内容正文:
第二章 烃
第三节 芳香烃
第一课时 苯
情景引入
柑橘类水果表面凹凸不平,密密麻麻分布着许多小孔,
这些小孔可产生芳香烃,可溶解橡胶。
芳香烃:分子中含有苯环的碳氢化合物。
https://haokan.baidu.com/v?pd=wisenatural&vid=6786015928125941941
芳香化合物、芳香烃、苯的同系物的关系:
最简单的芳香烃——苯
颜色 状态 气味 密度 溶解性 挥发性
一、苯的物理性质
无色
液态
有特殊气味
比水小
不溶于水,
易溶于有机溶剂
沸点较低,
易挥发
应用:苯是一种重要的化工原料和有机溶剂。
用冰冷却可凝成无色晶体
最简单的芳香烃——苯
一、苯的物理性质
苯是一种对人体危害较大的化学品,人短期内吸入大量的苯可发生急性中毒,症状与酒精中毒相似。慢性苯中毒可引发再生障碍性贫血,还可引起白血病。苯中毒需要治疗的时间很长,往往花费大笔医疗费还难以治愈。
最简单的芳香烃——苯
二、苯的分子结构
实验2-1
向两支各盛有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。
https://v.youku.com/v_show/id_XNTE2OTUyNTY4NA==
分层, 上层为无色,下层紫红色
溶液分层, 上层为橙红色,下层为黄色
最简单的芳香烃——苯
二、苯的分子结构
实验2-1
向两支各盛有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。
⒈苯不能被酸性KMnO4溶液氧化,也不与溴水反应。
说明苯分子中不含碳碳双键、碳碳三键。
⒉苯与溴水不会因反应褪色,但会因萃取而褪色。
说明溴不易溶于水,易溶于苯。
实验结论:
二、苯的分子结构
最简单的芳香烃——苯
一开始,科学家们总以为,苯中的碳原子是连成链状的。后来,化学家凯库勒在研究苯的结构时由于太困睡着了,梦见碳原子连成的链就像一条蛇,这条蛇回头咬住自己的尾巴。
于是,凯库勒指出苯中的碳原子应该是形成环状的。
经研究,苯的分子式为C6H6,但是苯分子的结构却成了19世纪的化学大谜之一。
结构简式
或
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;键角120°,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)
二、苯的分子结构
最简单的芳香烃——苯
苯
分子式
结构式
结构简式
最简式
C6H6
CH
成键特点
6个碳原子均采用 杂化,分别与氢原子及相邻碳原子以 键结合。碳原子剩余p轨道形成 键
苯分子中 双键,苯分子为 ____ 结构, 个原子共面,核磁共振氢谱有
组峰
球棍模型
空间填充模型
sp2
σ
大π
不含
平面正六边形
12
1
①不能与溴水反应而使其褪色(萃取)。
②不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
二、苯的分子结构
最简单的芳香烃——苯
1
二、苯的分子结构
最简单的芳香烃——苯
苯的邻位二元取代物只有一种。
思考:苯的邻位二元取代物有几种结构?
三、苯的化学性质
最简单的芳香烃——苯
性质
苯的特殊结构
苯的特殊性质
饱和烃
不饱和烃
取代
反应
加成
反应
结构
化学性质预测
三、苯的化学性质
最简单的芳香烃——苯
1、氧化反应
甲烷 乙烯 苯
反应方程式:
点燃
2C6H6+15O2
12CO2+6H2O
苯可以燃烧,火焰明亮且伴有浓烟。
实验现象:
三、苯的化学性质
最简单的芳香烃——苯
2、取代反应
苯能够发生取代反应
——断裂C-H键
① 溴代反应
(溴苯)
纯净的溴苯是一种无色液体,有特殊
气味,不溶于水,密度大于水。
本实验中溴苯因溶有溴而呈褐色
如何除去溴苯中的溴?
NaOH溶液
三、苯的化学性质
2、取代反应
① 溴代反应
最简单的芳香烃——苯
苯和液溴 —— 取代 —— 化学反应
苯和溴水 —— 萃取 —— 物理变化
思考:哪些现象可证明苯与溴发生了取代反应?
向锥形瓶溶液滴加硝酸银反应有淡黄色沉淀生成
三、苯的化学性质
2、取代反应
② 硝化反应
最简单的芳香烃——苯
△
+ HNO3
+ H2O
浓硫酸
纯净的硝基苯是一种无色液体,有苦杏仁气味,不溶于水,密度比水大。
浓硫酸作用:
催化剂、