苯甲苯苯酚的分子结构与典型性质的比较教案.docx
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苯甲苯苯酚的分子结构与典型性质的比较教案
苯、甲苯、苯酚的分子结构及典型性质的比较
适用学科
高中化学
适用年级
高中二年级
适用区域
人教版适用地区
课时时长(分钟)
60
知识点
1.苯、甲苯、苯酚、分子结构的比较
2.苯、甲苯、苯酚物理性质的比较
3.苯、甲苯、苯酚化学性质的比较
教学目标
知识与技能:
掌握苯,甲苯、苯酚在分子结构和性质上的异同,学会用分析法归纳总结
过程与方法:
培养学生认识问题、分析问题、解决问题的能力
情感态度与价值观:
体会物质之间的普遍联系与特殊性,体会分类思想在科学研究中的重要意义
教学重点
苯、甲苯、苯酚的分子结构及典型性质的比较
教学难点
苯、甲苯、苯酚的分子结构典型性质的比较在解题中的应用
教学进程
一、温习预习
二、知识讲解
考点1:
苯、甲苯、苯酚、分子结构的比较
1.苯、甲苯、苯酚、分子结构
(1)苯:
苯的分子式为C6H6,结构式为
结构简式为
或
。
(2)甲苯:
甲苯的分子式为C7H8,结构简式为
。
(3)苯酚:
苯酚的分子式为C6H6O,结构简式为
。
2.苯、甲苯、苯酚、分子结构中的异同
相同点:
苯、甲苯、苯酚在分子结构中都含有苯环。
不同点:
苯与甲苯属于同系物,甲苯与苯酚由于苯环上的取代基不同而分属不同分支。
考点2:
苯、甲苯、苯酚物理性质的比较
苯(甲苯):
无色带有特殊气味的液体,有毒,不溶于水,易溶于有机溶剂,密度比水小。
苯酚:
无色、有特殊气味晶体(易被氧化呈现粉红色)常温时微溶于水,70℃时与水互溶,易溶于乙醇等有机溶剂,苯酚有毒,对皮肤有侵蚀性。
考点3:
苯、甲苯、苯酚化学性质的比较
1.取代反映:
苯:
苯的取代反映取代的都是苯环上的H
甲苯:
与液溴反映中,在光照条件下取代的是连接苯环烃基上的H;
而在催化剂条件下那么取代的是苯环上的H。
苯酚:
苯酚与液溴及硝化反映反映取代的是苯环上的H;
与氢氧化钠反映那么是取代的是酚羟基上的H
在酯化反映中,充当醇的角色取代的是酚羟基上的H,充当酸的角色是整个酚羟基被取代
C6H50H+CH3COOH
C6H5OOCCH3+H2O
C6H5OH+CH3OH
C6H5OOCH3+H2O
2.加成反映
苯、甲苯、苯酚在加成反映中均在苯环上加成
3.氧化反映
苯、甲苯、苯酚均能够再空气中燃烧,产生敞亮的火焰和浓郁的黑烟。
2C6H6+15O2
12CO2+6H2O
C7H8+9O2
7CO2+4H2O
2C6H5OH+14O2
12CO2+6H2O
甲苯和苯酚都可被酸性高锰酸钾氧化生成苯甲酸
苯酚被酸性高锰酸钾氧化要紧生成对苯醌,在空气中缓慢氧化的产物也是苯醌,有邻苯醌和对苯醌。
以邻苯醌(粉红色)为主。
若是酸性条件下再高锰酸钾加热,苯环被羟基活化后,苯环自己被氧化,成甲酸,继续生成CO2。
4.特殊性质
苯酚的显色反映
苯酚跟FeCl3溶液作用显紫色,利用这一反映能够查验苯酚的存在,也是酚类物质的特点反映。
6C6H5OH+Fe3+
[Fe(C6H5O)6]3-+6H+
三、例题精析
【例题1】以下说法正确的选项是( )
A.苯和乙酸乙酯都能发生取代反映
B.聚乙烯和乙烯互为同分异构体
C.煤油是煤干馏的产物之一
D.淀粉、纤维素和蛋白质水解都生成葡萄糖
【答案】A
【解析】A.苯可与溴在铁催化下发生取代反映生成溴苯,乙酸乙酯的水解属于取代反映,故A正确;
B.聚乙烯和乙烯分子式不同,故不是同分异构体,故B错误;
C.煤油是石油分馏产品,煤干馏取得煤焦油,故C错误;
D.淀粉、纤维素水解都取得葡萄糖,蛋白质水解取得氨基酸,故D错误.
应选A.
【例题2】以下与有机物的结构、性质有关的表达正确的选项是( )
A.苯、油脂均不能使酸性KMnO4溶液褪色
B.聚酯纤维、有机玻璃、光导纤维都属于有机高分子材料
C.乙醇能够被氧化为乙酸,二者都能发生取代反映
D.淀粉和蛋白质都可作为生产葡萄糖的原料
【答案】C
【解析】A.苯不能使酸性高锰酸钾褪色,不饱和油脂中含有C=C官能团,可与酸性高锰酸钾发生氧化还原反映而使高锰酸钾褪色,故A错误;
B.光导纤维的要紧成份是二氧化硅,因此光导纤维不属于有机高分子材料,聚酯纤维、有机玻璃属于有机高分子材料,故B错误;
C.乙醇能够被氧化为乙酸,乙醇含有-OH,乙酸含有-COOH,二者都能发生取代反映,故C正确;
D.蛋白质的水解产物是氨基酸,不能生产葡萄糖,淀粉水解生成葡萄糖,那么淀粉可作为生产葡萄糖的原料,故D错误.
应选:
C.
【例题3】以下物质中不能与苯酚发生反映的是( )
A.Na2CO3B.NaHCO3C.NaOHD.FeCl3
【答案】B
【解析】A.苯酚溶液显酸性,但酸性小于碳酸但大于HCO3-,因此苯酚能和碳酸钠反映生成苯酚钠和碳酸氢钠,故A不选;
B.苯酚溶液显酸性,但酸性小于碳酸但大于HCO3-,因此苯酚和碳酸氢钠不反映,故B选;
C.苯酚溶液显酸性,能和氢氧化钠反映生成苯酚钠和氢气,故C不选;
D.苯酚和氯化铁溶液发生显色反映,故D不选;
应选B.
【例题4】进行以下实验时,观看到实验现象与以下描述不符的是( )
A.苯酚溶液中加入FeCl3溶液,溶液呈紫色
B.苯酚饱和溶液中加入少量稀溴水,有白色沉淀生成
C.铝片投入硫酸铜溶液中,铝片表面有紫红色物质沉积,溶液中可能显现黑色物质
D.苯酚钠溶液中通入过量的CO2气体,溶液变浑浊
【答案】B
【解析】A.苯酚溶液和氯化铁溶液发生显色反映而使混合溶液呈紫色,故A正确;
B.苯酚和溴发生取代反映生成三溴苯酚,三溴苯酚易溶于苯酚,因此看不到白色沉淀,故B错误;
C.铝和铜离子发生置换反映生成铜,铝、铜和电解质溶液组成原电池,铝失电子生成铝离子,水得电子生成氢气,同时生成氢氧根离子,氢氧根离子和铜离子反映生成氢氧化铜沉淀,反映进程中放出大量的热,使生成的氢氧化铜分解成黑色的氧化铜和水,因此铝片表面有紫红色物质沉积,溶液中可能显现黑色物质,故C正确;
D.苯酚钠和二氧化碳、水反映生成苯酚和碳酸氢钠,苯酚钠不易溶于水,因此溶液变浑浊,故D正确;
应选B.
四、课堂运用
【基础】
1.下列有机物中既能发生取代反映,也可发生加成反映,还能使酸性高锰酸钾溶液褪色的是( )
A.乙烷B.乙醇C.甲苯D.乙烯
2.以下关于有机物的说法正确的选项是( )
A.苯分子中既含有碳碳单键,又含有碳碳双键
B.CH4与C4H10必然为同系物
C.乙酸分子中不存在非极性共价键
D.淀粉、油脂、蛋白质都是天然高分子化合物
答案及解析:
1.C解析:
A、乙烷属于烷烃要紧发生取代反映,故A错误;B、乙醇属于饱和一元醇不能发生加成反映,故B错误;C、甲苯属于芳香烃能够发生取代反映和加成反映,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故C正确.D、乙烯属于烯烃,含有碳碳双键能发生加成反映,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,不易发生取代反映,因此不符合题意,故D错误;应选C.
2.B解析:
A.苯分子中碳碳键是介于单键和双键之间的独特的键,故A错误;B.同系物为结构相似,分子组成相差一个或假设干个CH2原子团,CH4与C4H10都是烷烃,符合同系物的概念,故B正确;C.乙酸的结构简式为:
CH3COOH,碳碳为同种原子形成的共价键,为非极性键,故C错误;D.糖类中的多糖,蛋白质是高分子化合物,油脂属于小分子化合物,故D错误;应选B.
【巩固】
1.以下关于有机物的说法中正确的选项是( )
A.甲苯、葡萄糖和聚丙烯均能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B.在鸡蛋白溶液中加入浓Na2SO4溶液,蛋白质的性质会改变并发生变性
C.石油裂解和油脂皂化都有高分子生成小分子的进程
D.分子式为C5H12O属于醇类的同分异构体有8种,必然条件下能被氧化成醛的醇有4种
2.由实验事实得出的结论,其中正确的选项是( )
实验事实
结论
A
溴水中加入甲苯,溴水层褪色
甲苯与溴发生加成反应
B
将苯与液溴反应的生成物倒入盛水的烧杯中,在烧杯底部看见有褐色油状物
溴苯为褐色液体,密度大于水
C
金属钠与乙醇反应不如钠与水反应剧烈
乙醇分子中的羟基氢原子不如水分子中的氢原子活泼
D
加热煮沸滴有石蕊试液的SO2水溶液,红色褪去
SO2具有漂白性
A.AB.BC.CD.D
答案及解析:
1.C解析:
A、乙烷属于烷烃要紧发生取代反映,故A错误;B、乙醇属于饱和一元醇不能发生加成反映,故B错误;C、甲苯属于芳香烃能够发生取代反映和加成反映,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故C正确.D、乙烯属于烯烃,含有碳碳双键能发生加成反映,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,不易发生取代反映,因此不符合题意,故D错误;应选C.
C解析:
A、甲苯和溴水不反映,发生萃取褪色;甲苯与溴不能发生加成反映,故A错误;B、溴苯为无色油状液体难溶于水,褐色油状物是溶解了溴单质的溴苯;故B错误;C、羟基氢原子的活泼性不同,反映进行的猛烈程度不同,水是弱电解质,乙醇是非电解质;乙醇分子中的羟基氢原子不如水分子中的氢原子活泼,与钠反映的猛烈程度小,故C正确;D、二氧化硫的漂白性具有选择性,和不稳固性,滴有石蕊试液的SO2水溶液变红是因为二氧化硫和水反映生成亚硫酸显酸性,加热亚硫酸分解,二氧化硫挥发,红色褪去;故D错误;应选C.
【拔高】
1.对以下各项表达的判定及理由正确的选项是( )
选项
叙述
判断及理由
A
糖类和油脂完全燃烧的产物是CO2和水
正确.糖类和油脂的组成元素是C、H、O
B
一定条件下乙醇、甲烷均能发生取代反应
错误.乙醇不能发生取代反应
C
淀粉和纤维素是同分异构体
正确.淀粉和纤维素的化学式均为(H6H10O5)n
D
若乙烯中混有SO2气体,可通过酸性高锰酸钾溶液除去
正确.酸性条件下SO2可被高锰酸钾氧化
A.AB.BC.CD.D
2.以下实验结论不正确的选项是( )
实验操作
现象
结论
A
某有机物与溴的四氯化碳溶液混合
溶液褪色
有机物含碳碳双键
B
乙醇与重铬酸钾(K2Cr2O7)溶液混合
橙色溶液变为绿色
乙醇具有还原性
C
常温下,将二氧化碳通入苯酚钠溶液
溶液变浑浊
酸性:
碳酸>苯酚
D
苯和苯酚稀溶液分别与浓溴水混合
后者产生白色沉淀
羟基影响了苯环的活性
A.AB.BC.CD.D
答案及解析:
解析:
A.烃及烃的含氧衍生物燃烧产物都为二氧化碳和水,题中判定和理由都正确,故A正确;B.乙醇的酯化反映为取代反映,也可与氯化氢发生取代反映生成氯乙烷,故B错误;C.淀粉和纤维素都数以高分子化合物,n介于较大范围之间,不确信,那么n值不同,不是同分异构体,故C错误;D.乙烯和二氧化硫都可与酸性高锰酸钾发生氧化还原反映,应用氢氧化钠除杂,故D错误.应选A.
2.A解析:
A、C=C、C≡C三键、醛基等都能够使溴的四氯化碳溶液褪色,故A错误;
B、重铬酸钾(K2Cr2O7)有强氧化性,与乙醇混合,橙色溶液变成绿色,那么Cr2O72-转化为Cr3+,乙醇被氧化为乙酸,那么乙醇表现为还原性,故B正确;
C、常温下,将二氧化碳通入苯酚钠溶液,溶液变浑浊,生成苯酚,反映符合复分解反映,说明碳酸和苯酚钠反映生成苯酚,因此酸性:
碳酸>苯酚,故C正确;
D、苯酚溶液与溴水发生反映生成三溴苯酚,苯与溴水不反映,说明苯酚中苯环H原子比苯中活泼,苯酚中羟基苯环越羟基向连接,致使这种现象的缘故是羟基阻碍了苯环的活性,故D正确;应选A.
课程小结
一、本节内容从生活动身,培育学生学习爱好,由简单到复杂成立学生的自信心和学习爱好。
让学生爱学习,想学习。
2.通过练习,引导学生自己归纳总结出相似结构的不同的地方,培育学生谨慎、认真的适应。
3.本讲内容重在应用,多引导学生进行必然量的练习,以熟悉并把握相关应用。
课后作业
【基础】
1.苯是重要的有机化工原料.以下有关苯的表达正确的选项是( )
A.常温常压下,密度比水的小
B.分子中含有3个碳碳双键
C.不能在空气中燃烧
D.能使酸性高锰酸钾溶液褪色
2.以下关于苯的说法中,正确的选项是( )
A.分子中含有3个C-C键和3个C=C键
B.在空气中燃烧时产生较多的黑烟
C.分子中C、H元素的质量比为6:
1
D.通常状况下,易和氢气发生加成反映
答案及解析:
1.A解析:
A.依照苯的物理性质可知,苯的密度比水小,故A正确;B.苯分子中的碳碳键为一种介于单键和双键之间的独特键,故B错误;C.苯分子中只含有碳氢元素,能够燃烧,与氧气反映生成二氧化碳和水,故C错误;D.苯性质稳固,不能被酸性高锰酸钾氧化,故D错误;应选A。
2.B解析:
A、由于苯分子中碳碳键是一种介于单键和双键之间的独特的化学键,不含有碳碳双键,故A错误;B.苯中的含碳量高,燃烧时产生大量的黑烟,故B正确;C..苯的分子式为C6H6,C、H质量比为:
(12×6):
(1×6)=12:
1,故C错误;D.苯中碳碳键是一种介于单键和双键之间的独特的化学键,易取代难发生加成反映,故D错误;应选B.
【巩固】
1.关于常见的有机化合物,以下表达正确的选项是( )
A.乙烯、丙烯、苯、甲苯分子中的所有原子都在同一平面
B.甲烷、苯和苯的同系物都不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.乙醇、氯乙烷都能发生取代反映和消去反映
D.油脂是高分子化合物,在碱性条件下发生皂化反映生成硬脂酸钠和甘油
2.以下涉及有机物的说法正确的选项是( )
A.苯能与溴单质发生取代反映,因此不能用苯萃取溴水中的溴
B.丙烷是一种清洁燃料,可用作燃料电池的燃料
C.淀粉和纤维素水解产物都是葡萄糖,因此二者互为同分异构体
D.苯乙烯、氯乙烯都是不饱和烃,都可用于合成有机高分子材料
答案及解析:
1.C解析:
A.乙烯、苯是平面型分子,所有原子都在同一平面,甲苯、丙烯中含有一个甲基,甲基具有甲烷的结构特点,因此所有原子不可能处于同一平面上,故A错误;B.酸性高锰酸钾能氧化的有机物有:
含有碳碳双键或三键的有机物、连接苯环的碳原子上有H原子的有机物、含有醛基的有机物等,因此甲烷、苯必然不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,苯的同系物不必然能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故B错误;C.乙醇能与乙酸发生取代反映生成乙酸乙酯,与浓硫酸在170℃条件下发生消去反映生成乙烯;氯乙烷在氢氧化钠水溶液中发生水解反映生成乙醇,在氢氧化钠醇溶液中发生消去反映生成乙烯,因此乙醇、氯乙烷都能发生取代反映和消去反映,故C正确;D.油脂不是高分子化合物,在碱性条件下发生皂化反映生成硬脂酸钠和甘油,故D错误;应选:
C
B解析:
A.苯和液溴在催化剂的条件下发生取代反映,但和溴水不反映,由于溴在苯中的溶解度比在水中大,且苯和水互不相溶,可用苯萃取溴水中的溴,故A错误;B.丙烷完全燃烧只生成二氧化碳和水,为清洁能源,具有还原性,可作燃料电池的负极,故B正确;C.淀粉和纤维素都是高分子化合物,聚合度在较大的必然范围之间,二者分子式不必然相同,不是同分异构体,故C错误;D.氯乙烯不属于烃,属于烃的衍生物,故D错误.应选B。
【拔高】
1.有以下10种物质:
①苯酚,②乙酸,③牛油,④丙氨酸,⑤乙酸乙酯,⑥溴水,⑦甲醛,⑧苛性钠溶液,⑨氯化铁溶液,⑩金属钠.前5种物质中有1种跟后5种物质均能反映;后5种物质中有1种跟前5种物质均能反映,那么这两种物质别离是( )
A.①⑥B.③⑩C.①⑧D.②⑨
2.苯环和侧链彼此阻碍,以下关于甲苯的实验事实中,能说明苯环对侧链有阻碍的是( )
A.甲苯能与浓硝酸、浓硫酸应生成三硝基甲苯
B.甲苯能使酸性高锰酸钾褪色
C.甲苯能燃烧产生带浓烟的火焰
D.1mol甲苯能与3molH2发生加成反映
答案及解析:
1.C解析:
①苯酚和溴水反映生成三溴苯酚不是沉淀,和甲醛在催化剂作用下反映生成酚醛树脂,和氢氧化钠溶液反映生成苯酚钠,和氯化铁反映生成紫色溶液,和钠反映生成苯酚钠和氢气;故①符合;②乙酸和⑧苛性钠溶液,⑩金属钠反映,与⑥溴水,⑦甲醛,⑨氯化铁溶液不反映,故②不符合;③牛油和⑧苛性钠溶液反映,和⑥溴水,⑦甲醛,⑨氯化铁溶液,⑩金属钠不反映,故③不符合;④丙氨酸和⑧苛性钠溶液,⑩金属钠反映,与⑥溴水,⑦甲醛,⑨氯化铁溶液不反映,故④不符合;⑤乙酸乙酯和⑥溴水,⑦甲醛,⑨氯化铁溶液,⑩金属钠不反映,与⑧苛性钠溶液反映,故⑤不符合;⑥溴水和①苯酚反映,和②乙酸,③牛油,④丙氨酸,⑤乙酸乙酯不反映,故⑥不符合;⑦甲醛和①苯酚反映,和②乙酸,③牛油,④丙氨酸,⑤乙酸乙酯不反映,故⑦不符合;⑧苛性钠溶液和①苯酚,②乙酸发生酸碱中和反映,③牛油在碱中水解,④丙氨酸和碱反映,⑤乙酸乙酯在碱溶液中水解,都反映,故⑧符合;⑨氯化铁溶液和①苯酚反映,与②乙酸,③牛油,④丙氨酸,⑤乙酸乙酯不反映,故⑨不符合;⑩金属钠和①苯酚,②乙酸,④丙氨酸反映,和③牛油,⑤乙酸乙酯不反映,故⑩不符合;应选C.
2.B解析:
A、甲苯和苯都能与浓硝酸、浓硫酸发生取代反映,因此不能说明苯环对侧链有阻碍,故A错误;B、甲苯能使酸性高锰酸钾褪色,甲烷不能使酸性高锰酸钾褪色,因此能说明苯环对侧链有阻碍,故B正确;C、甲烷和甲苯都能燃烧产生带浓烟的火焰,这是碳不完全燃烧致使,因此不能说明苯环对侧链有阻碍,故C错误;D、1mol甲苯或1mol苯都能与3molH2发生加成反映,因此不能说明苯环对侧链有阻碍,故D错误.应选B.