精品鲁科版化学选修五222《酚》学案2.docx

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精品鲁科版化学选修五222《酚》学案2

精品化学教学资料

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Fe催化作用下反应的化学方程式为

苯与浓硝酸在浓硫酸催化作用下反应的化学方程式为

2.乙醇与钠的反应方程式为

2CH3CH2OH+2Na―→2CH3CH2ONa+H2↑。

乙醇生成溴乙烷的化学方程式为

C2H5OH+HBr―→C2H5Br+H2O。

乙醇与乙酸反应的化学方程式为

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 苯环对羟基的影响

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_℃,易被空气氧化而显粉红色。

(2)室温下,苯酚在水中的溶解度较小,温度高于65℃时,能与水互溶,易溶于有机溶剂。

(3)苯酚有毒,其浓溶液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

,官能团—OH。

(2)苯酚具有弱酸性是因为苯环对羟基的影响,使苯环上羟基上的氢原子变得活泼(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)试管内壁附有苯酚时清洗方法:

①高于65_℃的热水;②酒精清洗。

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(  )

A.CH3CH2OHB.(CH3)3C—OH

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(  )

A.①③B.②③C.①④D.②④

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;②中产物可以继续反应而生成NaHCO3,错误;③若能进行,则说明苯酚的酸性强于H2CO3,显然错误。

探究点二 羟基对苯环的影响

1.将苯酚的稀溶液滴加到溴水中,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.苯和苯酚溴代反应的比较

苯酚

反应物

液溴

溴水

反应条件

催化剂,△

常温、常压,

无催化剂

被取代的氢原子数

1

3

反应速率

较慢

快速

结论

苯酚比苯更易发生取代反应

3.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:

羟基使苯环羟基碳邻位、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①滴加过量的浓溴水产生白色沉淀,②遇FeCl3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—CH3的影响,使—CH3可被KMnO4(H+)氧化为—COOH,从而使KMnO4溶液褪色;苯酚中,羟基对苯环产生影响,使苯酚分子中羟基碳邻、对位碳上的氢原子变得活泼,更易被取代;乙烯能与溴发生加成反应,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。

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:

R—OH

(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。

4.A、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中不含有羟基,结合三种物质的分子式,可推得三种物质的结构

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,能电离使苯酚具有弱酸性;同时苯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.①③B.②③C.②④D.①④

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,苯环上羟基邻、对位上氢原子较活泼,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:

2Fe3++Fe===3Fe2+。

4.关于酚羟基和醇羟基的分析中,错误的是(  )

A.原子组成一样

B.O—H键的化学键类型一样

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

答案 D

解析 醇羟基不能发生电离。

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 

 浑浊

解析 常温下,苯酚在水中的溶解度不大,故加少量水,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 C

解析 酚类是羟基与苯环直接相连的化合物,A正确;甘油含有三个羟基,属于三元醇,B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—、—C6H4—、—CH2—、—OH4种原子团一起组成的酚类物质的种类有(  )

A.1种B.2种C.3种D.4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:

C6H5—CH2—C6H4—OH,移动—OH的位置,可得三种同分异构体:

3.下列关于异丙酚(结构简式如图所示)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

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(  )

答案 B

7.可以鉴别C2H5OH、C6H5OH、AgNO3、Na2CO3、KI五种物质的一种试剂是(  )

A.稀盐酸B.浓氨水

C.酸性高锰酸钾溶液D.FeCl3溶液

答案 D

解析 加入FeCl3溶液,C2H5OH无明显变化,C6H5OH显紫色,AgNO3生成白色沉淀,Na2CO3有气体放出,且有红褐色沉淀生成,KI生成黄褐色溶液。

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(  )

A.1mol胡椒酚最多可与4molH2发生反应

B.1mol胡椒酚最多可与4molBr2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,又含碳碳双键,故可与4molH2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;1mol胡椒酚可与2molBr2发生取代反应,又可与1molBr2发生加成反应,故最多可与3molBr2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

D.1mol苏丹红最多可与1molBr2发生取代反应

答案 D

解析 由苏丹红的分子结构知该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。

[能力提升]

10.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________。

从分液漏斗下口放出下层液体,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发生反应,溶液呈紫色。

11.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。

该变化过程符合这一特点,故属于氧化反应。

12.A和B两种物质的分子式都是C7H6O2,它们都能跟氢氧化钠溶液发生反应,A能发生银镜反应而B不能,A还能与浓溴水反应,1molA与足量浓溴水反应时消耗2molBr2,B能与碳酸氢钠溶液反应放出CO2。

由A转化为B的过程可表示如下:

试回答下列问题:

(1)写出下列有机物的结构简式:

C______________;E______________。

(2)写出下列化学反应方程式:

A与浓溴水的反应:

_______________________________________________;

B与E在浓硫酸存在下的反应:

_____________________________________。

(3)在A转化为B的过程中,第④步反应中若Br2足量,再进行第⑤步反应,则可能生成含有碳碳叁键的有机物,试写出其含有碳碳叁键的产物的结构简式(写出两种):

____________。

(3)

解析 根据题给信息,A中含有醛基,同时含有酚羟基,A与H2加成后的产物C又发生了环上的消去反应,根据

及A与浓溴水反应消耗Br2的量可确定A只能为对羟基苯甲醛。

B为苯甲酸,C的结构简式为

,D的结构简式为

[拓展探究]

13.含苯酚的工业废水的处理流程如图所示。

(1)①流程图设备Ⅰ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。

②由设备Ⅱ进入设备Ⅲ的物质A是________(填化学式,下同)。

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为________________________________________。

④在设备Ⅳ中,物质B的水溶液和CaO反应后,产物是NaOH、H2O和________。

通过________(填操作名称)操作,可以使产物相互分离。

⑤图中,能循环使用的物质是________、________、C6H6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________________________________________________________________________。

从废水中回收苯酚的方法是①用有机溶剂萃取废液中的苯酚;②加入某种药品的水溶液使苯酚与有机溶剂脱离;③加入某物质又析出苯酚。

试写出②、③两步的反应方程式:

________________________________。

(3)为测定废水中苯酚的含量,取此废水100mL,向其中加入浓溴水至不再产生沉淀为止,得到沉淀0.331g,求此废水中苯酚的含量(mg·L-1)。

答案 

(1)①萃取、分液 分液漏斗

④CaCO3 过滤 ⑤NaOH水溶液 CO2

(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)940mg·L-1

解析 这是一道化工实验题,主要考查苯酚的物理、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Ⅰ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Ⅱ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Ⅲ中通入CO2分离出苯酚,故剩下物质B是NaHCO3溶液;在设备Ⅳ中往NaHCO3溶液中加入CaO,生成NaOH、H2O、CaCO3,可用过滤操作分离出CaCO3;在设备Ⅴ中加热CaCO3可得CO2和CaO。

(3)设每升废水含苯酚的质量为x,

 94        331

 x         0.331g×10

x=0.94g

所以此废水中苯酚的含量为940mg·L-1。

 

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