内容正文:
第二章 烃
第三节 芳香烃
第一课时 苯
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新课引入
仅含碳和氢两种元素的有机化合物
烃
烷烃
烯烃
炔烃
芳香烃
甲烷
乙烯
乙炔
苯
代表物
饱和烃
不饱和烃
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新课引入
以苯为原料合成的芳香化合物
染料
航空
食品
医药
塑料
纺织
苯
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硫粉
探究苯的物理性质
任务一
苯
十九世纪30年代,欧洲经历空前的技术革命,已经陆续用煤气照明,煤炭工业蒸蒸日上。
煤焦油造成严重污染,要想变废为宝,必须对煤焦油进行分离提纯。
煤焦油焦臭黑粘,化学家们忍受烧烤熏蒸,辛勤工作在炉前塔旁。英国化学家法拉第看到了这一物质,决心分离和提纯它。经历了五年的时间。
根据苯的发现史,探究苯的物理性质
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硫粉
探究苯的物理性质
任务二
苯
英国科学家法拉第(Michael Faraday,1791— 1867)
——1825年首先发现的苯。
德国科学家米希尔里希(E·E·Mitscherlich,1794— 1863)
——1834年,通过蒸馏苯甲酸和石灰的混合物,得到了与法拉第所制液体相同的一种液体,并命名为苯。
法国化学家日拉尔(C·F·Gerhardt,1815— 1856)
——确定了苯的相对分子质量为78,分子式为C6H6。
德国化学家凯库勒
——1865年悟出闭合链的形式是解决苯分子结构
——1866年提出苯的结构式,也就是现在所说的凯库勒式。
根据苯的发现史,探究苯的物理性质
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硫粉
探究苯的物理性质
任务一
苯
1825年6月16日,法拉第向伦敦皇家学会报告,在80 ℃左右得到的一种新的碳氢化合物描述为:略带有香味,常温为液态,当把这种液体放到冰水中冷却到零度时,它就会结晶成固体,在玻璃容器壁上长出树状的晶体。如果从冰水中取出让温度慢慢上升,这种固体在5.5℃时熔化。暴露在空气中,完全挥发。
根据苯的发现史,探究苯的物理性质
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硫粉
探究苯的物理性质
任务一
苯
苯的物理性质
颜色 状态 气味 沸点 毒性 溶解性 密度
无色
油状液体
特殊香味
80.1℃
有毒
不溶于水
易溶于有机溶剂
比水小
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硫粉
探究苯的结构
任务二
苯
根据科学史话,探究苯的结构
法国化学家日拉尔(C·F·Gerhardt,1815— 1856)
——确定了苯的相对分子质量为78,分子式为C6H6。
德国化学家凯库勒
——1865年悟出闭合链的形式是解决苯分子结构
——1866年提出苯的结构式,也就是现在所说的凯库勒式。
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硫粉
探究苯的结构
任务二
苯
1865年,德国化学家凯库勒在一次梦里联想到一条小蛇首尾相咬,他猜测苯可能由6个碳原子首尾相连,环中碳原子以单双键相互交替结合而成。为纪念他在苯环中研究,这一表达式命名为“凯库勒式”。
凯库勒式
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硫粉
探究苯的结构
任务二
苯
【实验2-1】向两只各盛有2 mL 苯的试管中分别加入酸性高锰酸钾溶液和溴水,用力振荡,观察现象。
【现象】
加入高锰酸钾酸性溶液后不褪色,分层,上层无色,下层紫红色
加入溴水后不褪色,出现分层,苯层在上层,橙红色,水层在下层,接近无色。
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硫粉
探究苯的结构
任务二
苯
【结论】
苯不能被高锰酸钾酸性溶液氧化,也不与溴水反应。
溴在苯中的溶解度比在水中的大,因此苯能将溴从水中萃取出来。
苯没有典型的碳碳双键或碳碳三键,
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硫粉
探究苯的结构
任务二
苯
共价键 碳碳单键 碳碳双键 苯环中的碳碳键
键长/pm 154.1 133.7 139
进入20世纪,科学家用X射线衍射法证实了苯分子结构是平面正六边形;每个碳碳键的键长相等,都是139 pm,介于碳碳单键与碳碳双键的键长之间。
(数据来源:《有机化学》第5版上册,主编:李景宁,高等教育出版社)
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硫粉
探究苯的结构
任务二
苯
邻二取代物没有同分异构体,只有一种结构
如苯环为单键和双键的交替结构,则两者结构不同。
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硫粉
探究苯的结构
任务二
苯
苯的6个氢原子所处的化学环境完全相同
苯分子的核磁共振氢谱图
在苯分子中不存在碳碳单键和双键的交替结构
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硫粉
探究苯的结构
任务二
苯
分子式
C6H6
C
C
C
C
C
C
H
H
H
H
H
H
结构式
或
结构简式
球棍模型
比例模型
空间构型
苯是一个平面正六边形分子
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硫粉
探究苯的结构
任务二
苯
键长 立体构型 键角 共面情况 碳原子杂化方式 化学键类型
139 pm 平面正六边形 120o 所有C、H原子 sp2杂化 σ键、大π键
大π键是一种介于单键和双键之间的独特的化学键
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