第二节--芳香烃
人教版化学选修5 第二节 芳香烃
回顾一：什么是芳香烃呢？
在烃类化合物中，有很多分子里含有一个 或多个苯环，这样的化合物属于芳香烃
[实验探究一] 苯与溴的实验设计：
注意：1.溴是一种易挥发有剧毒的药品
2.溴与苯的反应非常缓慢，常用铁粉 作为催化剂
3.该反应是放热反应，不需要加热
装置设计：
ACD
注意2：1.反应最后苯和溴会有剩余且易挥发
2.长导管在很多实验中被用作冷凝蒸气回流 3.溴化氢的性质与氯化氢相似
2.有几个同学设计如下的实验装置用来检验HBr气体， 最合理的是？
2、下列物质中所有原子都可能在同一平面上的是 （ ）
BC
Cl
CH=CH2
CH3
(A)
(B)
(C)
(D)
苯的物理性质
①颜色 ②气味
无色 特殊气味
③状态 液态
④毒性 有毒
⑤熔点 ⑥密度
5.5℃ 比水小
沸点 80.1℃
⑦溶解性 不溶于水,易溶于有机溶剂。
回顾三： 苯的化学性质
在通常情况下比较稳定，在一定条件下能 发生氧化、加成、取代等反应。
1.水浴加热 2. ① 先将浓硝酸注入大试管中，再慢 慢注入浓硫酸，并及时摇匀和冷却。② 向冷却后的 混酸中逐滴加入苯，充分振荡，混和均匀。
人教版化学选修5 第二节 芳香烃
人教版化学选修5 第二节 芳香烃
巩固提升
玻璃管
某同学采用如图所示装置，进行苯的硝化反应，
据图思考下列问题：
第二节 芳香烃知识点
第二章 烃和卤代烃第二节 芳香烃知识点一：苯的结构与性质1、芳香烃的定义：分子中含有一个或多个 的烃。
通式为 。
如或CH 3等。
2苯的分子式是 ，结构式是 ，结构简式为 或 ，苯分子中的所有原子在同一 内。
3、苯的物理性质苯是 色、 气味的 体，苯有毒，密度比水 ， 于水。
冷凝可凝结成无色晶体。
4、苯的化学性（1）苯的化学性质比较稳定，不能被酸性高锰酸钾溶液氧化，一般情况下也不能与溴水发生加成反应而使溴水褪色，说明苯的化学性质比烯烃、炔烃稳定。
注：苯和溴水混合后，由于苯的密度比水小，且不溶于水，而溴在水中的溶解度较小，且易溶于有机溶剂(如苯等)，这样混合液振荡后，本来无色的上层——有机苯层，转变为橙红色，而本来黄色的下层——无机水层，则转变为无色。
（2）氧化反应662222C H 15O 12CO 6H O +−−−→+点燃现象：火焰明亮，有浓烟(与C 2H 2燃烧的现象相似)注：①苯与乙炔分子的最简式相同：CH ，即它们C 、H 元素的质量分数都相同，因而燃烧的现象相同。
②应用：该燃烧的现象可区别苯与己烷等烷烃液体。
③有关烃中若计算得到的C 、H 原子数比为1:1时，常首先考虑到乙炔或苯这两种情况。
（3）取代反应a 苯的卤代反应：苯和溴的反应在有催化剂存在时，苯与溴发生反应，苯环上的氢原子被溴原子取代，生成溴苯．苯与溴反应：+Br FeBr 3Br +HBr【实验步骤：】①将苯和少量液溴放在大试管或圆底烧瓶中，同时加入 少量铁屑作催化剂（实际上起催化作用的是FeBr 3），连接装置如图。
②反应后将圆底烧瓶中的液体倒入盛有NaOH 溶液的烧杯中。
（目的是什么？） ③CCl 4的作用是吸收溴蒸汽（Br 2易挥发）【实验现象】①圆底烧瓶中生成的粗溴苯呈褐色，倒入盛有NaOH 溶液的烧杯里，经搅拌，观察到溶液分层，下层油状液体无色，上层水溶液也接近无色。
②D 试管出气管口产生白雾。
【实验结论】①生成的粗苯中因为溶有Br 2而呈褐色。
第二节 芳香烃汇总
第二节芳香烃一、苯的结构与化学性质物理性质：无色有特殊气味的液体，密度比水小，不溶于水，易溶于有机溶剂，易挥发，有毒，苯本身也是一种良好的有机溶剂化学性质：易取代、难加成、难氧化（1）取代反应：①卤代反应：②硝化反应（2）加成反应：（3）氧化反应二、苯的同系物芳香烃：分子里含有一个或多个苯环的碳氢化合物苯的同系物：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。
通式：C n H2n-6(n≥6)1、物理性质①苯的同系物不溶于水，并比水轻。
②苯的同系物溶于酒精。
③同苯一样，不能使溴水褪色，但能发生萃取。
④苯的同系物能使酸性高锰酸钾溶液褪色。
2、化学性质（1）苯的同系物的苯环易发生取代反应。
①卤化反应②硝化反应：（2）氧化反应①苯的同系物的侧链易氧化：利用此性质可以区分苯和苯的同系物燃烧（3）苯的同系物能发生加成反应第三节 卤代烃一、溴乙烷1.溴乙烷的结构分子式 结构式 结构简式 官能团C 2H 5Br CH 3CH 2Br 或C 2H 5Br —Br 2. 物理性质：无色液体，沸点比乙烷的高，难溶于水，易溶于有机溶剂（酒精、苯、汽油），密度比水大 。
3.化学性质(1) 水解反应：CH 3CH 2Br+H 2OCH 3CH 2OH+HBr （碱的水溶液）注意：溴乙烷是一共价键形式存在的，所以没有游离的溴离子，当反应进行了，就可以出现游离的溴离子了，就可以检验反应是否进行，但一定要加一定量的稀硝酸中和碱，否者碱将干扰溴的检验（2）.消去反应：CH 3CH 2BrCH 2＝CH 2+HBr （碱的醇溶液）注意：可以用酸性高锰酸钾和溴水检验生成的乙烯，但一般不用酸性高锰酸钾，因为它也能氧化醇褪色，用溴水更方便消去反应：有机化合物在一定条件下，从分子中脱去一个小分子（如H 2O 、HX 等）而生成不饱和（含双键或叁键）化合物的反应，叫消去反应.一般来说，消去反应是发生在两个相邻碳原子上.二、卤代烃.1.定义和分类.烃分子中的氢原子被卤素原子取代后所生成的化合物.一卤代烃的通式：R —X.分类：①．按分子中卤原子个数分：一卤代烃和多卤代烃.②．按所含卤原子种类分：氟代烃、氯代烃、溴代烃.③．按烃基种类分：饱和烃和不饱和烃.④．按是否含苯环分：脂肪烃和芳香烃.2.物理通性:(1).常温下，卤代烃中除一氯甲烷、氯乙烷、氯乙烯等少数为气体外，其余为液体或固体. H H —C —C —H H H(2).所有卤代烃都难溶于水，易溶于有机溶剂.(3)互为同系物的卤代烃，如一氯代烷的物理性质变化规律是：随着碳原子数（式量）增加，其熔、沸点和密度也增大.（沸点和熔点大于相应的烃）(4).卤代烃的同分异构体的沸点随烃基中支链的增加而降低。
高中化学选修五第二章芳香烃知识点
第二节芳香烃一、芳香烃1、定义：结构上由苯环和烷基组成的烃叫做芳香烃，包含苯2、苯的同系物：只含有一个苯环的芳香烃，不含苯芳香烃包含苯的同系物3、苯的同系物的基本概念通式：CnH2n-6结构特点：只含有一个苯环，以苯环为主体，烷基为侧链状态：液体或固体，一般都带有特殊气味4、代表物质：芳香烃：苯苯的同系物：甲苯【习题一】下列对有机化合物的分类结果正确的是（）A．乙烯（CH2=CH2）、苯（）、环己烷（）都属于脂肪烃B．苯（）、环戊烷（）、环己烷（）同属于芳香烃C．乙烯（CH2=CH2）、乙炔（CH≡CH）同属于烯烃D．、、同属于环烷烃【分析】A、含有苯环只有C和H两种元素构成的化合物属于芳香烃；B、只由C和H两种元素组成，含有苯环的为芳香烃；C、乙炔中含有碳碳三键，属于炔烃；D、饱和环烃为环烷烃，据此解答即可．【解答】解：A、含有苯环且只有C和H两种元素构成的化合物属于芳香烃，属于芳香烃，不是脂肪烃，故A错误；B、只由C和H两种元素组成，含有苯环的为芳香烃，环戊烷（）、环己烷（）不含有苯环，不属于芳香烃，属于脂肪烃，故B错误；C、乙炔中含有碳碳三键，属于炔烃，故C错误；D、饱和环烃为环烷烃，环戊烷、环丁烷、乙基环己烷均属于环烷烃，故D正确，故选：D。
二、苯1、基本结构化学式：C6H6 结构简式：（凯库勒式）或苯分子中并没有碳碳双键，不饱和度：42、物理性质无色，液体，带有特殊气味，密度比水小，难溶于水，易挥发，有毒3、化学性质1）氧化反应2C6H6+15O2 → 12CO2+6H2O （带浓烟）2）取代反应a、与液溴反应：需要加入少量铁粉，铁与液溴生成溴化铁，溴化铁可以催化苯的溴代+Br2 → +HBrb、与浓硝酸反应（硝化反应）反应需要浓硫酸催化和吸水+HO—NO2 → +H2O3）加成反应苯在一定条件下可与氢气加成，生成环己烷+3H2 →【习题二】能说明苯分子中碳碳键不是单双键交替的事实是（）①苯不能使KMnO4溶液褪色；②苯环中碳碳键的键长均相等；③邻二氯苯只有一种；④在一定条件下苯与H2发生加成反应生成环己烷．A．①②③④ B．②③④ C．①②③ D．①②④【分析】①如果苯是单双键交替结构，则含碳碳双键，苯能使KMnO4溶液褪色；②苯环中碳碳键的键长均相等，说明苯环结构中的化学键只有一种；③如果苯的结构中存在单双键交替结构，苯的邻位二元取代物有两种；④苯在镍作催化剂的条件下也可与H2加成生成环己烷，不能证明苯分子中的碳碳键不是单双键交替．【解答】解：①苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，说明苯分子中不含碳碳双键，可以证明苯环结构中不存在C-C单键与C=C双键的交替结构，故①正确；②苯环上碳碳键的键长相等，说明苯环结构中的化学键只有一种，不存在C-C 单键与C=C双键的交替结构，故②正确；③如果是单双键交替结构，苯的邻位二氯取代物应有两种同分异构体，但实际上只有一种结构，能说明苯环结构中的化学键只有一种，不存在C-C单键与CC 双键的交替结构，故③正确；④苯虽然并不具有碳碳双键，但在镍作催化剂的条件下也可与H2加成生成环己烷，所以不能说苯分子中碳碳键不是单、双键相间交替的事实，故④错误；故选：C。
高二化学人教版选修5第二章第二节芳香烃课件
CCl4
(1)第一步，在分液漏斗中依次加入10mL苯和5mL液溴，使之混合均 匀，此时观察到溴溶于苯，不反应，溶液呈深红棕色。 第二步，打开分液漏斗活塞，将苯、溴混合液按一定速度逐滴加入 玻璃管甲中的铁丝上， 观察到的现象是_剧__烈__反__应__，__玻__璃__管__甲__中__和_ 导管C中有橙红色蒸气； 从上述两步观察到的现象的差异，可得出的结论是_铁__是__苯__与__溴_ 反应的催化剂
(3)在洗涤、分液操作中，应充分振荡，然后静置，待分层后____c____(填标号)。
a．直接将乙酸异戊酯从分液漏斗的上口倒出 b．直接将乙酸异戊酯从分液漏斗的下口放出 c．先将水层从分液漏斗的下口放出，再将乙酸异戊酯从下口放出 d．先将水层从分液漏斗的下口放出，再将乙酸异戊酯从上口倒出
(2014全国卷Ⅰ)(13分)乙酸异戊酯是组成蜜蜂信息素的成分之一， 具有香蕉的香味。实验室制备乙酸异戊酯的反应、装置示意图和有关数据如下：
(4)本实验中加入过量乙酸的目的是： 提高醇的转化率 。
(5)实验中加入少量无水MgSO4的目的是：
干燥
。
(2014全国卷Ⅰ)(13分)乙酸异戊酯是组成蜜蜂信息素的成分之一， 具有香蕉的香味。实验室制备乙酸异戊酯的反应、装置示意图和有关数据如下：
O
OH +
浓H2SO4
OH △
O O
+ H2O
(2014全国卷Ⅰ)(13分)乙酸异戊酯是组成蜜蜂信息素的成分之一， 具有香蕉的香味。实验室制备乙酸异戊酯的反应、装置示意图和有关数据如下：
OH △
O O
+ H2O
实验步骤： 在A中加入4.4 g异戊醇、6.0 g乙酸、数滴浓硫酸和2～3片碎瓷片。开始缓慢加热A，回流50 min。 反应液冷至室温后倒入分液漏斗中，分别用少量水、饱和碳酸氢钠溶液和水洗涤；分出的产物加 入少量无水MgSO4固体，静置片刻，过滤除去MgSO4固体，进行蒸馏纯化，收集140～143 ℃馏分， 得乙酸异戊酯3.9 g。
第三章第二节 芳香烃
宁德职业技术学院
(3)磺化反应 ) 苯的磺化反应常用浓硫酸或发烟硫酸作为磺化试剂 磺化反应常用浓硫酸或发烟硫酸作为磺化试剂, 常用浓硫酸 作为磺化试剂 磺化反应为可逆反应. 磺化反应为可逆反应
SO3H
H2SO4(浓)
H2O
在较高温度下与发烟硫酸继续反应，则主要生成间苯二磺酸 较高温度下与发烟硫酸继续反应，则主要生成间苯二磺酸. 下与发烟硫酸继续反应 间苯二磺酸
宁德职业技术学院
(2)硝化反应 ) 苯的硝化反应常用浓硫酸和浓硝酸(称为混酸)为硝化 的硝化反应常用浓硫酸和浓硝酸(称为混酸) 浓硫酸 试剂，在一定温度下进行. 温度下进行 试剂，在一定温度下进行
增加硝酸的浓度 并提高反应温度 则可得到间二硝基苯 温度, 间二硝基苯. 增加硝酸的浓度, 并提高反应温度 则可得到间二硝基苯 浓度
宁德职业技术学院
烷基苯比苯容易硝化，如甲苯在30℃就可以硝化, 烷基苯比苯容易硝化，如甲苯在30℃就可以硝化, 比苯容易硝化 主要生成邻硝基甲苯 对硝基甲苯. 邻硝基甲苯和 主要生成邻硝基甲苯和对硝基甲苯.
硝基甲苯进一步硝化, 最后可以得到2,4,6—三硝基甲苯 硝基甲苯进一步硝化 最后可以得到 进一步硝化 —三硝基甲苯, 炸药. 即TNT炸药 炸药
第二节 芳香烃
二.芳香烃的结构 芳香烃的结构 (一) 苯的凯库勒式 1.历史背景 历史背景 十八世纪末冶金工业及煤气工业的发展， 十八世纪末冶金工业及煤气工业的发展，在生产焦炭和 煤气的同时，产生了大量的副产物煤焦油，污染环境， 煤气的同时，产生了大量的副产物煤焦油，污染环境，造成 公害。煤焦油的利用成为当时生产中的一个主要问题。 公害。煤焦油的利用成为当时生产中的一个主要问题。 十九世纪初, 法拉第从煤焦油中提取 之后, 从煤焦油中提取苯 十九世纪初 继法拉第从煤焦油中提取苯之后 人们又 从煤焦油中分离出了萘 甲苯、二甲苯、苯酚、苯胺等 从煤焦油中分离出了萘、蒽、甲苯、二甲苯、苯酚、苯胺等 芳香族化合物，并以这些化合物为原料， 芳香族化合物，并以这些化合物为原料，进行了有机合成工 其中硝基苯 苯胺的合成 奠定了染料合成工业的基础。 硝基苯和 的合成， 作，其中硝基苯和苯胺的合成，奠定了染料合成工业的基础。 苯是一种重要的有机化学原料， 苯是一种重要的有机化学原料，但苯的分子结构不能用 当时的有机结构理论解释，这在一定程度上阻碍了有机化学 当时的有机结构理论解释， 有机结构理论解释 理论。 的发展，迫切需要提出一个符合客观实际的理论 的发展，迫切需要提出一个符合客观实际的理论。
芳香烃--芳香烃的结构和性质
以下说法与事实不符合的是( BD)
A．利用蒸馏方法可以分离苯和邻二甲苯的混合物 B．甲苯的性质较苯活泼，在空气中被氧化为含氧的
有机物 C．甲苯在不同的特定条件下，苯环上的氢与甲基上
的氢都能与卤素发生取代反应 D．甲基环己烷是甲苯的氧化产物
能力扩展
①苯及其同系物的熔沸点，随着碳原子 数 增多 ，沸点逐渐升高，当碳原子数相同 时，支链越多，沸点越 低 ，当碳原子数 相同，支链也相同时，支链越对称，熔沸点 越低 。
②苯及其同系物中一氯取代物的同分异构体。 即苯及其同系物中 1 个氢原子被氯原子取代 的产物。 如甲苯中的一个氢原子被氯原子取代，生成 的产物有 4 种，其中苯环上发生的一氯取 代产物有 3 种
成苯胺（
）有强还原性，易被氧化。
A的结构简式：
。
反应Ⅱ和反应Ⅲ 不能，易被氧化的官能团一般 条件能否互换？ 最后生成，或先保护起来。
问题引导下的再学习 三、芳香烃的来源及应用
1、来源 (1)1845年至20世纪40年代 煤 是芳香烃的主要来源。 (2)20世纪40年代以后，通过石油化学工业中的
催化重整 等工艺可获得芳香烃。
的产物。 分子中含 1 个苯环，侧链须是 烃基 。 分子通式 CnH2n-6 。
一、苯的同系物 1、命名：
苯
甲苯
乙苯
间二甲苯 对二甲苯
丙苯
间甲乙苯
对甲乙苯 同分异构体 甲苯只有一种分子。 乙苯、邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯是 同分异构体。
丙苯、异丙苯、邻甲乙苯、间甲乙苯、 对甲乙苯、连三甲苯、偏三甲苯、 均三甲苯是同分异构体。
第二节 芳香烃
温度
生成物
苯 甲苯
50℃- 60℃
硝基苯
邻、对位硝基甲苯
30℃
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?
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。
三、芳香烃的来源及其应用 1、来源：
a、煤的干馏 b、石油的催化重整
应用：简单的芳香烃是基本的有机化工原料。
3）苯的加成反应
+3 H2
Ni
加热加压
（环己烷）
小结：易取代、难加成、难氧化
【总结】苯分子中碳碳键是介于碳碳单 键和碳碳双键之间的特殊的键的证据 1.苯不能与溴发生加成反应； 2.苯不能使高锰酸钾酸性溶液褪色； 3.苯分子中碳碳键长完全一致； 4.邻二溴苯只有一种结构。
【思考与交流】填空 P37
TNT 炸 药 爆 炸 时 的 场 景
2. 苯的同系物的卤代反应
光照
CH3 + Cl2 条件一 CH3 + Cl2 条件二 Cl CH2Cl CH3
FeCl3
条件一和条件二分别指的是什么条件？
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
苯并芘
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
2.下列各组物质，可用分液漏斗分离的 是 A、酒精
C
B、溴水与水
C、硝基苯与水 D、苯与溴苯
H C C H C H
2、苯的物理性质 (1) 无色、有特殊气味的液体。 (2) 密度比水小（0.88g/ml），不溶于水， 易溶于有机溶剂。（常用做有机溶剂） (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。 (4) 苯有毒。
第2节 芳香烃
甲苯的硝化反应体现了侧链对苯环性质的影响。
③ 加成反应
3. 某化学课外小组用下图所示装置制取溴苯。先 向分液漏斗这加入苯和液溴，再将混合液慢慢滴 入反应器A（A下端活塞关闭） （1）写出A中反应的化学方程式 ； （2）A中观察到的现象是 ；
（3）实验结束时，打开A下端的活塞，让反应液 流入B中，充分振荡，目的是 ， 写出有关的化学方程式 ； ； （4）C中盛放CCl4的作用是 （5）要证明苯和液溴发生的是取代反应，而不是 加成反应，可向试管D中加入AgNO3溶液，若产 生淡黄色沉淀，即能证明。另一种验证的方法是 向试管D中加入 ，现象是 。
NR3
+
NO2 O
CF3
CCl3 O
CN
SO3H
CHO
C
R
COOH
C
OR
与苯环相连的原子上有极性双键 有极性双键，或带有正电荷 有极性双键 带有正电荷， 带有正电荷 另一些强拉电子基团 强拉电子基团如-CF3、-CCl3也是间位定位 强拉电子基团 基
4. 请写出A、B、C、D、E的结构简式。
Br
Br NO2
A.
NO2
B.
C.
NO2
Br
Br
Br
D.
NO2
E.
NO2
Br
四、稠环芳香烃
1. 概念 由两个或两个以上的苯环共用相邻的2 个碳原子 两个或两个以上的苯环共用相邻的2 两个或两个以上的苯环共用相邻的 而形成的芳香烃，称为稠环芳香烃。
萘
蒽
菲
均为苯环，但是不饱和度，看成环和相应的双键 来计算。 通式为C4n+2H2n+4 (n≥2)
第二节 芳香烃
一、芳香烃的概念及其分类
第二章第二节芳香烃优秀课件
目
开
关
学习·探究区
第二节
(1)写出 A 中反应的化学方程式：________________________
_________________________________________。
(2)观察到 A 中的现象是_______________________________
_______________________________________。
学习·探究区
第二节
解析 浓硫酸与浓硝酸混合时，应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。如果先注入浓硫酸，
再注入浓硝酸，会造成浓硝酸受热迸溅、挥发。反应温度是
本 课
50～60 ℃，为方便控制，所以用水浴加热。
时 栏
答案 (1)先将浓硝酸注入容器中，再慢慢注入浓硫酸，并
目 开
及时搅拌和冷却
关
(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________味的油状液体。
关
(2)将反应器放在 50～60 ℃的水浴中加热
(3)分液漏斗
(4)除去粗产品中残留的酸 (5)大 苦杏仁
学习·探究区
第二节
[归纳总结]
(1)苯与溴的反应中应注意的问题
①应该用纯溴，苯与溴水 不反应 。
本
课 时
②要使用催化剂 Fe 或 FeBr3，无催化剂 不反应 。
栏 目
2-2第二节-芳香烃
2．常见的苯的同系物
3.苯的同系物的化学性质
苯的同系物与苯的化学性质相似，但由于苯环和烷基的相互影响， 使苯的同系物的化学性质与苯和烷烃又有些不同。
(1)氧化反应
①苯的同系物大多数能被___________________ 酸性KMnO4溶液 氧化而使其褪色。
②均能燃烧，燃烧的化学方程式通式为： 3n－3 点燃 CnH2n－6＋ O2― ― → nCO2＋(n－3)H2O。 2
(4)C中盛放CCl4的作用是：______________________________。
(5)能证明苯和液溴发生的是取代反应，而不是加成反应，可向试
管 D 中加入 AgNO3 溶液，若产生淡黄色沉淀，则能证明。另一种验证 的方法是向试管D中加入________，现象是____________________。
(2)20世纪40年代以后，通过石油化学工业中的催化重整获得。
3．应用 简单的芳香烃，如苯、甲苯等可用于合成炸药、染料、药品、农
药、合成材料等。
实验室溴苯和硝基苯的制取
[典例1] 某化学课外小组用如图装置制取溴苯。
先向分液漏斗中加入苯和液溴，再将混合液慢慢滴入反应器A(A下 端活塞关闭)中。 (1)写出A中反应的化学方程式： ______________________________________________________。 (2)观察到A中的现象是： _______________________________________________________。 (3)实验结束时，打开A下端的活塞，让反应液流入B中，充分振 荡，目的是____________________________________________， 写出有关的化学方程式：_______________________________。
第二节 芳香烃
第二节芳香烃【学习目标】1、了解苯的组成和结构特征2、掌握苯及其同系物的化学性质3、通过苯的溴代或硝化反应与甲苯与酸性高锰酸钾溶液反应的比较，理解有机分子中基团之间的相互影响【学习重点】苯及其同系物的结构特征和化学性质【学习难点】苯的同系物结构和化学性质【学习过程】一、苯分子的组成和结构分子式：最简式：结构式：结构简式：空间构型：苯分子中的碳碳键是单键、双键交替的结构吗？如何用实验证明？二、苯的性质1、物理性质2、苯的化学性质----结构决定性质【思考与交流】：1．为验证苯与溴发生取代反应原理，并检验无机产物，有同学设计了如下的实验装置，试分析装置图是否存在缺陷，如有，请加以改正并完善。
反应中生成的溴苯呈黄褐色，而纯溴苯为无色不溶于水且比水重的油状液体，如何分离得到较纯的溴苯?2、实验室制取少量的硝基苯，其主要步骤如下：①配制一定比例的浓硫酸与浓硝酸的混合酸，加入试管中。
②向室温下的混合酸中加入一定量的苯，充分振荡，使混合均匀。
③在55-60℃下发生反应，直到反应结束。
④除去混合酸后，粗产品依次用蒸馏水和5%氢氧化钠溶液洗涤，最后再用蒸馏水洗涤。
⑤将用无水氯化钙干燥后的粗硝基苯进行蒸馏，得到纯硝基苯。
试完成下列问题：⑴如何配制浓硫酸与浓硝酸的混合酸？⑵分离硝基苯和水的混合物使用的主要仪器是⑶在本实验中，在试管上加接装有长玻璃管的橡皮塞，其作用是什么？三、苯的同系物1、几个概念及其关系①芳香烃：②苯的同系物：通式：③芳香族化合物：④芳香族化合物、芳香烃、苯的同系物的关系2、苯和甲苯的性质对比【课堂练习】1、能说明苯分子平面正六边形结构中碳碳键不是单双键相间交替的事实是（ ） A 、苯的一元取代物没有同分异构体 B 、苯的间位二元取代物只有一种 C 、苯的邻位二元取代物只有一种 D 、苯的对位二元取代物只有一种2、苯环结构中，不存在碳碳单键和碳碳双键的交替结构，可以作为证据的事实是：①苯不能使酸性KMnO 4溶液褪色；②苯中碳碳键的键长均相等；③苯能在加热和催化剂存在的条件下跟H 2加成生成环已烷；④经实验测得邻二甲苯仅有一种结构；⑤苯在FeBr 3存在的条件下同液溴可发生取代反应，但不因化学变化而使溴水褪色（ ）A 、②③④⑤B 、①③④⑤C 、①②④⑤D 、①②③④3、属于苯的同系物是（ ）A、 B、 C、 D、4、下列物质中所有原子都有可能在同一平面上的是 （ ）5、有八种物质：①甲烷、②苯、③聚乙烯、④聚异戊二烯、⑤2－丁炔、⑥环己烷、⑦邻二苯酚、⑧环己烷，既能使酸性高锰酸钾溶液褪色，又能使溴水因反应而褪色的是（ ）A ．③④⑤⑧ B.④⑤⑦⑧ C.④⑤⑧ D.③④⑤⑦⑧6、已知分子式为C 12H 12的物质A 的结构简式为 ，A 苯环上的二溴代物有9种同 分异构体，由此推断A 苯环上的四溴代物的同分异构体的数目有（ ） A 、9种 B 、 10种 C 、11种 D 、12种7、不能使酸性高锰酸钾溶液褪色的物质是（ ）A 、乙烯B 、乙炔C 、苯D 、甲苯8、已知C —C 单键可以绕轴旋转，结构简式为 的烃，含苯环且处于同一平面的碳原子个数至少为（ ）A 、6B 、8C 、9D 、149、将下列液体分别与溴水充分混合并振荡，静置后上层液体呈现橙色，下层液体是无色的是（ ）A 、CCl 4B 、苯C 、戊烯D 、KI 溶液CH 3CH 3 || CH 3 │ CH 3 │ —10、工业上将苯的蒸汽通过赤热的铁合成一种可作传热载体的化合物，该化合物分子中苯环上的一氯代物有3种，l mol 该化合物催化加氢时最多消耗6 mol 氢气，判断这种化合物可能是（ ）A 、B 、C 、D 、11、下列物质中由于发生化学反应而能使溴水褪色，又能使酸性KMnO 4溶液褪色的是（ ） A 、SO 2 B 、C 2H 5CH=CH 2CD 、12、将ag 聚苯乙烯树脂溶于bL 苯中，然后通入c mol 乙炔气体，所得混合液中碳氢两元素的质量比是（ ）A 、6：1B 、12：1C 、8：3D 、1：12 13、如图所示为实验室制取少量溴苯的装置，回答下列问题： （1）烧瓶A 中装的物质为 ，发生反应的化学方程式为。
第二章第二节芳香烃
不能用溴水！ 不能用溴水！
2、取代反应： 取代反应：
CH3 CH3
相互影响！ 相互影响！
CH3 NO2
浓硫酸
300C
2
+2 HNO3
+
+ 2H2O
NO2 对硝基甲苯
邻硝基甲苯
侧链影响苯环，甲基使苯环的邻位、对位的 侧链影响苯环，甲基使苯环的邻位、 碳原子上的氢原子活性增强，易被取代。 碳原子上的氢原子活性增强，易被取代。
CH3 CH3
+ 3HNO3
浓硫酸
△
O2N NO2
NO2
+ 3H2O
2，4，6-三硝基甲苯简称三硝基甲苯，又叫梯恩梯（TNT） ， ， 三硝基甲苯简称三硝基甲苯 又叫梯恩梯（ TNT 三硝基甲苯， ）
CH3
+ Br2 （3）加成反应 ）
CH3
+
3H 2
Ni △
CH3
三、芳香烃的来源及其应用 1、来源 、 煤（煤焦油的分馏） 煤焦油的分馏） 石油化工（石油的催化重整） 石油化工（石油的催化重整） 2、应用 、
饱和烃烷烃CnH2n+2 n≥1 饱和烃烷烃 链烃
脂肪烃
CH3－CH和烃
n≥２ n≥２
炔烃CnH2n-2 n≥2 2n-
烃
脂环烃 环烃
环烷烃饱和烃CnH2n n≥3
环烯烃CnH2n-2 苯及其同系物CnH2n－６n≥6 － 芳香烃 稠环芳香烃 稠环芳香烃
实验现象： 实验现象：
烧杯底部有黄色油状物质生成。 烧杯底部有黄色油状物质生成。 + HO—NO2
浓H2SO4
△
—NO2
+ H2O
(硝基苯：无色苦杏仁味的油状液体，比水重) 硝基苯：无色苦杏仁味的油状液体，比水重 硝基苯 苦杏仁味的油状液体
第二节_芳香烃
导管口有白雾。锥形瓶里滴入硝酸银溶液后生成浅黄色沉淀，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。
+ Br2
FeBr3
Br + HBr
5.纯净的溴苯应是无色的，而所得粗溴苯为褐色，怎样提 纯？ 因为未发生反应的溴和反应中的催化剂FeBr3溶解在生 成的溴苯中。用碱溶液反复洗涤可以使褐色褪去，得到纯 净的溴苯。
启普发生器
一种实验室常用的气体发生装置，是荷兰科学家启普 （Petrus Jacobus Kipp 1808~1864)发明，并以他 的姓命名。
适用于块状固体与液体在常温下反应制取气体，如氢气、硫 化氢等。 块状固体在反应中很快溶解、或变成粉末时，不能用启普发 生器。
注意！启普发生器不能用于加热！
实验：苯跟溴的硝化反应实验方案
敞口玻璃管作用
三、 苯的同系物
-R
1.含义：苯的苯环上氢原子被烷基代替而得 到的芳香烃。
注意：只含有一个苯环
2.通式：CnH2n-6（n≥7）
CH3 | CH2CH3 | CH3 | H3C H3C CH3 | CH3 CH3 | CH3
六甲基苯(C12H18)
| CH3
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℃ 密度 比水小 毒性 有毒 溶解性 不溶于水,易溶于有机 溶剂。
回顾 2.苯的结构特点
分子式： C6H6 1、组成与结构： 1）结构式 3）结构特点：
（ 1 ）苯分子是平面六边 形的稳定结构； 2）结构简式 （ 2 ）苯分子中碳碳键是 介于碳碳单键与碳碳双 键之间的一种独特的键,
第二章第二节芳香烃
TNT 炸 药 爆 炸 时 的 场 景
2. 苯的同系物的卤化反应
已知：
CH3 + Cl2 条件一 CH3 + Cl2 条件二 Cl CH2Cl CH3
条件一：光照 条件二：FeCl3
请问：条件一和条件二分别指的是什么条件？
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。
氢气加成：能
不能
溴水（溴的四氯化碳溶液）： 能
不能
液溴（铁粉）： 能
取代反应 硝化反应： 能
不能 不能
2、苯的同系物的化学性质
（一）氧化反应
⑴可燃性 ⑵可使酸性高锰酸钾溶液褪色 -R
KMnO4(H+)溶液
-COOH
苯的同系物的特性——
可使KMnO4(H+)溶液褪色
注意： 不能使溴水因反应褪色！因萃取使水层颜 色变浅。
中山纪念中学
思考与讨论：下列物质在结构和性质 上有什么特点？
甲烷
结构简式
乙烯乙炔Biblioteka 苯空间构型 正四面体 平面四边形 直线型
物理性质 无色气体，不溶于水 化 学 性 质
无色气体，微 溶于水
平面正六边形
无色液体，不溶 于水，密度小于 水
都能燃烧，生成二氧化碳和水
取代
加成，氧 化，聚合
加成、氧 化
？
苯的分子结构
苯是不溶于水的无 (1) 分子式：C6H6 最简式(实验式)：CH 色有毒液体，密度 (2)苯分子为平面正六边形结构 比水小 (3)苯分子中碳碳键键长完全相等，是介于碳碳单 键和碳碳双键之间的特殊的化学键。 H (4) 结构简式（凯库勒式）
第二节-芳香烃
环己烷
3）苯的取代反应
+ Br2
Fe
Br + HBr
浓H2SO4
50~60℃
+ HNO3
NO2 + H2O
四、苯的同系物
1.定义: 苯环上的氢原子被烷基取代的产物
通式： CnH2n-6(n≥6)
结构特点: 只含有一个苯环,苯环上连着烷基.
2、化学性质：
1)取代反应
CH3
CH3
+ 3HNO3
浓硫酸 △
萘
C10H8
蒽
稠环芳香烃
C14H10
由两个或两个以上的苯环共用相邻的2个 碳原子而成的芳香烃
一、苯的分子结构：
分子式： C6H6 结构特点： 结构式: H （ 1 ）苯分子是平面六边 C 形结构. H C C H H C C H （ 2 ）苯分子中碳碳键是 C 介于碳碳单键与碳碳双 H 键之间的一种独特的键. 结构简式: （ 3 ） 苯分子中六个碳原子
等效，六个氢原子等效。
二、苯的物理性质
O2N
NO 2
+ 3H2O
NO 2
2）氧化反应
⑴可燃性 ⑵可使酸性高锰酸钾溶液褪色
（可鉴别苯和甲苯等苯的同系物）
C
KMnO4 H H+
COOH
苯环对甲基的影响使甲基可 以被酸性高锰酸钾溶液氧化
3）加成反应
CH3
催化剂
CH3
+ 3H2
△
三、芳香烃的来源及其ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ用 1、来源：a、煤的干馏 b、石油的催化重整 2、应用：简单的芳香烃是基本的有机 化工原料。
颜色 无色 气味 特殊气味 状态 液态 熔点 5.5℃ 沸点 80.1℃ 密度 比水小 毒性 有毒 溶解性 不溶于水,易溶于有机 溶剂。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
实验步骤:①先将1.5mL浓硝酸注 入大试管中,再慢慢注入2mL浓硫 酸,并及时摇匀和冷却. ②向冷却后的酸中逐滴加入1mL 苯,充分振荡,混和均匀. ③将混合物控制在50-60℃的条件 下约10min,实验装置如左图. ④将反应后的液体到入盛冷水的 烧杯中,可以看到烧杯底部有黄色 油状物生成,经过分离得到粗硝基 苯. ⑤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.将用无水CaCl2干燥后的 粗硝基苯进行蒸馏,得到纯硝基苯.
C%较高
C%高
二、苯的同系物
1.定义: 苯环上的氢原子被烷基取代的产物
通式： CnH2n-6(n≥6)
结构特点: 只含有一个苯环,苯环上连结烷基.
一 CH3 甲苯 一CH3 一CH3 邻二甲苯
C8H10 C 7H 8 一C2H5
乙苯
常见的苯的同系物
C8H10
苯环和烷基的相互作用， 会使苯的同系物表现出 怎样的性质呢？
选修5《有机化学基础》
第二节 芳香烃
内蒙古集宁一中 郝哓俊
问题: 将下列物质分类,并说明分类标准?
烷烃：①⑤ 烯烃：②⑥ 炔烃：③⑦
芳香烃：④⑧⑨⑩
历史回顾
芳香烃及其化合物的来源——煤的干馏，石油的催 化重整
1.什么叫芳香烃？
分子中含有一个或多个苯环的一类碳氢化 合物叫做芳香烃
甲苯
萘
蒽
2.最简单的芳香烃是？
3、慢慢滴入苯并不断摇动，这样操作的原故 硝化反应是放热反应，为防局部过热对实验 ----------------------------------------------------------不利。 4、为使反应充分进行，将反应液在50~60度的 水浴中加热10min ，采取水浴加热的优点 受热均匀，易控制温度 -----------------------------。 温 度计放置的位置 温度计的水银球插入水浴锅内 ----------------------------------------。 冷凝 催化剂 5、浓硫酸的作用---------，长导管的作用------。 回流 脱水剂
苯的结构
1. 六个碳原子、六个氢原子均在同一平面。 2. 各个键角都是120度 3. 碳碳单键键长：154pm 碳碳双键键长：133pm
结论：
苯的碳碳键长140pm
苯具有平面正六边形结构 。苯环上不是由碳碳 单键和双键交替的，苯环上的碳碳键是介于单 键和双键之间的独特的键。
σ键、π键 和大π键
“头碰头”重叠——σ键 “肩并肩”重叠——π键
小结：
在苯的同系物中，由于烃基与苯环的相互 影响。是苯环上的氢原子更易被取代，而烃基 则易被氧化。
三、芳香烃的来源及其应用
1、来自于煤化工及石油化工 2、用于合成炸药、染料、药 品、农药、合成材料
三、芳香烃的来源及其应用
自从1845年人们从煤焦油内发现苯及其他芳香烃 后，很长时间里煤是一切芳香烃的主要来源。但 是，从一吨煤中，仅可以取得1kg苯和2.5g其他芳 香烃。由于芳香烃的需要在不断增长，仅从煤中 提炼芳香烃远不能满足化学工业生产的需要。自 20 世纪 40 年代以来，随着石油化学工业的发展， 通过石油化学工业中的催化重整等工艺可以获得 芳香烃。 一些简单的芳香烃，如苯、甲苯、二甲苯、乙苯 等是基本的有机原料，可用于合成炸药、染料、 药品、农药、合成材料等。
硝 化 反 应
性质
2.硝化反应
苯与浓硝酸、浓硫酸 的混合物在60℃时生 成一取代硝基苯， 温度计
冷凝回流
+ HNO3
浓硫酸 60℃
—NO2 + H2O
硝基苯：苦杏仁味,有毒,无色油状液体,密度大于水
３、苯的磺化反应（不用催化剂）
＋ ＨＯ－ＳＯ３Ｈ
（苯与浓Ｈ２ＳＯ４共热至７０－８０度反应生成苯磺酸）
苯分子中的大π键
一、苯的物理性质
1.无色，有特殊气味液体
2.密度小于水
3.不溶于水易溶于有机溶剂
4.熔点5.5℃, 沸点80.1℃ 5.易挥发（密封保存）
6.苯蒸气有毒
探究苯的化学性质
1、难氧化
——苯不能使 酸化高锰酸钾 溶液退色
燃烧火焰明亮，有浓烟
2、能加成—与氢气加成生成环已烷、不与 溴水 反应
4.为什么导管末端不插入液面下？
溴化氢易溶于水，防止倒吸。
5.哪些现象说明发生了取代反应而不是加成反应？
苯与溴反应生成溴苯的同时有溴化氢生成，说明它们发生 了取代反应而非加成反应。因加成反应不会生成溴化氢。
6.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？ 因为未发生反应的溴和反应中的催化剂FeBr3溶解在生成的溴苯中。 用水和碱溶液反复洗涤可以使褐色褪去，还溴苯以本来的面目。
苯
一、苯的物理性质
1.无色，有特殊芳香气味的液体
2.密度小于水（分液时，苯在上层，水 在下层）
3.不溶于水易溶于有机溶剂 4.熔点5.5℃, 沸点80.1℃
5.易挥发（密封保存）
6.苯蒸气有毒(对人的神经系统、造血 系统有伤害，可导致白血病)
一、苯的结构与化学性质
1.分子式 2.空间构型
C6H6 (不饱和)
CH3—对苯环的影响使 取代反应更易进行
淡黄色针状晶体，不溶 于水。不稳定，易爆炸
2、加成反应
CH 3
+
3H2
Ni △
CH 3
3、氧化反应
⑴可燃性
⑵可使酸性高锰酸钾褪色
C H
KMnO4
（ H +）
COOH
思考：如何鉴别苯及其苯的同系物？
苯的同系物的性质： 可以使酸性高锰酸钾褪色，但不能使溴 水褪色
等物质。 将杂质除去得到较纯净的溴苯 水洗、分液、碱洗、再分液 方法-------------------------------。
硝化反应实验——练习
1、配制一定比例的浓硫酸与浓硝酸的混合液 先加浓硝酸，再慢慢滴 加浓硫酸，振荡摇匀。 操作的注意事项是----------------------------------。 2、该反应温度若超过60度时，可能造成的影 硝酸分解、苯与硝酸挥发、 响-----------------------------------------多硝基苯的生成
+ H2O
二、特定条件下，苯的加成反应
+ 3H2
催化剂
加热
设计制备溴苯实验方案
【主要仪器】圆底烧瓶、长 导管、锥形瓶、铁架台等 【药品】苯、液溴、铁粉、 硝酸银溶液 【反应原理】取代反应。实际起 催化作用的是FeBr3.
+ Br2
FeBr3
Br
+ HBr
2Fe + 3Br2 = 2FeBr3
AgNO3 +HBr = AgBr↓ +HNO3
苯的取代反应
1.制备溴苯的实验方案
【反应原理】取代反应。实际起催作用的 是FeBr3.
无色油状液体， 密度大于水
+Br2
FeBr3
—Br +HBr
溴苯
液溴(不能用溴水)
【药品】苯、液溴、铁粉、硝酸银溶液
2Fe + 3Br2 = 2FeBr3 AgNO3 +HBr = AgBr↓ +HNO3
【主要仪器】圆底烧瓶、长导管、锥 形瓶、铁架台等
BC
对比与归纳
烷 与 Br2 作 用 与
KMnO4
烯
苯
Br2试剂
纯溴 光照
溴水
纯溴 Fe粉
溴水 萃取
无反应
反应条件
反应类型
取代
不褪色
不被 KMnO4 氧化
焰色浅， 无烟
加成
褪色
易被 KMnO4 氧化
焰色亮， 有烟
取代
不褪色
作 用
点 燃
现象 结 论
现象 结论
苯环难被 KMnO4氧化
焰色亮，浓烟
C%低
2）氧化反应
⑴可燃性 ⑵可使酸性高锰酸钾溶液褪色（可鉴别苯 和甲苯等苯的同系物）
苯环对甲基的影响使甲基可以被酸性高锰酸钾溶液氧化
3）加成反应
CH3
催化剂
CH3
+ 3H2
△
练：
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 熔点
234 ℃ 206℃ 213.8℃ 204℃ 214.5 205℃ ℃
导气与冷凝 1、竖直长导管的作用-------------被冷凝的 苯和溴 空气
物质是--------，冷凝剂是---------
溴苯、苯、溴、 溴化铁、溴化氢 3、反应后烧瓶里可能含有-----------------
2、将右端的导气管的末端插入液面下 会 液体倒吸入进烧瓶 造成的后果是-------------------，导管口附近 出现的白雾是氢溴酸的小液滴 ---------------------。
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
－ＳＯ３Ｈ ＋Ｈ２Ｏ （苯磺酸）
巩固练习： 1、哪些事实可证明苯分子中不存在单 双键交替的结构? ①苯的邻位二元取代物只有一种 ②苯不能使溴水褪色 ③苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色 ④经测定，苯环上碳碳键的键长相等， -10 都是1.40×10 m ⑤经测定，苯环中碳碳键的键能均相等