PAGE10-第2課時(shí)酚的性質(zhì)和應(yīng)用基團(tuán)間的相互影響[明確學(xué)習(xí)目標(biāo)]1.通過(guò)苯酚的組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，學(xué)會(huì)分析酚類的組成、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)。2.知道酚類物質(zhì)對(duì)環(huán)境和健康的影響。3.理解基團(tuán)間的相互影響。一、苯酚的結(jié)構(gòu)1．酚的概念分子中eq\o(□,\s\up4(01))羥基與eq\o(□,\s\up4(02))苯環(huán)(或其他芳環(huán))碳原子eq\o(□,\s\up4(03))干脆相連的有機(jī)化合物，最簡(jiǎn)潔的酚是苯酚。2．苯酚的結(jié)構(gòu)二、苯酚的性質(zhì)1．物理性質(zhì)2．化學(xué)性質(zhì)(1)酸性(2)與濃溴水的反應(yīng)現(xiàn)象：產(chǎn)生eq\o(□,\s\up4(11))白色沉淀?；瘜W(xué)方程式：(3)顯色反應(yīng)向苯酚溶液中加入FeCl3溶液，溶液呈現(xiàn)eq\o(□,\s\up4(13))紫色，該反應(yīng)常用于eq\o(□,\s\up4(14))酚類物質(zhì)的檢驗(yàn)。(4)氧化反應(yīng)①在空氣中會(huì)漸漸被氧化呈eq\o(□,\s\up4(15))紅色。②可以使KMnO4酸性溶液eq\o(□,\s\up4(16))褪色。③可以燃燒：eq\o(□,\s\up4(17))C6H6O＋7O2eq\o(→,\s\up17(點(diǎn)燃))6CO2＋3H2O。三、基團(tuán)間的相互影響1．在苯酚分子中，苯基影響了與其相連羥基上的氫原子，促使它比乙醇分子中羥基上的氫更易eq\o(□,\s\up4(01))電離。2．苯酚分子中羥基反過(guò)來(lái)影響了與其相連的苯基上的氫原子，使鄰對(duì)位上的氫原子更eq\o(□,\s\up4(02))活潑，更簡(jiǎn)潔被其他原子或原子團(tuán)eq\o(□,\s\up4(03))取代。四、苯酚的應(yīng)用及酚類化合物對(duì)環(huán)境的影響1．苯酚的應(yīng)用：苯酚是很重要的eq\o(□,\s\up4(01))化工原料，可用于制造eq\o(□,\s\up4(02))合成纖維、農(nóng)藥、藥物、染料等。2．酚類化合物的毒性：在石油、煤、化工、制藥、油漆工業(yè)中產(chǎn)生的廢水中含有較多的酚類物質(zhì)，以eq\o(□,\s\up4(03))苯酚、eq\o(□,\s\up4(04))甲酚污染為主，影響魚類的生長(zhǎng)，含酚廢水可eq\o(□,\s\up4(05))回收利用和eq\o(□,\s\up4(06))降解處理。1．分子式為C7H8O且屬于芳香族化合物的同分異構(gòu)體有幾種？2．苯酚和醇分子中都存在羥基，為什么苯酚呈弱酸性而醇呈中性？怎樣證明苯酚具有酸性？提示：受苯環(huán)的影響，苯酚分子中的氫氧鍵比醇分子中的氫氧鍵更簡(jiǎn)潔斷裂，能在水溶液中發(fā)生微弱電離產(chǎn)生H＋：，而醇分子中的羥基不能電離出H＋，故苯酚呈弱酸性而醇呈中性。常溫下，苯酚在水中的溶解度不大，苯酚與水混合得渾濁液體，向該渾濁液體中加入NaOH溶液，渾濁的液體變澄清，說(shuō)明苯酚與NaOH溶液發(fā)生反應(yīng)，進(jìn)而說(shuō)明苯酚具有酸性。一、苯酚的弱酸性和檢驗(yàn)1．苯酚的酸性苯酚中苯環(huán)對(duì)羥基(—OH)的影響，導(dǎo)致羥基(—OH)上的氫原子易被電離，苯酚顯酸性，俗稱石炭酸。(1)苯酚的酸性很弱，比碳酸酸性還弱，但苯酚電離出H＋實(shí)力比HCOeq\o\al(－,3)強(qiáng)；＋NaHCO3。常見物質(zhì)電離出H＋強(qiáng)弱依次：無(wú)機(jī)強(qiáng)酸>乙酸>碳酸>苯酚>HCOeq\o\al(－,3)>水>醇。(2)苯酚的酸性很弱，用指示劑無(wú)法驗(yàn)證它的酸性，可用堿與它反應(yīng)來(lái)判定。(3)向苯酚鈉溶液中通入CO2，只生成NaHCO3，與通入的CO2的多少無(wú)關(guān)。如向苯酚與水的懸濁液中加入NaOH溶液：生成的苯酚鈉易溶于水，溶液變澄清說(shuō)明苯酚顯酸性。2．苯酚的檢驗(yàn)方法(1)利用與濃溴水反應(yīng)生成三溴苯酚沉淀可以定量、定性檢驗(yàn)苯酚。在檢驗(yàn)時(shí)留意①保持溴水過(guò)量，否則生成的三溴苯酚溶于苯酚中，將看不到沉淀。②定量檢驗(yàn)：溴原子將取代苯酚中—OH的兩個(gè)鄰位、一個(gè)對(duì)位上的H，故，若鄰、對(duì)位有其他原子團(tuán)，將不再取代。(2)利用與Fe3＋發(fā)生顯色反應(yīng)，使苯酚溶液顯示紫色，檢驗(yàn)。[對(duì)點(diǎn)練習(xí)]1．已知酸性H2CO3>>HCOeq\o\al(－,3)，下列化學(xué)方程式正確的是()答案B2．苯中可能混有少量的苯酚，下列試驗(yàn)?zāi)茏C明苯中是否混有少量苯酚的是()①取樣品，加入少量酸性高錳酸鉀溶液，振蕩，看酸性高錳酸鉀溶液是否褪色，褪色則有苯酚，不褪色則無(wú)苯酚。②取樣品，加入氫氧化鈉溶液，振蕩，視察樣品是否削減。③取樣品，加入過(guò)量的濃溴水，視察是否產(chǎn)生白色沉淀，若產(chǎn)生白色沉淀則有苯酚，沒有白色沉淀則無(wú)苯酚。④取樣品，滴加少量的FeCl3溶液，視察溶液是否顯紫色，若顯紫色則有苯酚，若不顯紫色則無(wú)苯酚。A．③④ B．①③④C．①④ D．全部答案C解析苯酚極易被氧化，故能使KMnO4(H＋)褪色，而苯則不能，①可以作出推斷；②的試驗(yàn)操作無(wú)法作出明確的推斷；苯酚可以和濃溴水反應(yīng)生成三溴苯酚，但生成的三溴苯酚易溶于有機(jī)溶劑苯，故③錯(cuò)誤；苯酚與FeCl3溶液反應(yīng)顯紫色，常用于檢驗(yàn)苯酚，④正確。二、基團(tuán)間的相互影響有機(jī)物中往往含有多種不同的原子或原子團(tuán)，由于這些基團(tuán)之間的相互影響，往往使有機(jī)物表現(xiàn)出一些特殊的性質(zhì)。1．取代基對(duì)苯環(huán)的影響(1)烴基對(duì)苯環(huán)的影響側(cè)鏈上的烴基使苯環(huán)上的氫原子，特殊是鄰、對(duì)位上的氫原子變得更活潑，比苯更易發(fā)生取代反應(yīng)。(2)羥基對(duì)苯環(huán)的影響羥基對(duì)苯環(huán)的影響也是特別大的(較烴基大得多)，羥基可使苯環(huán)上的氫原子，特殊是鄰、對(duì)位上的氫原子變得更活潑，比苯更易發(fā)生取代反應(yīng)。2．苯環(huán)對(duì)取代基的影響(1)苯環(huán)對(duì)烴基的影響我們知道，飽和烴是不簡(jiǎn)潔被氧化劑氧化的，但由于苯環(huán)能活化烴基與苯環(huán)相連的碳原子上的氫原子，使其變得更活潑，簡(jiǎn)潔被氧化，如甲苯、乙苯等均能被高錳酸鉀酸性溶液氧化，得到苯甲酸。由于苯環(huán)活化的是干脆與苯環(huán)相連的烴基碳原子上的氫原子，因此當(dāng)該碳原子上沒有氫原子時(shí)，該氧化反應(yīng)就不能發(fā)生了，如叔丁基苯[C6H5—C(CH3)3]不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色。(2)苯環(huán)對(duì)羥基的影響苯環(huán)使羥基上的氫原子易發(fā)生電離而顯弱酸性，如苯酚具有弱酸性：C6H5—OHC6H5O－＋H＋。苯基比烴基更易使羧基電離出H＋，如酸性：C6H5—COOH>HCOOH>CH3COOH。醇、酚的分子里都含有羥基，故均可與鈉作用放出氫氣，但由于所連的基團(tuán)不同，在性質(zhì)上也存在差異，其結(jié)構(gòu)與性質(zhì)比較如下：類別醇酚官能團(tuán)—OH—OH結(jié)構(gòu)特點(diǎn)羥基與烴分子中飽和碳原子干脆相連羥基與苯環(huán)(或其他芳環(huán))碳原子干脆相連與鈉反應(yīng)比水緩和比水猛烈酸性無(wú)有緣由苯環(huán)對(duì)羥基的影響使羥基上的氫原子變得更活潑，易電離出H＋[對(duì)點(diǎn)練習(xí)]3．有機(jī)物分子中的原子(團(tuán))之間會(huì)相互影響，導(dǎo)致相同的原子(團(tuán))表現(xiàn)不同的性質(zhì)。下列各項(xiàng)事實(shí)不能說(shuō)明上述觀點(diǎn)的是()A．甲苯能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，而甲基環(huán)己烷不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色B．乙烯能與溴水發(fā)生加成反應(yīng)，而乙烷不能與溴水發(fā)生加成反應(yīng)C．苯酚可以與NaOH溶液反應(yīng)，而乙醇不能與NaOH溶液反應(yīng)D．苯酚與溴水可干脆反應(yīng)，而苯與液溴反應(yīng)則須要FeBr3作催化劑答案B解析甲苯中苯環(huán)對(duì)—CH3的影響，使—CH3可被KMnO4(H＋)氧化為—COOH，從而使KMnO4溶液褪色；苯酚中，羥基對(duì)苯環(huán)產(chǎn)生影響，使苯酚分子中羥基鄰、對(duì)位氫原子更活潑，更易被取代；乙烯能與溴水發(fā)生加成反應(yīng)，是因?yàn)楹继茧p鍵引起的；苯環(huán)對(duì)羥基產(chǎn)生影響，使羥基中氫原子更易電離，表現(xiàn)出弱酸性。A、C、D項(xiàng)符合題意，B項(xiàng)不符合題意。4．下列有關(guān)性質(zhì)試驗(yàn)中，能說(shuō)明苯環(huán)對(duì)側(cè)鏈產(chǎn)生影響的是()A．苯酚可和燒堿溶液反應(yīng)，而乙醇不能和燒堿溶液反應(yīng)B．苯酚可和溴水反應(yīng)生成白色沉淀，而苯不能和溴水反應(yīng)生成白色沉淀C．苯酚可和氫氣發(fā)生加成反應(yīng)，而乙醇不能和氫氣發(fā)生加成反應(yīng)D．甲苯可和硝酸發(fā)生三元取代，而苯很難和硝酸發(fā)生三元取代答案A解析苯酚可和燒堿溶液反應(yīng)，而乙醇不能，能說(shuō)明苯環(huán)使羥基中的氫原子更活潑，即苯環(huán)對(duì)側(cè)鏈產(chǎn)生影響，故A正確；苯酚和溴水反應(yīng)生成白色沉淀是苯環(huán)上發(fā)生的反應(yīng)，不能說(shuō)明苯環(huán)對(duì)側(cè)鏈產(chǎn)生影響，故B錯(cuò)誤；苯酚和氫氣發(fā)生的加成反應(yīng)是苯環(huán)上發(fā)生的反應(yīng)，不能說(shuō)明苯環(huán)對(duì)側(cè)鏈產(chǎn)生影響，故C錯(cuò)誤；甲苯和硝酸發(fā)生的三元取代是苯環(huán)上發(fā)生的反應(yīng)，不能說(shuō)明苯環(huán)對(duì)側(cè)鏈產(chǎn)生影響，故D錯(cuò)誤。本課歸納總結(jié)1．下列關(guān)于苯酚的敘述中，正確的是()A．苯酚呈弱酸性，能使紫色石蕊溶液顯淺紅色B．苯酚能與FeCl3溶液反應(yīng)生成紫色沉淀C．苯酚有強(qiáng)腐蝕性，沾在皮膚上可用水洗滌D．向苯酚溶液中滴加過(guò)量濃溴水，可視察到白色沉淀答案D解析苯酚酸性很弱，不能使指示劑變色；苯酚能與FeCl3溶液反應(yīng)，生成紫色溶液，得不到沉淀；苯酚有強(qiáng)腐蝕性，沾在皮膚上可用酒精洗；苯酚與濃溴水發(fā)生反應(yīng)生成白色沉淀2,4,6-三溴苯酚。2．下列說(shuō)法中，正確的是()B．乙醇和乙醚互為同分異構(gòu)體C．乙醇、乙二醇、丙三醇互為同系物D．可用濃溴水來(lái)區(qū)分乙醇和苯酚答案D解析屬于酚類，屬于醇類，兩者結(jié)構(gòu)不相像，不是同系物關(guān)系；乙醇分子式為C2H6O，乙醚的分子式為C4H10O，兩者分子式不同，不行能是同分異構(gòu)體關(guān)系；乙醇、乙二醇、丙三醇分別屬于一元醇、二元醇、三元醇，分子組成上并非相差若干個(gè)“CH2”原子團(tuán)，不是同系物關(guān)系；與濃溴水反應(yīng)生成白色沉淀，而乙醇與濃溴水混合無(wú)沉淀生成，據(jù)此可區(qū)分乙醇和。3．能證明苯酚具有弱酸性的試驗(yàn)是()A．加入濃溴水生成白色沉淀B．苯酚鈉溶液中通入CO2后，溶液由澄清變渾濁C．渾濁的苯酚加熱后變澄清D．苯酚的水溶液中加NaOH溶液，生成苯酚鈉答案B解析濃溴水與苯酚發(fā)生取代反應(yīng)生成白色沉淀，無(wú)法說(shuō)明苯酚的酸性強(qiáng)弱，A錯(cuò)誤；CO2溶于水形成的碳酸是弱酸，與苯酚鈉溶液反應(yīng)生成苯酚，說(shuō)明苯酚的酸性比碳酸弱，B正確；渾濁的苯酚加熱后變澄清，說(shuō)明溫度上升苯酚的溶解度增大，無(wú)法說(shuō)明苯酚的酸性強(qiáng)弱，C錯(cuò)誤；苯酚的水溶液中加NaOH溶液，反應(yīng)生成苯酚鈉，只能說(shuō)明苯酚溶液呈酸性而不能確定苯酚的酸性強(qiáng)弱，D錯(cuò)誤。4．對(duì)于有機(jī)物，下列說(shuō)法中正確的是()A．它是苯酚的同系物B．1mol該有機(jī)物能與溴水反應(yīng)消