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其中①、③、⑤的关系是__同__系__物__. 其中②、④、⑤的关系是__同__分__异_学
二、苯的同系物
1. 概念:
具有苯环(1个),侧链为烷基,且在分子组成上相
差一个或若干个CH2原子团的有机物。
通式:CnH2n-6(n≥6)
甲苯
CH3
CH2CH3 乙苯
芳香烃
问题导学
(1)苯的氧化反应:在空气中燃烧
点燃
2C6H6+15O2
12CO2+ 6H2O
火焰明亮 伴有浓烟
【注意】苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色。
苯的最简式与乙炔相同为CH,燃烧现象相似。
芳香烃
问题导学
(2)苯的取代反应(卤代、硝化)
有白雾 生成
Fe
+ Br2
Br + HBr
【注意】1.催化剂Fe与Br2反应生成FeBr3起催化剂作 用,该反应是放热反应。
有毒,密度大于水,难溶于水,易溶于 有机溶剂。硝基苯蒸气有毒性。
1.苯与硝酸的反应在50 ℃ --60℃ 时产物是硝基苯,温 度过高会有副产物。
2. 硫酸是该反应的催化剂和吸水剂,和硝酸混合时剧烈 放热。
3.反应过程中硝酸会部分分解。 4 .苯和硝酸都易挥发。
芳香烃
问题导学
【观察下列5种物质,分析它们的结构回答】
KMnO4(H+)溶液
芳香烃
问题导学
CH2CHCH3 CH3
CH2CH2CH3
等能使酸性高 锰酸钾溶液褪
色
资
料
CH3
H3C C CH3
CH3 H3C C CH2CH3
等不能使酸性 高锰酸钾溶液
褪色
芳香烃
问题导学
有机化学第7章,ppt课件

7.4.1 反应类型及反应机理
1. 亲电取代反应概述
+
+ E
HEsp3杂E化sp2杂化
+
E
+
+ -H
+H+
亲电试剂 π络合物 σ络合物 取代苯
+H E H E+
讨论:1.当过渡态 + 比 + 稳定时,中间体 σ
络合物较难形成,一旦形成后很快转化成产物。
+H E
H E+
2.当过渡态 + 比 + 能量相近时,
ψ3
无节面
ψ1 苯的π 电子分子轨道重叠情况
7.3 单环芳香烃的物理性质
物理性质 苯和其同系物的芳烃一般都溶剂,如 乙醚、CCl4 、石油醚等非极性溶剂。具有一定 的毒性,吸入过量苯蒸气,急性中毒引起神经性 头昏,并可发生再生障碍性贫血,急性白血病; 慢性中毒造成肝损伤。
4. 6电子体系有中性分子、碳正离子和碳负离子。 —
苯
环 戊 二 烯 负 离 子
3. 10 π电子体系( n=2)
环辛四烯双负离子
126°46 ' 0.1334nm2K, THF
K
=
= 2K+
0.1462nm
K
成环C不在同一平面 无
π 电子=8
芳
不能形成环状共轭体系 性
成环C在同一平面 有芳 π 电子=10 n=2 性
三苯甲烷
萘
7.1.2 按4n+2规则的n分类
1. 2 π电子体系( n=0)
2.
具两个电子的环状结构是稳定的,有芳香
Ph性。
Ph
Ph Ph
+
2.3 芳香烃 课件(共45张PPT) 人教版(2019)选择性必修三

小结
苯
苯的结构 苯的性质
平面六边形 特殊的碳碳键 键角为120°
氧化反应 取代反应 加成反应
燃烧冒黑烟
不能被KMnO4氧化
溴代反应
液溴 FeBr3
硝化反应
浓硫酸 水浴加热
磺化反应
能氧化 易取代 难加成
PART 3
芳香烃
芳香烃的来源
十九世纪初,由于冶金工业的发展,需要大量焦碳, 生产焦碳的主要方法是煤的干馏即对煤隔绝空气加强热。
(3) 熔点为5.5℃,沸点为80.1℃。熔沸点低,易挥发,用 冷水冷却,苯凝结成无色晶体
苯的毒性
➢ 是黏合剂、油性涂料、油墨等的常用有机溶剂 ➢ 操作车间空气中苯的浓度≤40mg·m-3 ➢ 居室内空气中苯含量平均每小时≤0.09mg·m-3 ➢ 制鞋、皮革、箱包、家具、喷漆、油漆等工作 ➢ 引起急性中毒或慢性中毒,诱发白血病
4、 Fe屑的作用是什么? Fe与Br2反应生成FeBr3,做催化剂
5、纯净的溴苯应是无色的,为什么所得溴 苯为褐色?怎样使之恢复本来的面目?
用NaOH溶液洗涤,充分振荡后静置, 使液体分层,然后分液。 6、该实验中哪些现象说明苯与溴发生了取 代反应而不是加成反应?为什么? 硝酸银溶液中有淡黄色沉淀生成
D 【练习】下列说法中,正确的是( )
A.芳香烃的分子通式是CnH2n-6(n≥6,且n为正整数) B.苯的同系物是分子中仅含有一个苯环的所有烃类化合物
C.苯和甲苯都不能使酸性KMnO4溶液褪色 D.苯和甲苯都能与卤素单质、硝酸等发生取代反应
B 【思考】下列关于苯的叙述正确的是( )
A.反应①为取代反应,有机产物与水混合浮在上层 B.反应②为氧化反应,反应现象是火焰明亮并带有浓烟 C.反应③为取代反应,有机产物是一种烃 D.反应④中1 mol苯最多与3 mol H2发生加成反应,是 因为苯分子含有三个碳碳双键
芳香烃ppt课件

两种办法:
a.加热,将反应温度控制在100℃以上,使生成的水
沸腾离开反应体系,达到降低产物浓度;
b.使用发烟硫酸,使生成的水与发烟硫酸中的三氧
化硫结合形成硫酸,从而降低产物浓度。
亲电取代反应—傅氏反应
烷基化 酰基化
烷基化:(卤代烷烃、烯烃、醇作为烷基化试剂 )
1)卤代烷 为烷基化 试剂
无水
CH 3C2H C2H ClAl3C lCH 3C2H C + 2H Al4Cl H
酰基化反应 在苯环中引入酰基 只能生成一元取代产物
烷基碳原子数大于2的反应中 要异构化
酰基的结构不变,不重排
烷基化反应可逆
酰基化反应不可逆
相同点:若苯环上连有强吸电子基团时,傅克反应就不会发生
B、加成反应
+ H2 Ni、加压
加热
Cl + Cl2 50 0C Cl
Cl
Cl Cl
Cl
C、氧化反应(重点)
5 6
4 3
7 8
2 1
SO3H
4-硝基-1-萘磺酸
8 7
6 5
SO 3H
1 2
3
4
α-萘磺酸
CH3
5 6
4 3
7 8
2 OH
1
5-甲基-2-萘酚
四 单环芳烃 1)苯的结构
Ph—, Ar—
CH2
苄基
2)单环芳烃的性质 ①休克尔规则 从结构上来说,具有芳香性的物质必须有一个 环闭的共轭体系,共轭体系中的原子在一个平 面上,在这个平面的上下两侧有环状离域的π 电子云,而且组成该π电子云的P电子数必须 合乎4n+2 规则,(n为0,1,2,3…整数)。
CH3
《芳香烃的命名》课件

非苯芳香烃
非苯芳香烃是指不含有苯 环的芳香烃,如环庚三烯 正离子、环戊二烯负离子 等。
芳香烃的结构特点
苯环的结构特点
芳香烃的异构体
苯环是由六个碳原子和六个氢原子组 成的环状结构,具有特殊的稳定性。
芳香烃的异构体包括顺式和反式异构 体,不同异构体的性质也有所不同。
取代基的位置和数目
芳香烃中可以含有取代基,取代基的 位置和数目会影响芳香烃的性质。
REPORT
CATALOG
DATE
ANALYSIS
SUMMAR Y
04
芳香烃的命名技巧
掌握规则,灵活运用
熟练掌握芳香烃的命名规则,包括母 体烃的选取、取代基的顺序、编号原 则等。
在实际应用中,能够根据具体情况灵 活运用规则,避免出现错误或不必要 的混淆。
注意取代基的顺序规则
掌握取代基的顺序规则,确保在命名时正确排列取代基的顺序,避免因顺序错误 导致名称混乱。
习惯命名法
总结词:历史悠久 详细描述:习惯命名法是基于历史习 惯对某些具有特殊性质的烃进行命名
的,如石油醚、汽油等。
总结词:不规范性
详细描述:习惯命名法没有统一的标 准,且很多名称与实际结构不符,因 此存在一定的不规范性。
总结词:局限性
详细描述:习惯命名法仅适用于某些 特定的烃,对于大多数烃并不适用, 因此其应用范围有限。
注意取代基的书写规范
取代基名称的书写
在书写芳香烃的名称时,取代基名称 应按照规定的格式书写,包括取代基 的名称、位置和数量。
取代基符号的书写
在芳香烃中,取代基可以用符号来表 示。这些符号应该按照规定的格式书 写,以避免混淆和误解。
注意区分同分异构体
同分异构体的概念
人教版化学《芳香烃》精品课件

一、苯的结构和化学性质回顾
颜色 气味 状态 熔点 密度 溶解性
➢回顾1.苯的物理性质
沸点 毒性
湖 南 省 长 郡 中学20 19-202 0学年高 二上学 期化学 选修五 《第二 章第二 节芳香 烃》( 共90张 PPT)
湖 南 省 长 郡 中学20 19-202 0学年高 二上学 期化学 选修五 《第二 章第二 节芳香 烃》( 共90张 PPT)
湖 南 省 长 郡 中学20 19-202 0学年高 二上学 期化学 选修五 《第二 章第二 节芳香 烃》( 共90张 PPT)
一、苯的结构和化学性质回顾
颜色 无色
➢回顾1.苯的物理性质
气味 特殊气味
状态 液态
熔点 5.5℃ 沸点 80.1℃ 低!易挥发
密度 比水小 毒性 有毒
溶解性 不溶于水,易溶于有机溶剂。
(1)结构式
H
(2)结构简式
(3)比例模型:
C
HC
CH
HC
CH
C
H
(苯的凯库勒式)
(4)结构特点 苯分子具有平面正六边形结构。
湖 南 省 长 郡 中学20 19-202 0学年高 二上学 期化学 选修五 《第二 章第二 节芳香 烃》( 共90张 PPT)
➢回顾2.苯的结构特点 2.组成与结构: 分子式:
(1)结构式
(2)结构9-202 0学年高 二上学 期化学 选修五 《第二 章第二 节芳香 烃》( 共90张 PPT)
湖 南 省 长 郡 中学20 19-202 0学年高 二上学 期化学 选修五 《第二 章第二 节芳香 烃》( 共90张 PPT)
➢回顾2.苯的结构特点
2.组成与结构: 分子式: C6H6
(1)结构式
有机化学第六章芳香烃ppt课件

浓HSO4 , 70~80℃
SO3H
H2SO4·SO3
或H2SO4·SO3 30~50℃
CH3
+ H2SO4(浓)
220℃
CH3 SO3H + CH3
SO3H SO3H SO3H
–应用
0℃ 100℃
43% 13%
CH
•
3
1
+ H2SO4 △
CH 3
Br2
Fe
C12H25
SO3H
•2
+ H2SO4 △ C12H25
– 烷基化反应
C2H5
+ C2H5Br
AlCl3
+ HBr
烷基化试剂除卤代烷外还可用烯烃和醇,傅克反应催
化剂常用AlCl3,也有用其他路易斯酸如BF3或FeCl3的反应。
如:
CH3-CH-CH3
+ CH3CH=CH2 AlCl3
+ CH3CH2OH H2SO4
-CH2CH3 + H2O
如果苯环上有侧链,并且在合适长度(3~4个碳)的位置 有卤原子的话,该芳烃还可发生分子内的亲电取代。如:
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的,应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失,增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
第四节 苯环上的亲电取代反应
6.4 Electrophilic substitution on benzene ring
▪ 卤代反应(halogenations)
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的,应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失,增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
有机化学第08章 芳香烃(共201张PPT)

再比较 4式和5式
4
催化 剂
+ H2 压 力, 溶剂
112.3KJ mol-1
5
催 化剂
+ H2
压力 ,溶 剂
按上面的计算和结论,5 式若为共轭三烯结构,当加一 分子氢时,氢化热应为-112.3-(-7.2) = -105.1 KJ mol -1。
催化剂
+ H2 压力,溶剂
(Z)
H?
(Z)
- 105.1 KJ mol -1
4 苯具有特殊的稳定性---从氢化热数据看苯的内能。
环己烯 环己二烯
环己三烯
苯
氢化热(kJ / mol) 119.5 (测定)
231.8 (测定)
119.53=358.5 208.5 (根据假设计算) (测定)
每个C=C的平均氢化热 119.5
115.9
119.5
69.5
(kJ / mol)
从整体看: 苯比环己三烯的能量低 苯比环己二烯的能量低
119.5 KJ mol-1
3
催化 剂
+ 2H2 压力,溶剂
231.8 KJ mol-1
4
催化 剂
+ H2 压力,溶剂
112.3KJ mol-1
(Z)
5.
催化剂
+ H2 压力,溶剂
H?
(Z)
6. CH2=CH-CH=CH-CH=CH2 + 3 H2 CH3(CH2)4CH3 -337 KJ mol-1
反键轨道
E 成键轨道
共振论
Ⅰ
Ⅱ
贡献大
键长,键角完全 相等的等价结构
Ⅲ
Ⅳ
Ⅴ
贡献小
键长、键角不等 的不等价结构
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KMnO4、H+
COOH
苯环影响了甲基,使 甲基变得活泼,易于 被氧化
R KMnO4
C H (H+) R
COOH (R—:烷基或氢)
与苯环直接相连的C必须有H,侧链均被氧化为羧基。
CH3 | CH3—CH—
C| H3
CH3 |
—C—CH3 |
| CH3
CH2—R
HOOC
KMnO4/H+
|
CH3 |
3.下列变化属于取代反应的是(C)
A.苯与溴水混合,水层褪色 B.乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色 C.甲苯制三硝基甲苯 D.苯和氯气在一定条件下生成六氯环已烷
4 . 下列各组物质用酸性高锰酸钾溶液和溴水都能区别的是( C )
A.苯和甲苯
B.1-己烯和二甲苯
C.苯和1-己烯
D.己烷和苯
归纳总结
同学们再见!
注意 : 苯不能被酸性KMnO4溶液氧化
三、苯的化学性质
2、加成反应:
Ni + 3H2
△
环己烷
三、苯的化学性质
3、取代反应: (1)溴代反应
+ Br2
FeBr3
Br
+ HBr
溴苯,无色油状液体,不溶于 水,密度比水大
反应条件 液溴,催化剂(苯与溴水不反应) 卤代反应 苯还可以和其它纯卤素单质在卤化铁催化下反应
苯的性质 1
化学史话
19世纪,英国化学家法拉第对煤 气压缩桶剩余的一种油状液体产生兴 趣。他花了整整五年时间提取这种液 体,用蒸馏的方法在80℃左右将这种 油状液体进行分离,得到苯。
Michael Faraday ( 1791﹣ 1867)
1825年6月1日法拉第向伦敦皇家协会报告:这种液 体略有香味,一般条件下,它是一种无色透明的液体, 当把这种液体放在冰水中冷却时,它就会结晶变成固体, 如果让温度慢慢上升,这种固体在5.5℃时融化。如果把 融化后液体暴露在空气中,最后它会完全挥发。
C| H3 NO2
甲基影响了苯环,使苯 环上邻、对上的H变得 活泼,易于被取代
| NO2
+ 3H2O
2,4,6-三硝基甲苯,简称三硝基甲苯,又 叫TNT,烈性炸药。淡黄色晶体,不溶于水。
归纳总结
3. 加成反应
CH3
+ 3H2
催化剂 △
CH3
能力提升
某芳香烃的化学式为C8H10,则它可能的结构?若化学式为 C9H12呢?
C2H4 C3H6 C5H8
不饱和度 1
2
1
键线式
只保留碳架,进一步省略碳原子以及与碳原子相连的氢原子; 键线式中每个端点或交点均表示一个碳原子,其余价键用氢补齐。
O
创意活动
分子式为C6H6的烃,不饱和度为?请你试着画出 该分子可能的结构。
第三章 第二节 苯及苯的同系物
4
内容索引
1.苯的性质 2.苯的同系物的性质
能力提升
+ HNO3
浓H2SO4
50~60℃
←敞口玻璃管
NO2 +H2O
A
B
C
D
能力提升
←敞口玻璃管
1.三种试剂添加的顺序? 先将浓硝酸注入大试管中,再慢慢注入浓 硫酸,并及时摇匀、冷却后再逐滴加入苯.
2.敞口玻璃管的作用?
冷凝回流
3.硝基苯是一种无色油状的液体,实验 中得到的是产物是黄色的,为什么?
苯的性质
一.物理性质
颜色 状态
气味
溶解性
密度
熔沸点 毒性
无色 液态
特殊气味
不溶于水,易 溶于有机溶剂
ρ
< ρH2O
熔点5.5℃ 有毒 沸点80.1℃
化学史话
凯库勒是一位极富想象力的化学家, 长期被苯分子的结构所困惑。一天夜晚, 他坐在壁炉前打瞌睡,眼前又出现了旋转 的碳原子。碳原子的长链像蛇一样盘绕卷 曲,忽见一条蛇咬住了自己的尾巴,形成 成了一个环。他像触电般惊醒,接着提出 了苯环结构。
2.长导管的作用? 用于导气和冷凝回流
3.哪些现象说明发生了取代反 应而不是加成反应?
导管口有白雾,锥形瓶里产生淡黄色 沉淀。说明苯跟溴反应时苯环上的一 个氢原子被溴原子取代,生成溴化氢。
4.得到的溴苯中含有哪些杂质?
溴苯(苯、溴、溴化铁、 少量溴化氢)
溴苯
获得纯净的溴苯应进行的实验操作: 先用水洗后分液(除去溶于水的杂质如溴化铁等),再用氢 氧化钠溶液洗涤后分液(除去溴),最后水洗(除去氢氧化钠 溶液及与其反应生成的盐)、干燥(除去水),蒸馏(除去苯) 可得纯净的溴苯。
三、苯的化学性质
3、取代反应: (2)硝化反应:
+ HNO3
浓H2SO4
50~60℃
NO2 +H2O
硝基苯,苦杏仁味无色液体, 不溶于水,密度比水大
反应条件 50~60℃,浓硫酸 浓H2SO4作用 催化剂、吸水剂
3、取代反应: (3)磺化反应
+ H2SO4 70℃~80℃ -SO3H + H2O
HOOC—
—C—CH3 |
| CH3
COOH
2. 取代反应
C| H3
+ HNO3
浓硫酸 30℃
C| H3 NO2 + H2O
C| H3
C| H3
+ HNO3
浓硫酸 30℃
+ H2O |
NO2
30℃苯环上的氢原子被取代,主要得到邻硝基甲苯和对硝基甲苯。
2. 取代反应
C| H3 + 3HNO3
O2N 浓硫酸 100℃
NO2 用氢氧化钠溶液洗涤
巩固提升
1.下列事实可以说明“苯分子结构中不存在碳碳单键和双键
交替结构”的是( ABD )
A.苯不能使溴水和酸化高锰酸钾溶液褪色 B.邻二甲苯只有一种结构 C.间二甲苯只有一种结构 D.苯环上碳碳键的键长相等
2.能通过化学反应使溴水褪色,又能使高锰酸钾酸性溶液褪色
的是( CD )
凯库勒
凯库勒苯环结构的有关观点:
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; 环内碳碳键单双键交替
结构式
结构简式
(凯库勒式)
实验事实
2ml
1mlKMnO4(H+)溶液
苯
振荡
2ml苯
1ml溴水 振荡
分层:上层无色 分层:下层紫色 分层:上层橙红色 分层:下层无色
1935年,经X射线衍射法发现苯的真实结构
平面正六边形,分子中的六个碳原子和 六个氢原子均在同一平面
各个键角都是120º 苯分子中碳碳键的键长为1. 40 ×10 - 10m ,介于单 键(1. 54 ×10 - 10m) 和双键(1. 33 ×10 - 10m)之间
苯的性质
二.分子结构
分子式 结构式
C6H6
结构简式
空间构型 碳碳键特点
不饱和度Ω(也称缺氢指数)
Ω=双键数+三键数×2+环数
只含有C和H或者O的化合物 (CxHyOz)的计算公式:
Ω =(2x+2-y)/2
一个双键(烯烃等)贡献1个不饱和度; 一个三键(炔烃等)贡献2个不饱和度; 一个环(如环烷烃)贡献1个不饱和度; 一个碳氧双键贡献1个不饱和度。
键线式
H2C
CH2
分子式
苯磺酸
学习小结1
难氧化、难加成、易取代
+ 3H2△Ni
2C6H6 + 15 O2点燃12CO2+6 H2O
能力提升
+ Br2
FeBr3
Br
+ HBr
A
B
C
D
实验现象:烧瓶中的液体轻微沸腾,充满红棕色气体; 锥形瓶中导管口有白雾,锥形瓶中产生淡黄色沉淀; 烧杯底部有褐色不溶于水的液体;
1.Fe屑的作用? 2Fe + 3Br2 = 2FeBr3
或
介于单键和 平面正六边形 双键之间的
独特的键
注:虽然凯库勒式现仍被使用,但苯分子中并不存在交替的单双键。
球棍模型
比例模型
性质预测:
苯的特 殊结构
介于单键和双 键之间的独特 的键
苯的特殊性质
饱和烃 不饱和烃 取代反应 加成反应
三、苯的化学性质
1、氧化反应:
可燃性: 2C6H6+15O2 点燃 12CO2+6H2O
巩固提升
1.已知:
CH3 +Cl2 条件一
CH2Cl 条件一:光照
CH3 + Cl2 条件二
CH3
条件二:Fe或FeCl3
Cl
请问:条件一和条件二分别指的是什么条件?
2.下列关于甲苯的实验中,能说明侧链对苯环有影响的是(A )
A.甲苯硝化生成三硝基甲苯 B.甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色 C.甲苯燃烧带有浓厚的黑烟 D.甲苯与氢气可以生加成反应
某烃的化学式为C10H14,不能使溴水褪色,但可使酸性高 锰酸钾溶液褪色,分子结构中只含一个烷基,则它可能的结 构有多少种?
本节课小结
(1)苯的同系物和苯都含有苯环,性质相似 ①氧化反应: ②取代反应: ③加成反应:
(2)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
CH3
六甲基苯(C12H18)
概念辨析
A
B
C
D
E
F
判断:上述物质中 属于芳香族化合物的是( ABCDEF) 属于芳香烃的是( ABCF ) 属于苯的同系物的是( CF )
芳香族化合物
芳香烃
苯及苯的 同系物
三、化学性质(以甲苯为例)
COOH
苯环影响了甲基,使 甲基变得活泼,易于 被氧化
R KMnO4
C H (H+) R
COOH (R—:烷基或氢)
与苯环直接相连的C必须有H,侧链均被氧化为羧基。
CH3 | CH3—CH—
C| H3
CH3 |
—C—CH3 |
| CH3
CH2—R
HOOC
KMnO4/H+
|
CH3 |
3.下列变化属于取代反应的是(C)
A.苯与溴水混合,水层褪色 B.乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色 C.甲苯制三硝基甲苯 D.苯和氯气在一定条件下生成六氯环已烷
4 . 下列各组物质用酸性高锰酸钾溶液和溴水都能区别的是( C )
A.苯和甲苯
B.1-己烯和二甲苯
C.苯和1-己烯
D.己烷和苯
归纳总结
同学们再见!
注意 : 苯不能被酸性KMnO4溶液氧化
三、苯的化学性质
2、加成反应:
Ni + 3H2
△
环己烷
三、苯的化学性质
3、取代反应: (1)溴代反应
+ Br2
FeBr3
Br
+ HBr
溴苯,无色油状液体,不溶于 水,密度比水大
反应条件 液溴,催化剂(苯与溴水不反应) 卤代反应 苯还可以和其它纯卤素单质在卤化铁催化下反应
苯的性质 1
化学史话
19世纪,英国化学家法拉第对煤 气压缩桶剩余的一种油状液体产生兴 趣。他花了整整五年时间提取这种液 体,用蒸馏的方法在80℃左右将这种 油状液体进行分离,得到苯。
Michael Faraday ( 1791﹣ 1867)
1825年6月1日法拉第向伦敦皇家协会报告:这种液 体略有香味,一般条件下,它是一种无色透明的液体, 当把这种液体放在冰水中冷却时,它就会结晶变成固体, 如果让温度慢慢上升,这种固体在5.5℃时融化。如果把 融化后液体暴露在空气中,最后它会完全挥发。
C| H3 NO2
甲基影响了苯环,使苯 环上邻、对上的H变得 活泼,易于被取代
| NO2
+ 3H2O
2,4,6-三硝基甲苯,简称三硝基甲苯,又 叫TNT,烈性炸药。淡黄色晶体,不溶于水。
归纳总结
3. 加成反应
CH3
+ 3H2
催化剂 △
CH3
能力提升
某芳香烃的化学式为C8H10,则它可能的结构?若化学式为 C9H12呢?
C2H4 C3H6 C5H8
不饱和度 1
2
1
键线式
只保留碳架,进一步省略碳原子以及与碳原子相连的氢原子; 键线式中每个端点或交点均表示一个碳原子,其余价键用氢补齐。
O
创意活动
分子式为C6H6的烃,不饱和度为?请你试着画出 该分子可能的结构。
第三章 第二节 苯及苯的同系物
4
内容索引
1.苯的性质 2.苯的同系物的性质
能力提升
+ HNO3
浓H2SO4
50~60℃
←敞口玻璃管
NO2 +H2O
A
B
C
D
能力提升
←敞口玻璃管
1.三种试剂添加的顺序? 先将浓硝酸注入大试管中,再慢慢注入浓 硫酸,并及时摇匀、冷却后再逐滴加入苯.
2.敞口玻璃管的作用?
冷凝回流
3.硝基苯是一种无色油状的液体,实验 中得到的是产物是黄色的,为什么?
苯的性质
一.物理性质
颜色 状态
气味
溶解性
密度
熔沸点 毒性
无色 液态
特殊气味
不溶于水,易 溶于有机溶剂
ρ
< ρH2O
熔点5.5℃ 有毒 沸点80.1℃
化学史话
凯库勒是一位极富想象力的化学家, 长期被苯分子的结构所困惑。一天夜晚, 他坐在壁炉前打瞌睡,眼前又出现了旋转 的碳原子。碳原子的长链像蛇一样盘绕卷 曲,忽见一条蛇咬住了自己的尾巴,形成 成了一个环。他像触电般惊醒,接着提出 了苯环结构。
2.长导管的作用? 用于导气和冷凝回流
3.哪些现象说明发生了取代反 应而不是加成反应?
导管口有白雾,锥形瓶里产生淡黄色 沉淀。说明苯跟溴反应时苯环上的一 个氢原子被溴原子取代,生成溴化氢。
4.得到的溴苯中含有哪些杂质?
溴苯(苯、溴、溴化铁、 少量溴化氢)
溴苯
获得纯净的溴苯应进行的实验操作: 先用水洗后分液(除去溶于水的杂质如溴化铁等),再用氢 氧化钠溶液洗涤后分液(除去溴),最后水洗(除去氢氧化钠 溶液及与其反应生成的盐)、干燥(除去水),蒸馏(除去苯) 可得纯净的溴苯。
三、苯的化学性质
3、取代反应: (2)硝化反应:
+ HNO3
浓H2SO4
50~60℃
NO2 +H2O
硝基苯,苦杏仁味无色液体, 不溶于水,密度比水大
反应条件 50~60℃,浓硫酸 浓H2SO4作用 催化剂、吸水剂
3、取代反应: (3)磺化反应
+ H2SO4 70℃~80℃ -SO3H + H2O
HOOC—
—C—CH3 |
| CH3
COOH
2. 取代反应
C| H3
+ HNO3
浓硫酸 30℃
C| H3 NO2 + H2O
C| H3
C| H3
+ HNO3
浓硫酸 30℃
+ H2O |
NO2
30℃苯环上的氢原子被取代,主要得到邻硝基甲苯和对硝基甲苯。
2. 取代反应
C| H3 + 3HNO3
O2N 浓硫酸 100℃
NO2 用氢氧化钠溶液洗涤
巩固提升
1.下列事实可以说明“苯分子结构中不存在碳碳单键和双键
交替结构”的是( ABD )
A.苯不能使溴水和酸化高锰酸钾溶液褪色 B.邻二甲苯只有一种结构 C.间二甲苯只有一种结构 D.苯环上碳碳键的键长相等
2.能通过化学反应使溴水褪色,又能使高锰酸钾酸性溶液褪色
的是( CD )
凯库勒
凯库勒苯环结构的有关观点:
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; 环内碳碳键单双键交替
结构式
结构简式
(凯库勒式)
实验事实
2ml
1mlKMnO4(H+)溶液
苯
振荡
2ml苯
1ml溴水 振荡
分层:上层无色 分层:下层紫色 分层:上层橙红色 分层:下层无色
1935年,经X射线衍射法发现苯的真实结构
平面正六边形,分子中的六个碳原子和 六个氢原子均在同一平面
各个键角都是120º 苯分子中碳碳键的键长为1. 40 ×10 - 10m ,介于单 键(1. 54 ×10 - 10m) 和双键(1. 33 ×10 - 10m)之间
苯的性质
二.分子结构
分子式 结构式
C6H6
结构简式
空间构型 碳碳键特点
不饱和度Ω(也称缺氢指数)
Ω=双键数+三键数×2+环数
只含有C和H或者O的化合物 (CxHyOz)的计算公式:
Ω =(2x+2-y)/2
一个双键(烯烃等)贡献1个不饱和度; 一个三键(炔烃等)贡献2个不饱和度; 一个环(如环烷烃)贡献1个不饱和度; 一个碳氧双键贡献1个不饱和度。
键线式
H2C
CH2
分子式
苯磺酸
学习小结1
难氧化、难加成、易取代
+ 3H2△Ni
2C6H6 + 15 O2点燃12CO2+6 H2O
能力提升
+ Br2
FeBr3
Br
+ HBr
A
B
C
D
实验现象:烧瓶中的液体轻微沸腾,充满红棕色气体; 锥形瓶中导管口有白雾,锥形瓶中产生淡黄色沉淀; 烧杯底部有褐色不溶于水的液体;
1.Fe屑的作用? 2Fe + 3Br2 = 2FeBr3
或
介于单键和 平面正六边形 双键之间的
独特的键
注:虽然凯库勒式现仍被使用,但苯分子中并不存在交替的单双键。
球棍模型
比例模型
性质预测:
苯的特 殊结构
介于单键和双 键之间的独特 的键
苯的特殊性质
饱和烃 不饱和烃 取代反应 加成反应
三、苯的化学性质
1、氧化反应:
可燃性: 2C6H6+15O2 点燃 12CO2+6H2O
巩固提升
1.已知:
CH3 +Cl2 条件一
CH2Cl 条件一:光照
CH3 + Cl2 条件二
CH3
条件二:Fe或FeCl3
Cl
请问:条件一和条件二分别指的是什么条件?
2.下列关于甲苯的实验中,能说明侧链对苯环有影响的是(A )
A.甲苯硝化生成三硝基甲苯 B.甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色 C.甲苯燃烧带有浓厚的黑烟 D.甲苯与氢气可以生加成反应
某烃的化学式为C10H14,不能使溴水褪色,但可使酸性高 锰酸钾溶液褪色,分子结构中只含一个烷基,则它可能的结 构有多少种?
本节课小结
(1)苯的同系物和苯都含有苯环,性质相似 ①氧化反应: ②取代反应: ③加成反应:
(2)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
CH3
六甲基苯(C12H18)
概念辨析
A
B
C
D
E
F
判断:上述物质中 属于芳香族化合物的是( ABCDEF) 属于芳香烃的是( ABCF ) 属于苯的同系物的是( CF )
芳香族化合物
芳香烃
苯及苯的 同系物
三、化学性质(以甲苯为例)