第十讲 烃(第二部分 芳香烃)
第二节 芳香烃
实验探究：
取苯、甲苯各2ml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，生成
思考：为什么会出现这样的现象呢？
苯环对甲基作用使其性质变得活泼
迁移：苯环对甲基作用使其性质变的活泼，
那么甲基对苯环有影响吗？
2.化学性质：
1)取代反应
CH3
芳香烃
——湘乡一中高二化学组
新课引入：
沈海高速曾发生一起严重的化学品泄漏事故，30余吨芳香 烃类化学品发生了泄漏，事故造成了槽罐车罐体着火，现场情 况十分危急。消防官兵赶到现场时，发现事故的发生原因是油 罐车与一拖挂车碰撞，油罐车车头比较完好驾驶员已经逃离， 而拖挂车上的司机和副驾驶则在逃出车体后被熊熊大火吞噬。 消防官兵一方面使用水枪灭火，一方面对现场的流淌火进行阻 燃性堵截，经过两个小时的奋战，现场火势被成功控制，泄漏 的芳香烃全部被控制在沟槽内并使用大量沙土掩盖。
[实验探究一] 苯与溴的实验设计：
1.溴是一种易挥发有剧毒的药品 注意：
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？
注意 ：
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。
思考：设计实验时，考虑以下问题： 1.如何控温。 2.加入药品的顺序。
第二节 芳香烃(1)
CH2CH3 |
CH3 | | CH3
CH=CH2 |
COOH |
COOH |
| COOH
COOH | 和CO2
2、取代反应 （1）硝化反应
CH3
CH3
NO2 H2O +
+ HNO3 300C
CH3
浓硫酸
CH3
或
CH3 NO2 NO2 NO2 + 3 H2O O2N
+ 3HNO3
浓硫酸
结论：苯环受侧链烷基影响易被取代。 主要取代烷基的邻位或对位上的H
根据以上信息，下列装置中最合适 制硝基苯的是（ ）
√
A
B
C
D
【练习2】实验室制取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液， 加入反应器。 ②向冷却后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，直到反应结束。 ④将混合物倒入盛有水的烧杯中，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将用无水CaCl2干燥后的粗硝基苯进行蒸馏得到纯硝基苯。 填写下列空白： (1)配制一定比例的浓硫酸和浓硝酸混合酸时，操作注意事项是 _______________________________________________________ 。 (1)将浓硫酸注入浓硝酸中，并及时搅拌和冷却 (2)步骤③中温度不宜超过60℃ ，其目的是 防止副产物的生成，减少苯的挥发和硝酸的分解 。 (3)装置中管口上方的长直导管的作用是 将苯冷凝回流 ____________________________ 。
菲
苯并芘
(1)苯的同系物的性质
①能被酸性高锰酸钾溶液氧化（与苯不同）
第二节芳香烃
现象：紫红色褪去
反应机理：
| —C—H
|
酸性高锰酸钾溶液
O || C—OH |
鉴别苯与苯的同系物
烷基上与苯环直接相连的碳原子上 一定要直接连氢原子。
H | —C—H | H
H || —C—C— || H
×CH3 | —C—CH3
| CH3
C| H3
CH3 |
—C—CH3 |
| CH3
CH2—R
KMnO4/H+
六甲基苯(C12H18)
交流●研讨
问题研讨组3：
1、对比苯和甲苯结构的相似点和不同 点？
2、根据以上对比，请探究推测甲苯与 溴水、酸性高锰酸钾、浓硝酸是否反应？ 写出你所推测的所有方程式。
3、苯的同系物化学性质
①氧化反应
实验：课本P38观察与思 考
甲苯+高锰酸钾酸性溶液 用力振荡，必要时加热 二甲苯+高锰酸钾酸性溶液
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。
实验：苯跟溴的硝化反应实验方案
注催化意剂：、①吸浓水H2剂SO4的作用： ②纯硝基苯为无色、
具有苦杏仁味的 油状液体，其密
度大于水。实验中 制备的硝基苯因
溶解了NO2呈黄色。 ③为提纯硝基苯，
蒽
萘
联苯
三 、苯的同系物
1.含义：苯的苯环上氢原子被烷基代替而得
到的芳香烃。 只含有一个苯环，且侧链为C-C单键的芳香烃。
2.通式：CnH2n-6（n≥7）
C| H3
C| H2CH3
C| H3
H3C
C| H3 CH3
第二节 芳香烃
第二节 芳香烃苯和苯的同系物的分子通式：___________1.苯：①氧化反应：可以燃烧生成CO 2和水，但不能使_____________________褪色 ②取代反应：a. 溴化反应：苯环上的氢被______取代反应条件：在溴化铁作催化剂．．．．．下，只能与_______发生取代反应 b. 硝化反应：苯环上的氢被__________(“—NO 2”)取代反应条件：浓硫酸．．．作催化剂．．．．，加热．．c. 加成反应：一般情况下苯环与______发生加成；不能使_______褪色二、苯的同系物：①氧化反应：既可以燃烧生成CO 2和水，也可以使_______________溶液褪色 ②取代反应：a. 溴化反应：苯环上的氢被_________取代反应条件：在溴化铁作催化剂．．．．．下，只能与液溴．．发生取代反应 b. 硝化反应：苯环上的氢被“—NO 2”取代反应条件：浓硫酸．．．作催化剂．．．．，加热．．【注意】在光照条件下，苯的同系物的侧链可以和卤素单质发生取代反应 c. 加成反应：一般情况下苯环与H 2发生加成；不能使溴水褪色【小结】苯和苯的同系物结构和性质的差异：例1. 某烃的分子式为C 10H 14，不能使溴水褪色，但可使酸性高锰酸钾溶液褪色，分子结构中只含有一个烷基，则此烷基的结构共有（ ） A ．2种 B ．3种 C ．4种 D ．5种例 2. 下列化合物分别与液溴在一定条件下混合反应，苯环上的氢原子被取代生成的一溴代物有三种同分异构体的是 （ ）A.B.C. D.例3. 用式量为43的烷基取代甲苯苯环上的1个氢原子，所得芳香烃产物的数目为 （ ） A 、3 B 、4 C 、5 D 、6例4. 有8种物质：①甲烷；②苯；③聚乙烯；④苯乙烯；⑤丁炔；⑥环己烷；⑦邻二甲苯；⑧环己烯。
既能使酸性高锰酸钾溶液褪色又能与溴水反应使之褪色的是（ ） A ．③④⑤⑧ B． ④⑤⑦⑧ C． ④⑤⑧ D． ③④⑤⑦⑧例5. 下列物质仅用溴水即可鉴别的是 （ ） A 、苯、己烷、己烯 B 、己烷、己烯、己炔 C 、苯、四氯化碳、苯乙烯 D 、溴苯、四氯化碳、己烯 例6.苯环结构中不存在C-C 单键与C=C 双键的交替结构，可以作为证据的是( )①苯不能使溴水褪色 ②苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色 ③苯在一定条件下既能发生取代反应，又能发生加成反应 ④经测定，邻二甲苯只有一种结构 ⑤经测定，苯环上碳碳键的键长相等，都是1.40×10-10mA ．①②④⑤B ．①②③⑤C ．①②③D ．①②例7.下列物质中所有原子都有可能在同一平面上的是 （ ）【针对训练】∣ －CH 3 －CH 3CH 3 －CH 3CH 3－ CH 3CH 3CH 2CH 3CH 331．可用来鉴别乙烯、四氯化碳、苯的方法是（）A．酸性高锰酸钾B．溴水C．液溴D．NaOH溶液2．关于苯的下列说法中不正确的是（）A．组成苯的12个原子在同一平面上B．苯环中6个碳碳键键长完全相同C．苯环中碳碳键的键能介于C－C和C＝C之间D．苯只能发生取代反应3．实验室制硝基苯时，正确的操作顺序应该是( )A．先加入浓硫酸，再滴加苯，最后滴加浓硝酸B．先加入苯，再加浓硝酸，最后滴入浓硫酸C．先加入浓硝酸，再加入苯，最后加入浓硫酸D．先加入浓硝酸，再加入浓硫酸，最后滴入苯４．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5．有4种有机物：①②③④CH3-CH=CH-CN，其中可用于合成结构简式为的高分子材料的正确组合为（）A．①③④ B．①②③ C．①②④ D．②③④6．下列各组物质中，可以用分液漏斗分离的是（）A．酒精和碘B．溴和水C．硝基苯和水 D．苯和硝基苯7．已知二氯苯有三种同分异构体，则四溴苯共有同分异构体（）A．1种B．2种C．3种D．4种8．与链烃相比，苯的化学性质的主要特征为（）A．难氧化、难取代、难加成B．易氧化、易取代、易加成C．难氧化、易取代、难加成D．易氧化、易取代、难加成9．等物质的量的甲烷、乙烯、乙炔、苯等四种有机物分别完全燃烧，需要O2最多的是；等质量的上述四种物质分别完全燃烧，需要O2最多的是_________。
第二节 芳香烃
，它可能具有
B．既能使溴水褪色，又能使酸性KMnO4溶液褪色 C．能发生加聚反应，其加聚产物可表示为
D．能使溴水褪色，但不能使酸性KMnO4溶液褪色
答案：
B
33
34
1．(2011·南京高二检测)能说明某分子中的碳碳 键不是单双键交替的事实是( ) A．苯的一元取代物没有同分异构体 B．苯的邻位二元取代物只有一种 C．苯的间位二元取代物只有一种 D．苯的对位二元取代物只有一种 答案： B
(2)反应过程中在导管的下口c附近可以观察到有白雾出现，这里 是由于反应生成的________遇水蒸气而形成的。 (3)反应完毕后，向锥形瓶d中滴入AgNO3 溶液，有________生 成。
41
(4)反应完毕后，将烧瓶a中的液体倒入盛有冷水 的烧杯里，可以观察到烧杯底部有________色 不溶于水的液体，这是溶解了________的粗产 品溴苯。 (5) 写 出 烧 瓶 a 中 发 生 反 应 的 化 学 方 程 式 ______________ __________________。 (6) 提 纯 粗 溴 苯 的 方 法 是 ____________________________ ， 纯 净 的 溴 苯是________色，密度比水________(填“小” 或“大”)的油状液体。
8
3．特别说明 (1)苯与溴单质发生取代反应，必须用液溴，并 且有合适的催化剂(如FeBr3)存在，苯与溴水 不能发生取代反应，只能将Br2从水中萃取出 来。 (2)制取硝基苯时应控制温度不能过高，若温度 超过70 ℃，则主要发生磺化反应生成 (苯磺酸)。
9
1．下列关于苯的叙述正确的是( 色，属于饱和烃
11
2．常见的苯的同系物
名称
第二节 芳香烃
酸性高锰酸 钾溶液不褪色
酸性高锰酸 钾溶液褪色 酸性高锰酸 钾溶液褪色
苯不能被酸性 高锰酸钾氧化
甲苯能被酸性高锰酸 钾氧化 二甲苯能被酸性高锰酸钾 氧化
想一想
苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，但是甲苯二甲苯 却可以使酸性高锰酸钾溶液褪色。对比苯、甲苯、 思考：究竟是什么导致了酸性高锰酸钾溶液的褪色？
--CH3 --H H- CH3 苯环对烷基产生了影响，使得侧链的饱和烃基变活 泼，使得酸性高锰酸钾溶液褪色。
(6)将反应的混合物倒入水中的现象是什 么?
[有红褐色的油状液体沉于水底]
(7)溴苯的物理性质如何?
[比水重,不溶于水,油状]
(8)如何除去溴苯中的溴?
[水洗,再用10%烧碱溶液洗,再干燥,蒸馏]
2、制取硝基苯的实验方案与实验步骤： ① 配制混和酸：先将1.5 mL浓硝酸注入大 试管中，再慢慢注入2 mL浓硫酸，并及时 摇匀和冷却。 ② 向冷却后的混酸中逐滴加入1 mL苯，充 分振荡，混和均匀。 ③ 将大试管放在50~60 ℃的水浴中加热约 10 min，实验装置如图2-5所示。 ④ 将反应后的液体倒入一个盛有冷水的烧 杯中，可以观察到烧杯底部有黄色油状物生 成，用分液漏斗分离出粗硝基苯。
P38[实验2-2]
阅读p38 液的反应
苯,甲苯与酸性高锰酸钾溶
现象:在苯中酸性高锰酸钾溶液未褪色， 在甲苯中酸性高锰酸钾溶液褪色 结论:苯不能被酸性高锰酸钾溶液氧化， 甲苯二甲苯能被酸性高锰酸钾溶液氧化。
说明：①甲苯 二甲苯被酸性高锰酸钾溶 液氧化，被氧化的是侧链，即甲基被氧 化。这样的氧化反应，都是苯环上的烷 基被氧化，说明苯环上的烷基比烷烃活 泼。这活动性是苯环对烷烃基影响的结 果。 ②可用酸性高锰酸钾溶液作为试剂来鉴 别苯的同系物和苯。苯的同系物和烷烃。 ③苯的同系物易燃烧，燃烧现象与苯燃 烧现象相似。
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。
第二节 芳香烃
结构简式:
二、苯的物理性质
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,易溶于有较稳定，不可使酸性高锰 酸钾溶液和溴的四氯化碳、溴水溶液褪色。
但在一定条件下能发生氧化、加成和取代
1.什么叫芳香烃？
分子中含有一个或多个苯环的烃称为芳香烃
2.最简单的芳香烃是
一、苯的分子结构：
分子式： C6H6 结构式:
H H H C C C C H C C H H
结构特点： （ 1 ）苯分子是平面六边 形结构. （ 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
实验步骤:按左图连 接好实验装置,并检 验装置的气密性.把 少量苯和液溴放在 烧瓶里.同时加入少 量铁粉.
Fe
+ Br2
Br + HBr
AgNO3 +HBr = AgBr↓ +HNO3
1.实验开始后,可以看到哪些现象?
导管口附近出现白雾，锥形瓶内生成浅黄色沉淀。烧瓶 底部有褐色不溶于水的液体。
2.Fe屑的作用是什么？ 与溴反应生成催化剂 3.长导管的作用是什么？用于导气和冷凝回流
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
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,苯环上连着烷基.
2、化学性质：
1)取代反应
CH3
CH3
+ 3HNO3
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
l第二节 芳香烃
√
B、苯环中含有3个C-C单键，3个C=C双键
C、苯环中碳碳键的键长介于C-C和C=C之间 D、苯分子中各个键角都为120o
C-C
1.54×10-10m
C=C
1.33×10-10m
2、苯的组成及结构 分子式：Ｃ6Ｈ6
平面正 六边形
结构特点：苯分子中的碳碳键是介于单键 和双键之间的一种独特的键。
苯的结构简式
注意：
1、铁粉起催化剂的作用（实 际上是FeBr3) 2、长导管的作用：一是导气， 二是冷凝回流 3、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、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℃。 5、褐色是因为溴苯中含有杂质溴，如 何除去？
先用水洗，再用NaOH溶液洗，除去溴，
CH3
(A)
(B)
(C)
(D)
3.苯的化学性质
（1）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）
3.苯的化学性质
（2）取代反应
①卤代
+ Br2
Fe
Br （溴苯）
+ Cl2
Fe
Cl
（氯苯）
苯与溴的取代反应
a.反应装置 b.反应现象 剧烈反应，导管口有白雾，杯底有 褐色不溶于水的液体，锥形瓶中滴 加硝酸银溶液有浅黄色沉淀(AgBr) 产生
由于习惯，凯库勒式仍使用
练
习
能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
第二节 芳香烃
【练一练】
1.（双选）下列可用来鉴别乙烯、四氯化碳、苯的是 （ AB ） A．酸性高锰酸钾溶液 B．溴水
C．液溴
D．硝化反应
2.下列说法正确的是（ B ） A.苯和液溴发生加成反应 B.苯和液溴发生反应时，常用的长直玻璃导管主要 起平衡内外气压和冷凝的作用 C.苯的硝化反应是吸热反应，可用酒精灯直接加热 D.制硝基苯过程中浓硫酸的作用是脱水剂
2.下列化合物属于苯的同系物的是（ A ） A. C.
CH3 CH3 CH2
B. D.
CH2
CH
3.某有机物的结构简式如下，关于该有机物的下 列叙述不正确的是 （ A ）
A．不能使酸性KMnO4溶液褪色 B．能使溴水褪色 C．在加热和催化剂作用下，最多能和4 mol H2 反应 D. 一定条件下，能发生取代反应
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 2.应用：简单的芳香烃是基本的有机化工原料。
苯
苯环上的氢原 子被烷基取代
苯的同系物
特 性
共性
取 代 反 应
氧 化 反 应
加 成 反 应
钾被 溶酸 液性 氧高 化锰 酸
1.在苯的同系物中加入少量酸性高锰酸钾溶液， 振荡后褪色，正确的解释是（ C ） A．苯的同系物分子中碳原子数比苯多 B．苯环受侧链影响，易被氧化 C．侧链受苯环影响，易被氧化 D．由于侧链与苯环的相互影响，使侧链和苯环均 易被氧化
C
H
H
KMnO4 H+
COOH
5.化学性质 （1）取代反应(可与卤素、硝酸、硫酸等反应)
CH3
第二节 芳香烃
2、苯的物理性质
【展示】苯的实物，让学生直接观察苯 的颜色和状态。 【实验1】：将装有苯的试管放入到冰水 混合物中，观察试管中的变化。 【实验2】：将苯与水混合于试管，振荡、 静置后观察现象，认识苯的溶解性。 【归纳】苯是一种无色、有特殊气味的 有毒液体，不溶于水且比水轻、熔沸点低。
3、苯的化学性质
（ 3）苯的加成反应
苯部分表现出碳碳双键的性质，在特 定条件下仍能发生加成反应，如与氢气的 加成。 Ni + 3H
2
+ 3Cl2
催化剂
Cl H Cl H Cl H Cl H H Cl H Cl
比较甲烷、乙烯、乙炔和苯：
二、苯的同系物
1、苯的同系物： （1）基本概念： 芳香烃概念：凡分子中含有苯环的烃。 苯的同系物：分子中有一个苯环，且侧 链上只连接饱和烃基的烃。 关系：苯的同系物属于芳香烃。 （2）苯的同系物的通式： CnH2n-6
溴苯.DAT
【具体做法】
实验步骤：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 （由溴化氢遇水蒸气所形成）。反应完毕后，向锥 形瓶内的液体里滴入AgNO3溶液，有浅黄色溴化银 沉淀生成。把烧瓶里的液体倒在盛有冷水的烧杯里， 烧杯底部有褐色不溶于水的液体。不溶于水的液体 是溴苯，它是密度比水大的无色液体，由于溶解了 溴而显褐色。 注意事项：长管管口接近水面，但不接触，防 止倒吸。苯,溴,铁顺序加药品(强调:是液溴,不是溴水, 苯与溴水只萃取,不反应。铁粉的作用：催化(真正的 催化剂是FeBr3)。
（1）苯的氧化反应 ①燃烧： 2C6H6 + 15O2→12CO2 + 6H2O ②氧化：苯中加入酸性高锰酸钾溶液 【现象】火焰明亮，放出黑烟，与 乙炔燃烧现象相同。苯不能使酸性高锰 酸钾褪色，说明苯不能被酸性高锰酸钾 氧化。
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H E E Nu H E
+ -
fast
E
+ slow
E 络合物 σ－络合物 fast + H+ 芳正离子生成的
一步是决定反应 速率的一步 芳正离子
实验已经证实芳正离子的存在：
CH3 C2H5F/BF3 H 3C CH3
-80℃
H C 2H 5 CH3 H3C BF4CH3
1.硝化反应
NO2 + HONO2 NO2 95。C CH3 + HNO3 O 2N H2SO4 30。C NO2 NO2 + NO2 CH3 H2SO4 55－60
HC CH CH HC CH CH 含铬催化剂 120－160。C
问题
1. Kekulé式中有单双键之分，但事实上键长一 样 2. 苯并不象烯烃那样发生氧化、亲电加成反应； 苯易于发生亲电取代反应 3. 邻二取代苯只有一种
X X X X
Kekule“摇摆学说” 快速转变 ：
缺乏实验 支持
1925年，Robinson建议用表示 苯的结构
。
C
+ H 2O
硝基苯
发烟HNO3, 浓硫酸 NO2
间二硝基苯
CH3
CH3
硫 酸 起 何 作 用 ？
NO2 TNT
硝化反应历程
H2SO4 + HONO2 H2O+ NO2 H2O + H2SO4 2H 2SO4 HNO3
NO2+
H2O NO2 + HSO4 Slow NO2+ + H2O H3O+ + HSO4H 3O
Cl
和 H2C CHCl
•ZnCl2 、 HF、H2SO4
•H3PO4、BF3
不能作为芳烃烷基化的试剂
烷基化历程
CH3CH2Cl + AlCl3
+
CH3CH2 AlCl4 CH2CH3 H CH(CH3)2
+
CH3CH2 AlCl4
H+
烷基化的特点：
1） 可逆 2） 歧化 3） 重排 4） 速度控制和平衡控制
(1)、（2）、（3）贡献大， （4）、（5）贡献小。
二、 芳烃的命名
当化合物分子中含有2个以上官能团和取代 基时，按下列顺序确定主官能团。
－NO2、－X、－OR、－R、－NH2、 －OH、－COR、－CHO、－CN、－CONH2、 －COX、－COOR、－SO3H、－COOH、－NR3＋
（一）一取代苯的命名
亲电取代速度与苯相比减慢。
大多数间位定位基在它与苯环直 接相连的原子上都是重键。
亲电取代速度大小次序：
N+R3<NO2<CN<SO3H<CHO<COOH
（二）定位效应的理论解释 用电子效应－诱导效应和共轭效应 邻对位定位基与苯环相连时，主要存在供电 子共轭效应（＋C：p－和－ ）；间位定位 基与苯环相连时，主要存在吸电子共轭效应 （－C： －共轭）。
X
Y
X：邻对位定位基 H CH2 OH
Y：间位定位基
O N
p- p- O O X N
O － H 2O O O
O2, 生物氧化 CH3 CH3 O3
C OH O CH3 O3
CH3 O3
H2O/Zn
OO
OO
CH3CCCH3 +2 HCCH 1,2-丁二酮 乙二醛 O OO 2CH3CH2CH + HCCH 丙醛 乙二醛
CH3
O3 CH3 O3 O3
CH3 O3
CH3
H2O/Zn
O3
合成印证
1865年，Kekule提出了苯的环状构造式
H H C C H C H C C C H H
简写为：
苯Kekulé式的正确性
1.一取代产物只有一种
X
2.加3molCl2
3 Cl2
Cl H Cl H Cl H
H
Cl
Cl H Cl H
3.氧化
O2/V2O5 385－400 C
。
O C OH C OH O O C OH
X= 卤原子，p-
（三）影响定位效应的因素
1. 温度
CH3 SO3H + SO3H 0 。C 100 。C 43% 13％ 53% 79％
Cl2 h H Cl Cl H H Cl Cl H H Cl Cl H "六六六"
•自由基 加成历程
8个异构体中的异构体
Cl
2. 加氢
Ni or Pd or Pt + 3 H2 180--250 C
3. Birch还原
1,4-加成
H H Na, NH3(l) C2H5OH H H CH3 Na, NH3(l) C2H5OH CH3
引导亲电试剂进入定位基的邻位和对 位；亲电取代速度与苯相比加快。
O－、NH2(NHR、NR2)、OH、NHCOR、 OCOR、R、N＝O（亚硝基）
大多数邻对位定位基在它与苯环直 接相连的原子上都是单键。
2). 邻对位－致钝定位基
这类基团是指卤素。
2. 间位定位基：都是致钝定位基
引导亲电试剂进入定位基的间位；
（二）苯分子结构的价键解释
苯的平面正六边形构型 C：SP2杂化
H H
0.1 39 7n
H
m
120。 H H H
苯分子中的键：C-H,C-C
苯分子的键
苯分子结构特点
1. 平面正六边形构型 2. 高度对称、高度离域键 3. 环骨架很稳定
氢化热 120kJ/mol 208kJ/mol 离域能 120× 3－208＝152（kJ/mol）
特点：1）可逆反应； 2）磺 酸基可被硝基、卤素 取代 应用：如制备纯邻氯甲苯 CH 3 CH3 Cl (纯）
磺化反应历程
O O O S O O
H+
O S
O
O S
O
O H
S
O
O
SO3+
SO3H
4. 付克反应
A）烷基化
＋ C2H5Br 无水AlCl3 C2H5 + HBr
•催化剂 Lewis酸： •FeCl3、SnCl4、
（三）苯分子结构的共振论解释
苯的共振式
Dewar 苯 (1) (2) (3) (4) (5)
（1）、（2）的贡献 大， （3）、（4）、（5）贡献小。
1,3-丁二烯的共振式
CH2 CH2 CH2 CH2 CH CH (1) CH CH (3) CH CH (5) CH CH (7) CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH CH (2) CH CH (4) CH CH (6) CH2 CH2 CH2
反应条件对芳烃反应的影响（举例）
Fe + Cl2 光 苯环上自由基加成反应 苯环上的亲电取代反应 苯环上的亲电取代反应
CH3 + Cl2
Fe
光
苯环侧链上的自由基取代反应
四、 苯环的亲电取代定位规则
Z E
邻
Z + E+
Z
对
E Z 间 E
定位基：苯环上原有取代基能
指定新导入基团的位置，则原有 取代基成为定位基。这种效应叫 定位基效应。
（一）定位基分类
Z= OH 40 60 <1
>1
CH3 56 40 4
Cl 30 70 <1
NO2 6 <1 >93
<1
CN 17 2 81
硝 o (%) 化 产 p(%) 物 m (%)
速度 kC6H5Z/C6H6
定位基 类型
致 活 基
钝化基 间位定位基
邻对位定位基
1.邻对位定位基
1). 邻对位－致活定位基
第十讲 烃
第二部分 芳香烃
芳烃：具有芳香性的碳氢化合物。 芳香性：1）具有稳定的环系；2）易于亲电 取代，难于亲电加成，即有“饱和”性。 通常所说的芳烃是指苯系芳烃。
一、分类
HC 单环芳烃： 如： CH2 苯乙烯
按环数
多环芳烃
联苯 多苯代脂肪烃 CH 三苯甲烷
稠环烃 萘 蒽
菲
二、苯的结构
（一）苯的Kekule式
Br2 + FeBr3
Br Br FeBr
Br Br
δ
δ
FeBr3
Br H Br FeBr3
溴分子在FeBr3的作用下发生极化
R R
+ +
R
Br H
生成芳正O3H H2SO4, SO3 , 30－50 。C 180 。C CH3 + H2SO4 CH3 SO3H + SO3H 0 。C 100 。C 43% 13％ 53% 79％ 苯磺酸 CH3 ＋ H 2O
（三）芳基
芳烃分子中去掉氢原子所剩下的部分， 用-Ar表示。
CH2 C6H5 Ph或 苯基 C6H5CH2 Bz 苯甲基或苄基
三、 单环芳烃的化学性质
（一）亲电取代反应
E ＋ HNu
＋ E+Nu－ HNO3 X2 H2SO4 RX、R+ RCOX、(RCO)2O
芳环亲电取代反应一般历程
加成－消除机理
CH3 CH3 CH3 CH3 邻二甲苯 间二甲苯 对二甲苯 （1,2-二甲苯） （1,3-二甲苯） （1,4-二甲苯） （o-二甲苯） （m-二甲苯） （p-二甲苯） CH3 CH3