1、第二節(jié) 芳香烴,120,1.4010-10m,苯分子中的大鍵,苯的結(jié)構(gòu)簡式,一、苯的結(jié)構(gòu)與化學(xué)性質(zhì),在烴類化合物中，有很多分子里含有一個或多個苯環(huán)，這樣的化合物屬于芳香烴。,1、苯的結(jié)構(gòu),苯的凱庫勒結(jié)構(gòu)式,1825年苯首次得到分離，分子式為6H6,苯不與溴水加成，也不被KMnO4氧化，卻可在催化劑作用下發(fā)生取代反應(yīng)，且一元取代物只有一種。,1865年德國化學(xué)家凱庫勒創(chuàng)造性地提出苯的環(huán)狀結(jié)構(gòu)式,苯分子結(jié)構(gòu)的近代概念,六個碳原子共平面，鍵角為 120 ，鍵長均相等。,鍵長都相等，介于單雙鍵之間。,所謂“芳香性”，是指苯具有的特殊穩(wěn)定性（如難發(fā)生氧化反應(yīng)），易發(fā)生取代反應(yīng)，而難發(fā)生加成反應(yīng)的性質(zhì)。,

2、苯分子結(jié)構(gòu)的現(xiàn)代解釋,苯分子中6個碳原子的P軌道相互重疊形成了一個“大 鍵”，從而形成了苯的環(huán)狀閉合共軛體系，這是苯具有“芳香性”性質(zhì)的根本原因。,2、苯的物理性質(zhì) （色、態(tài)、味、密度、熔點、沸點、溶解性、特性）,1）無色，有特殊芳香氣味的液體 2）密度小于水（不溶于水） 3）易溶有機溶劑 4）熔點5.5, 沸點80.1 5）易揮發(fā)（密封保存） 6）苯蒸氣有毒,思考與交流,1、這是因為乙烯、乙炔、苯的含碳量比甲烷分子里含碳量大的緣故。,2、,3、苯的化學(xué)性質(zhì),2）苯的取代反應(yīng),鹵代反應(yīng):苯環(huán)上的 H 原子被鹵素原子所代替的反應(yīng),1）苯的可燃性,明亮的火焰，而且?guī)в袧鉄?苯的溴代反應(yīng)裝置,實驗思

3、考題：,1.苯、溴、Fe屑等試劑加入燒瓶的順序是怎樣的？,2.Fe屑的作用是什么？,3.將Fe屑加入燒瓶后，燒瓶內(nèi)有什么現(xiàn)象？這說明什么？,4.長導(dǎo)管的作用是什么？,5.為什么導(dǎo)管末端不插入液面下？,6.哪些現(xiàn)象說明發(fā)生了取代反應(yīng)而不是加成反應(yīng)？,7.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)，作催化劑,劇烈反應(yīng)，輕微翻騰，有氣體逸出。反應(yīng)放熱。,用于導(dǎo)氣和冷凝回流（或冷凝器）,溴化氫易溶于水，防止倒吸。,苯與溴反應(yīng)生成溴苯的同時有溴化氫生成，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)不會生成溴化氫。,因為未發(fā)生反應(yīng)的溴溶解在生成的溴苯中。用水和堿溶液

4、反復(fù)洗滌可以使褐色褪去，還溴苯以本來的面目。,*磺化反應(yīng)：苯環(huán)上的 H 原子被磺酸基所代替的反應(yīng),硝化反應(yīng):苯環(huán)上的 H 原子被硝基所代替的反應(yīng),強酸溶于水,硝化反應(yīng),注意：,濃硝酸和濃硫酸的混合酸要冷卻到5060以下，再慢慢滴入苯，邊加邊振蕩，因為反應(yīng)放熱，溫度過高，苯易揮發(fā)，且硝酸也會分解，同時苯和濃硫酸在7080時會發(fā)生反應(yīng)。,什么時候采用水浴加熱，需要加熱，而且一定要控制在100以下，均可采用水浴加熱。如果超過100 ，還可采用油浴（0300 ）、沙浴溫度更高。,溫度計的位置，必須放在懸掛在水浴中。,為提純硝基苯，一般將粗產(chǎn)品依次用蒸餾水和NaOH溶液洗滌。,長導(dǎo)管的作用：冷凝回流。,

5、不純的硝基苯顯黃色，因為溶有NO2，而純凈硝基苯是無色，有苦杏仁味，比水重油狀液體。,3）加成反應(yīng)：,3,3,二、苯的同系物,因此，苯的同系物只有苯環(huán)上的取代基是烷基時，才屬于苯的同系物。,1、概念：,苯的同系物必含有苯環(huán)，在組成上比苯多一個或若干個CH2原子團。,2、通式：,CnH2n-6(n6),3、化學(xué)性質(zhì)：,1）氧化反應(yīng),可燃性,可使酸性高錳酸鉀褪色,2）取代反應(yīng),鹵代反應(yīng),產(chǎn)物以鄰、對位取代為主,Fe,Fe,規(guī)律：和鹵素反應(yīng)，條件不同產(chǎn)物不同。 1）光照取代側(cè)鏈； 2）鐵粉催化取代苯環(huán)。,淡黃色針狀晶體，不溶于水。不穩(wěn)定，易爆炸。,CH3對苯環(huán)的影響使取代反應(yīng)更易進行,規(guī)律：側(cè)鏈影響

6、苯環(huán)使苯環(huán)變得較易取代,學(xué)與問,甲苯能被酸性高錳酸鉀溶液氧化，而苯不能；甲苯的硝化反應(yīng)條件與苯的硝化反應(yīng)的條件也不一樣。從中我們可以想到由于苯環(huán)上的氫原子被甲基取代，在甲苯分子中存在甲基與苯環(huán)之間的相互作用，從而導(dǎo)致苯與甲苯在性質(zhì)上存在差異。,三、芳香烴的來源及其應(yīng)用,自從1845年人們從煤焦油內(nèi)發(fā)現(xiàn)苯及其他芳香烴后，很長時間里煤是一切芳香烴的主要來源。,自20世紀40年代以來，隨著石油化學(xué)工業(yè)的發(fā)展，通過石油化學(xué)工業(yè)中的催化重整等工藝可以獲得芳香烴。,一些簡單的芳香烴，如苯、甲苯、二甲苯、乙苯等是基本的有機原料，可用于合成炸藥、染料、藥品、農(nóng)藥、合成材料等。,分子中有多個苯環(huán)的芳香烴稱為多環(huán)

7、芳烴。多環(huán)芳烴分子中的苯環(huán)有著不同的連接方式。例如,在二苯甲烷分子中苯環(huán)通過脂肪烴基連接在一起,在聯(lián)苯分子中苯環(huán)通過碳碳單鍵直接相連,在萘和蒽分子中苯環(huán)分別通過共用兩個碳原子并合在一起。,像萘和蒽這樣,通過兩個或多個苯環(huán)的合并而形成的芳香烴,常稱為稠環(huán)芳烴。許多稠環(huán)芳烴是強烈的致癌物質(zhì)。焚燒秸稈、樹葉等物質(zhì)形成的煙霧以及香煙的煙霧中都存在多種有害的稠環(huán)芳烴,如苯并芘。,稠環(huán)芳烴,芳香烴,苯及苯的同系物,多環(huán)芳烴,稠環(huán)芳烴,菲,練習(xí),2、以下物質(zhì)中，屬于苯的同系物的是（）,B,C,D,3、在苯的同系物中加入少量酸性高錳酸鉀溶液，振蕩后褪色，正確的解釋是（）。,D由于側(cè)鏈與苯環(huán)的相互影響，使側(cè)鏈和

8、苯環(huán)均易被氧化,A苯的同系物分子中碳原子數(shù)比苯多,B苯環(huán)受側(cè)鏈影響，易被氧化,C側(cè)鏈?zhǔn)鼙江h(huán)影響，易被氧化,C,4、聯(lián)三苯的結(jié)構(gòu)簡式是:,其一氯代物（C18H13Cl）有_種同分異構(gòu)體。,4,5、有6種烴：甲烷乙烯乙炔環(huán)己烷苯甲苯，分別取一定量的上述烴，完全燃燒后生成M mol二氧化碳和N mol水。,（1）當(dāng)M=N時，烴為_；,（2）當(dāng)M=2N時，烴為_；,（3）當(dāng)2M=N時，烴為_；,練習(xí),2、稠環(huán)芳烴為兩個或兩個以上的苯環(huán)合并而形成的芳香烴，有一類稠環(huán)芳烴結(jié)構(gòu)式為： 請推導(dǎo)出此類稠環(huán)芳烴的化學(xué)通式(n表示苯環(huán)數(shù))。 (A) C4n+2H2n+4(n1) (B) C2n+1Hn+2 (n2) (C) C6(4n+2)H6(2n+4) (n1) (D) C6(2n+1)H6(n+2) (n1),(A),C20H12,1、請寫出苯并()芘 的化學(xué)式,3、直鏈烷烴的通式可用CnH2n+2表示，現(xiàn)有一系列芳香烴，按下列特點排列： 若用通式表示這一系列化合物，其通式應(yīng)為(n表示為該系列物質(zhì)的次