内容正文:
第三章 烃的衍生物
第2课时 酚
第二节 醇 酚
人教版•化学•2019选择性必修3
授课人:李丽萍
在19世纪初,医院的设备很差,那时缺少麻醉药和消毒剂,许多病人死于手术后的伤口感染中。在英国的爱丁堡有一家医院,一名叫利斯特的的外科医生,发现在化工厂附近的污水沟里,沟水清澈,浮在水面上的草根很少腐烂。原来,就是从化工厂流出的石炭酸(苯酚)混杂在水里,石炭酸是化工厂提炼煤焦油时排出的“废弃物”。利斯特用石炭酸对手术器械、纱布等一系列用品进行了消毒,病人手术后伤口化脓、感染的现象立即减少了,死亡率大大下降。由此,爱丁堡医院手术伤口感染率一度成为全世界外科医院中最低的。这一发现使苯酚成为一种强有力的外科消毒剂,利斯特也因此被誉为“外科消毒之父”。同时使苯酚首次声名远扬。
外科消毒之父
———利斯特
科学史话——苯酚的消毒作用
学习
目标
1. 通过认识酚的结构,了解苯酚的主要性质,能理解羟基和苯环的相互影响,形成结构决定性质的核心理念
2. 通过酚及其酚类性质的学习,列举事实说明有机分子中基团之间存在相互影响
认识生活中的酚类物质:
芝麻酚
茶多酚
丁香酚
吗啡
认识医药中的酚类物质:
酚酞
苯酚
乙酰氨基酚
OH
一、苯酚
分子式:
结构简式:
C6H6O
结构式:
C6H5OH
空间填充模型:
球棍模型:
酚:
羟基与苯环直接相连的化合物称为酚
官能团:
羟基(-OH )
物理性质
阅读教材P63,总结苯酚的物理性质:
颜色、状态 气味 溶解性 水溶性 熔点 毒性
无色晶体
空气中被氧化成粉红色 特殊气味 易溶于乙醇等有机溶剂 室温可溶于水(S=9.2g)
65℃以上与水互溶 43℃ 有毒
O2
【思考与讨论】
1.苯酚有毒,如不慎沾到皮肤上,该如何处理?
2.如何洗去试管壁粘有的苯酚有毒?
苯酚有毒,对皮肤有腐蚀性,使用时一定要小心。如不慎沾到皮肤上,应立即用乙醇冲洗,再用大量水冲洗。
用热水或者酒精洗涤
酚的水溶性:
请从基团之间的相互影响的角度讨论酚可能的化学性质
H O
C
C H
H C
C
C H
H C
H
使得羟基在水溶液中能够发生部分电离,显示弱酸性
使苯环上处于羟基邻、对位的氢原子较易被取代
大鹿化学工作室制作,侵权必究
由于苯环对羟基的影响,酚羟基中的氢原子比醇羟基中的氢原子更活泼
由于羟基对苯环的影响,苯酚中苯环上的氢原子比苯中的氢原子活泼
思考与讨论
事实是否如此呢?
化学性质
1. 氧化反应
① 在空气中被O2氧化呈粉红色
OH
+ O2
O
O
+ H2O
邻苯醌(红)
O
O
+ H2O
对苯醌(黄)
切开的苹果、削了皮的土豆、香蕉放置一段时间后会变棕色,这种现象在化学上被称作“酶促褐变”
什么原因呢?
大鹿化学工作室制作
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生活中的化学
植物组织中天然存在一些酚类物质,它们在完整的细胞中作为呼吸传递物质。当被果蔬被碰伤、切割、去皮等操作后,细胞被破坏,邻苯二酚等酚类物质会在氧气条件下,与多酚氧化酶(PPO)反应生成醌类物质,大量的醌类物质再进一步氧化聚合,就形成了褐色色素沉着。
OH
OH
多酚氧化酶(PPO)
O2
O
O
邻苯二酚
1,2苯醌
氧化
聚合
大鹿化学工作室制作
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资料卡片
② 燃烧
C6H6O+7O2 6CO2+3H2O
点燃
③ 使酸性KMnO4溶液褪色
OH
O-
+ H+
2. 酸性
苯氧负离子
+ 2 Na
—OH
—ONa
+ H2
苯酚显酸性的原因:
苯环对羟基的性质产生影响,使氢原子更加活泼
2. 酸性
实验 现象
(1)向盛有少量苯酚晶体的试管中加入2mL蒸馏水,振荡试管
(2)向试管中逐滴加入5%的NaOH溶液,并振荡试管
(3)再向试管中加入稀盐酸
【实验3-4】---探究苯酚的酸性
得到浑浊液体
液体变澄清
液体又变浑浊
2.酸性
实验分析
OH
+NaOH
ONa
+H2O
ONa
+HCl
OH
+NaCl
故苯酚俗称石炭酸
(原理:强酸与弱酸盐反应制弱酸)
已知,酸性:H2CO3 > 苯酚 > HCO3- ,设计实验验证,并写出相应化学方程式。
ONa
+H2O+ CO2
OH
+NaHCO3
无论CO2过量与否,产物均为NaHCO3
现象:溶液变浑浊
酸性:
>
HCO3-
OH
+ NaHCO3
不反应
弱酸性
OH
O-
+H+
苯酚溶液虽然显酸性,但酸性极弱,不能使酸碱指示剂变色
酸性:HCl > CH3COOH > H2CO3 > 苯酚 > HCO3-
例:已知某物质的结构简式如右图所示:
1mol该物质最多能消耗下列物质的物质的量分别是
Na___________ NaOH________ Na2CO3 ______ NaHCO3 ________
3mol
2mol
2mol
1mol
代表物 是否具有酸性 与钠反应 与NaOH的反应 与Na2CO3的反应 与NaHCO3的反应
乙醇
苯酚
乙酸
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
-OH上H的活性大小比较:
羧酸>苯酚>水>乙醇
1.如何分离苯和苯酚的混合溶液?
混合液
过量CO2
苯
NaHCO3溶液
NaOH溶液
分液
ONa
OH
3.如何分离乙醇和苯酚的混合溶液?
混合液
过量CO2
乙醇
NaHCO3溶液
NaOH溶液
蒸馏
ONa
OH
【思考与交流】
3. 取代反应
【实验3-5】
向试管中加入 0.1 g 苯酚和 3 mL 水,振荡,得到苯酚溶液。再向其中逐滴加入饱和溴水,边加边振荡,观察实验现象
OH
+ 3Br2
+3HBr
OH
Br
Br
Br
(白色沉淀)
2,4,6-三溴苯酚
实验分析
该反应很灵敏,可用于苯酚的定性检验和定量测定
受羟基的影响,苯基上的邻、对位的H变得更活泼
实验中苯酚不能过量,否则产生的三溴苯酚易溶于苯酚而观察不到白色沉淀
【思考与交流】---教材P65
如何从分子内基团间相互作用的角度来解释下列事实:
(1)苯酚的酸性比乙醇的强。
(2)苯和苯酚发生溴代反应的条件和产物有很大不同。
由于苯环对羟基影响,O―H极性变强,氢原子易电离
而使苯酚表现弱酸性。
苯、苯酚与Br2反应的比较
类别 苯 苯酚
取代反应 溴的状态 液溴 饱和溴水
条件 催化剂 无催化剂
产物
特点 苯酚与溴的取代反应比苯易进行
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
苦味酸,炸药
OH
NO2
NO2
O2N
+ 3H2O
OH
+ 3HNO3
浓硫酸
三硝基苯酚
该反应也称为硝化反应
4.显色反应
【实验3-6】
向盛有少量苯酚稀溶液的试管中,滴入几滴 FeCl3溶液,振荡,观察实验现象
实验现象
溶液显紫色
可用来检验苯酚的存在,也可用于检验Fe3+
6C6H5OH+Fe3+ → [Fe(C6H5O)6]3-(显色离子) + 6H+
实验分析
5. 加成反应
6.缩聚反应
n
+ n HCHO
(水浴加热)
催化剂
OH
〔 〕
n
+(n-1)H2O
OH
CH2
H
OH
酚醛树脂俗称“电木”,它不易燃烧,具有良好的电绝缘性能,被广泛用来生产电闸、电灯开关、电话机等电器用品。
二、酚的用途与危害
苯酚是一种重要的化工原料,用于生产酚醛树脂、染料、医药、农药等。
……
制药
防腐剂
合成香料
酚醛树脂
洗涤剂
消毒剂
合成纤维
用途:
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。
危害:
酚
结构
物理性质
化学性质
官能团:-OH
代表物:苯酚
氧化反应
酸性
显色反应
取代反应
小结:
加成反应
缩聚反应
酚的傅-克反应
芳环上的电荷密度较高,因此烷基化、酰基化反应可以在较弱的催化剂作用下进行。苯酚的羟基和苯环均可发生酰基化反应,情况如下
eg 1
eg 2
eg 3
拓展延伸
THANKS
Lavf59.16.100
Packed by Bilibili XCoder v2.0.2
Lavf56.40.101
Tencent APD MTS
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