人教版高中化学选修五 第3章 烃的含氧衍生物 第1节 第2课时课时训练

第2课时酚[知识梳理]一、酚的组成和结构1．酚的概念和组成2．苯酚的组成和结构【自主思考】1．苯酚分子中最多有多少个原子共面？提示13个。

与苯环相连的所有原子在同一平面上。

C—O键旋转可以把H—O 键上的氢原子转到同一平面上。

二、苯酚的性质和用途1．物理性质2．苯酚的化学性质(1)弱酸性——苯环对羟基的影响室温下，苯酚在水中溶解度较小苯酚能与NaOH 溶液反应，表现出酸性酸性：＜H 2CO 3苯环对羟基的影响，使羟基上的氢原子更活泼，在水溶液中发(2)取代反应——羟基对苯环的影响(3)显色反应①内容：苯酚与含Fe 3＋的溶液作用显紫色。

②应用：检验苯酚或Fe 3＋的存在。

(4)氧化反应①在空气中：缓慢氧化而呈粉红色。

②酸性KMnO 4溶液：苯酚可以使其褪色。

③苯酚可以燃烧：C 6H 6O ＋7O 2――→点燃6CO 2＋3H 2O 。

(5)加成反应3．苯酚的用途(1)苯酚是重要的化工原料，广泛用于制造酚醛树脂、染料、医药、农药等。

(2)苯酚的稀溶液可以直接杀菌消毒，如日常药皂中常加入少量的苯酚。

【自主思考】2．设计实验证明酸性：CH 3COOH>H 2CO 3>，画出实验装置图。

提示 可利用醋酸与碳酸钙反应，并将生成的气体通入苯酚钠溶液中，观察溶液是否变浑浊。

如图：[效 果 自 测]1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。

(1) 属于同系物。

(×)解析 同系物必须是结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH 2原子团的一系列化合物。

二者从组成上看相差一个CH 2，但结构不相似，属于酚而属于醇，因此，二者不属于同系物。

(2)苯酚溶液显酸性，能使石蕊、甲基橙试剂变色。

(×)解析苯酚的酸性太弱，其水溶液不能使酸碱指示剂变色。

(3)苯酚有毒，但其稀溶液可用作防腐剂和消毒剂。

(√)解析苯酚的稀溶液可用作防腐剂和消毒剂，浓溶液有毒，对人体有腐蚀作用。

(4)苯酚与乙醇分子中的官能团均为羟基，二者化学性质相同。

(×)解析苯酚与乙醇分子中的官能团均为羟基，但羟基所连的烃基不同，受烃基的影响，羟基的活泼性不同，故化学性质不同。

2．按要求回答下列问题：(1)下列有机物中属于醇的是____________，属于酚的是________。

解析酚中的苯环，可以是单环，也可以是稠环，如⑤也属于酚。

答案①③④⑤(2)下列有机物与苯酚互为同系物的是________。

解析苯酚和苯甲醇①虽然在组成上相差一个CH2原子团，但结构并不相似，苯酚的官能团—OH直接连在苯环上，而苯甲醇的官能团—OH连在烷基上。

②③④的—OH都直接连在苯环上，都属于酚类，但②④官能团的种类和数目不同，所以不符合。

答案③3．苯在催化剂存在下与液溴反应，而苯酚与浓溴水反应不用加热也不需要催化剂，原因是()A．苯环与羟基互相影响，但苯环上的氢原子活泼性不变B．苯环与羟基相互影响，但羟基上的氢原子变活泼C．羟基影响了苯环，使苯环上的氢原子变得更活泼D．苯环影响羟基，使羟基变活泼解析苯酚中苯环和羟基相互影响，使得两者的氢原子更活泼，但苯酚与溴水的取代反应更易发生，说明是羟基使苯环上的氢原子更活泼。

答案 C探究一、苯酚的弱酸性【合作交流】1．根据实验事实分析，酚羟基、醇羟基与水中的羟基活泼性相同吗？若不同，活泼性顺序如何？提示苯酚显酸性，水显中性，说明苯酚分子中的羟基易电离出H＋，酚羟基较活泼。

钠和乙醇反应较与水反应缓慢，说明水中的羟基比乙醇中的羟基活泼，故三者分子中羟基的活泼性由强到弱的顺序：苯酚>水>乙醇。

2．探究为什么苯酚能与氢氧化钠溶液反应，而乙醇则不能？提示虽然苯酚和乙醇都有羟基，但是苯酚中的羟基与苯环直接相连，受到苯环的影响，苯酚羟基上的氢活泼，氢氧键易断裂。

即苯酚具有弱酸性，乙醇没有酸性。

3．请推测苯酚能与碳酸钠反应吗？若反应，会有二氧化碳气体放出吗？提示由于酸性H2CO3>C6H5OH>HCO－3，所以苯酚能与碳酸钠反应但不会有二氧化碳气体放出。

化学方程式为。

【点拨提升】1．苯酚的酸性(1)苯酚的酸性极弱，比碳酸的酸性还弱。

苯酚在水溶液中电离程度很小，可用电离方程式表示为：(2)由于苯酚的酸性较弱，苯酚的水溶液不能使石蕊、甲基橙等酸碱指示剂变色；苯酚钠溶液呈碱性，在苯酚钠溶液中通入二氧化碳气体或滴入盐酸，均可析出苯酚(从溶液里析出的苯酚为无色、密度大于1 g·cm－3的液体，常用分液法分离)。

(3)苯酚钠与碳酸反应只能生成苯酚和碳酸氢钠，不能生成碳酸钠，因为有：(4)相同浓度下，酸性强弱：CH3COOH>H2CO3>C6H5OH>CH3CH2OH；碱性强弱：CH3CH2ONa>NaOH>Na2CO3>>NaHCO3。

2．脂肪醇、芳香醇和酚的性质对比【典题例证1】 为了确定CH 3COOH 、及H 2CO 3的酸性强弱，有人设计了如图所示的装置进行实验：(1)若锥形瓶中装有一种易溶于水的正盐固体，则A 中发生反应的离子方程式为_____________________________________________________________； (2)装置B中盛放的试剂是________，它的作用是________________________________；(3)装置C 中盛放的试剂是________，实验中观察到C 中出现的主要现象是________________________________。

解析 苯酚的酸性比H 2CO 3的弱，故将CO 2通入溶液中可制得苯酚，从而证明酸性H 2CO 3>。

因此装置A 的目的是制取CO 2，锥形瓶中装有一种易溶于水的正盐固体，可为Na 2CO 3，分液漏斗中盛放的应为CH 3COOH ，二者反应的化学方程式为2CH 3COOH ＋Na 2CO 3―→2CH 3COONa ＋H 2O ＋CO 2↑。

装置B 中盛放的是饱和NaHCO 3溶液，目的是除去CO 2中混有的CH 3COOH 。

答案 (1)2CH 3COOH ＋CO 2－3―→2CH 3COO －＋H 2O ＋CO 2↑ (2)饱和NaHCO 3溶液 除去CO 2中可能混有的CH 3COOH (3) 溶液 溶液变浑浊 【变式训练1】 已知酸性强弱顺序为H 2CO 3＞＞HCO －3，下列化学方程式正确的是( )解析根据“强制弱”的反应规律及H2CO3、、HCO－3的酸性强弱顺序知可发生反应：＋CO2＋H2O―→＋NaHCO3、＋Na2CO3―→＋NaHCO3，D项正确。

答案 D探究二、酚类的取代反应和显色反应【合作交流】1．分析比较苯酚和浓溴水、苯和液溴两个反应，探究羟基对苯环的影响。

提示苯酚分子中羟基对苯环具有较大的影响，使苯环上羟基邻、对位上的氢原子更活泼，比苯上的氢原子更容易发生取代反应，具体体现在以下几个方面：2.如何除去苯中的少量苯酚？能采用加入浓溴水后过滤的方法吗？提示苯酚能与NaOH溶液反应生成易溶于水的，而苯与水不互溶。

因此，可以利用苯和苯酚上述性质上的差异来除去苯中的少量苯酚。

具体操作过程为：向混合物中加入NaOH溶液，充分振荡后静置，用分液漏斗分离出上层液体。

苯酚溶液中加入浓溴水后，生成白色沉淀，但三溴苯酚易溶于苯中，故不能用过滤的方法除去苯中的三溴苯酚。

【点拨提升】1．苯、甲苯和苯酚的性质差异2.对苯酚性质的认识误区(1)注意区别三溴苯酚在不同溶剂中的溶解性：苯酚虽能与浓溴水生成2，4，6－三溴苯酚白色沉淀(在水溶液中)，但是，2，4，6－三溴苯酚易溶于苯，不能用浓溴水除去苯中的苯酚。

(2)苯酚能与氯化铁溶液发生显色反应，氯化亚铁溶液不能使苯酚发生显色反应。

(3)苯酚与溴的取代反应，溴只能取代酚羟基的邻位和对位上的氢原子。

【典题例证2】双酚A是重要的有机化工原料，苯酚和丙酮的重要衍生物，主要用于生产聚碳酸酯、环氧树脂、聚砜树脂、聚苯醚树脂等多种高分子材料。

关于双酚A的下列说法正确的是()A．该化合物属于芳香烃B．该化合物与三氯化铁溶液反应显紫色C．双酚A不能与溴水反应，但能使酸性高锰酸钾溶液褪色D．1 mol 双酚A最多可与4 mol Br2发生加成反应解析双酚A中含有氧元素，不属于芳香烃，A错误；双酚A中含有酚羟基，与三氯化铁溶液反应显紫色，B正确；双酚A属于酚类，羟基的邻位碳原子上有氢原子，能与浓溴水发生取代反应，分子中含有碳碳双键，能与溴发生加成反应而使溴水褪色，C错误；1 mol 双酚A含有2 mol碳碳双键，最多与2 mol Br2发生加成反应，D错误。

答案 B【变式训练2】中药狼巴草的成分之一M具有消炎杀菌作用，M的结构简式如图所示：，下列叙述正确的是(双选)()A．M的分子式为C9H6O4B．1 mol M最多能与2 mol Br2发生反应C．1 mol M最多能与4 mol氢氧化钠反应D．M既可以与FeCl3溶液发生显色反应，又可以与NaHCO3溶液反应放出CO2气体解析A．由结构简式可知分子式为C9H6O4，故A正确；B.酚—OH的邻位与溴发生取代，碳碳双键与溴发生加成，则1 mol M最多能与3 mol Br2发生反应，故B错误；C.酚—OH、—COO—及水解生成的酚—OH均与NaOH反应，则1 mol M最多能与4 mol氢氧化钠反应，故C正确；D.含酚—OH与FeCl3溶液发生显色反应，但与NaHCO3溶液不反应，故D错误。

答案AC探究三、苯酚中基团间的相互影响【合作交流】1．苯分子和苯酚分子相比，哪种分子中苯环氢原子活泼性强？提示氢原子活泼性：苯酚>苯。

2．利用所学知识，试分析醇羟基和酚羟基哪种基团更活泼？提示活泼性：酚羟基>醇羟基。

【点拨提升】苯酚分子中的羟基与苯环直接相连，由于羟基和苯环之间相互影响，使得苯酚与醇或者苯的性质都有明显的不同。

1．苯环对羟基的影响——显酸性：苯酚中羟基由于受到苯环的影响，变得更活泼，易断裂，能发生电离，所以苯酚具有酸性。

2．羟基对苯环的影响——苯环上的氢原子易被取代：羟基的存在，使苯酚中苯环上的氢原子比苯分子中的氢原子更活泼，尤其是羟基邻、对位上的氢原子，故苯酚比苯及其同系物更容易发生取代反应。

【特别提醒】(1)苯酚溶液虽然显酸性，但酸性极弱，不能使酸碱指示剂变色。

(2)苯酚酸性比碳酸弱，但比HCO－3的酸性强，苯酚会与Na2CO3溶液反应：＋Na2CO3―→＋NaHCO3，向苯酚钠溶液中通入CO2时，无论CO2过量与否，产物均为NaHCO3。

【典题例证3】有机物分子中的原子(团)之间会相互影响，导致相同的原子(团)表现不同的性质。

下列各项事实不能说明上述观点的是()A．甲苯能使高锰酸钾酸性溶液褪色，而甲基环己烷不能使高锰酸钾酸性溶液褪色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．苯酚可以与NaOH反应，而乙醇不能与NaOH反应D．苯酚与溴水可直接反应，而苯与液溴反应则需要FeBr3作催化剂解析甲苯中苯环对—CH3的影响，使—CH3可被KMnO4(H＋)氧化为—COOH，从而使KMnO4酸性溶液褪色；苯酚中，羟基对苯环产生影响，使苯酚分子中羟基邻、对位氢原子更活泼，更易被取代；乙烯能与溴水发生加成反应，是因为含碳碳双键引起的；苯环对羟基产生影响，使羟基中氢原子更易电离，表现出弱酸性。