苯的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

關(guān)于苯的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第1頁(yè)，共32頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)33分，星期六1825年法拉第從煤焦油中分離出一種新的物質(zhì)——苯。法拉第（英國(guó)科學(xué)家）苯的發(fā)現(xiàn)第2頁(yè)，共32頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)33分，星期六一、苯的物理性質(zhì)比水輕，密度為0.88g/ml。無色液體，有特殊氣味；熔點(diǎn)為5.5℃，沸點(diǎn)為80℃，不溶于水；如果用冰冷卻，苯凝結(jié)成無色晶體，放入沸水中，將沸騰揮發(fā)；（苯有毒??！是常用的有機(jī)溶劑。）苯是一種什么樣的物質(zhì)呢？第3頁(yè)，共32頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)33分，星期六問題：苯分子具有怎樣的分子組成呢？法拉第發(fā)現(xiàn)苯以后，對(duì)苯的組成進(jìn)行測(cè)定，發(fā)現(xiàn)苯僅由碳、氫兩種元素組成，其中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為92.3%，苯蒸氣密度為同溫、同壓下乙炔氣體密度的3倍。苯的分子式

。結(jié)構(gòu)？C6H6第4頁(yè)，共32頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)33分，星期六（1）CＨ２＝C＝CＨ－ＨC＝C＝CＨ２（2）CＨ≡C－CＨ2－CＨ2－C≡CＨ（3）CＨ≡C－C≡C－CＨ2－

CＨ3（4）

CＨ3－

C≡C－

C≡C－

CＨ3（5）

CＨ2＝

CＨ－CＨ＝

CＨ－C≡CＨ第5頁(yè)，共32頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)33分，星期六從苯的分子式看，它是遠(yuǎn)未達(dá)飽和的烴，那么它的性質(zhì)是否和不飽和烴相似？【探索】在分別盛有溴水和酸性高錳酸鉀溶液的試管中各加入少量苯，用力振蕩，靜置，觀察現(xiàn)象。問題：這些結(jié)構(gòu)是否合理？如何用實(shí)驗(yàn)證實(shí)？第6頁(yè)，共32頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)33分，星期六1ml溴水2ml苯2ml苯1mlKMnO4(H+)溶液（）

振蕩振蕩（）（）結(jié)論：苯與酸性高錳酸鉀、溴水都不反應(yīng)，由此說明苯中不存在與乙烯、乙炔相同的雙鍵和叁鍵，苯與不飽和烴有很大區(qū)別。紫紅色不褪色上層橙黃色下層幾乎無色實(shí)驗(yàn)與結(jié)論水層顏色為何變淺？第7頁(yè)，共32頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)33分，星期六科學(xué)家為確定苯分子的結(jié)構(gòu)做了大量的科學(xué)研究…...第8頁(yè)，共32頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)33分，星期六凱庫(kù)勒凱庫(kù)勒式1865—1866年凱庫(kù)勒提出假說：凱庫(kù)勒的假說科學(xué)嗎?第9頁(yè)，共32頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)33分，星期六以下兩種結(jié)構(gòu)式相同嗎？第10頁(yè)，共32頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)33分，星期六與是同一種物質(zhì)。－Cl－Cl－ClCl

科學(xué)事實(shí)：推論：凱庫(kù)勒式存在不合理之處。第11頁(yè)，共32頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)33分，星期六缺陷2：苯的一氯代物只有一種；苯的鄰二氯代物也只有一種；凱庫(kù)勒式凱庫(kù)勒苯環(huán)結(jié)構(gòu)的的缺陷缺陷1：不能解釋苯為何不起類似烯烴的加成反應(yīng)第12頁(yè)，共32頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)33分，星期六苯分子里不存在一般的碳碳雙鍵，分子里的6個(gè)碳原子之間的鍵完全相同，是一種介于單鍵和雙鍵之間的特殊(獨(dú)特)的鍵。大π鍵！1935年，經(jīng)X射線衍射法發(fā)現(xiàn)苯的真實(shí)結(jié)構(gòu)。第13頁(yè)，共32頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)33分，星期六證明苯分子中無碳碳單、雙鍵交替存在的事實(shí)？六個(gè)鍵長(zhǎng)鍵角都相等不能使酸性高錳酸鉀或溴水溶液褪色苯環(huán)上的鄰位二元取代物只有一種苯分子里6個(gè)C原子之間的鍵完全相同，是一種介于單鍵和雙鍵之間的特殊(獨(dú)特)的鍵第14頁(yè)，共32頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)33分，星期六分子式：C6H6最簡(jiǎn)式：CH結(jié)構(gòu)式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式二、苯的分子結(jié)構(gòu)第15頁(yè)，共32頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)33分，星期六由于大π鍵的形成，使得苯分子中6個(gè)碳原子之間的電子云密度很大，因而它們之間結(jié)合的更牢固了，使C與C間的化學(xué)鍵較難被破壞。故，通常狀況下，它不與高錳酸鉀、溴水等反應(yīng)，比較穩(wěn)定！正是由于大π鍵使苯分子中6個(gè)碳原子之間結(jié)合的更牢固了，使與C相連的氫原子活動(dòng)性增強(qiáng)。即在一定條件下，苯分子中的C-H鍵可以斷裂，H原子被其他的原子或原子團(tuán)取代！當(dāng)然，能量足夠、條件適宜時(shí)，苯分子中的大π鍵仍然會(huì)被破壞，因而，苯也可以發(fā)生加成反應(yīng)。易取代、難加成！第16頁(yè)，共32頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)33分，星期六現(xiàn)象：

明亮的火焰并伴有大量的黑煙2C6H6+15O212CO2+6H2O點(diǎn)燃不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，即：不能被酸性高錳酸鉀溶液氧化。三、苯的化學(xué)性質(zhì)1、氧化反應(yīng)第17頁(yè)，共32頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)33分，星期六（1）苯與Br2的反應(yīng)Br－Br+催化劑+

HBr－Br溴苯在催化劑的作用下，苯也可以和其它鹵素發(fā)生取代反應(yīng)，稱為鹵代反應(yīng)。2、取代反應(yīng)注意溴苯的物理性質(zhì)第18頁(yè)，共32頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)33分，星期六苯與溴的反應(yīng)

設(shè)計(jì)制備溴苯的實(shí)驗(yàn)方案反應(yīng)現(xiàn)象：劇烈反應(yīng)，輕微翻騰，三頸燒瓶?jī)?nèi)充滿紅棕色氣體導(dǎo)管口附近出現(xiàn)的白霧，是溴化氫遇空氣中的水蒸氣形成的氫溴酸小液滴。第19頁(yè)，共32頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)33分，星期六對(duì)苯與溴的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)，注意下列幾點(diǎn)：A、溴應(yīng)是純溴，而不是溴水。加入鐵粉起催化作用，實(shí)際上起催化作用的是FeBr3。B、伸出燒瓶外的導(dǎo)管要有足夠長(zhǎng)度，其作用是導(dǎo)氣、冷凝。C、導(dǎo)管未端不可插入錐形瓶?jī)?nèi)水面以下，因?yàn)镠Br氣體易溶于水，以免倒吸。D、純凈的溴苯是無色油狀液體，燒杯底部是油狀的褐色液體，這是因?yàn)殇灞饺苡袖宓木壒省３ヤ灞街械匿蹇上人?，然后加入NaOH溶液，再水洗，干燥后蒸餾振蕩，1、各試劑在反應(yīng)中所起到的作用？2、導(dǎo)管為什么要這么長(zhǎng)？其末端為何不插入錐形瓶中的液面？3、反應(yīng)后的產(chǎn)物是什么？如何分離？F、生成的HBr中?；煊袖逭魵猓藭r(shí)用AgNO3溶液對(duì)HBr的檢驗(yàn)結(jié)果有影響，如何除去混在HBr中的溴蒸氣？4、如何證明苯與液溴的反應(yīng)是取代反應(yīng)？E、向錐形瓶中加入AgNO3溶液，若有黃色沉淀生成證明為HBr。第20頁(yè)，共32頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)33分，星期六1.燒瓶中的試劑順序能夠顛倒嗎？為什么？能用濃溴水代替液溴嗎？為什么？2.該反應(yīng)的催化劑是FeBr3,而反應(yīng)時(shí)加的是Fe屑，F(xiàn)e屑是怎樣轉(zhuǎn)化為FeBr3的？反應(yīng)的速度為什么一開始較緩慢，一段時(shí)間后明顯加快？3.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)和考慮？4.生成的HBr中常混有溴蒸氣，此時(shí)用AgNO3溶液對(duì)HBr的檢驗(yàn)結(jié)果是否可靠？為什么？如何除去混在HBr中的溴蒸氣？第21頁(yè)，共32頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)33分，星期六試一試：寫出苯與液溴反應(yīng)的二溴取代物可能的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式？第22頁(yè)，共32頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)33分，星期六硝基苯烴分子中的氫原子被－NO2所取代的反應(yīng)叫做硝化反應(yīng)硝基:－NO2(注意與NO2－區(qū)別）（２）苯與硝酸反應(yīng)濃H2SO455℃~60℃－NO2+H2O+HO－NO2H注意硝基苯的物理性質(zhì)吸水劑和催化劑濃硫酸的作用：第23頁(yè)，共32頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)33分，星期六條件：５０～６０℃水浴加熱純凈的硝基苯是無色而有苦杏仁氣味的油狀液體，不溶于水，密度比水大。硝基苯蒸氣有毒性。（２）苯與硝酸反應(yīng)第24頁(yè)，共32頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)33分，星期六②水浴的溫度一定要控制在60℃以下，溫度過高，苯易揮發(fā)，且硝酸也會(huì)分解，同時(shí)苯和濃硫酸反應(yīng)生成苯磺酸等副反應(yīng)。③濃硫酸的作用：催化劑和吸水劑。④反應(yīng)裝置中的溫度計(jì)，應(yīng)插入水浴液面以下，以測(cè)量水浴溫度。⑤把反應(yīng)的混合物倒入一個(gè)盛水的燒杯里，燒杯底部聚集淡黃色的油狀液體，這是因?yàn)樵谙趸街腥苡蠬NO3分解產(chǎn)生的NO2的緣故。除去雜質(zhì)提純硝基苯，可將粗產(chǎn)品依次用蒸餾水和NaOH溶液洗滌，再用分液漏斗分液。為何要水浴加熱，并將溫度控制在60℃？濃硫酸的作用？溫度計(jì)的位置？如何得到純凈的硝基苯？①加入藥品時(shí)，先濃硝酸再濃硫酸冷卻到50-60℃，再加入苯切不可將濃硝酸注入濃硫酸中，因混和時(shí)要放出大量的熱量，以免濃硫酸濺出，發(fā)生事故。如何混合硫酸和硝酸的混合液？第25頁(yè)，共32頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)33分，星期六練一練：苯與濃H2SO4（HO–SO3H）在一定條件下化學(xué)反應(yīng)方程式？第26頁(yè)，共32頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)33分，星期六條件＿＿＿＿＿＿*（３）磺化反應(yīng)吸水劑和磺化劑（磺酸基：—SO3H）苯磺酸磺化反應(yīng)的原理：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿磺酸基與苯環(huán)的連接方式：濃硫酸的作用：第27頁(yè)，共32頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)33分，星期六環(huán)己烷3、加成反應(yīng)+3H2催化劑△

催化劑△

+3H2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)己烷苯也能與Ｃl2發(fā)生加成反應(yīng)第28頁(yè)，共32頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)33分，星期六苯+Cl2在紫外光條件下的反應(yīng)+3Cl2紫外光ClClClClClCl第29頁(yè)，共32頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)33分，星期六1.不能說明苯分子中的碳碳鍵不是單、雙鍵交替的事實(shí)是（）A.苯不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色B.苯環(huán)中的碳碳鍵的鍵長(zhǎng)均相等C.鄰二甲苯?jīng)]有同分異構(gòu)體D.苯的一元取代物沒有同分異構(gòu)體D練一練第30頁(yè)，共32頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)33分，星期六