Na反应,(2)均可以燃烧和被酸性KMnO 溶液氧化,(3)均可以发
4
生取代反应。
1.醇和酚的化学性质比较
醇 酚
①与Na反应
共性 ②取代反应
③氧化反应(燃烧)和被酸性KMnO 溶液氧化
4
①显色反应(遇FeCl 溶液显紫色)
3
①某些醇消去反应
特性 ②弱酸性
②某些醇催化氧化生成醛(或酮)
③与饱和溴水反应产生白色沉淀
2.酚类分子中羟基与苯环的相互影响
(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)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。
3.苯的同系物中烃基与苯环的相互影响
(1)苯的硝化反应生成—硝基苯,而苯的同系物的硝化反应受烃基影响,使烃基所连碳的
邻、对位上的C—H易发生取代,生成多硝基化合物。
(2)烷烃和苯均不能使酸性KMnO 溶液褪色,但苯的同系物中受苯环的影响,当连接苯环
4
4的第一个碳原子上有氢原子时,能使酸性KMnO 溶液褪色。
4
1.关于 的说法中,不正确的是(
)
A.都能与金属钠反应放出氢气
B.三者互为同系物
C.都能使酸性KMnO 溶液褪色
4
D.都能在一定条件下发生取代反应
B [三者不是同类有机物,结构不相似,组成也不相差若干个CH 基团,三者不互为同系
2
物。]
2.下列说法正确的是( )
A.苯甲醇和苯酚都能与饱和溴水反应产生白色沉淀
B.苯甲醇、苯酚在分子组成上相差一个CH 原子团,故两者互为同系物
2
C. 互为同分异构体
D.乙醇、苯甲醇、苯酚都既能与钠反应,又能与NaOH反应
C [苯甲醇不能与饱和溴水反应,A项错误;苯甲醇、苯酚的结构不相似,故两者不互为同
系物,B项错误;酚与分子式相同的芳香醇、芳香醚互为同分异构体,C项正确;乙醇、苯甲醇都
不与NaOH反应,D项错误。]
3.漆酚是我国特产漆的主要成分,结构如下所示,苯环侧链烃基为链状结构,则下列说法
错误的是 ( )
A.能与FeCl 溶液发生显色反应
3
B.能使酸性KMnO 溶液褪色
4
C.能与NaHCO 溶液反应放出CO
3 2
D.1 mol漆酚与足量浓溴水反应最多消耗5 molBr
2
C [漆酚分子中含有酚羟基,遇FeCl 溶液能发生显色反应,A项正确;酚羟基及—C H
3 15 27
均能被酸性KMnO 溶液氧化,漆酚能使KMnO 溶液褪色,B项正确;酚羟基不能和NaHCO 溶液反
4 4 3
应,C项错误;酚羟基邻位和对位氢原子可以和浓溴水发生取代反应,—C H 中含2个碳碳双
15 27
键或1个三键,可以和溴发生加成反应,即1 mol漆酚最多消耗5 molBr,D项正确。]
2
4.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
5B.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FeBr 作催化剂
3
B [甲苯中苯环对—CH 的影响,使—CH 可被酸性KMnO(H+)氧化为—COOH,从而
3 3 4
使酸性KMnO 溶液褪色;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
4
生影响,使羟基中氢原子更易电离,表现出弱酸性;苯酚中,羟基对苯环产生影响,使苯酚分子
中羟基邻、对位氢原子更活泼,更易被取代。]
苯酚的分离与提纯
苯酚是一种重要的化工原料,广泛用于制造酚醛树脂、染料、医药、农药等。含酚类物质的
废水对生物具有毒害作用,会对水体造成严重污染。化工厂和炼焦厂的废水中常含有酚类物质
在排放前必须经过处理。下列提供了两种分离、回收苯酚的方案:
类型一 废水中含有苯酚,其回收方案为
类型二 乙醇中混有苯酚,其回收方案为
1.对于类型一中:(1)开始加入苯,利用苯的什么性质?能否改用酒精?为什么?
(2)分液用到的玻璃仪器是什么?分液时上、下层液体如何分离?
(3)苯酚的苯溶液中加入NaOH溶液,写出反应的化学方程式。
(4)从苯酚的浊液中分离苯酚为什么用分液而不用过滤?
[提示](1)苯酚易溶于苯,且苯与水不相溶。不能改用酒精,因为酒精与水互溶。
(2)分液漏斗,先把下层液体从分液漏斗的下端放出,然后再把上层液体从分液漏斗的上
口倒出。
(4)苯酚与水形成的是乳浊液而非悬浊液,静置后分层,用分液法分离。
2.对于类型二中:(1)不加NaOH溶液,直接蒸馏可以吗?为什么?
(2)蒸馏所用的玻璃仪器有哪些?
(3)蒸馏后所得的水溶液中通入足量CO 充分反应,写出有关的化学方程式。
2
(4)含苯酚的浊液静置后分层,苯酚在哪层?
6[提示](1)不可以,苯酚和乙醇均易挥发,无法分离。
(2)蒸馏烧瓶、温度计、酒精灯、冷凝管、牛角管、锥形瓶。
(4)苯酚在下层。
通过了解苯酚的分离与提纯,培养学生“科学探究与科学精神”的核心素养。
1.下列物质中与苯酚互为同系物的是( )
C [互为同系物的物质首先要结构相似。苯酚的同系物应是—OH与苯环上的碳原子直接
相连,其次是与苯酚在分子组成上相差一个或若干个CH 原子团,所以 与苯酚互
2
为同系物。]
2.下列关于苯酚的叙述中,不正确的是( )
A.其浓溶液如果不慎沾在皮肤上,应立即用酒精擦洗
B.其水溶液显强酸性,俗称石炭酸
C.超过65 ℃可以与水以任意比互溶
D.纯净的苯酚是无色晶体,在空气中易被氧化而呈粉红色
B [苯酚为弱酸,水溶液显弱酸性,B错误。]
3.已知酸性强弱顺序为HCO>CHOH>HCO,下列化学方程式正确的是( )
2 3 6 5
A.2CHONa+HO+CO―→2CHOH+NaCO
6 5 2 2 6 5 2 3
B.CHOH+NaHCO―→CHONa+HO+CO↑
6 5 3 6 5 2 2
C.2CHOH+NaCO―→2CHONa+HO+CO↑
6 5 2 3 6 5 2 2
D.CHOH+NaCO―→CHONa+NaHCO
6 5 2 3 6 5 3
D [酸性强弱顺序为HCO >CHOH>HCO,所以CHONa能与CO 、HO反应生成NaHCO 和
2 3 6 5 6 5 2 2 3
CHOH,化学方程式为CHONa+HO+CO―→CHOH+NaHCO,A错误;酸性:HCO>CHOH,因此
6 5 6 5 2 2 6 5 3 2 3 6 5
CHOH与NaHCO 不反应,B错误;酸性:HCO >CHOH>HCO,所以CHOH能与NaCO 反应生成
6 5 3 2 3 6 5 6 5 2 3
CHONa和NaHCO,化学方程式为CHOH+NaCO―→CHONa+NaHCO,C错误、D正确。]
6 5 3 6 5 2 3 6 5 3
4.下列四种有机化合物均含有多个官能团,其结构简式如下所示,下列有关说法中正确
的是( )
7A.①属于酚类,可与NaHCO 溶液反应产生CO
3 2
B.②属于酚类,能使FeCl 溶液显紫色
3
C.1 mol③最多能与3 mol Br 发生苯环上的取代反应
2
D.④可以发生消去反应
D [A项有机物属于酚类,具有一定的酸性,但是酸性比碳酸弱,故其不能与NaHCO 溶液
3
反应产生CO,错误;B项有机物分子中没有酚羟基,故其不属于酚类,不能使FeCl 溶液显紫色,
2 3
错误;C项有机物苯环上只有2个氢原子,且处于酚羟基邻位,故1 mol③最多能与2 mol Br
2
发生苯环上的取代反应,错误;D项有机物分子中羟基所连碳原子的邻位碳原子上有H原子,故
其可以发生消去反应,正确。 ]
5.(素养题)含苯酚的工业废水必须处理达标后才能排放,苯酚含量在1 g·L-1以上的工
业废水应回收苯酚。某研究性学习小组设计下列流程,探究废水中苯酚的回收方法。
――→――→――→
(1)可用________为试剂检验水样中是否含有苯酚。
(2)操作Ⅰ的名称为________,试剂a为________。
(3)通入CO 发生反应生成苯酚的化学方程式为
2
_______________________________________________________
_____________________________________________________。
[解析](1)苯酚遇氯化铁溶液发生显色反应,苯酚与浓溴水反应生成白色沉淀,则可选择
的检验试剂为FeCl 溶液或浓溴水。
3
(2)由分离流程可知,加苯是为了萃取苯酚,操作I为萃取,然后分液得到有机层;苯酚与
NaOH反应生成的苯酚钠易溶于水,则试剂a为NaOH溶液。
(3)苯酚钠与二氧化碳、水反应生成苯酚、碳酸氢钠,该化学方程式为
[答案] (1)FeCl 溶液或浓溴水 (2)萃取(或萃取、分液) NaOH 溶液 (3)
3
8+NaHCO
3
9