2.3.1苯課件高二化學人教版選擇性必修3

第三節(jié)芳香烴第二章烴第一課時苯新課引入我國芳香油的利用具有悠久的歷史，遠在2300多年前，詩人屈原在《楚辭》中就寫下了“蕙肴蒸兮蘭藉”的詩文。在之后科學家的研究中發(fā)現(xiàn)，有芳香氣味的物質中的很多化合物有一個共同的特點：含有一個相同的結構單元——苯環(huán)。在有機化學發(fā)展的初期，便有芳香族化合物這一分類，其是指具有芳香氣味的物質。是分子中含有一個或多個苯環(huán)的一類烴。觀察下列有機化合物的結構特點，區(qū)分下列概念芳香族化合物：芳香烴：苯的同系物：是分子中含有苯環(huán)的化合物（一個或多個苯環(huán)）。分子中含有一個苯環(huán)，苯環(huán)上的側鏈全部為烷烴基?！狢H3CH=CH2——CH3—CH3甲苯

聯(lián)苯

萘鄰二甲苯苯乙烯苯甲酸COOHCl氯苯苯或僅含碳和氫兩種元素的有機化合物

烴烷烴

烯烴炔烴芳香烴甲烷

乙烯乙炔

苯代表物飽和烴不飽和烴【苯的發(fā)現(xiàn)歷程】1825183418441861法拉第（英）煤氣桶的剩余液體中發(fā)現(xiàn)了苯，測定其最簡式為CH米希爾里奇（德）制得了苯，并對其正式命名熱拉爾（法）確定其分子量為78，分子式為C6H6凱庫勒（德）揭示了苯為正六邊形單雙鍵交替的結構物理性質顏色氣味毒性水溶性揮發(fā)性熔點沸點密度無色有特殊氣味有毒不溶于水易揮發(fā)80.1℃5.5℃0.88g/cm3苯是一種重要的化工原料和有機溶劑。一：苯——最簡單的芳香烴1、苯的物理性質用冰冷卻時結成無色的晶體。(密封保存)苯是一種對人體危害較大的化學品，人短期內吸入大量的苯可發(fā)生急性中毒，癥狀與酒精中毒相似。慢性苯中毒可引發(fā)再生障礙性貧血，還可引起白血病。苯中毒需要治療的時間很長，往往花費大筆醫(yī)療費還難以治愈。

可怕的苯2、苯的分子結構

1825年，英國科學家法拉第在煤氣燈中首先發(fā)現(xiàn)苯，并測得其含碳量，確定其最簡式為CH；1834年，德國科學家米希爾里希制得苯，并將其命名為苯；之后，法國化學家日拉爾等確定其分子量為78，苯分子式為C6H6。C6H14C6H6—8H高度不飽和的結構德國有機化學家凱庫勒給出的苯的結構苯分子中是否有不飽和鍵？如何驗證？【實驗2-1】實驗操作

實驗現(xiàn)象

結

論液體分層，上層

色，下層_____色液體分層，上層

色，下層___色無紫紅橙黃無苯不能被酸性KMnO4溶液氧化，也不能與溴水反應。苯不溶于水，溴在苯中的溶解度比在水中的大萃取苯分子中具有不同于烯烴和炔烴的特殊結構④分子中6個碳原子和6個氫原子都在同一平面內。①6個碳碳鍵鍵長完全相同。②是一種介于碳碳單鍵和碳碳雙鍵之間的特殊化學鍵。⑤苯分子中處于對位的兩個碳原子及與它們相連的兩個氫原子，在同一條直線上。③苯的6個氫原子所處的化學環(huán)境完全相同。苯的分子結構特點鍵角120°碳碳鍵的鍵長均為139pm每個碳原子還剩余一個未參與雜化的p軌道，分別垂直于苯分子平面，六個p軌道相互平行重疊形成大π鍵，均勻地對稱分布在苯環(huán)平面的上下兩側。苯分子6個碳原子均采取sp2雜化，分別與氫原子及相鄰碳原子以σ鍵結合，鍵間夾角均為120o，連接成六元環(huán)狀。σ鍵大π鍵p軌道苯的成鍵特點結構式鍵線式結構簡式球棍模型填充模型C6H6分子式苯的分子結構可表示為：③結構簡式:④苯分子的結構特點:1)平面正六邊形結構:6個碳碳鍵完全相同,12個原子共平面,鍵角12002)苯分子中的碳碳鍵是一種介于單鍵和雙鍵之間的獨特的鍵。為了紀念凱庫勒，凱庫勒式，現(xiàn)仍被使用。3)苯分子中并沒有交替存在的單、雙鍵。凱庫勒式苯分子的結構苯的大π鍵結構使苯的性質比烯烴穩(wěn)定。一.苯的結構和性質②結構式:①分子式：C6H6最簡式:CHC%=92.3%→分子的不飽和程度大（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苯分子C6H6可能的同分異構體(了解)(不穩(wěn)定)(6)(7)(8)課堂練習1：在探索苯分子結構的過程中，人們寫出了符合分子式“C6H6”的多種可能結構(如圖所示)，下列說法正確的是()A.五種物質均能與氫氣發(fā)生加成反應B.b、c、e的一氯代物均有三種C.五種物質中，只有a分子的所有原子處于同一平面D.a、b、c、e能使溴的四氯化碳溶液褪色C

1）苯的氧化反應：在空氣中燃燒2C6H6+15O2

12CO2+6H2O點燃現(xiàn)象：火焰明亮，伴有濃烈的黑煙【注意】①苯不能使酸性KMnO4溶液褪色②苯和溴水發(fā)生萃取而使之褪色。一.苯的結構和性質→烴CH4(1:4)、C2H4(1:2)、C2H2及C6H6(1:1)碳的質量分數越高，黑煙越明顯。在通常情況下不易發(fā)生烯烴和炔烴所容易發(fā)生的加成反應，在一定條件下可發(fā)生氧化、加成和取代反應。(2)取代反應：①溴代反應：溴苯，無色液體，有特殊氣味，不溶于水，密度比水大。溴苯I)實驗中需使用液溴，不能使用溴水。試劑的加入順序為：先加苯，再加溴，最后加鐵粉II)反應中加入的是鐵粉，實際起催化作用的是FeBr3III)苯與Br2只發(fā)生一元取代反應IV)長導管的作用：導氣兼起冷凝回流作用V)導管末端不能伸入到液面中(防止倒吸)制取溴苯的實驗設計如圖注意事項：實驗現(xiàn)象：I)導管口有白霧產生

II)錐形瓶中出現(xiàn)淺黃色沉淀III)反應結束后燒瓶中液體倒入盛有水的燒杯中，燒杯底部有油狀的褐色液體生成的HBr遇水蒸氣產生AgBr沉淀溴苯中混有溴思考：如何獲得純凈的溴苯？產物中可能含有溴苯、苯、HBr和Br2試劑：操作：目的：水分液除HBrHBr水溶液溴苯

苯、溴試劑：操作：目的：NaOH分液除Br2NaBr溶液NaBrO溶液溴苯苯溴苯苯蒸餾除苯操作：目的：1.生成的HBr中?；煊袖逭魵?，此時用AgNO3溶液對HBr的檢驗結果是否可靠？為什么？如何除去混在HBr中的溴蒸氣？將產生的氣體①通過CCl4中洗氣(除去其中的溴和苯)紫色石蕊試液或AgNO3溶液不可靠，因為溴易揮發(fā)。AgNO3+HBr=AgBr↓+HNO3長導管:用于導氣和冷凝回流防止倒吸除去其中的溴和苯實驗思考題：②再通入AgNO3溶液中苯的溴代反應注意事項總結：1.苯只與純鹵素反應。遇到溴水只發(fā)生萃取而分層。2.必須有FeBr3做催化劑；3.苯與Br2只發(fā)生一元取代反應4.試劑的加入順序為：先加苯，再加溴，最后加鐵粉5.長導管的作用：a.導氣：因為苯和溴都易揮發(fā)b.冷凝回流：該反應為放熱反應6.產物的位置：HBr由于其易揮發(fā)，揮發(fā)到錐形瓶中7.除雜：為了除去溴苯中的溴，可用NaOH溶液進行除雜。產物→蒸餾水→NaOH→蒸餾水→分液→無水CaCl2干燥→蒸餾→純物質1.下列實驗方案能達到實驗目的的是A.用甲裝置配制一定物質的量濃度的硫酸B.用乙裝置可以制備并收集純凈的NH3C.粗鹽提純后，用丙裝置蒸發(fā)結晶得到NaCl晶體D.丁裝置制備溴苯時，通過硝酸銀溶液變渾濁證明該反應為取代反應C2.實驗室制備溴苯的反應裝置如下圖所示，關于實驗操作或敘述正確的是A.制備過程中將液溴替換為溴水可減少溴的揮發(fā)B.裝置b中的試劑換為AgNO3溶液可檢驗反應過程中有HBr生成C.為減少反應物的揮發(fā)，先向圓底燒瓶中滴加苯和溴的混合液，后打開開關KD.反應后的混合液經稀堿溶液洗滌、分液、蒸餾，即可得到溴苯D②硝化反應：硝基苯，帶有苦杏仁氣味的無色液體，不溶于水，密度比水大。硝基苯制取硝基苯的實驗設計如圖Ⅰ)試劑的加入順序：先加濃硝酸，再加濃硫酸，等混合液冷卻到50-60℃后，再加苯Ⅱ)用水浴加熱，控制溫度在50-60℃，溫度計放在水浴中。溫度過高，苯揮發(fā)，硝酸分解。水浴加熱的優(yōu)點：容易控制溫度，受熱均勻Ⅳ)濃硫酸的作用：催化劑、吸水劑Ⅲ)試管上方的長導管的作用是冷凝流、減少反應物的揮發(fā)。

注意事項：實驗現(xiàn)象：將反應后的液體倒入一個盛有水的燒杯中,可以觀察到燒杯底部有黃色油狀物質生成(硝基苯因溶有少量NO2而顯黃色)。思考：如何獲得純凈的硝基苯？產物中可能含有硝基苯、苯、硫酸、硝酸、NO2試劑：操作：目的：水分液除酸酸液硝基苯苯殘余酸試劑：操作：目的：NaOH分液除酸鹽溶液硝基苯苯硝基苯苯蒸餾除苯操作：目的：便于控溫，且能使反應物受熱均勻導氣兼冷凝回流先加濃HNO3，再緩慢加入濃H2SO4，待混合酸冷卻后再加入苯。【苯的硝化反應——實驗思考】②為什么要水浴加熱？溫度計水銀球的位置？③長導管的作用是什么？①如何混合硫酸和硝酸的混合液？(溫度過高，苯、硝酸易揮發(fā)，硝酸也會分解。)溫度計水銀球的在水浴中，且不能觸底【苯的硝化反應——實驗思考】⑤如何從上述粗產品中得到純凈的硝基苯？除雜：①蒸餾水洗滌(除去NO2)②NaOH溶液洗滌(除去未反應的硝酸和硫酸)③蒸餾水洗滌(除去NaOH溶液及與其反應生成的鹽)④無水CaCl2干燥⑤蒸餾(除去苯)產物→蒸餾水→NaOH→蒸餾水→分液→無水CaCl2干燥→蒸餾→純物質④純凈的硝基苯是無色的，為何反應得到的硝基苯為黃色？因為在硝基苯中溶有HNO3分解產生的NO2苯與濃硫酸在70~80℃可以發(fā)生磺化反應，生成苯磺酸。苯磺酸易溶于水，是一種強酸，可以看作是硫酸分子里的一個羥基被苯環(huán)取代的產物?；腔磻芍苽浜铣上礈靹?/p>

③磺化反應：(3)加成反應+H2催化劑(Ni)△環(huán)己烷3①苯與H2加成：②苯與Cl2在紫外線作用下加成六氯環(huán)己烷或(農藥六六六)苯的大π鍵比較穩(wěn)定，通常狀態(tài)下不易發(fā)生加成反應(Pt或Ni作為催化劑并且加熱)+3Cl2紫外線注意：反應條件不同，反應原理相差很大。+Cl2

Cl

+

HCl

FeCl3取代反應加成反應苯的化學性質小結：(2)可燃(1)穩(wěn)定(3)易取代：(4)難加成：2C6H6+15O212CO2+6H2O點燃磺化反應與氫氣、氯氣加成不能使溴水和酸性高錳酸鉀溶液褪色。鹵代反應硝化反應+HO-NO2

濃H2SO4500C—600CNO2+H2O+HO－SO3H70℃~80℃－SO3H+H2O+Br2FeBr3Br+HBr總體來說，苯的化學性質是“易取代，能加成，難氧化”甲烷乙烯乙炔苯結構簡式CH4CH2＝CH2CH≡CH(鍵線式)結構特點全部單鍵飽和烴含碳碳雙鍵不飽和烴含碳碳三鍵不飽和烴含大π鍵不飽和烴空間構型正四面體平面結構直線結構平面正六邊形物理性質無色氣體，不溶于水無色無味氣體、微溶于水無色液體、不溶于水化學性質燃燒易燃，完全燃燒生成CO2和H2O溴（CCl4）不反應加成反應加成反應不反應（三者混溶）溴水不反應加成反應加成反應不反應（萃取）高錳酸鉀(酸性)不反應氧化反應氧化反應不反應主要反應類型取代加成、聚合加成、聚合取代、加成[幾種烴的性質的比較]3、某有機物分子結構如下關于該分子結構的說法正確的是(

)A.除苯環(huán)外的其余碳原子有可能都在一條直線上B.除苯環(huán)外的其余碳原子不可能都在一條直線上C.12個碳原子不可能都在同一平面上D.12個碳原子一定都在同一平面上C≡C?CH3CH3?HC═CH?B

4、下列實驗操作中正確的是()A.將溴水、FeBr3和苯混合加熱即可制得溴苯B.除去溴苯中紅棕色的溴，可用稀NaOH溶液反復洗滌，并用分液漏斗分液C.苯和濃HNO3在濃H2SO4催化下反應制取硝基苯時需水浴加熱，溫度計

水銀球應放在混合液中D.制取硝基苯時，應先加2mL濃H2SO4，再加入1.5mL濃HNO3，然后再

滴入約1mL苯，最后放在水浴中加熱B課堂檢測1．下列關于苯的性質的敘述中，不正確的是A．苯是無色帶有特殊氣味的液體B．常溫下苯是不溶于水且密度小于水的液體C．苯在一定條件下能與溴發(fā)生取代反應D．苯不含真正的雙鍵，故不能發(fā)生加成反應D2：(19國Ⅰ)實驗室制備溴苯的反應裝置如下圖所示，關于實驗操作或敘述錯誤的是(

)A.向圓底燒瓶中滴加苯和溴的混合液前需先打開KB.實驗中裝置b中的液體逐漸變?yōu)闇\紅色C.裝置c中的碳酸鈉溶液的作用是吸收溴化氫

D.反應后的混合液經稀堿溶液洗滌、結晶，得到溴苯D3：下列關于苯的敘述正確的是（）A.常溫下反應①不能進行,需要加熱B.反應②不能發(fā)生,但是仍有分層現(xiàn)象,紫色層在下層C.反應③為加成反應D.反應④能發(fā)生,證明苯中是單雙鍵交替結構B課堂檢測4．關于化合物2-苯基丙烯，下列說法中正確的是A．不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色

B．可以發(fā)生加成反應C．分子中所有原子共平面

D．易溶于水BC課堂檢測5.下列裝置正確，且能達到實驗目的的是A．圖甲探究溫度對過氧化氫分解速率的影響

B．圖乙裝置用K2Cr2O7溶液滴定FeSO4溶液C．圖丙裝置進行噴泉實驗

D．圖丁裝置制粗溴苯課堂檢測6．某同學分別用下列裝置a和b制備溴苯，下列說法正確的是（）A．a裝置錐形瓶中有淡黃色沉淀生成，說明燒瓶中發(fā)生了取代反應

B．b裝置試管中CCl4是用來吸收溴蒸氣中HBr C．b裝置中漏斗內有白煙生成，說明燒瓶中生成了溴苯

D．燒瓶中液體