内容正文:
烃的衍生物——酚
任务一:酚的基本概念
1.酚的概念
羟基与苯环上的碳原子直接相连的化合物。
2.官能团:
羟基(—OH)
邻甲苯酚
间甲苯酚
对甲苯酚
甲苯醚
苯甲醇
思考:苯酚和苯甲醇( )互为同系物吗?五个物质是什么关系?
任务二:酚的物理性质
1.苯酚的物理性质
(1)苯酚的颜色、气味、状态
颜色 气味 状态 毒性
无色
特殊气味
晶体
有毒
观察苯酚的颜色状态,小心闻一闻气味
思考:苯酚能长期露置于空气中吗?
不能,苯酚易被氧气氧化呈粉红色
任务二:酚的物理性质
1.苯酚的物理性质
(2)认识苯酚的水溶性
加水
加热
冷却
说明苯酚的溶解度受温度的影响。
室温下,苯酚在水中的溶解度是9.2 g;当温度高于65℃时,能与水______;
易溶于乙醇等有机溶剂
互溶
任务二:酚的物理性质
1.苯酚的物理性质
【思考】苯酚和水混合液的分离方法?
信息1:苯酚熔点43℃
信息2:苯酚的水溶液是乳浊液而不是悬浊液。
分液
(3)毒性
有毒,对皮肤有强烈腐蚀性;其溶液沾到皮肤上应立即用______冲洗,再用水冲洗
酒精
任务一:酚
【思考】根据苯酚的溶解性,推测如何清洗试管中的苯酚?
1.用高于65℃的热水清洗;
2.用酒精洗;
2.用碱洗;
苯酚为什么溶于碱?
任务三:酚的化学性质
根据苯酚的结构,预测苯酚的性质。
一般方法:分析结构 预测反应类型 选择反应试剂
苯环
氧化反应、取代反应、加成反应
羟基 —OH
氧化反应、取代反应、置换反应
O2
Br2
H2
Na
基团之间
相互影响
?
任务三:酚的化学性质
怎么证明苯酚的酸性?
思路探究
联想:酸的通性
1.使指示剂变色
2.与碱反应
3.与活泼金属置换
4.与某些盐反应
5.与碱性氧化物......
思路探究
1.向苯酚中滴加紫色石蕊试液
2.苯酚与氢氧化钠反应
3.苯酚与钠反应
4.苯酚与碳酸钠反应......
设计实验
苯环对羟基的影响:酸性
任务三:酚的化学性质
【活动】探究苯酚是否具有酸性?
实验
现象
结论
向苯酚浊液中加入紫色石蕊试液
向苯酚浊液中加入NaOH
没有变红色
溶液变澄清
苯酚具有酸性
说明:苯酚有酸性,但酸性很弱,不能使指示剂变色。
+
⇌
苯酚钠(易溶于水,强电解质)
任务三:酚的化学性质
苯环对羟基的影响:酸性
苯酚 H2CO3 HCO3-
Ka 1.28×10-10 4.5×10-7 4.7×10-11
酸性:
H2CO3> >HCO3-
如何设计实验证明?
任务三:酚的化学性质
活动:探究苯酚与H2CO3酸性强弱
—ONa
通入CO2
澄清
浑浊
—OH
+ Na2CO3
+ NaHCO3
—ONa
任务三:酚的化学性质
活动:探究苯酚与H2CO3酸性强弱
—ONa
+CO2+H2O
—OH
+ NaHCO3
—ONa
+CO2+H2O
—OH
+ Na2CO3
2
2
×
任务三:酚的化学性质
设计实验比较盐酸、苯酚、碳酸酸性
CaCO3固体
苯酚钠
溶液
【思考】饱和NaHCO3溶液的作用是?
除去CO2
任务三:酚的化学性质
【思考】为什么乙醇(苯甲醇)不显酸性而苯酚显酸性?
不同的烃基与羟基相连,会对羟基产生不同的影响,导致物质的化学性质产生差异。
苯环对酚羟基的影响使羟基上的H变得更加活泼,更易电离出H+。
任务三:酚的化学性质
苯酚钠(易溶于水,强电解质)
任务三:酚的化学性质
醇羟基、酚羟基、羧基比较
Na NaOH Na2CO3 NaHCO3
醇——-OH
酚——-OH
-COOH
√
√
√
√
√
√
√
×
√
×
×
×
任务三:酚的化学性质
已知某物质结构简式如下:
①1mol此物质最多能消耗多少Na___
②1mol此物质最多能消耗多少NaOH___
③1mol此物质最多能消耗多少NaHCO3___
④1 mol此物质最多能消耗多少Na₂CO3___
3mol
2mol
1mol
2mol
任务三:酚的化学性质
苯酚的酸性及其除杂
苯酚的酸性
实验方案及结论 判断(填“√”或“×”) 说明
向Na2CO3溶液中加入稀硫酸,将产生的气体通入苯酚钠溶液中,产生白色沉淀,酸性:硫酸>碳酸>苯酚 ___ 向Na2CO3溶液中加入具有挥发性的酸(如醋酸、浓盐酸、硝酸等),产生的气体中除了含有CO2外,还含有挥发出的酸,无法比较碳酸和苯酚的酸性强弱;只有选择不能挥发的酸(如稀硫酸)才能比较酸性
向Na2CO3溶液中加入冰醋酸,将产生的气体通入苯酚钠溶液中,产生白色沉淀,酸性:醋酸>碳酸>苯酚 ___
向Na2CO3溶液中加入盐酸,将产生的气体直接通入苯酚钠溶液中,苯酚钠溶液变浑浊;酸性:盐酸>碳酸>苯酚 ___
√
×
×
任务三:酚的化学性质
【思考】在苯环分子中,苯环对羟基的影响使苯酚有弱酸性,那羟基对苯环产生什么影响?
2.取代反应
(1)实验操作:
(2)实验现象:
一开始局部开始产生沉淀,振荡后沉淀消失,继续滴入浓溴水,最后能产生稳定白色沉淀。
任务三:酚的化学性质
(3)化学方程式:
+3Br2—→ +3HBr
(4)理论解释:羟基对苯环产生影响,使苯环在羟基的邻、对位上的氢原子更活泼,易被取代。
(5)应用:苯酚与溴的反应很灵敏,用于苯酚的定性检验和定量测定。
过量浓溴水,不需纯溴
2,4,6-三溴苯酚
难溶于水但易溶于有机溶剂的白色固体。
任务三:酚的化学性质
+3Br2—→ +3HBr
2,4,6-三溴苯酚
(6)几点说明:
①苯酚与浓溴水反应不需要催化剂。这说明羟基对苯环产生了影响,使取代更易进行。
②溴取代苯环上羟基的邻、对位。(与甲苯相似)
③溴水要足量而且浓度大,如果苯酚过量,生成少量的2,4,6—三溴苯酚会溶于苯酚溶液中。
任务三:酚的化学性质
【思考】能够跟1mol该化合物起反应的Br2反应的最大用量是多少?
6mol
任务三:酚的化学性质
①-OH和-CH3都是邻对位基团,活化了苯环上的邻、对位。
物质 Br2的存在形式 反应条件 反应类型 反应位置
苯酚
苯
苯的同系物
饱和溴水
液溴
液溴
FeBr3作催化剂
取代反应
苯环上羟基的邻、对位
FeBr3作催化剂
苯环
苯环上甲基的邻、对位
②苯酚与溴的取代反应比苯更易进行
任务三:酚的化学性质
露置于空气中被氧化而呈粉红色。
能使KMnO4(H+)褪色
能被KMnO4(H+)氧化
4.氧化反应
任务三:酚的化学性质
5.显色反应
(1)实验操作(如图)。
(2)实验现象:
溶液显紫色。
与FeCl3溶液反应,使溶液显紫色。
检验酚类物质或Fe3+的存在。
(3)结论:
(4)应用:
任务三:酚的化学性质
5.加成反应
任务三:酚的化学性质
6.缩聚反应
任务三:酚的化学性质
6.缩聚反应
确保酚羟基的邻对位至少有2个空位
本课结束
化学性质
说明
酸性
与钠反应:2+2Na2+H2↑
酚羟基上的氢原子较活泼,易与Na反应
与NaOH反应:+NaOH+H2O
苯酚显弱酸性
与Na2CO3反应:+Na2CO3+NaHCO3
酸性由强到弱的顺序:
H2CO3>>HCO
向苯酚钠溶液中通入少量或过量的CO2:
+CO2+H2O+NaHCO3
$