第三章第二节 苯

1、新课标人教版化学必修新课标人教版化学必修 第三章 第二节来自石油和煤的两种基本化工原料第二课时 苯19世纪，欧洲许多国家都使用煤气照明。煤气通常是压缩在桶里贮运的，人们发现这种桶里总有一种油状液体，但长时间无人问津。英国科学家法拉第对这种液体产生浓厚的兴趣，他花了整整五年时间提取这种液体，从中得到了苯：一种无色油状液体。 读一读 Michael Faraday (1791-1867)苯的物理性质：（1）无色，有特殊芳香气味的液体，有毒（2）密度小于水（不溶于水）（3）易溶有机溶剂（4）熔点5.5, 沸点80.1（5）易挥发（密封保存）（色、态、味、密度、熔点、沸点、溶解性、特性）试试看：推测苯

2、的分子式法拉第发现苯以后，法国化学家热拉尔等人立即对苯的组成进行测定。他们发现苯仅由碳、氢两种元素组成，其中碳的质量分数为92.31%.(1)试确定苯的最简式。(2)苯蒸气密度为同温、同压下乙炔（C2H2）气体密度的3倍，试确定苯的分子式。解解 M苯苯=326g.mol-178g.mol-1所以，苯的分子式：78 92.3%C：12=6H： =6178 (1-92.3%)C6H6（不饱和烃）19世纪科学家曾预测的苯的结构！世纪科学家曾预测的苯的结构！CHCCH2CH2CCHCH2CH CHCH CCHCH2CCCHCHCH2CH3CCCCCH3CHCCHCCHCH3CH2CCHCHCCH2C

3、C6 6H H6 6可能的结构可能的结构: :凯库勒苯环结构的观点：6个碳原子构成平面六边形环；每个碳原子均连接一个氢原子；环内碳碳单双键交替。结构式结构式 结构简式结构简式 科学史话：科学史话：凯库勒发现苯的过程 “梦的启示” 19世纪世纪60年代，德国化学家凯库勒已经知道苯的分年代，德国化学家凯库勒已经知道苯的分子式为子式为C6H6，但它们是如何排列、连接的呢？他提出但它们是如何排列、连接的呢？他提出多种可能的排法，但经过推敲后都放弃了，他被这件多种可能的排法，但经过推敲后都放弃了，他被这件工作弄得疲惫不堪。一天，他搁下写满字的厚厚一叠工作弄得疲惫不堪。一天，他搁下写满字的厚厚一叠纸便朦胧

4、地睡了。他在梦中看见纸便朦胧地睡了。他在梦中看见6个碳原子组成了古个碳原子组成了古怪的形状。怪的形状。6个碳原子组成的个碳原子组成的“蛇蛇”不断不断“弯弯曲曲弯弯曲曲地蠕动着地蠕动着”。突然这条蛇似乎被什么东西所激怒，它。突然这条蛇似乎被什么东西所激怒，它狠狠地咬着自己的尾巴，后来牢牢地衔在尾巴尖，就狠狠地咬着自己的尾巴，后来牢牢地衔在尾巴尖，就此不动了。凯库勒哆嗦一下，醒了过来。多么奇怪的此不动了。凯库勒哆嗦一下，醒了过来。多么奇怪的梦啊，总共只有一瞬间的梦，但是在他眼前的原子和梦啊，总共只有一瞬间的梦，但是在他眼前的原子和分子却没有消失，他记住了在梦中看见的分子中原子分子却没有消失，他记住

5、了在梦中看见的分子中原子的排列顺序，也许这就是答案吧？他匆匆地在纸上写的排列顺序，也许这就是答案吧？他匆匆地在纸上写下了他所能够回想的一切，后来凯库勒提出了三点假下了他所能够回想的一切，后来凯库勒提出了三点假设。设。但是经过后来科学家对苯结构的继续研究，发现苯环中并不是以碳碳单双键交替。想一想：你能设计方案，从哪些角度证明凯库勒的假设是错误的吗？讨论实验方案实验方案实验现象实验现象结论结论方案一：向试管中加入少量苯，再加入溴水，振荡分层，上层为橙黄色，下层为无色苯的性质不活泼，苯分子结构中不存在类似乙烯的碳碳双键方案二：向试管中加入少量苯，再加入酸性高锰酸钾溶液，振荡分层，苯在上层，高锰酸钾溶

6、液不褪色实验实验3-1实验目的：验证苯分子中有无碳碳双键上下层各是什么溶液？信息资料信息信息1：从凯库勒观点看：从凯库勒观点看 是否是同一种物质？是否是同一种物质？ ClClClCl信息信息:2：C-C键长：键长： 1.54 1010 m C=C键长键长 ： 1.33 1010 m 苯中键长：苯中键长： 1.401010 m信息信息3：隧道扫描显微镜下观：隧道扫描显微镜下观察到察到苯为平面正六边形结构。苯为平面正六边形结构。但资料表明其熔沸点：但资料表明其熔沸点： 熔点：熔点： -17.5 熔点：熔点：-17.5 沸点：沸点：180.4 沸点：沸点：180.4 由此看是否同一种物质？由此看是否

7、同一种物质？结论结论1：邻一二氯苯只有一种结构，说明苯分子中：邻一二氯苯只有一种结构，说明苯分子中无单、双键交替的结构；无单、双键交替的结构；结论结论2：苯分子中只有一种碳碳键，是一种介于单、：苯分子中只有一种碳碳键，是一种介于单、双键之间的独特的键；双键之间的独特的键；结论结论3：苯为平面正六边形结构，：苯为平面正六边形结构，12原子共面。原子共面。 结论：结论：现代苯分子结构观点（1）苯分子为平面正六边形（2）键角：120（3）苯分子中的碳碳键是一种介于 单键和双键之间的独特的化学键。6个碳原子等效，6个氢原子等效。苯的结构特点小结：凯库勒式结构式表示方法：课堂习题一苯环结构中不存在碳碳单

8、键与碳碳双键的交替结构，下列可以作为证据的事实的有哪些？苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色苯不能使溴水因发生化学反应而褪色苯环中碳碳键长完全相等邻二氯苯只有一种间二氯苯只有一种.关于苯的下列说法正确的是（）A苯分子是环状结构，其性质跟环烷烃相似B表示苯的分子结构，其中含有碳碳双键，因此苯的性质跟烯烃相同C苯的分子式是C6H6，分子式中的碳原子远没有饱和，因此能使溴水褪色D苯环上的碳碳键是介于单键和双键的独特的键，因此苯易发生取代反应而难发生加成反应将己烯 碘化钾溶液 酒精 苯 四氯化碳分别加入到少量溴水中，振荡，静置后液体分层，上层几乎无色的是（） A仅B仅C仅D在丙烯氯乙烯苯甲苯，四种有机化合物中

9、，分子内所有原子均在同一平面上的是（）A.B.C.D.根据苯的结构特点预测苯具有的化学性质？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(难氧化、易取代、可加成)现象：有明亮的火焰并带有浓烟（含碳量92）注意：苯易燃烧，但难被酸性高锰酸钾氧化一、苯的氧化反应2C6H6 + 15O2 12CO2 + 6H2O点燃点燃a、反应物：苯和液溴（不能用溴水）b、反应条件：催化剂:三溴化铁温度：放热反应，常温进行二、苯的取代反应苯的溴代反应苯的溴代反应+ Br2 FeBr3Br+ HBr 溴苯（无色难溶于水油状液体，密度大于水）苯与溴的反应想一想：1.Fe屑的作用是什么？2.长导管的作用是什么？

10、3.为什么导管末端不插入液面下？4.哪些现象说明发生了取代反应而不是加成反应？用作催化剂用于导气和冷凝回流溴化氢易溶于水，防止倒吸AgNO3溶液中出现黄色沉淀，说明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。因为加成反应不会生成溴化氢。（ ）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、不溶于水实验小结实验小结:1、溴为液溴（纯溴），溴水不与苯发生反应，但苯可以通过萃取使溴水褪色。2、苯与溴的取代反应需要催化剂。3、生成的溴苯不溶

11、于水且密度大于水，无色，油状物（溶解了溴时呈褐色）。4、只取代一个氢原子，生成一溴代物。课堂练习关于苯的性质叙述正确的是（）A.难取代、难氧化、难加成B.易取代、难氧化、难加成C.难取代、难氧化、易加成D.易取代、易氧化、难加成2、下列实验能获得成功的是（ ）A.苯和浓溴水用铁作催化剂制取溴苯B.甲烷与氯气光照制得纯净的一氯甲烷C.乙烯通入溴的四氯化碳溶液得到1,2二溴乙烷D.将乙烷和乙烯的气体通入酸性高锰酸钾溶液除去乙烯气体CCompanyLogo+ HNO3 浓硫酸浓硫酸NO2+ H2O 硝基苯.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。.混合时，要将浓硫酸缓缓注入浓硝

12、酸中，并不断振荡。.条件: 50-60oC 水浴加热.浓H2SO4的作用 : 催化剂、吸水剂注意事项:（2）硝化反应 CompanyLogo环己烷环己烷 3H2 Ni三、加成反应平面型分子空间立体结构烷烃烷烃烯烃烯烃苯苯Br2作作用用Br2试剂试剂反应条件反应条件反应类型反应类型与酸与酸性性KMnO4作用作用点点燃燃现象现象结论结论纯溴纯溴溴水溴水纯溴纯溴光照光照取代取代加成加成催化剂催化剂取代取代现象现象结结论论不褪色不褪色褪色褪色不褪色不褪色不被酸性不被酸性KMnO4溶液溶液氧化氧化易被酸性易被酸性KMnO4溶液溶液氧化氧化苯不被酸性苯不被酸性 KMnO4溶液氧溶液氧化化淡蓝色火淡蓝色火焰

13、，无烟焰，无烟火焰明亮，火焰明亮，有黑烟有黑烟火焰明亮，有火焰明亮，有浓烟浓烟含碳量含碳量低低含碳量较含碳量较高高含碳量高含碳量高下列各组物质中可以用分液漏斗分离的( ) A. 酒精与碘 B. 溴与四氯化碳 C. 硝基苯与水 D. 苯与溴苯CompanyLogoCCH3CH3CH3C2H5CH3CHCH3C3H7 观察下列物质的结构及分子式，总观察下列物质的结构及分子式，总结他们之间的关系结他们之间的关系C7H8C8H10C8H10C9H12C9H12CompanyLogo分子中含有一个或多个苯环的烃。CH3CH3CH3CH3CH3CH3CH3甲苯邻二甲苯间二甲苯对二甲苯芳香族化合物分子中含有

14、一个或多个苯环的化合物。（除C、H外还有其他的元素）芳香烃芳香族化合物并不一定都有香味CH3CH3CH3C2H5CH3CHCH3C3H7 观察下列芳香烃的结构及分子式，观察下列芳香烃的结构及分子式，总结他们之间的关系总结他们之间的关系C7H8C8H10C8H10C9H12C9H12 具有苯环（1个）结构，且在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的有机物。CnH2n-6(n6)注意：苯环上的取代基必须是烷基。芳香族化合物芳香烃苯及苯的同系物苯及苯的同系物，芳香烃，芳香族化合物的关系？ 判断：下列物质中属于苯的同系物的 是（ ） 甲苯被氧化的是侧链，即甲基被氧化，该反应可简单表示为：CH3KMn

15、O4、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。苯的同系物的氧化反应反应机理： |CH | O | COH |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可以被氧化 H |CH | H H | |CC | | H C |CC | CCHCOOHKMnO4（H+）RR-R：烷基或H。无论-R的碳链有多长，氧化产物都是苯甲酸。苯环对烃基的影响，使烃基被氧化为-COOH。注意：启示： 在苯的同系物中，由于烃基与苯环的相互影响。使苯环上邻对位的氢原子更易被取代，而烃基则易被氧化。思考：如何鉴别苯及其苯的同系物？可使酸性高锰酸钾溶液褪色的为苯的同系