高考化學(xué)第一輪復(fù)習(xí) 專(zhuān)題 酚和醛的性質(zhì)學(xué)案 蘇教版-蘇教版高三全冊(cè)化學(xué)學(xué)案

酚和醛的性質(zhì)【本講教育信息】一、教學(xué)內(nèi)容：酚和醛的性質(zhì)二、教學(xué)目標(biāo)了解苯酚的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的關(guān)系；掌握苯酚的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、制法及用途；了解醛的概念、飽和一元醛的分子通式；掌握醛類(lèi)物質(zhì)的一般化學(xué)性質(zhì)和醛的檢驗(yàn)。三、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)醇羥基、酚羥基和羧酸羥基的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)比較醛的氧化反應(yīng)四、教學(xué)過(guò)程：（一）酚1、酚的結(jié)構(gòu)與物理性質(zhì)①苯酚俗稱(chēng)石炭酸分子式為C6H6O，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式官能團(tuán)名稱(chēng)酚羥基，酚類(lèi)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是羥基直接取代苯環(huán)上的氫原子所形成的烴的衍生物②苯酚是無(wú)色有特殊氣味的晶體，熔點(diǎn)為43℃，暴露在空氣中因部分被氧化而顯粉紅色，常溫下苯酚易溶于有機(jī)溶劑，在水中溶解度不大，溫度高于65℃時(shí)，能與水互溶。2、酚的化學(xué)性質(zhì)①苯環(huán)對(duì)羥基影響：由于受苯環(huán)吸電子作用的影響，苯酚分子中的氫氧鍵比醇分子中的氫氧鍵更容易斷裂，能在水溶液中發(fā)生微弱電離，由于電離生成的H+濃度很小，不能使酸堿指示劑變色。向常溫時(shí)苯酚的濁液中滴入NaOH溶液，現(xiàn)象是溶液由渾濁變澄清，這一反應(yīng)事實(shí)顯示了苯酚有酸性。向苯酚鈉溶液中通入CO2氣體，現(xiàn)象是溶液分層生成苯酚，這一反應(yīng)證明苯酚的酸性比碳酸弱。②羥基對(duì)苯環(huán)的影響：在苯酚分子中，由于羥基對(duì)苯環(huán)的影響使苯環(huán)上氫性質(zhì)活潑，容易被其他原子或原子團(tuán)取代。a、向盛有苯酚稀溶液的試管中逐滴加入濃溴水，現(xiàn)象是產(chǎn)生白色沉淀，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：此反應(yīng)可用于鑒別苯酚的存在。苯酚還可與濃硝酸作用產(chǎn)生硝基化合物：b.苯酚遇FeCl3溶液呈紫色，稱(chēng)為苯酚的顯色反應(yīng)，因而這一反應(yīng)可用來(lái)鑒別苯酚或鑒別Fe3＋；c.苯酚分子中的苯環(huán)受羥基的影響而活化，表現(xiàn)為苯酚能與甲醛發(fā)生縮聚反應(yīng)，生成酚醛樹(shù)脂：3、苯酚的制法：工業(yè)上一般采用氯苯水解法制取苯酚，但在一般條件下，鹵代苯并不能在堿性條件下發(fā)生水解反應(yīng)，故若要除去鹵代苯中所混有的X2，可用NaOH溶液除去。說(shuō)明：1、羥基與苯環(huán)直接相連的有機(jī)物稱(chēng)為酚，當(dāng)羥基與鏈烴基相連時(shí)稱(chēng)為醇，而羥基與羰基相連時(shí)稱(chēng)為羧酸。醇、酚和羧酸都能與活潑金屬（如鈉）反應(yīng)產(chǎn)生H2，但是，醇不能與堿和鹽反應(yīng)，而酚和羧酸都可與堿發(fā)生中和反應(yīng)，其中酚可與Na2CO3反應(yīng)，但不能與NaHCO3反應(yīng)，且反應(yīng)中無(wú)CO2放出，而羧酸可與碳酸鹽、碳酸氫鹽作用產(chǎn)生CO2，由此說(shuō)明，這三種羥基的活潑性是：羧酸羥基＞酚羥基＞醇羥基；2、受苯環(huán)的影響，酚中的羥基氫活性增強(qiáng)，易被氧化，發(fā)生氧化反應(yīng)，故苯酚露置于空氣中被氧化成粉紅色，也能被酸性KMnO4溶液等強(qiáng)氧化劑所氧化；3、苯酚中的酚羥基一般不與羧酸發(fā)生酯化反應(yīng)，但在有機(jī)酸的酸酐存在時(shí)，酚羥基也能發(fā)生酯化反應(yīng)生成相應(yīng)的酯4、除去試管壁上所附著的苯酚，可用酒精或NaOH溶液清洗，而除皮膚或衣服上所沾的苯酚，則只能用酒精清洗。例1、下列物質(zhì)中，與苯酚互為同系物的是：解析：同系物必須首先要結(jié)構(gòu)相似，苯酚的同系物則應(yīng)是—OH與苯環(huán)直接相連，滿(mǎn)足此條件的只有C選項(xiàng)的。同系物的第二個(gè)必備條件是組成上相差一個(gè)或若干個(gè)CH2原子團(tuán)，比苯酚多一個(gè)CH2，所以為苯酚的同系物。答案：C例2、白藜蘆醇廣泛存在于食物（例如桑椹、花生、尤其是葡萄）中，它可能具有抗癌性。能夠跟1mol該化合物起反應(yīng)的Br2或H2的最大用量分別是：A、1mol1molB、3.5mol7molC、3.5mol6molD、6mol7mol解析：本題考查的是官能團(tuán)及有機(jī)物的性質(zhì)。該物質(zhì)中含有酚羥基和C＝C，因此，應(yīng)具有酚和烯烴的性質(zhì)：可發(fā)生取代反應(yīng)、加成反應(yīng)、氧化反應(yīng)以及具有一定的酸性等。由于受酚羥基的影響，苯環(huán)中與羥基鄰、對(duì)位的H原子活性增強(qiáng)，易與X2發(fā)生取代，本題中共有5個(gè)鄰位H，故可與5molBr2發(fā)生取代反應(yīng)，同時(shí)還存在一個(gè)C＝C，故也能與1molBr2發(fā)生加成反應(yīng)，即可與6molBr2發(fā)生反應(yīng)；而苯環(huán)和C＝C都可與H2發(fā)生加成，故共可與7molH2加成。故本題答案為：D答案：D例3、某有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為；Na、NaOH、NaHCO3分別與等物質(zhì)的量的該物質(zhì)反應(yīng)時(shí)，消耗Na、NaOH、NaHCO3的物質(zhì)的量之比為：A、3：3：3B、3：2：1C、1：1：1D、3：2：2解析：本題考查的是羧酸羥基、酚羥基、醇羥基的判斷及性質(zhì)比較。題給結(jié)構(gòu)中羧酸羥基、酚羥基、醇羥基各有一個(gè)，根據(jù)羧酸羥基、酚羥基、醇羥基的性質(zhì)可知：可與3mol的Na反應(yīng)、2mol的NaOH反應(yīng)、1mol的NaHCO3反應(yīng)，故答案為：B答案：B例4、使用一種試劑即可將酒精、苯酚溶液、己烯、甲苯4種無(wú)色液體區(qū)分開(kāi)來(lái)，這種試劑是：A、FeCl3溶液B、溴水C、KMnO4溶液D、金屬鈉解析：有機(jī)物的鑒別一般要考慮以下幾個(gè)方面；有機(jī)物的溶解性、密度；有機(jī)物燃燒情況；有機(jī)物的官能團(tuán)及特征實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象（常用的有機(jī)試劑）；有時(shí)也可以利用特征的顯色反應(yīng)。本題中溴水與酒精互溶，無(wú)現(xiàn)象；與苯酚作用產(chǎn)生白色沉淀，與己烯作用生成鹵代烴，不溶于水，但溴水顏色褪去；與甲苯不反應(yīng)，但甲苯可以萃取溴，溶液分層，上層橙紅色，下層無(wú)色。因此，可用溴水鑒別四種無(wú)色液體。答案：B二、醛1、醛是烴分子中的H被－CHO取代后所生成的烴的衍生物，飽和一元醛的通式為：CnH2nO。常溫下，碳原子個(gè)數(shù)在12以下的是液體，高級(jí)醛和芳香醛多為固體，醛分子可以與水形成氫鍵，故低級(jí)醛酮（碳原子數(shù)在4以下）易溶于水，分子中5個(gè)以上碳原子的醛微溶或難溶于水，而易溶于有機(jī)溶劑。甲醛結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為HCHO，是一種有刺激性氣味的氣體，易溶于水，其一定濃度的水溶液俗稱(chēng)福爾馬林，可用來(lái)浸制生物標(biāo)本或種子殺菌。在工業(yè)上可用于制脲醛樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂。乙醛結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH3CHO，是一種有刺激性氣味的無(wú)色液體，易溶于水。苯甲醛結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為，是制造染料、香料的中間體。2、結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，因醛屬羰基化合物，該結(jié)構(gòu)碳原子為C＝O不飽和碳原子，故醛可發(fā)生加成和氧化反應(yīng)。因羰基的吸電子影響，其α－H較活潑，故醛與醛之間可發(fā)生加成反應(yīng)，因醛中碳原子氧化數(shù)小于4，故醛既可發(fā)生氧化反應(yīng)，又可發(fā)生還原反應(yīng)。以乙醛為例說(shuō)明：（1）加成反應(yīng)：（以乙醛為例）CH3CHO+HCN→（）在有機(jī)合成中可用此反應(yīng)增長(zhǎng)碳鏈。CH3CHO+NH3→（）CH3CHO+CH3CH2OH→（）工業(yè)上主要利用該種反應(yīng)制各類(lèi)醇（2）氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)I.氧化反應(yīng)：銀鏡反應(yīng)：反應(yīng)通式為：RCHO+Ag（NH3）2OH特殊反應(yīng)為：HCHO+Ag（NH3）2OH和新配制Cu（OH）2懸濁液的反應(yīng)：反應(yīng)通式為：RCHO+Cu（OH）2特殊反應(yīng)為：HCHO+Cu（OH）2在有機(jī)化學(xué)中可利用上述兩反應(yīng)鑒別有機(jī)化合物中是否含有醛基。Ⅱ.醛的還原反應(yīng)有多種，只需理解與氫氣的加成反應(yīng)。RCHO＋H2（）在有機(jī)合成中經(jīng)常用到此部分的物質(zhì)轉(zhuǎn)化：3、乙醛的制法：發(fā)酵法（乙醇氧化法）：乙炔水化法：乙烯氧化法：說(shuō)明：1、酮是一類(lèi)分子中含有C＝O（羰基）的有機(jī)物，可表示為：R－CO－R（R不代表H）飽和一元酮和飽和一元醛的通式相同，等碳原子時(shí)互為同分異構(gòu)體。但由于官能團(tuán)不同，因此，醛和酮的性質(zhì)存在很大的差異：酮不具有還原性，而醛具有還原性。2、醛能被新制的銀氨溶液或氫氧化銅懸濁液所氧化，也能被許多強(qiáng)氧化劑（如溴水、酸性KMnO4溶液等）所氧化；但能發(fā)生銀鏡反應(yīng)的并不一定就是醛，由于HCOOH、HCOOR以及某些單糖中都含有－CHO，都能被新制的銀氨溶液或氫氧化銅懸濁液所氧化，因此，只要是具有－CHO的有機(jī)物都具有上述性質(zhì)。3、甲醛的結(jié)構(gòu)為：H－CHO，可以將其看成有兩個(gè)－CHO（或二元醛）故甲醛與新制的銀氨溶液或氫氧化銅懸濁液所氧化時(shí)每摩爾甲醛消耗4摩爾的銀氨溶液或氫氧化銅懸濁液，而甲醛被氧化成CO2。4、醛類(lèi)物質(zhì)在一定條件下都可以與苯酚作用生成樹(shù)脂，其作用原理與苯酚和甲醛反應(yīng)原理相同。5、有機(jī)推斷中，若某物質(zhì)能夠連續(xù)氧化，則該物質(zhì)可能是醇或烯，若某物質(zhì)既能被氧化又能被還原，則說(shuō)明該物質(zhì)是醛。6、由于糖尿病人的尿液中含有葡萄糖，因此，可用新制的氫氧化銅懸濁液檢測(cè)是否患有糖尿病。例1、據(jù)報(bào)道，不法商販用甲醛溶液浸泡白蝦仁，使之具有色澤鮮明，手感良好的特點(diǎn)，而這樣做成的食物是有毒的。下列關(guān)于甲醛的敘述不正確的是：A.甲醛能使蛋白質(zhì)變性 B.35%－40%的甲醛水溶液叫福爾馬林C.福爾馬林可用來(lái)浸制生物標(biāo)本 D.甲醛通常狀況下為液體解析：掌握甲醛的幾點(diǎn)性質(zhì)，它是通常狀態(tài)下唯一的一種氣態(tài)含氧衍生物。且為一種有毒物質(zhì)，可使蛋白質(zhì)變性，35%－40%的甲醛水溶液叫福爾馬林，可用來(lái)浸制生物標(biāo)本和種子殺菌。答案：D例2、下列有關(guān)銀鏡反應(yīng)的說(shuō)法中正確的是：A.配制銀氨溶液時(shí)氨水必須過(guò)量B.1mol甲醛發(fā)生銀鏡反應(yīng)最多生成2molAgC.銀鏡反應(yīng)通常采用水浴加熱D.銀鏡反應(yīng)后的試管一般采用稀硝酸洗滌解析：在掌握銀鏡反應(yīng)原理的基礎(chǔ)上，應(yīng)了解該反應(yīng)中有關(guān)的其他事項(xiàng)。如銀氨溶液配制時(shí)：向硝酸銀溶液中逐滴滴加稀氨水，至產(chǎn)生的沉淀恰好完全溶解為止，故氨水不可過(guò)量，且銀氨溶液不可久置；為形成銀鏡，必須用水浴加熱，實(shí)驗(yàn)后的銀不溶于水和酸、堿，但可溶于稀硝酸，故應(yīng)用少量稀硝酸洗滌，一般不用濃硝酸。且甲醛相當(dāng)于二元醛，故HCHO～4Ag。答案：C、D例3、某學(xué)生做乙醛還原性的實(shí)驗(yàn)，取1mol·L－1的硫酸銅溶液2mL和0.4mol·L－1的氫氧化鈉溶液4mL，在一個(gè)試管內(nèi)混合加入0.5mL40%乙醛溶液加熱至沸，無(wú)紅色沉淀。實(shí)驗(yàn)失敗的原因是A、氫氧化鈉不夠量B、硫酸銅不夠量C、乙醛溶液太少D、加熱時(shí)間不夠解析：只有在NaOH過(guò)量的堿性條件下，乙醛才能與氫氧化銅發(fā)生反應(yīng)，生成氧化亞銅紅色沉淀，題目中氫氧化鈉過(guò)少，故實(shí)驗(yàn)失敗。答案：A例4、肉桂醛是一種食用香精，它廣泛用于牙膏、洗滌劑、糖果以及調(diào)味品中。工業(yè)上可通過(guò)下列反應(yīng)制備：＋CH3CHO＋H2O（1）請(qǐng)推測(cè)B側(cè)鏈上可能發(fā)生反應(yīng)的類(lèi)型：_____________________________。（任填兩種）（2）請(qǐng)寫(xiě)出兩分子乙醛在上述條件下反應(yīng)的化學(xué)方程式：________________________。（3）請(qǐng)寫(xiě)出同時(shí)滿(mǎn)足括號(hào)內(nèi)條件下B的所有同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：（①分子中不含羰基和羥基；②是苯的對(duì)二取代物；③除苯環(huán)外，不含其他環(huán)狀結(jié)構(gòu)。）。解析：B側(cè)鏈上存在C＝C和－CHO，因此，B具有烯烴和醛和性質(zhì)，可發(fā)生：加成、氧化、加聚和縮聚等反應(yīng)；而由A生成B的反應(yīng)，可看成是醛與醛發(fā)生加成反應(yīng)后，再消去一個(gè)H2O，因此，兩個(gè)乙醛反應(yīng)時(shí)生成：CH3CHO＋CH3CHOCH3CH=CHCHO＋H2O；符合題設(shè)條件的B的同分異構(gòu)體有兩種：，答案：（1）加成反應(yīng)、氧化反應(yīng)、還原反應(yīng)、加聚反應(yīng)、縮聚反應(yīng)。（2）CH3CHO＋CH3CHOCH3CH=CHCHO＋H2O。（3），例5、以乙烯為起始反應(yīng)物可制得丁醇。已知兩個(gè)醛分子在一定條件下可以自身加成。下式中反應(yīng)的中間產(chǎn)物（Ⅲ）可看成是由（I）中的碳氧雙鍵打開(kāi)，分別跟（Ⅱ）中的a位碳原子和a位氫原子相連而得；（Ⅲ）是一種3-羥基醛，此醛不穩(wěn)定，受熱即脫水而生成不飽和醛（烯醛）。請(qǐng)運(yùn)用