2013高三化学教学课件1-32鲁科版选修

笃学一

苯的化学性质1.氧化反应可燃性，苯燃烧的化学反应方程式为：，现象：燃烧产生明亮

火焰，冒黑烟

。不能

使酸性高锰酸钾溶液退色。2．取代反应(1)在铁粉的催化下和卤素单质发生卤代反应(2)在50～60℃及浓硫酸作用下和浓硝酸发生硝化反应•反应3．加成反应1.苯的同系物结构特点是(1)分子中只含一个苯环

。(2)苯环上的侧链全部为烷基

。(3)通式为CnH2n－6(n≥6)

。2．简单的苯的同系物(如甲苯、二甲苯、乙苯等)，在通常状况下都是无

色液体，有特殊

的气味，

不溶于水，密度比水小

，易溶于 ，其本身也是

。笃学二

苯的同系物的化学性质3．由于苯环与侧链的相互影响，使苯的同系物与苯相比，既有相似之处也有不同之处。(1)相似性①都能燃烧，产生明亮

火焰、冒浓烟

。燃烧通式为：。②都能够与X2、HNO3

等发生取代反应，是一种浅黄色甲苯是

2,4,6

甲苯

的简称，俗称晶体，

不

溶于水，可以做

。烈性③都能够和H2

发生加成反应(2)不同点①侧链对苯环的影响使苯环侧链邻对

位上的氢原子容易被取代，如甲苯发生硝化反应生成 甲苯，而苯一般只生成一

。②苯环对侧链的影响使侧链在常温下易被酸性KMnO4溶液等强氧化剂氧化成苯甲酸。该性质可以用于鉴别苯和苯的同系物。【慎思1】苯分子结构如何呢？如何去理解把握呢？提示 在用凯 式表示苯的分子结构时，绝不能认为苯环是碳碳间以单、双键交替构成的环状结构。实际上，苯分子里任意两个直接相邻的碳原子之间的化学键都是一种介于碳碳单、双键之间的特殊的键，这可以从以下事实中得到证明：(1

键的键长和键能都相等，且相邻各键之间的键角均为120°。(2)

是同一种物质【慎思2】苯发生取代反应条件及加入试剂顺序如何？提示

(1)苯环发生溴代反应的条件是：①加入的试剂是纯液溴而不是溴水。②加入铁屑，作用是与Br2生成FeBr3，FeBr3作催化剂。③跟烧瓶垂直的一段导管要长一些(兼起冷凝作用)，锥形瓶的导管不能液面以下(否则会引起倒吸现象)。④加入试剂的顺序是：先加苯和少量Br2，然后再加入少量铁屑。⑤该过程不需加热(2)苯的硝化反应冷却后①加入试剂的顺序：浓

HNO3―→浓

H2SO4

――→

苯。②控制温度不要高于60

℃——水浴加热。③加长玻璃管兼起冷凝回流反应物的作用。④最后将反应混合物倒入盛有冷水的烧杯里进行分离。【慎思3】反应条件是怎样影响苯的同系物的卤代反应的？提示

苯的同系物的卤代反应(1)上面两个反应的反应物相同，由于反应条件不同而产物也不同，在Fe粉作催化剂时卤素原子取代苯环上的氢原子，而在光照时卤素原子取代侧链上的氢原子。(2)在第一个反应中主要产物中卤素原子还可以取代苯环甲基对位上的氢原子。(3)苯和苯的同系物都不能与溴水反应而使溴水退色，但溴易溶于其中，可作为萃取剂，将溴水中的溴萃取出来。1．溴苯的(1)化学方程式：(2)反应装置苯的化学性质(3)注意事项①CCl4的作用是吸收挥发出的溴单质。②AgNO3溶液的作用是检验溴与苯反应的产物中有HBr生成。③该反应中作催化剂的是FeBr3。④溴苯是无色油状液体，在该实验中因为溶解了溴而呈褐色。⑤应该用纯溴，苯与溴水不反应。⑥试管中导管不能

液面以下，否则因HBr极易溶于水，而发生倒吸。⑦溴苯中因为溶有溴而呈褐色，可用NaOH溶液洗涤

再用分液的方法除去溴苯中的溴2．

的(1)化学方程式(2)装置(部分装置略)(3)注意事项①药品的加入：将浓硫酸慢慢加入到浓硝酸中，并不断振荡降温，降温后再逐滴滴入苯，边滴边振荡。②加热方式及原因：采用水浴加热方式，其原因是易控制反应温度在50～60

℃范围内。③温度计放置的位置：温度计的水银球不能触及烧杯底部及烧杯壁。④长直玻璃导管的作用是冷凝回流。⑤

是无色油状液体，因为溶解了NO2而呈褐色。提醒(1)苯与溴单质发生取代反应，必须用液溴，并且有合适的催化剂(如FeBr3)存在，苯与溴水不能发生取代反应，只能将Br2从水中萃取出来。(2)

时应控制温度不能过高，若温度超

过

70

℃

， 发

生

磺

化

反

应

生

成(苯磺酸)。【例1】某化学课外小组用下图装置溴苯。先向分液漏斗中加入苯和液溴，再将混合液慢慢滴入反应器A(A

下端活塞关闭)中。(1)写出

A

中反应的化学方程式

。(2)

观

察

到

A

中

的

现

象

是

。(3)实验结束时，打开A下端的活塞，让反应液流

入

B

中

，

充

分

振

荡

，

目

的

是

，写

出

有

关

的

化

学

方

程

式

。(4)C

中

盛

放

CCl4

的

作

用

是。解析

本题主要考查溴苯 过程中的具体实验知识。由于苯、液溴的沸点较低，且反应

↑为放热反应，故

A

中观察到的现象为：反应液微沸，有红棕色气体充满

A

容器。HBr

中混有的

Br2

在经过

CCl4

时被吸收；在 的溴苯中常混有

Br2，一般加入

NaOH

溶液中，因发生反应

Br2＋2NaOH===NaBr＋NaBrO＋H2O

而除去。若该反应为取代反应则必有HBr生成，若为加成反应则没有

HBr生成，故只需检查

D中是否

H＋或

Br－即可。答案

(1)反应液微沸，有红棕色气体充满A

容器除去溶于溴苯中的溴

Br2

＋

2NaOH===NaBr＋

NaBrO

＋H2O

或

3Br2＋6NaOH===5NaBr＋NaBrO3＋3H2O除去溴化氢气体中的溴蒸气石蕊试液 溶液变红色(其他合理答案也对)只有在掌握好

实验原理、操作等有关知识的基础上，才可能对其中不足做科学的改造。本题通过CCl4洗气瓶，就可以减少污染，避免Br2的干扰，通过NaOH溶液，就可以看到溴苯的

。【体验

1】下列关于苯的说法中，正确的是(

)。苯的分子式为C6H6，它不能使酸性

KMnO4

溶液退色，属于饱和烃从苯的凯

式( )看，苯分子中含有碳碳双键，应属于烯烃在催化剂作用下，苯与液溴反应生成溴苯，发生了加成反应D．苯分子为平面正六边形结构，6

个碳原子之间的价键完全相同解析从苯的分子式

C6H6

看，其氢原子数未达饱和，应属不饱和烃，而苯不能使酸性KMnO4溶液退色是由于苯分子中的碳碳键是介于单键与双键之间的独特的键所致；苯的凯式()并未反映出苯的真实结构，只是由于而沿用，不能由其来认定苯分子中含有双键，因而苯也不属于烯烃；在催化剂的作用下，苯与液溴反应生成了溴苯，发生的是取代反应而不是加成反应；苯分子为平面正六边形结构，其分子中

6

个碳原子之间的价键完全相同。甲苯、二甲苯、乙苯被酸性KMnO4溶

化，被氧化的是侧链，即甲基、乙基被氧化，该反应可简单表示为：苯的同系物的化学性质这样的氧化反应，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。这种活泼性是苯环对烷烃基影响的结果。特别说明

①侧链不论长短多少，只要αC原子(与苯环相连的第一个C原子)上有H原子，侧链烃基通常被氧化为羧基；但侧链的αC原子上如果没有H原子(如

)，该有机物就不能使酸性KMnO4(aq)退色。②可用酸性KMnO4(aq)区分苯和苯的同系物，而不能用溴水(或溴的四氯化碳溶液)。各类烃的化学性质比较液溴溴水溴的四氯化碳溶液酸性高锰酸钾溶液烷烃与溴蒸气在光照条件下发生取代反应不反应，液态烷烃与溴水可以发生萃取从而使溴水层退色不反应，互溶不退色不反应烯常温加成退常温加成退氧化退苯一般不反应，催化条件下可取代不反应，发生萃取而使溴水层退色不反应，互溶不退色不反应苯的同系物一般不反应，光照条件下发生侧链上的取代，催化条件下发生苯环上的取代不反应，发生萃取而使溴水层退色不反应，互溶不退色氧化退色特别提醒

应用上述性质可以鉴别不同类型的烃，同时要特别注意条件(如液溴、溴水、溴的四氯化碳溶液、光照、催化剂等)对反应的影响。【例2】怎样通过实验鉴别出苯、乙苯和己烯？写出简要的实验方法。解析苯、乙苯和己烯为三种无色油状液体，其中苯和乙苯不能使溴水退色而己烯可以，这样通过溴水可鉴别出己烯；乙苯能使酸性

KMnO4

溶液退色而苯不可以，因此可用酸性

KMnO4溶液鉴别苯和乙苯。答案分别向三种液体中滴加溴水，使溴水退色的为己烯；向剩余的两种液体中加入酸性

KMnO4溶液，使其退色的为乙苯。在描述有机反应时经常使用“油层”和“水层”两个概念，在有机化学反应或在实验操作时，经常有溶液分层的现象。所谓溶液分层即生成了有机化合物和无机物的水溶液。因此，通常把不溶于水的有机化合物称为油层，而把易溶于水的有机化合物(乙醇、乙酸等)和无机盐称为水层。【体验2】认真阅读下列三个反应：利用这些反应，按以下步骤可从某烃A种

DSD酸。(试剂和条件已略去)—请写出A、B、C、D的结构简式：A

，B

，C

，D

。解析

本题主要考查苯和苯的同系物的取代反应(磺化反应和硝化反应)，同时考查对知识的迁移能力和题给新知识的运用能力。如苯胺具有弱碱性，易被氧化，所以必须在磺化反应和甲苯在NaClO

的条件下

1,2-

二苯乙烯后才能将

还原成

，否则易与磺酸基反应或被

NaClO

氧化。根据

DSD酸的结构可写出

A、B、C、D

的结构简式，利用逆推分析法：实验探究六

苯的溴代反应【案例】

如图中

A是

溴苯的实验装置，B、C是改进后的装置，请仔细分析，对比三个装置，回答以下问题：(1)写出三个装置中所共同发生的两个反应的化学方程式：

；

。写出B的右侧试管中所发生反应的化学方程式

。(2)装置A和C均采用了长玻璃导管，其作用是

。(3)在按装置B、C装好仪器及药品后要使反应开始

，

应

对

装

置

B

进

行

的

操

作

是

；应对装置C进行的操作

是

。(5)B

中采用了洗气瓶吸收装置，其作用是

，反应后洗气瓶中可能出现的现象是

。(6)B装置也存在两个明显的缺点，使实验的效果不好或不能正常进行。这两个缺点是

。解析

苯在铁粉作