芳香烃课件高二下学期化学人教版选择性必修33

人教版高中化学选择性必修3·有机化学基础·第二章烃第三节芳香烃第1课时苯1.了解苯的组成与结构学习目标2.理解苯的性质及应用苯及其结构的发现从视频中你能获取哪些信息？2、苯的化学式：C6H6，相对分子质量78.113、凯库勒提出苯的单、双键相间结构4、每个碳与一个氢和两个碳相连形成120°占据中间的平面5、每个碳剩下的单电子形成"离域大π键6、写法1、苯的发现者:法拉第苯的物理性质物理性质沸点0.88g/cm3无色有特殊气味有毒不溶于水易挥发80.1℃5.5℃挥发性水溶性毒性气味颜色密度熔点苯的分子结构（1）分子式：C6H6、结构简式：（2）空间构型苯分子是一个平面正六边形，其中的6个碳均采用sp2杂化，分别与氢原子及相邻碳原子以σ键结合,键角为120°，键长都是139pm，介于碳碳单键和碳碳双键的键长之间。每个碳原子余下的P轨道垂直于碳、氢原子构成的平面，相互平行重叠形成大π键，均匀地对称分布在苯环平面的上下两侧。苯分子的核磁共振氢谱图苯的6个氢原子所处的化学环境完全相同球棍模型空间填充模型苯的分子结构在苯分子中不存在碳碳单键和双键的交替结构。如何用实验证明苯分子中不存在碳碳双键？苯的化学性质

苯中的碳碳键为介于单双键之间的一种独特的化学键，所以苯应该兼有烷烃和烯烃的性质。能发生氧化(燃烧)反应;能发生取代反应;能发生加成反应;3.苯的化学性质(1)氧化反应——可燃性化学方程式：____________________________(火焰明亮，产生浓重的

)。(2)取代反应①苯与液溴：________________________________；纯净的溴苯是一种

液体，有

的气味，

溶于水，密度比水的

。②苯的硝化反应：_________________________________________；纯净的硝基苯是一种

液体，有

气味，

溶于水，密度比水的

。③苯的磺化反应：________________________________________；苯磺酸

溶于水，是一种

酸，可以看作硫酸分子里的一个

被苯环取代的产物。黑烟无色特殊不大无色苦杏仁不大易强羟基(3)加成反应苯的大π键比较稳定，通常状态下不易发生加成反应，在以Pt、Ni等为催化剂并加热的条件下，苯能与氢气发生加成反应：__________________________。环己烷正误判断(1)苯的同系物、芳香烃、芳香族化合物中都含有苯环，所以是官能团(2)

、

都是苯的同系物(3)苯的同系物都能使酸性高锰酸钾溶液褪色(4)甲苯在一定条件下与硝酸反应生成2,4,6-三硝基甲苯，说明苯环对甲基产生了影响××××1.在光照条件下，甲苯与氯气能发生类似甲烷与氯气的取代反应，请写出可能的有机产物的结构简式。分离提纯这些有机化合物的方法是什么？深度思考提示

、

、

。这些有机化合物可用蒸馏法分离。2.在FeBr3催化下，甲苯与溴发生取代反应可以生成一溴代甲苯，请写出该反应的主要有机产物的结构简式，并从化学键和官能团的角度分析反应中有机化合物的变化。提示

、。由于甲基使苯环上与甲基处于邻、对位的氢原子活化，导致邻、对位上的C—H更易断裂，从而更容易发生溴代反应。3.对比苯与甲苯的结构，以及二者发生硝化反应的产物，你能得出什么结论？提示甲苯比苯更容易发生取代反应，且能生成邻、对位三取代产物。应用体验1.下列有关甲苯的实验事实中，能说明甲基对苯环有影响或苯环对甲基有影响的是①甲苯与浓硫酸和浓硝酸的混合物反应生成邻硝基甲苯和对硝基甲苯②甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色而苯不能③甲苯燃烧产生带浓烟的火焰④1mol甲苯与3molH2发生加成反应A.①③

B.②④

C.①②

D.③④√由于甲基对苯环的影响，使苯环上与甲基相连的碳原子的邻、对位碳原子上的氢原子变得活泼，更容易被取代，①正确；由于苯环对甲基的影响，使甲基易被酸性KMnO4溶液氧化，②正确。应用体验2.(2023·上海闵行高二期末)甲苯的转化关系如图所示(部分产物未标出)。下列说法正确的是A.反应①的主要产物是B.反应②说明甲基使苯环上的氢原子易被取代C.反应③的两种物质刚混合时分层，上层呈紫红色D.反应④的产物的一氯取代物有4种(不考虑立体异构)√由图可知，反应①为光照下进行取代，氯原子取代甲基上的氢原子，A错误；甲苯的密度小于高锰酸钾溶液，刚混合时分层，下层呈紫红色，C错误；由图可知，反应④的产物为甲基环己烷，含有5种等效氢，即一氯取代物有5种，D错误。(1)芳香族化合物、芳香烃、苯的同系物的关系(2)稠环芳香烃由两个或两个以上的苯环共用相邻的两个碳原子的芳香烃，如

、

。拓展视野返回(C10H8)

蒽(C14H10)课时对点练

123456789题组一苯的结构和性质1.下列有关苯分子的说法不正确的是A.苯分子中C原子以sp3杂化方式成键，键间夹角为120°，故为平面正六

边形结构B.每个碳原子还有一个未参与杂化的2p轨道，垂直于碳环所在平面，相

互平行重叠形成大π键C.大π键中6个电子被6个C原子共用，故称为6中心6电子大π键D.苯分子中12个原子共面，六个碳碳键完全相同1011121314对点训练√苯分子中C原子均采取sp2杂化，A错误。2.下列区分苯和己烯的实验方法正确的是A.分别点燃，无黑烟生成的是苯B.分别加入溴水，振荡，静置后分层，下层橙红色消失的是己烯C.分别加入溴水，振荡，静置后分层，上层橙红色消失的是苯D.分别加入酸性KMnO4溶液、振荡，紫色消失的是己烯1234567891011121314对点训练√苯不能使酸性KMnO4溶液褪色，也不能使溴水因发生化学反应而褪色，但己烯可以；苯中加入溴水，会将溴从溴水中萃取出来，使水层(下层)褪色，而苯层(上层)则呈橙红色；苯与己烯在燃烧时都会产生黑烟。3.苯可发生如图所示反应，下列叙述错误的是A.反应①为取代反应，所得有机产物密度比水小B.反应②为氧化反应，反应现象是火焰明亮并伴有浓烟C.反应③为取代反应，有机产物是一种芳香族化合物D.反应④中1mol苯最多与3molH2在加热、催化剂作用下发生加成反应√1234567891011121314对点训练苯与液溴在FeBr3作用下发生取代反应生成溴苯和HBr，溴苯的密度大于水，A错误；苯的含碳量高，燃烧时发出明亮火焰并伴有浓重的黑烟，B正确；反应③为取代反应，苯与浓硝酸在50～60℃、浓硫酸作催化剂的条件下反应生成硝基苯和水，硝基苯属于芳香族化合物，C正确。题组二与苯有关的化学实验4.实验室制备硝基苯的反应装置如图所示(在50～60℃下发生反应，加热、控温装置已略去)。下列有关说法错误的是A.球形冷凝管的作用是冷凝回流反应物B.配制混合酸时，应将浓硫酸沿器壁慢慢倒入浓硝酸中，并不断搅拌C.反应结束后，液体分层，下层为淡黄色油状液体D.提纯硝基苯的操作依次为洗涤、过滤、干燥、蒸馏1234567891011121314对点训练√A项，由于有机物易挥发，所以球形冷凝管的作用是冷凝回流反应物，提高原料利用率，正确；B项，浓硫酸溶于水时放出大量的热，且浓硫酸的密度大于浓硝酸的密度，因此配制混合酸时，应将浓硫酸沿器壁慢慢倒入浓硝酸中，并不断搅拌，正确；C项，硝基苯的密度大于水，且二者不互溶，故反应结束后，液体分层，下层为淡黄色油状液体，正确；D项，硝基苯不溶于水，提纯硝基苯的操作依次为洗涤、分液、干燥、蒸馏，错误。1234567891011121314对点训练5.(2023·郑州高二统考)溴苯是一种化工原料，实验室合成溴苯的装置示意图及有关数据如右：下列有关溴苯制备的说法正确的是A.图中仪器a是玻璃棒B.反应过程中三颈烧瓶内有白雾，是生成的HBr气体形成的酸雾C.烧杯中NaOH溶液的作用是吸收生成的溴苯，同时除去HBr气体D.分离操作后得到的粗溴苯，要进一步提纯，必须进行过滤操作√

苯溴溴苯密度/(g·cm－3)0.883.101.50沸点/℃8059156水中溶解度微溶微溶微溶图中仪器a是温度计，故A错误；苯与溴反应生成HBr气体，HBr气体极易溶于水，在空气中与水蒸气结合形成小液滴，产生白雾，故B正确；生成的溴苯中溶有少量溴和HBr，用NaOH溶液除去溴和HBr，故C错误；未反应的苯溶于溴苯，若要除去苯，需用蒸馏的方式，故D错误。6.(2022·湖南衡阳八中高二月考)下列试剂可将甲苯、溴苯、水和NaOH溶液区分开的是A.盐酸 B.溴的四氯化碳溶液C.溴水 D.硝酸钠溶液1234567891011121314对点训练√甲苯能萃取溴水中的溴单质，溶液分层，上层为橙红色、下层为无色；溴苯能萃取溴水中的溴单质，溶液分层，下层为橙红色，上层为无色；溴水与水混合无明显现象；溴水与NaOH溶液反应生成无色物质，溴水褪色。题组三苯的同系物及芳香烃的结构与性质7.下列说法正确的是A.、

、

都是苯的同系物B.苯和甲苯都能发生取代反应C.的一氯代物有8种D.甲苯和苯乙烯都能使溴水褪色，两者褪色原理相同1234567891011121314对点训练√苯的同系物是仅含一个苯环且苯环上的侧链均为烷基的芳香烃，故

、

都不是苯的同系物，A项错误；该物质是具有对称结构的芳香烃，故其一氯代物只有4种()，C项错误；甲苯使溴水褪色是由于甲苯将溴从溴水中萃取出来，发生的是物理变化，苯乙烯使溴水褪色是由于苯乙烯与溴发生了加成反应，发生的是化学变化，两者褪色原理不同，D项错误。1234567891011121314对点训练8.(2023·苏州高二检测)下列苯的同系物的名称不正确的是A.对二甲苯B.

乙苯C.

1,2,3-三甲苯D.

1,3,4-三甲苯√

的甲基在1,2,4号碳原子上，命名为1,2,4-三甲苯，故D错误。9.某有机物的结构简式如图，则下列说法正确的是A.该物质为苯的同系物B.该物质的一氯代物有4种C.该物质的分子式为C12H11D.在FeBr3作催化剂时，该物质可以和溴水发生取代反应1234567891011121314对点训练√A项，该物质中含有两个苯环，不属于苯的同系物，错误；B项，该物质分子结构对称，故该物质的一氯代物有4种()，正确；C项，由该物质的分子结构可知，其分子式为C12H12，错误；D项，在FeBr3作催化剂时，该物质可以和液溴发生取代反应，而不是溴水，错误。10.美国马丁·卡普拉斯等三位科学家因在开发多尺度复杂化学系统模型方面所做的贡献，获得了诺贝尔化学奖。他们模拟出了1,6-二苯基-1,3,5-己三烯的分子模型，其结构简式如图所示。下列说法正确的是A.该有机物属于芳香烃，与苯互为同系物B.该有机物的分子式为C18H18C.该有机物的分子中所有原子不可能在同一个平面内D.该有机物可以发生氧化反应、取代反应、加成反应√1234567891011121314综合强化苯的同系物分子中只有1个苯环，而该物质分子中含有2个苯环，且含碳碳双键，不是苯的同系物，但只含C、H元素，属于芳香烃，故A错误；由结构简式可知，该有机物的分子式为C18H16，故B错误；该有机物中所有原子可能在同一平面内，故C错误；苯环上的H原子可发生取代反应，碳碳双键可发生氧化、加成反应，故D正确。11.实验室制备溴苯的实验装置及步骤如下：步骤1：在a中加入15mL苯和少量铁屑，再将b中4mL液溴慢慢滴入a中，充分反应。步骤2：向a中加入10mL水，然后过滤。步骤3：将滤液依次用10mL水、8mL10%的稀NaOH溶液、10mL水洗涤。步骤4：向粗溴苯中加入少量的无水氯化钙，静置、过滤，得到粗产品，然后蒸馏得到溴苯。下列说法错误的是A.步骤1中液溴慢慢滴入是为了防止反应剧烈放出大量的热而使反应物挥发，从而导致产率降低B.步骤2的目的是除去未反应的铁屑C.步骤3中用10%的稀NaOH溶液洗涤，除去的杂质只有HBrD.步骤4中加入少量无水氯化钙是为了除水，蒸馏是为了除苯1234567891011121314综合强化√A项，由于苯与液溴的反应为放热反应，且苯和溴的沸点较低，故步骤1中液溴慢慢滴入是为了防止反应剧烈放出大量的热而使反应物挥发，从而导致产率降低，正确；B项，步骤2中过滤操作的目的是除去未反应的铁屑，正确；C项，步骤3中用10%的稀NaOH溶液洗涤主要是为了除去溴化氢和未反应完的溴单质，错误；D项，无水氯化钙吸收水且不与其他物质反应，故步骤4中加入少量无水氯化钙的目的是除水，蒸馏的目的是除苯，从而得到纯净的溴苯，正确。12.在探索苯分子结构的过程中，人们写出了符合分子式“C6H6”的多种可能结构(如图所示)，下列说法正确的是A.五种物质均能与氢气发生加成反应B.b、c、e的一氯代物均有三种(不考虑立体异构)C.五种物质中，只有a分子的所有原子处于同一平面D.a、b、c、e能使溴的四氯化碳溶液褪色1234567891011121314综合强化√A项，d不能发生加成反应；B项，c、e只有2种一氯代物；D项，a不能使溴的四氯化碳溶液褪色。③苯环上原有的取代基对新导入的取代基进入苯环的位置有显著影响。以下是用苯做原料制备某些化合物的转化关系图：(1)A是一种密度比水_____(填“小”或“大”)的无色液体；A转化为B的化学方程式是________________________________________。(2)在“CD”的所有反应中属于取代反应的是____(填字母，下同)，属于加成反应的是___；用核磁共振氢谱可以证明化合物D中有___种处于不同化学环境的氢原子。(3)B的苯环上的二氯代物有____种；CH3NH2的所有原子________(填“可能”或“不可能”)在同一平面上。1234567891011121314综合强化②

＋HO—SO3H

＋H2O；大abc36不可能1