第3章 第2节 第2课时 酚-【金版教程】2024-2025学年高中化学选择性必修3创新导学案word（人教版2019 不定项版）

第二课时　酚 [学业要求]　1.了解酚的组成和结构特点。2.掌握苯酚的重要性质及其检验方法。3.了解醇和酚结构的差别，能举例说明有机物分子中基团之间存在相互影响。 酚 苯酚 1．分子组成与结构 2．物理性质 (1)纯净的苯酚是无色晶体，有特殊气味，易被空气中的氧气氧化而呈粉红色。 (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，应立即用乙醇洗涤，再用水冲洗。 3．重要的化学性质 (1)苯酚的弱酸性 现象：①液体浑浊，②液体变澄清，③④液体变浑浊。 对应化学方程式为： ② ③； ④。 (2)取代反应 化学方程式为，此反应可用于苯酚的定性检验和定量测定。 (3)显色反应 遇Fe3＋呈紫色，可用于检验苯酚的存在。 4．应用与危害 (1)应用：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)危害：含酚类物质的废水对生物体具有毒害作用，会对水体造成严重污染，在排放前必须经过处理。 1．判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。 (1)苯酚有酸性，遇紫色石蕊溶液变红。(　　) (2)实验时手指上不小心沾上苯酚，立即用70 ℃以上的热水清洗。(　　) (3) 和含有的官能团相同，化学性质相似。(　　) (4)乙醇和苯酚都能与Na、NaOH反应。(　　) (5)苯酚有毒，但其水溶液可用作消毒剂。(　　) (6)苯中混有少量的苯酚可先加适量的浓溴水，使苯酚生成三溴苯酚，再过滤除去。(　　) 答案　(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)√　(6)× 2．白皮杉醇(结构简式如图)广泛存在于葡萄、蓝莓、百香果等蔬果中，具有抗氧化、抗炎、抗血栓、防癌、抗癌、抗高血脂症等多方面的活性。有关白皮杉醇的下列叙述正确的是(　　) A．从结构上分析，属于芳香醇 B．分子中所有的原子可能共平面 C．不溶于冷水和热水，不能与氢氧化钠溶液反应 D．不能和溴水发生取代反应，但可以发生加成反应 答案　B 解析　从结构上分析，—OH与苯环直接相连，属于酚，A错误；分子中有苯环平面、碳碳双键平面，二者通过单键相连，单键可以旋转，故分子中所有的原子可能共平面，B正确；该有机物分子中含有酚羟基，与苯酚性质类似，微溶于冷水，在热水中溶解度增大，能与氢氧化钠溶液反应生成钠盐，C错误；分子中含酚羟基，能和溴水发生取代反应，分子中含有碳碳双键，也能和溴水发生加成反应，D错误。 3．下列各化合物中，属于醇的是________，属于酚的是________，互为同分异构体的是________，互为同系物的是________。(以上各空均填序号) ①　② ③　④ ⑤　⑥ ⑦　⑧ ⑨ 答案　④⑦　①③⑧⑨　③④⑤　①③、②⑥ 4．A、B的结构简式如下： (1)A分子中含有的官能团的名称是______________；B分子中含有的官能团的名称是________。 (2)A能否与氢氧化钠溶液反应？________________________________ ________________________________________； B能否与氢氧化钠溶液反应？________________________________________ _______________________________。 (3)A在浓硫酸作用下加热可得到B，其反应类型是________。 (4)A、B各1 mol分别加入足量溴水，完全反应后消耗单质溴的物质的量分别是______mol，________mol。 答案　(1)羟基、碳碳双键　羟基　 (2)不能　能　 (3)消去反应　 (4)1　2 解析　(2)A属于醇类，不能与氢氧化钠溶液反应，B属于酚类，能与氢氧化钠溶液反应。 (4)A中含有1 mol碳碳双键，消耗1 mol单质溴，B中只有羟基的邻位H与单质溴发生取代反应，1 mol B消耗2 mol单质溴。 知识点一　脂肪醇、芳香醇和酚的结构与性质 1．脂肪醇、芳香醇和酚的比较 脂肪醇 芳香醇 酚 羟基连 接方式 羟基连在链 烃的饱和碳 原子上　　 羟基连在苯环侧链的饱和碳原子上 羟基直接 连在苯环上 实例 CH3CH2OH 化学性质 共性 ①与Na反应；②取代反应(包括酯化反应)；③氧化反应(燃烧) 特性 ①消去反应(分子中含有结构) ②催化氧化生成醛或酮(与羟基相连的碳原子上有氢原子) ①显色反应(遇 FeCl3溶液显紫色) ②弱酸性(与Na、NaOH、Na2CO3反应) ③与浓溴水反应产生白色沉淀 ④易被空气中的氧气氧化 2.苯酚的酸性 (1)苯酚溶液虽然显酸性，但酸性极弱，不能使酸碱指示剂变色。 (2)苯酚的酸性比碳酸弱，但比HCO的酸性强，因此苯酚能与Na2CO3反应生成NaHCO3。 NaHCO3 常见物质电离出H＋能力的强弱顺序：羧酸>H2CO3> >H2O>CH3CH2OH。 (3)根据微粒电离出H＋能力，可知结合H＋的能力：CO>>HCO。向苯酚钠溶液中通入CO2，只生成NaHCO3，不能生成Na2CO3，与通入CO2量的多少无关，即 NaHCO3。 (4)苯酚酸性的应用——苯酚的分离与提纯 ①从废水中回收苯酚 ②分离乙醇和苯酚 [练1]　已知酸性，将转变为的方法是(　　) A．与足量的NaOH溶液共热，再通入足量SO2 B．与稀H2SO4共热后，加入足量的NaOH溶液 C．加热溶液，通入足量的CO2 D．与稀H2SO4共热后，加入足量的NaHCO3溶液 答案　D 解析　与足量NaOH溶液共热，生成羧酸钠和酚钠结构，由于酸性强弱顺序是H2SO3＞＞H2CO3＞，再通入足量SO2生成邻羟基苯甲酸；与稀H2SO4共热后，生成邻羟基苯甲酸，再加入足量的NaOH溶液，生成羧酸钠和酚钠结构；加热溶液，通入足量的CO2，不发生反应；与稀H2SO4共热后，生成邻羟基苯甲酸，加入足量的NaHCO3溶液，—COOH与NaHCO3反应生成羧酸钠，酚羟基不反应，可得到。 [练2]　实验室回收废水中苯酚的过程如图所示。下列分析错误的是(　　) A．操作Ⅰ为萃取、分液，萃取剂也可以选用CCl4 B．苯酚钠是离子化合物，在苯中的溶解度比在水中的小 C．通过操作Ⅱ，苯可循环使用 D．苯酚沾到皮肤上，需用NaOH溶液清洗后，再用大量水冲洗 答案　D 解析　NaOH具有腐蚀性，苯酚沾到皮肤上，不能用NaOH溶液清洗，应先用酒精冲洗，再用水冲洗，D错误。 [练3]　A、B、C三种芳香族化合物的分子式都是C7H8O，若滴入FeCl3溶液，只有C呈紫色。若投入金属钠，只有B没有变化。 (1)写出A、B的结构简式：A________、B__________。 (2)C有多种同分异构体，请写出苯环上一溴代物最少的结构简式：________________。 答案　(1) 　 (2) 解析　根据C能与FeCl3溶液发生显色反应判断，C应属酚类；A不和FeCl3溶液发生显色反应，但能和金属钠反应，且分子中只含一个氧原子，应属醇类；同理可分析得出B中不含羟基。结合三种物质的分子式，可推得三种物质的结构简式：A为、B为，C的同分异构体有、和。 知识点二　有机物分子中基团间的相互影响 1．基团的相互影响 (1)链烃基对其他基团的影响 甲苯的硝化反应产物是三硝基甲苯，而同样条件下苯的硝化只能生成一硝基苯。 (2)苯环对其他基团的影响 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苯环对烃基的影响 烷烃和苯均不能使酸性KMnO4溶液褪色，但苯的同系物一般能使酸性KMnO4溶液褪色。 (3)羟基对其他原子或原子团的影响 ①羟基对碳氢键的影响：与羟基相连的碳原子上的氢原子的活泼性增强。 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。 2．苯、甲苯、苯酚的比较 类别 苯 甲苯 苯酚 氧化反应 不被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 溴代反应 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 甲基的邻、对位两种一溴代物 特点 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酚羟基的邻、对位氢原子变得活泼，易被取代 与H2加成 条件 催化剂、加热 结论 都含苯环，故都可以发生加成反应 [练4]　下列反应能说明苯酚分子中由于羟基影响苯环使苯酚分子中苯环比苯活泼的是(　　) ① ② ③ A．只有① B．只有② C．②和③ D．①②③ 答案　B [练5]　莽草酸是一种合成治疗禽流感药物达菲的原料，鞣酸存在于苹果、生石榴等植物中。下列关于这两种有机化合物的说法正确的是(　　) A．两种酸都能与溴水发生加成反应 B．两种酸与三氯化铁溶液都能发生显色反应 C．鞣酸分子与莽草酸分子相比多了两个碳碳双键 D．等物质的量的两种酸与足量的金属钠反应产生氢气的量相同 答案　D 解析　从两种物质的结构可以看出，莽草酸中含羧基、醇羟基和碳碳双键，可与溴水发生加成反应，不能与FeCl3发生显色反应；鞣酸中含有羧基、酚羟基，不含碳碳双键，不能与溴水发生加成反应，能与FeCl3溶液发生显色反应，故A、B、C错误。 课时作业 一、选择题(每小题只有1个选项符合题意) 1．三氯化铁溶液中加入下列物质，溶液颜色几乎不变的是(　　) 答案　A 2．下列有关酚的叙述正确的是(　　) A．苯酚分子中由于羟基对苯环的影响，使苯环上5个氢原子都容易被取代 B．苯酚暴露在空气中，会因与CO2作用而变成粉红色 C．苯酚在水中能电离出H＋，其水溶液显酸性，俗称石炭酸，故其属于有机羧酸 D．茶叶中含有的酚可用于制备食品防腐剂 答案　D 解析　苯酚分子中由于羟基对苯环的影响，使苯环在羟基的邻位、对位的3个氢原子都容易被取代，A错误；苯酚暴露在空气中，会因与O2作用而变质，B错误；苯酚在水中能电离出H＋，具有酸性，俗称石炭酸，属于酚类，但不属于有机羧酸，C错误。 3．膳食纤维具有突出的保健功能，是人体的“第七营养素”。木质素是一种非糖类膳食纤维，其单体之一是芥子醇，结构简式如图所示。下列有关芥子醇的说法正确的是(　　) A．芥子醇的分子式是C11H14O4，属于芳香烃 B．1 mol芥子醇与足量浓溴水反应，最多消耗3 mol Br2 C．芥子醇不能与FeCl3溶液发生显色反应 D．芥子醇能发生的反应类型有氧化反应、取代反应、加成反应 答案　D 解析　芥子醇结构中含有氧元素，故不是烃，A错误；苯环上酚羟基邻、对位没有可被取代的氢原子，只有碳碳双键可与溴发生加成反应，B错误；芥子醇中含有酚羟基，能与FeCl3溶液发生显色反应，C错误。 4．能说明苯环对羟基有影响，使羟基变得活泼的事实是(　　) A．苯酚能和溴水迅速反应 B．苯酚具有酸性 C．室温时苯酚不易溶解于水 D．液态苯酚能与钠反应放出氢气 答案　B 解析　A项，是羟基使苯环上羟基邻、对位的氢原子变得活泼；B项，醇含有羟基为中性，但酚却呈酸性，显然是羟基受苯环的影响变活泼；C项，是苯酚的物理性质；D项，羟基均可以与钠反应，没有比较反应的剧烈程度，无法说明苯环对羟基的影响。 5.从葡萄籽中提取的原花青素结构如图所示。原花青素具有生物活性，如抗氧化和自由基清除能力等，可防止机体内脂质氧化和自由基的产生而引发的肿瘤等多种疾病。下列有关说法不正确的是(　　) A．该物质既可看作醇类，也可看作酚类 B．1 mol该物质可与4 mol Br2反应 C．1 mol该物质可与7 mol NaOH反应 D．1 mol该物质可与7 mol Na反应 答案　C 解析　该物质结构中左环与右上环均为苯环，且共有5个酚羟基，中间则含醚键(环醚)和两个醇羟基，A正确；该有机物结构中能与Br2发生反应的是酚羟基的邻位，共4个可被取代的位置，B正确；能与NaOH溶液反应的只是其中的5个酚羟基，C错误；有机物中酚羟基和醇羟基共7个，都能与Na反应，D正确。 6．用如图所示装置(部分夹持仪器省略)探究碳酸和苯酚的酸性强弱，下列叙述不正确的是(　　) A．打开分液漏斗旋塞，①中产生无色气泡，③中出现白色浑浊 B．②中试剂为饱和NaHCO3溶液 C．③中发生反应的化学方程式是： D．苯酚有弱酸性，是由于苯基影响了与其相连的羟基的活性 答案　C 解析　装置①中碳酸钙与盐酸反应生成二氧化碳气体，所以打开分液漏斗旋塞，①中产生无色气泡；装置③中二氧化碳与苯酚钠溶液反应生成苯酚，苯酚不溶于冷水，则③中出现白色浑浊，A正确；由于盐酸具有挥发性，则制取的二氧化碳气体中混有杂质氯化氢，氯化氢能够与苯酚钠溶液反应，影响实验结果，所以需要用②中饱和碳酸氢钠溶液除去氯化氢，B正确；苯酚酸性大于碳酸氢根离子，苯酚钠溶液与二氧化碳反应生成苯酚和碳酸氢钠，反应的化学方程式为NaHCO3，C错误；结构决定性质，如：受苯基的影响，与苯基相连的羟基上的氢原子变得比较活泼，导致苯酚具有弱酸性，D正确。 7.丁子香酚可用于制备杀虫剂和防腐剂，其结构简式如图所示。下列说法错误的是(　　) A．丁子香酚能使酸性KMnO4溶液褪色，可证明其分子中含有碳碳双键 B．丁子香酚分子中的含氧官能团有羟基和醚键 C．1 mol丁子香酚与足量氢气加成时，最多能消耗4 mol H2 D．丁子香酚可通过加聚反应生成高聚物 答案　A 8．某化妆品的组分Z具有美白功效，原从杨树中提取，现可用如下反应制备： 下列叙述错误的是(　　) A．X、Y和Z均能使溴水褪色 B．X和Z均能与NaHCO3溶液反应放出CO2 C．Y既能发生取代反应，也能发生加成反应 D．Y可作加聚反应的单体 答案　B 解析　X、Z中含有酚羟基，都能与溴发生取代反应，Y中含有碳碳双键，能与溴水发生加成反应，三者均能使溴水褪色，A正确；酚羟基的酸性比碳酸弱，不能与NaHCO3溶液反应放出CO2，B错误；Y中苯环上的氢原子可以被取代，碳碳双键和苯环都可以发生加成反应，C正确；Y中含有碳碳双键可以发生加聚反应，D正确。 二、选择题(每小题有1个或2个选项符合题意) 9．BHT是一种常用的食品抗氧化剂。由对甲基苯酚()合成BHT的常用方法有2种(如图)。下列说法中不正确的是(　　) A．BHT能使酸性KMnO4溶液褪色 B．BHT与对甲基苯酚互为同系物 C．BHT与FeCl3溶液能发生显色反应 D．方法二的原子利用率高于方法一 答案　D 解析　方法一通过加成反应生成BHT，原子利用率为100%，而方法二为取代反应，除BHT外还有小分子水生成，原子利用率低于100%，所以方法一原子利用率高于方法二，D错误。 10．紫草素是从紫草中提取的一种有机化合物，具有抗炎抑菌的作用，可用于肝病的治疗。其结构简式如图所示，下列说法不正确的是(　　) A．分子式为C16H16O5 B．1 mol紫草素和溴水反应时最多消耗2 mol Br2 C．紫草素可以发生取代、消去、氧化反应 D．1 mol紫草素最多可以和3 mol NaOH反应 答案　BD 解析　1个紫草素分子中2个酚羟基的邻位被取代时可消耗2个Br2，2个碳碳双键可消耗2个Br2，故1 mol紫草素最多可消耗4 mol Br2，B错误；1 mol紫草素最多可以和2 mol NaOH反应，D错误。 11．山萘酚结构简式如图所示，且大量存在于水果、蔬菜、豆类、茶叶中，具有多种生物学作用，如抗氧化、抑制肿瘤生长及保护肝细胞等作用。下列有关山萘酚的叙述不正确的是(　　) A．结构简式中含有羟基、醚键、酯基、碳碳双键 B．可发生取代反应、氧化反应、加成反应 C．可与NaOH、NaHCO3反应 D．1 mol山萘酚与溴水反应最多可消耗5 mol Br2 答案　AC 12．坚决反对运动员服用兴奋剂是现代奥运会公平性的一个重要体现。已知某种兴奋剂的结构简式如图，下列有关该物质的说法正确的是(　　) A．因该物质与苯酚互为同系物，故其遇FeCl3溶液显紫色 B．滴入酸性KMnO4溶液，观察到溶液紫色褪去，可证明其结构中存在碳碳双键 C．1 mol该物质分别与足量浓溴水、H2反应时，最多消耗的Br2和H2的物质的量分别为4 mol、6 mol D．该分子中的所有碳原子有可能共平面 答案　D 解析　该有机物分子中含有两个苯环和碳碳双键，与苯酚不互为同系物，A错误；由于酚羟基和与苯环直接相连的—CH3也易被酸性KMnO4溶液氧化，所以溶液褪色不能证明其结构中存在碳碳双键，B错误；酚羟基使苯环在羟基邻、对位上的氢原子变得活泼，较易被取代，1 mol该物质与浓溴水反应时苯环上有3 mol氢原子可被取代，再加上碳碳双键的加成反应，共消耗4 mol Br2，1 mol该物质中含有2 mol苯环、1 mol碳碳双键，与H2反应时最多消耗7 mol H2，C错误；苯环上的碳原子及与其直接相连的碳原子共平面，碳碳双键上的碳原子及与其直接相连的碳原子共平面，且碳碳单键可旋转，故该分子中的所有碳原子有可能共平面，D正确。 三、非选择题 13．胡椒酚是一种植物挥发油，它的结构简式为，请回答下列问题。 (1)写出胡椒酚所含官能团的名称：____________。 (2)胡椒酚能发生的化学反应有________(填序号)。 ①取代反应 ②加成反应 ③消去反应 ④加聚反应 (3)1 mol胡椒酚与足量氢气发生加成反应，理论上最多消耗________ mol H2。 (4)1 mol胡椒酚与足量饱和溴水发生反应，理论上最多消耗________ mol Br2。 (5)若要制备胡椒酚钠，可以选择的试剂有________(填序号)。 ①Na ②NaOH ③NaHCO3 ④Na2CO3 (6)写出所有符合下列条件的胡椒酚的同分异构体的结构简式：__________________________________________。 ①含有醛基 ②苯环上有两个取代基，且苯环上的一氯代物有两种 答案　(1)羟基、碳碳双键　(2)①②④　 (3)4　(4)3　(5)①②④　 (6) 解析　(3)1 mol胡椒酚与足量氢气发生加成反应，苯环消耗3 mol H2、碳碳双键消耗1 mol H2，理论上最多消耗4 mol H2。 (4)在酚羟基所连碳原子的邻位碳原子上有2个能被溴原子取代的氢原子，碳碳双键能与Br2发生加成反应，所以1 mol胡椒酚与足量饱和溴水发生反应，最多消耗3 mol Br2。 (6)由题意可知，①含有醛基(—CHO)，②苯环上有两个取代基，且苯环上的一氯代物有两种，说明苯环上的两个取代基在苯环的对位上，这两个取代基为—CHO、—CH2CH3或—CH2CHO、—CH3，从而得出符合条件的同分异构体的结构简式为、。 14．含苯酚的工业废水处理的流程如下图所示： (1)上述流程中，设备Ⅰ中进行的是________操作(填写操作名称)，实验室中这一操作可以用________进行(填写仪器名称)。 (2)由设备Ⅱ进入设备Ⅲ的物质A是________，由设备Ⅲ进入设备Ⅳ的物质B是________。 (3)在设备Ⅲ中发生反应的化学方程式是_______________________________ ________________________________________________________________________________________________。 (4)在设备Ⅳ中，物质B的水溶液和CaO发生反应后，产物是NaOH和________，通过________操作(填写操作名称)，可以使产物相互分离。 (5)图中能循环使用的物质是苯、氧化钙、__________________、____________。 答案　(1)萃取、分液　分液漏斗 (2) 　NaHCO3 (3) (4)CaCO3　过滤　 (5)氢氧化钠的水溶液　二氧化碳 解析　(1)由流程图可知，进入设备Ⅰ的是含苯酚的工业废水，当向其中加入苯后，由于苯酚在有机溶剂苯中的溶解度远大于在水中的溶解度，则苯酚的苯溶液与水分层，即使用萃取剂(苯)把苯酚从工业废水中萃取出来，然后静置分液得到水和苯酚的苯溶液。在实验室中，萃取、分液操作通常用的仪器为分液漏斗。 (2)由设备Ⅰ处理后进入设备Ⅱ的应为苯酚的苯溶液(即苯和苯酚的混合物)。此时向设备Ⅱ中加入适量的NaOH溶液，由于发生反应：，生成了易溶于水的，从而与苯分离，经再次分液得到苯，此时从设备Ⅱ进入设备Ⅲ的肯定为的水溶液。 (3)由图分析可知，设备Ⅴ为CaCO3的高温煅烧装置，并由其向设备Ⅲ提供足够的CO2，向设备Ⅳ提供CaO，则设备Ⅲ中发生反应：＋NaHCO3，并经进一步处理后，分离出，而NaHCO3由设备Ⅲ进入设备Ⅳ。 (4)在设备Ⅳ中NaHCO3与CaO发生反应：CaO＋NaHCO3===CaCO3↓＋NaOH[或CaO＋H2O===Ca(OH)2，Ca(OH)2＋NaHCO3===CaCO3↓＋NaOH＋H2O]，通过过滤操作即可使产物相互分离。 1 学科网（北京）股份有限公司 $$