苯和芳香烃..

（第二课时）第二节苯和芳香烃MichaelFaraday(1791-1867)1825年，英国科学家法拉第在煤气灯中首先发现苯，并测得其含碳量，确定其最简式为CH；1834年，德国科学家米希尔里希制得苯，并将其命名为苯；之后，法国化学家日拉尔等确定其分子量为78，苯分子式为。C6H6苯的发现1865年凯库勒提出了苯的环状结构学说：苯的结构可想像为6个链形碳原子闭合而成,于是打开了芳香族化学的大门。由于凯库勒的价键理论被应用到许多其他有机化合物的研究中，19世纪中叶，不仅有机化学在理论上取得了蓬勃的发展，并且还在德国建立起了庞大的有机化学工业1825年，英国科学家法拉第在煤气灯中首先发现苯。苯的发现凯库勒在1866年提出关于苯结构的两点假设：（1）苯的六个碳原子形成闭合环状的平面正六边形。（2）各碳原子间存在着单、双键交替形式。请同学们据此假设书写苯的结构式。二、苯分子的结构1.苯的“三式”结构式:分子式:C6H6结构简式键线式探究一：如何检验苯分子中是否含有双键？•方法一：加入酸性高锰酸钾溶液•方法二：加入溴水操作方法现象解释加入溴水加入酸性高锰酸钾溶液高锰酸钾在水中的溶解度大，下层是水层下层为紫色，上层为无色下层无色，上层变为橙红色Br2在苯等有机溶剂中的溶解度更大（发生萃取）实验3-1苯的结构中无碳碳双键。结论：结构式:1931年，鲍林鲍林是著名的量子化学家，他在化学的多个领域都有过重大贡献。曾两次荣获诺贝尔奖金（1954年化学奖，1962年和平奖），有很高的国际声誉。（2）苯环上的碳碳键是介于单键和双键之间的独特的键(六个键完全相同)一、苯分子的结构（1）苯分子中所有原子在同一平面,为平面正六边形结构（一）分子式C6H6(二）结构式（三）结构特点C─C1.54×10-10mC=C1.33×10-10m苯中的6个C原子和H原子位置等同结论苯的一取代物只有一种练习一与ClClClCl____(是，不是)同一种物质，理由是____________________________是苯环的碳碳键完全相同。二、苯的物理性质苯通常是、气味的毒体，溶于水，密度比水，熔点为5.5℃，沸点80.1℃,易挥发。小无色有特殊液不有性质苯的特殊结构苯的特殊性质饱和烃不饱和烃取代反应加成反应2、苯的化学性质结构三、苯的化学性质1、氧化反应:2C6H6+15O212CO2+6H2O点燃现象：火焰明亮并带有浓烟注意:苯易燃烧,但不能使酸性KMnO4溶液褪色苯的含碳量比乙烯更高。2、取代反应⑴苯与溴的取代反应:反应条件：纯溴、催化剂FeBr3+Br2Br+HBr注意:溴苯苯环上的H原子还可被其它卤素原子所代替①、溴水不与苯发生反应②、只发生单取代反应③、溴苯是不溶于水，密度比水大的无色，油状液体，能溶解溴，溴苯溶解了溴时呈褐色（）苯液溴（）长导管口处（）（）（）（）浓氨水靠近锥形瓶内滴入AgNO3溶液烧瓶内液体倒入烧杯内水中Fe屑互溶、不反应、深红棕色剧烈反应白雾白烟淡黄色沉淀烧杯底部有褐色油状物、不溶于水【小结实验现象】实验思考题：1.实验开始后,可以看到哪些现象?2.Fe屑的作用是什么？3.长导管的作用是什么？4.为什么导管末端不插入液面下？5.哪些现象说明发生了取代反应而不是加成反应？6.纯净的溴苯应是无色的，为什么所得溴苯为褐色？怎样使之恢复本来的面目？与溴反应生成催化剂液体轻微翻腾，有气体逸出.导管口有白雾，溶液中生成浅黄色沉淀。烧瓶底部有褐色不溶于水的液体用于导气和冷凝回流溴化氢易溶于水，防止倒吸。苯与溴反应生成溴苯的同时有溴化氢生成，说明它们发生了取代反应而非加成反应。因加成反应不会生成溴化氢。因为未发生反应的溴和反应中的催化剂FeBr3溶解在生成的溴苯中。用水和碱溶液反复洗涤可以使褐色褪去，还溴苯以本来的面目。3某同学设计如右图装置制取少量溴苯，请回答下列问题：（1）该装置中导管a的作用，锥形瓶中的导管为什么不插入液面下？。b导管口有什么现象。原因。（2）上述反应发生后，在锥形瓶中加入硝酸银溶液观察到的现象是，你认为这一现象能否说明溴和苯发生了取代反应（填“能”或“不能”），理由是。浅黄色沉淀不能溴与硝酸银溶液也可发生反应，生成溴化银沉淀导气；冷凝回流防止倒吸ba白雾HBr遇水蒸汽（3）反应完毕后将烧瓶中液体倒入盛有水的烧杯中，观察烧杯底部有色不溶于水的液体，这是因为。纯溴苯为色，如何得到。褐苯中溶有少量的溴无用NaOH溶液清洗玻璃管实验步骤:①先将1.5mL浓硝酸注入大试管中,再慢慢注入2mL浓硫酸,并及时摇匀和冷却.②向冷却后的酸中逐滴加入1mL苯,充分振荡,混和均匀.③将混合物控制在50-60℃的条件下约10min,实验装置如左图.④将反应后的液体到入盛冷水的烧杯中,可以看到烧杯底部有黄色油状物生成,经过分离得到粗硝基苯.⑤粗产品依次用蒸馏水和5%NaOH溶液洗涤,最后再用蒸馏水洗涤.将用无水CaCl2干燥后的粗硝基苯进行蒸馏,得到纯硝基苯.+HNO3浓硫酸△⑵苯的硝化:NO2+H2O硝基苯①.硝基苯是无色有苦杏仁味的油状液体，不溶于水，密度比水大,有毒。②.混合时，要将浓硫酸缓缓注入浓硝酸中，并不断振荡。③.条件:50-60oC水浴加热④.浓H2SO4的作用:催化剂吸水剂注意事项:③磺化（苯分子中的H原子被磺酸基取代的反应）+HO－SO3H70℃~80℃－SO3H（苯磺酸）+H2O3、苯的加成反应+H2催化剂△环己烷3苯比烯、炔烃难进行加成反应苯的化学反应特点：易取代.难加成.难氧化三、芳香烃的来源及其应用1、来自于煤化工及石油化工2、用于合成炸药、染料、药品、农药、合成材料分子里含有一个或多个苯环的碳氢化合物叫做芳香烃。芳香烃：三、苯的同系物1.含义：苯的苯环上氢原子被烷基代替而得到的芳烃。CH3|CH2CH3|CH3||CH3|CH3CH3|CH3CH3H3CH3C甲苯(C7H8)乙苯(C8H10)对二甲苯(C8H10)六甲基苯(C12H18)只含有一个苯环，且侧链为C-C单键的芳香烃。2.通式：CnH2n-6下列属于苯的同系物的是（）D试一试下列物质中属于苯的同系物的是()A.B.C.D.—CH3—CH2—CH3—CH3CHCH3CCH—CH2—OHAB(1)苯的同系物和苯都含有苯环，性质相似①氧化反应②取代反应③加成反应3.化学性质催化剂△+3H2CH3CH32mL苯3滴高锰酸钾酸性溶液用力振荡2mL甲苯3滴高锰酸钾酸性溶液用力振荡苯环影响侧链，使侧链能被强氧化剂氧化实验结论：苯不能被KMnO4酸性溶液氧化，甲苯能被KMnO4酸性溶液氧化未褪色褪色甲苯被氧化的是侧链，即甲基被氧化，该反应可简单表示为：CH3KMnO4、H+COOH（苯甲酸）这样的氧化反应，都是苯环上的烷烃基被氧化，说明了苯环上的烷烃基比烷烃性质活泼。这活泼性是苯环对烷烃基影响的结果。(1)氧化反应：燃烧能使酸性高锰酸钾溶液褪色对R的要求：和苯环相连的碳原子上没有氢的烃基不被氧化。其他任何烃基（无论多长）都被氧化为羧基。3.性质：苯的同系物的氧化反应反应机理：|—C—H|O||C—OH|酸性高锰酸钾溶液烷基上与苯环直接相连的碳直接连氢原子H|—C—H|HH||—C—C—||HC|—C—C|C×CH3|—C—CH3|CH3CH3||CH2—RCH3|CH3—CH—CH3|—C—CH3|CH3HOOC||COOHHOOC—KMnO4/H+思考：产物是什么？可用KMnO4酸性溶液作试剂鉴别苯的同系物和苯、苯的同系物和烷烃。试一试下列物质中可以使酸性高锰酸钾溶液褪色的是()A.—CH3CHCH3B.—CH3CCH3CH3C.CH3CH2CHCH3CH3D.—CH3—CH3CH3CH3CH3CH3ADCH3||NO2CH3|NO2O2N+3HNO3+3H2O浓硫酸100℃苯的同系物的化学性质(2)取代反应TNT炸药爆炸时的场景1、请写出甲苯和液溴在光照和铁催化下的反应方程式。2、思考甲苯和溴水混合的现象。与卤素的取代反应已知：+Cl2CH3CH2ClCl条件一+Cl2CH3CH3条件二条件一和条件二分别指的是什么条件？苯的同系物的化学性质催化剂△+3H2苯的同系物的化学性质(3)加成反应CH3CH3四、多环芳烃多苯代脂烃：苯环通过脂肪烃连在一起联苯或多联苯：苯环之间通过碳碳单键直接相连稠环芳烃：苯环之间通过共用苯环的若干环边而形成—CH2——二苯甲烷(C13H12)联苯(C12H10)萘(C10H8)蒽(C14H10)芳香烃对健康的危害苯稠环芳烃是黏合剂、油性涂料、油墨等的常用有机溶剂操作车间空气中苯的浓度≤40mg·m-3居室内空气中苯含量平均每小时≤0.09mg·m-3制鞋、皮革、箱包、家具、喷漆、油漆等工作引起急性中毒或慢性中毒，诱发白血病致癌物质萘——过去卫生球的主要成分秸秆、树叶等不完全燃烧形成的烟雾中香烟的烟雾中