第2章 第2节 第2课时 酚（课件PPT+Word教案）【步步高】2024-2025学年高二化学选择性必修3教师用书（鲁科版 京粤闽皖豫宁陕）

第2课时　酚 [核心素养发展目标]　1.认识酚的结构特点，了解苯酚的主要性质，理解羟基和苯环的相互影响，形成物质结构决定性质的核心理念。2.通过苯酚性质的学习，了解苯酚及酚类毒性及其对环境的危害，要合理应用。 1、 苯酚的结构与物理性质 1.苯酚的组成与结构 2.苯酚的物理性质 (1)苯酚是一种无色有特殊气味的晶体，熔点为40.9 ℃。  (2)常温下，苯酚在水中的溶解度不大，温度高于65 ℃时，能与水互溶，易溶于有机溶剂。 (3)苯酚具有一定的杀菌能力，可以用作杀菌消毒剂，其浓溶液对皮肤有强烈的腐蚀性。若不慎沾到皮肤上，应立即用酒精清洗。 (1)萘()有两种一元羟基衍生物，它们都属于酚类(　　) (2)苯酚有毒，但其水溶液可用作消毒剂(　　) (3)苯酚分子中的13个原子有可能处于同一平面内(　　) (4)用加水、分液的方法可以除去甲苯中混有的少量苯酚(　　) 答案　(1)√　(2)√　(3)√　(4)× 1.久置的苯酚常显粉红色的原因是什么？ 提示　部分苯酚被空气中的氧气氧化。 2.苯酚有毒，对皮肤有强烈的腐蚀作用。若皮肤上沾有少量苯酚，应如何处理？ 提示　应立即用酒精清洗，再用水冲洗。 3.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。写出分子式为C7H8O的芳香族化合物的结构简式，并对属于酚类的物质命名。 提示　，，邻甲基苯酚(或2⁃甲基苯酚)， 间甲基苯酚(或3⁃甲基苯酚)， 对甲基苯酚(或4⁃甲基苯酚)。 1.下列物质与苯酚互为同系物的是(　　) A. B. C. D. 答案　B 解析　同系物必须是结构相似、分子组成相差1个或若干个CH2原子团的同一类物质，A属于醇类，C中含有2个酚羟基，D中含有碳碳双键，所以只有B是苯酚的同系物。 2.分子式为C9H12O的有机化合物分子中有一个苯环、一个链烃基，则它属于酚类的结构可能有(　　) A.6种 B.5种 C.4种 D.2种 答案　A 解析　酚羟基与链烃基的位置关系有邻、间、对三种情况，链烃基—C3H7有—CH2CH2CH3、—CH(CH3)2两种不同的结构，所以符合条件的属于酚类的有机化合物有3×2=6种，A项正确。 二、苯酚的化学性质 苯酚分子中羟基和苯环直接相连，苯环与羟基之间的相互影响使得苯酚的化学性质与醇或苯的化学性质有明显的不同。 1.苯环对羟基的影响 实验步骤 实验现象 a得到浑浊液体 b液体不变红 c液体变澄清 d或e液体变浑浊 (1)根据实验现象，完成下列试管中发生的反应的化学方程式： 试管c：+NaOH―→+H2O； 试管d：+HCl―→+NaCl； 试管e：+CO2+H2O―→+NaHCO3。 (2)根据实验现象可得结论 ①室温下，苯酚在水中溶解度不大； ②苯酚虽不能使紫色石蕊溶液变红，但能与NaOH溶液反应，表现出酸性； ③酸性；H2CO3>>HC。 (3)解释 受苯环的影响，苯酚分子中的氢氧键比醇分子中的氢氧键更容易断裂，因此苯酚能在水溶液中发生微弱电离产生H+。 电离方程式：+H+。 2.羟基对苯环的影响 (1)取代反应 实验操作： 实验现象：试管中立即产生白色沉淀。 化学方程式：。 解释：羟基对苯环的影响使苯环上羟基邻、对位氢原子更活泼，易被取代。 应用：用作苯酚的检验和定量测定。 (2)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：大多数的酚都能与FeCl3溶液反应显出颜色，常用于酚的检验。 (3)聚合反应 苯酚与甲醛在酸或碱性条件下可发生聚合反应，生成酚醛树脂，写出二者在酸性条件下反应的化学方程式：n+nHCHO。 酚醛树脂俗称“电木”，是最早生产和使用的合成树脂，它不易燃烧，具有良好的电绝缘性。 3.氧化反应 常温下苯酚暴露在空气中会因部分被氧化而呈粉红色，苯酚可使酸性KMnO4溶液褪色。 4.苯酚及酚类化合物的用途 (1)甲酚常用于制造有消毒作用的酚皂。 (2)从葡萄中提取的酚可用于制造化妆品。 (3)从茶叶中提取的酚可制备食品防腐剂和抗癌药物。 (4)很多农药的主要成分中也含有酚类物质。 (1)可以用NaOH溶液或酒精或高于65 ℃的热水清洗试管壁上附着的苯酚(　　) (2)苯酚的酸性很弱，不能使酸碱指示剂变色(　　) (3)因酸性：H2CO3>>HC，所以与Na2CO3反应只能生成NaHCO3和(　　) (4)苯中溶有少量的苯酚，可先加适量的浓溴水，使苯酚生成2，4，6⁃三溴苯酚，再过滤除去(　　) (5)可用浓溴水和FeCl3溶液检验苯酚的存在(　　) (6)苯酚能发生取代反应，不能发生加成反应(　　) 答案　(1)√　(2)√　(3)√　(4)×　(5)√　(6)× 1.从分子结构上分析为什么苯酚中羟基氢比乙醇中羟基氢更易电离？ 提示　苯酚和乙醇都含有羟基，但是苯酚中的羟基与苯环直接相连，受苯环的影响，苯酚羟基上的氢原子较活泼，氢氧键更易断裂。 2.比较苯和苯酚分别与溴的取代反应 (1)填写下表： 苯 苯酚 ①反应物 苯、液溴 苯酚溶液、浓溴水 ②反应条件 铁粉作催化剂 无催化剂 ③被取代氢原子个数 1 3 ④反应速率 慢 快 (2)结合上述分析比较，说明苯酚分子中羟基对苯环的影响。 提示　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。 1.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 2.白藜芦醇()广泛存在于食物(如桑葚、花生，尤其是葡萄)中，它具有抗癌性。请回答下列问题。 (1)白藜芦醇的分子式为　　　　　，所含官能团的名称为　　　　　　　。  (2)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 (3)1 mol该有机物最多能消耗　　　　mol NaOH，最多能消耗　　　　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。  答案　(1)C14H12O3　酚羟基、碳碳双键　(2)ABC　(3)3　6　(4)156.8 解析　(2)白藜芦醇分子中含有碳碳双键，可使酸性KMnO4溶液褪色，A符合题意；白藜芦醇分子中含有酚羟基，可与FeCl3溶液发生显色反应，B符合题意；白藜芦醇分子内含有碳碳双键，可使溴的CCl4溶液褪色，C符合题意；白藜芦醇分子中的酚羟基的酸性比HC弱，不能与NH4HCO3溶液反应，D不合题意；白藜芦醇分子中含有酚羟基，不含醇羟基，不属于醇类，E不合题意。(3)1 mol该白藜芦醇分子中含有3 mol酚羟基，所以1 mol该有机物最多能消耗3 mol NaOH；酚羟基的邻、对位上的氢原子可被溴原子取代，碳碳双键能与溴发生加成反应，所以1 mol该有机物最多能与5 mol Br2发生取代反应，与1 mol Br2发生加成反应，最多能消耗6 mol Br2。(4)1 mol白藜芦醇分子中的苯环能与6 mol H2加成、碳碳双键能与1 mol H2加成，最多消耗标准状况下的H2的体积为7 mol×22.4 L·mol-1=156.8 L。 基团间的相互影响 (1)苯环对支链的影响 ①烷烃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。 课时对点练　[分值：100分] (选择题1~9题，每小题4分，10~13题，每小题6分，共60分) 题组一　酚及其结构 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.(2024·青岛高二月考)向下列溶液中滴入FeCl3溶液，颜色无明显变化的是(　　) A. B. C.NaI溶液 D. 答案　B 解析　中羟基与苯环直接相连，属于酚类，可与FeCl3溶液发生显色反应呈紫色，故A不选；中虽然有苯环，但羟基直接与—CH2—相连，属于醇类，不与FeCl3溶液反应，故B选；向NaI溶液中滴入FeCl3溶液，NaI与FeCl3发生氧化还原反应：2Fe3++2I-2Fe2++I2，颜色发生变化，故C不选；中羟基与苯环直接相连，属于酚类，可与FeCl3溶液发生显色反应呈紫色，故D不选。 题组二　苯酚的性质 3.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.苯酚能与FeCl3溶液反应生成紫色沉淀 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.苯酚较稳定，在空气中不易被氧化 答案　C 解析　苯酚的酸性较弱，不能使酸碱指示剂变色，A项错误；苯酚在空气中易被氧化，D项错误。 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2，4，6⁃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 答案　A 解析　加入足量的NaOH溶液将苯酚转化为可溶于水的苯酚钠，充分振荡后，静置，苯酚钠进入下层的水层，用分液漏斗分液弃除下层溶液，即得较纯净的甲苯，故A正确；加入溴水，苯酚与之反应生成2，4，6⁃三溴苯酚，2，4，6⁃三溴苯酚溶于甲苯，无法用过滤法除去，故B错误；加水，加热超过70 ℃(苯酚在热水中溶解度很大)，温度过高，不利于分液操作，不是最佳方法，故C错误；将混合物蒸馏(甲苯沸点110 ℃，苯酚沸点182 ℃)，可先蒸出甲苯，但甲苯太多，为主要物质，而苯酚为杂质，不是最佳方法，故D错误。 5.关于 、 、 的下列说法不正确的是(　　) A.都能与金属钠反应放出氢气 B.都能与FeCl3溶液发生显色反应 C.都能使酸性KMnO4溶液褪色 D.都能在一定条件下发生取代反应 答案　B 解析　三种物质都含有羟基，都能和金属钠反应放出氢气，A正确；、不含酚羟基，不能与FeCl3溶液发生显色反应，B错误；苯酚可以被酸性高锰酸钾溶液氧化，、中羟基所连碳原子上均有氢原子，也可以使酸性高锰酸钾溶液褪色，C正确；苯酚中酚羟基的邻、对位易发生取代反应，、可以发生酯化反应，酯化反应属于取代反应，D正确。 6.苯酚常用于医疗器械的消毒，化学实验小组用苯酚进行了如下实验。 步骤1：常温下，分别取1 g苯酚晶体于3支试管中，分别向其中加入5 mL蒸馏水，充分振荡后液体均变浑浊。 步骤2：向第一支试管中滴加几滴FeCl3溶液，观察到溶液显紫色｛查阅资料可知配离子[Fe(C6H5O)6]3-显紫色｝。 步骤3：取第二支试管中的上层清液，向其中滴加少量浓溴水，振荡，无白色沉淀产生。 步骤4：向第三支试管中加入足量5% NaOH溶液并振荡，得到澄清溶液，再向其中通入足量CO2，溶液又变浑浊。下列说法不正确的是(　　) A.步骤1说明常温下苯酚在水中的溶解度小于20 g B.步骤2说明基团结合在一起时会产生相互影响 C.步骤3中浓溴水与苯酚没有发生化学反应 D.步骤4中CO2与苯酚钠溶液反应生成苯酚和NaHCO3 答案　C 解析　常温下，向含1 g苯酚晶体试管中，加入5 mL蒸馏水，振荡后溶液变浑浊，则100 mL(即100 g)水中溶解的苯酚质量小于20 g，A正确；苯和醇与三氯化铁均不反应，苯酚遇FeCl3溶液显紫色，说明基团结合在一起时会产生相互影响，B正确；苯酚与浓溴水反应生成2，4，6⁃三溴苯酚，2，4，6⁃三溴苯酚易溶于苯酚，不溶于水，苯酚过量，浓溴水少量，看不到白色沉淀，应加入过量的浓溴水才可以看到白色沉淀，C错误；苯酚显酸性，与NaOH溶液反应生成易溶于水的苯酚钠，酸性：碳酸>苯酚>HC，则再通入足量CO2可生成苯酚和NaHCO3，D正确。 题组三　基团之间的相互影响 7.下列反应与苯环对酚羟基的影响有关的是(　　) ①苯酚在水溶液中可以电离出 ②苯酚溶液中加入浓溴水生成白色沉淀 ③用苯酚与甲醛为原料制备酚醛树脂 ④苯酚与氢氧化钠反应生成苯酚钠 A.①② B.②③ C.② D.①④ 答案　D 解析　①④的反应中断裂的是酚羟基中的氢氧键，属于苯环对酚羟基的影响；②的反应是苯酚中羟基邻、对位碳原子上的氢原子被取代的反应，属于酚羟基对苯环的影响；③的反应是发生在酚羟基邻位碳原子上的反应，属于酚羟基对苯环的影响。 8.下列反应，既不能说明苯酚分子中羟基受苯环的影响而使它比乙醇分子中的羟基更活泼，也不能说明羟基对苯环的影响而使苯酚分子中苯环比苯更活泼的是(　　) A.2+2Na―→2+H2↑ B.+3Br2―→↓+3HBr C.n+nHCHO+(n-1)H2O D.+NaOH―→+H2O 答案　A 解析　醇和酚都能与钠反应生成氢气，不能说明羟基与苯环之间的相互影响，故A符合题意。 9.(2023·浙江衢州高二检测)有机物中基团之间会相互影响、相互制约。下列各项事实不能说明该观点的是(　　) A.苯酚可以发生加成反应，而乙醇不能 B.苯酚能与NaOH溶液反应，而乙醇不能 C.甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色，而乙烷不能 D.苯酚与溴水可直接反应，而苯与液溴反应需要铁粉作催化剂 答案　A 解析　苯酚可以发生加成反应，是因为含有苯环，而乙醇不能发生加成反应，两者不是因为苯环和乙基对羟基的影响引起的，选项A无相互影响；苯酚能与NaOH溶液反应，乙醇不能与NaOH溶液反应说明苯环的影响使酚羟基上的氢原子更活泼，选项B有相互影响；甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色，而乙烷不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，说明苯环的影响使苯环侧链上的烷基更活泼，选项C有相互影响；羟基影响苯环，使苯环上羟基的邻、对位氢原子易被取代，苯不含羟基，与液溴反应则需要铁粉作催化剂，选项D有相互影响。 10.下列说法正确的是(　　) A.含有羟基的有机化合物都是醇类，都能与钠反应产生氢气 B.与有机化合物互为同分异构体的芳香族化合物共有4种 C.除去苯中所含的苯酚的方法是加适量浓溴水，过滤 D.乙醇的沸点比乙烷的高，其原因是乙醇分子间易形成氢键 答案　D 解析　含有羟基的有机化合物可能是醇类(如CH3OH)，也可能是酚类(如)；有机化合物的分子式为C7H8O，而分子式为C7H8O的芳香族化合物有、、、、，共5种；除去苯中所含的苯酚的方法应是先加NaOH溶液充分反应后分液，而加浓溴水尽管能使苯酚转化为2，4，6⁃三溴苯酚沉淀，但溴和2，4，6⁃三溴苯酚又都能溶于苯中，又会形成新的杂质。 11.(2023·郑州高二检测)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6 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，最多消耗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Br2发生加成反应，1 mol X与足量的饱和溴水反应，最多消耗6 mol Br2，C正确；酚羟基与NH4HCO3不反应，D错误。 12.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　操作Ⅰ是用苯萃取废水中的苯酚，进行分液得到苯酚的苯溶液，苯酚在CCl4中的溶解度远大于在水中的溶解度，且CCl4与水不互溶，也可用CCl4作萃取剂，A正确；苯酚钠属于钠盐，是离子化合物，易溶于水，在苯中的溶解度比在水中的小，B正确；操作Ⅱ涉及分液操作，通过操作Ⅱ，苯可循环使用，C正确；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。 13.甲醇可用于合成重要的有机合成中间体3，5⁃二甲氧基苯酚。转化关系如图所示： 反应结束后，先分离出甲醇，再加入乙醚，将获得的有机层(含少量氯化氢)进行洗涤，然后分离提纯得到产物。有关物质的部分物理性质如下： 　　　物理性质 物质 沸点/℃ 熔点/℃ 溶解性 甲醇 64.7 -97.8 易溶于水 3，5⁃二甲氧基苯酚 172~175 40~43 易溶于甲醇、乙醚，微溶于水 下列说法不正确的是(　　) A.该反应属于取代反应 B.分离出甲醇的操作是蒸馏 C.间苯三酚与3，5⁃二甲氧基苯酚互为同系物 D.洗涤时，可用NaHCO3溶液除去有机层中的氯化氢 答案　C 解析　该反应的化学方程式为+2CH3OH+2H2O，属于取代反应，A正确；甲醇的沸点与3，5⁃二甲氧基苯酚相差较大，分离出甲醇的操作方法是蒸馏，B正确；间苯三酚与3，5⁃二甲氧基苯酚的官能团种类不完全相同，二者不互为同系物，C不正确；洗涤时，往混合液中加入NaHCO3溶液，NaHCO3与3，5⁃二甲氧基苯酚不反应，与HCl反应生成NaCl、H2O和CO2，生成的NaCl不溶于有机物，便于分离除去，D正确。 14.(18分，每空3分)胡椒酚是一种植物挥发油，它的结构简式为。 (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)(酚)羟基、碳碳双键　(2)①②④　(3)4 (4)3　(5)①②④ (6)、 解析　(2)酚羟基能发生取代反应；碳碳双键能发生加成反应和加聚反应。(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。 15.(22分)(1)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　　　　。从废水中回收苯酚的方法是：①用有机溶剂萃取废液中的苯酚；②加入某种药品的水溶液使苯酚与有机溶剂脱离；③通入某物质又析出苯酚。试写出第②步反应的化学方程式：　　　　　　　。  (2)处理含苯酚的工业废水流程如下： ①上述流程，设备Ⅰ中进行的是　　　　　　(填写操作名称)操作。实验室里这一步操作主要用到的玻璃仪器为　　　　　　　(填一种)。  ②由设备Ⅱ进入设备Ⅲ的物质A是　　　　　　　　(写化学式，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　　　　　(填写操作名称)操作，可以使产物相互分离。  ⑤上图中，能循环使用的物质是苯、CaO、　　　　　　　　、　　　　　　　　。  答案　(1)向废水中加入浓溴水(或FeCl3溶液)，若有白色沉淀(或溶液变为紫色)即说明废水中含有苯酚　+NaOH―→+H2O (2)①萃取分液　分液漏斗 ②　NaHCO3　③+CO2+H2O―→+NaHCO3　④CaCO3　过滤　⑤NaOH水溶液　CO2 学科网（北京）股份有限公司 $