高中化学精讲苯酚
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⾼中化学精讲苯酚
考点49.苯酚1.复习重点
1.苯酚的结构特点及与醇结构的区别;
2.苯酚的物理性质、化学性质、检验⽅法及⽤途。
2.难点聚焦⼀、⼄苯酚分⼦结构与物理性质:注意强调羟基与苯环直接相连
物理性质:⽆⾊晶体(因被部分氧化⽽呈粉红⾊)、有特殊⽓味、
常温下在⽔中溶解度⼩,⾼于650C时与⽔混溶。但易溶于有机溶剂。
苯酚的官能团是羟基—OH,且与苯环直接相连,⼆者相互影响,因此苯酚的性质⽐⼄醇活泼。
⼆、化学性质:苯酚的官能团是羟基—OH,与苯环直接相连
【6-3】【6-4】
1·弱酸性——⽐H2CO3弱,不能使指⽰剂变⾊,⼜名⽯炭酸。
C6H5OH C6H5O—+H+
C6H5OH +NaOH →C6H5ONa +H2O
C6H5ONa+CO2+H2O →C6H5OH+NaHCO3(强调不能⽣成Na2CO3)
苯酚和⼄醇均为烃的衍⽣物,为什么性质却不同?
分析:对⽐苯酚与⼄醇的结构,了解不同烃基对同⼀官能团的不同影
响。
【6-5】【6-6】
2·取代反应—常于苯酚的定性检验和定量测定
※3
·显⾊反应——苯酚溶液遇FeCl3显紫⾊
三、苯酚的⽤途:阅读课本P169⼩字。1·苯酚苯环对羟基的影响:—OH更活泼,与活泼⾦属、碱等反应
的性质羟基对苯环的影响:苯环易与溴发⽣取代反应2·苯酚的鉴别⽅法。
⼀、苯酚分⼦结构与物理性质:注意强调羟基与苯环直接相连
物理性质:⽆⾊晶体(因被部分氧化⽽呈粉红⾊)、有特殊⽓味、
常温下在⽔中溶解度⼩,⾼于650C时与⽔混溶。但易溶于有机溶剂。
⼆、化学性质:苯酚的官能团是羟基—OH,与苯环直接相连1·弱酸性——⽐H2CO3弱
2·取代反应
3·显⾊反应——苯酚溶液遇FeCl3显紫⾊
四.苯环上的取代定位规则
⼤量实验事实表明,当⼀些基团处于苯环上时,苯环的亲电取代反应会变得容易进⾏,同时使再进⼊的基团将连接在它的邻位或对位。例如,当苯环上已存在⼀个甲基时(即甲苯),它的卤化、硝化和磺化等反应,反应温度均远低于苯,且新基团的导⼊均进⼊苯环上甲基的邻或对位:
甲基的这种作⽤称为定位效应。在这⾥甲基是⼀个邻、对位指向基,具有活化苯环的作⽤,称为活化基。类似的活化基团还有许多,它们也被称为第⼀类取代基,并按活化能⼒由⼤到⼩的顺序排列如下:-NH2,-NHR,-NR2,-OH>-NHCOR,-OR ,>-R,-Ph>-X
处于这⼀顺序最末的卤素是个特例。它⼀⽅⾯是邻、对位指向基,另⼀⽅⾯⼜是使苯环致钝的基团,这是由于卤素的电负性远⼤于碳,因此其吸电⼦效应已超过了本⾝的供电⼦能⼒,这就使环上的电⼦云密度⽐卤素进⼊前有所降低,因⽽使亲电试剂的进攻显得不⼒。此称为钝化作⽤。
还有许多⽐卤素致钝⼒更强,⽽且使再进基团进⼊间位的取代基,它们被称为间位指⽰基或第⼆类取代基,按其致钝能⼒由⼤到⼩的顺序排列如下:-NR3+,-NO2,-CF3,-CCl3>-CN,-SO3H,-CH=O,-COR,-COOH,-COOR常见的取代基的定位作⽤见表
由于取代基的指向和活化或钝化作⽤,在合成⼀个指定化合物时,采取哪种路线就必须事先作全⾯考虑。如:欲合成下列化合物时,显然b-路线是合理的。
如果以苯为原料,欲合成对-硝基苯甲酸(此物质在后⾯章节将学到)时,则应该先对苯进⾏甲基化后再进⾏硝化,最后将甲基氧化:
3.例题精讲
例1、A 、B 、C 三种物质分⼦式为C 7H 8O ,若滴⼊FeCl 3溶液,只有C 呈紫⾊;若投⼊⾦属钠,只有B 没有变化。在A 、B 中分别加⼊溴⽔,溴⽔不褪⾊。(1)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:利⽤性质推断有机物结构式。从分⼦式C 7H 8O 看,应属含⼀个苯环的化合物,可能为酚,芳⾹醇或芳⾹醚。滴⼊FeCl 3溶液,C 呈紫⾊,C 应为甲基苯酚;投⼊⾦属钠,B 没有变化,C 应为苯甲醚;在A 、B 中加⼊溴⽔,溴⽔不褪⾊,说明A 为苯甲醇。
例2、怎样除去苯中混有的苯酚?解析:在溶液中加⼊溴⽔,再过滤除去⽣成的三溴苯酚即可。
事实上,三溴苯酚为⽩⾊不溶于⽔的沉淀,却溶于有机物苯中,根本不能过滤出来。正确的解法:在溶液中加NaOH 溶液,再分液。
例3、摄影胶卷上涂布的感光材料主要是AgBr 。在照相时按动快门⼀瞬间,进⼊相机的光使AgBr 发⽣了分解反应2AgBr 光2Ag+Br 2。由于进光量极少,分解出的Ag 极少,所以必须通过化学⽅法进⾏显影才能看到底⽚上的影像。对苯⼆酚是⼀种常⽤的显影剂,在显影时发⽣了如下变化:
(1)曝光时所产⽣的微量Ag 在显影过程中_________。(A)是氧化剂 (B)是还原剂
(C)起催化剂的作⽤ (D)不起什么作⽤
(2)显影液中如果只溶有对苯⼆酚,显影速度则⾮常缓慢。为提⾼显影速度,可加⼊_________。
(A)Na 2SO 4 (B)Na 2SO 3 (C)Na 2CO 3 (D)Na 2S 2O 3
(3)溶于显影液中的氧⽓能与对苯⼆酚反应,最终⽣成棕褐⾊的污斑,影响底⽚的质量。
为避免形成污斑,可向显影液中加⼊_________。(A)Na 2SO 4 (B)Na 2SO 3 (C)Na 2CO 3 (D)Na 2S 2O 3
解析 :(1)Ag 不是反应物,它不可能是氧化剂或还原剂。如果微量Ag 不起作⽤,显影后的底⽚就会漆⿊⼀⽚。曝光时产⽣的微量Ag 能催化反应③,因底⽚各处的曝光程度不同,分解出的Ag 的量也不同,催化作⽤就有强弱之别,这样才能使底⽚上出现⿊⽩有致的影像。(2)由苯酚的弱酸性可联想到对苯⼆酚也是弱酸,加碱(Na 2CO 3)可促其电离,增⼤ 的浓度,提⾼显影速度。
(3)可加⼊还原性⽐对苯⼆酚更强的物质,以消耗显影液中的O 2。Na 2SO 3和Na 2S 2O 3虽都有还原性,但后者能与AgBr 发⽣配合反应(是定影剂),应选(B)。
例4、下列物质久置于空⽓中,颜⾊发⽣变化的是 ( )A.32SO Na
B.苯酚
C.2NaO
D.CaO
解析:这四种物质在空⽓中都易变质。4223222SO Na O SO Na =+
22)(OH Ca O H CaO =+
O H CaCO CO OH Ca 2322)(+↓=+
↑+=+2222)(42)(2O NaOH O H O Na ⽩⾊黄⾊
2322222O NaCO CO NaO +=+
(黄) (⽩)
苯酚在空⽓中被氧化成粉红⾊物质。
答案:B 、C
例5、A 和B 两种物质的分⼦式都是C 7H 8O ,它们都能跟⾦属钠反应放出H 2。A 不与NaOH 溶液反应,⽽B 能与NaOH 溶液反应。B 能使适量的溴⽔褪⾊,并产⽣⽩⾊沉淀,A 不能。B 的⼀溴化物(C 7H 7BrO),有两种结构。试推断A 和B 的结构。并说明它们各属于哪⼀类有机物。 解析:本题重点考查酚和醇的结构及性质的区别。由题意:
①由于A 、B 都能与⾦属钠反应放出H 2,且这两种物质分⼦中都只含有⼀个氧原⼦,所以它
们的结构中有羟基,即它们是酚或醇。
②A 不与NaOH 溶液反应,说明A 为醇,分⼦式可写为C 7H 7OH 。B 能与NaOH 溶液反应,说明B 为酚,分⼦中必含有苯环,分⼦式可写为:(CH 3)C 6H4(OH)。
③从A 的分⼦组成看,具有极⼤饱和性但A 不能使溴⽔褪⾊,说明分⼦中不含有不饱和链烃基,应该含有苯环,即A 是芳⾹醇分⼦式写为:C 6H 5CH 2OH 苯甲醇。B 能使溴⽔褪⾊并⽣成⽩⾊沉淀,这是酚具有的特性,证明它是酚类,是甲基苯酚。 ④甲苯酚有邻、间、对三种同分异构体。但只有对—甲苯酚的⼀溴代物含有两种结构:
答案:A 是苯甲醇,结构简式为: (醇类)B 是对—甲苯酚,结构简式为: 例6、A 、B 、C 三种物质的分⼦式都是O H C 87。若滴⼊3FeCl 溶液,只有C 呈现紫⾊;若投⼊⾦属钠,只有B ⽆变化。(1)写出A 、B 、C 的结构简式。
(2)C 有多种同分异构体,若其⼀溴代物最多有两种,C 的这种同分异构体的结构简式为:_________。
解析:C 能遇3FeCl ⽔溶液变紫⾊,说明属于分类,应为:
C 与Na 能反应,A 与Na 也反应,说明A 中也有羟基且羟基不能与苯环直接相连,则为醇类: 。B 中⽆羟基,但与醇A 、酚C ⼜是同分异构体,可以属于醚类:
答案(A). B. (2)
例7、漆酚是⽣漆的主要成分,黄⾊,能溶于有机溶剂中。⽣漆涂在物体表⾯,能在空⽓中⼲燥转变为⿊⾊漆膜,它不具有的化学性质为( )A.可以燃烧,当氧⽓充分时,产物为CO 2和H 2O
B.与FeCl 3溶液发⽣显⾊反应
C.能发⽣取代反应和加成反应
D.不能被酸性KMnO 4溶液氧化
解析:结构决定性质。从漆酚的结构式看,它具有苯酚和⼆烯烃或炔烃(—C 15H 27)的性质。作为含氧衍⽣物,可以燃烧⽣成CO 2和H 2O ;作为酚,与FeCl 3溶液发⽣显⾊反应;作为苯酚和不饱和烃,能发⽣加成和取代反应,也能被酸性KMnO 4溶液氧化,只有D 不对。 答案:D
例8、丁⾹油酚的结构简式是: 该物质不具有的化学性质是 ( )
①可以燃烧 ②可以跟溴加成 ③可以被酸性4KMnO 溶液氧化 ④可以与3NaHCO 溶液反应 ⑤可以跟NaOH 溶液反应 ⑥可以在碱性条件下⽔解
A .①③
B .③⑥
C .④⑤
D .④⑥
解析:丁⾹油酚是⼀种含多种官能团的复杂有机物。分⼦中含有C 、H 元素,可以燃烧;含碳碳双键,可以发⽣与溴的加成反应,也可以被酸性4KMnO 溶液氧化;苯环碳上连有羟基,属酚类,显极弱酸性,可与NaOH 溶液反应,但不能与3NaHCO 溶液反应;分⼦中不存在“-X 为Cl 、Br 、I ”等能发⽣⽔解的官能团,故不能⽔解。
答案:D4.实战演练 ⼀、选择题
1.在实验室要从煤焦油中提取少量苯酚需要⽤到的试剂合适的是
A.浓溴⽔、NaOH 溶液
B.CO 2⽓体、NaOH 溶液
C.酒精
D.NaOH 溶液、稀HCl
2.下列物质久置于空⽓中发⽣颜⾊改变的是
①绿矾②氢氧化亚铁③碘化钾④苯酚⑤过氧化钠
A.①③
B.③④
C.①②⑤
D.①②③④⑤
3.下列有关苯酚的叙述中,错误的是
A.纯净的苯酚是粉红⾊的晶体,70℃以上时,能与⽔互溶
B.苯酚是⽣产电⽊的单体之⼀,与甲醛发⽣缩聚反应
C.苯酚⽐苯更容易发⽣苯环上的取代反应
D.苯酚有毒,不能配制洗涤剂和软药膏
4.下列化学⽅程式中不正确的是
A.CH 3CH 2CH 2OH +HBr ?→??CH 3CH 2CH 2Br +H 2O