高考化学苯酚考点解析
1.复习重点
1.苯酚的结构特点及与醇结构的区别;
2.苯酚的物理性质、化学性质、检验方法及用途。
2.难点聚焦
一、乙苯酚分子结构与物理性质:注意强调羟基与苯环直接相连
物理性质:无色晶体(因被部分氧化而呈粉红色)、有特殊气味、
常温下在水中溶解度小,高于650C时与水混溶。
但易溶于有机溶剂。
苯酚的官能团是羟基—OH,且与苯环直接相连,二者相互影响,因此苯酚的性质比乙醇活泼。
二、化学性质:苯酚的官能团是羟基—OH,与苯环直接相连
【6-3】【6-4】
1·弱酸性——比H2CO3弱,不能使指示剂变色,又名石炭酸。
C6H5OH C6H5O— +H+
C6H5OH +NaOH →C6H5ONa +H2O
C6H5ONa+CO2+H2O →C6H5OH+NaHCO3(强调不能生成Na2CO3)
苯酚和乙醇均为烃的衍生物,为什么性质却不同?
分析:对比苯酚与乙醇的结构,了解不同烃基对同一官能团的不同影
响。
【6-5】【6-6】
2·取代反应—常于苯酚的定性检验和定量测定
※3
·显色反应——苯酚溶液遇FeCl3显紫色
三、苯酚的用途:阅读课本P169小字。
1·苯酚苯环对羟基的影响:—OH更活泼,与活泼金属、碱等反应
的性质羟基对苯环的影响:苯环易与溴发生取代反应
2·苯酚的鉴别方法。
一、苯酚分子结构与物理性质:注意强调羟基与苯环直接相连
物理性质:无色晶体(因被部分氧化而呈粉红色)、有特殊气味、
常温下在水中溶解度小,高于650C时与水混溶。
但易溶于有机溶剂。
二、化学性质:苯酚的官能团是羟基—OH,与苯环直接相连
1·弱酸性——比H2CO3弱
2·取代反应
3·显色反应——苯酚溶液遇FeCl3显紫色
四.苯环上的取代定位规则
大量实验事实表明,当一些基团处于苯环上时,苯环的亲电取代反应会变得容易进行,同时使再进入的基团将连接在它的邻位或对位。
例如,当苯环上已存在一个甲基时(即甲苯),它的卤化、硝化和磺化等反应,反应温度均远低于苯,且新基团的导入均进入苯环上甲基的邻或对位:
甲基的这种作用称为定位效应。
在这里甲基是一个邻、对位指向基,具有活化苯环的作用,称为活化基。
类似的活化基团还有许多,它们也被称为第一类取代基,并按活化能力由大到小的顺序排列如下:
-NH2,-NHR,-NR2,-OH>-NHCOR,-OR,>-R,-Ph>-X
处于这一顺序最末的卤素是个特例。
它一方面是邻、对位指向基,另一方面又是使苯环致钝的基团,这是由于卤素的电负性远大于碳,因此其吸电子效应已超过了本身的供电子能力,这就使环上的电子云密度比卤素进入前有所降低,因而使亲电试剂的进攻显得不力。
此称为钝化作用。
还有许多比卤素致钝力更强,而且使再进基团进入间位的取代基,它们被称为间位指示基或第二类取代基,按其致钝能力由大到小的顺序排列如下:
-NR3+,-NO2,-CF3,-CCl3>-CN,-SO3H,-CH=O,-COR,-COOH,-COOR
常见的取代基的定位作用见表
邻对位定位基
间位定位基
活化苯环钝化苯环
-NR2 -NR2 -NHR -NH2 -OH -OCH3 -NHCOR -CH3
(-H)
(-H)
-CH2Cl
-CH2Cl
-F
-Cl
-Br
-I
-NO2
-CN
-SO3H
-CHO
-COCH3
-COOH
-COOR
-C
2H5
-CH(CH3)2
-C(CH3)2
-Ar
(-H)
-CONH2
由于取代基的指向和活化或钝化作用,在合成一个指定化合物时,采取哪种路线就必须事先作全面考虑。
如:欲合成下列化合物时,显然b-路线是合理的。
如果以苯为原料,欲合成对-硝基苯甲酸(此物质在后面章节将学到)时,则应该先对苯进行甲基化后再进行硝化,最后将甲基氧化:
3.例题精讲
例1、A、B、C三种物质分子式为C7H8O,若滴入FeCl3溶液,只有C呈紫色;若投入金属钠,只有B没有变化。
在A、B中分别加入溴水,溴水不褪色。
(1)写出A、B、C的结构简式:A_________,B_________,C_________
(2)C的另外两种同分异构体的结构简式是:①_________,②_________
解析:利用性质推断有机物结构式。
从分子式C7H8O看,应属含一个苯环的化合物,可能为酚,芳香醇或芳香醚。
滴入FeCl3溶液,C呈紫色,C应为甲基苯酚;投入金属钠,B没有变化,C 应为苯甲醚;在A、B中加入溴水,溴水不褪色,说明A为苯甲醇。
例2、怎样除去苯中混有的苯酚?
解析:在溶液中加入溴水,再过滤除去生成的三溴苯酚即可。
事实上,三溴苯酚为白色不溶于水的沉淀,却溶于有机物苯中,根本不能过滤出来。
正确的解法:在溶液中加NaOH溶液,再分液。
例3、摄影胶卷上涂布的感光材料主要是AgBr。
在照相时按动快门一瞬间,进入相机的光使
AgBr发生了分解反应2AgBr 光
2Ag+Br2。
由于进光量极少,分解出的Ag极少,所以必须通
过化学方法进行显影才能看到底片上的影像。
对苯二酚是一种常用的显影剂,在显影时发生了如下变化:
(1)曝光时所产生的微量Ag在显影过程中_________。
(A)是氧化剂 (B)是还原剂
(C)起催化剂的作用 (D)不起什么作用
(2)显影液中如果只溶有对苯二酚,显影速度则非常缓慢。
为提高显影速度,可加入_________。
(A)Na2SO4 (B)Na2SO3 (C)Na2CO3 (D)Na2S2O3
(3)溶于显影液中的氧气能与对苯二酚反应,最终生成棕褐色的污斑,影响底片的质量。
为避免形成污斑,可向显影液中加入_________。
(A)Na 2SO 4 (B)Na 2SO 3 (C)Na 2CO 3 (D)Na 2S 2O 3
解析 :(1)Ag 不是反应物,它不可能是氧化剂或还原剂。
如果微量Ag 不起作用,显影后的底片就会漆黑一片。
曝光时产生的微量Ag 能催化反应③,因底片各处的曝光程度不同,分解出的Ag 的量也不同,催化作用就有强弱之别,这样才能使底片上出现黑白有致的影像。
(2)由苯酚的弱酸性可联想到对苯二酚也是弱酸,加碱(Na 2CO 3)可促其电离,增大 的浓度,提高显影速度。
(3)可加入还原性比对苯二酚更强的物质,以消耗显影液中的O 2。
Na 2SO 3和Na 2S 2O 3虽都有还原性,但后者能与AgBr 发生配合反应(是定影剂),应选(B)。
例4、下列物质久置于空气中,颜色发生变化的是 ( )
A.32SO Na
B.苯酚
C.2NaO
D.CaO
解析:这四种物质在空气中都易变质。
4223222SO Na O SO Na =+
22)(OH Ca O H CaO =+
O H CaCO CO OH Ca 2322)(+↓=+
2322222O NaCO CO NaO +=+
(黄) (白)
苯酚在空气中被氧化成粉红色物质。
答案:B 、C
例5、A 和B 两种物质的分子式都是C 7H 8O ,它们都能跟金属钠反应放出H 2。
A 不与NaOH 溶液反应,而B 能与NaOH 溶液反应。
B 能使适量的溴水褪色,并产生白色沉淀,A 不能。
B 的一溴
化物(C 7H 7BrO),有两种结构。
试推断A 和B 的结构。
并说明它们各属于哪一类有机物。
解析:本题重点考查酚和醇的结构及性质的区别。
由题意:
①由于A 、B 都能与金属钠反应放出H 2,且这两种物质分子中都只含有一个氧原子,所以它们的结构中有羟基,即它们是酚或醇。
②A 不与NaOH 溶液反应,说明A 为醇,分子式可写为C 7H 7OH 。
B 能与NaOH 溶液反应,说明B 为酚,分子中必含有苯环,分子式可写为:(CH 3)C 6H 4(OH)。
③从A 的分子组成看,具有极大饱和性但A 不能使溴水褪色,说明分子中不含有不饱和链烃基,应该含有苯环,即A 是芳香醇分子式写为:C 6H 5CH 2OH 苯甲醇。
B 能使溴水褪色并生成白色沉淀,这是酚具有的特性,证明它是酚类,是甲基苯酚。
④甲苯酚有邻、间、对三种同分异构体。
但只有对—甲苯酚的一溴代物含有两种结构:
答案:A 是苯甲醇,结构简式为: (醇类)B 是对—甲苯酚,结构简式为: 例6、A 、B 、C 三种物质的分子式都是O H C 87。
若滴入3FeCl 溶液,只有C 呈现紫色;若投入金属钠,只有B 无变化。
(1)写出A 、B 、C 的结构简式。
(2)C 有多种同分异构体,若其一溴代物最多有两种,C 的这种同分异构体的结构简式为:_________。
解析:C 能遇3FeCl 水溶液变紫色,说明属于分类,应为:
C 与Na 能反应,A 与Na 也反应,说明A 中也有羟基且羟基不能与苯环直接相连,则为醇类: 。
B 中无羟基,但与醇A 、酚C 又是同分异构体,可以属于醚类:。