第二單元芳香烴

1、第二節(jié)第二節(jié) 芳香烴芳香烴1.什么叫芳香烴？分子中含有苯環(huán)的一類烴屬于芳香烴分子中含有苯環(huán)的一類烴屬于芳香烴2.2.最簡單的芳香烴是？最簡單的芳香烴是？ 苯苯3 3. .什么叫苯的同系物，代表物有哪些？什么叫苯的同系物，代表物有哪些？一、苯的物理性質(zhì)一、苯的物理性質(zhì)1.1.無色，有特殊芳香氣味的液體無色，有特殊芳香氣味的液體2.2.密度小于水密度小于水3.3.不溶于水易溶于有機(jī)溶劑不溶于水易溶于有機(jī)溶劑4.4.熔點(diǎn)熔點(diǎn)5.5, 5.5, 沸點(diǎn)沸點(diǎn)80.180.15.5.易揮發(fā)（密封保存）易揮發(fā)（密封保存）6.6.苯蒸氣有毒苯蒸氣有毒二、苯分子的結(jié)構(gòu)式及結(jié)構(gòu)簡式二、苯分子的結(jié)構(gòu)式及結(jié)構(gòu)簡式分子式

2、分子式 ：C C6 6H H6 6( (不飽和不飽和) )結(jié)構(gòu)簡式：結(jié)構(gòu)簡式：或或CCCCCCHHHHHH結(jié)構(gòu)式：結(jié)構(gòu)式：（1）苯分子是平面六）苯分子是平面六邊形的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)；邊形的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)；（2）苯分子中碳碳鍵）苯分子中碳碳鍵是介于碳碳單鍵與碳是介于碳碳單鍵與碳碳雙鍵之間的一種獨(dú)碳雙鍵之間的一種獨(dú)特的鍵；特的鍵；（3）苯分子中六個碳）苯分子中六個碳原子等效，六個氫原原子等效，六個氫原子等效。子等效。 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： 空間構(gòu)型：平面正六邊形空間構(gòu)型：平面正六邊形練習(xí)練習(xí):(1)1866:(1)1866年凱庫勒提出了苯的單雙鍵年凱庫勒提出了苯的單雙鍵交替的正六邊形平面結(jié)構(gòu)（如圖所示）交替的正

3、六邊形平面結(jié)構(gòu)（如圖所示）, ,解解釋了苯的部分性質(zhì)釋了苯的部分性質(zhì), ,但還有一些問題尚未解但還有一些問題尚未解決決, ,它不能解釋的事實(shí)是它不能解釋的事實(shí)是A A、苯不能使溴水褪色、苯不能使溴水褪色B B、苯能與、苯能與H H2 2發(fā)生加成反應(yīng)發(fā)生加成反應(yīng)C C、溴苯?jīng)]有同分異構(gòu)體、溴苯?jīng)]有同分異構(gòu)體D D、鄰二溴苯只有一種、鄰二溴苯只有一種A、D（2 2）現(xiàn)代化學(xué)認(rèn)為苯分子碳碳之間的鍵是）現(xiàn)代化學(xué)認(rèn)為苯分子碳碳之間的鍵是是介于單鍵和雙鍵之間的一種獨(dú)特的鍵是介于單鍵和雙鍵之間的一種獨(dú)特的鍵2C6H6+15O2 12CO2+ 6H2O點(diǎn)燃點(diǎn)燃產(chǎn)生產(chǎn)生濃煙濃煙三、苯的化學(xué)性質(zhì)三、苯的化學(xué)性質(zhì)1

4、.1.苯的氧化反應(yīng)苯的氧化反應(yīng)：在空氣中燃燒：在空氣中燃燒但不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色但不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色2.2.苯的取代反應(yīng)：苯的取代反應(yīng)：【鹵代、硝化（濃硝酸）、磺化（濃硫酸）鹵代、硝化（濃硝酸）、磺化（濃硫酸）】 （1）鹵代反應(yīng)）鹵代反應(yīng)苯在三鹵化鐵催化下可與苯在三鹵化鐵催化下可與ClCl2 2、BrBr2 2發(fā)生發(fā)生取代反應(yīng)，取代反應(yīng)，生成生成一鹵代苯、二鹵代苯一鹵代苯、二鹵代苯（主要是鄰、對位取代產(chǎn)物主要是鄰、對位取代產(chǎn)物）等等。 2Fe+3Br2=2FeBr3 + Br2 Br + HBrFeBr3 + 2Br2 Br + 2HBrFeBr3 Br + 2Br2 Br +

5、2HBrFeBr3 Br 純溴苯是無色液體，密度大于水。純溴苯是無色液體，密度大于水。 劇烈反應(yīng)，有劇烈反應(yīng)，有白霧白霧生生成，三頸燒瓶底部有成，三頸燒瓶底部有褐色油狀褐色油狀物出現(xiàn)，加物出現(xiàn)，加NaOHNaOH溶液后有溶液后有紅褐紅褐色沉淀色沉淀生成生成實(shí)驗(yàn)思考題：實(shí)驗(yàn)思考題：1.1.實(shí)驗(yàn)開始后實(shí)驗(yàn)開始后, ,可以看到哪些現(xiàn)象可以看到哪些現(xiàn)象? ?2.Fe2.Fe屑的作用是什么？屑的作用是什么？3.3.長導(dǎo)管的作用是長導(dǎo)管的作用是什么？什么？4.4.為什么導(dǎo)管末端不插入液面下？為什么導(dǎo)管末端不插入液面下？與溴反應(yīng)生成催化劑與溴反應(yīng)生成催化劑液體輕微翻騰，有氣體逸出液體輕微翻騰，有氣體逸出.

6、.導(dǎo)管口有白霧，溶液中導(dǎo)管口有白霧，溶液中生成淺黃色沉淀。燒瓶底部有褐色不溶于水的液體生成淺黃色沉淀。燒瓶底部有褐色不溶于水的液體用于導(dǎo)氣和冷凝回流用于導(dǎo)氣和冷凝回流溴化氫易溶于水，防止倒吸溴化氫易溶于水，防止倒吸。實(shí)驗(yàn)思考題：實(shí)驗(yàn)思考題：5.5.哪些現(xiàn)象說明發(fā)生了取代反應(yīng)而不是加成反應(yīng)？哪些現(xiàn)象說明發(fā)生了取代反應(yīng)而不是加成反應(yīng)？6.6.純凈的溴苯應(yīng)是無色的，為什么所得溴苯純凈的溴苯應(yīng)是無色的，為什么所得溴苯為褐色？怎樣使之恢復(fù)本來的面目？為褐色？怎樣使之恢復(fù)本來的面目？苯與溴反應(yīng)生成溴苯的同時有溴化氫生成，說明它苯與溴反應(yīng)生成溴苯的同時有溴化氫生成，說明它們發(fā)生了取代反應(yīng)而非加成反應(yīng)。因加成

7、反應(yīng)不會們發(fā)生了取代反應(yīng)而非加成反應(yīng)。因加成反應(yīng)不會生成溴化氫。生成溴化氫。因?yàn)槲窗l(fā)生反應(yīng)的溴和反應(yīng)中的催化劑因?yàn)槲窗l(fā)生反應(yīng)的溴和反應(yīng)中的催化劑FeBrFeBr3 3溶解在生溶解在生成的溴苯中。用成的溴苯中。用水和堿溶液水和堿溶液反復(fù)洗滌可以使褐色褪去，反復(fù)洗滌可以使褐色褪去，還溴苯以本來的面目。還溴苯以本來的面目。（2 2）硝化反應(yīng)）硝化反應(yīng)苯與濃硝酸、濃硫酸的混合物在苯與濃硝酸、濃硫酸的混合物在50 50 6060時生成一時生成一取代硝基苯；當(dāng)溫度升高至取代硝基苯；當(dāng)溫度升高至100100110110時則生成二取時則生成二取代產(chǎn)物間二硝基苯。代產(chǎn)物間二硝基苯。 + HNO3 NO2 + H

8、2O濃硫酸濃硫酸5060 + 2HNO3 NO2 + 2H2O濃硫酸濃硫酸100110 NO2硝基苯是一種帶有苦杏仁味的、硝基苯是一種帶有苦杏仁味的、無色的油狀液體，無色的油狀液體，密度比水大。密度比水大。難溶于水，易溶于乙醇和乙醚。硝基難溶于水，易溶于乙醇和乙醚。硝基苯有毒（硝基苯與皮膚接觸或它的蒸氣被人體吸收，苯有毒（硝基苯與皮膚接觸或它的蒸氣被人體吸收，都能引起中毒），是制造染料的重要原料。都能引起中毒），是制造染料的重要原料。實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)步驟:先先將將1.5mL濃硝酸濃硝酸注入大試管中注入大試管中,再再慢慢注入慢慢注入2mL濃硫酸濃硫酸,并及時搖勻和冷并及時搖勻和冷卻卻.向冷卻后的酸中

9、逐滴加入向冷卻后的酸中逐滴加入1mL苯苯,充充分振蕩分振蕩,混和均勻混和均勻.將混合物控制在將混合物控制在50-60的條件下約的條件下約10min,實(shí)驗(yàn)裝置如左圖實(shí)驗(yàn)裝置如左圖.將反應(yīng)后的液體到入盛冷水的燒杯將反應(yīng)后的液體到入盛冷水的燒杯中中,可以看到燒杯底部有可以看到燒杯底部有黃色油狀物黃色油狀物生生成成,經(jīng)過分離得到粗硝基苯經(jīng)過分離得到粗硝基苯. 粗產(chǎn)品依次用蒸餾水和粗產(chǎn)品依次用蒸餾水和5%NaOH溶溶液洗滌液洗滌,最后再用蒸餾水洗滌最后再用蒸餾水洗滌.將用將用無水無水CaCl2干燥干燥后的粗硝基苯進(jìn)行蒸餾后的粗硝基苯進(jìn)行蒸餾,得到得到純硝基苯純硝基苯.3.加成反應(yīng)加成反應(yīng)工業(yè)制取環(huán)己烷的

10、主要方法工業(yè)制取環(huán)己烷的主要方法+ 3Cl2催化劑催化劑ClClClClClClHHHHHH+ H2Ni環(huán)己烷環(huán)己烷苯的化學(xué)性質(zhì)小結(jié)苯環(huán)結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定，易發(fā)生取代反應(yīng)，苯環(huán)結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定，易發(fā)生取代反應(yīng)，而破壞結(jié)構(gòu)的加成反應(yīng)和氧化反應(yīng)比較困而破壞結(jié)構(gòu)的加成反應(yīng)和氧化反應(yīng)比較困難。難。（易取代、（易取代、 能氧化、難加成）能氧化、難加成）二、苯的同系物1.1.定義定義: :通式：結(jié)構(gòu)特點(diǎn)結(jié)構(gòu)特點(diǎn):只含有一個苯環(huán)只含有一個苯環(huán),苯環(huán)上連結(jié)烷基苯環(huán)上連結(jié)烷基.苯環(huán)上的氫原子被烷基取代的產(chǎn)物苯環(huán)上的氫原子被烷基取代的產(chǎn)物CnH2n-6(n6) 常見的苯的同系物常見的苯的同系物一CHCH3 3一一CHCH3

11、 3CHCH3 3C7H8C8H10鄰二甲苯甲苯一C2H5乙苯C8H101.1.比較苯和甲苯結(jié)構(gòu)的異同點(diǎn)比較苯和甲苯結(jié)構(gòu)的異同點(diǎn), ,推測甲苯的推測甲苯的化學(xué)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì). .2.2.設(shè)計實(shí)驗(yàn)證明你的推測設(shè)計實(shí)驗(yàn)證明你的推測. .1.1.取苯、甲苯各取苯、甲苯各2 2分別注入分別注入2 2支試管中，支試管中，各加入各加入3 3滴滴KMnOKMnO4 4酸性溶液，充分振蕩，酸性溶液，充分振蕩，觀察現(xiàn)象。觀察現(xiàn)象。結(jié)論結(jié)論:甲苯能被酸性甲苯能被酸性KMnO4溶液氧化溶液氧化COOHKMnO4H+CH閱讀課本閱讀課本P38實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)2-2以下的內(nèi)容以下的內(nèi)容思考思考:1.:1.甲苯與硝酸的反應(yīng)和苯與硝

12、酸的反應(yīng)有什么不甲苯與硝酸的反應(yīng)和苯與硝酸的反應(yīng)有什么不同同? ? 2. 2.比較苯和甲苯與比較苯和甲苯與KMnOKMnO4 4溶液的作用溶液的作用, ,以及硝化以及硝化 反應(yīng)反應(yīng)的條件產(chǎn)物等的條件產(chǎn)物等, ,你從中得到什么啟示你從中得到什么啟示? ?2、化學(xué)性質(zhì)： 1)1)取代反應(yīng)取代反應(yīng)( (可與鹵素、硝酸、硫酸等反應(yīng)可與鹵素、硝酸、硫酸等反應(yīng)) )CHCH3 3對苯環(huán)的影響使取對苯環(huán)的影響使取代反應(yīng)更易進(jìn)行代反應(yīng)更易進(jìn)行CH3NO2NO2O2NCH3濃硫酸濃硫酸 + 3HNO3+ 3H2O淡黃色針狀淡黃色針狀晶體，不溶晶體，不溶于水。不穩(wěn)于水。不穩(wěn)定，易爆炸。定，易爆炸。TNT2 2）氧化反應(yīng)）氧化反應(yīng)可燃性可燃性可使酸性高錳酸鉀溶液褪色可使酸性高錳酸鉀溶液褪色（可鑒別苯和甲苯等苯的同系物）（可鑒別苯和甲苯等苯的同系物