苯_芳香烃1
苯和芳香烃
12
2. 加成反应
注意:苯比烯、炔烃难进行加成反应,不能与 注意:苯比烯、炔烃难进行加成反应, 溴水反应但能萃取溴而使其褪色。 溴水反应但能萃取溴而使其褪色。在一定的条件 下能进行加成反应。 下能进行加成反应。跟氢气在镍的存在下加热可 生成环己烷
请你写出苯与C 反应的方程式(紫外线) 请你写出苯与Cl2 加成 反应的方程式(紫外线)
硝基苯的化学性质:
12
(3)磺化反应
磺化反应的原理__________ 磺化反应的原理__________ 条件______ 条件______
磺酸基是硫原子和 磺酸基与苯环的连接方式_______ 磺酸基与苯环的连接方式_______ 苯环直接相连的 吸水剂和磺化剂 _____浓硫酸的作用_____ _____浓硫酸的作用_____ 浓硫酸的作用
四.苯的用途: 苯的用途:
1.重要的有机化工原料:合成纤维、合成橡胶 重要的有机化工原料:合成纤维、 重要的有机化工原料 塑料、农药、医药、染料、香料等。 塑料、农药、医药、染料、香料等。 2.常用的有机溶剂 常用的有机溶剂
五、苯的提取:煤焦油 石油化工
练习
__体,__溶 1、苯是__色__ _味__体,__溶 苯是__色 __ 于水,密度比水__,_ 挥发,蒸汽__ __毒 于水,密度比水__,_ 挥发,蒸汽__毒, 常作_ 常作_ _剂. 2、将下列各种液体分别与溴水混合并振 静置后混合液分成两层, 荡,静置后混合液分成两层,下层几乎呈无 色的是( 色的是( B、E ) 、 A.氯水 A.氯水 D. KI B.苯 B.苯 E. 乙烯 C.CCl4 C. F.乙醇 F.乙醇
八、苯的同系物的化学性质
1、取代反应: 、取代反应:
⑴卤代反应
苯及芳香烃
A.由于大量苯溶于水中,渗入土壤,会对周边农田、
C.可以采取抽吸水渠中上层液体的办法,达到部分 清除泄漏物的目的 D.处理事故时,由于事故发生地周围比较空旷,有 人提出用点火焚烧的办法来清除泄漏物,但由于 苯燃烧会产生大量的黑烟扩大污染,所以该办法 未被采纳
解析
答案
苯不易溶于水,所以大量苯不会溶入水中,渗入土
解析
烧瓶 a 中发生的化学反应为 C6 H6+Br2
FeBr3
C6H5 Br+HBr,该反应放热,容易使溴挥发产生大量的红 棕色气体,如果没有导管 b 的冷凝回流作用,挥发出 来的溴蒸气溶解在水中生成 HBr, 也能和锥形瓶 d 中的 AgNO3 反应,则无法检验产物中是否有 HBr。
壤,但是仍然会对周边农田、水渠造成污染。
A
2.关于苯的化学性质叙述正确的是 A.难取代、难氧化、难加成 B.易取代、难氧化、能加成 C.难取代、难氧化、易加成
( B )
D.易取代、易氧化、难加成 解析 由于苯环中含有的化学键是介于单双键之间的 特殊的化学键,所以,苯具有饱和烃取代反应的性质, 同时又具有不饱和烃加成反应的性质,苯的性质是易取 代、难氧化、能加成。
烯烃
苯
溴水 加成
褪色
易被 酸 性KMnO4 溶液 氧 化
纯溴 催化剂 取代
不褪色 苯不被酸性 KMnO4溶液 氧化
光照 取代
不褪色
不被 酸性 KMnO4溶 液 氧化
与 酸 性
KMnO4
现象
作 用
结 论
现象 结论
点 燃
淡蓝色火焰, 火焰明亮, 无烟
有黑烟
火焰明亮, 有浓烟
含碳 量低
含碳量 较高
含碳量高
苯 芳香烃练习(一)
苯芳香烃练习(一)1、工业上获得苯的主要途径是( )A.煤的干馏B. 石油的常压分馏C.石油的催化裂化D. 以环己烷为原料脱氢2、将下列各种液体分别与溴水混合并振荡,静置后混合液分成两层,下层几乎呈无色的是A.氯水B.苯C.CCl4D.KI3、下列说法错误的是( )A. 苯环的碳碳键键长都相等B.苯分子中C=C比C—C键长短,键能大C.常温下苯是一种不溶于水且密度小于水的液体D.苯分子中各个键角都是12004、等质量的下列有机物完全燃烧时,耗氧量最大的是()A. 甲烷B. 乙烯 C .乙炔 D. 苯5、苯的结构式可用来表示,下列关于苯的叙述中正确的是()A.苯主要是以石油为原料而获得的一种重要化工原料B.苯中含有碳碳双键,所以苯属于烯烃C.苯分子中6个碳碳化学键完全相同D.苯可以与溴水、高锰酸钾溶液反应而使它们褪色6、能说明苯分子中的化学键不是单、双键交替排列的事实是()①苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色②苯环中碳碳键的长度均相等③邻二氯苯只有一种④苯的对位二元取代物只有一种⑤苯的邻位二元取代物只有一种⑥在一定条件下苯与H2发生加成反应生成环己烷()A.①②③④⑤B.①②③⑤C.②③④⑤⑥D.①②④⑥7、下列反应中,不属于取代反应的是()A.在催化剂存在条件下苯与溴反应制溴苯B.苯与浓硝酸、浓硫酸混合共热制取硝基苯C.苯与浓硫酸共热制取苯磺酸D.在一定条件下苯与氢气反应制环己烷8、用分液漏斗可以分离的一组液体混合物是()A.溴和CCl4B.苯和溴苯C.硝基苯和水D.汽油和苯9、浓溴水中加入苯中,充分振荡,静置后,溴水层颜色变浅的原因是()A.加成反应B.溶解作用C.取代反应D.氧化反应10、能通过化学反应使溴水褪色,又能使酸性高锰酸钾溶液褪色的是()A.苯B.氯化铁C.乙烷D.乙烯11、绿色化学对化学反应提出了“原子经济性”(原子节约)的新概念及要求。
理想的原子经济性反应是原料分子中的原子全部转化成所需要的产物,不产生副产物,实现零排放。
第七章苯和芳香烃一苯的结构三物理性质四苯及其同系物的
第七章苯和芳香烃一.苯的结构二.芳香烃的分类和命名三.物理性质四.苯及其同系物的化学性质五.苯环上取代基的定位效应及规律六.定位效应在有机合成中的应用七.稠环芳烃八.联苯和多苯代脂烃芳香化合物的定义第一阶段:从植物胶中取得的具有芳香气味的物质称为芳香化合物。
第二阶段:将苯和含有苯环的化合物称为芳香化合物。
第三阶段:将具有芳香特性的化合物称为芳香化合物。
芳香烃:含有苯环(包括苯和苯的衍生物)或者结构和苯不同,但性质与苯相似的一大类非苯芳香族化合物。
芳香烃单环芳烃—只含有一个苯环:多苯代脂烃:多环芳烃:联苯类:稠环芳烃:CH3HC CH2CHCHCH苯型芳香烃非苯型芳香烃:N N OH分类:一. 苯的结构1. Kekule式19世纪初, 人们发现了这种物质;1825年, 法拉第测定苯的经验式为CH;1833年, Mitcherlish确立苯的分子式为C6H6;此后, 人们对苯的物理性质和化学性质有较充分的认识实验事实:易取代,不易加成一取代产物只有一种邻位二取代产物只有一种疑问: 1. 根据分子式, 苯应是一个高度不饱和的烃, 应表现出不饱和烃的典型反应, 易加成, 而实验事实却相反, 为什么?2. 一取代产物只有一种, 说明6个H 等同.1865年, Kekule 首先提出苯的结构是C-C 链首尾相连的环状结构, 环中三个单键, 三个双键相间, 每个碳和一个氢相连。
这种结构6个H等同,一取代产物只有一种;HH H HH H 简写为:而邻位二取代产物A 中与两个取代基相连的两个碳之间是双键;B 中与两个取代基相连的两个碳之间是单键,故A 与B 是不同的。
A B Kekule 提出苯中的双键没有固定的位置,它在不停的摆动,因此不能分出两个邻二卤代物,实际上它们是等同的X X X X X X XXH2119.5kJ/mol3H2按Kekule式,应为119.5×3= 358.5kJ/mol实际ΔH=208.2kJ/molΔE=358.5-208.2=150.3kJ/mol疑问:1.苯比环己三烯稳定, Kekule不能解释;2.根据Kekule式, 苯是环己三烯结构的, 高度不饱和,为什么不易发生加成, 反而易取代呢?2. 苯的结构sp 2H H H H H H 近代化学键的电子理论指出:(1)苯环上所有原子都处在同一平面上;(2) 6个C 都是sp2杂化,每个碳都以3个sp2杂化轨道分别与2个C 和1个H 结合形成三个σ键;(3) 余下的6个p 轨道都垂直于此平面,相互平行,彼此侧面交叠形成一个封闭的大π键,使π电子高度离域,达到完全平均化,故苯环中6个C-C 键长完全相等,无单、双键之分。
苯,芳香烃
导管为什么不伸入锥形瓶的 液面以下? HBr易溶,防止倒吸 如何分离反应后的混 合物中的各成分? 如何除去无色溴苯中溶解的溴?
用氢氧化钠溶液洗涤,用分液漏斗分液.
(2)苯的硝化反应
+ HO-NO2
浓硫酸
-NO2
+ H2 O
硝基苯
苯分子中的氢原子被-NO2所 取代的反应叫做硝化反应
-
硝基:-NO2(注意与NO2、NO2 区别)
在烃里,还有一些列分子里含有
的烃
—苯 芳香烃
苯:最简单的芳香烃
苯的发现史
19世纪欧洲许多国家都 使用煤气照明,煤气通常是 压缩在桶里贮运的,人们发 现这种桶里总有一种油状液 体,但长时间无人问津。英 国科学家法拉第对这种液体 产生了浓厚兴趣,他花了整 整五年时间提取这种液体, 从中得到了苯------一种无 色油状液体。
)
结论:苯与酸性高锰酸钾、溴水都不反 应,由此说明苯中不存在与乙烯、乙炔 相同的双键和叁键
键参数的比较
键 能 键 长 (KJ/mol) (10-10 m) C—C 348 1.54
C==C
苯中碳碳键
615
约494
1.33
1.40
三、苯的化学性质
1、氧化反应
2C6H6 + 15 O2
现象:
点燃
12CO2+6 H2O
有同分异构体。写出C8H10的同分异构体。
- CH3 与 CH3 - - CH3 CH3 -
,是同分异构体Biblioteka ?(3)化学性质:A.取代反应:
CH3
催化剂
O2N CH3 NO 2
+ 3HNO3
△
CH3
+ 3H2O
苯__芳香烃
回忆:
1.什么是芳香烃? 含苯环的烃
2.下列有机物属于芳香烃的是:
①
—OH
② ③ ④
CH CH2
②
—CH3
③ ⑦
—CH3 —CH3 O
④
OH
⑤
⑥
—NO2
C
五.苯的同系物
(一)苯的同系物:只有一个苯环,并且苯环上 的氢原子被烷基代替而得到的烃。 如:
-CH2CH2CH3
CH3
CH3 CH3
CH3
—CH3 —CH3
—CH2—CH3
想一想
CH3
总 结 特 点 ?
CH3
你能根据同系物的定义用数学的方法确定苯的同系物的通式吗?
(二)苯及其同系物通式:
CnH2n-6 (n≥6)
练一练
① ② ③ ④ 1.下列有机物中属于芳香族化合物的是: ⑥ ⑦ ⑧ ⑨
2.下列有机物属于芳香烃的是: ② ③ ④ ⑧ ⑨
3.下列有机物中哪些是苯的同系物? ② ③ ⑧
4、同分异构体
(1)支链位置异构
CH3CH3 邻二甲苯 CH3CH3 间二甲苯 对二甲苯 CH3-CH3
(2)支链碳链异构
-CH2CH3
乙苯
一卤代物的异构体
CH3 CH3 CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
练习:写出C9H12的同分异构体
-CH2CH2CH3 CH3-CH(CH3)2
CH3C2H5
H CH3 酸 性 K M nO 4 不反应
CH3
酸 性 K M nO 4
COOH
苯环的存在对连在苯环上的烷基产生了影 响,使得酸性高锰酸钾溶液褪色。
现象探究
C H 2C H C H 3 CH3
第十一章 苯和芳香烃 芳香亲电取代反应
芳香类化合物是指从植物胶里取得的具有芳香气味的物质。
现在人们把具有下列特殊稳定的不饱和环状化合物称为方向化合物: (1)从结构上看①芳香化合物一般都具有平面或接近平面的环状结构②键长趋于平均化③具有较高的C/H 比(2)从性质上看①芳香化合物的芳环一般都难以氧化、加成②而易于发生亲电取代反应③具有特殊的光学性质,如芳环环外氢的化学位移处于NMR 低场,而环内氢处于高场等。
上述这些特点被称为芳香性。
1. 芳香烃的结构1.1苯的结构和表达 1.1.1苯的结构第十一章 苯和芳香烃 芳香亲电取代反应120º108pm140pm1.1.2苯的芳香性环己烯的氢化热ΔH=-120kJ/mol,1,3-环己二烯的氢化热ΔH=-232kJ/mol(由于其共轭双键增加了其稳定性)。
而苯的氢化热ΔH=-208kJ/mol。
1,3-环己二烯失去两个氢变成苯时,不但不吸热,反而放出少量的热量。
这说明:苯比相应的环己三烯类要稳定得多,从1,3-环己二烯变成苯时,分子结构已发生了根本的变化,并导致了一个稳定体系的形成。
苯难于氧化和加成,而易于发生亲电取代反应,与普通烯烃的性质有明显的区别。
1.2.3苯的表达自1825年英国物理学家和化学家Farady M(法拉第)首先从照明气中分离出苯后,人们一直在探索苯结构的表达式。
科学家们提出了各种有关苯结构式的假设;其中比较有代表性的苯的结构式有:凯库勒式双环结构式棱形结构式向心结构式对位键结构式余键结构式(凯库勒(杜瓦(拉敦保格(阿姆斯特朗、拜耳(克劳斯(悌勒1865年提出)1866-1867年提出)1869年提出)1887-1888年提出)1888年提出)1899年提出)用内部带有一个圆圈的正六边形表示苯,圆圈强调了π电子的离域作用和电子云的均匀分布,它很好地说明了碳碳键键长的均等性和苯环的完全对称性,但是这种方式用来表示其他方向体系时就不合适了,例如表示萘时很容易造成误解,因为萘不是完全对称的分子,萘分子的碳碳键长也不是完全均等的。
苯 芳香烃
苯 芳香烃二、苯分子的结构1、最简式:CH2、分子式:C 6H 63、凯库勒式:或4、结构:平面正六边形结构,键角为120°芳香烃:分子里含有一个或多个苯环的碳氢化合物。
苯是最简单的芳香烃。
芳香化合物:含有苯环的有机物苯中不存在单双键,而是介于单键和双键之间的一种独特的键,由苯的结构可知,苯的化学性质也应该介于烷烃和烯烃之间。
三、苯的化学性质苯不被酸性KMnO 4溶液氧化,一般情况下也不能与溴发生加成反应,说明苯的化学性质比烯烃、炔烃稳定。
但在一定的条件下苯也能和某些物质反应。
1、氧化反应:可燃性:火焰明亮,有浓烟,因为它的含碳量高。
2、取代反应:苯分子中H 原子被别的原子或原子团取代 ①卤化反应: 苯与溴的反应:把苯和少量液溴(和溴水不反应,只是萃取)放在烧瓶里,同时加入少量铁屑作催化剂。
用带导管的瓶塞塞紧瓶口。
[实验原理]:[装置]: [注意]:·本反应用铁粉作催化剂,真正起催化作用的是溴化铁,Fe 立即与Br 2反应而成。
·长导管作用:导气,冷凝回流(反应放热且苯和溴都易挥发)导管末端放置于锥形瓶中液面上方,这是为了防止倒吸。
[现象]:·在导管口附近出现白雾(由HBr 遇水蒸气所形成)。
·反应完毕后,向锥形瓶的液体滴入AgNO 3溶液, 有浅黄色AgBr 沉淀生成。
·把烧瓶里的液体倒在盛有冷水的烧杯里,烧杯底部有褐色(过量的溴溶于溴苯中而形成)不溶于水的液体。
·通过除杂得到的纯溴苯为无色液体。
C CCCC CHHH HH+Br 2Br +HBr溴苯C 6H 6 +O 2CO 2+367.5H 2O 点燃[除杂]:先用水洗,再用NaOH 溶液洗,水洗,分液,干燥,蒸馏。
②硝化反应:苯分子中的H 原子被—NO 2所取代的反应在一个大试管里,先加入1.5mL 浓硝酸和2mL 浓硫酸,摇匀,冷却到50—60℃以下,然后慢慢滴入1mL 苯,不断摇动,使混合均匀,然后放在60℃的水浴中加热10min ,把混合物倒入另一个盛水的试管里。
苯知识点归纳
认识碳氢化合物的多样性知识梳理——苯和芳香烃考纲要求:1.知道苯的物理性质2.理解苯的分子结构,苯分子中碳碳键的特点,从结构上理解苯的化学性质与烷烃、烯烃的异同。
3.理解苯的化学性质,苯的溴代实验(知道有机化学实验中的冷凝回流),苯的硝化(知道水浴加热及作用) 4.理解苯的同系物。
苯与苯的同系物在化学性质方面的异同(甲苯的硝化反应)。
在苯的同系物分子中,苯环与侧链之间的相互影响。
5.知道甲苯、二甲苯、乙苯等比较简单的苯的同系物的结构和命名。
知识梳理:一、芳香烃简介在有机化学发展初期,研究得较多的是开链的脂肪族化合物。
当时发现从香树脂、香料油等天然产物中得到的一些化合物,在性质上和脂肪族化合物有显著的差异。
它们的碳氢含量比(C/H)都高于脂肪族化合物,从组成上看来,它们是高度不饱和的化合物,但是它们却不容易起加成反应,而容易起饱和化合物所特有的取代反应。
由于当时还不知道它们的结构,就根据其中许多化合物有香气这一特征,总称为芳香族化合物,现在的认识是分子中含有苯环的有机物称芳香族化合物。
芳香族化合物中的碳氢化合物就叫芳香烃。
苯芳香烃包括苯的同系物稠环芳烃二、苯1.苯的表示方法:A.化学式:C6H6, 结构式:; 结构简式:或;最简式:CH。
(碳碳或碳氢)键角:120°,键长:1.4×10–10 m[苯分子中的碳碳键是一种介于碳碳单键(1.54×10–10 m)和碳碳双键(1.33×10–10 m)之间的特殊的共价键]。
2.苯的物理性质①无色带有特殊气味的液体②比水轻(ρ = 0.87g/cm3)③难溶于水④熔沸点不高沸点80.1℃,熔点5.5℃(故具有挥发性)3. A. 燃烧反应2C 6H 6(l) + 15O2(g)→12CO 2(g) + 6H 2O(l) +6520 kJ 火焰明亮,伴有浓烟。
不能使酸性高锰酸钾溶液紫红色褪去, 从这个意义上讲, 苯难氧化.B. 取代反应 (1)溴取代苯跟溴的反应:①反应物:苯跟液溴(不能用溴水); ②反应条件:Fe 作催化剂;温度(该反应是放热反应,常温下即可进行); ③主要生成物:溴苯(无色比水重的油状液体, 实验室制得的溴苯由于溶解了溴而显褐色)按上页右图装置, 在具支试管中加入铁丝球, 把苯和溴以4 : 1 (体积比)混和, 在分液漏斗里加入3~4 mL 混合液,双球吸收管中注入CCl 4液体(用于吸收反应中逸出的溴蒸气), 导管通入盛有AgNO 3溶液的试管里, 开启分液漏斗活塞,逐滴加入苯和溴的混合液,观察现象. 反应完毕, 取下漏斗, 将反应后的混合液注入3mol/L 的NaOH 溶液中, 充分搅拌, 将混合液注入分液漏斗, 分液取下层液体——即溴苯.本页右图(也是溴取代反应装置)问题和答案1. 长导管的作用是什么?(用于导气和冷凝回流气体。
芳香烃
芳香烃考点热点回顾芳香烃简称芳烃,主要指分子中含有苯环的结构的一类碳氢化合物。
芳烃可以分为苯型芳烃和非苯芳烃。
苯型芳烃按分子中所含苯环数目和是否稠合,又可分为分为单环芳烃、多环芳烃和稠环芳烃。
一、苯型芳烃的命名 1、单环芳烃的命名最简单的单环芳烃是苯。
其它的这类单环芳烃可以看作是苯的一元或多元烃基的取代物。
苯的一元烃基取代物只有一种。
命名的方法有两种,一种是将苯作为母体。
烃基作为取代基,称为××苯。
另一种是将苯作为取代基,称为苯基,它是苯分子减去一个氢原子后剩下的基团,可简写成ph−,苯环以外的部分作为母体,称为苯(基)××。
例如:CH 3CH CH 3CH 3CH C CHCH 2甲苯(methylbenzene)异丙苯(isopropylbenzene)苯乙烯(phenyl ethylene)苯乙炔(phenyl acetylene)(苯为母体)(苯为取代基)苯的二元烃基取代物有三种异构体,它们是由于取代基团在苯环上的相对位置的不同而引起的,命名时用邻、间、对表示两个取代基团处于对角位置,邻、间、对也可用1,2−、1,3−、1,4−表示。
例如:若苯环上有三个相同的取代基,常用“连”为词头,表示三个基团处在1,2,3位。
用“偏”为词头,表示三个基团处在1,2,4位。
用“均”为词头,表示三个基团处在1,3,5位。
当苯环上有两个或多个取代基时,苯环上的编号应符合最低系列原则。
而当应用最低系列原则无法确定那一种编号优先时,与单环烷烃的情况一样,中文命名时应让顺序规则中较小的基团位次尽可能小,英文命名时,应CH CH 3CH 3H 3C CH 3CH 3CH 2CH 3CH 2CH 2CH 3邻甲基乙苯o -methylethylbenzene 间甲基丙苯m -methylpropylbenzene 对甲基异丙苯p -methylisopropylbenzene CH 3CH 3CH 3CH 3H 3C CH 3123456123456123456邻二甲苯(o -二甲苯) 1, 2-二甲苯 o -dimethylbenzene 间二甲苯(m -二甲苯) 1, 3-二甲苯 m -dimethylbenzene 对二甲苯(p -二甲苯) 1, 4-二甲苯 p -dimethylbenzeneCH 3CH 3CH 3CH 3CH 3H 3C CH 3CH 3H 3C 1, 2, 3-三甲苯 (连三甲苯)1, 2, 4-三甲苯 (偏三甲苯)1, 3, 5-三甲苯(均三甲苯)1, 2, 3-或vic1, 2, 4-或unsym 1, 3, 5-或sym trimethylbenzene trimethylbenzene trimethylbenzene按英文字母顺序,让字母排在前面的基团位次尽可能小。
苯芳香烃.ppt
邻二甲苯—— 二种 间二甲苯—— 三种 对二甲苯—— 一种
你观察到了什么现象?完成下表。
苯+酸性
KMnO4溶液
甲苯+酸性
KMnO4溶液
苯+溴水
现象
结论
酸性KMnO4 溶液不褪色
苯不能被酸性 高锰酸钾氧化
酸性KMnO4 溶液 褪色
分层,上层 橙红色下层无色
甲苯能被酸性 高锰酸钾氧化
苯不能与溴反应
结论:苯不能使KMnO4褪色
(2)现象:不分层,溶液为橙红色
结论:苯不与溴反应 (3)现象:分层,上层为橙红色 下层无色
?结论:苯不与溴水反应 苯的性质与乙烯相似吗?
苯的结构特点:
苯分子中的碳碳键是介于碳碳单键与碳碳 双键之间的一种独特的键
空间构型:
平面正六边形
苯分子的空间结构
苯中的6个C原子和H原子位置等同
Cl
Cl Cl
Cl
Cl
六氯环己烷
俗称:六六六
小结
苯含特殊碳碳键的平面结构
物理性质 无色有特殊味的液体 体,难溶 于水,密度比水小。
稳定性:含特殊碳碳键,与烷烃相似
化学性质
氧化反应 取代反应 加成反应
与Br2 作用
与酸 性 KMnO4 作用
点燃
Br2试剂 反应条件 反应类型
现象
结 论
现象
结论
烷烃
烯烃
HCl +
O2 N
CH
3
N O+ 3 H2O
NO2 2
2,4,6-三硝基甲苯
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。
苯 芳香烃 要点
苯 芳香烃 要点 知识归纳: 一、苯1、苯的分子结构 比例模型苯的大π键结构式分子式最简式 (实验式)结构简式C 6H 6 CH或结构特征 平面正六边形结构,所有原子都在同一平面上,键角为120°,分子中碳碳键键长为 1.40×10-10m ,是介于单键和双键之间的独特的化学键。
2、苯的物理性质无色,带有特殊气味的液体,熔点 5.5℃,沸点80.1℃,易挥发,密度比水小,有毒,不溶于水,易溶于有机溶剂。
3、苯的化学性质 ⑴氧化反应①一般情况下,苯不能使KMnO 4(H + )溶液褪色,也不能使溴水褪色(但能萃取溴水中的溴)。
②可燃性:2C 6H 6+15O 212CO 2+6H 2O (火焰明亮,带有浓烟)(与乙炔相同) ⑵苯的取代反应A.苯与溴的反应(卤代反应)现象:在溴与苯混合物中加入铁屑前无现象溶液呈红褐色,加入铁屑后液体很快呈沸腾状,烧瓶内充满有大量红棕色气体。
导管口有白雾出现。
反应结束后,将烧瓶中的液体倒入盛有水的烧杯中,杯底有褐色不溶于水的油状液体。
取锥形瓶中溶液加入试管中,滴加硝酸银溶液有淡黄色沉淀生成。
注意: ①溴苯:纯净的溴苯为无色油状液体,不溶于水,密度比水大。
新制得的粗溴苯往往为褐色,是因为溶解了未反应的溴。
欲除去杂质,应用NaOH 溶液洗液后再分液。
方程式:Br 2+2NaOH ==NaBr +NaBrO +H 2O ②产品提纯:水洗、NaOH 溶液【或碳酸钠溶液】洗、水洗,分液(用分液漏斗,溴苯在下层)。
【加干燥剂CaCl 2后蒸馏更纯净】 ③导管的作用:冷凝回流兼导气(冷凝欲挥发出的苯和溴使之回流)。
注意导管末端不可插入锥形瓶内液面以下,否则将发生倒吸。
④用纯溴而不用溴水的原因:FeBr 3易吸水,进入水层,不能催化。
因此加入的必须是液溴,不能用溴水,苯不与溴水发生化学反应,只能是萃取作用。
⑤Fe 的作用:制备催化剂(催化剂实为FeBr 3)。
苯、芳香烃
A D
B E
C F
• 1、概念: • 具有苯环(1个)结构,且在分子组成上相 差一个或若干个CH2原子团的有机物。 • 2、通式:CnH2n-6(n≥6) • 3、特点: • (1):苯环上的取代基必须是烷基(CnH2n+1 )。 (2):分子中只含有一个苯环, • (3):分子组成相差n个CH2
3、能够证明苯分子中不存在碳碳单、双键交替排布的 事实是( ) A、苯的一溴代物没有同分异构体 B、苯的邻位二溴代物只有一种 C、苯的对位二溴代物只有一种 D、苯的间位二溴代物只有一种
三、苯的化学性质
芳香性(易取代,能加成,难氧化) 结构 性质
苯的特殊结构
苯的特殊性质
溴代反应 硝化反应 磺化反应
萃取 。欲将此溶液分开,必须使 这种操作叫做_____ 分液漏斗。将分离出的苯层置于一 用到的仪器是________
试管中,加入某物质后可产生白雾,这种物质是
Fe(或 FeBr3) ,反应方程式是___________ _____________
+ Br2
FeBr3
Br
+ HBr
(2)硝化反应 a、反应原理
C6H6 + Br2
Fe屑
C6H5Br + HBr 苯与液溴在铁粉催化下发生取代反应,产物一溴 代物只有一种 结论2:苯分子结构一定是对称的,并且六个氢原子的 位置 是等效的。分子结构中至少存在一个环。 事实3: 苯和氢气可发生加成反应。
C6H6 + 3H2
催化剂
C6H12
结论3: 苯具有不饱和烃的性质。
和烃还是不饱和烃?
结论:苯是不饱和烃。
与同碳原子数的烷烃相比较,苯分子中少几个氢原子, 结合多一个碳碳双键就少2个氢原子,多一个碳碳三 键就少4个氢原子分析,苯分子可能的结构?
04苯-芳香烃
4、可用来提纯混有溴的溴苯的 试剂是[ D ]
A、碘水 B、酒精 C、苯 D、NaOH溶液
5、能够证明苯分子中不存在碳碳单、 双键交替排布的事实是
A、苯的一溴代物没有同分异构体 B、苯的间位二溴代物只有一种 C、苯的对位二溴代物只有一种
√ D、苯的邻位二溴代物只有一种
6、浓溴水与苯混合振荡,静置后分
3、加成反应
+ 3H2 Ni
小结 苯易取代、难加成、难氧化
练习
1、苯的二溴代物有几种,四溴代物有几种。
A.1
B.2
C.3
D.4
练习
2.将溴水与苯充分混合振荡,静置后观察到的
现 象是_溶__液__分__层__;__上__层__显__橙__色__,__下__层__近__无__色__
这种操作叫做_萃__取__。欲将此溶液分开,必须使 用到的仪器是_分__液__漏__斗_。将分离出的苯层置于一
再见
3.性质: (1)取代反应:
三硝基甲苯(TNT) 烈性炸药
(2)加成反应
CH 3
+ 3H2
CH 3 Ni △
(3)氧化反应
⑴可燃性 ⑵可使酸性高锰酸钾褪色
鉴别苯和苯的同系物
B、对甲乙苯
C、对二甲苯
D、邻二甲苯
7.分子式为C7H8的芳香烃,其中一个氢原子被
氯原子取代,生成化合物的异构体有 4 种?
用结构简式表示?
CH2Cl
CH3
Cl
CH3
Cl
CH3 Cl
7、二甲苯、三甲苯、四甲苯的同分异 构体的数目分别为[ A ]
A、3,3,3
B、3,4,3
C、3,3,4
D、3,2,2
A.乙烷
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(95MCE)(9分)实验室制备硝基苯的主要步骤如下:
① 配制一定比例的浓硫酸与浓硝酸的混合酸,加入反应器中。 ② 向室温下的混合酸中逐滴加入一定量的苯,充分振荡,混 合均匀。 ③ 在50—60℃下发生反应,直至反应结束。 ④ 除去混合酸后,粗产品依次用蒸馏水和5%NaOH溶液洗涤, 最后再用蒸馏水洗涤。 ⑤ 无水CaCl2干燥后粗硝基苯进行蒸馏,得到纯硝基苯。 填写下列空白: (1) 配制一定比例浓硫酸和浓硝酸混合酸时,操作注意事项是: ________________。 (2) 步骤③中,为了使反应在50—60℃下进行,常用的方法是: _______ _____。
(9分)实验室制备硝基苯的主要步骤如下:
① 配制一定比例的浓硫酸与浓硝酸的混合酸,加入反应器中。 ② 向室温下的混合酸中逐滴加入一定量的苯,充分振荡,混合 均匀。 ③ 在50—60℃下发生反应,直至反应结束。 ④ 除去混合酸后,粗产品依次用蒸馏水和5%NaOH溶液洗涤, 最后再用蒸馏水洗涤。 ⑤ 无水CaCl2干燥后粗硝基苯进行蒸馏,得到纯硝基苯。 填写下列空白: (3) 步骤④中洗涤、分离粗硝基苯应使用的仪器是_________。 (4) 步骤④中粗产品用5%NaOH溶液洗涤的目的是________。 (5) 纯硝基苯是无色,密度比水________(填“小”或“大”), 具有_________气味的油状液体。
28. (1) 先将浓硝酸注入容器中,再慢慢注入浓硫酸,并及时搅 拌和冷却。(浓硝酸和浓硫酸的加入顺序写错,不给分;没回 答“慢慢加入”,扣1分;没回答“及时搅拌”扣1分)
(2) 将反应器放在50—60℃(或回答60℃)的水浴中加热。[注: 只回答“在水浴中加热”,没回答50—60℃(或60℃)扣1分; 回答“用酒精灯“直接加热”,或只回答“加热”的不给分。] (3) 分液漏斗 (4) 除去粗产品中残留的酸(或回答除去残留的硝酸、硫酸) (5) 大;苦杏仁
②滤液依次用10 mL水、8 mL 10%的NaOH溶液、10 mL水 洗涤。NaOH溶液洗涤的作用是 ;
③向分出的粗溴苯中加入少量的无水 氯化钙,静置、过滤。加入氯化钙的 目的是______; (3)经以上分离操作后,粗溴苯中 还含有的主要杂质为______,要进一 步提纯,下列操作中必须的是 _____(填入正确选项前的字母); A重结晶 B过滤
有机化学创造了另一个自然界
苯 芳香烃
一. 苯物理性质
无色液体,有特殊气味。 熔点为5.5℃,沸点为80.1℃, 密度为0.88g/mL。比水轻。
不溶于水,易溶于酒精和四氯化碳。
是常用的有机溶剂
二.苯的结构
分子式为C6H6
?
凯库勒式
实验:苯和酸性KMnO4溶液、溴水
(苯不能使之褪色)
缺陷1:不能解释苯为何不起类似烯烃的加成反应 缺陷2:
3.苯的加成反应:
小结:易取代、难加成、难氧化
四、苯的同系物
1.概念: 只含有一个苯环,且侧链为C-C 单键的芳香烃。
2.通式:CnH2n+2-8=CnH2n-6
3.性质:
(1)取代反应:
三包 三包 硝酸硝 三三 三北三包
三硝基甲苯(TNT)
(2)氧化反应:(苯环的侧链被氧化)
剂总结会 总结:烷、烯、炔通常是指链状的烃, 而芳香烃是一类环状的烃。苯及其苯 的同系物是芳香烃的一部分,分子中 还可以存在多个苯环,或几个苯环紧 密排列的芳香烃,但这些芳香烃物质 不是苯的同系物,因为组成上不是相 差几个CH2,苯、甲苯、二甲苯是芳香 烃中最重要的几种物质。
三.苯的化学性质
⒈氧化反应 2C6H6 + 15O2 点燃 12CO2 + 6H2O 现象:明亮的火焰、浓烟 (含碳量等于乙炔)
⒉取代应
①卤代 C6H6 + Br2
C6H6 + Cl2
Fe Br3
(溴苯) (氯苯)
• 根据取代反应的机理,得出什么结论?
现象:
注意:
①是液溴而不是溴水,FeBr3起催化剂的作用。
2
干燥 下层液
蒸馏除去苯
分液
新课标1228. 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下: 按下列合成步骤回答问题: (1)在a中加入15 mL无水苯和少量铁 屑。在b中小心加入4.0 mL液态溴。向 a中滴入几滴溴,有白色烟雾产生,是 因为生成了_______气体。继续滴加至 液溴滴完。装置d的作用是________; (2)液溴滴完后,经过下列步骤分离提纯: ①向a中加入10 mL水,然后过滤除去未反应的铁屑;
C蒸馏
D萃取
(4)在该实验中,a的容积最适合的 是______(填入正确选项前的字母)。 A . 25 mL C. 250 mL B. 50 mL D. 500mL
②硝化 (苯分子中的H原子被 硝基取代的反应)
+ HO-NO2
浓H2SO4 50℃~60℃ (硝基苯) -NO2
+ H2O
根据反应原理设计实验装置?
②导管的作用:一是导气,二是冷凝欲挥发 出的苯和溴使之回流,并冷凝生成的HBr。 注意导管末端不可插入锥形瓶内液面以下, 否则将发生倒吸。 ③为什么溴苯留在烧瓶中,而HBr挥发出来? 因为溴苯的沸点较高,156.43℃。 ④褐色是因为溴苯中含有杂质溴,可用NaOH 溶液洗涤产物,除去溴,而得无色的溴苯。
(00理综)14.实验室用溴和苯反应制取溴苯。 得到粗溴苯后,要用如下操作精制:① 蒸馏 ②水洗 ③ 用干燥剂干燥 ④ 10%NaOH溶液洗 ⑤ 水洗 正确的操作顺序是
A ①②③④⑤
B ②④⑤③①
C ④②③①⑤
D ②④①⑤③
B
NaOH(aq)? 有机层 有机层
水洗
碱洗
水洗
2Fe+3Br =2FeBr3
二甲苯苯环上的一溴化物共有6种,可用还原的方 法制得3种二甲苯,它们的熔点分别列于下表: 6种溴的 二甲苯的 234℃ 熔点 对应还原 的二甲苯 13℃ 的熔点
206℃ 213.8℃ 204℃ 214.5 ℃ 205℃
-54℃
-27℃
-54℃
-27℃
-54℃
由 此 推 断 熔 点 为 234℃ 的 分 子 结 构 简 式 为 _______________ , 熔 点 为 -54℃ 的 分 子 结 构 简 式 为 _______________。
2、已知分子式为C12H12的物质A结构简式为
CH3 CH3
A环上的二溴代物有9种同分异构物,由此推断 A环上的四溴代物的异构体的数目有( ) A、9种 B、10种 C、11种 D、2种
3、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: A、CnH2n-6 C、C4n+6H2n+6 B、C6n+4H2n+6 D、C2n+4H6n+6
-CH3 与 CH3- -CH3
CH3 -
性质完全相同,是同种物质
C-C
1.54×10-10m
C=C
1.33×10-10m
二.苯的结构
分子式为C6H6
(正六边形平面结构,是非极性分子)
科学研究表明:苯分子里6个C原子之间的键完全 相同,碳碳的键长为1.4x10-10m,键角为120°,是 一种介于单键和双键之间的特殊(独特)的键。 可见:苯中的6个H原子处于同等地位,是等效H。 苯的一取代物只有一种
注意:
①浓硝酸和浓硫酸的混合酸要冷却到50~60℃, 再慢慢滴入苯,边加边振荡。 ②水浴加热:需要加热,而且一定要控制在 100℃以下,均可采用水浴加热。
③温度计的位置,必须放在悬挂在水浴中。 ④长导管的作用:冷凝回流。
⑤不纯的硝基苯显黄色,因为溶有NO2,而纯净 硝基苯是无色,有苦杏仁味,比水重油状液体。 ⑥为提纯硝基苯,一般将粗产品依次用蒸 馏水和NaOH溶液洗涤。