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苯酚教案及习题
【学习目标要求】
1.掌握苯酚的分子结构和化学性质。
2.了解苯酚的用途,把握酚羟基与醇羟基的区别。
【教材内容透析】
一、酚的分子结构
羟基与芳香烃侧链上的碳原子相连,其化合物是醇,羟基与苯环上的碳原子直接相连,其化合物则是酚。
注意 判别含羟基的物质是否属于酚类时,关键要看羟基是否与苯环直接相连,如下列物质由于羟基直接与苯环相连,均属酚类:
又如下列物质由于羟基没有直接与苯环相连,则均不属于酚类:
二、苯酚的分子结构
苯分子里只有一个氢原子被羟基取代的生成物是最简单的酚——苯酚。苯酚的分子式是C6H6O结构式为或C6H5OH。,简写为:
注意 苯酚分子里至少有12个原子位于同一平面内。
三、苯酚的物理性质
纯净的苯酚是无色晶体,露置在空气里会因小部分发生氧化而呈粉红色,苯酚具有特殊的气味,熔点为43C,在水中的溶解度不大,当温度高于65C时,则能与水以任意比互 溶,苯酚易溶于乙醇等有机溶剂。
注意 1.苯酚易被空气氧化,故苯酚应严格密封保存。
2.苯酚在水中微溶,易溶于乙醇,洗去人皮肤上的苯酚要用酒精,而不是用水。
四、苯酚的化学性质
由于苯酚分子里羟基与苯环直接相连,二者彼此相互影响,使其具有一些特殊的化学性质。
1.苯酚的酸性
实验6—3 向一个盛有少量苯酚晶体的试管中加入2mL蒸馏水,振荡试管,有什么现象发生?再逐滴滴入5%的NaOH溶液并振荡试管,观察试管中溶液的变化。
实验现象 苯酚晶体在蒸馏水中形成了浑浊的液体;滴入5%的NaOH溶液 后,浑浊的液体变为澄清透明的液体。
实验结论 在水溶液中,苯酚易与氢氧化钠反应,苯酚具有酸性。说明
①由于苯环对羟基产生了影响,使羟基的活性增强,在水溶液中能电离出H
可见苯酚具有酸性,所以苯酚又名石炭酸,但酸性极弱,不能使石蕊试液变红,其电离程度为:
②苯酚与NaOH反应生成苯酚钠和水,化学反应方程式如下:
反应的实质是酚羟基的氢与氢氧化钠的氢氧根结合成了水。
③苯酚钠是一种盐,易溶于水,易电离,是强电解质,苯酚钠在水溶液中的电离方程式如下:
④乙醇能与Na反应放出H2,说明乙醇中的羟基也具有一定的活性;但乙醇在水溶液中很难电离出氢离子,也不能与碱反应生成盐,由此可知,酚羟基上的H比醇羟基上的H活泼。实验6—4 向上述实验所得澄清溶液中通入二氧化碳气体,观察溶液的变化。实验现象 通入二氧化碳气体后,澄清的溶液变浑浊,静置后液体分为两层,上层水状,下层无色、油状。
实验结论 在溶液中,苯酚钠与二氧化碳反应生成苯酚。苯酚的酸性比碳酸的酸性还弱。说明
①C6H5OH的酸性比H2CO3的酸性弱,但比HCO3的酸性强。故生成物除C6H5OH外还有NaHCO3,而不是NaCO3。如:
②苯酚钠在水溶液中水解,而使溶液显碱性,在一定条件下水解达到化学平衡。
③酸性比H2CO3强的酸,均可与苯酚钠在溶液中反应,如:
④苯酚水溶液不能使石蕊、甲基橙等酸碱指示剂变色。2.苯酚的取代反应
由于羟基对苯环的影响,使苯环上与羟基处在邻位和对位上的氢原子活性增强,容易被取代。
实验6—5 向盛有少量苯酚稀溶液的试管里滴入过量浓溴水。实验现象 向苯酚溶液里加溴水,立即有白色沉淀产生。实验结论 在溶液里,苯酚易跟溴发生化学反应。说明
①苯酚与溴反应生成的是三溴苯酚白色沉淀:
②C6H5OH与Br2的反应灵敏,常用于苯酚的定性检验和定量测定。
③苯酚与溴在溶液里的反应是取代反应,由此可说明苯酚能在苯环上发生取代反应,且是苯环上羟基的邻、对位氢原子被取代。
3.苯酚的显色反应
实验6—6 向盛有苯酚溶液的试管中滴入几滴三氯化铁溶液。实验现象 苯酚溶液中滴入三氯化铁溶液后,使溶液呈紫色。
实验结论 在溶液中,苯酚与三氯化铁反应,生成紫色易溶于水的物质。
说明
①苯酚能跟FeCl3反应,使溶液呈紫色,这一反应可用来检验苯酚的存在。②苯酚跟FeCl3在水溶液里起反应,生成络离子而呈紫色。
6C6H5OHFe3Fe(C6H5O)636H
③通常检验苯酚的存在,理想的化学试剂是溴水(浓且过量)或FeCl3溶液,而不是酸碱指示剂。
注意
①苯酚与乙醇具有一些相似的性质,这是由于均含有-OH的原因;苯酚与乙醇在性质上存在很大差异,说明跟羟基相连的烃基种类不同,烃基对烃的衍生物的性质也有重要影响。
②苯分子里引入羟基后,苯环被“激活”了,表明羟基使苯环的性质发生了很大的变化。变化的主要表现是苯环上羟基的邻、对位上的C—H键活泼了。
五、酚类 1.结构特点
羟基与苯环上的碳原子直接相连。2.通式
C6H5OH的同系物的通式为CnH2n6(n≥7,整数)3.同分异构的现象
酚的同分异构现象较为广泛,如:的同分异构体有:
等等
4.化学性质
酚类的化学性质与苯酚的化学性质相似:酸性反应、取代反应、显色反应等。5.物理性质
多数酚在室温下是固体,有些是液体,大多数酚有难闻的气味,但有些有香味。酚类化合物都有杀菌作用,杀菌能力随着羟基数目的增加而增大。
6.酚的用途
酚是一种重要的化工原料,广泛用于制造合成纤维、医药、合成香料、染料、农药等。【综合思维点拨】
例1 下列物质久置于空气中,颜色发生变化的是()A.Na2SO3
B.苯酚
C.NaO2
D.CaO 解析 这四种物质在空气中都易变质。
2Na2SO3O22Na2SO4 CaOH2OCa(OH)2
Ca(OH)2CO2CaCO3H2O
2Na2O2(黄色)2H2O4NaOH(白色)O2 2NaO22CO22NaCO3O2
(黄)(白)
苯酚在空气中被氧化成粉红色物质。答案 B、C
【思维障碍点拨】
例2 A、B、C三种物质的分子式都是C7H8O。若滴入FeCl3溶液,只有C呈现紫色;若投入金属钠,只有B无变化。
(1)写出A、B、C的结构简式。(2)C有多种同分异构体,若其一溴代物最多有两种,C的这种同分异构体的结构简式为:_________。
解析 C能遇FeCl3水溶液变紫色,说明属于分类,应为:
C与Na能反应,A与Na也反应,说明A中也有羟基且羟基不能与苯环直接相连,则为醇类:。B中无羟基,但与醇A、酚C又是同分异构体,可以属于醚类:
答案(A). B.(2)灵活应用点拨
例3 丁香油酚的结构简式是:该物质不具有的化学性质是()①可以燃烧 ②可以跟溴加成 ③可以被酸性KMnO4溶液氧化 ④可以与NaHCO3溶液反应 ⑤可以跟NaOH溶液反应 ⑥可以在碱性条件下水解
A.①③ B.③⑥ C.④⑤ D.④⑥
解析 丁香油酚是一种含多种官能团的复杂有机物。分子中含有C、H元素,可以燃烧;含碳碳双键,可以发生与溴的加成反应,也可以被酸性KMnO4溶液氧化;苯环碳上连有羟基,属酚类,显极弱酸性,可与NaOH溶液反应,但不能与NaHCO3溶液反应;分子中不存在“-X为Cl、Br、I”等能发生水解的官能团,故不能水解。
答案 D
【教材习题解惑】
一、1.无色的晶 较小 浑浊 澄清 浑浊。2.酒精
3.溴乙烷 苯酚; 乙烯、苯酚; 乙醇、苯酚;苯酚 二、1.C(点拨:C属于酚类)2.D(点拨:苯酚有毒)3.B
三、Ⅰ C A D Ⅱ a d b
四、(点拨:C:H:O76.6%6.4%17%::6:6:1式量为1612116 ×5.9=94.4,C6H6O,根据其具有的化学性质推得结构简式为
。)
【同步达纲练习】
1.由羟基分别跟下列某基团相互结合所构成的化合物中,属于酚类的是()A.CH3CH2— B.C6H5—
C.D.2.已知酸性强弱顺序为,下列化学方程式正确的是()
3.白藜芦醇广泛存在于食物(例如桑葚、花生,尤其是葡萄)中,它具有抗癌性,能够跟1mol该化合物起反应的Br2或H2的最大用量分别是()A.1 mol,1 mol B.3.5 mol,7 mol C.3.5 mol,6 mol D.6 mol,7mol 4.能跟NaCO3,溶液反应,但不会放出气体的是()A.苯酚 B.醋酸 C.盐酸 D.硅酸
5.下列物质中,能和氢氧化钠溶液反应的是()
6.A和B两种物质的分子式都是C7H8O,它们都能跟金属钠反应放出H2。A不与NaOH溶液反应,而B能与NaOH溶液反应;B能使适量溴水褪色,并产生白色沉淀,A不能;B的一溴化物(C7H7BrO)有两种结构。试推断A和B的分子结构,并说明它们属于哪一类有机物。
参考答案
【同步达纲练习】
1.BD 2.BC
3.D
4.A
5.CD 6.A属于芳香醇,结构简式为:B属于酚苯,结构简式为:
。