选修五有机化学苯酚教案20171015
第四节 苯酚
教学目标:
1、使学生了解苯酚的物理性质、化学性质及用途;
2、通过实验,培养学生动手能力、观察能力及分析问题的能力;
3、通过“结构决定性质”的分析,对学生进行辩证唯物主义教育。
教学重点: 教学难点:
苯酚的化学性质。 酚和醇性质的差别。
课时安排: 教学用具:
一课时 投影仪、苯酚的比例模型
教学药品:
苯酚、水、浓溴水、NaOH 溶液(5%)、FeCl 3溶液、试管、酒精灯、胶头滴管
教学过程:
[师]比较两种水解产物,它们有何关系?组成和结构上有什么相同和不同之处?
[学生讨论后回答]
1、它们互为同分异构体。
2、结构上的相同点:都含有苯环和羟基。
3、不同点:前者羟基连在苯环的侧链上,后者羟基直接连在苯环上。
[师]它们的官能团都是羟基,那么它们是不是都属于醇类?
[生]不是。前者属于醇类,后者属于酚类。
[师]什么叫酚?
[板书]酚:羟基与苯环上的碳原子直接相连的化合物。
[讲述]酚分子中的苯环,可以是单环,也可以是稠环,如 也属于
酚。
“酚”是一类烃的含氧衍生物的总称,苯酚是最简单的一种酚类物质,通常又把它简称为酚。
[练习] 判断下列物质哪种是酚类?
[说明] A为芳香醇,B 为环醇,均不是酚类
[思考] 1、相同碳原子个数的芳香醇与酚类是什么关系?
2、试推导饱和一元酚的通式,并思考符合此通式的还有什么物质?
[板书] 饱和一元酚通式:C n H 2n-6O (n≥6)
的物质性质上的异同。
[板书]第四节 苯酚 (说明)我们这节课通过苯酚的性质,来了解酚类和醇类这两种具有相同官能团
[师]演示苯酚分子的比例模型。让学生写出苯酚的结构式、结构简式、分子式。
[板书]
一、苯酚的分子结构
官能团:-OH
(说明)苯酚中至少有12个原子处于同一平面上,是极性分子。
[师]下面我们来学习苯酚的物理性质。
[板书]二、苯酚的物理性质
总结:纯净的苯酚是无色的晶体,有特殊气味,熔点43℃,常温下在水中的溶解
度不大,当温度高于65℃时,则能与水混溶。苯酚易溶于乙醇等有机溶剂。长时间露置在空气中的苯酚晶体会因部分被氧化而呈粉红色,故应隔绝空气,密封保存苯酚。 思考:将较多的苯酚晶体投入水中,搅拌或振荡,形成浑浊的液体,将其加热至
65℃
苯酚是有毒的,他的浓溶液对皮肤有强烈的腐蚀性,使用时要小心,如不慎沾到
皮肤上,应立即用酒精洗涤。(苯及其同系物、硝基苯、苯酚、甲醇、大多数卤代烃都有毒)
苯酚的气味和医院的气味差不多。但医院给医疗器械和环境消毒不是用苯酚,而
是用甲基苯酚,俗称来苏水。苯酚也具有较强的杀菌消毒能力,因此可以把苯酚掺入肥皂中制成药皂来治疗一些皮肤病,它还是一种重要的化工原料,主要用于制造酚醛树脂,还广泛用于制造合成纤维、医药、合成香料、燃料、农药等。
[师]—OH 是醇的官能团,也是酚的官能团,那么—OH 决定了醇类具有哪些化
学性质?
[生]与Na 反应产生H 2;发生消去反应;羟基的取代反应、催化氧化等。
[师]那么酚类与醇类性质上有什么相似和不同之处呢?下面我们学习苯酚的化
学性质。
[板书]三、苯酚的化学性质
(演示实验)取少量苯酚晶体,放入一试管中,加入少量水(1~2 mL),振荡,观
察再逐滴滴入5%的NaOH 溶液。
[现象]溶液浑浊,滴入5%的NaOH 溶液后,浑浊的液体变为澄清透明的液体。
[结论]在水溶液中,苯酚易与NaOH 反应,苯酚有酸性。
[板书]1、酸性(弱酸性)
(1)和NaOH 反应
[师]在这个反应中,反应的实质是酚羟基的氢跟NaOH 的OH -结合成水,发生
了酸碱中和反应,故在这个反应中,苯酚显示了酸性,所以苯酚俗称石炭酸。
[演示实验6-4]向上述澄清的溶液中通入CO 2气体。
[现象]出现浑浊。
[结论]通入CO 2后,易溶的苯酚钠又变成了溶解度不大的苯酚。根据强酸制弱
酸的反应原理,说明苯酚的酸性比碳酸的酸性弱,也是一种弱酸。
(思考)若加入醋酸呢?
(分析)醋酸的酸性比碳酸强,强酸制弱酸原理,所以现象应是一样的。
酸性比碳酸强的酸,均可与苯酚钠在水溶液中反应。
(小结)酸性强弱顺序为CH 3COOH >H 2CO 3> 。(> HCO3-)
+ HCl → + NaCl
-[讲述]苯酚的酸性虽然比H 2CO 3弱,但比HCO 3酸性强,因此在苯酚钠溶液中
通入
CO 2, 只能生成苯酚和NaHCO 3, 而不能生成苯酚和Na 2CO 3,因为 +Na2CO 3−−→
+NaHCO3, 与Na 2CO 3不能共存。
(强调)所以苯酚钠与水、CO 2反应时,不论CO 2过量与否,均生成NaHCO 3而不生成Na 2CO 3
[提问]苯酚钠溶液显什么性?为什么?
[生]应该显碱性,因为苯酚钠是强碱弱酸盐,水解显碱性。
[师]对。苯酚酸性极弱,它不能使石蕊、甲基橙等指示剂变色。那么苯酚能不能和钠反应呢?若能反应,则反应速率与C 2H 5OH 、水相比如何?
[生]由于苯酚显弱酸性,肯定也与Na 反应生成H 2,比乙醇、水与Na 的反应要容易,速率要快,因为乙醇、水都显中性。
[板书](2) 和Na 反应
[师]通过上述内容可分析得出:虽然苯酚和乙醇的官能团都是羟基,但苯酚分子中的O —H 键比乙醇分子中的O —H 键易断裂。即酚羟基上H 原子比醇羟基上H 原子要活泼。这是什么原因造成的?
[生]结构决定性质,官能团相同,烃基不同,只能是烃基苯环对羟基影响的结果。
[师]由于苯环的影响,使苯酚分子中的O —H 键比乙醇分子中的O —H 键易断裂。那么,—OH 对苯环是否有影响呢?
[板书]2、苯环上的取代反应
[演示实验6-5]在盛有少量苯酚溶液的试管中,滴入过量的浓溴水。
[现象]立即有白色沉淀生成。
[结论]在溶液里,苯酚易与溴发生化学反应。
[说明]①苯酚与溴反应生成的白色沉淀是三溴苯酚。(与稀溴水不反应)②本实验成功的关键是Br 2要过量。若C 6H 5OH 过量,生成的三溴苯酚会溶于C 6H 5OH 溶液中。③C 6H 5OH 与Br 2的反应很灵敏,可用来检验苯酚的存在,常用于苯酚的定性检验和定量测定。这说明,有机化学反应也能快速、定量进行,无副反应。
白色沉淀
[问]该反应属于什么反应类型?
[生]取代反应。
[师]和前边学过的苯分子中苯环上的氢原子被溴原子取代相比,苯酚中苯环上的氢原子更容易被取代,这是因为—OH 对苯环的影响使苯酚中—OH 邻、对位上的H 原子变得更活泼了。
(过渡)同样,苯酚也能像苯一样发生硝化、磺化、加成等反应。(因为苯酚中含有苯环,所以苯酚可以和H 2发生加成反应,和HNO 3发生硝化反应。)
(板书)
(说明)另外,苯酚还有一些特殊的性质。
[板书]3、显色反应
[演示]向盛有苯酚溶液的试管中滴入几滴FeCl 3溶液,振荡。
[现象]溶液立即变为紫色。
[结论]在溶液中,苯酚与FeCl 3反应,生成紫色、易溶于水的物质。
[板书]苯酚遇FeCl 3溶液显紫色
[师]此反应操作简便,现象明显,常用于检验苯酚的存在。
(说明)其它的酚类遇FeCl 3也会有特殊的显色反应,但不一定都是紫色。
[讨论]根据苯酚在空气中变色的性质,你认为苯酚还可能发生哪些反应?
(板书)4、氧化反应
⑴常温下在空气中氧化为粉红色
⑵可被酸性KMnO 4溶液氧化,使其褪色。
⑶可燃性
[分析]由苯酚在空气中变色可知苯酚极易被氧化,所以苯酚可以使色。
[师]很正确。通过这节课的学习,我们了解了苯酚的一些性质与乙醇相比既有相似之处,又有不同之处,现总结如下:
[投影]苯酚与乙醇性质的比较
[师]从醇和酚性质的比较可知,烃的衍生物的性质不仅取决于官能团,也受烃
基的影响。官能团不是决定物质性质的唯一因素。
随堂检测
1、由羟基与下列某官能团相互结合所构成的化合物中,属于酚类的是
2、有关苯酚性质,下列说法错误的是
A 、与苯相似,也能发生硝化反应
B 、与乙醇相同,羟基中H 原子可以被金属取代,不与NaOH 溶液发生中和反应
C 、往苯酚钠溶液中通入CO 2可生成苯酚和碳酸氢钠 D 、易溶于乙醚中
3、下列各对物质互为同系物的是
4、白藜芦醇 广泛存在于食物 (如桑椹、花生,
尤其是葡萄中) ,它可能具有抗癌作用。能与1 mol该化合物起反应的Br 2和H 2的最大用量分别是
A 、1 mol、1 mol B 、3.5 mol、7 mol C 、6 mol、7 mol D 、3.5 mol、6 mol
5、甲苯中混有少量苯酚,除去苯酚的操作正确的是
A 、加FeCl 3溶液 B、加水分液 C、加溴水过滤 D、加NaOH 溶液,分液 思路分析:应利用甲苯和苯酚的性质不同进行除杂。苯酚能和FeCl 3溶液反应,但生成物不是沉淀,故无法过滤除去;苯酚与溴水反应生成三溴苯酚,但三溴苯酚能溶于甲苯,因此也不会产生沉淀,无法过滤除去;常温下,苯酚在甲苯中的溶解度要比在水中的大得多,因此用加水分液法也是行不通的,因此只能选D ,因为苯酚与NaOH 溶液反应后生成的苯酚钠是离子化合物,易溶于水而不溶于甲苯,从而可用分液法除去。
解答:D
启示:有机物除杂时经常要用到物理性质,要特别注意有机物的溶解性问题,一般共价化合物易溶于有机溶剂中,而离子化合物易溶于水中,本题极易多选C 。
6、A 和B 两种物质的化学式都是C 7H 8O ,它们都能跟金属钠反应放出H 2。A 不溶
于氢氧化钠溶液,而B 能溶于氢氧化钠溶液,B 能使适量溴水褪色,并产生白色沉淀,A 不能。B 的一溴代物有两种结构,写出A 和B 的结构简式和名称。
思路分析:从化学式C 7H 8O 看,只能知道A 和B 是不饱和化合物,但结合具体性质联系起来综合考虑就可以推出A 和B 。
由于A 和B 都能与金属钠反应放给出氢气,且这两种物质中每个分子都只含有一个氧原子,所以它们的结构中有一个羟基,即它们为醇或酚。
A 不溶于NaOH 溶液,说明A 为醇,A 不能使溴水褪色,则A 中一定含有苯环。推测A 只能是一种芳香醇——苯甲醇。
B 能使适量溴水褪色,并生成白色沉淀,进一步证明它是酚类——甲基苯酚,但甲基苯酚有邻、间、对三种同分异构体,其中对甲基苯酚的一溴代物含有两种结构。 解答:A 是苯甲醇:
可
转化为简单问题的组合。
7、关于苯酚的说法中错误的是(AD )
A 、纯净的苯酚是粉红色的晶体 B 、有特殊气味
C 、易溶于乙醇、乙醚等有机溶剂,不易溶于冷水
D 、苯酚有毒,沾到皮肤上可用浓氢氧化钠溶液洗涤
8、可用于区别苯酚、乙醇、氢氧化钠、硝酸银、硫氰化钾五种溶液的一种试剂是(C )
A 、浓溴水 B 、石蕊试液 C 、FeCl 3溶液 D 、FeCl 2溶液
9、扑热息痛是一种优良的解热镇痛药,其结构简式为
下列说法正确的是(D )
它不与烧碱溶液反应 B、它能与浓溴水发生取代反应
C 、它不能被氧化 D 、遇FeCl 3溶液发生显色反应
10、下列物质中,既能使溴水褪色,又能产生沉淀的是(CD )
A 、丁烯 B 、乙醇 C 、苯酚 D 、氢硫酸
11、符合化学式C 7H 8O 的芳香族化合物的同分异构体有x 种,能与金属钠反应放出H 2的有y 种,能与NaOH 反应的有z 种,则x 、y 、z 分别是(A )
A 、5,4,3 B 、4,4,3 C 、4,3,3 D 、3,3,3
12、由—C 6H 5、—C 6H 4—、—CH 2—、—OH 四种原子团共同组成的属于酚类的物质有(C )
A 、1种 B 、2种 C 、3种 D 、4种
●板书设计
,B 是对甲基苯酚: 启示:熟练掌握各官能团的性质是解答好有机推断题的关键,任何复杂的题目都 A 、
酚:羟基跟苯环上的碳原子直接相连的化合物。
第四节 苯酚
一、苯酚的分子结构
二、苯酚的物理性质
三、苯酚的化学性质
1、. 酸性
(1)和NaOH 反应
(2)和Na 反应
2、苯环上的取代反应
3、显色反应
苯酚遇FeCl 3溶液显紫色
●教后感
苯酚是芳香烃的衍生物,本节安排在乙醇和醇类之后,便于对比乙醇和苯酚的性质,了解衍生物不仅决定官能团,而且也受烃基的影响。在教学过程中要充分体现官能团与烃基相互影响,便于学生从结构入手分析推导化学性质。