内容正文:
第三节 芳香烃
第二章 烃
第一课时
苯
新课引入
我国芳香油的利用具有悠久的历史,远在2300多年前,诗人屈原在《楚辞》中就写下了“蕙肴蒸兮兰藉”的诗文。
在之后科学家的研究中发现,有芳香气味的物质中的很多化合物有一个共同的特点:含有一个相同的结构单元——苯环。
在有机化学发展的初期,便有芳香族化合物这一分类,其是指具有芳香气味的物质。
2
是分子中含有一个或多个苯环的一类烃。
观察下列有机化合物的结构特点,区分下列概念
芳香族化合物:
芳香烃:
苯的同系物:
是分子中含有苯环的化合物(一个或多个苯环)。
分子中含有一个苯环,苯环上的侧链全部为烷烃基。
—CH3
CH=CH2
—
—CH3
—CH3
甲苯
联 苯
萘
邻二甲苯
苯乙烯
苯甲酸
COOH
Cl
氯苯
苯
或
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
4
【苯的发现历程】
1825
1834
1844
1861
法拉第(英)煤气桶的剩余液体中发现了苯,测定其最简式为CH
米希尔里奇(德)制得了苯,并对其正式命名
热拉尔(法)确定其分子量为78,分子式为C6H6
凯库勒(德)揭示了苯为正六边形单双键交替的结构
物理性质
颜色
气味
毒性
水溶性
挥发性
熔点
沸点
密度
无色
有特殊气味
有毒
不溶于水
易挥发
80.1℃
5.5℃
0.88g/cm3
苯是一种重要的化工原料和有机溶剂。
一:苯——最简单的芳香烃
1、苯的物理性质
用冰冷却时结成无色的晶体。
(密封保存)
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。
可 怕 的 苯
2、苯的分子结构
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。
C6H14 C6H6
—8H
高度不饱和的结构
德国有机化学家凯库勒给出的苯的结构
苯分子中是否有不饱和键?如何验证?
【实验2-1】
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
橙黄
无
苯不能被酸性KMnO4溶液氧化,也不能与溴水反应。苯不溶于水,溴在苯中的溶解度比在水中的大
萃取
苯分子中具有不同于烯烃和炔烃的特殊结构
④分子中6个碳原子和6个氢原子都在同一平面内。
①6个碳碳键键长完全相同。
②是一种介于碳碳单键和碳碳双键之间的特殊化学键。
⑤苯分子中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。
③苯的6个氢原子所处的化学环境完全相同。
苯的分子结构特点
键角120°
碳碳键的键长均为139pm
每个碳原子还剩余一个未参与杂化的p轨道,分别垂直于苯分子平面,六个p轨道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。
苯分子6个碳原子均采取sp2杂化,分别与氢原子及相邻碳原子以σ键结合,键间夹角均为120o,连接成六元环状。
σ键
大π键
p轨道
苯的成键特点
结构式
键线式
结构简式
球棍模型
填充模型
C6H6
分子式
苯的分子结构可表示为:
③结构简式:
④苯分子的结构特点:
1)平面正六边形结构:6个碳碳键完全相同,12个原子共平面,键角1200
2)苯分子中的碳碳键是一种介于单键和双键之间的独特的键。
为了纪念凯库勒,凯库勒式,现仍被使用。
3)苯分子中并没有交替存在的单、双键。
凯库勒式
苯分子的结构
苯的大π键结构使苯的性质比烯烃稳定。
一.苯的结构和性质
②结构式:
①分子式:
C6H6
最简式: CH
C%=92.3%
→分子的不饱和程度大
(1) CH2=C=CH-HC=C=CH2
(2) CH≡C-CH2-CH2-C≡CH
(3) CH≡C-C≡C- CH2- CH3
(4) CH3- C ≡ C - C ≡ C- CH3
(5) CH2= CH-CH= CH-C≡CH
苯分子C6H6可能的同分异构体
(了解)
(不稳定)
(6)
(7)
(8)
课堂练习1:在探索苯分子结构的过程中,人们写出了符合分子式“C6H6”的多种可能结构(如图所示),下列说法正确的是( )
A.五种物质均能与氢气发生加成反应
B.b、c、e的一氯代物均有三种
C.五种物质中,只有a分子的所有原子处于