酚和醛的性質(zhì)【本講教育信息】一、教學內(nèi)容：酚和醛的性質(zhì)二、教學目標了解苯酚的結(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；掌握醛類物質(zhì)的一般化學性質(zhì)和醛的檢驗。三、教學重點、難點醇羥基、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、教學過程：（一）酚1、酚的結(jié)構(gòu)與物理性質(zhì)苯酚俗稱石炭酸分子式為C6H6O，結(jié)構(gòu)簡式官能團名稱酚羥基，酚類的結(jié)構(gòu)特點是羥基直接取代苯環(huán)上的氫原子所形成的烴的衍生物苯酚是無色有特殊氣味的晶體，熔點為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溶劑，在水中溶解度不大，溫度高于65時，能與水互溶。苯酚是一種重要的化工原料。用于藥皂、消毒、合成纖維、合成樹脂等，如果不慎沾到皮膚上，應(yīng)立即用酒精清洗。2、酚的化學性質(zhì)苯環(huán)對羥基影響：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。羥基對苯環(huán)的影響：在苯酚分子中，由于羥基對苯環(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，稱為苯酚的顯色反應(yīng)，因而這一反應(yīng)可用來鑒別苯酚或鑒別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。說明：1、羥基與苯環(huán)直接相連的有機物稱為酚，當羥基與鏈烴基相連時稱為醇，而羥基與羰基相連時稱為羧酸。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CO2放出，而羧酸可與碳酸鹽、碳酸氫鹽作用產(chǎn)生CO2，由此說明，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，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)，但在有機酸的酸酐存在時，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，滿足此條件的只有C選項的。同系物的第二個必備條件是組成上相差一個或若干個CH2 原子團，比苯酚多一個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、1mol 1molB、3. 5 mol 7molC、3. 5mol 6molD、6mol 7mol解析：本題考查的是官能團及有機物的性質(zhì)。該物質(zhì)中含有酚羥基和CC，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、對位的H原子活性增強，易與X2發(fā)生取代，本題中共有5個鄰位H，故可與5molBr2發(fā)生取代反應(yīng)，同時還存在一個CC，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CC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、某有機物的結(jié)構(gòu)簡式為；Na、NaOH、NaHCO3分別與等物質(zhì)的量的該物質(zhì)反應(yīng)時，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，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種無色液體區(qū)分開來，這種試劑是：A、FeCl3溶液B、溴水C、KMnO4溶液D、金屬鈉解析：有機物的鑒別一般要考慮以下幾個方面；有機物的溶解性、密度；有機物燃燒情況；有機物的官能團及特征實驗現(xiàn)象（常用的有機試劑）；有時也可以利用特征的顯色反應(yīng)。本題中溴水與酒精互溶，無現(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，下層無色。因此，可用溴水鑒別四種無色液體。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，碳原子個數(shù)在12以下的是液體，高級醛和芳香醛多為固體，醛分子可以與水形成氫鍵，故低級醛酮（碳原子數(shù)在4以下）易溶于水，分子中5個以上碳原子的醛微溶或難溶于水，而易溶于有機溶劑。甲醛結(jié)構(gòu)簡式為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福爾馬林，可用來浸制生物標本或種子殺菌。在工業(yè)上可用于制脲醛樹脂、酚醛樹脂。乙醛結(jié)構(gòu)簡式為CH3CHO，是一種有刺激性氣味的無色液體，易溶于水。苯甲醛結(jié)構(gòu)簡式為，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CO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)。以乙醛為例說明：（1）加成反應(yīng)：（以乙醛為例）CH3CHO+HCN（）在有機合成中可用此反應(yīng)增長碳鏈。CH3CHO+NH3（）CH3CHO+CH3CH2OH（）工業(yè)上主要利用該種反應(yīng)制各類醇（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在有機化學中可利用上述兩反應(yīng)鑒別有機化合物中是否含有醛基。. 醛的還原反應(yīng)有多種，只需理解與氫氣的加成反應(yīng)。RCHOH2（）在有機合成中經(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：說明：1、酮是一類分子中含有CO（羰基）的有機物，可表示為：RCOR（R不代表H）飽和一元酮和飽和一元醛的通式相同，等碳原子時互為同分異構(gòu)體。但由于官能團不同，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的有機物都具有上述性質(zhì)。3、甲醛的結(jié)構(gòu)為：HCHO，可以將其看成有兩個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、醛類物質(zhì)在一定條件下都可以與苯酚作用生成樹脂，其作用原理與苯酚和甲醛反應(yīng)原理相同。5、有機推斷中，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是否患有糖尿病。例1、據(jù)報道，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，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. 福爾馬林可用來浸制生物標本D. 甲醛通常狀況下為液體解析：掌握甲醛的幾點性質(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，可用來浸制生物標本和種子殺菌。答案：D例2、下列有關(guān)銀鏡反應(yīng)的說法中正確的是：A. 配制銀氨溶液時氨水必須過量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。如銀氨溶液配制時：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，故氨水不可過量，且銀氨溶液不可久置；為形成銀鏡，必須用水浴加熱，實驗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。且甲醛相當于二元醛，故HCHO4Ag。答案：C、D例3、某學生做乙醛還原性的實驗，取1molL1的硫酸銅溶液2mL和0. 4molL1的氫氧化鈉溶液4mL，在一個試管內(nèi)混合加入0. 5mL40%乙醛溶液加熱至沸，無紅色沉淀。實驗失敗的原因是A、氫氧化鈉不夠量 B、硫酸銅不夠量 C、乙醛溶液太少D、加熱時間不夠解析：只有在NaOH過量的堿性條件下，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，題目中氫氧化鈉過少，故實驗失敗。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)上可通過下列反應(yīng)制備：CH3CHOH2O（1）請推測B側(cè)鏈上可能發(fā)生反應(yīng)的類型：_。（任填兩種）（2）請寫出兩分子乙醛在上述條件下反應(yīng)的化學方程式：_。（3）請寫出同時滿足括號內(nèi)條件下B的所有同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式：（分子中不含羰基和羥基；是苯的對二取代物；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CC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H2O，因此，兩個乙醛反應(yīng)時生成：CH3CHOCH3CHOCH3CH=CHCHOH2O；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）CH3CHOCH3CHOCH3CH=CHCHOH2O。（3），例5、以乙烯為起始反應(yīng)物可制得丁醇。已知兩個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（）可看成是由（I）中的碳氧雙鍵打開，分別跟（）中的a位碳原子和a位氫原子相連而得；（）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）。請運用已學過的知識和上述給出的信息寫出乙烯制正丁醇各步反應(yīng)的化學方程式（不一定寫出反應(yīng)條件） 解析：本題是道信息題，它重點測試學生對醇類性質(zhì)、制取的理解情況和所應(yīng)具有的自學能力和思維能力的高低層次。首先在分析題意的基礎(chǔ)上得出本題的解答關(guān)鍵是制得乙醛，根據(jù)已學過的知識可知乙醛可由乙醇催化氧化制得，而乙醇又可用乙烯水化制得。在制得乙醛后再根據(jù)試題所給出的信息的規(guī)律制得羥基醛，進而加熱脫水制得烯醛，最后加氫，在加氫時，不僅碳碳雙鍵能夠發(fā)生加成反應(yīng)，而且碳氧雙鍵也能發(fā)生加成反應(yīng)，由烯醛制得正丁醇。答案：