第二節(jié)芳香烴(改)

1、第二章第二章 烴和鹵代烴烴和鹵代烴芳香烴：芳香烴： 苯是一種無(wú)色有特殊氣味的液體，苯是一種無(wú)色有特殊氣味的液體，密度比水小，不溶于水。苯的沸點(diǎn)是密度比水小，不溶于水。苯的沸點(diǎn)是80.1 80.1 ，熔點(diǎn)是，熔點(diǎn)是5.55.5，易揮發(fā)。，易揮發(fā)。一、苯的物理性質(zhì)一、苯的物理性質(zhì)（苯有毒！是常用的有機(jī)溶劑。）（苯有毒！是常用的有機(jī)溶劑。）現(xiàn)代技術(shù)對(duì)苯分子結(jié)構(gòu)的研究表明現(xiàn)代技術(shù)對(duì)苯分子結(jié)構(gòu)的研究表明: : 苯分子是平面正六邊形的結(jié)構(gòu)，苯分子里的苯分子是平面正六邊形的結(jié)構(gòu)，苯分子里的6 6個(gè)碳原子和個(gè)碳原子和6 6個(gè)氫原子都在同一平面上。個(gè)氫原子都在同一平面上。鍵角鍵角 鍵鍵 能能(KJ/mol)鍵鍵

2、 長(zhǎng)長(zhǎng)(10-10 m) CC109o28 3481.54 C=C120o 6151.33 苯中碳碳鍵苯中碳碳鍵120o 約約4941.40鍵參數(shù)的比較鍵參數(shù)的比較 苯分子里不存在一般的碳碳雙鍵，分子里的苯分子里不存在一般的碳碳雙鍵，分子里的6 6個(gè)碳原子之間的鍵完全相同，個(gè)碳原子之間的鍵完全相同，是一種介于單鍵和雙是一種介于單鍵和雙鍵之間的特殊鍵之間的特殊( (獨(dú)特獨(dú)特) )的鍵。的鍵。分子式：分子式： C6H6最簡(jiǎn)式最簡(jiǎn)式： CH結(jié)構(gòu)式結(jié)構(gòu)式結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式簡(jiǎn)式CCCCCCHHHHHH二、苯的分子結(jié)構(gòu)二、苯的分子結(jié)構(gòu)課課 堂堂 練練 習(xí)習(xí)1、能證明苯分子中不存在單雙鍵交替的理由是、能證明苯分子

3、中不存在單雙鍵交替的理由是 （A） 苯的鄰位二元取代物只有一種苯的鄰位二元取代物只有一種（B） 苯的間位二元取代物只有一種苯的間位二元取代物只有一種（C） 苯的對(duì)位二元取代物只有一種苯的對(duì)位二元取代物只有一種（D） 苯的鄰位二元取代物有二種苯的鄰位二元取代物有二種A苯具有怎樣的化學(xué)性質(zhì)呢？苯的苯的特殊特殊結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)苯的特殊性質(zhì)苯的特殊性質(zhì)飽和烴飽和烴的性質(zhì)的性質(zhì)不飽和烴不飽和烴的性質(zhì)的性質(zhì)取代反應(yīng)取代反應(yīng)加成反應(yīng)加成反應(yīng)？現(xiàn)象：現(xiàn)象： 明亮的明亮的火焰火焰并伴有大量的并伴有大量的黑煙黑煙2C6H6 + 15 O2 12CO2+6 H2O點(diǎn)燃點(diǎn)燃不能使酸性不能使酸性高錳酸鉀高錳酸鉀溶液褪色，即：溶

4、液褪色，即：不能被不能被酸性高錳酸鉀溶液酸性高錳酸鉀溶液氧化。氧化。三、苯的化學(xué)性質(zhì)三、苯的化學(xué)性質(zhì)1、氧化反應(yīng)、氧化反應(yīng)苯與溴的反應(yīng)苯與溴的反應(yīng)a、反應(yīng)方程式：、反應(yīng)方程式：b、反應(yīng)條件：、反應(yīng)條件：無(wú)色液體，密度大于水無(wú)色液體，密度大于水是是液溴液溴不是溴水，真正的催化劑是不是溴水，真正的催化劑是FeBr32、取代反應(yīng)、取代反應(yīng)+ Br2FeBr+ HBr實(shí)驗(yàn)制得的粗溴苯帶棕色，為什么？實(shí)驗(yàn)制得的粗溴苯帶棕色，為什么？c、反應(yīng)現(xiàn)象：、反應(yīng)現(xiàn)象：混合液呈現(xiàn)微沸狀態(tài)混合液呈現(xiàn)微沸狀態(tài)（放熱反應(yīng)）；（放熱反應(yīng)）；反應(yīng)器內(nèi)充滿(mǎn)紅棕色反應(yīng)器內(nèi)充滿(mǎn)紅棕色氣體，導(dǎo)管口有氣體，導(dǎo)管口有白霧白霧，錐形瓶中滴

5、入錐形瓶中滴入AgNO3 (a q) ，出現(xiàn)，出現(xiàn)淺黃色淺黃色沉淀；沉淀；燒瓶中液體倒入盛有水的燒杯中，燒杯底部有油燒瓶中液體倒入盛有水的燒杯中，燒杯底部有油狀的狀的褐色液體。褐色液體。 反應(yīng)中制取的是反應(yīng)中制取的是粗苯，粗苯，可能含有可能含有： Br2、HBr,苯，苯，F(xiàn)eBr3 怎樣提純呢？怎樣提純呢？ 水洗水洗堿洗堿洗水洗水洗干燥干燥蒸餾（得到純蒸餾（得到純凈的溴苯）凈的溴苯）e、溴苯的提純：、溴苯的提純：除去溴苯中的溴，除去溴苯中的溴，用用NaOH溶液溶液1.該反應(yīng)的催化劑是該反應(yīng)的催化劑是FeBr3,而反應(yīng)時(shí)只需要加而反應(yīng)時(shí)只需要加Fe屑，屑， 為什為什么？么？2.該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，

6、而苯、液溴均易揮發(fā)，為了減少放該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，而苯、液溴均易揮發(fā)，為了減少放熱對(duì)苯及液溴揮發(fā)的影響，裝置上有哪些獨(dú)特的設(shè)計(jì)和考熱對(duì)苯及液溴揮發(fā)的影響，裝置上有哪些獨(dú)特的設(shè)計(jì)和考慮？慮？3.生成的生成的HBr氣體易溶于水，應(yīng)如何吸收和檢驗(yàn)？氣體易溶于水，應(yīng)如何吸收和檢驗(yàn)？Fe能被能被Br2氧化氧化長(zhǎng)導(dǎo)管長(zhǎng)導(dǎo)管防倒吸防倒吸,AgNO3在在催化劑催化劑的作用下，苯也可以和其他的作用下，苯也可以和其他純純鹵素鹵素發(fā)生取代反應(yīng)，這類(lèi)反應(yīng)總稱(chēng)發(fā)生取代反應(yīng)，這類(lèi)反應(yīng)總稱(chēng)鹵代反應(yīng)。鹵代反應(yīng)。硝基苯硝基苯 烴分子中的氫原子被烴分子中的氫原子被NO2所取代所取代的反應(yīng)叫做的反應(yīng)叫做硝化反應(yīng)硝化反應(yīng)硝基硝基:NO

7、2(注意與注意與NO2 區(qū)別區(qū)別）（）苯與硝酸反應(yīng)（）苯與硝酸反應(yīng)濃濃H2SO45560NO2+H2O+ HONO2H苯的硝化實(shí)驗(yàn)裝置圖苯的硝化實(shí)驗(yàn)裝置圖條件條件*（）磺化反應(yīng)（）磺化反應(yīng)磺酸基中的硫原子和苯環(huán)直接相連磺酸基中的硫原子和苯環(huán)直接相連（磺酸基：（磺酸基：SO3H）苯磺酸苯磺酸磺化反應(yīng)的原理：磺化反應(yīng)的原理：磺酸基與苯環(huán)的連接方式磺酸基與苯環(huán)的連接方式：環(huán)己烷環(huán)己烷3、加成反應(yīng)、加成反應(yīng)CH2CH2CH2CH2CH2CH2+ H2催化劑催化劑 催化劑催化劑 + H2苯在一定的條件下能進(jìn)行加成反應(yīng)。苯在一定的條件下能進(jìn)行加成反應(yīng)。跟氫氣在鎳的存在下加熱可生成環(huán)己烷跟氫氣在鎳的存在下加

8、熱可生成環(huán)己烷苯也能與苯也能與l2 發(fā)生加成反應(yīng)發(fā)生加成反應(yīng)具有苯環(huán)具有苯環(huán)（有且只有（有且只有1個(gè)）個(gè)）結(jié)構(gòu)，且在分子組成上相結(jié)構(gòu)，且在分子組成上相差一個(gè)或若干個(gè)差一個(gè)或若干個(gè)CH2原子團(tuán)的有機(jī)物。原子團(tuán)的有機(jī)物。判斷：判斷：下列物質(zhì)中屬于苯的同系物的是（下列物質(zhì)中屬于苯的同系物的是（ ） 只含有一個(gè)苯環(huán)，側(cè)鏈為只含有一個(gè)苯環(huán)，側(cè)鏈為C-C單鍵的芳香烴單鍵的芳香烴CnH2n-6(n6)3、簡(jiǎn)單的苯的同系物及其命名、簡(jiǎn)單的苯的同系物及其命名CHCH3 3 | |CHCH2 2CHCH3 3 | |CHCH3 3 | | | |CHCH3 3甲苯甲苯(C(C7 7H H8 8) ) 乙苯乙苯(

9、C( C8 8H H1010) )鄰二甲苯鄰二甲苯間二甲苯間二甲苯對(duì)二甲苯對(duì)二甲苯4、苯的同系物的物理性質(zhì)、苯的同系物的物理性質(zhì)一般為一般為無(wú)色液體無(wú)色液體，具有，具有特殊氣味特殊氣味、有毒有毒、難溶難溶于水，于水，密度比水小密度比水小，其中甲苯、二，其中甲苯、二甲苯常用作有機(jī)溶劑甲苯常用作有機(jī)溶劑5、苯的同系物的化學(xué)性質(zhì)、苯的同系物的化學(xué)性質(zhì)結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)相似性：本和苯的同系物都含有苯環(huán)相似性：本和苯的同系物都含有苯環(huán)與苯結(jié)構(gòu)相比較與苯結(jié)構(gòu)相比較氧化反應(yīng)氧化反應(yīng)取代反應(yīng)取代反應(yīng)加成反應(yīng)加成反應(yīng)不同點(diǎn)：苯的同系物含有側(cè)鏈，不同點(diǎn)：苯的同系物含有側(cè)鏈， 苯?jīng)]有側(cè)鏈。苯?jīng)]有側(cè)鏈。氧化反應(yīng)

10、氧化反應(yīng)取代反應(yīng)取代反應(yīng)2CnH2n-6 + 3 (n-1)O2點(diǎn)燃點(diǎn)燃 2nCO2+ 2(n-3)H2O1 1、燃燒反應(yīng)、燃燒反應(yīng)現(xiàn)象：火焰明亮并帶有濃現(xiàn)象：火焰明亮并帶有濃煙煙2、取代反應(yīng)、取代反應(yīng)FeBrFeBr3 3光光注意：條件不同，產(chǎn)物不同注意：條件不同，產(chǎn)物不同+ Br2CHCH3 3 | |+ HBr+ Br2CHCH3 3 | |+ HBr甲苯能發(fā)生硝化反應(yīng)甲苯能發(fā)生硝化反應(yīng)2 2，4 4，6-6-三硝基甲苯三硝基甲苯簡(jiǎn)稱(chēng)三硝基甲苯，又叫簡(jiǎn)稱(chēng)三硝基甲苯，又叫TNTTNT淡黃色晶體，不溶于水，是一種烈性炸藥淡黃色晶體，不溶于水，是一種烈性炸藥CHCH3 3 | | | |NON

11、O2 2CHCH3 3 | |NONO2 2O O2 2N N + 3HNO3 + 3H2O濃硫酸濃硫酸100CH3（側(cè)鏈）對(duì)苯環(huán)的影響：使（側(cè)鏈）對(duì)苯環(huán)的影響：使苯環(huán)的鄰、對(duì)位上的苯環(huán)的鄰、對(duì)位上的H更易取代。更易取代。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褪色可使酸性高錳酸鉀褪色CH3COOHKMnO4溶液溶液H+ RCOOHKMnO4溶液溶液H+ 苯環(huán)對(duì)側(cè)鏈的影響：使側(cè)鏈能被強(qiáng)氧化劑氧化苯環(huán)對(duì)側(cè)鏈的影響：使側(cè)鏈能被強(qiáng)氧化劑氧化 請(qǐng)分析，下列物質(zhì)被請(qǐng)分析，下列物質(zhì)被酸性高錳酸鉀酸性高錳酸鉀氧化之后生成什么產(chǎn)物？氧化之后生成什么產(chǎn)物？CHCOOHKMnO4（H+）思考：如何鑒別苯

12、及其苯的同系物？思考：如何鑒別苯及其苯的同系物？CH3CH3CH2CH3CHCH3CH3CH3CH3C CH3小小 結(jié)結(jié)（1）側(cè)鏈影響苯環(huán)，使苯環(huán)上的氫原子比）側(cè)鏈影響苯環(huán)，使苯環(huán)上的氫原子比苯更易被取代苯更易被取代（2）苯環(huán)影響側(cè)鏈，使側(cè)鏈能被強(qiáng)氧化劑）苯環(huán)影響側(cè)鏈，使側(cè)鏈能被強(qiáng)氧化劑氧化氧化苯的同系物含有側(cè)鏈，性質(zhì)與苯又有苯的同系物含有側(cè)鏈，性質(zhì)與苯又有不同，苯環(huán)和側(cè)鏈相互影響。不同，苯環(huán)和側(cè)鏈相互影響。3、加成反應(yīng)、加成反應(yīng)CH3CH3催化劑催化劑+ 3H21.芳香族化合物芳香族化合物 在有機(jī)化合物中，含有一個(gè)或多個(gè)苯環(huán)在有機(jī)化合物中，含有一個(gè)或多個(gè)苯環(huán)的化合物，屬于芳的化合物，屬于芳香

13、族化合物香族化合物。 芳香族化合物中有一大類(lèi)物質(zhì)，其組成只芳香族化合物中有一大類(lèi)物質(zhì)，其組成只含有含有C、H兩種元素，稱(chēng)之為兩種元素，稱(chēng)之為芳香烴。苯是最簡(jiǎn)芳香烴。苯是最簡(jiǎn)單的芳香烴。單的芳香烴。概念介紹：芳香族化合物概念介紹：芳香族化合物 芳香烴芳香烴2.芳香烴芳香烴歷史含義：具有香味的物質(zhì)歷史含義：具有香味的物質(zhì)現(xiàn)代含義：現(xiàn)代含義：含苯環(huán)的有機(jī)化合物含苯環(huán)的有機(jī)化合物現(xiàn)實(shí)意義：名稱(chēng)沿用現(xiàn)實(shí)意義：名稱(chēng)沿用芳香烴：分子中含有一個(gè)或芳香烴：分子中含有一個(gè)或多個(gè)苯環(huán)的烴多個(gè)苯環(huán)的烴芳香族化合物芳香族化合物芳香烴芳香烴苯及苯的苯及苯的同系物同系物苯的同系物：苯分子中的一個(gè)或幾苯的同系物：苯分子中的一

14、個(gè)或幾個(gè)氫原子被烷基取代的產(chǎn)物個(gè)氫原子被烷基取代的產(chǎn)物芳香族化合物、芳香烴、苯及苯的同系物之芳香族化合物、芳香烴、苯及苯的同系物之間的關(guān)系（如圖）間的關(guān)系（如圖）2mL苯苯3滴滴高錳酸鉀酸性溶液高錳酸鉀酸性溶液用力振蕩用力振蕩2mL2mL甲苯甲苯3滴滴高錳酸鉀酸性溶液高錳酸鉀酸性溶液用力振蕩用力振蕩實(shí)驗(yàn)結(jié)論：實(shí)驗(yàn)結(jié)論：苯苯不能不能被被KMnOKMnO4 4酸性溶液氧化，酸性溶液氧化，甲苯甲苯能能被被KMnOKMnO4 4酸性溶液氧化酸性溶液氧化未褪色未褪色褪色褪色苯環(huán)對(duì)側(cè)鏈的影響：使側(cè)鏈能被強(qiáng)氧化劑氧化苯環(huán)對(duì)側(cè)鏈的影響：使側(cè)鏈能被強(qiáng)氧化劑氧化 甲苯被氧化的是側(cè)鏈，即甲基被氧化，甲苯被氧化的是側(cè)

15、鏈，即甲基被氧化，該反應(yīng)可簡(jiǎn)單表示為：該反應(yīng)可簡(jiǎn)單表示為：CH3KMnOKMnO4 4、H H+ +COOH（苯甲酸）（苯甲酸） 這樣的氧化反應(yīng)，都是苯環(huán)上的烷烴基被這樣的氧化反應(yīng)，都是苯環(huán)上的烷烴基被氧化，說(shuō)明了氧化，說(shuō)明了苯環(huán)上的烷烴基苯環(huán)上的烷烴基比烷烴性質(zhì)比烷烴性質(zhì)活潑活潑。這種活潑性是苯環(huán)對(duì)烷烴基影響的結(jié)果。這種活潑性是苯環(huán)對(duì)烷烴基影響的結(jié)果。(2)(2)苯的同系物含有側(cè)鏈，性質(zhì)與苯又有不同苯的同系物含有側(cè)鏈，性質(zhì)與苯又有不同側(cè)鏈影響苯環(huán)，使側(cè)鏈影響苯環(huán)，使苯環(huán)上苯環(huán)上的氫原子比苯更易的氫原子比苯更易被取代被取代苯環(huán)影響側(cè)鏈，使苯環(huán)影響側(cè)鏈，使側(cè)鏈側(cè)鏈能被強(qiáng)氧化劑如酸性高能被強(qiáng)氧化劑

16、如酸性高錳酸鉀溶液氧化錳酸鉀溶液氧化(1)(1)苯的同系物和苯都含有苯環(huán)，性質(zhì)相似苯的同系物和苯都含有苯環(huán)，性質(zhì)相似能氧化能氧化易取代易取代能加成能加成小結(jié)：化學(xué)性質(zhì)小結(jié)：化學(xué)性質(zhì)不能使溴水褪色不能使溴水褪色四、苯的同系物的性質(zhì)四、苯的同系物的性質(zhì)（1）物理性質(zhì)：物理性質(zhì)：類(lèi)似于苯，均為難溶于水、密度小類(lèi)似于苯，均為難溶于水、密度小于水的、有特殊氣味的液體（或固體）于水的、有特殊氣味的液體（或固體）思考：分子式為思考：分子式為C8H10的三種芳烴同分異構(gòu)體的沸點(diǎn)高的三種芳烴同分異構(gòu)體的沸點(diǎn)高低情況如何呢？為什么？低情況如何呢？為什么？ 鄰鄰-二甲苯二甲苯 間間-二甲苯二甲苯 對(duì)對(duì)-二甲苯二甲苯

17、 沸點(diǎn)：沸點(diǎn)：144.40C沸點(diǎn)：沸點(diǎn)：139.10C沸點(diǎn)：沸點(diǎn)：138.40C四、苯的同系物的性質(zhì)（四、苯的同系物的性質(zhì)（2）1、取代反應(yīng)：、取代反應(yīng)：鹵代反應(yīng)鹵代反應(yīng)產(chǎn)物以鄰、對(duì)產(chǎn)物以鄰、對(duì)位取代為主位取代為主CH3+Cl2CH3Cl+HClFeCH3+Cl2CH3Cl+HClFeFe+Cl2+HClCH3ClCH3光光+Cl2+HClCH3CH2Cl 以下兩個(gè)反應(yīng)能否發(fā)生？若能發(fā)生請(qǐng)指出以下兩個(gè)反應(yīng)能否發(fā)生？若能發(fā)生請(qǐng)指出反應(yīng)的條件是什么？反應(yīng)的條件是什么？四、苯的同系物的性質(zhì)（四、苯的同系物的性質(zhì)（2） 硝化反應(yīng)硝化反應(yīng)2,4,6-三硝基甲苯三硝基甲苯淡黃色針狀晶淡黃色針狀晶體，不溶于

18、水。不穩(wěn)定，易爆炸體，不溶于水。不穩(wěn)定，易爆炸CH3對(duì)苯環(huán)的影響使苯環(huán)上某些部位的對(duì)苯環(huán)的影響使苯環(huán)上某些部位的活動(dòng)性增強(qiáng)，取代反應(yīng)更易進(jìn)行活動(dòng)性增強(qiáng)，取代反應(yīng)更易進(jìn)行CH3+ 3HO-NO2CH3NO2NO2O2N+3OH2濃硫酸濃硫酸1、取代反應(yīng)：、取代反應(yīng)：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褪色可使酸性高錳酸鉀褪色CH3COOHKMnO4溶液溶液H+ RCOOHKMnO4溶液溶液H+ 請(qǐng)分析，下列物質(zhì)被酸性高錳酸鉀氧化之后生成什么產(chǎn)物？CHCOOHKMnO4（H+）思考：如何鑒別苯及其苯的同系物？思考：如何鑒別苯及其苯的同系物？CH3CH3CH2CH3CHCH3CH3CH3CH3C CH3苯的同系物的性質(zhì)：苯的同系物的性質(zhì)： 可以使酸性