苯的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第二單元芳香烴1.什么叫芳香烴？分子中含有苯環(huán)的一類烴屬于芳香烴思考2.最簡單的芳香烴是

苯3、芳香族化合物歷史含義：具有香味的物質(zhì)現(xiàn)代含義：含苯環(huán)的的有機(jī)化合物現(xiàn)實(shí)意義：名稱沿用要點(diǎn)：含有苯環(huán)只由C、H兩種元素組成思考：脂肪烴和芳香烴的異同點(diǎn)是什么？試從課本中找出答案。思考:苯的物理性質(zhì)有哪些?請從色、味、態(tài)、密度、溶解性、熔點(diǎn)、沸點(diǎn)等幾個方面考慮。小結(jié)：一、苯的物理性質(zhì)1.無色，有特殊芳香氣味的液體2.密度小于水3.不溶于水易溶于有機(jī)溶劑4.熔點(diǎn)5.5℃,沸點(diǎn)80.1℃5.易揮發(fā)（密封保存）6.苯蒸氣有毒｝特性練習(xí)：一支試管中盛放了兩種已分層的無色液體，已知一層是水層，另一層是有機(jī)試劑,請同學(xué)們設(shè)計出一個簡單的方法，檢驗(yàn)出哪一層是水層，哪一層是有機(jī)試劑。思考:苯的分子式是C6H6,從苯的分子組成看，高度不飽和，苯是否具有不飽和烴的典型性質(zhì)？交流與討論：根據(jù)所學(xué)知識和教材中介紹的事實(shí)，談?wù)勀銓Ρ降慕Y(jié)構(gòu)的看法。二、苯分子的結(jié)構(gòu)式及結(jié)構(gòu)簡式通過核磁共振分析，6個氫原子所處的化學(xué)環(huán)境相同。苯的一取代產(chǎn)物只有一種苯只能是環(huán)狀而不是鏈狀苯不能像烯烴、炔烴那樣使酸性KMnO4溶液褪色，不能通過化學(xué)反應(yīng)使溴的CCl4溶液褪色。苯的鄰位二取代產(chǎn)物只有一種苯分子中不存在雙鍵也不存在單雙鍵交替結(jié)構(gòu)相同碳原子數(shù)的環(huán)己烯、環(huán)己二烯和苯在加氫時放出的熱量不成正比。苯分子中的碳碳鍵的鍵長都是相等的，既不同于碳碳單鍵的鍵長也不同于碳碳雙鍵的鍵長。苯分子中的碳碳鍵是一種獨(dú)特的鍵，是介于單鍵和雙鍵之間的鍵.苯的凱庫勒式結(jié)構(gòu)不能全面反映苯的結(jié)構(gòu)，但是人們習(xí)慣上仍采用凱庫勒式表示苯以及苯環(huán)的結(jié)構(gòu)．HCH

CCHC

HC

HH

C二、苯分子的結(jié)構(gòu)式及結(jié)構(gòu)簡式空間構(gòu)型：平面正六邊形練習(xí):(1)1866年凱庫勒提出了苯的單雙鍵交替的正六邊形平面結(jié)構(gòu)（如圖所示）,解釋了苯的部分性質(zhì),但還有一些問題尚未解決,它不能解釋的事實(shí)是

A、苯不能使溴水褪色B、苯能與H2發(fā)生加成反應(yīng)C、溴苯?jīng)]有同分異構(gòu)體D、鄰二溴苯只有一種A、D（2）現(xiàn)代化學(xué)認(rèn)為苯分子碳碳之間的鍵是

是介于單鍵和雙鍵之間的一種獨(dú)特的鍵思考：物質(zhì)的結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，苯的化學(xué)性質(zhì)有哪些？1、氧化反應(yīng)：A、可燃性

B、不能被酸性高錳酸鉀溶液氧化寫出苯燃燒的化學(xué)方程式2C6H6+15O212CO2+6H2O點(diǎn)燃產(chǎn)生濃煙三、苯的化學(xué)性質(zhì)2、加成反應(yīng)+3H2Ni18MPa180~250℃——工業(yè)制取環(huán)己烷的主要方法+3Cl2催化劑ClClClClClClHHHHHH3、取代反應(yīng)（鹵代、硝化、磺化）（1）鹵代反應(yīng)溴代反應(yīng)說明：操作步驟、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。①苯分子里的氫原子被“—X(鹵原子)”所取代的反應(yīng)，叫做鹵代反應(yīng)。

劇烈反應(yīng)，有白霧生成，三頸燒瓶底部有褐色油狀物出現(xiàn)，加NaOH溶液后有紅褐色沉淀生成

2Fe+3Br2=2FeBr3

（1）鹵代反應(yīng)苯在三鹵化鐵催化下可與Cl2、Br2發(fā)生取代反應(yīng)，生成一鹵代苯、二鹵代苯（主要是鄰、對位取代產(chǎn)物）等。+Br2

—Br+HBrFeBr3+2Br2

—Br+2HBrFeBr3Br—

+2Br2

—Br+2HBrFeBr3

—Br

純溴苯是無色液體，密度大于水。問題1：導(dǎo)管口為什么在液面上？問題2：什么現(xiàn)象說明發(fā)生了取代反應(yīng)？問題3：怎樣除去無色溴苯中所溶解的溴？溴化氫易溶于水，防止倒吸。導(dǎo)管口有白霧。錐形瓶里滴入硝酸銀溶液后生成淺黃色沉淀，說明苯跟溴反應(yīng)時苯環(huán)上的一個氫原子被溴原子取代，生成溴化氫。用氫氧化鈉溶液洗滌，用分液漏斗分液。問題4：Fe屑的作用是什么？與溴反應(yīng)生成催化劑（2）硝化反應(yīng)硝化反應(yīng)說明操作步驟、儀器作用實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、注意事項(xiàng)。苯分子里的氫原子被“—NO2(硝基)”所取代的反應(yīng)，叫做硝化反應(yīng)。玻璃管實(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)品依次用蒸餾水和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,是否可以將濃硝酸加入到濃硫酸中?為什么?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?實(shí)驗(yàn)思考題：（2）硝化反應(yīng)苯與濃硝酸、濃硫酸的混合物在60℃時生成一取代硝基苯；當(dāng)溫度升高至100～110℃時則生成二取代產(chǎn)物間二硝基苯。+HNO3

—NO2+H2O濃硫酸60℃+2HNO3

—NO2+2H2O濃硫酸100~110℃

—NO2硝基苯是一種帶有苦杏仁味的、無色的油狀液體，密度比水大。難溶于水，易溶于乙醇和乙醚。硝基苯有毒（硝基苯與皮膚接觸或它的蒸氣被人體吸收，都能引起中毒），是制造染料的重要原料。+HO－SO3H70℃~80℃－SO3H+H2O

（苯磺酸）(3)苯的磺化反應(yīng)：苯分子里的氫原子被“—SO3H(磺酸基)”所取代的反應(yīng)，叫做磺化反應(yīng)。苯的化學(xué)性質(zhì)小結(jié)苯環(huán)結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定，易發(fā)生取代反應(yīng)，而破壞結(jié)構(gòu)的加成反應(yīng)和氧化反應(yīng)比較困難。（易取代、難加成、能氧化）同學(xué)們再見四、芳香烴的來源與應(yīng)用芳香烴的來源起初源于：煤焦油?，F(xiàn)代來源：石油化學(xué)工業(yè)中的催化重整和裂化。有機(jī)原料應(yīng)用最多的芳烴：苯、乙苯、對二甲苯等。苯——重要有機(jī)化合物的原料P52苯苯酚硝基苯苯胺環(huán)己烷二氯苯氯苯苯乙烯……合成樹脂合成纖維合成塑料染料醫(yī)藥洗劑劑炸藥……

五、苯的同系物苯的同系物：苯環(huán)上氫原子被烷基代替而得到的芳烴。CH3|CH2CH3|CH3||CH3|CH3CH3|CH3CH3H3CH3C甲苯(C7H8)乙苯(C8H10)對二甲苯(C8H10)六甲基苯(C12H18)同系物：結(jié)構(gòu)相似、分子組成上相差一個或若干個CH2原子團(tuán)的物質(zhì)互相稱為同系物。通式：CnH2n-6(n≥6)苯的同系物化學(xué)性質(zhì)甲苯+高錳酸鉀酸性溶液二甲苯+高錳酸鉀酸性溶液

用力振蕩，必要時加熱現(xiàn)象：紫紅色褪去——氧化反應(yīng)苯的同系物的氧化反應(yīng)反應(yīng)機(jī)理：|—C—H|

O||C—OH|酸性高錳酸鉀溶液與苯環(huán)直接相連的碳原子上連有氫原子

H|—C—H|H

H||—C—C—||H

C|—C—C|C×CH3

|—C—CH3|CH3CH3||CH2—RCH3

|CH3—CH—CH3

|—C—CH3|CH3HOOC|

|COOHHOOC—KMnO4/H+

苯的同系物的其它化學(xué)性質(zhì)鹵代反應(yīng)、硝化反應(yīng)、加成反應(yīng)CH3||NO2CH3|NO2O2N+3HNO3+3H2O濃硫酸100℃2,4,6—三硝基甲苯三硝基甲苯（TNT）不溶于水的淡黃色針狀晶體黃色烈性炸藥加成反應(yīng)催化劑△+3H2苯的同系物的化學(xué)性質(zhì)苯環(huán)性質(zhì)烷基性質(zhì)共同性質(zhì)鹵代反應(yīng)、硝化反應(yīng)、加成反應(yīng)氧化反應(yīng)鹵代反應(yīng)乙苯的制備與用途CH2CH3|

+CH2=CH2催化劑△主要用于合成橡膠乙苯、異丙苯的制備與用途多環(huán)芳烴多苯代脂烴：苯環(huán)通過脂肪烴連在一起聯(lián)苯或聯(lián)多苯：苯環(huán)之間通過碳碳單鍵直接相連稠環(huán)芳烴：苯環(huán)之間通過共用苯環(huán)的若干環(huán)邊而形成—CH2——二苯甲烷(C13H12)聯(lián)苯(C12H10)萘(C10H8)蒽(C14H10)芳香烴對健康的危害苯稠環(huán)芳烴是黏合劑、油性涂料、油