第2节 芳香烃 第1课时
第2章第2节 芳香烃教学设计
《芳香烃》教学设计一、教材分析《芳香烃》是人教版高中化学选修五《有机化学基础》第二章《烃和卤代烃》第2节的教学内容，主要学习苯和苯的同系物的结构和性质，在教材上呈现时突出了苯的分子结构和苯的同系物的构性知识，关于苯的化学性质是以探究实验形式给出。
本节内容是对化学2中已经介绍的苯的化学性质的提升，重点介绍的是苯及其同系物的结构和化学性质。
二、教学目标【知识与技能】1．掌握苯和苯的同系物的结构及化学性质;2．了解芳香烃的来源及其应用【过程与方法】1．归纳、比较法：归纳比较苯与脂肪烃及苯的同系物的结构和性质2．自主设计有关实验并探究有关物质性质【情感、态度、价值观】1．通过探究分析，培养学生创新思维能力2．培养学生理论联系实际的思维、辨证思维能力及各事物间相互联系的观点三、【重点】苯和苯的同系物的结构、性质差异【难点】溴苯和硝基苯的制备探究实验四、学情分析我们的学生学习有机知识是在高一下学期，距今已经半年之久，所以对已学过的苯的知识已经大多忘却，仍然必须重点复习，要帮助学生结构决定性质的观点贯彻好，通过对比苯和苯的同系物的构性知识让学生体会结构决定性质的真理。
五、教学方法1．实验法：苯的燃烧反应苯的同系物和酸性高锰酸钾溶液的反应。
2．学案导学：见后面的学案。
3．归纳、比较法：归纳比较苯与脂肪烃及苯的同系物的结构和性质4．新授课教学基本环节：预习检查、总结疑惑→情境导入、展示目标→合作探究、精讲点拨→反思总结、当堂检测→发导学案、布置预习六、课前准备1．学生的学习准备：预习《芳香烃》的教材内容，初步把握内容，并填写学案2．教师的教学准备：课前预习学案，课内探究学案，课后延伸拓展学案。
3．教学环境的设计和布置：教室内教学，课前准备好苯的同系物和酸性高锰酸钾的反应的实验用品七、课时安排：1课时八、教学过程(一)预习检查、总结疑惑通过抽查各层次的学案，检查落实学生的预习情况并了解了学生的疑惑，使教学具有了针对性。
第四章 芳香烃
目录△
2 、萘的一般性状
无色晶体 m.p 80.55℃ b.p 218℃ ，易升华
3、萘的化学性质
（1） 亲电取代
萘的亲电取代反应比苯易进行
Cl + Cl2 I2 , C6H6 + HCl
Br + Br2 CCl4 + HBr
第四章 芳 香 烃
目录△
NO2 + HNO3 H2SO4
SO 3H 0-60 75-80 % + H2SO4 160 75-80 %
COOH
注意：没有α-H的侧链不被氧化，如叔丁苯不能使高锰酸钾褪色 第四章 芳 香 烃
目录△
激烈条件下苯环也可以被氧化
O + O2 V2O5 450-500o O O
第四章 芳 香 烃
目录△
第四节
卤代： X2 + FeX3
苯环上亲电取代反应历程
X+
+ FeX4
一、 正离子的形成
亲电离子
硝化： 2H2SO4 + HNO3
CH2COOH
1. 萘的结构
萘分子中碳原子和氢原子都在同一平面内，碳－碳键的长度 不全相等，但与苯相近。
142
pm
136
pm
140 pm
123
第四章 芳 香 烃
目录△
萘分子中碳原子和氢原子都在同一平面内，碳－碳 键的长度不全相等，但与苯相近。 萘的共振式为：
共振能为 251.2 kJ/mol
第四章 芳 香 烃
薁
目录△
第一节 苯的结构
一 、苯的凯库勒（kekule）式
苯是一个很稳定的化合物，分子式为C6H6，起反应时， 六个碳原子作为一个整体转移到新化合物中，其一元取代 物只有一种，这说明其中六个H是相同的。据此，1865年 kekule 提出了苯的环状构造式。
人教版高中化学选修五2.2芳香烃第1课时(教案1)
教知识技术学过程方法目感情态度的价值观2.2 芬芳烃教课方案认识苯的物理性质，理解苯分子的独到构造，掌握苯的主要化学性质。
培育学生逻辑思想能力和实验能力。
使学生认识构造决定性质，性质又反应构造的辩证关系。
培育学生以实验事实为依照，谨慎务实勇于创新的科学精神。
指引学生以假说的方法研究苯的构造，并从中认识研究事物所应按照的科学方法重点苯的分子构造与其化学性质难点理解苯环上碳碳间的化学键是一种介于单键和双键之间的独到的化学键。
第二节芬芳烃一、苯的构造与化学性质易代替、难加成、难氧化知二、苯的同系物识芬芳烃：分子里含有一个或多个苯环的碳氢化合物结苯的同系物：构通式： C n H2n-6 (n ≥6)与1、物理性质板2、化学性质书（1）苯的同系物的苯环易发生代替反响。
设（2）苯的同系物的侧链易氧化：计（3）苯的同系物能发生加成反响。
三、芬芳烃的根源及其应用1、根源及其应用 2 ．稠环芬芳烃备教课过程注前言］在烃类化合物中，有好多分子里含有一个或多个苯环，这样的化合物属于芬芳烃。
我们已学习过最简单、最基本的芬芳烃—苯板书］第二节芬芳烃一、苯的构造与化学性质复习］请同学们回首苯的构造、物理性质和主要的化学性质投影］ 1、苯的物理性质(1)、无色、有特别气味的液体(2)、密度比水小，不溶于水，易溶于有机溶剂(3)、熔沸点低，易挥发，用冷水冷却，苯凝固成无晶体(4) 、苯有毒2、苯的分子构造(1) 分子式： C 6H 6 最简式 ( 实验式 ) ： CH（ 2）苯分子为平面正六边形构造，键角为120 °。
（ 3）苯分子中碳碳键键长为40× 10－10m ，是介于单键和双键之间的特别的化学键。
H(4) 构造式C(5) 构造简式（凯库勒式）H C C HH C CHC或H3、苯的化学性质三 .苯的化学性质(1) 氧化反响：不可以使酸性KMnO 4溶液退色⒈氧化反响(不可以使酸性高锰酸钾溶液退色）2C 6 H 6 + 15O 2 点燃12CO 2 +6H 2O现象：光亮的火焰、浓烟（含碳量大于乙烯）⒉代替反响KMnO 4溶液退色，能焚烧，但因为其含碳量过高，而出现明讲］ 苯较稳固，不可以使酸性①卤代显的黑烟。
《有机化学》第7章 芳香烃
所以如果希望获得所需的产物，使用正确的反应步骤是重要的。
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第三节 稠环芳烃
一、 萘
萘，分子式C10H8，光亮的片状结构，熔点80.2 ℃，沸点218 ℃，有特殊气味，易 升华，不溶于水，易溶于乙醇、乙醚、苯等有机溶剂。其化学性质与苯相似。
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⑷ 傅－克（Friedel－Crafts）反应 ① 烷基化反应 凡在有机化合物分子中引入烷基的反应，称为烷基化反应。反
应中提供烷基的试剂叫烷基化剂，它可以是卤代烷、烯烃和醇。
当烷基化剂含有三个或三个以上直链碳原子时，产物发生碳链异构。
② 酰基化反应 凡在有机化合物分子中引入酰基（
①若原有两个取代基不是同一类的，则第三个取代基进入的位置一般受邻、对 位定位基的支配，因为邻、对位基反应的速率大于间位基。
②若原有两个取代基是同一类的，则第三个取代基进入的位置主要受强的定位基 的支配。
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⑵ 选择适当的合成路线
例如：由甲苯制备对硝基苯甲酸。
比较这两个结构，反应步骤必须是先硝化，后侧链氧化。
1.取代反应
在萘环上，p电子的离域并不像苯环那样完全平均化，而是在α－碳原子上的电子 云密度较高，β－碳原子上次之，中间共用的两个碳原子上更小，因此亲电取代反应 一般发生在α位。
⑴ 卤化反应
在Fe或FeCl3存在下，将Cl2 通入萘的苯溶液中，主要得到α－氯萘。α－氯萘为无 色液体，沸点259 ℃，可做高沸点溶剂和增塑剂。
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6
苯分子去掉一个氢原子后的基团（C6H5―）叫做苯基，也可以用Ph―代 表。芳烃分子的芳环上去掉一个氢原子后的基团叫做芳基，可用Ar―代表。甲 苯分子中苯环上去掉一个氢原子后所得的基团CH3C6H5―称甲苯基；如果甲苯 的甲基上去掉一个氢原子，C6H5CH2―称苯甲基，又称苄基。
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。
3.2.2芳香烃的来源与应用(课件)高二化学(苏教版2019选择性必修第三册)
二、苯的同系物及性质
取代反应 2、硝化反应：
浓硫酸 ＋HNO3 30 ℃
＋H2O 或
＋H2O
浓硫酸 ＋HNO3 60 ℃
＋H2O
与苯相比，甲苯较易发生取代反应，这是甲基对苯环影响的结果。
二、苯的同系物及性质
浓硫酸 ＋3HNO3 100 ℃
＋H2O
2,4,6-三硝基甲苯 （俗称：TNT）
不溶于水的淡黄色 晶体，烈性炸药。
C．邻二甲苯和液溴在光照下的取代产物可能
D．甲苯和氯气在光照条件下生成的一氯代物只有一种
谢谢观看
THБайду номын сангаасNKS
苯 甲苯 二甲苯
石油催化重整：苯、甲苯、二甲苯
一、芳香烃的来源及应用
2、应用：
合成橡胶
染料
农药
合成炸药 医药
一、芳香烃的来源及应用
生活息息相关
呼出的烟气：含有超量的芳 香烃，对人体有危害！
房子装修：含有超量的芳香烃！
典例解析
例1 芳香烃最初来源于煤，通过煤的干馏获得，下列有关煤的综合利用 的有关说法正确的是( B ) A．干馏是将煤在空气中加强热使其分解的过程，为化学变化 B．煤焦油通过蒸馏分离的苯、甲苯、二甲苯、萘和蒽都属于芳香烃 C．B为CH3OH时，原子利用率达不到100% D．萘、蒽和酚类物质都含有苯环， 属于芳香烃
【实验】 苯及其同系物与酸性高锰酸钾溶液
苯 甲苯 对二甲苯
苯 甲苯 对二甲苯
紫红色 不褪去
苯 甲苯 对二甲苯
紫红色褪去
二、苯的同系物及性质
苯的同系物中，不管侧链多长，只要侧链中直接与苯环相连的 碳原子上有氢原子，就能被酸性高锰酸钾溶液氧化，且无论侧 链上有多少个C，每个侧链最终被氧化为一个“—COOH”。
2.2芳香烃
点燃
2nCO2+ 2(n-3)H2O
现象：火焰明亮并带有浓烟
1.取苯、甲苯各2分别注入2支试管中，各 加入3滴KMnO4酸性溶液，充分振荡，观察 现象。 结论:甲苯能被酸性KMnO4溶液氧化
应用：区别苯和苯的同系物
C
H
KMnO4 H+
COOH
注意：只有与苯环连接的碳原子上有氢原子时才能 被酸性KMnO4溶液氧化
取代反应(可与卤素、硝酸、硫酸等反应)
CH3
CH3
+ 3HNO3
—CH3对苯环的影响
浓硫酸
△
O2N
NO 2
+ 3H2O
NO 2
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
甲苯能发生硝化反应
CH3 | O2 N
CH3 | NO2
| NO2
+ 3HNO3
浓硫酸 100℃
+ 3H2O
在催化剂的作用下，苯也可以和其他纯卤素 发生取代反应，这类反应总称卤代反应。
1.该反应的催化剂是FeBr3,而反应时只需要加Fe屑， 为什么？
Fe能被Br2氧化
2.该反应是放热反应，而苯、液溴均易挥发，为
了减少放热对苯及液溴挥发的影响，装置上有哪
些独特的设计和考虑？
长导管 防倒吸,AgNO3
3.生成的HBr气体易溶于水，应如何吸收和检验？
比水小
沸点比 较低， 易挥发
有 毒
5
请写出6个C的烷烃、烯烃、炔烃的分子式。
C6H14 C6H12 C6H10
苯的分子式为C6H6
极不饱和
第六章芳香烃
+ NO2
NO2
+ H2SO4
（2）取代苯的硝化反应
*1 取代基的分类及依据
G
G
G
G
E+
E
亲电取代
+
+
E
E
几率 40%
40%
20%
如果不考虑取 代基的影响， 仅从统计规律 的角度来分析， 邻对位产物应 为60%，间位 产物为40%。
邻对位定位基：邻对位产物 > 60%，G为邻对位定位基。
间 位 定 位 基：间位产物>40%。 G为间位定位基。
所有的致活基团都使苯环的电子密度升高。
所有的致钝基团都使苯环的电子密度降低。
所有的邻对位定位基都有给电子共轭效应。
所有的间位定位基具有吸电子共轭效应和吸 电子诱导效应。
所以，可以根据取代基的电子效应来判断它 们的分类情况。
第一类定位基：
第二类定位基：
特殊的定位基：
ClHNO3/H2SO4
O- N+ O
棱形结构式 棱晶烷
向心结构式
对位键 结构式
余价 结构式
Kekule’式
1825年 法拉第发现了苯。 1857年 德国的凯库勒提出碳四价。
X Y
X Y
1858年 德国的凯库勒提出苯分子具有环 状结构。
1865年 提出摆动双键学说。
CH3 CH3
1 O3 2 分解
OO CH3C-CCH3
+ 2 OHC-CHO源自I+ I2
+ HI
2HNO3 + 4HI
2I2 + N2O3 + 3H2O
*6 卤化反应的应用 合成和鉴 别
高中化学选修5《有机化学基础》全套同步练习----第二章
选修5 《有机化学基础》同步练习第二章第二章《烃和卤代烃》第一节《脂肪烃》第一课时[基础题]1．下列事实、事件、事故中与甲烷有无关的是 A．天然气的主要成分 B．石油经过催化裂化及裂解后的产物 C．“西气东输”中气体 D．煤矿中的瓦斯爆炸2．二氟甲烷是性能优异的环保产品，它可替代某些会破坏臭氧层的“氟里昂”产品，用作空调、冰箱和冷冻库等中的致冷剂。
试判断二氟甲烷的结构简式（）A．有4种 B．有3种 C．有2种 D．只有1种3．下列烷烃的一氯取代物中没有同分异构体的是（）A．丙烷 B．丁烷 C．异丁烷 D．新戊烷4．甲烷在隔绝空气加强热时可分解为和，若有80%按上述形式分解，所得混合气体的密度是相同条件下氮气密度的倍数是（）A．2 B.2.22 C.3.46 D.4.445．烯烃不可能具有的性质有A．能使溴水褪色 B．加成反应 C．取代反应D．能使酸性KMnO4溶液褪色6．与丙烯具有相同的碳、氢百分含量，但既不是同系物又不是同分异构体的是（）A．环丙烷 B．环丁烷 C．乙烯 D．丙烷7．不能使酸性KMnO4溶液褪色的是A．乙烯 B．聚乙烯 C．丙烯 D．乙炔8．分子式为，分子结构中含有3个“—”原子团的烯烃共有A．2种 B．5种C．3种D．4种9．下列有机化合物有顺反异构体的是（）A．CH3CH3 B．CH2＝CH2 C．CH3CH＝CH2 D．CH3CH＝CHCH310．一定量的甲烷点燃后生成的CO2、CO和H2O的混和气体的质量为49.6 g，将此混和气体缓慢地通过无水氯化钙固体后，氯化钙的质量增加25.2 g，由此可推断混和气体中二氧化碳的物质的量为（）A．0.5 mol B．0.3 mol C．13.2 mol D．17.6 mol[提高题]1．有的油田开采的石油中溶有一种碳氢化合物——金刚烷，它的分子立体结构如图5-7所示：（1）由图可知其分子式为：____________。
（2）它是由_________ 个六元环构成的六体的笼状结构，其中有__________个碳原子为三个环共有。
04.2 芳香烃
苯分子结构的现代表达：
价键式
分子轨道离域式
共振式
关于苯的认识 1、具有C、H的比例高。 2、具有平面和接近平面的环状结构。 3、π电子高度离域，键长平均化。 4、化学行为：易进行亲电取代而不易发 生加成反应和氧化反应。
HNO3＋浓H2SO4 50~60℃
NO2
75~85%
NO2
浓HNO3＋浓H2SO4 100~110℃
NO2
NO2
NO2
NO2
＋
NO2
＋
NO2
6%
1%
93%
CH3
浓HNO3＋浓H2SO4
CH3
NO2
CH3
CH3
100~110℃
＋
NO2
＋
NO2 4%
59%
37%
a. 硝化剂：浓HNO3 + 浓H2SO4（简称混酸） b. 反应物活性：烷基苯>苯>硝基苯
正丙苯 （31~35%）
苯环上已有–NO2、-SO3H、-COOH、-COR等 取代基时，烷基化反应不在发生。因这些取代基都是 强吸电子基，降低了苯环上的电子云密度，使亲电取 代不易发生。
例如，硝基苯就不能起付—克反应，且可用 硝基苯作溶剂来进行烷基化反应。
ii、傅-克酰基化反应
傅-克酰基化反应常用的酰基化试剂为酰氯、酸 酐和羧酸。
4、傅瑞德尔-克拉夫茨（Friedel-Crafts）反应
1877年法国化学家傅瑞德（Friedel）和美国 化学家克拉夫茨（Crafts）发现了在无水三氯化铝 催化下，制备烷基苯和芳酮的反应，简称为傅-克反 应。前者叫傅-克烷基化反应，后者叫傅-克酰基化 反应。
04专题3 常见的烃 第二单元 芳香烃
4、加成反应：
+ 3H2
【苯的化学性质小结】 总的来说，苯环的化学性质比较稳定，发生取代反应相 对比较容易，而发生苯环结构被破坏的加成反应和氧化反 应则困难很多。 即苯环“易取代、难加成、难氧化”。
【归纳与对比】烷烃、环烷烃和烯烃、炔烃、二烯烃和苯 的化学性质的差异比较。
性质 ① 能否使酸性 KMnO4溶液褪色 ② 能否燃烧 ③ 能否与卤素单质在 光照下发生取代反应 ④ 能否与Br2水等发 生加成反应 ⑤ 在催化剂作用下， 能否与H2加成。 烷烃、环烷烃 不能 能 能 苯 不能 能 有催化剂参加则 可以 不能 烯烃、炔烃、二 烯烃 能 能 优先发生加成反 应 能
四、工业上乙苯的制取：
+ CH2=CH2 【注意】该反应实质上是苯断开碳氢键，加成到乙烯上， 为加成反应。
五、其他类芳香烃：
二苯甲烷(C13H12)
联苯(C12H10)
萘(C10H8)
蒽(C14H10)
思考与归纳
【问题1】甲苯中，甲基和苯环是如何相互影响的?具体表现在那些 方面。 【答】甲苯中，甲基和苯环相互影响，使得二者的性质比单独存在 时活泼。 ① 甲苯与酸性KMnO4溶液反应； ② 甲苯与浓HNO3反应。 【问题2】 苯和乙烯催化反应生成乙苯，属于什么类型的反应？ 【答】加成反应。
间二甲苯
对二甲苯
乙苯
六甲基苯
三、苯的同系物的化学通性：
苯的同系物的化学性质总体上与苯的性质相似，但因为 连接了烷基，烷基和苯环相互影响，化学性质变得活泼起 来。
1、氧化反应：
苯甲酸
【注意】有以上结构的有机物能被酸性KMnO4溶液氧化为 苯甲酸，而酸性KMnO4溶液则褪色。
2、取代反应：
+ 3HO-NO2
选修5 第二章 第二节 芳香烃2-2-1 课时1
2ml苯
1mlKMnO4(H+)溶液 振荡
实验 （ 紫红色不褪色 ） 与结 论
（
上层橙黄色 水层颜色为 何变浅？
）
2ml苯
1ml溴水 振荡 （
下层几乎无色 ）
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，苯与不饱和烃有很大区别。
3.苯的化学性质
(1)氧化反应 a.燃烧
实验设计：苯跟溴的取代反应实验方案
把苯和少量液态溴放在烧瓶里，同 时加入少量铁屑作催化剂。用带导 管的瓶塞塞紧瓶口，跟瓶口垂直的 一段导管可以兼起冷凝器的作用。 在常温时，很快就会看到，在导管 口附近出现白雾。反应完毕后，向 溴化氢易溶于 锥形瓶里的液体滴入AgNO3溶液， 水，防止倒吸 注意观察现象。把烧瓶里的液体倒 在盛有冷水的烧杯里，烧杯底部有 褐色不溶于水的液体。
（2）苯的毒性 苯有毒，对中枢神经和血液有较强的作用。 严重的急性苯中毒可以引起抽搐，甚至失去 知觉。慢性苯中毒能损害造血功能。长期吸 入苯及其同系物的蒸汽，会引起肝的损伤， 损坏造血器官及神经系统，并能导致白血病。
一. 苯的结构与性质
课堂小结
1.苯的物理性质 介于单键和双键的特殊的键。 2. 苯的分子结构
思考与交流：P37
根据苯与溴发生反应的条件，请你设计 制备溴苯的实验方案（注意仪器的选择 和试剂的加入顺序）
+ Br2
Fe
Br + HBr
苯的溴代反应装置
实验思考题：
1.苯、溴、Fe屑等试剂加入烧瓶的顺序是怎样的？
苯 液溴 Fe屑
2.Fe屑的作用是什么？ 用作催化剂 3.将Fe屑加入烧瓶后，烧瓶内有什么现象？这说明什么？
芳香烃命名
H NO2
- H+
4.rSO3H + H2O
SO3H
SO3H
+ SO3
220-230 ℃
SO3H
CH3
CH3
CH3 SO3H
+ 浓H2SO4
+
SO3H
反应机理
SO3 + H3O+ + HSO4SO3
+ SO 3
+
2H2SO4
+
H
SO 3
+ H
+
SO 3H
5、 傅瑞德尔-克拉夫茨烷基化反应
第四章芳香烃第一节芳香烃的分类与命名第二节单环芳香烃第三节稠环芳香烃第四节非苯芳香烃第一节芳香烃的分类与命名一芳香烃的分类二芳香烃的命名一芳香烃的分类二芳香烃的命名一芳香烃的分类含有苯环的有机化合物称为芳香族化合物把分子中含有苯环结构的烃称为把分子中含有苯环结构的烃称为芳香烃
第四章
第一节 第二节 第三节 第四节
(二) 多环芳烃的命名 多苯代脂肪烃命名时，以脂肪烃为母体，以 苯环为取代基。
CH2CH2CH2
1, 3-二苯基丙烷
稠环芳烃的命名
简单稠环芳烃给予特定名称，每种稠环上碳 原子的编号有所不同。
6 5 8 7 7 8
1
2 3 7 6
8
9
1
2 3 3 2
4
6
5 4
9
1 10
5
10
4
萘
蒽
菲
萘的一元取代物可用α、β来命名；二元或 多元取代物异构体较多，命名时用阿拉伯数字标 明取代基的位次。
CH3 CH2CH3 CH3CHCH3
甲苯
B756-有机化学 第六章 芳香烃
H
O
X
CR
卤代反应
NO2
SO3H
R
酰基化 反应*
硝化反应
磺化反应
烷基化反应
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第一节 苯及其同系物(三、性质)
动画模拟：苯环上的亲电取代反应机制
1. 亲电试剂(E+)带正电性的部分进攻苯环, 生成 σ配合物。中心碳由sp2转为sp3, 芳香结构被破坏。
EH
+ E+
催化剂 慢
s配合物
2. H+离去, 形成取代产物，这时中心碳
由 sp3 又转为 sp2, 恢复芳香结构。
EH
E
催化剂 快
+ H+
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第六章 芳香烃 第一节 苯及其同系物(三、性质)
1.卤代反应
苯在三卤化铁或铁粉等催化剂作用下, 与氯 和溴作用, 分别生成氯苯和溴苯以及卤化氢。
第六章 芳香烃 第一节 苯及其同系物(四、定位效应)
3. 二取代苯的定位效应
(1) 两个基定位效应一致时，第三基 进入苯环的位置由定位效应决定。
CH3
CN
空间位阻
OH ×
CH3
NO2
NO2
OCH3
CH3
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第六章 芳香烃 第一节 苯及其同系物(四、定位效应)
(2) 两基团定位效应不一致时, 第三基进入位置 主要由强定位基决定(定位能力: 致活基> 致钝基)。
苯分子中6个C都是sp2杂化, 每个C都以3个sp2杂化轨 道分别与2个相邻的C和1个H形成3个σ键,构成平面正六边 形碳环结构。每个C还有1个未杂化的p轨道，均垂直于碳 环平面而相互平行。每个p都可与2个相邻C的p侧面重叠， 形成一个包含6个原子6个π电子的闭合“大π键”。
芳香烃
19
邓健 制作
庞华 审校
第四章 芳香烃
第一节 苯及其同系物(三、性质)
2. 硝化反应
+ HNO3
苯与混酸作用，生成硝基苯:
H2SO4 50~60℃
NO2
+ H2 O
硝基苯(nitrobenzene)
反应机制:
2 H2SO4 + HO—NO2
O2N NO2+ H - H+
NO2+ + 2 HSO4- + H3O+
人民卫生电子音像出版社
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26
第四章 芳香烃
第一节 苯及其同系物(四、定位效应)
1. 邻、对位定位基, 又称第一类定位基,“指挥”新 取代基主要进入它的邻位和对位,同时活化苯环(卤素除 外)。属于第一类基的有(按定位能力由大到小排)：
-O - ,-NH2,-OH; -OR, -NH-CO-CH3, -OCOR;
邓健 制作 庞华 审校
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9
第四章 芳香烃
第一节 苯及其同系物(二、命名)
另外，IUPAC还规定，保留俗名的芳烃如 甲苯、二甲苯、苯乙烯等作为母体来命名。
CH3
C(CH3 )3
对叔丁基甲苯 4-t-butyltoluene
人民卫生电子音像出版社
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10
第四章 芳香烃
第一节 苯及其同系物(二、命名)
CH3 + HNO3
H2SO4 30℃
CH3 NO2
CH3
CH3
+
NO2
+
NO2
(59％)
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70℃~80℃
－SO3H
+ H2O
（苯磺酸）
磺酸基与苯环的连接方式： （磺酸基：—SO3H）
磺酸基中的硫原子和苯环直接相连 浓硫酸的作用： 吸水剂和磺化剂
2016/6/22 22
苯的结构与化学性质
（3）苯的加成反应 （与H2、Cl2) + 3H2 Ni 加热 + 3Cl2 催化剂 环己烷 Cl H Cl H Cl H H ClH Cl 六六六
2016/6/22
11
苯的结构与化学性质
2ml苯
1mlKMnO4(H+)溶液
（ 紫红色不褪色 ）
振荡
（
上层橙黄色 ）
2ml苯
1ml溴水 振荡
水层颜色为 何变浅？ （ 下层几乎无色 ）
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， 苯与不饱和烃有很大区别。
2016/6/22 12
2016/6/22
3
苯的结构与化学性质
1.什么叫芳香烃？
分子中含有苯环的一类烃属于芳香烃
2.最简单的芳香烃是
2016/6/22 4
苯
苯的结构与化学性质
一、苯的物理性质 （色、味、态、熔点、沸点、密度、溶解性、特性）
颜色 气味
无色 特殊气味
状态 熔点 密度
溶解性
2016/6/22
液态
5.5℃ 比水小
新课标人教版高中化学课件系列
选修5 有机化学基础 第二章 烃和卤代烃
第二节 芳香烃 第1课时
2016/6/22 1
苯的结构与化学性质
化学家预言第一次世界大战
1912-1913年，德国在国际市场上大量收购石油。 由于有利可图，许多国家的石油商都不惜压低价 格争着与德国人做生意，但令人不可理解的是， 德国人只要婆罗洲的石油，其他的一概不要，并 急急忙忙地把收购到婆罗洲的石油运到德国本土 去。在石油商人感到百思不得其解时,一位化学家 提醒世人说：“德国人在准备发动战争了！”果 然不出化学家所料，德国于1914年发动了第一次 世界大战。
苯分子是平面正六边形的结构，苯分子里的6个
碳原子和6个氢原子都在同一平面上。 键参数的比较
键角 C—C C==C 苯中碳碳键
2016/6/22
键 能 (KJ/mol) 348 615 约494
7
键 长 (10-10 m) 1.54 1.33 1.40
109o28’ 120o 120o
苯的结构与化学性质
实验思考题
1.苯、溴、Fe屑等试剂加入烧瓶的顺序是怎样的？ 2.Fe屑的作用是什么？
用作催化剂
3.长导管的作用是什么？
用于导气和冷凝回流（或冷凝器）
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.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，还溴苯本来的面目。
2016/6/22 19
玻璃 管
苯的结构与化学性质
注意：
①浓硝酸和浓硫酸的混合酸要冷却到5060℃以下，再慢慢滴入苯，边加边振荡， 因为反应放热，温度过高，苯易挥发，且 硝酸也会分解，同时苯和浓硫酸在75-80℃ 时会发生反应。
②什么时候采用水浴加热：需要加热，而 且一定要控制在100℃以下，均可采用水 浴加热。如果超过100 ℃，还可采用油浴 （0～300 ℃）、沙浴温度更高。
2016/6/22 2
苯的结构与化学性质
这位化学家为何知道德国将发动战争呢？这一奇 怪现象引起了一位化学家的注意他经过化验，发 现婆罗洲的石油成分与其他地区的不同，它含有 很少的直链烃，它含有大量的苯和甲苯等芳香烃， 正是适宜制造“TNT”烈性炸药的三硝基甲苯的基 础成分。这位化学家们就是在对婆罗洲石油的化 学成分进行分析之后才向世人提出历史性预言的。
苯分子里不存在一般的碳碳双键，分子里的6 个碳原子之间的键完全相同，是一种介于单键和双 键之间的特殊(独特)的键。
2016/6/22
8
苯的结构与化学性质
二、苯的分子结构与化学性质：
1、组成与结构： 1）结构式 2）结构简式
3）结构特点： （1）苯分子是平面正六边形的稳定结构； （ 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； （3）苯分子中六个碳原子等效，六个氢原子等效
2016/6/22 20
苯的结构与化学性质
③温度计必须悬挂在水浴中。
④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。 ⑤为提纯硝基苯，一般将粗产品依次 用蒸馏水和NaOH溶液洗涤。
2016/6/22 21
苯的结构与化学性质
c 磺化（苯分子中的H原子被磺酸基取代的 反应）
现象 结 论
现象
苯环难被 KMnO4氧化
焰色亮，浓烟
点燃
结论
2016/6/22
C%低
C%较高
C%高
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芳香烃
练一练
证明苯分子中不存在单双键交替的理 由是 （ A ） A.苯的邻位二元取代物只有一种 B.苯的间位二元取代物只有一种
C.苯的对位二元取代物只有一种
D.苯的邻位二元取代物有二种
2016/6/22 25
易挥发
沸点 毒性
80.1℃
有毒
不溶于水，易溶于有机溶剂。
5
苯的结构与化学性质
二、苯的分子结构与化学性质：
1、组成与结构： 分子式： C6H6 1）结构式
H H H C C C C H C C H H
2）结构简式
键角 120°
2016/6/22
6
苯的结构与化学性质
现代技术对苯分子结构的进一步研究表明:
苯的结构与化学性质
2、苯的化学性质 （1） 氧化反应： a. 燃烧
2C6H6+15O2
点燃
12CO2+ 6H2O
现象：火焰明亮，带有浓烟
思考：苯燃烧时为什么伴有浓烟？ b. 与高锰酸钾不反应 不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
2016/6/22 13
苯的结构与化学性质
（2）取代反应
a 苯的溴代
2
反应条件：纯溴(液态)、催化剂
2016/6/22 18
苯的结构与化学性质
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,实验装置如右图。 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。
23
Cl H
2016/6/22
苯的结构与化学性质
对比与归纳 纯溴 光照 取代
不褪色
不被 KMnO4 氧化
焰色浅， 无烟
小结：苯易取代、难加成、难氧化 烷 烯 苯
Br2试剂 与Br2作 用 反应条件 反应类型
溴水 加成
褪色
易被 KMnO4 氧化
焰色亮， 有烟
纯溴 Fe粉 取代
不褪色
溴水 萃取
无反应
与 KMnO4 作用
2016/6/22
9
苯的结构与化学性质
苯的化学性质和烷烃、烯烃、炔烃有 何异同点?为什么?
2016/6/22
10
苯的结构与化学性质
• 从苯的分子式看，它是远未达饱和的烃，
那么它的性质是否和不饱和烃相似？
• 【探究实验】在分别盛有溴水和酸性高锰
酸钾溶液的试管中各加入少量苯，用力振 荡，静置，观察现象。
吸水剂和催化剂
14
苯的结构与化学性质
思考与交流：P37
根据苯与溴、浓硝酸发生反应的条件， 请你设计制备溴苯和硝基苯的实验方案 （注意仪器的选择和试剂的加入顺序）
2016/6/22
15
苯的结构与化学性质
2016/6/22
16
苯的结构与化学性质
2016/6/22
17
苯的结构与化学性质
苯 液溴 Fe屑
芳香烃
练一练
下列物质中所有原子都有可能在同 一平面上的是 （ B C）
Cl CH=CH2
CH3
பைடு நூலகம்
A
2016/6/22
B
C
26
D
Thanks 谢谢您的观看！
2016/6/22
27
FeBr3
在催化剂的作用下，苯也可以和其 + Br Br + HBr 它卤素发生取代反应，称为卤代反应。
b 苯的硝化
烃分子中的氢原子被－ NO2 所取代 + HNO NO +H O 的反应叫做硝化反应
浓H2SO4
3（浓）
2
2
50~60℃
硝基:－NO2(注意与NO2－ 区别）
浓硫酸的作用：
2016/6/22