1、人教版选修5高二年级第三章 烃的含氧衍生物第一节 醇 酚第二课时酚教学设计3【教学目标】1. 使学生掌握苯酚的分子结构特征、重要性质、了解苯酚的用途；2.掌握苯酚的检验方法。【教学过程】苯酚的消毒作用是怎样被发现的呢？在19世纪初，医院刚建立不久，设备很差，那时缺少麻醉药和消毒剂，许多病人死于手术后的伤口感染中。在英国的爱丁堡有一家医院，一名叫李斯特的外科医生，发现在化工厂附近的污水沟里，沟水清澈，浮在水面上的草根很少腐烂。原来，这是从化工厂流出的石炭酸混杂在沟水里，石炭酸是化工厂提炼煤焦油时排出的“废弃物”。李斯特用石炭酸对手术器械、纱布等一系列用品进行了消毒，病人手术后伤口化脓、感染的现象
2、立即减少了，因此，爱丁堡医院手术伤口感染率一度成为全世界外科医院中最低的。用石炭酸来灭菌防腐，并不是尽善尽美，石炭酸是腐蚀性很强的一种药物，用少了会使细菌产生抗药性，用多了，在伤口上的细菌虽然被杀死了，同时也把正常的组织破坏了，甚至对人体产生强烈的腐蚀作用，威胁人类生命，所以苯酚类的消毒药只适应于外用品。由于苯酚的毒性较大，目前已较少使用，改用甲酚代替，但它在医学发展史上占有重要的地位。一、苯酚1.酚和苯酚的结构特点（1）从结构简式分析，苯酚和乙醇的结构有什么相似和不同之处？相同点：它们都有羟基，都由烃基和羟基组成。不同点：烃基不同，乙醇分子里是链烃基（乙基），苯酚分子里是芳烃基（苯基）。羟基
3、直接连在苯环上。分子式C6H6O、结构简式C6H5OH或。苯酚分子可看做苯分子中的氢原子被羟基取代的生成物。（2）羟基跟苯环连接是什么意思？ 【练习】在下列几种化合物里，属于酚类的是（ ）请同学们小结酚的分子结构特征。【小结】 （1）具有苯环结构，（2）具有羟基官能团，（3）羟基跟苯环连接。【设问】酚和醇有哪些不同的性质，这是本节课要解决的主要问题。二、苯酚的物理性质【展示】苯酚样品请同学们观察未被氧化的苯酚的色、态，并小心闻它的气味。在日常生活中，哪里能闻到类似的气味？苯酚是无色晶体，有刺鼻的气味。医院里的消毒液、日常生活中用的药皂中可闻到这种气味。【说明】纯净的苯酚是无色晶体。实验室中的苯
4、酚常因它跟空气接触时部分被氧化而呈粉红色。它的气味通常被描述为具有特殊气味。医院里的消毒液、药皂和浆糊中都含有苯酚，这是利用苯酚的杀菌作用。含水量达10以上的苯酚，在常温下呈液态，这在下面的实验中能看到。【演示】（1）向试管中加入苯酚的晶体再加入一些乙醇，振荡。（2）取少量苯酚晶体，放在试管里，加入45mL水，振荡。苯酚溶于乙醇，溶液澄清。在冷水里苯酚不易溶解，呈浑浊状态。【指导阅读】请学生阅读教材中苯酚的物理性质，并标出重点内容。说明以下几点：:（1）在常温下，苯酚在水里的溶解度不大，温度升高时溶解度增大。高于70时，苯酚能跟水以任意比例互溶。所以不能讲苯酚不易溶于水，只能说在常温下苯酚在水
5、里的溶解度不大。（2）苯酚的熔点较低。含水的苯酚熔点更低，在常温下就呈液态。所以实验中得到的浑浊液，实际上是苯酚水溶液和液态苯酚的混合液，因为不能完全互溶，所以呈浑浊状态，而不是析出的晶体。（3）苯酚易溶于乙醇、乙醚等有机物，所以可以用乙醇洗涤沾有苯酚的试管。皮肤上不慎沾上苯酚，要立即用酒精洗涤，以免受到苯酚的腐蚀。三、苯酚的化学性质1.苯酚的弱酸性离子方程式是【讲解】这个反应说明苯酚有弱酸性。它在水分子的作用下能电离出少量的H+。 酸性：H2CO3 HCO3-这是苯酚不同于乙醇的重要性质。2.要注意以下各点。（1）苯酚的酸性表现在可以跟碱反应。但是它的酸性较弱，不能使指示剂变色。（2）苯酚酸
6、性较弱，所以它的电离方程式用表示。 （3）苯酚有酸性，它能从煤焦油中提取，因此俗称石炭酸。 苯环会不会受羟基的影响？苯酚分子里苯环的性质，跟苯有什么不同？3.向盛有苯酚溶液的试管里滴加过量浓溴水。现象：:试管中立即生成白色沉淀。大家可以观察到：这个反应很迅速，既不要加热，又不用催化剂。经分析，析出的白色沉淀是三溴苯酚。（1）苯环上的取代反应【强调】三个溴原子在羟基的邻、对位。对比苯和苯酚跟溴的反应，苯和溴发生取代反应的条件：用液态溴，并用铁屑作催化剂，生成一元取代物。苯酚的取代反应条件:溴水,不需要催化剂，生成三元取代物。【小结】羟基对苯环的影响，使苯酚分子中苯环上的氢原子易被取代。苯酚跟溴水
7、的取代反应很灵敏，常用于苯酚的定性检验和定量测定。苯酚还可与氯化铁溶液作用。向苯酚溶液里滴加几滴氯化铁溶液，振荡。发生什么现象？4.显色反应氯化铁 苯酚 紫色注意溶液显紫色，没有沉淀析出。这个反应也能用来检验苯酚。【小结】（1）苯酚的分子结构特征。（2）苯环对羟基的影响（分子中各原子或原子团间是相互影响的）羟基对苯环的影响。 （3）苯酚的化学性质解读苯酚与溴水反应实验一、问题的提出苯酚与溴水反应的实验在高中教材（试验修订本）第二册中是以演示实验出现的，书中有这样一句话：“苯酚与溴的反应很灵敏，常用于苯酚的定性检验与定量测定。”很多学生把这句话绝对化，认为什么情况都“很灵敏”，而造成解题中的失误
8、。且看“中国考试”2003年第34期中一道题：在烧杯中放入5g苯酚，再加入10g水，充分搅拌后静置，取其溶液5mL于试管中，再滴入浓溴水2滴。下列叙述正确的是：A产生白色沉淀 B无沉淀产生C溶液分层 D以上均不对该题答案选择的是B，那就说明苯酚与溴的反应还是需要条件的，并不是什么情况都很灵敏，什么情况都能出现沉淀。那么，苯酚与溴水反应的情况到底如何呢？二、实验验证1依据：教材对该实验的演示是这样表述的：“向盛有少量苯酚稀溶液的试管里滴入过量浓溴水，观察现象。”很多教师只是演示一下就结束，并未解释：“为何要滴入过量浓溴水？不滴入过量浓溴水会如何？”2实验：平行做三组实验，取三支试管分别加入约1m
9、L稀苯酚溶液，如图所示。再分别在A试管中滴入2滴浓溴水；在B试管中滴入4滴浓溴水；在C试管中滴入10滴浓溴水。3现象：在A试管中无现象；在B试管中出现大量白色沉淀；在C试管中呈现黄色。4解读：在A试管中滴入溴水后，会发生如下反应：生成三溴苯酚的量比较少，且又溶解在苯酚中，所以看不见白色沉淀。在B试管中滴入稍过量的浓溴水（教材实验方法），苯酚完全生成三溴苯酚，而三溴苯酚不溶于水，故白色沉淀现象明显。当苯酚与浓溴水反应生成白色沉淀之后，继续加入浓溴水，就会发生如下反应：生成了黄色的2，4，4，6四溴环己二烯酮，故析出的白色淀淀转变为黄色沉淀。三、结论苯酚与浓溴水反应操作时浓溴水应稍过量，但不能过量
10、太多，否则不会出现白色沉淀。四、苯酚的鉴定虽然苯酚与浓溴水反应很灵敏，但作为鉴别方法也存在一定的缺陷。不能认为能使浓溴水褪色并产生白色沉淀的物质就是苯酚，因为苯胺与溴水反应同样生成白色沉淀。四、用途化工原料，制酚醛树脂、医药、染料等，稀溶液用作防腐剂和消毒剂五、检测题1. 以下各溶液分别通入二氧化碳，可以观察到沉淀或浑浊的是：硅酸钠 苯酚 苯酚钠 石灰水 乙醇钠 碳酸氢钙 漂白粉 偏铝酸钠()A BC D 2. 某有机物结构如下图所示，关于该有机物下列说法正确的是()A它是苯酚的同系物B1 mol该物质能与溴水反应消耗2 mol Br2发生取代反应C1 mol该有机物能与足量金属钠反应生成0.
11、5 mol H2D1 mol该有机物能与2 mol NaOH反应E该物质在加热条件下可以与铜反应生成一种具有醛基的化合物 3. 天然维生素P的结构简式为：存在于槐树花蕊中，它是一种营养增补剂。关于维生素P的叙述错误的是()A可以和溴水反应B可以用有机溶剂萃取C分子中有三个苯环D1mol维生素P可以和4mol NaOH反应4. 茶是我国的传统饮品，茶叶中含有的茶多酚可以替代食品添加剂中对人体有害的合成抗氧化剂，用于多种食品保鲜等，如图所示是茶多酚中含量最高的一种儿茶素A的结构简式，关于这种儿茶素A的有关叙述正确的是()分子式为C15H12O71 mol儿茶素A在一定条件下最多能与7 mol H2
12、加成等质量的儿茶素A分别与足量的金属钠和氢氧化钠反应，消耗金属钠和氢氧化钠的物质的量之比为1:11 mol儿茶素A与足量的浓溴水反应，最多消耗Br24 molA BC D 5. 胡椒酚是植物挥发油的一种成分，其结构为。关于胡椒酚的下列说法正确的是()A该化合物属于芳香醇B该分子中所有的碳原子有可能处于同一平面内 C该化合物不能发生加聚反应D1mol该化合物最多可与2molBr2发生反应。6. 苯在催化剂存在下与液溴反应，而苯酚与溴水反应不用加热也不需要催化剂，原因是()A苯环与羟基相互影响，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
13、变得活泼D苯环影响羟基，使羟基变活泼7. 苯中可能混有少量的苯酚，下列实验能证明苯中是否混有少量苯酚的是()取样品，加入少量酸性高锰酸钾溶液，振荡，看酸性高锰酸钾溶液是否褪色，褪色则有苯酚，不褪色则无苯酚取样品，加入氢氧化钠溶液，振荡，观察样品是否减少取样品，加入过量的浓溴水，观察是否产生白色沉淀，若产生白色沉淀则有苯酚，没有白色沉淀则无苯酚取样品，滴加少量的FeCl3溶液，观察溶液是否显紫色，若显紫色则有苯酚，若不显紫色则无苯酚A B C D全部8. 某有机物的结构为下图，该有机物不可能具有的性质是( ) 可以燃烧氧化； 能使酸性KMnO4溶液褪色； 能跟NaOH溶液反应； 能发生一个分子内
14、或n个分子间酯化反应； 能发生加聚反应； 它有手性碳原子 能被催化氧化成醛 该有机物的碳原子存在sp2 、sp3杂化 A B C D只有9. 将煤焦油中的苯、甲苯和苯酚进行分离，可采取如图所示的方法和操作：(1)写出物质a和e的分子式：a_e_；(2)写出分离方法b和c的名称：b_c_；(3)混合物中加入溶液a后反应的化学方程式_；分离出的苯酚含在_中。 10.检测题参考答案1. 【解析】硅酸钠与CO2生成硅酸沉淀；苯酚与CO2不反应；苯酚钠与CO2生成苯酚，溶液浑浊；石灰水通入CO2生成碳酸钙沉淀；乙醇钠和碳酸氢钙和CO2均不反应；漂白粉和CO2、H2O作用，生成碳酸钙沉淀；偏铝酸钠与CO2
15、、水生成氢氧化铝沉淀。【答案】D2. 【解析】(1)首先分析该有机物的结构，可以发现在该分子中既有醇羟基又有酚羟基，因而能表现醇的性质，又能表现酚类的性质；(2)根据同系物的定义可以看出它不属于苯酚的同系物；(3)与钠反应时两类羟基都能参加反应，但是只有酚羟基可以与NaOH溶液反应，醇羟基不可与NaOH溶液反应；(4)与Br2发生取代反应时，按照规律，只与酚羟基的邻、对位有关，而对位已被甲基占有，只能在两个邻位反应；(5)与醇羟基相连碳原子上有2个氢原子，所以可以发生催化氧化反应生成含醛基的化合物。因此B、E为本题正确选项。【答案】BE3. 【解析】由维生素P的结构可知，由于有酚羟基，可以和溴
16、水反应；由于是有机物，可以用有机溶剂萃取；分子中中间的不是苯环；由于有4个酚羟基，所以可以和4mol NaOH反应。【答案】C4. 【解析】儿茶素A分子中含有两个苯环和一个碳碳双键，所以最多可与7 mol H2加成；分子中的OH有5个酚羟基、1个醇羟基，只有酚羟基与NaOH反应，1 mol 儿茶素A最多消耗5 mol NaOH，而醇羟基和酚羟基均能与Na反应，1 mol 儿茶素A最多消耗6 mol Na；酚羟基的邻、对位和均可与溴反应，故1 mol 儿茶素A最多可消耗5 mol Br2。【答案】A5.【答案】B6. 【解析】苯酚中苯环和羟基相互影响，使得二者的氢原子更活泼，但苯酚与溴水的取代反
17、应更易发生，说明是羟基使苯环上的氢原子变得更活泼。【答案】C7. 【解析】书本上没有说明苯酚能使酸性高锰酸钾溶液褪色，但可以推理，苯酚在空气中能被空气中氧气氧化，空气中的氧气的氧化能力强还是酸性高锰酸钾溶液的氧化能力强？当然是后者强，因此苯酚也能使酸性高锰酸钾溶液褪色，所以是正确的；苯酚和浓溴水反应生成难溶于水的三溴苯酚，但三溴苯酚仍是有机物，易溶于苯，所以不会出现沉淀，这正是命题者设计的陷阱，所以是错误的；是正确的。正确答案是C。【答案】C8.【答案】D9. 【解析】甲苯、苯、苯酚互溶不分层，加入溶液a分层，则溶液a为NaOH溶液或Na2CO3溶液，下层液体d中通入CO2可析出油状苯酚，通过分液操作即可得到。苯和甲苯互溶，二者的分离则依靠蒸馏的方法。【答案】(1)NaOH；CO2(2)分液；蒸馏10. 【解析】【答案】