第五节苯芳香烃.ppt

请大家猜：请大家猜：“有人说我笨，其实并不笨，有人说我笨，其实并不笨， 脱去竹笠换草帽，脱去竹笠换草帽， 化工生产逞英豪化工生产逞英豪打一字）（打一字）1第五节苯第五节苯芳香烃芳香烃2 1919世纪欧洲许多国家都使用世纪欧洲许多国家都使用煤气照明，煤气通常是压缩在桶煤气照明，煤气通常是压缩在桶里贮运的，人们发现这种桶里总里贮运的，人们发现这种桶里总有一种油状液体，但长时间无人有一种油状液体，但长时间无人问津英国科学家问津英国科学家法拉第法拉第法拉第法拉第对这种对这种液体产生了浓厚兴趣，他花了整液体产生了浓厚兴趣，他花了整整整五五年时间提取这种液体，年时间提取这种液体，18251825年从中得到了一种无色油状液体年从中得到了一种无色油状液体————苯苯苯苯 Michael Faraday (1791-1867)3       法拉第发现苯以后，对苯的组成进行法拉第发现苯以后，对苯的组成进行了测定，他发现苯仅由碳、氢两种元素组了测定，他发现苯仅由碳、氢两种元素组成，其中碳的质量分数是成，其中碳的质量分数是92.3%,之后之后热拉热拉尔尔等人测得苯蒸汽的密度是同温、同压下等人测得苯蒸汽的密度是同温、同压下氢气密度的氢气密度的39倍，确定其最分子式为倍，确定其最分子式为C6H64分子式分子式C6H6一一、、苯的分子结构苯的分子结构结构式结构式 结构简式结构简式空间构型空间构型( (平面正六边形结构）平面正六边形结构）（鲍林式）（鲍林式）凯库勒式凯库勒式凯库勒式凯库勒式鲍林式鲍林式鲍林式鲍林式键角：键角：120º ( (凯库勒式）凯库勒式）比例模型比例模型10C-C 1.54×10C-C 1.54×10-10-10m mC=C 1.33×10C=C 1.33×10-10-10m m结构特点：结构特点：1. 121. 12个原子共平面上个原子共平面上 ( (组成正六边形组成正六边形) ) ；；2.2.键之间的夹角是键之间的夹角是120°120°；；3.3.苯分子中不存在一般的苯分子中不存在一般的 碳碳双键，是一种介于单碳碳双键，是一种介于单 键和双键之间的独特的键键和双键之间的独特的键, ,相邻碳原子之间的键等同；相邻碳原子之间的键等同；4.4.苯分子中苯分子中6 6个氢原子处于个氢原子处于 同等地位同等地位. .11注意：注意： 苯分子中碳碳之间的键是苯分子中碳碳之间的键是介于碳碳单键介于碳碳单键与碳碳双键之间与碳碳双键之间的一种独特的键；的一种独特的键；实验依据：实验依据：（（1）所有的碳碳键的键长相等）所有的碳碳键的键长相等              （（2）苯的邻二氯代物只有一种）苯的邻二氯代物只有一种（（3）苯与酸性高锰酸钾、溴水都不反应）苯与酸性高锰酸钾、溴水都不反应12 B B下列有机物分子中所有原子一定下列有机物分子中所有原子一定不在同一平面内的是（不在同一平面内的是（ ））A A . .-CH=CH2 C. D. B.-CH3-C≡CH练习 13二、苯的物理性质二、苯的物理性质 （色、态、味、密度、熔点、沸点、溶解性、特性）（色、态、味、密度、熔点、沸点、溶解性、特性）（（1 1））. .无色，有特殊气味的液体无色，有特殊气味的液体（（2 2））. .密度小于水（不溶于水）密度小于水（不溶于水）（（3 3））. .易溶有机溶剂易溶有机溶剂（（4 4））. .熔点熔点5.5℃, 5.5℃, 沸点沸点80.1℃80.1℃（（5 5））. .易挥发（密封保存）易挥发（密封保存）（（6 6））. .苯蒸气有毒苯蒸气有毒14性质性质苯的特殊结构苯的特殊结构苯的特殊性质苯的特殊性质饱和烃饱和烃不饱和烃不饱和烃取代反应取代反应加成反应加成反应三、苯的化学性质三、苯的化学性质结构结构15现象：现象： 明亮的火焰并伴有大量的浓烟明亮的火焰并伴有大量的浓烟点燃点燃1.1.氧化反应氧化反应不反应不反应，即不能被酸性高锰酸钾溶液氧化。

即不能被酸性高锰酸钾溶液氧化2C6H6  + 15  O2         12CO2+6 H2O(1)(1)燃烧：燃烧：(2)(2)与酸性高锰酸钾溶液与酸性高锰酸钾溶液（与乙炔燃烧相似，为什么？）（与乙炔燃烧相似，为什么？）162.取代反应取代反应(1)苯与溴的反应苯与溴的反应反应条件：纯溴反应条件：纯溴( (液态液态) )、催化剂、催化剂（溴苯）（溴苯）无色，液体，无色，液体，不溶于水，密不溶于水，密度比水大，度比水大，FeBr3实验现象：实验现象： 1 1、、 烧瓶内液体沸腾，并充烧瓶内液体沸腾，并充满满红棕色气体红棕色气体 2 2、、 反应结束，烧瓶底部出反应结束，烧瓶底部出现现红褐色油状液体红褐色油状液体 3 3、、 锥形瓶内有锥形瓶内有白雾白雾，向锥，向锥形瓶中加入形瓶中加入AgNOAgNO3 3溶液，出现溶液，出现浅黄色沉淀浅黄色沉淀171.1.试剂加入的先后顺序？试剂加入的先后顺序？2.2.长导管的作用长导管的作用 ？？3.3.导管为何不插入溶液中？导管为何不插入溶液中？ 4.4.导管出口为何出现白雾？导管出口为何出现白雾？ 5.5.锥形瓶中的溶液为何有浅黄锥形瓶中的溶液为何有浅黄色沉淀？色沉淀？6.6.如何得到纯的产物？如何得到纯的产物？导气、冷凝回流导气、冷凝回流苯苯→液溴液溴→铁屑铁屑防止倒吸防止倒吸HBrHBr在空气中形成小液滴在空气中形成小液滴生成了生成了AgAgBr碱洗碱洗, ,静置分液静置分液 2NaOH+Br2NaOH+Br2 2==NaBr+NaBrO+H==NaBr+NaBrO+H2 2O O18实验中因为苯、溴易挥发，生成的溴化氢极易溶于水实验中因为苯、溴易挥发，生成的溴化氢极易溶于水我们可以对实验加以改进：我们可以对实验加以改进：苯与溴的反应苯与溴的反应19 无色，有苦杏仁味，液体，不溶于水，无色，有苦杏仁味，液体，不溶于水，密度比水密度比水大，大，有毒性。

有毒性 HNO3+浓硫酸浓硫酸+ H2O－－NO2硝基苯硝基苯50℃℃-60℃℃（（2 2）硝化反应：）硝化反应： 苯分子中的氢原子被苯分子中的氢原子被－－NO2所取代的反应所取代的反应20实验步骤实验步骤:①①先将先将1.5mL浓硝酸注入大试管中浓硝酸注入大试管中,再慢慢注入再慢慢注入2mL浓硫酸浓硫酸,并及时摇匀和冷却并及时摇匀和冷却.②②向冷却后的酸中逐滴加入向冷却后的酸中逐滴加入1mL苯苯,充分振荡充分振荡,混和均混和均匀匀.③③将混合物控制在将混合物控制在50-60℃℃的条件下约的条件下约10min,实验装实验装置如左图置如左图.④④将反应后的液体倒入盛冷水的烧杯中将反应后的液体倒入盛冷水的烧杯中,可以看到烧可以看到烧杯底部有杯底部有黄色油状物黄色油状物生成生成,经过分离得到经过分离得到粗硝基苯粗硝基苯. ⑤⑤粗产品依次用蒸馏水和粗产品依次用蒸馏水和5%NaOH溶液洗涤溶液洗涤,最后再最后再用蒸馏水洗涤用蒸馏水洗涤.将用无水将用无水CaCl2干燥后的粗硝基苯进行干燥后的粗硝基苯进行蒸馏蒸馏,得到纯硝基苯得到纯硝基苯.21③③浓硝酸和浓硫酸的混合酸要冷却到浓硝酸和浓硫酸的混合酸要冷却到5050～～60℃60℃以下，以下，再慢慢滴入苯，边加边振荡，因为反应放热，温度过再慢慢滴入苯，边加边振荡，因为反应放热，温度过高，苯易挥发，且硝酸也会分解。

高，苯易挥发，且硝酸也会分解①①浓硫酸的作用：催化剂、吸水剂浓硫酸的作用：催化剂、吸水剂②②配制混合酸时，要将浓硫酸慢慢倒入浓硝酸中，配制混合酸时，要将浓硫酸慢慢倒入浓硝酸中，并不断搅拌并不断搅拌④④本实验采用水浴加热，温度计的水银球必须插入本实验采用水浴加热，温度计的水银球必须插入 水浴中苯的硝化，应注意：苯的硝化，应注意：22⑤⑤什么时候采用水浴加热？需要加热，而且一定要控什么时候采用水浴加热？需要加热，而且一定要控制在制在100℃100℃以下，均可采用水浴加热如果超以下，均可采用水浴加热如果超100℃100℃，，还可采用油浴（还可采用油浴（0 0～～300℃300℃）、沙浴温度更高沙浴温度更高⑥⑥不纯的硝基苯显黄色，因为溶有不纯的硝基苯显黄色，因为溶有NONO2 2提纯硝基苯的方法是：加入提纯硝基苯的方法是：加入NaOHNaOH溶液，分液溶液，分液受热均匀，便于控制温度，防止生成副产物受热均匀，便于控制温度，防止生成副产物（因为加热到（因为加热到100～～110℃℃时就会有间二硝基苯生成时就会有间二硝基苯生成)23条件条件: :镍催化剂镍催化剂180 ℃ ~250 ℃环己烷环己烷苯的加成比烯烃困难苯的加成比烯烃困难3.加成反应25易取代、难加成、难氧化易取代、难加成、难氧化小小   结结26化工原料化工原料纤维、橡胶纤维、橡胶医药、农药医药、农药染料、香料染料、香料苯还是重要的有机溶剂苯还是重要的有机溶剂四、苯的用途四、苯的用途271、下列关于苯分子结构的说法中，错误的是、下列关于苯分子结构的说法中，错误的是（（    ））   A、各原子均位于同一平面上，、各原子均位于同一平面上，6个碳原子个碳原子彼此连接成为一个平面正六边的结构。

彼此连接成为一个平面正六边的结构   B、苯环中含有、苯环中含有3个个C-C单键，单键，3个个C=C双键双键   C、苯环中碳碳键的键长介于、苯环中碳碳键的键长介于C-C和和C=C之之间间   D、苯分子中各个键角都为、苯分子中各个键角都为120oB练习1283、等质量的下列烃分别完全燃烧，消耗、等质量的下列烃分别完全燃烧，消耗氧气最少的是（氧气最少的是（    ））         A、甲烷、甲烷      B、乙烯、乙烯          C、苯、苯          D、乙炔、乙炔C D2、苯、乙烷、乙烯、乙炔分子中碳碳键、苯、乙烷、乙烯、乙炔分子中碳碳键的键长按大小顺序排列应该为的键长按大小顺序排列应该为                乙烷乙烷 >苯苯>乙烯乙烯>乙炔乙炔练习2、3294、苯的二溴取代物有       种同分异构体写出它们的结构简式 BrBrBrBrBrBr35 5、下列各组物质，可用分液漏斗分离的是、下列各组物质，可用分液漏斗分离的是 （（ ）） A A、酒精、酒精 B B、溴水与水、溴水与水 C C、硝基苯与水、硝基苯与水 D D、苯与溴苯、苯与溴苯 C30 1.定义：定义：2.通式：通式：CnH2n-6 (n≥6)3.结构特点：结构特点：      只有只有一个苯环，侧链为烷基，苯环一个苯环，侧链为烷基，苯环及其所连原子处于同一平面上。

及其所连原子处于同一平面上五、苯的同系物苯环上的氢被苯环上的氢被烷基烷基取代的产物取代的产物31芳香烃芳香烃: 分子里含有一个或多个苯环的分子里含有一个或多个苯环的烃叫芳香烃烃叫芳香烃芳香族化合物芳香族化合物:含有苯环的化合物含有苯环的化合物思考 苯同系物,芳香烃和芳香族化合物三者关系324、苯的同系物的物理性质、苯的同系物的物理性质 碳原子数较少的，在通常状况下都是无色、有特殊气味的液体，密度小于水，难溶于水，易溶于有机溶剂，常作有机溶剂     ①随碳原子数的增加，相对分子质量逐渐增大，熔沸点逐渐升高，密度增大     ②碳原子数相同时，苯环上的侧链越短、越分散，沸点越低熔点还需考虑对称性：对二甲苯>邻二甲苯>间二甲苯33（（1 1）氧化反应）氧化反应可燃性：可燃性：火焰明亮，并有浓烟火焰明亮，并有浓烟可使可使酸性高锰酸钾褪色酸性高锰酸钾褪色KMnOKMnO4 4（（H H+ +）） R R R RR-R-：烷基或：烷基或H H无论无论R-R-的碳链有多长，氧化产物都是苯甲酸的碳链有多长，氧化产物都是苯甲酸苯环对烷基的影响，使烷基被氧化为酸苯环对烷基的影响，使烷基被氧化为酸。

注意：注意：5、苯的同系物的化学性质、苯的同系物的化学性质34（（2 2）取代反应：）取代反应：①①卤代反应卤代反应甲基使苯环的邻甲基使苯环的邻对位活化，产物对位活化，产物以邻对位一取代以邻对位一取代为主为主FeFeFeFeC H3苯环和侧链都能发生取代反应苯环和侧链都能发生取代反应, ,但条件不同但条件不同光照光照光照光照CH3+Cl2C+HClClCl3 33 33 335②②硝化反应硝化反应—CHCH3 3对苯环的影响对苯环的影响使取代反应更易进行使取代反应更易进行浓硫酸浓硫酸△ △ + 3HNO+ 3HNO3 3+ 3H+ 3H2 2O O三硝基甲苯是三硝基甲苯是淡黄色淡黄色针针状晶体，状晶体，不溶于水不不溶于水不稳定，易爆炸稳定，易爆炸三硝基甲苯三硝基甲苯TNT烈性炸药烈性炸药36(3)、、加成反应加成反应NiNi△△C C H H3 3+ +3H3H2 2C C H H3 337练习练习1 1．下列物质属于苯的同系物是（．下列物质属于苯的同系物是（ ））A.B.C.D.B38下列说法正确的是（下列说法正确的是（ ））A A、从苯的分子组成来看远没有达到饱和，、从苯的分子组成来看远没有达到饱和，所以它能使溴水褪色所以它能使溴水褪色B B、由于苯分子组成的含碳量高，所以在空气中、由于苯分子组成的含碳量高，所以在空气中燃烧时，会产生明亮并带浓烟的火焰燃烧时，会产生明亮并带浓烟的火焰C C、苯的一氯取代物只有一种、苯的一氯取代物只有一种D D、苯是单、双键交替组成的环状结构、苯是单、双键交替组成的环状结构B、C练习２练习２ 39练习：书写练习：书写C9H12的属于苯的同系的属于苯的同系物的同分异构体物的同分异构体C3H7CH3C2H5C2H5CH3CH3CH3CH3CH3CH3CH3CH3CHCH3CH3C2H5CH3CH3CH340。