内容正文:
第三章 烃的衍生物
容山中学 化学科组
第二节 醇 酚
第2课时 酚的结构与性质
主讲人:郭静
目 录
CONTENTS
1
2
苯酚的概念与结构特点
苯酚的性质
学习目标
能辨识酚的官能团,结合苯酚的结构和实验认识其主要化学性质,形成“分子中基团之间的相互影响会导致键的极性发生改变”的观念。
了解苯酚对环境和健康的影响,发展科学态度与社会责任的学科核心素养。
白黎芦醇的结构简式为如右图所示,广泛存在于食物中,它具有抗肿瘤、抗癌、防治心血管疾病、抗氧化、免疫调节等活性。
——“装”醇!
一、酚
羟基与苯环直接相连而形成的化合物。
苯酚是一元酚,是酚类化合物最简单的。
白黎芦醇
苯环上连羟基
1、概念:
新课导入
从醇和酚的结构、名称探究酚的概念。预测酚类物质可能的性质。课堂进行讨论与展示,提炼酚的可能的物理、化学性质。
任务一 认识酚
分子式 结构式 结构简式
C6H6O
官能团
-OH
2、苯酚的分子结构
或 C6H5OH
羟基
球棍模型
空间填充模型
任务一 认识酚
结构
性质
决定
用途
决定
反映
反映
指导
实验
验证
由基团之间的相互影响理解酚的化学性质
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
H O
基于模型
6
色、味、态
特殊气味、无色晶体(久置呈粉红色)
被O2氧化
【实验探究】
溶解性
易溶于乙醇等有机溶剂
室温下在水中可溶,高于65 ℃时,与水混溶
水溶性受到苯环和羟基的双重影响。
苯环活化了酚羟基使其易被氧化。
二、苯酚的物理性质
温馨提示:苯酚有毒会腐蚀皮肤,使用时请小心!
【问题思考】苯酚不慎沾到皮肤上,该怎么处理?
任务二 探究苯酚物理性质
立即用乙醇冲洗,再用水冲洗
1、氧化反应
① 在空气中被O2氧化呈粉红色
三、苯酚的化学性质
任务三 探究苯酚化学性质
OH
+ O2
O
O
+ H2O
邻苯醌(红)
O
O
+ H2O
对苯醌(黄)
② 可以燃烧
③ 使酸性KMnO4溶液褪色
C6H6O+7O2 6CO2+3H2O
点燃
一般在高中阶段可以简单认为,苯酚被氧化为对苯醌,不过对苯醌的颜色是黄色,不是很相符。真正的物质比较复杂,是醌类和酚类的混合物(C₆H₄O₂·2C₆H₅OH),既有对苯醌(黄)邻苯醌(红),也有酚类,酚与醌相互之间可以通过氢键连接。
任务三 探究苯酚化学性质
2、弱酸性
三、苯酚的化学性质
【实验3-4】---探究苯酚的酸性
任务三 探究苯酚化学性质
2、弱酸性
实验过程 实验现象 结论
(1)向少量苯酚晶体中加入2mL蒸馏水,振荡试管
原因:
(2)向试管中逐滴加入5%的NaOH溶液,并振荡试管
原因:
(3)再向试管中加入稀盐酸
原因:
常温下,苯酚的溶解度很小。
形成浑浊的液体
变澄清透明的液体
液体又变浑浊
酸性:
HCl
>
OH
——苯环对羟基的影响(活化羟基)
任务三 探究苯酚化学性质
【思考】1、苯酚的酸性强弱如何呢?如何设计实验证明其酸性强弱?
强酸制弱酸、弱酸制更弱的酸
物质 H2CO3 苯酚
Ka1 Ka2
Ka 4.4×10-7 4.7×10-11 1.3×10-10
已知
2、猜测反应产物并书写化学反应方程式?
酸性强弱对比:
H2CO3
HCl
实验结论
>
>
向苯酚钠溶液中通入CO2时,无论CO2过量与否,产物均为NaHCO3
任务三 探究苯酚化学性质
浊液变澄清,溶液红色褪去,且无气泡生成
【深度思考】向Na2CO3溶液中滴入2滴酚酞溶液,再将此溶液加入苯酚浊液中,充分振荡。预测实验现象并解释原因。
物质 H2CO3 苯酚
Ka1 Ka2
Ka 4.4×10-7 4.7×10-11 1.3×10-10
已知
实验现象
原因解释
酸性强弱对比:
>
H2CO3
HCl
>
HCO3-
>
苯酚,又称石炭酸,溶液虽显酸性,但酸性极弱,不能使酸碱指示剂变色。
任务三 探究苯酚化学性质
3、取代反应
三、苯酚的化学性质
【实验3-5】苯酚与浓溴水的反应
实验步骤
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
实验 澄清的苯酚溶液+浓溴水
现象
原理
应用
产生白色沉淀
3、取代反应
任务三 探究苯酚化学性质
有白色沉淀生成
——羟基对苯环的影响(活化苯环)
OH
+ 3Br2
+3HBr
OH
Br
Br
Br
(过量)
苯酚的定性检验和定量测定
2,4,6-三溴苯酚
此沉淀难溶于水,易溶于有机溶剂
【思考与交流】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。
物质 苯 苯酚
溴化
反应 反应物
条件
取代氢原子数
速率
结论
液溴
浓溴水
FeBr3催化剂
不需催化剂
酚羟基使苯环的邻对位活化,与溴的取代反应更易进行
1
3
稍慢
快
Br
OH
Br
Br
Br
探究课堂
15
任务三 探究苯酚化学性质
4、显色反应
三、苯酚的化学性质
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
实验步骤
苯酚遇到氯化铁溶液变紫色
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+
实验用途
实验现象
苯酚与氯化铁
如何鉴别苯和苯酚的稀溶液?如何除去苯中混有的少量苯酚?请设计尽可能多的方案。---教材P67(8题)
物理方法
化学方法
闻气味
与水混合
加浓溴水
加FeCl3溶液
混合液
过量CO2
苯
NaHCO3溶液
NaOH溶液
分液
ONa
OH
探究课堂
任务三 探究苯酚化学性质
5、加成反应
三、苯酚的化学性质
6、其他反应
苯酚也能像苯一样发生硝化、磺化等反应。
苯酚与甲醛发生缩聚反应生成酚醛树脂。
任务四 了解酚的用途与危害
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。
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。
用“结构观”小结:官能团决定性质、基团之间相互影响
—O-H
苯酚遇FeCl3溶液显紫色
弱酸性
氧化反应
与钠反应
取代反应
加成反应
浓溴水→三溴苯酚
课堂小结
1、白藜芦醇( )
广泛存在于食物(如桑葚、花生,尤其是葡萄)中,它具有抗癌作用。请回答下列问题:
(1)下列关于白藜芦醇的说法正确的是_______(填字母)。
A.可使酸性KMnO4溶液褪色 B.可与FeCl3溶液发生显色反应
C.可使溴的CCl4溶液褪色 D.可与NH4HCO3溶液反应产生气泡
E.属于醇类 F.在空气中可稳定存在
G.分子中所有原子一定在同一平面上
H.该分子存在顺反异构
ABCH
HO
CH
CH
OH
OH
学习评价
1、白藜芦醇( )
广泛存在于食物(如桑葚、花生,尤其是葡萄)中,它具有抗癌作用。请回答下列问题:
HO
CH
CH
OH
OH
(2)1 mol该有机物最多消耗_____mol NaOH。
(3)1 mol该有机物与浓溴水反应时,最多消耗_____mol Br2。
(4)1 mol该有机物与H2加成时,最多消耗标准状况下的H2的体积为_______L。
3
6
156.8
学习评价
2.下列有关苯酚的叙述正确的是( )
A.苯酚呈弱酸性,能使紫色石蕊溶液显浅红色
B.向浓苯酚溶液中滴加稀溴水能看到白色沉淀
C.苯酚有腐蚀性,不慎沾在皮肤上应立即用酒精冲洗,再用水冲洗
D.常温时,苯酚易溶于有机溶剂和蒸馏水
C
3.下列不能用“分子内基团间相互影响”来解释的是( )
A.苯酚的酸性比乙醇的强
B.苯和苯酚发生溴代反应的条件和产物有很大的不同
C.甲苯可以使酸性高锰酸钾溶液褪色
D.乙烯能发生加成反应,而乙烷不能
D
学习评价
A:_________________,B: __________________。
4、A和B两种物质的分子式都是C7H8O,它们都能跟金属钠反应放出氢气。A难溶于NaOH溶液,而B溶于NaOH溶液;B能使适量溴水褪色,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。
(2)写出B与NaOH溶液发生反应的化学方程式:
+NaOH―→ +H2O
(3)A与金属钠反应的化学方程式为:
+H2↑
+2Na →
学习评价
类别 苯 甲苯 苯酚
结构简式
溴的状态
条件
产物
结论
原因
液溴
饱和溴水
液溴
FeBr3作催化剂
FeBr3作催化剂
不用催化剂
苯酚与溴取代反应比苯、甲苯更容易
羟基影响苯环,使苯环上邻、对位的氢原子活性增强,容易取代。
苯、甲苯和苯酚性质的比较
课堂小结
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