第二节芳香烃(改)

1、第二章第二章 烃和卤代烃烃和卤代烃芳香烃：芳香烃： 苯是一种无色有特殊气味的液体，苯是一种无色有特殊气味的液体，密度比水小，不溶于水。苯的沸点是密度比水小，不溶于水。苯的沸点是80.1 80.1 ，熔点是，熔点是5.55.5，易挥发。，易挥发。一、苯的物理性质一、苯的物理性质（苯有毒！是常用的有机溶剂。）（苯有毒！是常用的有机溶剂。）现代技术对苯分子结构的研究表明现代技术对苯分子结构的研究表明: : 苯分子是平面正六边形的结构，苯分子里的苯分子是平面正六边形的结构，苯分子里的6 6个碳原子和个碳原子和6 6个氢原子都在同一平面上。个氢原子都在同一平面上。键角键角 键键 能能(KJ/mol)键键

2、 长长(10-10 m) CC109o28 3481.54 C=C120o 6151.33 苯中碳碳键苯中碳碳键120o 约约4941.40键参数的比较键参数的比较 苯分子里不存在一般的碳碳双键，分子里的苯分子里不存在一般的碳碳双键，分子里的6 6个碳原子之间的键完全相同，个碳原子之间的键完全相同，是一种介于单键和双是一种介于单键和双键之间的特殊键之间的特殊( (独特独特) )的键。的键。分子式：分子式： C6H6最简式最简式： CH结构式结构式结构结构简式简式CCCCCCHHHHHH二、苯的分子结构二、苯的分子结构课课 堂堂 练练 习习1、能证明苯分子中不存在单双键交替的理由是、能证明苯分子

3、中不存在单双键交替的理由是 （A） 苯的邻位二元取代物只有一种苯的邻位二元取代物只有一种（B） 苯的间位二元取代物只有一种苯的间位二元取代物只有一种（C） 苯的对位二元取代物只有一种苯的对位二元取代物只有一种（D） 苯的邻位二元取代物有二种苯的邻位二元取代物有二种A苯具有怎样的化学性质呢？苯的苯的特殊特殊结构结构苯的特殊性质苯的特殊性质饱和烃饱和烃的性质的性质不饱和烃不饱和烃的性质的性质取代反应取代反应加成反应加成反应？现象：现象： 明亮的明亮的火焰火焰并伴有大量的并伴有大量的黑烟黑烟2C6H6 + 15 O2 12CO2+6 H2O点燃点燃不能使酸性不能使酸性高锰酸钾高锰酸钾溶液褪色，即：溶

4、液褪色，即：不能被不能被酸性高锰酸钾溶液酸性高锰酸钾溶液氧化。氧化。三、苯的化学性质三、苯的化学性质1、氧化反应、氧化反应苯与溴的反应苯与溴的反应a、反应方程式：、反应方程式：b、反应条件：、反应条件：无色液体，密度大于水无色液体，密度大于水是是液溴液溴不是溴水，真正的催化剂是不是溴水，真正的催化剂是FeBr32、取代反应、取代反应+ Br2FeBr+ HBr实验制得的粗溴苯带棕色，为什么？实验制得的粗溴苯带棕色，为什么？c、反应现象：、反应现象：混合液呈现微沸状态混合液呈现微沸状态（放热反应）；（放热反应）；反应器内充满红棕色反应器内充满红棕色气体，导管口有气体，导管口有白雾白雾，锥形瓶中滴

5、入锥形瓶中滴入AgNO3 (a q) ，出现，出现浅黄色浅黄色沉淀；沉淀；烧瓶中液体倒入盛有水的烧杯中，烧杯底部有油烧瓶中液体倒入盛有水的烧杯中，烧杯底部有油状的状的褐色液体。褐色液体。 反应中制取的是反应中制取的是粗苯，粗苯，可能含有可能含有： Br2、HBr,苯，苯，FeBr3 怎样提纯呢？怎样提纯呢？ 水洗水洗碱洗碱洗水洗水洗干燥干燥蒸馏（得到纯蒸馏（得到纯净的溴苯）净的溴苯）e、溴苯的提纯：、溴苯的提纯：除去溴苯中的溴，除去溴苯中的溴，用用NaOH溶液溶液1.该反应的催化剂是该反应的催化剂是FeBr3,而反应时只需要加而反应时只需要加Fe屑，屑， 为什为什么？么？2.该反应是放热反应，

6、而苯、液溴均易挥发，为了减少放该反应是放热反应，而苯、液溴均易挥发，为了减少放热对苯及液溴挥发的影响，装置上有哪些独特的设计和考热对苯及液溴挥发的影响，装置上有哪些独特的设计和考虑？虑？3.生成的生成的HBr气体易溶于水，应如何吸收和检验？气体易溶于水，应如何吸收和检验？Fe能被能被Br2氧化氧化长导管长导管防倒吸防倒吸,AgNO3在在催化剂催化剂的作用下，苯也可以和其他的作用下，苯也可以和其他纯纯卤素卤素发生取代反应，这类反应总称发生取代反应，这类反应总称卤代反应。卤代反应。硝基苯硝基苯 烃分子中的氢原子被烃分子中的氢原子被NO2所取代所取代的反应叫做的反应叫做硝化反应硝化反应硝基硝基:NO

7、2(注意与注意与NO2 区别区别）（）苯与硝酸反应（）苯与硝酸反应浓浓H2SO45560NO2+H2O+ HONO2H苯的硝化实验装置图苯的硝化实验装置图条件条件*（）磺化反应（）磺化反应磺酸基中的硫原子和苯环直接相连磺酸基中的硫原子和苯环直接相连（磺酸基：（磺酸基：SO3H）苯磺酸苯磺酸磺化反应的原理：磺化反应的原理：磺酸基与苯环的连接方式磺酸基与苯环的连接方式：环己烷环己烷3、加成反应、加成反应CH2CH2CH2CH2CH2CH2+ H2催化剂催化剂 催化剂催化剂 + H2苯在一定的条件下能进行加成反应。苯在一定的条件下能进行加成反应。跟氢气在镍的存在下加热可生成环己烷跟氢气在镍的存在下加

8、热可生成环己烷苯也能与苯也能与l2 发生加成反应发生加成反应具有苯环具有苯环（有且只有（有且只有1个）个）结构，且在分子组成上相结构，且在分子组成上相差一个或若干个差一个或若干个CH2原子团的有机物。原子团的有机物。判断：判断：下列物质中属于苯的同系物的是（下列物质中属于苯的同系物的是（ ） 只含有一个苯环，侧链为只含有一个苯环，侧链为C-C单键的芳香烃单键的芳香烃CnH2n-6(n6)3、简单的苯的同系物及其命名、简单的苯的同系物及其命名CHCH3 3 | |CHCH2 2CHCH3 3 | |CHCH3 3 | | | |CHCH3 3甲苯甲苯(C(C7 7H H8 8) ) 乙苯乙苯(

9、C( C8 8H H1010) )邻二甲苯邻二甲苯间二甲苯间二甲苯对二甲苯对二甲苯4、苯的同系物的物理性质、苯的同系物的物理性质一般为一般为无色液体无色液体，具有，具有特殊气味特殊气味、有毒有毒、难溶难溶于水，于水，密度比水小密度比水小，其中甲苯、二，其中甲苯、二甲苯常用作有机溶剂甲苯常用作有机溶剂5、苯的同系物的化学性质、苯的同系物的化学性质结构决定性质结构决定性质相似性：本和苯的同系物都含有苯环相似性：本和苯的同系物都含有苯环与苯结构相比较与苯结构相比较氧化反应氧化反应取代反应取代反应加成反应加成反应不同点：苯的同系物含有侧链，不同点：苯的同系物含有侧链， 苯没有侧链。苯没有侧链。氧化反应

10、氧化反应取代反应取代反应2CnH2n-6 + 3 (n-1)O2点燃点燃 2nCO2+ 2(n-3)H2O1 1、燃烧反应、燃烧反应现象：火焰明亮并带有浓现象：火焰明亮并带有浓烟烟2、取代反应、取代反应FeBrFeBr3 3光光注意：条件不同，产物不同注意：条件不同，产物不同+ Br2CHCH3 3 | |+ HBr+ Br2CHCH3 3 | |+ HBr甲苯能发生硝化反应甲苯能发生硝化反应2 2，4 4，6-6-三硝基甲苯三硝基甲苯简称三硝基甲苯，又叫简称三硝基甲苯，又叫TNTTNT淡黄色晶体，不溶于水，是一种烈性炸药淡黄色晶体，不溶于水，是一种烈性炸药CHCH3 3 | | | |NON

11、O2 2CHCH3 3 | |NONO2 2O O2 2N N + 3HNO3 + 3H2O浓硫酸浓硫酸100CH3（侧链）对苯环的影响：使（侧链）对苯环的影响：使苯环的邻、对位上的苯环的邻、对位上的H更易取代。更易取代。2、氧化反应、氧化反应可燃性可燃性可使酸性高锰酸钾褪色可使酸性高锰酸钾褪色CH3COOHKMnO4溶液溶液H+ RCOOHKMnO4溶液溶液H+ 苯环对侧链的影响：使侧链能被强氧化剂氧化苯环对侧链的影响：使侧链能被强氧化剂氧化 请分析，下列物质被请分析，下列物质被酸性高锰酸钾酸性高锰酸钾氧化之后生成什么产物？氧化之后生成什么产物？CHCOOHKMnO4（H+）思考：如何鉴别苯

12、及其苯的同系物？思考：如何鉴别苯及其苯的同系物？CH3CH3CH2CH3CHCH3CH3CH3CH3C CH3小小 结结（1）侧链影响苯环，使苯环上的氢原子比）侧链影响苯环，使苯环上的氢原子比苯更易被取代苯更易被取代（2）苯环影响侧链，使侧链能被强氧化剂）苯环影响侧链，使侧链能被强氧化剂氧化氧化苯的同系物含有侧链，性质与苯又有苯的同系物含有侧链，性质与苯又有不同，苯环和侧链相互影响。不同，苯环和侧链相互影响。3、加成反应、加成反应CH3CH3催化剂催化剂+ 3H21.芳香族化合物芳香族化合物 在有机化合物中，含有一个或多个苯环在有机化合物中，含有一个或多个苯环的化合物，属于芳的化合物，属于芳香

13、族化合物香族化合物。 芳香族化合物中有一大类物质，其组成只芳香族化合物中有一大类物质，其组成只含有含有C、H两种元素，称之为两种元素，称之为芳香烃。苯是最简芳香烃。苯是最简单的芳香烃。单的芳香烃。概念介绍：芳香族化合物概念介绍：芳香族化合物 芳香烃芳香烃2.芳香烃芳香烃历史含义：具有香味的物质历史含义：具有香味的物质现代含义：现代含义：含苯环的有机化合物含苯环的有机化合物现实意义：名称沿用现实意义：名称沿用芳香烃：分子中含有一个或芳香烃：分子中含有一个或多个苯环的烃多个苯环的烃芳香族化合物芳香族化合物芳香烃芳香烃苯及苯的苯及苯的同系物同系物苯的同系物：苯分子中的一个或几苯的同系物：苯分子中的一

14、个或几个氢原子被烷基取代的产物个氢原子被烷基取代的产物芳香族化合物、芳香烃、苯及苯的同系物之芳香族化合物、芳香烃、苯及苯的同系物之间的关系（如图）间的关系（如图）2mL苯苯3滴滴高锰酸钾酸性溶液高锰酸钾酸性溶液用力振荡用力振荡2mL2mL甲苯甲苯3滴滴高锰酸钾酸性溶液高锰酸钾酸性溶液用力振荡用力振荡实验结论：实验结论：苯苯不能不能被被KMnOKMnO4 4酸性溶液氧化，酸性溶液氧化，甲苯甲苯能能被被KMnOKMnO4 4酸性溶液氧化酸性溶液氧化未褪色未褪色褪色褪色苯环对侧链的影响：使侧链能被强氧化剂氧化苯环对侧链的影响：使侧链能被强氧化剂氧化 甲苯被氧化的是侧链，即甲基被氧化，甲苯被氧化的是侧

15、链，即甲基被氧化，该反应可简单表示为：该反应可简单表示为：CH3KMnOKMnO4 4、H H+ +COOH（苯甲酸）（苯甲酸） 这样的氧化反应，都是苯环上的烷烃基被这样的氧化反应，都是苯环上的烷烃基被氧化，说明了氧化，说明了苯环上的烷烃基苯环上的烷烃基比烷烃性质比烷烃性质活泼活泼。这种活泼性是苯环对烷烃基影响的结果。这种活泼性是苯环对烷烃基影响的结果。(2)(2)苯的同系物含有侧链，性质与苯又有不同苯的同系物含有侧链，性质与苯又有不同侧链影响苯环，使侧链影响苯环，使苯环上苯环上的氢原子比苯更易的氢原子比苯更易被取代被取代苯环影响侧链，使苯环影响侧链，使侧链侧链能被强氧化剂如酸性高能被强氧化剂

16、如酸性高锰酸钾溶液氧化锰酸钾溶液氧化(1)(1)苯的同系物和苯都含有苯环，性质相似苯的同系物和苯都含有苯环，性质相似能氧化能氧化易取代易取代能加成能加成小结：化学性质小结：化学性质不能使溴水褪色不能使溴水褪色四、苯的同系物的性质四、苯的同系物的性质（1）物理性质：物理性质：类似于苯，均为难溶于水、密度小类似于苯，均为难溶于水、密度小于水的、有特殊气味的液体（或固体）于水的、有特殊气味的液体（或固体）思考：分子式为思考：分子式为C8H10的三种芳烃同分异构体的沸点高的三种芳烃同分异构体的沸点高低情况如何呢？为什么？低情况如何呢？为什么？ 邻邻-二甲苯二甲苯 间间-二甲苯二甲苯 对对-二甲苯二甲苯

17、 沸点：沸点：144.40C沸点：沸点：139.10C沸点：沸点：138.40C四、苯的同系物的性质（四、苯的同系物的性质（2）1、取代反应：、取代反应：卤代反应卤代反应产物以邻、对产物以邻、对位取代为主位取代为主CH3+Cl2CH3Cl+HClFeCH3+Cl2CH3Cl+HClFeFe+Cl2+HClCH3ClCH3光光+Cl2+HClCH3CH2Cl 以下两个反应能否发生？若能发生请指出以下两个反应能否发生？若能发生请指出反应的条件是什么？反应的条件是什么？四、苯的同系物的性质（四、苯的同系物的性质（2） 硝化反应硝化反应2,4,6-三硝基甲苯三硝基甲苯淡黄色针状晶淡黄色针状晶体，不溶于

18、水。不稳定，易爆炸体，不溶于水。不稳定，易爆炸CH3对苯环的影响使苯环上某些部位的对苯环的影响使苯环上某些部位的活动性增强，取代反应更易进行活动性增强，取代反应更易进行CH3+ 3HO-NO2CH3NO2NO2O2N+3OH2浓硫酸浓硫酸1、取代反应：、取代反应：2、氧化反应、氧化反应可燃性可燃性可使酸性高锰酸钾褪色可使酸性高锰酸钾褪色CH3COOHKMnO4溶液溶液H+ RCOOHKMnO4溶液溶液H+ 请分析，下列物质被酸性高锰酸钾氧化之后生成什么产物？CHCOOHKMnO4（H+）思考：如何鉴别苯及其苯的同系物？思考：如何鉴别苯及其苯的同系物？CH3CH3CH2CH3CHCH3CH3CH3CH3C CH3苯的同系物的性质：苯的同系物的性质： 可以使酸性