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选择性必修三 第二章 第二节 芳香烃
第1课时
苯
WJ化学研究院
第二章
Institute of Chemistry
2023
学习目标
原创:WJ化学研究院
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1、从化学键的特殊性了解苯的结构特点,进而理解苯性质的特殊性,
培养宏观辨识与微观探析的能力。
2、了解苯在日常生活、有机合成和化工生产中的重要作用。
一、苯的发现
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1825年,
[英]法拉第从煤焦油中分离出“苯”,并向皇家学会报告:略带香味,常温为液态…
18世纪中期,
[法]热拉尔等测得苯相对分子质量为78,确定分子式为C6H6,
奥地利化学家洛施密特提出苯具有环状结构。
不饱和程度很大
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、苯的结构特点
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实验操作
实验现象
结 论
液体分层,上层 色,
下层_____色
液体分层,上层 色,
下层___色
无
紫红
橙红
无
实验2-1
苯不被酸性KMnO4溶液氧化,也不与溴水反应,但能萃取溴
→该实验证明苯分子中无碳碳双键和碳碳三键
说明苯分子具有不同于烯烃和炔烃的特殊结构
二、苯的结构特点
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1、苯不能使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色
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
如苯环为单键和双键的交替结构,则两者结构不同。
凯库勒的观点不能解释:
二、苯的结构特点
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类型 碳碳单键 苯分子中碳碳键 碳碳双键
键长 1.54pm 1.39pm 1.34pm
④所有原子(6个C、6个H)共平面, 处于对位的两个碳原子及与它们相连的两个氢原子,在同一条直线上。
①苯中所有C采取sp2杂化,6个碳碳键键长完全相同,形成平面正六边形结构,
②是碳碳键是一种介于单键和双键之间的独特的键.
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。 (六个C-C键/六个C-H键完全相同).
③苯的6个H原子位置等效,苯的一取代物只有一种。
二、苯的结构特点
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苯的结构特点
成键特点:
①6个碳原子均采用sp2杂化,分别与氢原子及相邻碳原子以σ键结合。碳原子剩余P轨道形成大π键
②苯分子中不含双键,苯分子为
平面正六边形结构,12个原子共面,核磁共振氢谱有1组峰
二、苯的结构特点
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为了纪念凯库勒,凯库勒式,现仍被使用。
(凯库勒式)
(鲍林式)
哪些事实可证明苯分子中不存在单双键交替的结构?
1.苯的邻位二元取代物只有一种 2.苯不能使溴水褪色
3.苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色 4.经测定,苯环中碳碳键的键能均相等
5.经测定,苯环上碳碳键的键长相等,都是1.40×10-10m
思考:苯的邻、间、对位二元取代物都只有一种,
均能证明苯分子中不存在单、双键交替结构?
三、苯的性质
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苯的物理性质
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 ℃,常温下密度为0.88 g/cm3。
对人的神经系统、造血系统有伤害,可导致白血病。
苯的化学性质
大π键使苯环结构稳定,不易断裂
氧化反应
①可燃性
②不能使酸性KMnO4溶液褪色
取代反应
①纯卤素
②硝酸
③硫酸
加成反应
H2、X2
三、苯的性质--氧化反应
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