第三章第二節(jié)苯課件【正式上課版】

我們應(yīng)該會(huì)做夢(mèng)！……那么我們就可以發(fā)現(xiàn)真理……但不要在清醒的理智檢驗(yàn)之前，就宣布我們的夢(mèng)。

——?jiǎng)P庫勒

第二節(jié)苯【Benzene】2016屆高一理科課件《有機(jī)化合物》東莞市南開實(shí)驗(yàn)學(xué)校凱庫勒同學(xué)們最近聽說過PX不有人說我笨，其實(shí)并不笨；脫去竹笠換草帽，化工生產(chǎn)逞英豪。——猜一字C6H6Benzene

第二節(jié)苯【Benzene】2016屆高一理科課件《有機(jī)化合物》凱庫勒【復(fù)習(xí)舊知】物質(zhì)類別碳鍵類型通式反應(yīng)類型烷烴（飽和烴）烯烴（不飽和烴）CnH2n+2(n≥1)取代反應(yīng)CnH2n(n≥2)加成反應(yīng)1.19世紀(jì)30年代，歐洲經(jīng)歷空前的技術(shù)革命，煤炭工業(yè)蒸蒸日上。不少國家使用煤氣照明，人們發(fā)現(xiàn)煤氣罐里常殘留一些油狀液體。2.英國化學(xué)家法拉第對(duì)這種液體產(chǎn)生了濃厚的興趣，他花了整整五年的時(shí)間從這種液體里提取了一種液體物質(zhì)。1825年6月16日，法拉第向倫敦皇家學(xué)會(huì)報(bào)告，發(fā)現(xiàn)一種新的碳?xì)浠衔铩皻涞闹靥蓟衔铩薄?.1834年，德國科學(xué)家米希爾里希（E·E·Mitscherlich，1794—1863）通過蒸餾苯甲酸和石灰的混合物，得到了與法拉第所制液體相同的一種液體，并命名為苯。4.待有機(jī)化學(xué)中的正確的分子概念和原子價(jià)概念建立之后，法國化學(xué)家日拉爾（C·F·Gerhardt，1815—1856）等人又確定了苯的相對(duì)分子質(zhì)量和分子式。苯的發(fā)現(xiàn)史讀一讀【問題一】苯的結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)及特點(diǎn)【發(fā)掘信息】發(fā)現(xiàn)苯后，經(jīng)過法國化學(xué)家日拉爾等人的精確測(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%，測(cè)定苯的相對(duì)分子質(zhì)量為78，請(qǐng)確定苯的分子式。解：C:78×92.3%÷12=6H:78×(1－92.3%)÷1=6所以苯的分子式為C6H6請(qǐng)根據(jù)以下問題，探究苯的結(jié)構(gòu):1.碳原子數(shù)為6的烷烴與烯烴分子式分別為：

2.苯的分子式為C6H6，屬于哪類物質(zhì)（飽和烴、不飽和烴）？C6H14C6H12猜想苯分子中可能含C=C等不飽和鍵。CH≡C－CH2－CH2－C≡CHCH≡C－C≡C－CH2－CH3CH2＝CH－CH＝CH－C≡CHCH2＝CH－C≡C－CH＝CH2CH2＝C＝CH－CH＝C＝CH2等【問題一】若苯分子為鏈狀結(jié)構(gòu)，試根據(jù)苯的分子式寫出其可能的結(jié)構(gòu)。【問題二】若苯分子為環(huán)狀結(jié)構(gòu)，試根據(jù)苯的分子式寫出其可能的結(jié)構(gòu)。

【重要提示】有機(jī)物分子結(jié)構(gòu)中：1.每增加一個(gè)C＝C，減少2個(gè)H原子；2.每增加一個(gè)C≡C，減少4個(gè)H原子；3.每增加一個(gè)環(huán)，減少2個(gè)H原子。苯分子的結(jié)構(gòu)究竟如何，這在十九世紀(jì)是個(gè)很大的化學(xué)之謎。雖然很多科學(xué)家畫出了各種結(jié)構(gòu)，但這些結(jié)構(gòu)又被實(shí)驗(yàn)一一推翻了，直到1865年德國化學(xué)家凱庫勒終于發(fā)現(xiàn)了苯的結(jié)構(gòu)。凱庫勒發(fā)現(xiàn)苯環(huán)結(jié)構(gòu)的傳奇-----“夢(mèng)的啟示”請(qǐng)同學(xué)們閱讀課本71頁。正如他說的：到達(dá)知識(shí)高峰的人，往往是以渴求知識(shí)為動(dòng)力，用畢生精力進(jìn)行探索的人，而不是那些以謀取私利為目的的人。凱庫勒發(fā)現(xiàn)苯分子是環(huán)狀結(jié)構(gòu)的過程，富有傳奇色彩。凱庫勒能夠從夢(mèng)中得到啟發(fā)，成功地提出結(jié)構(gòu)學(xué)說，并不是偶然的，這與他本人具有廣博而精深的化學(xué)知識(shí)、勤奮鉆研的品質(zhì)和執(zhí)著追求的科學(xué)態(tài)度是分不開的。CCCCCCHHHHHH

凱庫勒

實(shí)驗(yàn)測(cè)得苯的分子式為C6H6，是一種不飽和烴,我們知道碳原子必須滿足四價(jià),那么苯分子的結(jié)構(gòu)如何呢?“凱庫勒”苯的結(jié)構(gòu)猜想凱庫勒在1866年提出三點(diǎn)假設(shè)：(1)苯的六個(gè)碳原子形成閉合環(huán)狀，即平面六邊形(2)每個(gè)碳原子均連接一個(gè)氫原子(3)各碳原子間存在著單、雙鍵交替形式凱庫勒式簡寫為1.若苯分子中含有C=C，則其應(yīng)具有哪些重要的化學(xué)性質(zhì)？2.可設(shè)計(jì)怎樣的實(shí)驗(yàn)來證明？＊能否使溴水褪色?＊能否使高錳酸鉀酸性溶液褪色？探究實(shí)驗(yàn)

操作方法現(xiàn)象

解釋

1.加入酸性高錳酸鉀溶液2.加入溴水高錳酸鉀在水中的溶解度大，下層是水層下層變?yōu)樽仙蠈訛闊o色

下層無色，上層變?yōu)槌燃t色

Br2在苯等有機(jī)溶劑中的溶解度更大（發(fā)生萃取）均未褪色沒有反應(yīng)。苯結(jié)構(gòu)中并無單雙鍵交替的結(jié)構(gòu)，而是另有其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)！結(jié)論凱庫勒式存在不足。苯的真實(shí)結(jié)構(gòu)①苯分子具有平面正六邊形結(jié)構(gòu)。②其中的6個(gè)碳原子之間的鍵完全相同，是一種介于碳碳單鍵和碳碳雙鍵之間的獨(dú)特的鍵。

③苯分子中六個(gè)碳原子等效，六個(gè)氫原子等效。鍵角都是120°苯的組成、結(jié)構(gòu)分子式C6H6結(jié)構(gòu)式結(jié)構(gòu)簡式

凱庫勒式或最簡式CH為了紀(jì)念凱庫勒，他所提出的苯的結(jié)構(gòu)式（如下）被命名為凱庫勒結(jié)構(gòu)式，現(xiàn)仍被使用。結(jié)合前面的講解，我們知道了苯的真實(shí)結(jié)構(gòu)并不是碳碳單鍵與碳碳雙鍵交替排列的凱庫勒式；而是六個(gè)完全相同的、介于之間的一種獨(dú)特的鍵。那么，除了通過苯不能使溴水、酸性高錳酸鉀褪色等實(shí)驗(yàn)來證明外，還可不可以用其他方式間接證明呢？【請(qǐng)結(jié)合甲烷的二氯取代只有一種結(jié)構(gòu)，來試著證明?！克伎寂cClClClCl____(是，不是)同一種物質(zhì)，理由是____________________________是苯環(huán)的碳碳鍵完全相同。事實(shí)：苯的鄰位二鹵代產(chǎn)物（C6H4X2

）只有一種。【問題二】苯的物理性質(zhì)1.觀察苯的色、態(tài)，并小心聞味；2.將2mL液態(tài)苯放入試管，然后將試管，放在冰水混合物中冷卻；3.試管中盛2mL苯，然后加入4mL水振蕩，觀察溶解情況及苯層位置；4.試管中盛4mL苯加入少量溴水，振蕩觀察溶解情況。

【問題二】苯的物理性質(zhì)3.密度為0.88g/L，比水輕。1.有特殊氣味的無色液體，有毒。2.熔點(diǎn)為5.5℃，沸點(diǎn)為80.1℃，易揮發(fā)。

4.不溶于水，易溶于四氯化碳等有機(jī)溶劑。5.它本身是常用的有機(jī)溶劑。苯的特殊性質(zhì)飽和烴不飽和烴取代反應(yīng)加成反應(yīng)化學(xué)性質(zhì)預(yù)測(cè)苯的特殊結(jié)構(gòu)我們應(yīng)該會(huì)做夢(mèng)！……那么我們就可以發(fā)現(xiàn)真理……但不要在清醒的理智檢驗(yàn)之前，就宣布我們的夢(mèng)。——?jiǎng)P庫勒再見1、通過化學(xué)反應(yīng)能使溴水褪色，且能使高錳酸鉀酸性溶液褪色的是（）A．苯B．乙烷C．乙烯D．二氧化硫C、D練兵場(chǎng)2、下列關(guān)于苯分子結(jié)構(gòu)的說法中，錯(cuò)誤的是（

）A、各原子均位于同一平面上，6個(gè)碳原子彼此連接成為一個(gè)平面正六邊形的結(jié)構(gòu)。B、苯環(huán)中含有3個(gè)C-C單鍵，3個(gè)C=C雙鍵C、苯環(huán)中碳碳鍵的鍵長介于C-C和C=C之間D、苯分子中各個(gè)鍵角都為120o練兵場(chǎng)3、能夠證明苯分子中不存在碳碳單、雙鍵交替排布的事實(shí)是（

）A、苯的一溴代物沒有同分異構(gòu)體B、苯的鄰位二溴代物只有一種C、苯的對(duì)位二溴代物只有一種D、苯的間位二溴代物只有一種練兵場(chǎng)再見第二節(jié)苯的化學(xué)性質(zhì)2016屆高一理科課件《有機(jī)化合物》凱庫勒苯的特殊性質(zhì)飽和烴不飽和烴取代反應(yīng)加成反應(yīng)化學(xué)性質(zhì)預(yù)測(cè)苯的特殊結(jié)構(gòu)氧化反應(yīng)2+15O212CO2+6H2O點(diǎn)燃現(xiàn)象：火焰明亮并伴有黑濃煙(苯的含碳量較大。）①在空氣中燃燒：②不能被強(qiáng)氧化劑（KMno4)氧化：甲乙苯+Br2

FeBr3Br+HBr

溴苯

取代反應(yīng)NO2+HO-NO2

濃H2SO4+H2O水浴加熱苯的硝化反應(yīng)苯的鹵化反應(yīng)

硝基苯苯與溴的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)根據(jù)苯與溴、濃硝酸發(fā)生反應(yīng)的條件，請(qǐng)你設(shè)計(jì)制備溴苯和硝基苯的實(shí)驗(yàn)方案（注意儀器的選擇和試劑的加入順序）2Fe+3Br2=2FeBr3+Br2Br+HBrFeBr3AgNO3+HBr=AgBr↓+HNO3【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)一】實(shí)驗(yàn)步驟:1.按左圖連接好實(shí)驗(yàn)裝置,并檢驗(yàn)裝置的氣密性.2.把少量苯和液態(tài)溴放在燒瓶里.同時(shí)加入少量鐵粉.在常溫下,很快就會(huì)看到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象.1.實(shí)驗(yàn)開始后,可以看到哪些現(xiàn)象?2.Fe屑的作用是什么？3.長導(dǎo)管的作用是什么？4.為什么導(dǎo)管末端不插入液面下？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)？6.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？與溴反應(yīng)生成催化劑FeBr3液體輕微翻騰，有氣體逸出.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用于導(dǎo)氣和冷凝回流溴化氫易溶于水，防止倒吸。苯與溴反應(yīng)生成溴苯的同時(shí)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)。因加成反應(yīng)不會(huì)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FeBr3溶解在生成的溴苯中。用水和堿溶液反復(fù)洗滌可以使褐色褪去，還溴苯以本來的面目?！舅伎肌坎ＡЧ?/p>

【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)二】實(shí)驗(yàn)步驟:1.先將1.5mL濃硝酸注入大試管中,再慢慢注入2mL濃硫酸,并及時(shí)搖勻和冷卻.2.向冷卻后的酸中逐滴加入1mL苯,充分振蕩,混和均勻.3.將混合物控制在50-60℃的條件下約10min,實(shí)驗(yàn)裝置如左圖.4.將反應(yīng)后的液體到入盛冷水的燒杯中,可以看到燒杯底部有黃色油狀物生成,經(jīng)過分離得到粗硝基苯.5.粗產(chǎn)品提純：依次用蒸餾水5%NaOH溶液洗滌,最后再用蒸餾水洗滌.將用無水CaCl2干燥后的粗硝基苯進(jìn)行蒸餾,得到純硝基苯.1.配制濃硫酸與濃硝酸混和酸時(shí),是否可以將濃硝酸加入到濃硫酸中?若不可以，應(yīng)該如何操作?2.步驟③中,為了使反應(yīng)在50-60℃下進(jìn)行,常用的方法是什么?3.步驟④中洗滌、分離粗硝基苯使用的主要儀器是什么?4.步驟④中粗產(chǎn)品用5%NaOH溶液洗滌的目的是什么?5.敞口玻璃管的作用是什么?濃硫酸的作用是什么?6.產(chǎn)物硝基苯的物理性質(zhì)？【思考】不可以。應(yīng)將濃硫酸沿試管內(nèi)壁慢慢注濃硝酸中，并不斷振蕩。在50-60℃的水中水浴加熱。分液漏斗除去多余的無機(jī)酸，以便于得到純凈的硝基苯。敞口玻璃管作用：冷凝回流。濃硫酸作用:催化劑和吸水劑。實(shí)驗(yàn)中得到的硝基苯由于含有雜質(zhì)所以呈黃色。硝基苯（俗稱人造苦杏仁油）是一種劇毒有機(jī)物。純凈的硝基苯為無色、有杏仁味的油狀液體，密度比水大且不溶于水。苯具有不飽和性，在一定條件下能和氫氣發(fā)生加成反應(yīng)。+3H2Ni?環(huán)己烷

加成反應(yīng)苯的特殊結(jié)構(gòu)飽和烴不飽和烴取代反應(yīng)加成反應(yīng)苯的特殊性質(zhì)【總結(jié)：苯的化學(xué)性質(zhì)（較穩(wěn)定）】1、難氧化（但可燃）；2．易取代，難加成；

3、苯兼有飽和烴和不飽和烴的性質(zhì),但沒有飽和烴穩(wěn)定,比不飽和烴穩(wěn)定。資料卡片1、分子中含有一個(gè)或多個(gè)苯環(huán)的一類碳?xì)浠衔?，屬于芳香烴。2、苯的同系物：具有苯環(huán)（1個(gè)）結(jié)構(gòu)，且在分子組成上相差一個(gè)或若干個(gè)CH2原子團(tuán)的有機(jī)物。通式：CnH2n-6（n≥6）注意：苯環(huán)上的取代基必須是烷基。CH3甲苯CH3CH3對(duì)二甲苯CH3CH3間二甲苯CH3CH3鄰二甲苯變例：苯的二溴取代物有

種同分異構(gòu)體。寫出它們的結(jié)構(gòu)簡式。3B