内容正文:
第2课时 酚的性质和应用 基团间的相互影响
目标与素养:1.通过苯酚的学习,掌握酚类物质的结构与性质。(宏观辨识与微观探析)2.通过乙醇与苯酚以及苯与苯酚化学性质的差异,感悟基团之间的相互影响。(宏观辨识与微观探析)
一、酚
二、苯酚
1.分子组成与结构
2.苯酚的物理性质
纯净的苯酚为无色晶体,熔点为40.9 ℃。常温下在水中的溶解度不大,当苯酚与水形成的浊液静置后分层,上层是溶有苯酚的水层,下层是溶有水的苯酚层;当温度高于65__℃时,则能与水互溶。苯酚易溶于乙醇等有机溶剂。苯酚有毒,它的浓溶液对皮肤有强烈的腐蚀性,如不慎沾到皮肤上,应立即用酒精洗涤,再用水冲洗。
3.酚的化学性质(以苯酚为例)
(1)苯酚的弱酸性(比H2CO3的酸性弱)
①苯酚的电离方程式为
。
②向苯酚的浊液中加入NaOH溶液,现象浊液变澄清,其方程式为
,
向所得溶液中通入CO2或者加入稀盐酸,其现象为澄清溶液变浑浊,其反应方程式为或
。
(2)苯酚的取代反应
苯酚与浓溴水反应的化学方程式为
,
其现象是生成白色沉淀。该反应说明在羟基的影响下,苯环上羟基的邻、对位氢原子很活泼,易被取代。常用于苯酚的定性、定量测定。
(3)苯酚的显色反应
苯酚溶液遇三氯化铁溶液呈现紫色,并且其他的酚类化合物也有类似的性质,称为显色反应,该反应灵敏度高,常被用于酚类化合物的检验。
(4)苯酚氧化反应
①在空气中会慢慢被氧化而略带红色。
②可以燃烧:C6H6O+7O26CO2+3H2O。
4.含酚废水的处理
酚类化合物有毒,在石油、煤的加工业、制药、油漆等工业产生的废水中含有较多的酚类物质。以苯酚、甲酚污染为主,影响水生动物的生长,含酚废水可回收利用和降解处理。
(1)检验酚(苯酚)的实验方法有哪些?
[提示] 方法1:向待测液中加入浓溴水,有白色沉淀,说明含酚类。
方法2:向待测液中加入FeCl3溶液,溶液显紫色,说明含酚类。
(2)处理废水中酚可用什么物质处理?
[提示] 废水中加苯,萃取分液酚或废水中加活性炭吸附酚。
三、基团间的相互影响
1.苯环对羟基影响,使苯酚羟基中的氢容易电离出H+而表现出弱酸性。
2.羟基对苯环影响,使苯酚苯环上羟基邻、对位上的氢原子更活泼,更容易发生取代反应。
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)酚与醇的官能团均为—OH,二者性质相同。( )
(2)苯酚沾到皮肤上可以用酒精或氢氧化钠溶液洗涤。( )
(3),可以证明H2CO3的酸性大于的酸性。( )
(4)—OH中H的活泼性:。( )
[答案] (1)× (2)× (3)√ (4)√
2.下列叙述正确的是 ( )
A.苯中的少量苯酚可先加适量的浓溴水,再过滤而除去
B.将苯酚晶体放入少量水中,加热时全部溶解,冷却到50 ℃ 形成悬浊液
C.苯酚的酸性很弱,不能使酸碱指示剂变色,但可以和NaHCO3反应放出CO2
D.苯酚可以和HNO3进行硝化反应
D [A项苯能溶解产生的三溴苯酚而不易分离;B项得到的是乳浊液;C项中苯酚不与NaHCO3反应。]
3.A和B两种物质的分子式都是C7H8O,它们都跟金属钠反应产生氢气;A不溶于NaOH溶液而B能溶于NaOH溶液;B能使适量的浓溴水褪色,并产生白色沉淀,而A不能;B苯环上的一溴代物有两种结构。
(1)写出A和B的结构简式:A________;B________。
(2)写出B与NaOH溶液反应的化学方程式:____________________。
[解析] 从分子式C7H8O看,A和B应是不饱和有机物。从性质上看,A能与Na反应但不与NaOH反应,则A为醇类,A不与溴水反应,则A中没有碳碳双键或碳碳叁键,可推知A的不饱和是因含有苯环所引起的,故A为;B可与Na反应放出H2,又可与NaOH反应,且与溴水反应生成白色沉淀(这是酚的特性),则B为酚类;又知B的一溴代物只有2种同分异构体,可知B为含对位取代基的酚类,故B为。
[答案]
苯、甲苯、苯酚的比较
类别
苯
甲苯
苯酚
结构简式
氧化反应
不能被KMnO4酸性溶液氧化
可被KMnO4酸性溶液氧化
常温下在空气中被氧化,呈粉红色
取代反应
溴的状态
液溴
液溴
浓溴水
条件
催化剂
催化剂
无催化剂
产物
甲苯的邻、对两种一溴代物
区别
苯酚与溴的取代反应比苯、甲苯易进行
原因
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
与H2加成
条件
催化剂、加热
催化剂、加热
催化剂、加热
结论
都含苯环,故都可以发生加成反应
(1)苯酚溶液的酸性较弱,不能使酸碱指示剂变色。
(2)苯酚的酸性比碳酸的弱,由于电离能力H2CO3>与Na2CO3溶液