人教版选修5高二年级第三章 烃的含氧衍生物
第一节 醇 酚第二课时酚教学设计2
【教学目标】
1.通过对苯酚的性质的研究学习苯酚的典型化学性质。
2.通过对乙醇与苯酚及苯和苯酚化学性质存在差别的原因分析,感悟基团之间存在相互影响。 【教学过程】
【知识梳理】
一、酚的结构与物理性质
1.定义:羟基与苯环直接相连而形成的化合物。 (2)举例 苯酚:
,邻甲基苯酚:
。
2.苯酚俗称 分子式为 结构简式 官能团名称 酚类的结构特点 3.苯酚的物理性质
颜色:无色,放置时间较长时因被空气中的氧气氧化呈粉红色; 状态:晶体,气味:有特殊气味;熔点:43℃; 毒性:有毒,对皮肤有腐蚀性;
溶解性:室温下在水中溶解度为9.3g,温度高于65℃时,能与水混溶,易溶于有机溶剂。
(1)常温下,纯净的苯酚是一种 色晶体,从试剂瓶中取出的苯酚往往会因部分氧化而略
带 色,熔点为:40.9℃
(2)溶解性:常温下苯酚在水中的溶解度 ,会与水形成浊液;当温度高于65℃时,苯酚
能与水 。苯酚易溶于酒精、苯等有机溶剂
(3)毒性:苯酚有毒。苯酚的浓溶液对皮肤有强烈的腐蚀作用,如不慎将苯酚沾到皮肤上,
应立即用 清洗,再用水冲洗。
纯净的苯酚是没有颜色的晶体,具有特殊的气味,熔点43℃,露置在空气里会因小部分发生氧化而显粉红色。常温时,苯酚在水里溶解度不大,当温度高于65℃时,能跟水以任意比互溶。苯酚易溶于乙醇、乙醚等有机溶剂。苯酚有毒,它的浓溶液对皮肤有强烈的腐蚀性。使用时要小心,不要沾在皮肤上。
若在实验中,不慎将苯酚浓溶液沾在了皮肤上,应如何处理?
提示:苯酚有毒,对皮肤有强烈的腐蚀性,因此,必须快速将沾在皮肤上的苯酚洗掉。苯酚低温时在水中的溶解度较小,不能用水清洗。苯酚易溶于酒精,因此,可用酒精反复冲洗,最后再用水冲洗。
二、酚的化学性质
1.弱酸性:由于苯环对羟基的影响,使苯酚中的羟基能发生微弱电离 弱酸性
实验步骤 实验现象 反应 方 程式
得到浑浊液体 液体变浑浊 液体变澄清 B C D 所以苯酚能够与NaOH溶液反应: A.与NaOH溶液的反应
所以向苯酚的浊液中加入NaOH溶液后,溶液变 。
苯酚的酸性极弱,它的酸性比碳酸还要 ,以致于苯酚 使紫色石蕊试剂变红。 B.苯酚的制备(强酸制弱酸)
注意:产物是苯酚和碳酸氢钠,这是由于酸性:H2CO3 > 苯酚 > HCO3 2.苯酚的溴化反应
苯酚与溴水在常温下反应,立刻生成白色沉淀2,4,6-三溴苯酚
该反应可以用来
+
3.显色反应:酚类化合物与Fe3 显 色,该反应可以用来检验酚类化合物。 苯酚可以燃烧:C6H6O+7O26CO2+3H2O。
三、废水中酚类化合物的处理
1.酚类化合物一般都有毒,其中以甲酚(C7H8O)的污染最严重,含酚废水可以用
吸附或苯等有机溶剂 的方法处理。 2.苯酚和有机溶剂的分离
苯酚和苯的分离:
-
四、基团间的相互影响 1.酚羟基对苯环的影响
酚羟基的存在,有利于苯环上的取代反应,例如溴代反应。
苯的溴代:
苯酚的溴代:
从反应条件和产物上来看,苯的溴代需要在催化剂作用下,使苯和与液溴较慢反应,而且产物只是一取代物;而苯酚溴代无需催化剂,在常温下就能与溴水迅速反应生成三溴苯酚。足以证明酚羟基对苯环的活化作用,尤其是能使酚羟基邻、对位的氢原子更活泼,更易被取代,因此酚羟基是一种邻、对位定位基 2. 苯环对羟基的影响 能否与强碱反应(能反应的写方程式) 溶液是否具有酸性 —OH CH3CH2OH 通过上面的对比,可以看出苯环的存在同样对羟基也有影响,它能使羟基上的氢更容易电离,从而显示出一定的弱酸性。 五、苯酚的用途
1.苯酚是重要的 原料,其制取得到的酚醛树脂俗称 ;苯酚具有 ,因此药皂中掺入少量的苯酚,葡萄中含有的酚可用于制造 茶叶中的酚用于制造 另外一些农药中也含有酚类物质。
苯酚是一种重要的化工原料,可用来制造酚醛塑料(俗称电木)、合成纤维(如锦纶)、医药、染料、农药等。粗制的苯酚可用于环境消毒。纯净的苯酚可配成洗剂和软膏,有杀菌和止痛效用。药皂中也掺入少量的苯酚。
2.苯酚具有杀菌作用,是一种消毒剂,但苯酚本身具有毒性。酚类物质在我国是被列为重点控制的水污染物之一。在含酚的废水中,以苯酚、苯甲酚(C7H8O)污染最为突出。酚类化合物毒性很强,水中含酚0.1mg·L-1~0.2mg·L-1时,鱼肉即有臭味,不能食用;用含酚浓度高于100mg·L-1的废水直接灌溉农田,会使农作物枯死;口服苯酚的致死量为530mg/kg体重。
如何确定某地水域是否被苯酚污染?
提示:取少许水样,向其中滴入FeCl3溶液,若出现紫色,则证明水域被苯酚或其他酚类物质污染;或取少量水样,向其中滴入溴水,若出现白色沉淀,则证明水域被酚污染。 3.苯、甲苯、苯酚的比较 类别 结构简式 氧化反应
苯 甲苯 苯酚 常温下在空气中被氧化,呈粉红色 苯酚 浓溴水 无催化剂 不被KMnO4酸性可被KMnO4酸溶液氧化 性溶液氧化 苯 液溴 催化剂 甲苯 液溴 催化剂 甲苯的邻、间、对三种一溴代物 类别 溴的状态 取条件 代 反产物 应 取代 反应 与H2的加成反应 类别 特点 原因 条件 结论 甲苯 苯酚 苯酚与溴的取代反应比苯、甲苯易进行 酚羟基对苯环的影响使苯环上的邻、对位氢原子变得活泼,易被取代 催化剂、加热 催化剂、加热 催化剂、加热 都含苯环,故都可发生加成反应 苯 提示:A.(1)酸性比较:碳酸>苯酚>HCO,向苯酚钠溶液中通入CO2,无论CO2过量与否,产物均为NaHCO3。
(2)苯酚与溴发生取代反应时只取代苯环上羟基的邻位和对位三个位置,且要加入过量浓溴水,若加入的溴水过少,生成的三溴苯酚会溶于苯酚而观察不到白色沉淀。
苯酚的结构
苯酚分子中的氧原子以sp2杂化方式成键,有一对未杂化的2p电子和苯环大π键平行,可发生p轨道和π轨道的侧面重迭,即p-π共轭效应(如图)。羟基氧原子与苯环间还存在-I效应,羟基与苯环的共轭效应是一个多电子p-π共轭效应,它的效应比-I效应强得多,所以苯环电子云密度增加,更易发生亲电取代,而羟基氧原子电子云密度降低,O-H键受到削弱,一定条件下可离解。
酚的命名
酚的基本结构是羟基连结在苯环上,苯酚是最简单的酚,所以酚的命名常以苯酚为母体,苯环上连接的其它基团为取代基。例如:
2—甲基—5—异丙基苯酚, 邻甲苯酚,
β—萘酚, 1,5—二甲基—2—萘酚, 4—甲基—1,3—苯二酚。
但若取代基的排列次序优先于羟基时(取代基排列先后次序为:—COOH、—SO3H、
—COOR、 、—CN、—CHO、 、—OH、—NH2、—OR),则以较
优基为母体,羟基为取代基。如 ,对羟基苯磺酸。
五、检测题
1. 苯在催化剂存在下与液溴反应,而苯酚与溴水反应不用加热也不需要催化剂,原因是( )
A.苯环与羟基互相影响,但苯环上的氢原子活泼性不变 B.苯环与羟基相互影响,但羟基上的氢原子变活泼 C.羟基影响了苯环,使苯环上的氢原子变得活泼 D.苯环影响羟基,使羟基变活泼
2. 某有机物的一个分子中含有一个—CH3、一个—C6H4(苯环结构)、两个—CH2—、一个—OH原子团,符合这种结构的有多种,其中能与NaOH溶液反应的物质共有( )
A.3种 C.9种
B.6种 D.12种
3. 扑热息痛是一种优良的解热镇痛剂,其结构简式为:
,由此推断它可能具有的性质是
( )
A.能与溴水发生取代反应
B.不能被空气或酸性KMnO4溶液氧化 C.可与碳酸氢钠溶液反应放出CO2气体 D.可与FeCl3溶液发生显色反应
4. 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( )
A.1 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化学式为C15H28O2 5. 除去苯里含有的少量苯酚杂质,常用的方法是( )
A.加水振荡后,用分液漏斗分层后分离 B.加稀HCl振荡后,用分液漏斗分层后分离 C.加NaOH溶液振荡后,用分液漏斗分层后分离
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