苯及其同系物的化学性质

硝基苯的制取实验装置
◇ 取代反应(磺化反应)
△
+ HO-SO3H
SO3H
+ H2O
① 加热温度需大于70℃ ② 反应为可逆反应 ③ 苯分子中H被-SO3H取代的反应叫磺化反应
◇ 加成反应
苯能否与Br2或HBr发生加成反应呢？
液Br2
不反应
HBr 不反应
◇ 加成反应
+
3H2
Ni 加热 加压
环己烷
大π键
易取代，难加成
◇ 取代反应 + Br2 FeBr3
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Br
+ HBr
溴苯(无色液体，密度大于水)
① 苯与溴水“只萃取，不取代”； ② 催化剂FeBr3可用Fe粉代替。
◇ 溴苯的制取
【实验现象】
① 导管口出现白雾；
② AgNO3溶液中出现浅黄色沉淀； ③ 烧瓶底部有褐色不溶于水液体。
液溴
苯
问题1：溴苯不是无色的吗？
苯及其同系物的性质
① 苯的结构与价键特点 ② 苯的化学性质 ③ 苯的同系物的化学性质
◇ 物理性质： 无色、有特殊气味的有毒液体，难溶于水，
密度比水小。用冰冷却，可凝成无色晶体。
法拉第
苯凝成晶体
分子式：C6H6
热拉尔
结构简式：
凯库勒
结构特点：6个C和6个H均在同一平面
苯分子高度对称
分子式：C6H6 Ω=4
CH3 + Br2 光
CH3 + Br2 Fe
甲基使苯环 邻对位活化
CH2Br
+ HBr
CH3 Br
与甲烷类似
CH3 + HBr 与苯类似
为何没有间位取代产物？ Br
◇ 氧化反应
CH3 + O2 点燃
7CO2 + 4H2O
CH3
(H+)KMnO4
(H+)KMnO4
× (H+)KMnO4
不被氧化
苯的同系物中，若侧链与苯环直接相连的C上 不含H，则不能被酸性KMnO4氧化为苯甲酸。
苯分子高度不饱和
① 使酸性高锰酸钾溶液褪色 溶液不褪色
② 使溴的四氯化碳溶液褪色 溶液不褪色
结论：苯分子中不存在类似乙烯的碳碳双键
◇ 乙烷、乙烯、苯分子中碳碳键的键长比较
C-C C=C 苯
键长 1.54×10-10 m 1.33×10-10 m 1.40×10-10 m
结论：苯分子中六个碳碳键完全等同，是一种 介于单键和双键之间独特的键
平面结构
很困难
立体结构
Tips1：不要认为环己烷也是平面结构！ Tips2：不要认为反应很容易发生！ 苯的性质特点：易取代，难加成
烷基 苯基
◇ 结构： ① 苯的同系物是烷烃和苯的结合 ② 烷基和苯基之间相互影响
◇ 性质： ① 苯的同系物化学性质与烷烃和苯 相似 ② 苯的同系物化学性质有其独特性
◇ 取代反应
铁粉
问题2：如何提纯溴苯？
AgNO3溶液
溴苯的制取实验装置
◇ 取代反应(硝化反应)
浓硫酸
+ HO-NO2 50-60℃
+ H2O
① 反应温度控制在50~60℃，需水浴加热 ② 苯分子中H被-NO2取代的反应叫硝化反应 ② 温度高于70℃会发生副反应
苯
浓HNO3 浓H2SO4
注意事项： ① 温度计水银球的位置； ② 长导管的作用； ③ 浓硫酸的作用。