苯第二章

烴

1.了解芳香烴的概念，掌握苯的組成、結構。2.掌握苯的化學性質(取代和加成)。什么是芳香族化合物？什么是芳香烴？二者有什么關系？芳香族化合物

一般指分子中含有一個或多個苯環的有機物

芳香烴

分子中含有一個或多個苯環的烴新型冠狀病毒肺炎的治療藥物“洛匹那韋”的結構式一、苯的物理性質物理性質顏色氣味毒性水溶性揮發性熔點沸點密度無色液體有特殊氣味有毒不溶于水易揮發80.1℃5.5℃0.88g/cm3苯是一種重要的化工原料和有機溶劑對神經系統、造血系統有傷害，會導致白血病【實驗2-1】分別向酸性KMnO4溶液和溴水中加入適量苯，充分振蕩后，靜置并觀察。（下層紫紅色）KMnO4(H+)溶液2mL苯2mL苯溴水振蕩振蕩

（上層無色）結論：苯不與溴水、溴的四氯化碳溶液、酸性KMnO4溶液反應，苯能將溴從水溶液中萃取出來。苯不飽和，但苯具有不同于烯烴和炔烴結構。（上層橙色）（下層幾乎無色）二、苯的結構特點b.鄰二取代物沒有同分異構體，只有一種結構。a.正六邊形分子，六個碳碳鍵長相同，都是1.39×10-10m。苯分子中不是單鍵和雙鍵交替的結構依據c.苯不能使溴水褪色d.苯不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色e.經測定，苯環中碳碳鍵的鍵能均相等苯分子中的碳碳鍵是介于碳碳單鍵和碳碳雙鍵之間的特殊的鍵。C─C1.54×10-10mC=C1.33×10-10m現代理論：X射線衍射法碳原子均采取_____雜化，每個碳的雜化軌道分別與氫原子及相鄰碳原子的_____雜化軌道以σ鍵結合，鍵間夾角均為_____，連接成六元環狀。sp2sp2120°120°HHHHHH6中心6電子大π鍵苯的分子結構苯分子式

結構式結構簡式最簡式C6H6CH球棍模型空間填充模型成鍵特點①苯分子中不含雙鍵，苯分子為平面正六邊形結構。②6個碳原子均采用sp2雜化，分別與氫原子及相鄰碳原子以σ鍵結合。碳原子剩余P軌道形成大π鍵。③苯分子中12個原子共面，4個原子共線。三、苯的化學性質【思考】通過前面的學習，你認為苯難以被酸性KMnO4溶液氧化，也難以與溴發生加成反應的原因？苯中含有大π鍵的高度對稱的分子結構比較穩定1.氧化反應——可燃性

現象：火焰明亮，伴有濃重的黑煙。

苯完全燃燒的化學方程式：

2C6H6+15O2

12CO2＋6H2O點燃苯不能使酸性高錳酸鉀褪色難氧化2.取代反應苯的大π鍵比較穩定，一般易取代，難加成。(1)溴代反應：苯與液溴在FeBr3催化下可以發生取代反應。Br2FeBr3BrHBr↑Fe

H<0溴苯Fe3+作催化劑，無催化劑不反應無色液體，有特殊氣味，不溶于水，密度比水大液溴，不能用溴水苯不與溴水反應，但可以萃取溴水中的溴。燒瓶中：液體輕微沸騰，充滿紅棕色氣體(Br2)；錐形瓶中：導管口有白霧(HBr)；燒瓶底部：有褐色不溶于水的液體。AgNO3溶液苯液溴鐵粉溴苯的制取實驗裝置問題2：溴苯不是無色的嗎？單質溴溶于溴苯使無色的溴苯呈褐色。長導管的作用：導氣、冷凝回流。問題1：錐形瓶內導管末端為何不插入液面？防倒吸產物中含有溴苯、苯、HBr和Br2試劑：操作：目的：水分液除HBrHBr水溶液溴苯苯、溴試劑：操作：目的：NaOH分液除Br2、HBrNaBr溶液NaBrO溶液溴苯苯溴苯苯蒸餾除苯操作：目的：思考：如何得到純凈的溴苯？①、水洗：除去FeBr3、HBr②、NaOH洗滌：除去溴單質③、水洗：除去NaOH等無機物④、分液、干燥：除去水分⑤、蒸餾：除去苯AgNO3溶液苯液溴鐵粉溴苯的制取實驗裝置思考：哪些現象說明發生了取代反應而不是加成反應？錐形瓶中產生淺黃色沉淀（AgBr），苯與溴反應生成溴苯的同時有溴化氫生成，說明它們發生了取代反應而非加成反應。溴苯的實驗改進創新裝置的優點:①有分液漏斗，可控制液溴的量。②加裝一個用CCl4除溴蒸氣的裝置。③倒扣的漏斗可以防倒吸，還有利于尾氣吸收。

【思考】根據上述實驗的分析，你認為溴苯的制備實驗還可以怎樣改進？2.取代反應易取代(2)硝化反應：在濃硫酸的作用下，苯在50~60℃時與濃硝酸發生硝化反應，生成硝基苯。硝基苯（無色液體，有特苦杏仁氣味，不溶于水，密度大于水）催化劑，脫水劑。區分:NO2、NO2—

、—NO2

(2)硝化反應：苯濃HNO3濃H2SO4硝基苯的制取實驗裝置長導管的作用：冷凝回流。溫度計必須懸掛在水浴中水浴加熱濃硝酸和濃硫酸的混合酸要冷卻到50-60℃以下，再慢慢滴入苯，邊加邊振蕩慢慢滴入反應放熱，溫度過高，苯易揮發，且硝酸也會分解，同時苯和濃硫酸在75-80℃時會發生反應反應物均勻受熱且容易控制溫度，50～60℃苯濃HNO3濃H2SO4硝基苯的制取實驗裝置(2)硝化反應：不純的硝基苯顯黃色，因為溶有NO2。提純硝基苯的方法是：用蒸餾水和氫氧化鈉溶液洗滌(除去硝酸和硫酸)

↓用蒸餾水洗滌(除去氫氧化鈉溶液及與其反應生成的鹽)

↓用無水氯化鈣干燥，最后進行蒸餾(除去苯)可得純凈的硝基苯2.取代反應易取代苯磺酸＋HO—SO3HSO3H＋H2O△制備合成洗滌劑苯磺酸易溶于水，是一種強酸(3)磺化反應：苯與濃硫酸在70~80℃時可以發生磺化反應，生成苯磺酸。3.加成反應難加成

在以Pt、Ni等作催化劑并加熱的條件下，苯能與氫氣發生加成反應，生成環己烷。環己烷苯和X2水，HX，H2O不能發生加成反應6個C不共面易取代難加成難氧化1、苯環實際上不具有碳碳單鍵和碳碳雙鍵的簡單交替結構，可以作為證據的事實有①苯的間位二取代物只有一種②苯的鄰位二取代物只有一種③苯分子中碳碳鍵的鍵長均相等④苯不能使酸性KMnO4溶液褪色⑤苯在加熱和催化劑存在條件下，與氫氣發生加成反應⑥苯在FeBr3存在的條件下，與液溴發生取代反應，但不能因化學變化而使溴水褪色A.①②③④ B.②③④⑥

C.③④⑤⑥ D.全部B2、下列關于苯的敘述正確的是A.反應①為取代反應，有機產物與水混合浮在上層B.反應②為氧化反應，反應現象是火焰明亮并帶有濃煙C.反應③為取代反應，有機產物是一種烴D.反應④中1mol苯最多與3molH2發生加成反應，是因為苯分子中含有三個碳碳雙鍵B3、在探索苯分子結構的過程中，人們寫出了符合分子式“C6H6”的多種可能結構(如圖所示)，下列說法正確的是A.五種物質均能與氫氣發生加成反應B.b、c、e的一氯代物均有三種C.五種物質中，只有a分子的所有原子處于同一平面D.a、b、c、e能使溴的四氯化碳溶液褪色C4、各類烴的性質比較烴溴單質溴水溴的CCl4溶液酸性KMn