人教版高中化学选修5第三章第一节第2课时《酚》word学案.docx
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人教版高中化学选修5第三章第一节第2课时《酚》word学案
人教版高中化学选修5第三章第一节第2课时《酚》word学案
[学习目标定位] 1.通过苯酚的组成、结构和性质,学会分析酚类的组成、结构与性质。
2.明白酚类物质对环境和健康的阻碍。
1.苯与溴在FeBr3催化作用下的化学方程式为
苯与浓硝酸在浓硫酸催化作用下的化学方程式为
2.乙醇与钠的反应方程式为
2CH3CH2OH+2Na―→2CH3CH2ONa+H2↑。
乙醇生成溴乙烷的方程式为
C2H5OH+HBr
C2H5Br+H2O。
乙醇与乙酸的反应方程式为
。
3.下列化合物中属于醇的是CD,属于芳香醇的是C,属于酚的是AB。
探究点一 苯酚的弱酸性
1.苯酚的物理性质
(1)苯酚是一种无色有专门气味的晶体,熔点43℃,易被氧气氧化而显粉红色。
(2)室温下,苯酚在水中的溶解度较小,温度高于65℃时,能与水混溶,易溶于有机溶剂。
(3)苯酚有毒,对皮肤有强烈的腐蚀性。
2.按表中要求完成下列实验并填表
实验步骤
实验现象
实验结论
得到浑浊液体
室温下,苯酚在水中的溶解度较小
浑浊液体变澄清
苯酚能与NaOH溶液反应,表现了苯酚的酸性
两溶液均变浑浊
苯酚的酸性比碳酸的酸性弱
3.写出上述实验中发生反应的化学方程式:
[归纳总结]
(1)苯酚的分子式C6H6O,结构简式OH,官能团
。
(2)苯酚具有弱酸性是因为苯环对羟基的阻碍,使苯环中羟基上的氢原子变的爽朗(酚羟基比醇羟基更爽朗),能发生电离,显弱酸性(酸性比碳酸弱)。
(3)试管内壁附有苯酚时的清洗方法:
①用高于65℃的热水洗;②用酒精洗。
皮肤上沾有苯酚,应赶忙用酒精清洗。
[活学活用]
1.下列物质中,与苯酚互为同系物的是( )
A.CH3CH2OHB.(CH3)3C—OH
解析 同系物第一必须要结构相似,苯酚的同系物则应是—OH与苯环直截了当相连,满足此条件的只有C项;同系物的第二个必备条件是组成上相差一个或若干个CH2原子团,
比苯酚多一个CH2,因此
为苯酚的同系物。
2.已知酸性强弱顺序为H2CO3>
>HCO
,则下列化学方程式中正确的是( )
A.①③B.②③C.①④D.②④
解析 依照给出的酸性强弱顺序知,CO2能够与苯酚钠反应生成苯酚,苯酚又能够与Na2CO3反应生成NaHCO3;②中产物能够连续反应而生成NaHCO3,错误;③若能进行,则讲明苯酚的酸性强于H2CO3,明显错误。
探究点二 苯酚的取代反应、显色反应、氧化反应
1.向盛有少量苯酚稀溶液的试管中滴加过量的饱和溴水,现象为有白色沉淀生成。
反应的化学方程式为
,在此反应中,苯酚分子中苯环上的氢原子被溴原子取代,发生了取代反应。
2.在少量苯酚溶液中滴加FeCl3溶液,观看到的现象是溶液显紫色。
[归纳总结]
(1)苯酚分子中羟基对苯环产生的阻碍是羟基使苯环邻位、对位上的氢原子变得爽朗,易被取代。
(2)检验酚羟基存在的方法有①过量的浓溴水产生白色沉淀,②FeCl3溶液会显紫色。
(3)苯酚具有较强的还原性,在空气中易被氧化而呈粉红色。
[活学活用]
3.有机物分子中的原子(团)之间会相互阻碍,导致相同的原子(团)表现不同的性质。
下列各项事实不能讲明上述观点的是( )
A.甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,而甲基环己烷不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B.乙烯能与溴水发生加成反应,而乙烷不能发生加成反应
C.苯酚能够与NaOH反应,而乙醇不能与NaOH反应
D.苯酚与溴水可直截了当反应,而苯与液溴反应则需要FeBr3作催化剂
解析 甲苯中苯环对—CH3的阻碍,使—CH3可被KMnO4(H+)氧化为—COOH,从而使KMnO4溶液褪色;乙烯能与溴发生加成反应,是因为含碳碳双键;苯环对羟基产生阻碍,使羟基中氢原子更易电离,从而苯酚表现出弱酸性;苯酚中,羟基对苯环产生阻碍,使苯酚分子中羟基碳邻、对位碳上的氢原子变得爽朗,更易被取代;A、C、D项符合题意,B项不合题意。
明白得感悟 苯基对其他基团的阻碍:
(1)水、醇、苯酚提供氢离子的能力大小:
R—OH (2)烷烃和苯均不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,而苯的同系物可使酸性高锰酸钾溶液褪色。 4.A、B、C三种物质的分子式差不多上C7H8O,若滴入FeCl3溶液,只有C呈紫色。 若投入金属钠,只有B没有变化。 (1)若C的分子中苯环上的原子团处于邻位,写出A、B、C的结构简式: A,B,C。 (2)C的另外两种同分异构体的结构简式是①,②。 解析 依照C能与FeCl3溶液发生显色反应判定,C应属酚类;A不和FeCl3溶液发生显色反应,但能和金属钠反应,且分子中只含一个氧原子,应属醇类,同理可分析得出B中不含有羟基,结合三种物质的分子式,可推得三种物质的结构简式: 明白得感悟 苯酚是由苯环与羟基共同构成的,因而苯酚既具有苯的一些性质,也具有醇的一些性质,同时这两个基团相互阻碍,又使苯酚具有与苯和醇都不同的化学性质。 受到苯环的阻碍,酚在空气中专门容易被氧化成粉红色的物质,羟基上的氢原子变得爽朗起来,能电离使苯酚呈弱酸性;同时苯环也会受到羟基的阻碍,使羟基碳的两个邻位和一个对位碳上的氢变得爽朗,更容易被取代。 1.一些易燃易爆化学试剂的瓶子上贴有“危险”警告标签以警示使用者。 下面是一些危险警告标签,则实验室对盛装苯酚的试剂瓶应贴上的标签是( ) A.①③B.②③C.②④D.①④ 解析 苯酚有毒,且易腐蚀皮肤。 2.下列关于苯酚的叙述,不正确的是( ) A.将苯酚晶体放入少量水中,加热至全部溶解,冷却至50℃形成乳浊液 B.苯酚能够和硝酸发生取代反应 C.苯酚易溶于NaOH溶液中 D.苯酚的酸性比碳酸强,比醋酸弱 解析 苯酚微溶于冷水,65℃以上与水互溶,故A正确;由于羟基对苯环的阻碍,苯环上羟基碳邻、对位上氢原子较爽朗,易被取代,与硝酸反应生成2,4,6三硝基苯酚,B正确;苯酚能与NaOH反应而易溶于NaOH溶液,C正确;苯酚的酸性比碳酸、醋酸都弱,D错。 3.三氯化铁溶液中加入下列物质,溶液颜色几乎不变的是( ) 解析 B、C两项属于酚类,遇FeCl3溶液均呈紫色;D项发生反应: 2Fe3++Fe===3Fe2+。 4.实验室中有4瓶未知液体,只明白它们是苯、苯酚、碘化钠、乙醇,请你利用所学的知识,关心老师鉴不。 你选用的试剂是。 按照下表填写你选择试剂后的鉴不现象。 被鉴不的物质 鉴不现象 苯 苯酚 碘化钠 乙醇 (2)有机化学中常利用简写的字母来代替较苦恼的结构式,若用Ph-来代表苯环,则有下列物质的溶液: ①Ph、②Ph-OH、③HO-Ph-CH3、④Ph-CH2OH、⑤NaHSO3。 能够与金属钠发生反应的是: ;能够与NaOH溶液发生反应的是: ;能够与溴水发生反应的是: 。 被鉴不的物质 鉴不现象 苯 液体分层,且上层液体出现红棕色 苯酚 有白色沉淀生成 碘化钠 溶液由无色变为棕色或者褐色 乙醇 (不考虑溴水的颜色,或滴入的溴水是几滴)溶液无色,无变化 (2)②③④⑤ ②③⑤ ②③⑤ 5.把少量的苯酚晶体放入试管中,加入少量水振荡,溶液里显现,因为。 逐步滴入稀NaOH溶液,连续振荡,溶液变,其离子方程式为。 向澄清的溶液中通入过量CO2,溶液又变为,其离子方程式为。 解析 常温下,苯酚在水中的溶解度不大,故在少量水中液体呈浑浊;当加入NaOH溶液后,发生反应: ,生成的苯酚钠易溶于水,浊液变成澄清溶液;当向苯酚钠的溶液中通入CO2时,发生反应重新生成苯酚: [基础过关] 一、酚类的结构特点 1.醇和酚在日常生活中具有专门重要的作用,下列关于醇和酚的讲法中不正确的是( ) A.医院经常用“来苏水”进行消毒,其要紧成分 属于酚类化合物 B.甘油 具有较强的吸水性,经常用于护肤用品,它属于三元醇 C.冬天汽车所用的防冻液要紧成分为乙醇 D.含有—OH(羟基)官能团的有机物不一定属于醇类 解析 酚类是羟基与苯环直截了当相连的化合物,A正确;B中甘油含有三个羟基属于三元醇,正确;冬天汽车所用的防冻液要紧成分为乙二醇,C错误;D正确,如酚类化合物也含有羟基。 2.由C6H5—、—C6H4—、—CH2—、—OH4种原子团一起组成的酚类物质的种类有( ) A.1种B.2种 C.3种D.4种 解析 酚类物质必须有—OH与苯环直截了当相连,可能的组成: C6H5—CH2—C6H4—OH,移动—OH的位置,可得三种同分异构体: 3.异丙酚是一种冷静剂,其结构简式如图所示,下列关于异丙酚的讲法中正确的是( ) A.异丙酚的分子式为C12H16O B.异丙酚与苯酚互为同系物 C.异丙酚易溶于水 D.异丙酚中所有碳原子都在同一平面上 解析 依照题中的结构简式可知,异丙酚的分子式为C12H18O,A项错误;异丙酚中含有异丙基、酚羟基和苯环,难溶于水,且所有碳原子不可能都在同一平面上,C、D两项错误;苯酚的分子式为C6H6O,异丙酚与苯酚在分子组成上相差6个CH2原子团,属于同系物,B项正确。 二、苯酚的性质及其应用 4.苯酚沾在皮肤上,正确的处理方法是( ) A.酒精洗涤B.水洗 C.氢氧化钠溶液洗涤D.溴水处理 5.苯酚与苯甲醇共同具有的性质是( ) A.能与NaOH溶液反应 B.能与钠反应放出H2 C.出现弱酸性 D.与FeCl3溶液反应显紫色 解析 四个选项中的性质苯酚都具有,而苯甲醇只能与Na反应。 6.常温下,下列物质久置于空气中易被氧化的是( ) A.CH4B. C. D.浓硫酸 7.日本冈山大学教授滨田博喜和研究员富良德等通过实验发觉,桉树叶子的培养细胞能够排除有害化学物质双酚A的毒性。 双酚A的结构简式如下图所示,下列有关此物质的讲法正确的是( ) A.1mol该物质与足量溴水反应消耗2molBr2 B.该物质能与碳酸氢钠溶液反应放出CO2 C.该物质的所有碳原子可能在同一平面 D.该物质与足量氢气发生加成反应后所得物质的分子式为C15H28O2 解析 A中,1mol该物质每个苯环上可消耗2molBr2,共消耗4molBr2;B中,酚的酸性没有碳酸的强,不能与碳酸氢钠溶液反应生成CO2;C中,中间一个碳原子上连的四个碳构成空间四面体,不可能都在同一平面;D中,加成后不含双键,但有两个环,氢原子数为32-4=28。 三、依照有机物的结构简式估量其性质 8.胡椒酚是植物挥发油的成分之一,它的结构简式是 ,下列叙述中不正确的是( ) A.1mol胡椒酚最多可与4molH2发生反应 B.1mol胡椒酚最多可与4molBr2发生反应 C.胡椒酚可与NaOH溶液反应 D.胡椒酚在水中的溶解度不大 解析 胡椒酚中既含苯环,又含碳碳双键,故可与4molH2发生加成反应;胡椒酚属于酚,在水中溶解度较小,但能够与NaOH溶液反应;1mol胡椒酚可与2molBr2发生取代反应,又可与1molBr2发生加成反应,故最多可与3molBr2发生反应。 9.已知氮氮双键不能与Br2发生加成反应。 苏丹红是专门多国家禁止用于食品生产的合成色素,结构简式如图所示。 下列关于苏丹红的讲法中错误的是( ) A.苏丹红属于芳香族化合物 B.苏丹红能与FeCl3溶液发生显色反应 C.苏丹红能被酸性KMnO4溶液氧化 D.1mol苏丹红最多可与1molBr2发生取代反应 解析 由苏丹红的分子结构知该分子中含一个苯环和一个萘环,属于芳香族化合物,A项正确;苏丹红在萘环上有—OH,是酚类有机物,B项正确;苏丹红分子结构中苯环上有2个甲基侧链,故苏丹红能被酸性KMnO4溶液氧化,C项正确;苯环上的氢原子也可与Br2发生取代反应,D项错误。 10.莽草酸是一种合成治疗禽流感药物达菲的原料,鞣酸存在于苹果、生石榴等植物中。 下列关于这两种有机化合物的讲法正确的是( ) A.两种酸都能与溴水发生加成反应 B.两种酸与三氯化铁溶液都能发生显色反应 C.鞣酸分子与莽草酸分子相比多了两个碳碳双键 D.等物质的量的两种酸与足量的金属钠反应产生氢气的量相同 解析 从两种物质的结构能够看出,莽草酸中含羧基、醇羟基和碳碳双键,可与溴水发生加成反应;鞣酸中含有羧基、酚羟基,不能与溴水发生加成反应。 [能力提升] 11.欲分离苯和苯酚,一样可向其混合物中加入稍过量的浓NaOH溶液,反应的离子方程式为。 再将该混合物转移到分液漏斗中,振荡静置后,溶液将显现现象,然后分液。 从分液漏斗上口倒出的上层液体是。 从分液漏斗放出下层液体,加入适量盐酸,再向溶液中加入FeCl3溶液,显现的现象是。 解析 苯酚具有弱酸性,可与NaOH反应生成 可溶于水,而苯则不与NaOH反应,故会显现分层现象,且上层为苯。 溶液加入盐酸后,又会转化为 遇FeCl3发生显色反应,溶液呈紫色。 12.吃水果能关心消化,当我们把苹果切开后,不久果肉上便会产生一层咖啡色的物质,看起来生了“锈”一样,其缘故是果肉里的酚在空气中转变为二醌,这些二醌专门快聚合成为咖啡色的聚合物。 (1)这一变化(酚变为二醌)的反应类型为(填字母)。 a.氧化反应b.还原反应 c.加成反应d.取代反应 (2)若要幸免苹果“生锈”,请你选择一种储存切开的苹果的方法: , 其缘故是。 解析 依照有机化学中氧化反应的概念: 从有机物分子中去掉氢原子的反应称为氧化反应。 该变化过程符合这一特点,故属于氧化反应。 [拓展探究] 13.含苯酚的工业废水的处理流程如图所示。 (1)①流程图设备Ⅰ中进行的是操作(填写操作名称)。 实验室里这一步操作能够用(填仪器名称)进行。 ②由设备Ⅱ进入设备Ⅲ的物质A是(填化学式,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(填操作名称)操作,能够使产物相互分离。 ⑤图中,能循环使用的物质是、、C6H6和CaO。 (2)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加入某物质又析出苯酚。 试写出②、③两步的反应方程式: 。 (3)为测定废水中苯酚的含量,取此废水100mL,向其中加入浓溴水至不再产生沉淀为止,得到沉淀0.331g,求此废水中苯酚的含量(mg·L-1)。 ②C6H5ONa NaHCO3 ③C6H5ONa+CO2+H2O―→C6H5OH+NaHCO3 ④CaCO3 过滤 ⑤NaOH溶液 CO2 (2)向污水中滴加FeCl3溶液,若溶液呈紫色,则讲明污水中有苯酚 (3)940mg·L-1 解析 这是一道化工实验题,要紧考查苯酚的物理、化学性质和萃取、分液的操作。 第一,要正确明白得流程图和各试剂的作用,再结合苯酚的性质和差不多实验操作就可一一解答。 本题盲点要紧是不能正确明白得废水处理流程图和各试剂的作用。 (1)设备Ⅰ里废水和苯混合分离出水,明显是萃取操作,实验室中能够用分液漏斗进行;设备Ⅱ中向苯酚和苯的混合液中加入NaOH溶液,目的是分离出苯,故A物质是苯酚钠溶液;在设备Ⅲ中通入CO2分离出苯酚,故剩下物质B是NaHCO3溶液;在设备Ⅳ中往NaHCO3溶液中加入CaO,生成NaOH、H2O、CaCO3,可用过滤操作分离出CaCO3;在设备Ⅴ中加热CaCO3可得CO2和CaO。 (3)设每升废水含苯酚的质量为x, 因此此废水中苯酚的含量为940mg·L-1。
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