酚和醛的性質【本講教育信息】一、教學內容：酚和醛的性質二、教學目標了解苯酚的結構和性質的關系；掌握苯酚的結構、性質、制法及用途；了解醛的概念、飽和一元醛的分子通式；掌握醛類物質的一般化學性質和醛的檢驗。三、教學重點、難點醇羥基、酚羥基和羧酸羥基的結構與性質比較醛的氧化反應四、教學過程：（一）酚1、酚的結構與物理性質①苯酚俗稱石炭酸分子式為C6H6O，結構簡式官能團名稱酚羥基，酚類的結構特點是羥基直接取代苯環上的氫原子所形成的烴的衍生物②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。2、酚的化學性質①苯環對羥基影響：由于受苯環吸電子作用的影響，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，現象是溶液由渾濁變澄清，這一反應事實顯示了苯酚有酸性。向苯酚鈉溶液中通入CO2氣體，現象是溶液分層生成苯酚，這一反應證明苯酚的酸性比碳酸弱。②羥基對苯環的影響：在苯酚分子中，由于羥基對苯環的影響使苯環上氫性質活潑，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，現象是產生白色沉淀，反應的化學方程式為：此反應可用于鑒別苯酚的存在。苯酚還可與濃硝酸作用產生硝基化合物：b.苯酚遇FeCl3溶液呈紫色，稱為苯酚的顯色反應，因而這一反應可用來鑒別苯酚或鑒別Fe3＋；c.苯酚分子中的苯環受羥基的影響而活化，表現為苯酚能與甲醛發生縮聚反應，生成酚醛樹脂：3、苯酚的制法：工業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生水解反應，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）反應產生H2，但是，醇不能與堿和鹽反應，而酚和羧酸都可與堿發生中和反應，其中酚可與Na2CO3反應，但不能與NaHCO3反應，且反應中無CO2放出，而羧酸可與碳酸鹽、碳酸氫鹽作用產生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、受苯環的影響，酚中的羥基氫活性增強，易被氧化，發生氧化反應，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生酯化反應，但在有機酸的酸酐存在時，酚羥基也能發生酯化反應生成相應的酯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、下列物質中，與苯酚互為同系物的是：解析：同系物必須首先要結構相似，苯酚的同系物則應是—OH與苯環直接相連，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及有機物的性質。該物質中含有酚羥基和C＝C，因此，應具有酚和烯烴的性質：可發生取代反應、加成反應、氧化反應以及具有一定的酸性等。由于受酚羥基的影響，苯環中與羥基鄰、對位的H原子活性增強，易與X2發生取代，本題中共有5個鄰位H，故可與5molBr2發生取代反應，同時還存在一個C＝C，故也能與1molBr2發生加成反應，即可與6molBr2發生反應；而苯環和C＝C都可與H2發生加成，故共可與7molH2加成。故本題答案為：D答案：D例3、某有機物的結構簡式為；Na、NaOH、NaHCO3分別與等物質的量的該物質反應時，消耗Na、NaOH、NaHCO3的物質的量之比為：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比較。題給結構中羧酸羥基、酚羥基、醇羥基各有一個，根據羧酸羥基、酚羥基、醇羥基的性質可知：可與3mol的Na反應、2mol的NaOH反應、1mol的NaHCO3反應，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象（常用的有機試劑）；有時也可以利用特征的顯色反應。本題中溴水與酒精互溶，無現象；與苯酚作用產生白色沉淀，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，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。甲醛結構簡式為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。在工業上可用于制脲醛樹脂、酚醛樹脂。乙醛結構簡式為CH3CHO，是一種有刺激性氣味的無色液體，易溶于水。苯甲醛結構簡式為，是制造染料、香料的中間體。2、結構決定性質，因醛屬羰基化合物，該結構碳原子為C＝O不飽和碳原子，故醛可發生加成和氧化反應。因羰基的吸電子影響，其α－H較活潑，故醛與醛之間可發生加成反應，因醛中碳原子氧化數小于4，故醛既可發生氧化反應，又可發生還原反應。以乙醛為例說明：（1）加成反應：（以乙醛為例）CH3CHO+HCN→（）在有機合成中可用此反應增長碳鏈。CH3CHO+NH3→（）CH3CHO+CH3CH2OH→（）工業上主要利用該種反應制各類醇（2）氧化反應和還原反應I.氧化反應：銀鏡反應：反應通式為：RCHO+Ag（NH3）2OH特殊反應為：HCHO+Ag（NH3）2OH和新配制Cu（OH）2懸濁液的反應：反應通式為：RCHO+Cu（OH）2特殊反應為：HCHO+Cu（OH）2在有機化學中可利用上述兩反應鑒別有機化合物中是否含有醛基。Ⅱ.醛的還原反應有多種，只需理解與氫氣的加成反應。RCHO＋H2（）在有機合成中經常用到此部分的物質轉化：3、乙醛的制法：發酵法（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C＝O（羰基）的有機物，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，等碳原子時互為同分異構體。但由于官能團不同，因此，醛和酮的性質存在很大的差異：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；但能發生銀鏡反應的并不一定就是醛，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。3、甲醛的結構為：H－CHO，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原理相同。5、有機推斷中，若某物質能夠連續氧化，則該物質可能是醇或烯，若某物質既能被氧化又能被還原，則說明該物質是醛。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。下列關于甲醛的敘述不正確的是：A.甲醛能使蛋白質變性 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，它是通常狀態下唯一的一種氣態含氧衍生物。且為一種有毒物質，可使蛋白質變性，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、下列有關銀鏡反應的說法中正確的是：A.配制銀氨溶液時氨水必須過量B.1mol甲醛發生銀鏡反應最多生成2molAgC.銀鏡反應通常采用水浴加熱D.銀鏡反應后的試管一般采用稀硝酸洗滌解析：在掌握銀鏡反應原理的基礎上，應了解該反應中有關的其他事項。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HCHO～4Ag。答案：C、D例3、某學生做乙醛還原性的實驗，取1mol·L－1的硫酸銅溶液2mL和0.4mol·L－1的氫氧化鈉溶液4mL，在一個試管內混合加入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生反應，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、糖果以及調味品中。工業上可通過下列反應制備：＋CH3CHO＋H2O（1）請推測B側鏈上可能發生反應的類型：_____________________________。（任填兩種）（2）請寫出兩分子乙醛在上述條件下反應的化學方程式：________________________。（3）請寫出同時滿足括號內條件下B的所有同分異構體的結構簡式：（①分子中不含羰基和羥基；②是苯的對二取代物；③除苯環外，不含其他環狀結構。）。解析：B側鏈上存在C＝C和－CHO，因此，B具有烯烴和醛和性質，可發生：加成、氧化、加聚和縮聚等反應；而由A生成B的反應，可看成是醛與醛發生加成反應后，再消去一個H2O，因此，兩個乙醛反應時生成：CH3CHO＋CH3CHOCH3CH=CHCHO＋H2O；符合題設條件的B的同分異構體有兩種：，答案：（1）加成反應、氧化反應、還原反應、加聚反應、縮聚反應。（2）CH3CHO＋CH3CHOCH3CH=CHCHO＋H2O。（3），例5、以乙烯為起始反應物可制得丁醇。已知兩個醛分子在一定條件下可以自身加成。下式中反應的中間產物（Ⅲ）可看成是由（I）中的碳氧雙鍵打開，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，此醛不穩定，受熱即脫水而生成不飽和醛（烯醛）。請運用