1、第三章第三章 烃的含氧衍生物烃的含氧衍生物 第1节 酚醇(课时4) 本节课的教学内容是苯酚的性质及其应用。首先展示药 皂和医院的来苏水中所含的有气味的物质属于酚类而导入 新课。列举几个酚类应用的实例,强调酚与醇的区别,苯 酚是最简单的酚。然后讲授苯酚的物理性质、分子结构, 重点讲授化学性质。 对于苯酚溶解性的实验,可以采取一般的实验,也可 以采取“魔术”的形式以提高趣味性,课件的设计比较灵 活,教师在使用时可根据需要做简单的删减。 对于苯酚的化学性质,苯酚与金属钠的反应、与氢氧 化钠溶液的反应、与碳酸钠溶液的反应、与氯化铁的显色 反应,课件中均插入了实验微课视频,课件在设计时考虑 到由于课堂时
2、间有限,插播全部视频会占用较长的时间, 教师可根据实际需要进行有选择性的取舍。 医院常用的医院常用的“来苏水来苏水”消毒剂是苯酚钠盐的稀溶液。消毒剂是苯酚钠盐的稀溶液。 来 苏 水 来 苏 水 医药方面医药方面 防腐剂防腐剂 染料染料 消毒剂消毒剂 合成纤维合成纤维 合成香料合成香料 酚醛树脂酚醛树脂 酚酚 的的 应应 用用 是谁使苯酚声名远扬?是谁使苯酚声名远扬? 使苯酚首次声名远扬的应归功于英国著名的医生里斯特。 里斯特发现病人手术后死因多数是伤口化脓感染。偶然之 下用苯酚稀溶液来喷洒手术的器械以及医生的双手,结果 病人的感染情况显著减少。这一发现使苯酚成为一种强有 力的外科消毒剂。里斯特
3、也因此被誉为“外科消毒之父”。 酚酚与与醇醇概念的对比概念的对比 酚分子里含有与苯环直接相连的羟基的化合物。 醇分子里含有与链烃基或苯环侧链相连的羟基的化 合物。 苯甲醇苯甲醇 对甲基苯酚对甲基苯酚 你 知 道 吗 ? 你 知 道 吗 ? 一、苯酚的物理性质一、苯酚的物理性质 色态味 熔点 水中的溶解性 有机溶剂 中溶解性 毒性 无色晶体 特殊气味 43 65以下 65以上 能溶于水 溶解度较小, 呈白色浑浊 能与水 以任意 比混溶 易溶于 乙醇、苯等 有机溶剂 有毒 腐蚀 皮肤 放置时间较长易放置时间较长易 被氧化为粉红色被氧化为粉红色 不慎沾到皮肤上不慎沾到皮肤上 用酒精洗涤用酒精洗涤 预
4、测预测 OH 浑浊浑浊 澄清澄清 澄清澄清 浑浊浑浊 浑浊浑浊 紫色紫色 A B C D E F 冷却冷却 甲甲 乙乙 丙丙 谜团谜团1 1 谜团谜团2 2 谜团谜团3 3 魔术:魔术:“超级变、变、变超级变、变、变 ” 苯酚特殊的溶解性苯酚特殊的溶解性 冷却冷却 甲甲 乙乙 丙丙 A B C D E F 揭揭 谜谜 1:1: A苯酚乳苯酚乳 浊液浊液 B苯酚溶苯酚溶 液液 C苯酚乳苯酚乳 浊液浊液 加热加热 溶解度溶解度 增大增大 冷却冷却 溶解度溶解度 下降下降 魔术:魔术:“超级变、变、变超级变、变、变 ” 最简单的酚 苯酚 二、苯酚的分子结构 OH 结构简式: 或:C6H5OH 分子式
5、: C6H6O 问题:苯酚特殊的溶解 性与其结构有何联系 呢? 结构式: O H C C H C H C H H C H C 苯酚的分子结构模型苯酚的分子结构模型 比例模型比例模型 球棍模型球棍模型 苯酚分子中除苯酚分子中除- -OHOH上的上的H H以外的所有以外的所有 原子都在同一平面上,且原子都在同一平面上,且- -OHOH上的上的H H也也 可能出现在该平面。可能出现在该平面。 2、苯酚的酸性强弱如何? 结合“强酸制弱酸”的原理,试设计对比实验比较苯酚与 碳酸酸性的相对强弱? 1、乙醇和苯酚中都有-OH,其性质是否相同? (结合甲烷与甲苯分别与高锰酸钾溶液混合的现象)预测-OH与 苯环
6、相连后使-OH的活泼性有何变化? 结合乙醇-OH和水中的H的活泼性比较,试用实验方法来 比较乙醇和苯酚-OH上的H的活泼性? 三、苯酚的化学性质 1、弱酸性: H2CO3 CH3COOH CH3CH2OH 苯酚俗称“石炭酸”。 (注:苯酚不是有机酸) 苯酚的酸性弱于碳酸,不能 使指示剂变色。 紫色石蕊试液 苯酚浊溶液 不变色 乙醇和苯酚分子中都有羟基,为什么乙醇不显酸性而苯酚显酸 性? 苯环对OH的影响:使酚羟基上的H比醇羟基 上的H活泼,更易电离出H+,显酸性。 不同的烃基与羟基相连,会对羟基产生不同的影响,导 致物质的化学性质产生差异。 OH +H2O O +H3O 2.苯酚与金属钠的反应
7、 演示实验 实验现象 实验结论 往熔化的苯酚中加一小块金属钠 剧烈反应,产生无色气体 酚-OH上的H要比醇 -OH上的-H活泼得多; 苯环使-OH上的H更容易电离 三、苯酚的化学性质 OH + 2Na ONa + H2 2 2 苯酚钠 2.苯酚与氢氧化钠的反应 苯酚的弱酸性 A B C D E A B C D E F F 冷却冷却 甲甲 乙乙 丙丙 揭揭 谜谜 2:2: C C苯酚乳苯酚乳 浊液浊液 D D苯酚溶苯酚溶 液液 E E苯酚乳苯酚乳 浊液浊液 NaOHNaOH溶液溶液 盐酸盐酸 魔术:魔术:“超级变、变、变“超级变、变、变 ” OH + NaOH ONa + H2O 2.苯酚与氢氧
8、化钠的反应 苯酚的弱酸性 苯酚浊溶液 NaOH溶液 苯酚 乳浊液 Na2CO3 “ 再 变 一 次 ” 3.苯酚与碳酸钠的反应 三、苯酚的化学性质 -ONa + CO2 + H2O -OH + NaHCO3 -OH + Na2CO3 -ONa NaHCO3 苯酚的酸性到底有多弱? 酸性:H2CO3苯酚HCO3-,苯酚不能使指示剂变色, 俗称石炭酸。 结 论 三溴苯酚难溶于水,易溶于有机溶剂 苯酚不能过量,否则产生的三溴苯酚易溶于苯酚而观察不到白 色沉淀。 + 3Br2 + 3HBr OH OH Br Br Br 4.苯酚与溴水的反应 应用应用1 1: 苯酚与溴水的苯酚与溴水的 反应很灵敏,反应
9、很灵敏, 常用于苯酚的常用于苯酚的 定性检验和定定性检验和定 量测定。量测定。 4.4.苯酚与溴水的反应苯酚与溴水的反应 苯酚、苯与溴取代反应的比较苯酚、苯与溴取代反应的比较 比较比较 苯酚苯酚 苯苯 反应物反应物 反应条件反应条件 取代氢原子数取代氢原子数 反应速率反应速率 结论结论 浓溴水浓溴水 液溴液溴 不需要催化剂不需要催化剂 FeFe作催化剂作催化剂 三个三个 一个一个 快快 稍慢稍慢 苯酚与溴的取代反应比苯容易,苯酚与溴的取代反应比苯容易, 即即- -OHOH对苯环的影响:使苯环邻对位对苯环的影响:使苯环邻对位 上的氢原子更活泼,易被取代。上的氢原子更活泼,易被取代。 在苯酚分子中
10、,羟基在苯酚分子中,羟基- -OHOH与苯环两个基团,与苯环两个基团, 不是孤立的存在着;两者相互影响的结果不是孤立的存在着;两者相互影响的结果使使 羟基羟基- -OHOH与苯环都活化,与苯环都活化,从而使苯酚表现出自从而使苯酚表现出自 身特有的化学性质。身特有的化学性质。 5.5.苯酚的显色反应苯酚的显色反应 揭谜揭谜 3 3: 苯酚乳浊液苯酚乳浊液 ( (或苯酚溶液或苯酚溶液) ) “浑浊浑浊”E “紫色紫色”F 紫色紫色 溶液溶液 FeCl3 溶液溶液 该反应常用来检验苯酚的该反应常用来检验苯酚的 存在;也可利用苯酚的这存在;也可利用苯酚的这 一性质检验一性质检验FeCl3。 。 应用应
11、用2 2 三、苯酚的化学性质三、苯酚的化学性质 -苯环对羟基的影响,使电离变容易 1.苯酚的弱酸性 OH + NaOH ONa + H2O 苯酚酸性介于碳酸和碳酸氢根之间 OH + Na2CO3 ONa + NaHCO3 2.苯环上的取代反应 Br Br OH + Br2 OH Br + 3HBr 3 -羟基对苯环的影响,使苯环性质活泼 化学性质化学性质总结 3.显色反应 -与FeCl3反应 4.易被氧化 -与O2等氧化剂反应 5.加成反应 -与H2反应 + 3 H2 OH OH Ni 四四. .苯酚的用途苯酚的用途 苯 酚 的 用 途 酚醛树脂酚醛树脂 合成纤维合成纤维 合成香料合成香料 医药医药 消毒剂消毒剂 染料染料 农药农药 防腐剂防腐剂 苯酚苯酚 结构结构 物理性质物理性质 化学性质化学性质 酸性酸性 取代反应取代反应 显色反应显色反应 1.利用苯和苯酚性质上的差异分离苯酚和苯的混合物? 加足量NaOH溶液分液得到苯 苯酚钠溶液中加酸或通入足量 CO2分液得到苯酚 2.只用一试种剂把下列四种无色溶液鉴别开:苯酚、乙醇、 NaOH、KSCN,现象分别怎样? 物质物质 苯酚苯酚 乙醇乙醇 NaOHNaOH KSCNKSCN 现象现象 FeCl3溶液 紫色溶液 无现象 红褐色沉淀 血红色