3.2.2 酚 讲义 -2024-2025学年高二下学期化学人教版（2019）选择性必修3

Chemistry 不积跬步，无以至千里；不积小流，无以成江海 酚 ( 钠及其化合物 ) 一、苯酚的结构与物理性质 1．酚的概述 概念 分子中的羟基与苯环(或其它芳环)碳原子直接相连而形成的化合物 官能团 羟基—OH 分类 酚是芳香烃的烃基衍生物，按酚中苯环上羟基的多少可分为一元酚、二元酚、多元酚 2．苯酚的组成与结构 分子式 俗称 结构式 结构简式 空间充填模型 官能团 C6H6O 石炭酸 或 羟基(—OH) 3．苯酚的物理性质 【课堂小练1】 1．下列各组物质的关系正确的是(　　) A．、：同系物 B．、：同分异构体 C．、：酚类物质 D．、：同类物质 2．下列说法正确的是(　　) A．分子中含有苯环和羟基的有机物一定是酚类 B．萘()有两种一元羟基衍生物，它们都属于酚类 C．苯酚有毒，但其水溶液可用作消毒剂 D．用加水、分液的方法可以除去甲苯中混有的少量苯酚 二、苯酚的化学性质 由于苯酚中的羟基与苯环直接相连，苯环与羟基之间的相互作用使酚羟基在性质上与醇羟基有显著差异。 1．弱酸性 实验操作 实验现象 ①中得到浑浊液体 ②中液体变澄清 ③或④中液体变浑浊 反应原理 试管②：＋NaOH―→＋H2O。 试管③：＋HCl―→＋NaCl。 试管④：＋CO2＋H2O―→＋NaHCO3。 实验结论 苯酚在水溶液中呈弱酸性，故俗称石炭酸，且酸性：H2CO3>>HCO。 理论解释 苯酚中的羟基和苯环直接相连，相互影响，使酚羟基中的氢原子比醇羟基中的氢原子更活泼。 2．取代反应 实验操作 实验现象 有白色沉淀生成 化学方程式 ＋3Br2―→↓＋3HBr 理论解释 在苯酚分子中，羟基和苯环相互影响，使苯环在羟基的邻、对位上的氢原子较易被取代。 应用 苯酚与溴的反应很灵敏，可用于苯酚的定性检验和定量测定。 3．显色反应 实验操作 实验现象 溶液显紫色 结论 苯酚能与FeCl3溶液反应，使溶液显紫色 应用 酚类物质一般都可以与FeCl3溶液作用显色，可用于检验其存在。 4．氧化反应 (1)苯酚在常温下易被空气中的氧气氧化而显粉红色，而生成了对-苯醌 (酚羟基易被氧化) (2)苯酚可使酸性高锰酸钾溶液褪色 (3)能够发生燃烧反应：C6H5OH+7O26CO2+3H2O 5．比较苯和苯酚分别与溴的取代反应 苯 苯酚 ①反应物 苯、液溴 苯酚溶液、浓溴水 ②反应条件 FeBr3作催化剂 无催化剂 ③被取代氢原子个数 1 3 ④反应速率 慢 快 分析解释 苯酚分子中羟基使苯环在羟基的邻、对位上的氢原子更活泼，比苯分子上的氢原子更容易发生取代反应。 6．基团间的相互影响 (1)苯环对支链的影响 ①烷烃和苯均不与酸性高锰酸钾溶液反应，而苯的同系物一般可被其氧化成苯甲酸。 ②苯环对羟基的影响，使得酚羟基部分电离显弱酸性。 (2)支链对苯环的影响 ①甲基对苯环的影响，使得甲苯与硝酸反应生成2,4，6-三硝基甲苯。 ②酚羟基对苯环的影响，使得苯酚与饱和溴水反应生成2,4,6-三溴苯酚。 7．酚的应用与危害 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，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，排放前必须经过处理。 【课堂小练2】 3．下列有关性质实验中，能说明苯环对侧链产生影响的是(　　) A．苯酚可以和烧碱溶液反应，而乙醇不能和烧碱溶液反应 B．苯酚可以和浓溴水反应生成白色沉淀，而苯不能和浓溴水反应生成白色沉淀 C．苯酚可以和氢气发生加成反应，而乙醇不能和氢气发生加成反应 D．甲苯可以和硝酸发生三元取代，而苯很难和硝酸发生三元取代 4．苯中可能混有少量的苯酚，下列实验能证明苯中是否混有少量苯酚的是(　　) ①取样品，加入少量酸性高锰酸钾溶液，振荡，看酸性高锰酸钾溶液是否褪色，褪色则有苯酚，不褪色则无苯酚；②取样品，加入氢氧化钠溶液，振荡，观察样品是否分层；③取样品，加入过量的浓溴水，观察是否产生白色沉淀，若产生白色沉淀则有苯酚，没有白色沉淀则无苯酚；④取样品，滴加少量的FeCl3溶液，观察溶液是否显紫色，若显紫色则有苯酚，若不显紫色则无苯酚 A．③④ B．①③④ C．①④ D．全部 5．某有机化合物的结构简式为，下列说法错误的是(　　) A．1 mol 该物质可以与4 mol H2加成 B．等物质的量的该有机化合物与足量Na、NaOH反应，消耗Na和NaOH的物质的量之比为2∶1 C．1 mol 该物质与足量溴水反应可消耗2 mol Br2 D．该物质可以与FeCl3溶液作用显紫色 【课时对点练习】 题组一　酚及其结构 1．下列物质属于酚类的是(　　) ①　 ②　 ③　 ④　 ⑤ A．①② B．①②③ C．①②③④⑤ D．②③⑤ 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．纯净的苯酚是无色晶体，在空气中易被氧化而呈粉红色 D．超过65 ℃可以与水以任意比互溶 3．与互为同分异构体的芳香族化合物中，与FeCl3溶液混合后显色和不显色的种类分别有(　　) A．2种和1种 B．2种和3种 C．3种和2种 D．3种和1种 题组二　苯酚的性质 4．能证明苯酚具有弱酸性的方法是(　　) ①苯酚的浑浊液加热后变澄清；②向苯酚的浑浊液中加入NaOH溶液后，溶液变澄清；③苯酚可与FeCl3溶液反应；④向苯酚溶液中加入饱和溴水产生白色沉淀；⑤苯酚与少量Na2CO3溶液反应生成NaHCO3 A．⑤ B．①②⑤ C．③④ D．③⑤ 5．已知酸性强弱顺序为H2CO3＞C6H5OH>HCO，下列化学方程式正确的是(　　) A．2C6H5ONa＋H2O＋CO22C6H5OH＋Na2CO3 B．C6H5OH＋NaHCO3C6H5ONa＋H2O＋CO2↑ C．2C6H5OH＋Na2CO32C6H5ONa＋H2O＋CO2↑ D．C6H5OH＋Na2CO3C6H5ONa＋NaHCO3 6．Ⅰ中的化学方程式不能得出Ⅱ中结论的是(　　) 选项 Ⅰ Ⅱ A 2＋2Na―→2＋H2↑ 苯环使羟基活泼 B ＋3Br2―→↓＋3HBr 羟基使苯环活泼 C ＋NaOH―→＋H2O 苯环使羟基活泼 D ＋3HNO3＋3H2O 甲基使苯环活泼 7．有机物分子中的原子(团)之间会相互影响，导致相同的原子(团)表现不同的性质。下列各项事实不能说明上述观点的是 (　　) A．甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色，而甲基环己烷不能使酸性高锰酸钾溶液褪色 B．乙烯能与溴水发生加成反应，而乙烷不能发生加成反应 C．苯酚可以与NaOH反应，而乙醇不能与NaOH反应 D．苯酚与溴水可直接反应，而苯与液溴反应则需要FeBr3作催化剂 题组三　反应中酚的定量关系 8．染料木黄酮的结构如图，下列说法正确的是(　　) A．分子中存在3种官能团 B．可与HBr反应 C．1 mol该物质与足量溴水反应，最多可消耗4mol Br2 D．1 mol该物质与足量NaOH溶液反应，最多可消耗2mol NaOH 9．从葡萄籽中提取的一种有机化合物的结构如图，其具有生物活性，如抗氧化和自由基清除能力等。有关该物质的下列说法不正确的是(　　) A．该物质可以看作醇类，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 10．某届奥运会上，有个别运动员因服用兴奋剂被取消参赛资格。如图是兴奋剂的某种同系物X的结构，下列关于X的说法正确的是(　　) A．1 mol X与NaOH溶液反应最多消耗4 mol NaOH B．X能使酸性KMnO4溶液褪色，可证明其分子中含有碳碳双键 C．1 mol X与足量的饱和溴水反应，最多消耗4 mol Br2 D．X可与NH4HCO3溶液作用产生气泡 11．含苯酚的工业废水的处理流程如图所示。 (1)①流程图设备Ⅰ中进行的操作是________(填写操作名称)。实验室里这一步操作可以用________(填仪器名称)进行 ②由设备Ⅱ进入设备Ⅲ的物质A是________(填化学式，下同)。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为_____________________________________________________ ④在设备Ⅳ中，物质B的水溶液和CaO反应后，产物是NaOH、H2O和________。通过________(填操作名称)操作，可以使产物相互分离 ⑤图中能循环使用的物质是________________、_______________、C6H6和CaO (2)为了防止水源污染，用简单而又现象明显的方法检验某工厂排放的污水中有无苯酚，此方法是_______________________________________________________________________________________ (3)为测定废水中苯酚的含量，取此废水100 mL，向其中加入浓溴水至不再产生沉淀，得到沉淀0.331 g，此废水中苯酚的含量为________ mg·L－1 12．如图是以苯酚为主要原料制取冬青油和阿司匹林的过程： (1)写出第①步反应的离子方程式：________________________________________________。 (2)B溶于冬青油导致产品不纯，可用__________(填字母)除去。 A．Na B．NaOH溶液 C．Na2CO3溶液 D．NaHCO3溶液 (3)冬青油含有的官能团名称为__________________________________________________。 (4)写出阿司匹林在加热条件下与足量NaOH溶液反应的化学方程式：________________。 (5)下列有关描述不正确的是________(填字母)。 A．第②步反应中的酸A可以是稀硫酸 B．第③步反应的类型为取代反应 C．1 mol冬青油与浓溴水反应最多可消耗3 mol Br2 D．可以利用FeCl3溶液鉴别冬青油和阿司匹林 【参考答案】 【课堂小练1】 1．下列各组物质的关系正确的是(　　) A．、：同系物 B．、：同分异构体 C．、：酚类物质 D．、：同类物质 答案　B 【解析】A项，前者是酚，后者是醇，不互为同系物；B项，二者分子式相同但结构不同，互为同分异构体；D项，前者苯环上连接有羟基而后者没有，故二者不是同类物质。 2．下列说法正确的是(　　) A．分子中含有苯环和羟基的有机物一定是酚类 B．萘()有两种一元羟基衍生物，它们都属于酚类 C．苯酚有毒，但其水溶液可用作消毒剂 D．用加水、分液的方法可以除去甲苯中混有的少量苯酚 答案　BC 【课堂小练2】 3．下列有关性质实验中，能说明苯环对侧链产生影响的是(　　) A．苯酚可以和烧碱溶液反应，而乙醇不能和烧碱溶液反应 B．苯酚可以和浓溴水反应生成白色沉淀，而苯不能和浓溴水反应生成白色沉淀 C．苯酚可以和氢气发生加成反应，而乙醇不能和氢气发生加成反应 D．甲苯可以和硝酸发生三元取代，而苯很难和硝酸发生三元取代 答案　A 4．苯中可能混有少量的苯酚，下列实验能证明苯中是否混有少量苯酚的是(　　) ①取样品，加入少量酸性高锰酸钾溶液，振荡，看酸性高锰酸钾溶液是否褪色，褪色则有苯酚，不褪色则无苯酚；②取样品，加入氢氧化钠溶液，振荡，观察样品是否分层；③取样品，加入过量的浓溴水，观察是否产生白色沉淀，若产生白色沉淀则有苯酚，没有白色沉淀则无苯酚；④取样品，滴加少量的FeCl3溶液，观察溶液是否显紫色，若显紫色则有苯酚，若不显紫色则无苯酚 A．③④ B．①③④ C．①④ D．全部 答案　C 【解析】①苯酚能使酸性高锰酸钾溶液褪色，但是苯不能，正确；②不管苯中是否有苯酚，加入NaOH溶液都会产生分层，因此无法鉴别，错误；③产生的2,4，6-三溴苯酚能溶于苯，因此不能鉴别，错误；④苯酚遇到氯化铁溶液显紫色，但是苯不能，正确。 5．某有机化合物的结构简式为，下列说法错误的是(　　) A．1 mol 该物质可以与4 mol H2加成 B．等物质的量的该有机化合物与足量Na、NaOH反应，消耗Na和NaOH的物质的量之比为2∶1 C．1 mol 该物质与足量溴水反应可消耗2 mol Br2 D．该物质可以与FeCl3溶液作用显紫色 答案　C 【课时对点练习】 题组一　酚及其结构 1．下列物质属于酚类的是(　　) ①　 ②　 ③　 ④　 ⑤ A．①② B．①②③ C．①②③④⑤ D．②③⑤ 答案　D。解析：①是醇类，②是酚类，③是酚类，④是醇类，⑤是酚类，②③⑤符合题意。 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．纯净的苯酚是无色晶体，在空气中易被氧化而呈粉红色 D．超过65 ℃可以与水以任意比互溶 答案　B。解析：苯酚为弱酸，水溶液显弱酸性，B错误。 3．与互为同分异构体的芳香族化合物中，与FeCl3溶液混合后显色和不显色的种类分别有(　　) A．2种和1种 B．2种和3种 C．3种和2种 D．3种和1种 答案　C 解析　的分子式为C7H8O，与甲基苯酚(、、)、苯甲醇()、苯甲醚()互为同分异构体，前三者与FeCl3溶液发生显色反应。 题组二　苯酚的性质 4．能证明苯酚具有弱酸性的方法是(　　) ①苯酚的浑浊液加热后变澄清；②向苯酚的浑浊液中加入NaOH溶液后，溶液变澄清；③苯酚可与FeCl3溶液反应；④向苯酚溶液中加入饱和溴水产生白色沉淀；⑤苯酚与少量Na2CO3溶液反应生成NaHCO3 A．⑤ B．①②⑤ C．③④ D．③⑤ 答案　A 5．已知酸性强弱顺序为H2CO3＞C6H5OH>HCO，下列化学方程式正确的是(　　) A．2C6H5ONa＋H2O＋CO22C6H5OH＋Na2CO3 B．C6H5OH＋NaHCO3C6H5ONa＋H2O＋CO2↑ C．2C6H5OH＋Na2CO32C6H5ONa＋H2O＋CO2↑ D．C6H5OH＋Na2CO3C6H5ONa＋NaHCO3 答案　D。解析：酸性强弱顺序为H2CO3＞C6H5OH>HCO，所以C6H5ONa能与CO2、H2O反应生成NaHCO3和C6H5OH，化学方程式为C6H5ONa＋H2O＋CO2C6H5OH＋NaHCO3，A错误；酸性：H2CO3>C6H5OH，因此C6H5OH与NaHCO3不反应，B错误；酸性：H2CO3＞C6H5OH>HCO，所以C6H5OH能与Na2CO3反应生成C6H5ONa和NaHCO3，化学方程式为C6H5OH＋Na2CO3C6H5ONa＋NaHCO3，C错误、D正确。 6．Ⅰ中的化学方程式不能得出Ⅱ中结论的是(　　) 选项 Ⅰ Ⅱ A 2＋2Na―→2＋H2↑ 苯环使羟基活泼 B ＋3Br2―→↓＋3HBr 羟基使苯环活泼 C ＋NaOH―→＋H2O 苯环使羟基活泼 D ＋3HNO3＋3H2O 甲基使苯环活泼 答案　A 解析　无论醇羟基或酚羟基，均能与钠反应。 7．有机物分子中的原子(团)之间会相互影响，导致相同的原子(团)表现不同的性质。下列各项事实不能说明上述观点的是 (　　) A．甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色，而甲基环己烷不能使酸性高锰酸钾溶液褪色 B．乙烯能与溴水发生加成反应，而乙烷不能发生加成反应 C．苯酚可以与NaOH反应，而乙醇不能与NaOH反应 D．苯酚与溴水可直接反应，而苯与液溴反应则需要FeBr3作催化剂 答案　B。解析：甲苯中苯环对—CH3的影响，使—CH3可被酸性KMnO4(H＋)氧化为—COOH，从而使酸性KMnO4溶液褪色；乙烯能与溴水发生加成反应，是因为含碳碳双键引起的；苯环对羟基产生影响，使羟基中氢原子更易电离，表现出弱酸性；苯酚中，羟基对苯环产生影响，使苯酚分子中羟基邻、对位氢原子更活泼，更易被取代。 题组三　反应中酚的定量关系 8．染料木黄酮的结构如图，下列说法正确的是(　　) A．分子中存在3种官能团 B．可与HBr反应 C．1 mol该物质与足量溴水反应，最多可消耗4mol Br2 D．1 mol该物质与足量NaOH溶液反应，最多可消耗2mol NaOH 答案　B。 解析：A．根据结构简式可知分子中含有酚羟基、羰基、醚键和碳碳双键，共四种官能团，A错误； B．含有碳碳双键，能与HBr发生加成反应，B正确；C．酚羟基含有四种邻位或对位H，另外碳碳双键能和单质溴发生加成反应，所以最多消耗单质溴5mol，C错误；D．分子中含有3个酚羟基，所以最多消耗3molNaOH，D错误；答案选B。 9．从葡萄籽中提取的一种有机化合物的结构如图，其具有生物活性，如抗氧化和自由基清除能力等。有关该物质的下列说法不正确的是(　　) A．该物质可以看作醇类，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　该物质中含有酚羟基和醇羟基，所以既可看作醇类，也可看作酚类，故A正确；苯环上酚羟基邻、对位上的氢原子能被溴原子取代，所以1 mol该物质可与4 mol Br2反应，故B正确；该分子中只有酚羟基能和氢氧化钠反应，1 mol该物质可与5 mol NaOH反应，故C错误；酚羟基和醇羟基都能与钠反应，所以1 mol该物质可与7 mol Na反应，故D正确。 10．某届奥运会上，有个别运动员因服用兴奋剂被取消参赛资格。如图是兴奋剂的某种同系物X的结构，下列关于X的说法正确的是(　　) A．1 mol X与NaOH溶液反应最多消耗4 mol NaOH B．X能使酸性KMnO4溶液褪色，可证明其分子中含有碳碳双键 C．1 mol X与足量的饱和溴水反应，最多消耗4 mol Br2 D．X可与NH4HCO3溶液作用产生气泡 答案　C 解析　1 mol X含有3 mol酚羟基，能与3 mol NaOH反应，1 mol —Cl水解消耗1 mol NaOH，生成1 mol酚羟基，又消耗1 mol NaOH，共消耗5 mol NaOH，A错误；酚羟基也能使酸性KMnO4溶液褪色，无法证明其分子中含有碳碳双键，B错误；苯酚中苯环上羟基的邻、对位上的氢原子易被溴原子取代，碳碳双键能够与溴发生加成反应，1 mol X与足量的饱和溴水反应，最多消耗4 mol Br2，C正确；酚羟基与NH4HCO3不反应，D错误。 11．含苯酚的工业废水的处理流程如图所示。 (1)①流程图设备Ⅰ中进行的操作是________(填写操作名称)。实验室里这一步操作可以用________(填仪器名称)进行 ②由设备Ⅱ进入设备Ⅲ的物质A是________(填化学式，下同)。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为_____________________________________________________ ④在设备Ⅳ中，物质B的水溶液和CaO反应后，产物是NaOH、H2O和________。通过________(填操作名称)操作，可以使产物相互分离 ⑤图中能循环使用的物质是________________、_______________、C6H6和CaO (2)为了防止水源污染，用简单而又现象明显的方法检验某工厂排放的污水中有无苯酚，此方法是_______________________________________________________________________________________ (3)为测定废水中苯酚的含量，取此废水100 mL，向其中加入浓溴水至不再产生沉淀，得到沉淀0.331 g，此废水中苯酚的含量为________ mg·L－1 答案　(1)①萃取、分液　分液漏斗　 ②C6H5ONa　NaHCO3 ③C6H5ONa＋CO2＋H2OC6H5OH＋NaHCO3 ④CaCO3　过滤　 ⑤NaOH溶液　CO2 (2)取少量污水于洁净的试管中，向其中滴加FeCl3溶液，若溶液呈紫色，则表明污水中有苯酚　 (3)940 解析：设备Ⅰ中废水和苯混合后分离出水，显然是萃取、分液操作，实验室中可以用分液漏斗进行；设备Ⅱ中向苯酚和苯的混合液中加入NaOH溶液，目的是分离出苯，故物质A是苯酚钠溶液；在设备Ⅲ中通入CO2，分离出苯酚，故剩下的物质B是NaHCO3溶液；在设备Ⅳ中向NaHCO3溶液中加入CaO，生成NaOH、H2O、CaCO3，可通过过滤操作分离出CaCO3；在设备Ⅴ中CaCO3高温分解可得CO2和CaO。(3)设每升废水中含苯酚x g， 解得x＝0.94，所以此废水中苯酚的含量为940 mg·L－1。 12．如图是以苯酚为主要原料制取冬青油和阿司匹林的过程： (1)写出第①步反应的离子方程式：________________________________________________。 (2)B溶于冬青油导致产品不纯，可用__________(填字母)除去。 A．Na B．NaOH溶液 C．Na2CO3溶液 D．NaHCO3溶液 (3)冬青油含有的官能团名称为__________________________________________________。 (4)写出阿司匹林在加热条件下与足量NaOH溶液反应的化学方程式：________________。 (5)下列有关描述不正确的是________(填字母)。 A．第②步反应中的酸A可以是稀硫酸 B．第③步反应的类型为取代反应 C．1 mol冬青油与浓溴水反应最多可消耗3 mol Br2 D．可以利用FeCl3溶液鉴别冬青油和阿司匹林 答案　(1)＋OH－―→＋H2O　(2)D　(3)(酚)羟基、酯基　(4)＋3NaOH＋CH3COONa＋2H2O　(5)C 解析　(2)由B和冬青油的结构简式并结合酸性：—COOH>—OH(酚)>HCO知，可用NaHCO3溶液除去B。(4)1 mol能与3 mol NaOH发生反应生成1 mol、 1 mol CH3COONa和2 mol H2O。(5)第②步反应为复分解反应，酸A可以是稀硫酸，A正确；第③步反应为酯化反应，属于取代反应，B正确；酚羟基的邻、对位H原子可以被溴原子取代，1 mol冬青油与浓溴水反应最多可以消耗2 mol Br2，C错误；冬青油分子中有酚羟基而阿司匹林分子中没有，酚遇FeCl3溶液发生显色反应，可以鉴别，D正确。 ( 1 ) 学科网（北京）股份有限公司 $$