内容正文:
第二节:从化石燃料中获取有机化合物
第二课时 煤的干馏与 苯
本课时学习目标
了解煤的干馏概念以及所得产品。
了解苯的物理性质。
掌握苯的组成与结构特征。
掌握苯的重要化学性质,即苯的取代反应。
进一步体验物质的结构决定性质,物质的性质也能反应物质结构的规律。
一:煤的干馏
干馏:就是将煤隔绝空气加强热使其分解的过程。
煤干馏所发生的变化:既有物理变化、也有化学变化,主要是化学变化。
工业煤干馏设备
煤的干馏产品
煤干馏所得物质,均是重要的化工原料,特别是苯、甲苯和二甲苯,在工业合成中占据重要地位。
Michael Faraday
(1791-1867)
1825年,英国科学家法拉第在煤气灯中首先发现苯,并测得其含碳量,确定其最简式为CH;
1834年,德国科学家米希尔里希制得苯,并将其命名为苯;
之后,法国化学家日拉尔等确定其分子量为78,苯分子式为 。
C6H6
二: 苯
一、苯分子的组成与结构
(一)分子式:C6H6
1.根据分子式C6H6,它属于饱和烃还是不饱和
烃?
讨论:
2.根据饱和链烃的通式,苯分子中可能含有的双键数目?
3.写出C6H6分子的可能链状结构简式。
(不饱和烃)
(4)
二:苯
1、CH2=C=CH—CH=C=CH2
2、CH2 =C=C = C=CH—CH3
3、CH2 =C=C = CH—CH=CH2
二:苯
(紫红色不退色)
(分层)
0.5 mL KMnO4(H+)溶液
[实验3-1]:
1 mL苯
1 mL
苯
0.5 mL溴水
振荡
振荡
(上层橙黄色)
(下层几乎无色)
二:苯
苯与溴水、酸性高锰酸钾溶液混合_标清.kux
说明苯分子空间结构有高度的对称性,6个氢原子处于等同的地位。
苯的一溴代物(C6H5Br)只有一种结构,说明了苯有什么样的结构特点?
苯分子中有没有双键?
二:苯
苯不能使酸性高锰酸钾溶液退色,也不能使溴的四氯化碳溶液退色,说明苯分子中不存在碳碳双键
凯库勒在1866年提出三点假设:
(1)苯的六个碳原子形成闭合环状,即平面六边形
(2)每个碳原子均连接一个氢原子
(3)各碳原子间存在着单、双键交替形式
二:苯
但若按照凯库勒的观点不能解释:
①苯不能使溴水和酸性高锰酸钾溶液退色
②邻二氯苯只有一种结构
Cl
Cl
Cl
Cl
结论:苯分子结构中不存在碳碳单键和双键交替结构
二:苯
现代理论
苯的分子结构:
①平面正六边形结构(6个碳、6个氢在同一平面上,对角线位置的碳和氢在同一直线上)
②键角是120°
③碳碳键是一种介于单键和双键之间的独特的键(大π键)
二:苯
C─C
1.54×10-10m
C=C
1.33×10-10m
二:苯
六个碳碳键完全相同,长度介于C─C和C=C之间
二、苯的物理性质
苯通常是 、 气味的 毒
体, 溶于水,密度比水 ,
熔点为5.5℃ ,沸点80.1℃,
易挥发。
小
无色
有特殊
液
不
有
二:苯
三、苯的化学性质
1、氧化反应:
2C6H6 + 15O2 12CO2 + 6H2O
点燃
火焰明亮并带有浓烟
甲
烷
乙
烯
苯
注意:苯易燃烧,但不能被酸性KMnO4溶液氧化
二: 苯
2、取代反应
二: 苯
⑴ 苯与溴的取代反应:
反应条件:纯溴、催化剂
FeBr3
+ Br2
Br
+ HBr
注意:
溴苯
苯环上的 H 原子还可被其它卤素原子所代替
①、溴水不与苯发生反应
②、只发生单取代反应
③、溴苯是不溶于水,密度比水大的无色,油状液体,能溶解溴,溴苯溶解了溴时呈褐色
二:苯
( )
苯
液溴
( )
长导管
口处
( )
( )
( )
( )
浓氨水
靠近
锥形
瓶内
滴入AgNO3溶液
烧瓶内
液体
倒入烧杯内水中
Fe屑
互溶、
不反
应、深
红棕色
剧烈
反应
白雾
白烟
淡黄色
沉淀
烧杯底部
有褐色油
状物、不
溶于水
实验小结:
二: 苯
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?
3.将Fe屑加入烧瓶后,烧瓶内有什么现象?这说明什么?
4.长导管的作用是什么?
苯 液溴 Fe屑
用作催化剂
剧烈反应,烧瓶中充满红棕色蒸气。反应放热。
用于导气和冷凝回流(或冷凝器)
二: 苯
5.为什么导管末端不插入液面下?
6.哪些现象说明发生了取代反应而不是加成反应?
7.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