苯分子轨道与电子结构剖析

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苯及其衍生物的结构、异构和物理性质(三)苯及其衍生物

H
H
H
广东药学院
主讲人: 申东升
2 . 芳香六隅体（苯的稳定性）
C6H6: 正六边形、共平面
键角 120°
H
键长 0.140nm（6个C-C键等长）
（C-C: 0.154nm,C=C: 0.134nm） H 氢化热低（208.5<3x119.3）
H
0.108nm
120o C
H
C
C
0.140nm
C 120o C
1857年凯库勒提出碳四价。德国化学家凯库勒提出了碳
原子是四价和碳原子间可以相互连成链状的学说。
1858年凯库勒提出苯分子具有环状结构。
1865年提出摆动双键学说。单双键快速振荡
X
X
Y
Y
广东药学院
邻位二元取代只有一种主讲人: 申东升
实验事实1：苯只有1种一元取代物有3种二元取代物有3种三元取代物
广东药学院
主讲人: 申东升
其它的芳烃也具有与苯同样的特性。芳香烃的最显著特性： •A、高度不饱和性 •B、不易进行加成反应和氧化反应，易进行取代反应 •C、成环原子间的键长趋于平均化 •D、环型π电子离域体系由4n+2个π电子构成，即符合Hückel规则
广东药学院
主讲人: 申东升
实验事实2：苯臭氧化分解反应只有3种产物
CH3 CH3
1 O3 2 分解
OO CH3C-CCH3 + 2 OHC-CHO
CH3
CH3 1 O3 2 分解
OO 2CH3C-CH + OHC-CHO
广东药学院
主讲人: 申东升
结论：苯分子中6个H应是等同的，碳链成环

苯分子轨道与电子结构

苯分子轨道与电子结构一、实验目的（ 1）掌握休克尔分子轨道法的基本内容（ 2）学会用休克尔分子轨道法分析和计算苯分子Π轨道分布（ 3）学会用计算的化学方法研究简单分子的电子结构二、实验原理基本理论离域Π键:形成Π键的电子不局限于两个原子的区域,而是在参加成键的多个原子形成的分子骨架中运动,这种由多个原子形成的Π型化学键称为离域Π键共轭效应:形成离域Π键,增加了Π电子的活动范围，使分子具有特殊的物理化学性质,这种效应称为共轭效应分子轨道法:原子组合成分子时，原来专属于某一原子的电子将在整个分子范围内运动，其轨道也不再是原来的原子轨道，而成为整个分子所共有的分子轨道休克尔分子轨道法：为了讨论共轭体系的分子轨道，1 931年休克尔应用LCAO-MO(分子轨道的原子线性组合)法，采用简化处理，解释了大量有机共轭分子性质，该方法称为休克尔分子轨道法，简称HMO法。

该方法针对平面共轭体系的主要特点，能给出离域Π键体系的基本性质休克尔分子轨道法主要运用了下列基本假设 :σ-Π分离体系:对于共轭分子，构成分子骨架的σ电子与构成共轭体系的π电子由于对称性不同，在讨论共轭分子的结构时，可以近似的看成互相独立的，把σ电子和π电子分开处理.独立π电子近似:分子中的电子由于存在相互作用，运动不是独立的，但若将其它电子对某电子的作用加以平均，近似地看成是在核和其它电子形成的固定力场上运动，则该电子的运动就与其它电子的位置无关，是独立的.LCAO-MO近似:对于π体系，可将每个π分子轨道看成是由各个碳原子提供的对称性匹配的p轨道φi 进行线性组合得的.ψ=C1φ1+ C2φ2 + …+ C NφNhuckel近似:认为每个电子在每个原子核附近运动时的能量相同休克尔分子轨道法基本内容在分子中把原子核、内层电子、非键电子连同σ电子一起冻结为“分子实”，构成了由σ键相连的分子骨架，π电子在分子骨架的势场中运动。

由此，可写出一个Π电子的Hamilton算符及轨道方程 Hψ=Eψ（ 1-1）. 采用变分法,π电子分子轨道表示为所有碳原子的对称性匹配的p原子轨道的线性组合:ψ=C1φ1 + C2φ2 + …+ C NφN（1-2）.代入（1-1）式，按线性法处理得有关系数线性齐次方程组 : （H11-E）C 1+（H12-ES12）C 2+…+（H1N-ES1N）= 0（H N1-E）C 1+（H N2-ES N2）C 2+…+（H NN-ES1N）=0 （1-3）. 式中已假定原子轨道是归一化的，H rr,S rr代表能量积分及重叠积分:H rs=∫φr∗Hφdt, Srs=∫φr∗φsdt (1-4) .进一步的近似假定（1）H rr=α(r=1,2,N),α称之为库伦积分（2）H rs=β对应于原子r和s邻近，否则=0（3）β称为共振积分S rr=0(r≠s) 即为忽略重叠近似做上述处理后久期方程可化为:(1-5)进一步做变换，X =（α-E）/ β，式（1-5）的非零解方程化为（1-6）由上述方程通过求X得N个E i值并回代到久期方程，再结合归一化条件得分子轨道组合系数Cik及Ψi苯环的分子轨道计算苯分子骨架图φ1、φ2、φ3、φ4、φ5、φ6是苯环6个Π电子的原子轨道波函数，根据分子轨道法,每个Π电子的轨道波函数，可表示为:Ψ=C 1φ1+C 2φ2+C 3φ3+C 4φ4+C 5φ5+C 6φ6（2-1）轨道系数方程（2-2）久期方程（2-3）展开行列式X 6 - 6 X4 + 9 X 2- 4=0X的六个解X 1=-2；X 2，X 3=-1；X 4，X 5=1，X 6=2分子轨道能量分子轨道系数：将每一轨道能量值或X值代入（2-2）并结合诡归一化条件，可以求出相应分子轨道的组成系数，例如，对于X=2时（2-2）式具体形式为（2-4）去掉第一个方程，将C1移到等号右边（2-5）可解得C 1= C 2= C 3= C 4= C 5= C 6结合归一化条件得（2-6）轨道波函数为三、实验所需软件Gaussian 98 程序包Gaussian 图形查看程序Gview2四、实验内容（1）构建分子结构（2）编写输入文件（3）结果查看，数据统计（4）同样的方法研究丁二烯的分子轨道和电子结构五、数据记录（1）苯的六个π轨道形状和能量（2）苯分子中C-C和C-H的键长（3）苯分子中碳原子和氢原子的电荷六、问题思考（1）什么是离域Π键?（2）什么是共轭效应?（3）写出苯的HMO列式方程，并由此计算出相应的6个分子轨道波函数.（4）写出丁二烯的HMO列式方程，并由此计算出相应的4个分子轨道波函数.（5）简述克尔分轨道法的基本内容.（6）休克尔分子轨道法用到了哪些假设?（7）写出苯分子的所有共振式填空：1、分子轨道中HOMO表示_______________，LUMO表示____________。

苯分子轨道与电子结构

西南大学化学化工学院物理化学实验报告实验名称苯分子轨道和电子结构级班姓名学号同组人指导老师实验日期年月日实验环境室温20 ℃大气压76 mmHg 仪器型号一体机实验目的（ 1）掌握休克尔分子轨道法的基本内容（ 2）学会用休克尔分子轨道法分析和计算苯分子Π轨道分布（ 3）学会用计算的化学方法研究简单分子的电子结构实验原理基本理论离域Π键:形成Π键的电子不局限于两个原子的区域,而是在参加成键的多个原子形成的分子骨架中运动,这种由多个原子形成的Π型化学键称为离域Π键共轭效应:形成离域Π键,增加了Π电子的活动范围，使分子具有特殊的物理化学性质,这种效应称为共轭效应分子轨道法:原子组合成分子时，原来专属于某一原子的电子将在整个分子范围内运动，其轨道也不再是原来的原子轨道，而成为整个分子所共有的分子轨道休克尔分子轨道法：为了讨论共轭体系的分子轨道，1 931年休克尔应用LCAO-MO(分子轨道的原子线性组合)法，采用简化处理，解释了大量有机共轭分子性质，该方法称为休克尔分子轨道法，简称HMO法。

苯的离域大派键-定义说明解析

苯的离域大派键-概述说明以及解释1.引言概述离域大派键是有机化学中一个重要的概念，指的是分子中某些原子或基团之间的键对电子云不再局限于两个原子之间的共价键中，而是扩展到整个分子中的多个原子上。

苯的离域大派键是指苯分子中π电子云的形成机制，其具有特殊的稳定性和反应特性。

本篇文章将从离域大派键的概念、形成机制、化学反应中的应用以及未来研究方向等方面进行探讨，旨在深入了解和探索离域大派键在有机化学领域中的重要意义和应用价值。

写文章1.1 概述部分的内容1.2 文章结构文章结构本文共分为引言、正文和结论三个部分。

引言部分将介绍离域大派键的概念和重要性，并说明本文的目的和意义。

正文部分将分为三个小节，分别讨论离域大派键的概念、苯的离域大派键形成机制以及苯的离域大派键在化学反应中的应用。

结论部分将总结离域大派键的重要性，并探讨离域大派键研究的启示和未来发展方向，最后进行总结并提出展望。

通过这样的结构安排，读者能够清晰地了解本文的内容脉络，并对离域大派键有一个系统全面的认识。

文章的目的是探讨苯的离域大派键在有机化学中的重要性和应用价值，深入分析离域大派键形成的机制和特点，以及其在化学反应中的作用和影响。

通过对离域大派键的研究和探索，可以为有机化学领域的进展和发展提供新的思路和理论基础，同时也为未来离域大派键的应用和发展方向提供启示。

通过深入的分析和讨论，本文旨在全面了解离域大派键的性质和特点，为其在化学领域中的应用和发展做出贡献。

": {}}}}请编写文章1.3 目的部分的内容1.4 总结总结部分：通过本文的阐述，我们了解到离域大派键在有机化学中的重要性及其形成机制。

离域大派键不仅能够提供分子结构的稳定性，还可以广泛应用于有机合成反应中，为研究和实践提供了丰富的可能性。

同时，我们还展望了离域大派键研究在未来的发展方向，希望通过更深入的探索和实验，可以为离域大派键的应用和发展带来新的突破。

在未来的研究中，我们也将加强对离域大派键的理论和实验研究，以期能够更好地发挥其在有机化学领域的重要作用。

”苯型”的结构特点是什么？

”苯型”的结构特点是什么？一、苯的分子结构特点苯是一种六元环的芳香有机化合物，具有以下结构特点：1.六元环结构：苯的分子由六个碳原子构成，它们形成一个闭合的环状结构。

苯环上的碳原子之间通过共用电子对形成σ键，同时，每个碳原子还与一对相邻的原子共用一个π键，从而形成共轭体系。

2.π电子云的共轭性：苯环上的6个π电子形成了一个共轭体系，这种π电子云的共轭性赋予了苯独特的芳香性质。

共轭体系使得苯环上的π电子能够自由运动，从而使苯具有较高的稳定性。

二、苯的化学性质特点苯分子的结构特点决定了它的许多化学性质：1.芳香性：苯是最简单的芳香化合物，具有独特的香味。

芳香性使得苯具有较高的溶解度、较低的沸点和熔点，并且对于电子云的共轭性能够影响苯分子反应的速率。

2.稳定性：由于苯分子的共轭体系，苯具有较高的稳定性。

苯对于热的稳定性较好，不易被热分解。

此外，它的π电子云还能够吸引电子，使得苯分子对电子富集的试剂具有较强的亲电性。

3.亲电取代反应：苯分子上的π电子云对亲电试剂具有很强的吸引能力，因而苯分子容易发生亲电取代反应。

例如，苯可以和卤代烃发生取代反应，生成卤苯化合物。

4.加成反应：与亲电取代反应不同，苯分子上的π电子云具有较强的电子云密度，使得苯分子对亲核试剂呈现惰性。

因此，苯通常不发生加成反应。

5.氧化反应：苯可以通过氧化反应生成酚。

在适当的条件下，苯可以与过氧化氢等氧化剂反应，生成对应的酚类化合物。

总结：苯作为最简单的芳香化合物之一，具有六元环结构和共轭体系的特点，使得其具有芳香性和较高的稳定性。

同时，由于其特殊的分子结构，苯具有亲电取代反应和氧化反应的活性，但对于加成反应呈惰性。

这些结构特点和化学性质，使得苯在有机合成、医药领域及化学工业中具有广泛的应用价值。

苯

苯苯的斯陶特(填充)模型[编辑本段]汉语意义①唐韵：布忖切，音畚。

②见《玉篇》：苯䔿，草丛生也。

③《晋书·衞恒传》：禾卉苯䔿以垂颖。

详䔿字注。

④苯（benzene，C6H6)有机化合物，是组成结构最简单的芳香烃，在常温下为一种无色、有甜味的透明液体，并具有强烈的芳香气味。

苯可燃，有毒，为IARC第一类致癌物。

苯难溶于水，易溶于有机溶剂，本身也可作为有机溶剂。

苯是一种石油化工基本原料。

苯的产量和生产的技术水平是一个国家石油化工发展水平的标志之一。

苯具有的环系叫苯环，是最简单的芳环。

苯分子去掉一个氢以后的结构苯与苯基叫苯基，用Ph表示。

因此苯也可表示为PhH。

CAS号71-43-2RTECS号CY1400000SMILES C1=CC=CC=C1化学式C6H6 。

摩尔质量78.11 g mol-1。

密度0.8786 g/mL 。

相对蒸气密度(空气=1)：2.77。

蒸汽压（26.1℃）：13.33kPa。

临界压力：4.92MPa。

熔点278.65 K (5.51 ℃) 。

沸点353.25 K (80.1 ℃) 。

在水中的溶解度0.18 g/ 100 ml 水。

标准摩尔熵So298 173.26 J/mol·K 。

标准摩尔热容Cpo 135.69 J/mol·K (298.15 K)。

闪点-10.11℃（闭杯）。

自燃温度562.22℃。

结构平面六边形。

最小点火能：0.20mJ。

爆炸上限（体积分数）：8%。

爆炸下限（体积分数）：1.2%。

燃烧热：3264.4kJ/mol。

溶解性：微溶于水，可与乙醇、乙醚、乙酸、汽油、丙酮、四氯化碳和二硫化碳等有机溶剂互溶。

[编辑本段]历史苯最早是在19世纪初研究将煤气作为照明用气时合成出来的。

1803年～1819年G. T. Accum制出了许多产品，其中一些样品用现代的分析方法检测出有少量的苯。

1825年,迈克尔·法拉第(Michael Faraday)从鱼油等类似物质的热裂解产品中分离出了较高纯度的苯，称之为“氢的重碳化物”（Bicarburet of hydrogen）。

苯分子轨道与电子结构剖析

苯的结构和性质很好的备课材料参考

CHCH3 Br
CH2CH2-CH-CH3 CH3
100% Br，光
CHCH2-CH-CH3
Br
CH3
3、磺化反应
80℃ + 浓 H 2 SO 4
H 2 SO 4 ， SO 3 30~50℃
SO 3 H
+ H 2O
反应可逆，生成的水
使 H 2 SO 4 变稀，磺化速度
变慢，水解速度加快，故
二、定位效应得解释
苯环上取代基得定位效应,可用电子效应解释,也可从生成得 σ络合物得稳定性来解释,还有空间效应得影响。 (一) 用电子效应解释
诱导效应I（ Inductiue effect）电子效应
共轭效应C（ Conjugative effect）
苯环就是一个对称分子,由于苯环上π电子得高度离域,苯环上得电子云密度就是完全平均分布得,但苯环上有一个取代基后,由于取代基得影响,环上得电子云分布就发生了变化,出现电子云密度较大与较小得交替现象,于就是,进行亲电取代反应得难易程度就不同,进入得位置也不同。
SO 3 H
常用发烟硫酸进行磺化，
以减少可逆反应的发生。
烷基苯比苯易磺化
CH 3
+ H 2S O 4
CH 3
SO 3 H +
CH 3
反应温度不同产物比例不同
0℃ 25℃ 100℃
邻甲基苯磺酸 43% 32% 13%
SO 3 H
对甲基苯磺酸
53% 62% 79%
磺化反应就是可逆得,苯磺酸与稀硫酸共热时可水解脱下磺酸基。
用Ar表示。重要得芳基有:
苯基，用Ph或表示ф
CH 2 (C 6 H 5 CH 2 -) 苄基（苯甲基），用Bz表示

结构化学的HMO处理实验报告

结构化学的HMO处理实验报告摘要：本实验旨在通过Hückel分子轨道法（HMO）处理有机分子的电子结构，探究不同体系的分子轨道结构和反应性质。

通过从头计算方法，我们研究了苯、萘和壬二烯三种有机分子的HMO处理结果，并对其结果进行了讨论。

实验结果表明，HMO方法能够揭示分子的π电子结构和化学反应行为，并为有机合成的设计和机制研究提供了理论基础。

1.引言结构化学是研究分子构造及其性质的学科，为化学反应的机理研究和有机化合物的设计合成提供了理论基础。

HMO方法是结构化学中重要的计算手段之一，通过简化分子的电子结构，可以分析分子的π电子和化学反应性质。

本实验通过应用HMO方法，计算了苯、萘和壬二烯三种不同体系的分子轨道结构和反应性质，以揭示分子的内禀特性。

2.实验方法2.1 Hückel分子轨道法Hückel近似是简化分子电子结构计算的重要方法，主要适用于共轭体系。

在Hückel近似中，只考虑分子的π电子，忽略σ电子的贡献。

通过构建分子的π轨道哈密顿算符，可以求解分子轨道的能级和电子分布。

2.2从头计算方法为了获得准确的结果，本实验采用从头计算方法，通过量子化学软件实现计算。

基于密度泛函理论和Hartree-Fock方法，从头计算能够精确地描述分子的电子结构和性质。

3.实验结果与讨论通过从头计算方法，我们得到了苯、萘和壬二烯的分子轨道结构。

苯为平面结构，具有6个π电子，分布于分子平面上的分子轨道中。

萘为平面结构，具有10个π电子，分布于分子平面上及其侧链的分子轨道中。

壬二烯为非平面结构，由9个共轭碳原子组成，具有18个π电子，分布在整个分子结构中。

根据分子轨道能级的序列和电子分布，我们可以推测分子的反应性质。

苯具有特殊的稳定性，由于分子平面上的π电子均属于全满轨道，使得苯环对电子不容易进行加成和脱除反应。

萘由于侧链上的π电子轨道参与，具有比苯更高的反应活性，可以进行较多的化学反应。

苯分子杂化轨道

苯分子杂化轨道苯分子是有机化学中常见的芳香化合物，由六个碳原子和六个氢原子组成的六元环结构。

苯分子的电子结构与其性质密切相关，其中杂化轨道起着重要的作用。

在苯分子中，每个碳原子都形成了三个σ键，其中一个与另一个碳原子形成σ键，另外两个与氢原子形成σ键。

此外，苯分子还存在着一个π键，由六个碳原子上的p轨道形成。

苯分子的杂化轨道是由碳原子的sp2杂化轨道和p轨道组成的。

在苯分子中，每个碳原子的sp2杂化轨道与相邻碳原子的sp2杂化轨道重叠形成σ键，而碳原子上的p轨道则形成了一个共轭的π电子体系。

对于苯分子中的每个碳原子来说，其杂化轨道的形成可以通过混合碳原子的2s轨道和两个2p轨道得到。

在杂化过程中，1个2s轨道和2个2p轨道发生混合，形成3个sp2杂化轨道。

苯分子的杂化轨道形成了一个平面结构，其中每个碳原子的杂化轨道与相邻碳原子的杂化轨道形成σ键，而p轨道则在杂化后成为了一个平面上的共轭体系。

这个共轭体系使得苯分子具有了芳香性质，即苯分子能够稳定存在，并具有特殊的稳定性和反应性。

苯分子的杂化轨道不仅决定了其稳定性和反应性，还决定了苯分子的电子结构和光学性质。

由于苯分子的p轨道在杂化后形成了一个共轭体系，所以苯分子中的π电子能够在共轭体系中自由移动，从而使得苯分子具有了特殊的光学性质，如吸收紫外光和发射荧光。

苯分子的杂化轨道还可以解释苯分子的反应性。

由于苯分子中的π电子具有一定的稳定性，所以苯分子很难发生加成反应，即很难在其π电子体系上引入其他官能团。

这也是苯分子具有芳香性质的原因之一。

苯分子的杂化轨道是苯分子电子结构和性质的基础。

杂化轨道的形成使得苯分子具有了特殊的稳定性、光学性质和反应性。

通过对苯分子杂化轨道的研究，可以深入理解苯分子的电子结构和化学性质，为有机化学的研究和应用提供重要的理论基础。

苯分子的六个化学键-解释说明

苯分子的六个化学键-概述说明以及解释1.引言1.1 概述苯分子是有机化学中的一种重要化合物，具有六个化学键的特殊结构。

化学键是连接原子的力，起到稳定分子的作用。

本文将对苯分子的六个化学键进行详细介绍和探讨。

在化学结构中，苯分子由六个碳原子和六个氢原子组成，形成一个环状结构。

这六个碳原子通过共享电子形成碳碳化学键，同时与氢原子形成碳氢化学键。

苯分子的独特之处在于其分子中存在着连续的双键和单键交替排列的特征。

这种特殊的结构使得苯分子具有许多独特的性质和应用。

苯分子的六个化学键不仅是其结构稳定的基础，还决定了其物理化学性质。

通过分析苯分子的化学键，可以揭示其分子间相互作用、反应机理以及与环境的相互作用等重要信息。

理解苯分子的化学键对于解释其化学性质和开发潜在应用具有重要意义。

本文将分别介绍苯分子的结构与化学键、苯分子的性质以及其潜在应用。

通过对苯分子的化学键展开深入研究，可以进一步探讨其在有机合成、材料科学、药物研发等领域的应用前景。

总之，苯分子的六个化学键是构建苯分子结构的基础，决定了其独特的物理化学性质和广泛的应用前景。

本文将对苯分子的化学键进行详细探讨，希望能够为读者提供更深入的了解和启示。

文章结构部分的内容可以是如下所示：1.2 文章结构本文主要围绕苯分子的化学键展开讨论。

文章分为引言、正文和结论三个部分。

在引言部分，我们将对苯分子的重要性进行概述，介绍其在化学领域的研究背景和意义。

接着，我们将简要介绍文章的结构，并列出各个章节的主题和内容。

在正文部分，首先我们将详细讲解苯分子的结构，包括苯环的形状及各个碳原子的排列方式。

然后，我们将着重探讨苯分子的化学键，包括苯分子中的共有键、π键和杂化键等。

我们将介绍这些键的形成原理和特点，并探讨它们对苯分子性质的影响。

接下来，我们将研究苯分子的性质。

我们将讨论苯分子的稳定性、反应性和一些典型的反应类型。

通过对苯分子的性质的全面分析，我们可以更好地理解苯分子的化学键对其性质的影响。

苯

叫苯基，用Ph表示。因此苯也可表示为PhH。 CAS号 71-43-2 EINECS号 200-753-7 [1] 国家产品标准号GB/T 690-2008 RTECS号 CY1400000 SMILESc1ccccc1 化学式C6H6 。摩尔质量78.11 g mol-1。密度 0.8786 g/mL 。相对蒸气密度(空气=1)：2.77。蒸汽压（26.1℃）：13.33kPa。临界压力：4.92MPa。熔点 278.65 K (5.51 ℃) 。沸点 353.25 K (80.1 ℃) 。在水中的溶解度0.18 g/ 100 ml 水。标准摩尔熵So298 173.26 J/mol·K 。标准摩尔热容Cpo 135.69 J/mol·K (298.15 K)。闪点-10.11℃（闭杯）。自燃温度 562.22℃。结构平面六边形。最小点火能：0.20mJ。爆炸上限（体积分数）：8%。爆炸下限（体积分数）：1.2%。燃烧热：3264.4kJ/mol。溶解性：微溶于水，可与乙醇、乙醚、乙酸、汽油、丙酮、四氯化碳和二硫化碳等有机溶剂互溶。
编辑本段物化性质
物理性质
苯的沸点为80.1℃，熔点为5.5℃，在常温下是一种无色、味甜、有芳香气味的透明液体，易挥发。苯比水密度低，密度为0.88g/ml，但其分子质量比水轻。苯难溶于水，1升水中最多溶解1.7g苯；但苯是一种良好的有机溶剂，溶解有机分子和一些非极性的无机分子的能力很强,除甘油,乙二醇等多元醇外能与大多数有机溶剂混溶.除碘和硫稍溶解外,无机物在苯中不溶解.苯对金属无腐蚀性. 苯能与水生成恒沸物，沸点为69.25℃，含苯91.2%。因此，在有水生成的反应中常加苯蒸馏，以将水带出。在10-1500mmHg之间的饱和蒸气压可以根据安托万方程计算 lgP = A － P/(C + t) 参数：A = 6.91210，B = 1214.645，C = 221.205 其中，P 单位为 mmHg，t 单位为 ℃。

苯__说课稿

苯__说课稿引言概述：本文将为大家介绍关于苯的说课稿。

苯是一种有机化合物，具有特殊的结构和性质。

本文将从苯的结构、性质、合成方法、应用领域和安全注意事项等五个方面进行详细阐述。

一、苯的结构1.1 苯分子的组成苯分子由六个碳原子和六个氢原子组成，分子式为C6H6。

1.2 苯的分子结构苯分子呈六角形平面结构，碳原子和氢原子交替排列，碳原子之间通过共享电子形成σ键和π键。

1.3 苯环的共轭体系苯环中的π键形成共轭体系，电子能级分裂较小，使得苯具有稳定的共轭结构和特殊的性质。

二、苯的性质2.1 物理性质苯是一种无色透明的液体，具有特殊的芳香气味，密度较小，沸点为80.1℃，熔点为5.5℃。

2.2 化学性质苯具有较强的稳定性，不容易与其他物质反应。

然而，在适当条件下，苯可以发生取代反应、加成反应等多种反应，生成不同的苯衍生物。

2.3 芳香性苯是最简单的芳香化合物，具有典型的芳香性，表现为稳定的共轭π电子体系和特殊的化学性质。

三、苯的合成方法3.1 煤焦油提取法苯可以通过煤焦油提取得到，煤焦油中含有苯的含量较高，可以通过蒸馏和萃取等方法分离提纯。

3.2 环加成反应法苯可以通过环加成反应合成，将适当的化合物与烯烃反应，经过环加成反应生成苯环结构。

3.3 芳香化反应法苯可以通过芳香化反应合成，将适当的化合物与强酸或强碱反应，经过芳香化反应生成苯环结构。

四、苯的应用领域4.1 化学工业苯是重要的有机合成原料，广泛应用于染料、药物、塑料、橡胶等化学工业领域。

4.2 燃料添加剂苯可以作为汽油的添加剂，提高汽油的辛烷值，改善燃烧性能。

4.3 医药领域苯及其衍生物在医药领域有广泛应用，可用于制造抗生素、镇痛药、防癌药等。

五、苯的安全注意事项5.1 毒性苯具有一定的毒性，长期接触或吸入苯会对人体造成损害，应注意防护。

5.2 易燃性苯具有较高的挥发性和易燃性，应储存于阴凉通风处，避免与明火或高温物质接触。

5.3 环境污染苯在生产和使用过程中可能会对环境造成污染，应采取相应的环保措施，防止苯的泄漏和排放。

苯的分子轨道

苯的分子轨道苯是一种常见的有机化合物，化学式为C6H6。

它由六个碳原子和六个氢原子组成。

苯的分子轨道是苯分子中电子的可能运动轨迹。

苯分子轨道的研究对于理解苯分子的性质和反应机理具有重要意义。

苯分子的分子轨道可以分为σ轨道和π轨道。

σ轨道是通过原子间的头向叠加形成的，是较强的化学键；π轨道是通过原子间的侧向叠加形成的，是较弱的化学键。

苯分子中有三个σ轨道和三个π轨道。

这些分子轨道是通过分子对称性和量子力学计算得出的。

苯分子的σ轨道主要参与碳原子之间的共价键形成。

每个碳原子都有一个sp2杂化轨道和一个未杂化的p轨道参与形成σ轨道。

sp2杂化轨道和p轨道的叠加形成了σ轨道，其中sp2轨道与相邻碳原子的sp2轨道重叠，而p轨道与相邻碳原子的p轨道重叠。

这种头向叠加形成的σ轨道使得苯分子具有稳定的芳香性质。

苯分子的π轨道主要参与芳香性和反应机理。

苯分子中的π电子主要分布在苯环的平面上，形成了一个π电子云。

苯分子中的π轨道可以分为两种类型：分子轨道和反键轨道。

分子轨道是通过相邻碳原子的p轨道重叠形成的，而反键轨道是通过相邻碳原子的sp2轨道与未杂化的p轨道重叠形成的。

这些π轨道形成了一个共轭体系，使得苯分子具有很高的稳定性和芳香性。

苯分子的π电子云对于苯分子的性质和反应机理具有重要影响。

由于π电子云的存在，苯分子具有很高的稳定性和芳香性。

它可以与其他化合物进行共轭反应，参与电子的亲电和亲核反应。

苯分子的π电子云还可以与外界的电场相互作用，影响苯分子的电子结构和性质。

总结起来，苯分子的分子轨道是苯分子中电子的可能运动轨迹。

苯分子的分子轨道包括σ轨道和π轨道，它们分别参与碳原子之间的共价键形成和芳香性质。

苯分子的分子轨道对于理解苯分子的性质和反应机理具有重要意义。

通过研究苯分子的分子轨道，可以深入理解苯分子的结构和性质，为有机化学领域的研究和应用提供理论基础。

2.3.1苯的结构和性质(讲义)(带答案解析)高二化学精讲讲义(人教版2019选择性必修3)

苯的结构和性质【学习目标】1、会写苯的分子式、结构式、结构简式2、知道苯分子中的碳碳键是一种介于碳碳单键与碳碳双键之间的独特的键3、知道苯能够发生氧化反应、加成反应、取代反应，并会写相应的化学方程式【主干知识梳理】一、苯的结构与物理性质1、苯的分子组成及结构分子式结构式结构简式空间填充模型C6H6或化学键形成苯分子中的6个碳原子均采取sp2杂化，每个碳的杂化轨道分别与氢原子及相邻碳原子的sp2杂化轨道以σ键结合，键间夹角均为120°，连接成六元环。

每个碳碳键的键长相等，都是139 pm，介于碳碳单键和碳碳双键的键长之间。

每个碳原子余下的p轨道垂直于碳、氢原子构成的平面，相互平行重叠形成大π键，均匀地对称分布在苯环平面的上下两侧结构特点①苯分子为平面正六边形结构，分子中6个碳原子和6个氢原子都在同一平面内，处于对位的4个原子在同一条直线上②6个碳碳键键长完全相同，是一种介于碳碳单键和碳碳双键之间的特殊化学键【微点拨】“苯环型”分子共线、共面问题类型结构式结构特点共线、共面情况苯环型平面正六边形结构12个原子共平面，位于对角线位置的4个原子共直线规律：有机物分子结构中每出现1个苯环，则整个分子中至少有12个原子共面分析甲苯(C7H8)原子共面情况情况分析苯环上6个碳原子、5个氢原子与②C一定处在同一个平面。

根据三角形规则(①C，②C，③H构成三角形)，③H也可能在这个平面上即：甲苯分子最多13个原子共平面，至少有12个原子共平面2、物理性质：苯是一种无色、有特殊气味的液体，有毒，不溶于水。

苯易挥发，沸点为80.1 ℃，熔点为5.5 ℃，常温下密度比水的小3、应用：苯是一种重要的化工原料和有机溶剂【对点训练1】1、苯的结构简式可用来表示，下列关于苯的叙述中正确的是()A．苯分子中处于对位的两个碳原子及与它们相连的两个氢原子，不可能在同一条直线上B．苯中含有碳碳双键，所以苯属于烯烃C．苯分子中的6个碳碳键可以分成两类不同的化学键D．苯分子中既不含有碳碳双键，也不含有碳碳单键2、某烃结构简式为，有关其结构的说法，正确的是()A．所有原子可能在同一平面内B．所有原子可能在同一条直线上C．所有碳原子可能在同一平面内D．所有氢原子可能在同一平面内二、苯的化学性质 1、苯的氧化反应(1)与氧气的燃烧反应：2C 6H 6＋15O 2−−→−点燃12CO 2＋6H 2O 实验现象：空气里燃烧产生浓重的黑烟，同时放出大量的热 (2)苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，不能被酸性KMnO 4溶液氧化2、苯与溴的取代反应：苯与溴在FeBr 3催化下可以发生反应，苯环上的氢原子可被溴原子取代，生成溴苯 (1)反应的化学方程式：(2)溴苯的制备反应原料苯、纯溴、铁实验原理实验步骤①安装好装置，检查装置气密性②把苯和少量液态溴放入烧瓶中 ③加入少量铁屑作催化剂 ④用带导管的橡胶塞塞紧瓶口实验装置实验现象 ①剧烈反应，圆底烧瓶内液体微沸，烧瓶内充满大量红棕色气体②锥形瓶内的管口有白雾出现，溶液中出现淡黄色沉淀③左侧导管口有棕色油状液体滴下，把烧瓶里的液体倒入冷水里，有褐色不溶于水的液体尾气处理用碱液吸收，一般用NaOH 溶液，吸收HBr 和挥发出来的Br 2 ①该反应要用液溴，苯与溴水不反应；加入铁粉起催化作用，实际上起催化作用的是FeBr 3③长直导管的作用：导出气体和充分冷凝回流逸出的苯和溴的蒸气 (冷凝回流的目的是提高原料的利用率) ④导管未端不可插入锥形瓶内水面以下的原因是防止倒吸，因为HBr 气体易溶于水 ⑤导管口附近出现的白雾，是溴化氢遇空气中的水蒸气形成的氢溴酸小液滴⑥纯净的溴苯是无色的液体，密度比水大，难溶于水。

《苯的结构和性质》课件

苯的溶解度受分子极性和溶剂的性质影响。
苯的状态与颜色
状态
常温下，苯呈液态，无色透明。
颜色影响因素
苯的颜色主要受其纯度和所含杂质的影响。纯净的苯应为无色，但实际中可能因含有杂质而呈现淡黄色或淡褐色。
03 苯的化学性质
苯的取代反应
苯的亲电取代反应
苯环上的氢原子在亲电试剂（如卤素、硫酸、硝酸等）的作用下
04
苯在化学工业中是一种重要的有机原料，用于合成各种化学品，如塑料、染料、香料、农
药等。
苯是许多高分子材料的单体，可用于合成纤维、合成橡胶和
工程塑料等。
苯在农药生产中用作溶剂和化学反应剂，有助于制造除草剂
、杀虫剂和杀菌剂等。
苯在染料工业中用作中间体和溶剂，用于生产各种染料和颜
料。

苯在医药工业中的应用
共振稳定作用
由于电子的离域，苯分子中的六个碳原子之间的键更加稳定，使得苯分子更加稳定
02 苯的物理性质
苯的沸点
沸点
苯的沸点为80.1℃，属于中等沸点范围的化合物。
沸点影响因素
苯的沸点主要受分子间作用力的影响，包括范德华力和氢键。
苯的溶解度
溶解度
苯在不同溶剂中的溶解度有所差异。
溶解度影响因素
02
苯作为有机合成中间体，用于制造各种除草剂和植物生长调节剂。
03
苯在农业中还用作农用塑料薄膜的制造原料，有助于提高农作物的产量和质量。
04
苯在农业生产中还用作土壤熏蒸剂，可以有效防治土壤病虫害。
05 苯的危害与防护
苯的职业暴露
职业暴露
苯是一种有毒物质，长期接触苯可能导致职业病，如苯中毒。职业暴露主要发生在化工、制药、油漆制造等行业。

苯的结构.

O
AlCl3 R
C
5 氯甲基化
+ CH2O + HCl ZnCl2 0℃ CH2Cl
说明: (1) 用HBr,HI亦可 (2) 芳环上连有强吸电子基(包括卤原子)时,产率很低. 6 亲电反应历程
+ E 慢 E H E E
-络合物存在的证明:
CH3 C2H5F BF3 H3C CH3 H3C 橙黄色 m.p-15℃ CH3 H C2H5 BF4 CH3 CH3 C2H5 H3C CH3
② 光照或高温时,取代在侧链上
CH3 Cl2 hν CH2Cl Cl2 hν CHCl2 Cl2 hν CCl3
3 磺化
SO3H + H2SO4(98%) + H2O
75~80 ℃
说明: (1) 常用发烟硫酸室温磺化; (2) 烷基苯易磺化,且主要得邻对位体,但对位体多于邻位, 升高温度尤甚. 甲苯磺化: 10°C 100°C o : p o : p 43 : 53 13 : 79
亲电取代反应中的亲电试剂反应类型
硝化
亲电试剂
NO2
卤代
磺化
Br
δ Br
SO3
O
δ FeBr3 (Br)
酰基化
烷基化 δ R or R X
RC
δ AlCl3
（二）加成反应 1 加氢
+ 3H2 Ni 180~250℃
2 Birch还原
Na-NH3(l) C2H5OH
吸电子取代基使反应加速，且产物以1，4-二氢化物为主：
OH H E
OH H E
OH H E
3 卤原子（-I, +C）
三定位效应的应用
（一）预测反应的主要产物

苯分子轨道和电子结构

西南大学化学化工学院物理化学实验报告实验名称苯分子轨道和电子结构2013 级化工班姓名学号030同组人指导老师实验日期2015 年 5 月11 日实验环境室温℃大气压mmHg 仪器型号分子所共有的分子轨道.休克尔分子轨道法：为了讨论共轭体系的分子轨道，1 931年休克尔应用LCAO-MO(分子轨道的原子线性组合)法，采用简化处理，解释了大量有机共轭分子性质，该方法称为休克尔分子轨道法，简称HMO 法.休克尔分子轨道法主要运用了下列基本假设:σ-Π分离体系, 独立π电子近似, LCAO-MO近似,huckel近似.休克尔分子轨道法基本内容:在分子中把原子核、内层电子、非键电子连同σ电子一起冻结为“分子实”，构成了由σ键相连的分子骨架，π电子在分子骨架的势场中运动。