4.1.2酚的性质及应用（教师版）-2023-2024学年高二化学讲与练（苏教2019选择性必修3）

第2课时酚的性质及应用目标导航目标导航1．认识酚的组成和结构特点；2．认识苯酚的性质；3．了解酚在生产、生活中的重要应用。知识01酚的组成与结构1．酚的概念酚是分子中的羟基与苯环（或其他芳环）碳原子直接相连的有机化合物。酚的官能团是羟基（—OH）。最简单的酚是苯酚。2．苯酚的组成与结构分子式：C6H6O；结构简式：、或C6H5OH。结构特点：苯环上一个氢原子被羟基取代。【即学即练1】下列物质中不属于醇的是()A．C3H7OHB．C6H5CH2OHC． D．答案：D解析：A、B、C均为醇，只有D中—OH与苯环直接相连，D为酚。知识02苯酚的性质1．苯酚的物理性质苯酚是无色、有特殊气味的无色晶体，熔点40.9℃。苯酚晶体会因为部分被氧化而略显红色。常温下，苯酚能溶于水并与之相互形成溶液（苯酚与水形成的浊液静置后会分层，上层是溶有苯酚的水层，下层是溶有水的苯酚层）。温度高于65℃时，苯酚能与水以任意比例互溶。苯酚有毒，其浓溶液对皮肤有强的腐蚀性，如果不慎将苯酚沾到皮肤上，应立即用酒精洗涤，再用水冲洗，2．苯酚的化学性质(1)弱酸性：苯酚是一种酸性比碳酸还弱的酸。①实验探究苯酚的酸性：实验步骤：取苯酚的浊液2mL于试管中，向其中逐滴加入氢氧化钠溶液，浊液将变澄清。将得到的澄清液分到两支试管中，向其中一支滴加稀盐酸，另一支通入二氧化碳气体，观察实验现象。实验现象：加入盐酸或通入二氧化碳，澄清液又变浑浊。实验结论：苯酚钠易溶于水，向苯酚的浊液中加入氢氧化钠溶液后，溶液变澄清。向苯酚钠溶液中通入二氧化碳或者加入稀盐酸，生成了苯酚。②有关化学方程式：苯酚与NaOH溶液反应：向苯酚钠溶液中加二氧化碳或盐酸：(2)取代反应(与溴反应)化学方程式：应用：常用于对溶液中苯酚进行定性或定量测定。(3)显色反应：向苯酚溶液中加入FeCl3溶液，溶液显紫色。常用于酚类物质的检验。3．酚类物质的应用苯酚是重要的化工原料，用于制造酚醛树脂、环氧树脂等高分子材料。可作防腐剂和消毒剂。许多酚类物质具有杀菌能力，甲酚(C7H8O)的肥皂溶液俗称“来苏儿”，是医院常用的杀菌剂。有机物分子中基团的相互影响1．苯酚中苯环和酚羟基的相互影响(1)苯环对侧链(羟基)的影响导致酚羟基中的氧氢键易断。①弱酸性②显色反应(2)侧链(羟基)对苯环的影响使酚羟基邻对位被活化，导致苯环上易发生多取代反应。①卤代反应，如苯酚与浓溴水反应。②硝化，如苯酚与浓硝酸反应：+3HNO3+3H2O2．有机分子内原子或原子团的相互影响(1)链烃基对其他基团的影响：甲苯的硝化反应产物是三硝基甲苯，而同样的条件下的苯的硝化只能生成一硝基苯。(2)苯基对其他基团的影响：①水、醇、苯酚提供氢离子的能力大小：R—OH<H—OH<C6H5—OH②烷烃和苯均不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，而苯的同系物可使酸性高锰酸钾溶液褪色。(3)羟基对其他基团的影响：①羟基对C—H键的影响：使和羟基相连的C—H键更不稳定。②羟基对苯环的影响：使苯环邻、对位上的氢原子更易被取代。【即学即练2】苯酚在一定条件下能与H2加成得到环己醇()，下列关于这两种物质的叙述中错误的是()A．都能溶于水，但溶解性都比乙醇差B．都能与金属钠反应放出氢气C．都显弱酸性，且酸性都弱于碳酸D．苯酚与FeCl3溶液作用显紫色，环己醇加入FeCl3溶液中无明显现象答案：C解析：常温下苯酚微溶于水，环己醇含碳原子个数大于乙醇，溶解性都比乙醇差，A正确；两种物质都含有羟基，都能与金属钠反应，B正确；苯酚具有弱酸性，环己醇不显酸性，C错误；只有酚类才能与FeCl3溶液发生显色反应，D正确。【即学即练3】下列有机化合物的性质能体现是羟基对苯环产生影响的是()A．苯酚溶液显弱酸性B．苯酚和乙醇中，分别加入金属钠，苯酚反应剧烈C．苯酚比苯容易发生溴代反应D．苯酚能与氢氧化钠溶液反应，而苯甲醇不能答案：C解析：苯酚溶液显弱酸性，说明苯环使—OH活化，比醇羟基更易电离，故A错误；分别加入金属钠，苯酚明显反应剧烈，说明酚羟基比醇羟基更活泼，体现了苯环对—OH的影响，故B错误；苯酚比苯容易发生溴代反应，说明苯酚中的苯环比苯更活泼，体现了—OH对苯环的影响，故C正确；苯酚能与氢氧化钠反应，说明酚羟基显酸性，而苯甲醇不能，说明只有当—OH直接连在苯环上时，苯环会使—OH活化，故D错误。知识03含酚废水的处理1．酚类的危害大多数酚类化合物有毒，酚类物质被列为须重点控制的水污染物之一。含酚废水会产生难闻的气味，使鱼肉带有酚的气味，使鱼类死亡。2．含酚废水的处理(1)回收利用：含酚量在1g·L1以上的废水采用萃取、活性炭吸附等物理方法；(2)降解处理：含酚浓度低的废水采用氧化和微生物处理等方法。【即学即练4】欲从溶有苯酚的乙醇溶液中回收苯酚，有下列操作：①蒸馏；②过滤；③静置分液；④加入足量的金属钠；⑤通入过量的二氧化碳；⑥加入足量的NaOH溶液；⑦加入足量的FeCl3溶液；⑧加入硫酸与NaBr溶液共热。最合理的步骤是 ()A．④⑤③ B．⑥①⑤③C．⑥①⑤②D．⑧②⑤③答案：B解析：苯酚和乙醇的沸点相差不大，并且加热易使苯酚变质，故不能直接蒸馏，应先将苯酚转化为沸点较高的苯酚钠，然后控制蒸馏温度将乙醇蒸出，剩下的物质是苯酚钠的水溶液，再通入过量的二氧化碳，生成在水中溶解度较小的苯酚，最后利用分液的方法即可得到纯净的苯酚。题型一酚的组成和结构1．下列物质中，与苯酚互为同系物的是 ()A．CH3CH2OH B．(CH3)3C—OHC． D．答案：C解析：同系物必须首先要结构相似，组成上相差一个或若干个CH2原子团。苯酚的同系物应该是—OH与苯环直接相连，满足此条件的只有C选项的。又因为同系物是组成上相差一个或若干个CH2原子团，比苯酚多一个CH2，所以符合题意。题型二苯酚的性质2．下列有关苯酚的叙述中正确的是()①纯净的苯酚是粉红色晶体，温度高于65℃时能与水以任意比例互溶②苯酚沾在皮肤上应用酒精清洗③苯酚有毒，不能配成洗涤剂和软膏④苯酚比苯容易发生苯环上的取代反应A．①③B．②④C．①④D．②③答案：B解析：①纯净的苯酚是无色的晶体，故错误；②苯酚易溶于酒精，所以苯酚沾在皮肤上应用酒精清洗，故正确；③苯酚是一种有毒的物质，对皮肤、黏膜有强烈的腐蚀作用，苯酚也是很多医药(如水杨酸、阿司匹林及磺胺药等)、合成香料、染料的原料，苯酚的稀水溶液可直接用作防腐剂和消毒剂，故错误；④苯酚中苯环与羟基相连，由于羟基的影响，苯环上羟基邻、对位H原子活泼，比苯更容易发生苯环上的取代反应，故正确。3．在下列溶液中滴入FeCl3溶液无变化的是()A．B．C．D．氢碘酸答案：A解析：B、C项中的物质属于酚，遇FeCl3溶液变紫色，D项发生反应：2Fe3++2I===2Fe2++I2。4．麻黄是指麻黄科草本类小灌木植物，亦是中药中的发散风寒药，麻黄经常被用于伤风感冒、咳嗽气喘、风湿痹痛及咳痰等病症。麻黄中含有生物碱、黄酮、鞣质、挥发油、有机酚、多糖等许多成分，其中一种有机酚的结构简式如图。(1)该有机物的分子式为________________。

(2)1mol该有机物跟足量饱和溴水反应，最多消耗________molBr2。

(3)1mol该有机物与NaOH溶液反应最多消耗________molNaOH。反应的化学方程式为__________________________________________。

答案：(1)C15H14O6(2)5(3)4+4NaOH+4H2O解析：(1)分子式为C15H14O6；(2)1mol该有机物跟足量饱和溴水发生取代反应，酚羟基邻位、对位的氢被取代，最多消耗5molBr2；(3)有机物中含有的4个酚羟基与NaOH反应，1mol该有机物与NaOH溶液反应最多消耗4molNaOH。题型三含酚废水的处理5．含苯酚的工业废水处理的流程如图所示：(1)上述流程中，设备Ⅰ中进行的是________操作(填写操作名称)，实验室中这一操作可以用________进行(填写仪器名称)。(2)由设备Ⅱ进入设备Ⅲ的物质A是________，由设备Ⅲ进入设备Ⅳ的物质B是________。

(3)在设备Ⅲ中发生反应的化学方程式是_______。

(4)在设备Ⅳ中，物质B的水溶液和CaO发生反应后，产物是NaOH和________，通过________操作(填写操作名称)，可以使产物相互分离。

(5)图中能循环使用的物质是苯、氧化钙、_______、

________。

答案：(1)萃取分液分液漏斗(2)C6H5ONaNaHCO3(3)C6H5ONa＋CO2＋H2O→C6H5OH＋NaHCO3(4)CaCO3过滤(5)氢氧化钠的水溶液二氧化碳解析：(1)由流程图可知，进入设备Ⅰ的是含苯酚的工业废水，当向其中加入苯后，由于苯酚在有机溶剂苯中的溶解度远大于在水中的溶解度，则形成苯酚的苯溶液与水分层，即使用萃取剂(苯)把苯酚从工业废水中萃取出来。在实验室中，萃取操作通常用的仪器为分液漏斗。(2)设备Ⅰ处理后的工业废水，由于除去了有毒的苯酚，则经设备Ⅰ排出后，不会造成环境污染，进入设备Ⅱ的应为苯酚的苯溶液(即苯和苯酚的混合物)。此时向设备Ⅱ中加入适量的NaOH溶液，由于发生反应：C6H5OH＋NaOH→C6H5ONa＋H2O，生成了易溶于水的C6H5ONa，从而与苯分离，经再次分液得到苯，此时从设备Ⅱ进入设备Ⅲ的肯定为C6H5ONa的水溶液。(3)由图分析可知，设备Ⅴ为CaCO3的高温煅烧装置，并由其向设备Ⅲ提供足够的CO2，向设备Ⅳ提供CaO，则设备Ⅲ中发生反应：C6H5ONa＋CO2＋H2O→C6H5OH＋NaHCO3，并经进一步处理后，分离出C6H5OH，而NaHCO3由设备Ⅲ进入设备Ⅳ。(4)在设备Ⅳ中NaHCO3与CaO发生反应：CaO＋NaHCO3=CaCO3↓＋NaOH[或写为CaO＋H2O=Ca(OH)2，Ca(OH)2＋NaHCO3=CaCO3↓＋NaOH＋H2O；也有可能发生反应：Ca(OH)2＋2NaHCO3=CaCO3↓＋Na2CO3＋2H2O，当CaO过量时，主要产物应为CaCO3和NaOH]，通过过滤操作即可使产物相互分离。(5)通过对流程图的分析不难看出：能循环使用的物质为苯、氧化钙、二氧化碳和氢氧化钠水溶液。题型四有机物基团的相互影响6．下列有关苯酚的实验事实中，能说明侧链对苯环性质有影响的是()A．苯酚与饱和溴水反应生成三溴苯酚B．苯酚能和NaOH溶液反应C．苯酚燃烧产生带浓烟的火焰D．1mol苯酚与3molH2发生加成反应答案：A解析：苯与Br2发生反应只能产生一溴代物，而苯酚与Br2反应产生三溴代物，说明侧链对苯环的性质产生了影响。7．甲苯中的侧链甲基或苯酚中的羟基对苯环上的碳氢键的化学活泼性具有较大影响，下列关于甲苯或苯酚的实验事实中，能说明侧链或羟基对苯环有影响的是()A．甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色B．甲苯能与浓硝酸、浓硫酸反应生成TNTC．苯酚能与FeCl3溶液发生显色反应D．苯酚具有酸性，能与碳酸钠溶液发生反应答案：B解析：甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色，甲烷不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，说明苯环对侧链有影响，A错误；甲苯和苯都能与浓硝酸、浓硫酸发生取代反应，但产物不同，说明侧链对苯环有影响，使苯环变得活泼，更容易发生取代反应，B正确；苯酚发生显色反应与苯环上的氢原子无关，不能说明羟基对苯环有影响，C错误；苯酚具有酸性，说明苯环对羟基有影响，D错误。苯和苯酚与溴反应比较苯苯酚反应物液溴、苯浓溴水、苯酚反应条件催化剂不需催化剂被取代的氢原子数1个3个反应速率慢快基础巩固1．苯酚与乙醇在性质上有很大差别的原因是()A．常温下状态不同B．官能团不同C．官能团所连的烃基不同D．相对分子质量不同答案：C解析：苯酚和乙醇都含有羟基，官能团相同，但羟基连接的烃基不同，原子团的相互影响不同导致二者的性质不同，苯酚可与氢氧化钠反应，具有弱酸性，而乙醇不能，题中状态和相对分子质量不能决定化学性质。2．下列说法正确的是()A．苯与苯酚都能与溴水发生取代反应B．苯酚与苯甲醇()组成相差一个CH2原子团，因而它们互为同系物C．在苯酚溶液中，滴入几滴FeCl3溶液，溶液立即呈紫色D．苯酚分子中由于羟基对苯环的影响，使苯环上5个氢原子都容易取代答案：C解析：苯与液溴在催化作用下发生取代反应，但与溴水不反应，故A错误；苯酚与苯甲醇虽然分子组成相差一个CH2原子团，但是结构不相似，不是同系物，故B错误；苯酚可与铁离子发生显色反应，溶液变为紫色，可用于检验，故C正确；苯酚分子中由于羟基对苯环的影响，使苯环上酚羟基的邻位、对位易发生取代反应，故D错误。3．能证明苯酚具有弱酸性的实验是()A．加入浓溴水生成白色沉淀B．苯酚的水溶液中加NaOH溶液，生成苯酚钠C．苯酚的浑浊液加热后变澄清D．苯酚钠溶液中通入CO2后，溶液由澄清变浑浊答案：D解析：苯酚与浓溴水发生取代反应生成2，4，6三溴苯酚，与苯酚酸性无关，故A错误；苯酚的水溶液中加NaOH溶液，生成苯酚钠，只能说明苯酚溶液呈酸性，故B错误；苯酚的浑浊液加热后变澄清，说明温度升高苯酚溶解度增大，但是不能说明苯酚的酸性强弱，故C错误；碳酸是弱酸，与苯酚钠溶液反应生成苯酚，说明苯酚酸性比碳酸弱，故D正确。4．漆酚是生漆的主要化学成分，某漆酚的结构简式为。生漆涂在物品表面，在空气中干燥时会产生黑色漆膜，漆酚不具有的化学性质是()A．可与烧碱溶液反应B．可与溴水发生取代反应C．可与酸性KMnO4溶液反应D．可与NaHCO3溶液反应放出CO2答案：D解析：漆酚分子结构中含有酚羟基，故可与NaOH溶液反应，能与溴水发生取代反应；酚羟基容易被氧化，所以能使酸性KMnO4溶液褪色，漆酚的酸性弱于H2CO3，不能与NaHCO3溶液反应放出CO2。5．有机物基团之间会相互影响，下列说法错误的是 ()A．乙酸中的羰基由于受到相邻的—OH影响，不能被H2加成还原B．甲苯的苯环受到侧链的影响，在浓硫酸的作用下可以生成三硝基甲苯C．苯酚的羟基受到苯环的影响，羟基上的氢能够发生电离。但不能使紫色石蕊变红D．苯酚的苯环受到羟基的影响，因此苯酚可以和浓溴水发生加成反应，生成三溴苯酚答案：D解析：乙酸中含有C=O，但是不能与氢气发生加成反应，是因为乙酸中的羰基受到相邻的—OH影响，故A正确；甲苯的苯环受到侧链的影响，使苯环上的H原子变活泼，则在浓硫酸的作用下可以生成三硝基甲苯，故B正确；苯酚中含有—OH，—OH能发生电离，是因为苯环对—OH有影响，使—OH中的H变活泼，容易发生电离，但酸性太弱不能使石蕊变色，故C正确；苯酚的苯环受到羟基的影响，易发生取代反应，则苯酚与浓溴水发生取代反应生成三溴苯酚，不发生加成反应，故D错误。6．对于有机物，下列说法中正确的是()A．它是苯酚的同系物B．1mol该有机物能与2mol溴水发生取代反应C．1mol该有机物能与金属钠反应产生0.5molH2D．1mol该有机物能与2molNaOH反应答案：B解析：A项中同系物是指结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的化合物之间的互称，A错；B项中与溴水反应时是酚羟基的邻、对位发生取代反应，B正确；C项中醇羟基、酚羟基都与Na反应，故1mol该有机物与Na反应生成1molH2，C错；D项中醇羟基与NaOH不反应，故1mol该有机物与1molNaOH反应，D错。7．异丙酚是一种镇静剂，其结构简式如图所示，下列关于异丙酚的说法中不正确的是()A．异丙酚与苯酚互为同系物B．异丙酚能与氢氧化钠溶液反应C．异丙酚能使酸性高锰酸钾溶液褪色D．异丙酚中所有碳原子都在同一平面上答案：D解析：异丙酚与苯酚均只含一个酚羟基，组成上相差6个CH2，互为同系物，A正确；异丙酚中的羟基具有弱酸性，能与氢氧化钠溶液反应，B正确；异丙酚中的酚羟基和与苯环直接相连的烷基均能使酸性高锰酸钾溶液褪色，C正确；烷基上的两个碳原子与苯环一定不共平面，D错误。8．下列说法正确的是()A．苯甲醇和苯酚都能与饱和溴水反应产生白色沉淀B．苯甲醇、苯酚在分子组成上相差一个CH2原子团，属于同系物C．、、互为同分异构体D．乙醇、苯甲醇、苯酚都既能与钠反应，又能与NaOH反应答案：C解析：苯甲醇不能与饱和溴水反应，A错；苯甲醇、苯酚的结构不相似，故不互为同系物，B错；酚与分子式相同的芳香醇、芳香醚互为同分异构体，C正确；乙醇、苯甲醇的羟基都不显酸性，都不能与NaOH反应，D错。9．A、B的结构简式如下：(1)A分子中含有的官能团的名称是__________________；B分子中含有的官能团的名称是____________。

(2)A能否与氢氧化钠溶液反应________；B能否与氢氧化钠溶液反应________。

(3)A在浓硫酸作用下加热可得到B，其反应类型和条件是________________。

(4)A、B各1mol分别加入足量溴水，完全反应后消耗单质溴的物质的量分别是______mol、______mol。

答案：(1)醇羟基、碳碳双键酚羟基(2)不能能(3)消去反应，浓硫酸、加热(4)12解析：(1)A中的官能团是醇羟基、碳碳双键，B中的官能团是酚羟基。(2)A属于醇类不能与氢氧化钠溶液反应，B属于酚类能与氢氧化钠溶液反应。(3)由A到B属于消去反应，反应条件是浓硫酸、加热。(4)A中含有1mol碳碳双键，消耗1mol单质溴，B中只有羟基的邻位与单质溴发生取代反应，消耗2mol单质溴。10．A和B两种物质的分子式都是C7H8O，它们都能跟金属钠反应放出氢气。A不溶于NaOH溶液，而B能溶于NaOH溶液。B能使适量溴水褪色，并产生白色沉淀，A不能。B苯环上的一溴代物有两种结构。(1)写出A和B的结构简式：A__________；B__________。(2)写出B与NaOH溶液发生反应的化学方程式：_______________________。答案：(1)(2)+NaOH+H2O解析：本题考查的是根据有机物的分子式和性质推断其结构。根据分子式：C7H8O可知A和B均为不饱和化合物。由于A、B均能与Na反应放出H2且分子结构中只有一个氧原子，故A、B中均含有一个—OH，为醇或酚。A不溶于NaOH，且不能使溴水褪色，故A为。B溶于NaOH，且与溴水反应生成白色沉淀，故B为酚，结合其分子式，B为甲基苯酚，它有三种结构：、、，其中苯环上的一溴代物有两种结构的只有。培优竞赛1．一种兴奋剂的结构如图，关于它的说法中正确的是()A．该物质的分子式为C15H12ClO3B．1mol该物质与溴水反应，最多消耗5molBr2C．该分子中最多有15个碳原子共平面D．该物质在一定条件下可发生取代反应、消去反应和加成反应答案：C解析：A．根据结构简式可知，该物质的分子式为C15H13ClO3，故A错误；B．1mol该物质与溴水反应时，三个酚羟基的邻对位氢原子被取代，一个碳碳双键发生加成反应，最多消耗4molBr2，故B错误；C．苯环上碳原子处于同一个平面，与苯环相连的碳原子处于同一个平面，碳碳单键可以旋转，至少有9个碳原子共平面，最多有15个碳原子共平面，故C正确；D．该物质在一定条件下可发生取代反应和加成反应，因为没有醇羟基，不能发生消去反应，故D错误。2．如图是分别取1mol己烯雌酚进行的实验，下列对实验数据的预测正确的是()A．②中生成1molCO2B．最多有16个碳原子在同一平面C．③最多消耗3molBr2D．④中最多消耗7molH2答案：D解析：酚羟基的酸性强于碳酸氢根，弱于碳酸，能与碳酸钠反应生成碳酸氢钠，不能生成二氧化碳，A错误；碳碳双键和苯环均能提供平面结构，则己烯雌酚中最多有18个碳原子在同一平面，B错误；酚羟基的邻、对位氢原子均可与溴发生取代反应，碳碳双键也能与Br2发生加成反应，则③中最多消耗5molBr2,C错误；苯环与碳碳双键都能与氢气发生加成反应，1mol己烯雌酚与氢气发生加成反应，最多消耗7mol氢气，D正确。3．苯酚与FeCl3溶液的显色反应原理可表示为Fe3++6(紫色)+6H+，下列说法不正确的是()A．苯酚的电离方程式是+H+B．紫色物质的生成与c(Fe3+)有关C．向苯酚与FeCl3混合溶液中滴加盐酸，溶液颜色变浅D．如图所示进行实验，可探究阴离子种类对显色反应的影响答案：D解析：A．苯酚具有弱酸性，存在电离平衡，电离方程式为+H+，A项正确；B．根据题中反应式，铁离子浓度增大，促进反应正向移动，紫色物质生成增多，B项正确；C．氢离子浓度变大，平衡逆向移动，紫色物质减少，溶液颜色变浅，C项正确；D．探究阴离子种类对显色反应的影响，应保证铁离子的浓度相同，题中两次实验的铁离子浓度不同，故不能排除铁离子的浓度对显色反应的影响，D项错误。4．白藜芦醇()广泛存在于食物(例如桑葚、花生，尤其是葡萄)中，它可能具有抗癌性。回答下列问题：(1)关于它的说法正确的是________。

a．可使酸性KMnO4溶液褪色b．可与FeCl3溶液作用显紫色c．可使溴的CCl4溶液褪色d．可与NH4HCO3溶液作用产生气泡e．它属于醇类(2)1mol该化合物最多消耗________molNaOH。

(3)1mol该化合物与Br2反应时，最多消耗________molBr