内容正文:
第三章 第2节 第2课时 酚(导学案)
核心素养目标
知识技能(重难点):
1.了解酚的组成和结构特点。
2.掌握苯酚的化学性质及其检验方法。
3.了解酚和醇结构的差别及其对化学性质的影响。
过程方法:根据苯酚的化学性质,理解有机物中基团之间的相互影响,培养“证据推理与模型认知”的核心素养
情感、态度、价值观:使学生认识结构决定性质,性质又反映结构的辩证关系。培养学生以实验事实为依据,严谨求实勇于创新的科学精神。
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[体系构建]
[自主预习]
一、苯酚的组成、结构与物理性质
1.组成与结构
苯酚是一元酚,是酚类化合物中最简单的结构,分子式为C6H6O,结构可表示为或,官能团为羟基(—OH)。
2.物理性质
(1)纯净的苯酚是无色晶体,有特殊气味,易被空气氧化呈粉红色。
(2)苯酚室温下在水中的溶解度为9.2 g,当温度高于65 ℃时能与水混溶,苯酚易溶于有机溶剂。
(3)苯酚有毒,对皮肤有腐蚀性,如不慎沾到皮肤上,应立即用乙醇冲洗,再用水冲洗。
二、苯酚的化学性质及应用
1.化学性质
(1)酸性——弱酸性,俗称石炭酸
实验步骤
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
结论
室温下,苯酚在水中溶解度较小
苯酚能与NaOH溶液反应,表现出酸性
酸性:弱于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
【注意】①苯酚与活泼金属(如Na)也反应生成H2。
②苯酚钠溶液通入CO2生成NaHCO3,酸性比HCO强。
(2)取代反应
实验操作
实验现象
试管中立即产生白色沉淀
化学方程式
应用
用于苯酚的定性检验和定量测定
解释
羟基对苯环的影响,使苯环上羟基邻、对位氢原子更活泼,易被取代
【思考】 1 mol与浓溴水发生反应,最多消耗Br2多少mol?
【提示】 2 mol
(3)显色反应
苯酚与FeCl3溶液作用显紫色,利用此性质也可以检验苯酚的存在。酚类物质一般都可以与FeCl3作用显色,可用于检验其存在。
2.应用
(1)苯酚是一种重要的化工原料,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。
3.危害:含酚类物质的废水对生物具有毒害作用,会对水体造成严重污染。化工厂和炼焦厂的废水中常含有酚类物质,在排放前必须经过处理。
【拓展1】酚类分子中羟基与苯环的相互影响
(1)苯环对羟基的影响
醇不与NaOH溶液反应,而苯酚呈弱酸性能与NaOH溶液反应,说明苯酚分子中的羟基受到苯环的影响,使羟基中的氢原子变得更容易电离,表现出一定的酸性。
(2)羟基对苯环的影响:苯环中,羟基邻、对位上的氢原子的活泼性增强,更易被取代。
【拓展2】苯的同系物中烃基与苯环的相互影响
(1)苯的硝化反应生成—硝基苯,而苯的同系物的硝化反应受烃基影响,使烃基所连碳的邻、对位上的C—H易发生取代,生成多硝基化合物。
(2)烷烃和苯均不能使酸性KMnO4溶液褪色,但苯的同系物中受苯环的影响,当连接苯环的第一个碳原子上有氢原子时,能使酸性KMnO4溶液褪色。
【拓展3】脂肪醇、芳香醇和酚的比较
类别
脂肪醇
芳香醇
酚
实例
CH3CH2OH
官能团
醇羟基—OH
醇羟基—OH
酚羟基—OH
结构
特点
—OH与链烃基相连
—OH与苯环侧链上的碳原子相连
—OH与苯环直接相连
主要
化学
性质
(1)与钠反应;
(2)取代反应;
(3)消去反应;
(4)氧化反应;
(5)酯化反应
(1)弱酸性;
(2)取代反应;
(3)显色反应;
(4)加成反应;
(5)氧化反应
特性
灼热的铜丝插入醇中,有刺激性气味物质(醛或酮)生成
与FeCl3溶液反应显紫色
【拓展4】苯酚的分离与提纯
类型一 废水中含有苯酚,其回收方案为
类型二 乙醇中混有苯酚,其回收方案为
[成果检测]
【自测1】下列物质中与苯酚互为同系物的是( )
【答案】 C
【解析】互为同系物的物质首先要结构相似。苯酚的同系物应是—OH与苯环上的碳原子直接相连,其次是与苯酚在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团,所以与苯酚互为同系物。
【自测2】下列关于苯酚的叙述中,不正确的是( )
A.其浓溶液如果不慎沾在皮肤上,应立即用酒精擦洗
B.其水溶液显强酸性,俗称石炭酸
C.超过65 ℃可以与水以任意比互溶
D.纯净的苯酚是无色晶体,在空气中易被氧化而呈粉红色
【答案】 B
【解析】苯酚为弱酸,水溶液显弱酸性,B错误。
【自测3】关于的说法中,不正