第二节芳香烃(第二课时)

4 210 【概念】由两个或两个以上的苯环共用相 邻的2个碳原子而成的一类芳香烃，称为 稠环芳香烃。 C10H8
• 萘是无色片状晶体，具有特殊的气味，易 升华，曾经用来防蛀、驱虫，但因它有一 定的毒性，现已禁止使用。萘是一种主要 的化工原料。 • 蒽也是一种无色的晶体，易升华，是生产 染料的主要原料。 苯并芘 菲
无官能团存在 无环状结构
-CnH2n+1
苯的同系物的通式 是 CnH2n-6（n≥6） 在通 常状况下都是无色液体，有 特殊的气味，密度比水小， 不溶于水，易溶于有机溶剂。
巩固练习
下列各组两种物质属于同系物 的是( D ) A.苯和乙炔 B.苯和萘 C.苯和溴苯 D.甲苯和间二甲苯 E.硝基苯和三硝基甲苯
-CH2CH2CH3 CH3CH3C2H5 CH3 CH3CH3 CH3-CH3 CH3 -CH(CH3)2
CH3-
-C2H5
C2H5
CH3 CH3CH3
4、命名
（1）俗称：用 邻、间、对 （2）系统：编号最小
CH3CH3CH3 CH3 CH3-CH3
邻二甲苯 1, 2-二甲苯
间二甲苯 1,3-二甲苯
㈡ 取代反应
1. 苯的同系物的硝化反应 甲苯与浓硫酸和浓硝酸的混合物在30℃时苯 环上发生一硝基取代，主要生成邻硝基甲苯 和对硝基甲苯。 受侧链影响，
CH3 苯环活性增强 CH3
+3HO-NO2
浓H2SO4
30℃
3H2O +
O2N-
-NO2
NO2 2,4,6-三硝 基甲苯
2,4,6—三硝基甲苯简称三硝基甲苯，又 叫梯恩梯(TNT)，是一种淡黄色的晶体， 不溶于水。不稳定，易爆炸，它是一种 烈性炸药，广泛用于国防、开矿、筑路、 兴修水利等。
萘分子的结构可以表示为 ，两者是等同。苯并[a]芘是强致癌物质（存在 于烟囱灰、煤焦油、燃烧的烟雾和内燃机的尾气 中）。它的分子由5个苯环并合而成，其结构式 可以表示为（Ⅰ）或（Ⅱ）式： 这两者也是等同的。现有 结构式A~D
其中：（Ⅰ）、（Ⅱ）式等同的结构式是AD ____； B （2）跟（Ⅰ）、（Ⅱ）式是同分异构体的是___
对二甲苯 1,4-二甲苯
5、苯的同系物的物理性质 对于碳原子数比较少的苯的同系物 1)、色态： 无色有特殊气味的液体； 2)、密度： 小于水； 3)、溶解性： 不溶于水，易溶于有机溶剂； 4).递变规律： （1）随着碳原子数的递增，苯的同系物 的沸点升高，密度增大； （2）相同碳原子数的苯的同系物的同分 异构体中，苯环上的侧链越短、侧链在苯 环上越分散，物质的熔沸点越低。
先用溴水，再用酸性高锰酸钾溶液
苯的同系物的苯环易发生取代反应。 从上组反应中我们看到甲基受苯环影 响使得甲基易被氧化；那么苯环的化学性 质有没有受到甲基的影响呢？ 甲苯的硝化反应比苯更容易进行
阅读课本P 38 实验以下的内容填表
迁移
温度 苯 甲苯
生成物
50℃- 60℃ 硝基苯 30℃
邻、对位硝 基甲苯
有FeBr3，取代； 光照，取代
巩固练习 在苯的同系物中加入少量酸性高锰酸 钾溶液，振荡后溶液褪色，下列解释正 确的是( c ) A.苯的同系物中碳原子数比苯分子中碳 原子数多 B.苯环被酸性高锰酸钾氧化而破坏 C.侧链受苯环的影响而易被氧化 D.由于苯环和侧链相互影响，所以同时 被氧化
实践活动
选修5《有机化学基础》
第二章 烃和卤代烃
观察下列5种物质，分析它们的结构回答
同类别，官能团种 类个数相同， 分子式不同
其中①、③、⑤的关系是_________ 同系物 。
其中②、④、⑤的关系是_______ 。 同分异构体
它们的通式是_________ CnH2n-6(n≥6)
二、苯的同系物
1.苯的同系物的含义及其结构特点 苯 的 同 系 物 结构相似 分子组成相 差一个或几 个CH2 有且仅有 一个苯环 苯环上所连 取代基必须 为烷基
甲苯+酸性 高锰酸钾
二甲苯+酸 性高锰酸钾
酸性高锰酸 钾溶液褪色 （较慢） 酸性高锰酸 钾溶液褪色 （较快）
？ ？
现象探究 苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，但是 甲苯和二甲苯却可以使酸性高锰酸钾溶液 褪色且二甲苯快。对比苯、甲苯、二甲苯 的结构特点，思考：可能是什么原因导致 了以上现象？ 苯环的存在对连在苯环上的烷基产生 了影响，使酸性高锰酸钾溶液褪色。 你能用学过的知识证明吗？
例3 下列有关甲苯的实验事实中，能说明侧链 对苯环性质有影响的是（ B ） A．甲苯的反应生成三硝基甲苯 B．甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色 C．甲苯燃烧产生带浓烟的火焰 D．1 mol甲苯与3 molH2发生加成反应
例4
下列各组物质，可用分液漏斗分离的是C A、酒精 B、溴水与水 C、硝基苯与水 D、苯与溴苯
例1
已知分子式为C12H12的物质A结构简式为 CH3
CH3
则A环上的一溴代物有 ( B )
A、2种 B、3种 C、4种 D、6种
例2
直链烷烃的通式可用 CnH2n+2 表示，现有 一系列芳香烃，按下列特点排列：
， ， ，……
若 用 通 式表 示 这一系列化合物，其通式应为( B ) A、CnH2n-6 B、C6n+4H2n+6 C、C4n+6H2n+6 D、C2n+4H6n+6
2. 取一支试管，向其中加入2ml甲苯，再 加入3-5滴酸性高锰酸钾溶液，振荡试管， 观察现象。
D:\常用文档\教学文件\杨启林课件集\选修五\第二章 烃和卤代烃\第二节 苯及其同系物\苯与甲苯的鉴别(2)(1).mp4
你观察到了什么现象？完成下表。
现象 结论
苯+酸性 酸性高锰酸 苯不能被酸性 高锰酸钾 钾溶液不褪色 高锰酸钾氧化
TN T 炸 药 爆 炸 时 的 场 景
2. 苯的同系物的卤代反应
已知：
CH3 + Cl2 条件一 CH3 + Cl2 条件二 Cl CH2Cl CH3
请问：条件一和条件二分别指的是什么条件？ 条件一：光照 条件二：FeCl3
对 最简单烷 最简单芳 由甲基和苯基 比 烃－甲烷 烃－苯 组成的－甲苯
6.苯的同系物的化学性质
苯的同系物太多了不可能全部去研究怎 么办呢？
CH3
1.比较苯和甲苯结构的异同点，推测甲 苯的化学性质。
（一）氧化反应
⑴可燃性
2C7H8＋9O2→ 7CO2+4H2O
点燃
⑵可使酸性高锰酸钾溶液褪色 -R
KMnO4(H+)溶液
-COOH
【实验】
1. 取一支试管，向其中加入2ml苯，再 加入3-5滴酸性高锰酸钾溶液，振荡试管， 观察现象
3、苯的同系物含有侧链，性质与苯又有不同 （1）侧链影响苯环，使苯环上的氢原子比苯更 易被取代 （2）苯环影响侧链，使侧链能被强氧化剂氧化
苯
KMnO4
(H2SO4)
甲苯
不反应
不反应
不反应,萃取 有FeBr3, 取代
Br2（CCl4） Br2 （H2O） Br2（l）
被氧化，溶 液褪色 不反应
不反应，萃取
㈢ 苯的同系物加成反应 苯的同系物也和氢气可以发生加成反应
请写出甲苯与氢气加成的化学方程式：
CH3 + 3H2
催化剂
CH3
归纳总结
一、苯的结构和化学性质
1.苯的结构 3.苯的化学性质（1）可燃性（2）取代反 应：溴代、硝化（3）加成反应
二、苯的同系物
1.苯的同系物的含义(结构和通式)
2.苯的同系物的化学性质 （1）可燃性（2）取代反应：溴代、 硝化（3）加成反应（4）特殊性
能否被酸性高锰酸钾氧化
不能 能 实 不能 发生硝化反应的条件、产物 验 硝硫混酸， 硝硫混酸， 很难发生 事 50～60 ℃， 30 ℃， 实 硝化反应 硝基苯 三硝基甲苯
比较苯和甲苯与KMnO4溶液的作用， 以及硝化反应的条件产物等，你从中得到 什么启示? 【结论】 侧链和苯环相互影响： 侧链受苯环影响易被氧化； 苯环受侧链影响易被取代（一般是侧链的 邻、对位被取代）。
与酸性高锰酸钾的反应（使高锰酸钾溶液褪色）
| —C—H | O || C—OH |
反应 机理：
酸性高锰酸钾溶液
烷基上与苯环直接相连的碳原子上必须连 有氢原子才能氧化
H | —C—H | H H | | —C—C— | | H C | —C—C | C
×
【设计实验】： 如何鉴别苯、甲苯、己烯、CCl4?
2.常见的苯的同系物
一 CH3
甲苯
一CH3 一CH3
二甲苯
C7 H8 一C2H5 C8H10 乙苯
C8H10
3、苯的同系物的同分异构体
（1）支链位置异构 CH3CH3 邻二甲苯 CH3CH3 CH3-CH3
间二甲苯
对二甲苯
（2）支链碳链异构
-CH2CH3
乙苯
练习：写出C9H12的芳香烃的同分异构体
H CH3 酸性KMnO4 酸性KMnO4 不反应
CH3
COOH
CH2CHCH3
事 实 上 还 有 ：
CH3
CH2CH2CH3
等能使酸性 高锰酸钾溶 液褪色
CH3 H3C C CH3
CH3 H3C C CH2CH3
等不能使酸 性高锰酸钾 溶液褪色
综上所述：你又能找到什么规律？
应用： （可鉴别苯和甲苯等苯的同系物）
苯及其同系物对人体的危害
（1）了解苯及其同系物的毒性，对人体的 危害主要会导致再生障碍性贫血等疾病. （2）工业生产中常用苯作溶剂，如油漆料、 某些品牌的涂改液也用苯作溶剂等。（3） 提出有关苯的安全使用，防止中毒事件的 建议,撰文一小篇,字数不限.