内容正文:
第2章 官能团与有机化学反应 烃的衍生物
第2节 醇和酚
第二课时 酚的化学性质
1
学习目标
1、了解苯酚的结构特点和用途。
2、掌握苯酚的重要性质及其检验方法以及进行苯酚性质设计实验。
3、掌握醇和酚结构的差别,理解苯酚分子中羟基和苯环相互影响,从苯酚的性质和结构迁移到酚类物质的结构性质。
茶多酚儿茶素
乙酰氨基酚
丁香酚
生活中有哪些物质中含有酚?
1.酚的定义
芳香烃分子中苯环上的氢原子被羟基取代后的有机化合物称为酚。
2.命名
酚的命名是在苯、萘等名称后面加上“酚”字;若苯环上有取代基,将取代基的位次和名称写在前面。
苯酚
邻甲基苯酚
萘酚
3.苯酚的分子结构
由于苯酚分子中的O—H 单键可旋转,羟基上的氢原子不一定与苯环共平面,故苯酚分子中至少有12个原子共面,最多有13个原子共平面。
4、苯酚的物理性质
纯净的苯酚是没有颜色、具有特殊的气味的晶体露置在空气中因小部分发生氧化而显粉红色。
苯酚有毒,其浓溶液对皮肤有强烈的腐蚀性。如果不慎沾到皮肤上,应立即用酒精洗涤。
实验:取少量苯酚加入水中,苯酚不能完全溶解在水中,加热到65℃时,溶液变澄清,停止加热后,溶液重新变浑浊(乳浊液)。
熔点:40.9℃;常温时,苯酚在水中溶解度不大当温度高于65℃时,能跟水互溶,苯酚易溶于乙醇,乙醚等有机溶剂。
请同学们根据苯酚的结构,结合以下两个角度
分析预测苯酚性质
1、苯环对羟基的影响 2、羟基对苯环的影响
【性质探究】苯酚的化学性质
知识支持1
①受苯环的影响,苯酚分子中羟基上的氢原子能在水溶液中发生微弱电离产生H+
②苯酚分子中的碳氧键受苯环的影响不易断裂
知识支持2
连在苯环上的羟基对其邻位和对位的碳氢键的影响尤为明显
滴加NaOH溶液
OH
+ NaOH
ONa
+ H2O
⑴苯环对羟基的影响
酸性
—OH
—O
+H
①苯酚溶液滴加2-3滴石蕊试剂
现象:无明显现象
②苯酚溶液滴加NaOH溶液
现象:溶液由浑浊变澄清
加入稀盐酸
通入CO2
ONa
+ HCl
OH
+ NaCl
④向苯酚钠溶液中通CO2,观察现象
③向苯酚钠溶液中通HCl,观察现象
现象:溶液由澄清变浑浊。
现象:溶液由澄清变浑浊。
苯酚的酸性比碳酸弱
苯酚具有弱酸性,酸性比碳酸弱
H2CO3 > C6H5OH > HCO3-
思考:为什么生成NaHCO3而不是Na2CO3?
苯酚酸性很弱,不能使石蕊、甲基橙等酸碱指示剂变色。
苯酚悬浊液
滴加Na2CO3溶液
OH
ONa
+ 2 Na
+ H2
2
2
(2)苯酚分子中的碳氧键受苯环的影响不易断裂,故苯酚不能与HX发生取代反应
C2H5OH C6H5OH
酸性
NaOH
Na
原因
乙醇和苯酚的化学性质
归纳总结
无
有
不反应
反应
反应温和
反应较剧烈
苯环对羟基的影响使得酚羟基的氢原子较为活泼
加入苯酚溶液
溴水
现象:有白色沉淀产生
2,4,6-三溴苯酚
结论:受羟基的影响,苯基上的邻、对位的H变得更活泼了,容易被取代。该反应可用作苯酚的检验和定量测定。
⑵羟基对苯环的影响
苯环上的取代反应
a.实验:将少量苯酚稀溶液滴加到过量的饱和溴水中。
交流研讨
苯酚 苯
反应物
反应条件
取代氢原子数
结论
原因
浓溴水
液溴
不需要催化剂
FeBr3作催化剂
三个
一个
苯酚与溴的取代反应比苯容易
-OH对苯环的影响:使苯环
羟基邻、对位上的氢原子更活泼
如何除去混在苯中的苯酚?能不能采用先加入溴水再过滤的方法?
思考
不能用溴水。
(1)虽然苯酚会和溴水反应生成的三溴苯酚难溶于水,但易溶于苯中而不易分离。
(2)从除杂彻底的角度来说,加溴水要过量,而过量的溴又混入了苯中。
方法:先加入足量的烧碱溶液,然后再分液(上层即为苯)。
b.硝化反应
+3HNO3
+3H2O
浓硫酸
OH
OH
NO2
NO2
O2N
(苦味酸)
△
实验:向盛有少量苯酚溶液的试管中滴加几滴FeCl3 溶液,观察现象。
现象:溶液变成紫色
苯酚与FeCl3溶液能发生显色反应时由于有络合物生成的缘故。此反应常用于酚的鉴别。
+ Fe3+
6
[Fe(C6H5O)6]3-
+ 6H+
OH
⑶苯酚的显色反应
反应原理:
加入FeCl3溶液
酚醛树脂:电木,就是苯酚和甲醛聚合反应合成的。
分析反应的断键部位和成键部位,理解反应实质。
由于羟基的影响,使羟基邻对位上的氢原子活化。
⑷苯酚的聚合反应
H+
OH
CH2
n
H
OH+(n-1)H2O
+3H2
Ni
△
OH
OH
(环己醇)
(5)加成反应
①可燃性
C6H6O + 7O2 6CO2+3H2O
点燃
②与氧气反应
放置时间长的苯酚往往是粉红色,因为空气中的氧气就能使苯酚慢慢地氧化成对-苯醌。
③与酸性KMnO4溶液反应
苯酚可以使酸性高锰酸钾溶液褪色
(6)氧化反应:
酚醛树脂线路板
5.苯酚的用途
苯酚是重要的有机化工原料,制酚醛树脂、医药(如阿司匹林)、染料等,农药、香料、涂料等;稀溶液用作防腐剂和消毒剂。
21
(1)甲酚常用于制造有消毒作用的酚皂;
(2)从葡萄中提取的酚具有延缓衰老的功效,可用于制造化妆品;
(3)茶叶中的酚具有抗癌、防腐作用,可用于制备抗癌药物和食品防腐剂;
(4)多农药的主要成分也含有酚类物质。
酚类化合物的用途
课堂小结
酚
结构特点
苯酚的结构
芳香烃分子中苯环上的氢原子被羟基取代后的有机化合物
苯酚的物理性质
苯酚的化学性质
有特殊气味的无色晶体
常温水中的溶解度不大,温度高于 65 ℃时则能与水互溶
有毒,具有腐蚀性
弱酸性
与浓溴水反应
与FeCl3反应
聚合反应
显紫色
1、下列物质与苯酚互为同系物的是( )
B
2、下列关于苯酚的叙述中,不正确的是( )
A.其水溶液显酸性,俗称石炭酸
B.苯酚暴露在空气中,会因与CO2作用而变成粉红色
C.在水中的溶解度随温度的升高而增大,超过65 ℃可与水混溶
D.其浓溶液对皮肤有强烈的腐蚀性,如果不慎沾在皮肤上,应立即用酒精擦洗
B
① +H2O+CO2―→ +NaHCO3
② 2 +H2O+CO2―→ 2 +Na2CO3
③ +NaHCO3―→ +H2CO3
④ +Na2CO3―→ +NaHCO3
3、已知酸性强弱顺序为H2CO3> >HCO3- ,则下列化学方程式中正确的是 ( )
A.①③ B.②③ C.①④ D.②④
C
4、甲苯中混有少量苯酚,除去苯酚的最佳方法是( )
A.加入足量的NaOH溶液充分振荡后,用分液漏斗分液弃除下层溶液
B.加入溴水,生成三溴苯酚,再过滤除去
C.加水,加热超过70 ℃(苯酚在热水中溶解度很大),然后用分液漏斗振荡分液后,弃除下层溶液
D.将混合物蒸馏(甲苯沸点110 ℃,苯酚沸点182 ℃),可先蒸出甲苯
A
5、下列关于苯酚的叙述,不正确的是( )
A.将苯酚晶体放入少量水中,加热至全部溶解,冷却至50 ℃形成乳浊液
B.苯酚可以和硝酸发生取代反应
C.苯酚易溶于NaOH溶液中
D.苯酚的酸性比碳酸强,比醋酸弱
D
6、只需用一种试剂即可将酒精、苯酚溶液、四氯化碳、己烯、甲苯五种无色液体区分开来,该试剂是( )
A.FeCl3溶液
B.溴水
C.酸性KMnO4溶液
D.金属钠
B
$$