19-20版:3.1.2酚(创新设计)
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@《创新设计》
2.探究为什么苯酚能与氢氧化钠溶液反应,而乙醇则不能? 提示 虽然苯酚和乙醇都有羟基,但是苯酚中的羟基与苯环直接相连,受到苯环的 影响,苯酚羟基上的氢活泼,氢氧键易断裂。即苯酚具有弱酸性,乙醇没有酸性。
3.请推测苯酚能与碳酸钠反应吗?若反应,会有二氧化碳气体放出吗? 提示 由于酸性 H2CO3>C6H5OH>HCO3-,所以苯酚能与碳酸钠反应但不会有二氧
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苯 液溴、苯 催化剂
1个 慢
苯酚 浓溴水、苯酚
不需催化剂 3个 快
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2.如何除去苯中的少量苯酚?能采用加入浓溴水后过滤的方法吗?
提示 苯酚能与 NaOH 溶液反应生成易溶于水的
,而苯与水不互溶。
因此,可以利用苯和苯酚上述性质上的差异来除去苯中的少量苯酚。具体操作过
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2.对苯酚性质的认识误区 (1)注意区别三溴苯酚在不同溶剂中的溶解性:苯酚虽能与浓溴水生成2,4,6-三 溴苯酚白色沉淀(在水溶液中),但是,2,4,6-三溴苯酚易溶于苯,不能用浓溴水 除去苯中的苯酚。 (2)苯酚能与氯化铁溶液发生显色反应,氯化亚铁溶液不能使苯酚发生显色反应。 (3)苯酚与溴的取代反应,溴只能取代酚羟基的邻位和对位上的氢原子。
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【典题例证2】 双酚A是重要的有机化工原料,苯酚和丙酮的重要衍生物,主要用 于生产聚碳酸酯、环氧树脂、聚砜树脂、聚苯醚树脂等多种高分子材料。关于双 酚A的下列说法正确的是( )
A.该化合物属于芳香烃 B.该化合物与三氯化铁溶液反应显紫色 C.双酚A不能与溴水反应,但能使酸性高锰酸钾溶液褪色 D.1 mol 双酚A最多可与4 mol Br2发生加成反应
代 反
产物
应 结论
原因
不能被酸性 KMnO4 溶 能被酸性 KMnO4 能被空气、酸性
液氧化
溶液氧化
KMnO4 溶液氧化
液溴
液溴
浓溴水
催化剂
催化剂
无催化剂
C6H5-Br 一元取代
邻、间、对三种溴 甲苯 一元取代
三溴苯酚 三元取代
苯酚与溴的取代反应比苯和甲苯更容易进行
酚羟基对苯环的影响,使苯环上的氢原子变得活泼,易被取代
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2.按要求回答下列问题: (1)下列有机物中属于醇的是____________,属于酚的是________。
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解析 酚中的苯环,可以是单环,也可以是稠环,如⑤也属于酚。 答案 ①③ ④⑤
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(2)下列有机物与苯酚互为同系物的是________。
,画出实验装置图。
提示 可利用醋酸与碳酸钙反应,并将生成的气体通入苯酚钠溶液中,观察溶液是 否变浑浊。如图:
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[效 果 自 测]
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1.判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)
属于同系物。(× )
解析 同系物必须是结构相似,在分子组成上相差一个或若干个 CH2 原子团的一系
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探究一、苯酚的弱酸性 【合作交流】 1.根据实验事实分析,酚羟基、醇羟基与水中的羟基活泼性相同吗?若不同,活泼性
顺序如何? 提示 苯酚显酸性,水显中性,说明苯酚分子中的羟基易电离出H+,酚羟基较活 泼。钠和乙醇反应较与水反应缓慢,说明水中的羟基比乙醇中的羟基活泼,故三者 分子中羟基的活泼性由强到弱的顺序:苯酚>水>乙醇。
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石炭酸 C6H6O
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C6H5OH 羟基
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【自主思考】 1.苯酚分子中最多有多少个原子共面?
提示 13个。与苯环相连的所有原子在同一平面上。C—O键旋转可以把H—O键上 的氢原子转到同一平面上。
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二、苯酚的性质和用途 1.物理性质
(5)加成反应
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3.苯酚的用途 (1)苯酚是重要的化工原料,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。
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【自主思考】
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2.设计实验证明酸性:CH3COOH>H2CO3>
2.脂肪醇、芳香醇和酚的性质对比
类别 官能团
结构 特点
脂肪醇
—OH与链烃 基相连
芳香醇
—OH —OH与芳香 烃侧链相连
主要化 学性质
(1)取代 (2)脱水 (3)氧化 (4)酯化 (5)和钠反应
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酚
一OH与苯环 直接相连
(1)弱酸性 (2)取代反应 (3)显色反应 (4)氧化反应 (5)与钠反应
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>HCO- 3 ,下列化学方
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解析 根据“强制弱”的反应规律及 H2CO3、
知可发生反应:
+CO2+H2O―→
Na2CO3―→
+NaHCO3,D 项正确。
答案 D
、HCO3-的酸性强弱顺序
+NaHCO3、
+
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探究二、酚类的取代反应和显色反应 【合作交流】 1.分析比较苯酚和浓溴水、苯和液溴两个反应,探究羟基对苯环的影响。
提示 苯酚分子中羟基对苯环具有较大的影响,使苯环上羟基邻、对位上的氢原子 更活泼,比苯上的氢原子更容易发生取代反应,具体体现在以下几个方面:
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反应物 反应条件 被取代的氢原子数 反应速率
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(1) 若 锥 形 瓶 中 装 有 一 种 易 溶 于 水 的 正 盐 固 体 , 则 A 中 发 生 反 应 的 离 子 方 程 式 为 _____________________________________________________________; (2) 装 置 B 中 盛 放 的 试 剂 是 _______________________ , 它 的 作 用 是 ________________________________; (3) 装 置 C 中 盛 放 的 试 剂 是 ________ , 实 验 中 观 察 到 C 中 出 现 的 主 要 现 象 是 ________________________________。
盛放的是饱和 NaHCO3 溶液,目的是除去 CO2 中混有的 CH3COOH。
答案 (1)2CH3COOH+CO23-―→2CH3COO-+H2O+CO2↑ (2)饱和 NaHCO3 溶
液 除去 CO2 中可能混有的 CH3COOH (3)
溶液 溶液变浑浊
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【变式训练 1】 已知酸性强弱顺序为 H2CO3> 程式正确的是( )
____________________________________________________
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室温下,苯酚在水中 苯酚能与NaOH溶液反应,酸性:
实验结论 溶解度__较__小____
表现出__酸__性
__<____H2CO3
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
第2课时 酚
课程目标
核心素养建构
1.了解酚典型代表物的组成、结构 特点及性质。 2.能列举事实说明有机分子中基团 之间存在相互影响。
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一、酚的组成和结构 1.酚的概念和组成
[知 识 梳 理]
羟基 苯环 羟基(—OH)
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2.苯酚的组成和结构
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பைடு நூலகம்《创新设计》
解析 苯酚的酸性比 H2CO3 的弱,故将 CO2 通入
溶液中可制得苯酚,从
而证明酸性 H2CO3>
。因此装置 A 的目的是制取 CO2,锥形瓶中装有一种
易溶于水的正盐固体,可为 Na2CO3,分液漏斗中盛放的应为 CH3COOH,二者反应
的化学方程式为 2CH3COOH+Na2CO3―→2CH3COONa+H2O+CO2↑。装置 B 中
气味: 有特殊气味
粉红色
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腐蚀性
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2.苯酚的化学性质 (1)弱酸性——苯环对羟基的影响
实验步骤
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实验现象 得到__浑__浊___液体 液体变__澄__清____ 液体变_浑__浊_____
反应方 程式
______________________________________________________ ______________________________________________________
化碳气体放出。化学方程式为
。
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【点拨提升】 1.苯酚的酸性
(1)苯酚的酸性极弱,比碳酸的酸性还弱。苯酚在水溶液中电离程度很小,可用电 离方程式表示为:
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(2)由于苯酚的酸性较弱,苯酚的水溶液不能使石蕊、甲基橙等酸碱指示剂变色;苯 酚钠溶液呈碱性,在苯酚钠溶液中通入二氧化碳气体或滴入盐酸,均可析出苯酚 (从溶液里析出的苯酚为无色、密度大于1 g·cm-3的液体,常用分液法分离)。
列化合物。二者从组成上看相差一个 CH2,但结构不相似,
属于酚而
属于醇,因此,二者不属于同系物。
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(2)苯酚溶液显酸性,能使石蕊、甲基橙试剂变色。( × ) 解析 苯酚的酸性太弱,其水溶液不能使酸碱指示剂变色。 (3)苯酚有毒,但其稀溶液可用作防腐剂和消毒剂。( √ ) 解析 苯酚的稀溶液可用作防腐剂和消毒剂,浓溶液有毒,对人体有腐蚀作用。 (4)苯酚与乙醇分子中的官能团均为羟基,二者化学性质相同。( × ) 解析 苯酚与乙醇分子中的官能团均为羟基,但羟基所连的烃基不同,受烃基的影 响,羟基的活泼性不同,故化学性质不同。
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(3)苯酚钠与碳酸反应只能生成苯酚和碳酸氢钠,不能生成碳酸钠,因为有:
(4)相同浓度下,酸性强弱:CH3COOH>H2CO3>C6H5OH>CH3CH2OH;碱性强弱:
CH3CH2ONa>NaOH>Na2CO3>
>NaHCO3。
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程为:向混合物中加入 NaOH 溶液,充分振荡后静置,用分液漏斗分离出上层液
体。苯酚溶液中加入浓溴水后,生成白色沉淀,但三溴苯酚易溶于苯中,故不能
用过滤的方法除去苯中的三溴苯酚。
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【点拨提升】 1.苯、甲苯和苯酚的性质差异
苯
甲苯
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苯酚
结构简式
氧化反应
溴状态
溴 条件
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解析 苯酚和苯甲醇①虽然在组成上相差一个CH2原子团,但结构并不相似,苯酚 的官能团—OH直接连在苯环上,而苯甲醇的官能团—OH连在烷基上。②③④ 的—OH都直接连在苯环上,都属于酚类,但②④官能团的种类和数目不同,所以 不符合。 答案 ③
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3.苯在催化剂存在下与液溴反应,而苯酚与浓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更活泼 D.苯环影响羟基,使羟基变活泼 解析 苯酚中苯环和羟基相互影响,使得两者的氢原子更活泼,但苯酚与溴水的取 代反应更易发生,说明是羟基使苯环上的氢原子更活泼。 答案 C
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—OH中 氢原子的
活泼性
酚羟基>醇羟基 (酸性) (中性)
特性
红热铜丝插入醇中有刺激性气味(生成 使FeCl3溶液显紫
醛或酮)
色
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【典题例证 1】 为了确定 CH3COOH、 设计了如图所示的装置进行实验:
@《创新设计》
及 H2CO3 的酸性强弱,有人
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(2)取代反应——羟基对苯环的影响
白色
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活泼
取代
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(3)显色反应 ①内容:苯酚与含Fe3+的溶液作用显__紫___色。 ②应用:检验__苯__酚____或__F_e_3_+_的存在。 (4)氧化反应 ①在空气中:缓慢氧化而呈__粉__红____色。 ②酸性KMnO4溶液:苯酚可以使其褪色。 ③苯酚可以燃烧:____C_6_H__6O__+__7_O_2_―_点_―_燃_→__6_C_O__2+__3_H__2O______。