内容正文:
高中 二年级 化学
苯及其同系物的化学性质
学习目标
知识与技能:
1、通过回顾苯及其同系物的结构特点,掌握苯及其同系物与卤素单质、浓硫酸、浓硝酸、酸性高锰酸钾溶液的反应。
2、认识苯及其同系物之间性质的差异及原因。
过程与方法:
通过苯及其同系物性质的研究,学习由个别到一般的逻辑思维方法。
情感态度与价值观:
通过了解苯及其同系物在生产生活中的用途和危害,认识物质的两面性,用辩证的观点看待物质。
复习回顾
苯的组成和结构
分子式:__________ 结构简式:__________________
结构式:
空间结构:_________形,所有的原子都在_________上
化学键:介于____________和________________之间的独特的化学键
C6H6
平面正六边
同一平面
碳碳单键
碳碳双键
一、苯的化学性质
①燃烧反应
2C6H6 + 15O2 12CO2 + 6H2O
点燃
现象:苯燃烧时火焰明亮并伴有浓烟
②苯不能使酸性KMnO4溶液褪色
(1)氧化反应
(2)取代反应
①卤代反应---苯与溴的反应
+ Br2
Fe
Br
+ HBr
无色油状液体
②苯的硝化反应
③苯的磺化反应
+ H2O
+ HO-SO3H
-SO3H
(苯磺酸)
小结:易取代、难加成、难氧化
(3)苯的加成反应
+ 3 H2
催化剂
△
环己烷
苯能否与溴水发生化学反应?将适量苯滴加到溴水中,振荡,静置,有何现象?
提示:苯不能与溴水反应。将适量苯滴加到溴水中,因为Br2在苯中的溶解度大于在水中的溶解度,故Br2将会被萃取到苯中。现象为溶液分层,上层为苯层,呈橙红色;下层为水层,几乎无色。
学以致用:
1、只用一种试剂即可鉴别己烯、苯、四氯化碳和乙醇四种无色溶液,该试剂是( )
A.硝酸银溶液 B.溴水 C.澄清石灰水 D.酸性高锰酸钾溶液
B
苯不能与溴水发生加成反应,那么,苯的同系物能否与溴水发生反应呢?
苯不能被酸性KMnO4溶液氧化,苯的同系物能否被氧化?
二、苯的同系物
1.含义:苯环上氢原子被烷基取代而得到的芳香烃。
(只含有一个苯环,且侧链为C-C单键的芳香烃。)
通式:CnH2n-6(n≥7)
CH3
|
CH2CH3
|
CH3
|
|
CH3
甲苯(C7H8) 乙苯( C8H10) 对二甲苯(C8H10)
2、苯的同系物的化学性质
(1) 取代反应
①苯的同系物的硝化反应
甲苯与浓硫酸和浓硝酸的混合物,在30℃时苯环上发生一硝基取代,主要生成邻硝基甲苯和对硝基甲苯;在100℃则主要生成2,4,6-三硝基甲苯
2,4,6-三硝基甲苯
2,4,6-三硝基甲苯(TNT)
一种淡黄色的晶体,不溶于水。不稳定,易爆炸。它是一种烈性炸药,广泛用于国防、开矿、筑路、兴修水利等。
TNT爆炸时的场景
② 苯的同系物的卤代反应
苯的同系物发生卤代反应时条件不同产物不同,条件为光照时在侧链上取代,Fe作催化剂时在苯环上取代。
学以致用:
2、分子式为C8H10的芳香烃苯环上的一个氢原子被氯原子取代,其生成物有( )
A.7种 B.8种 C.9种 D.10种
C
(2)氧化反应
①可燃性
②可使酸性高锰酸钾溶液褪色
KMnO4(H+)溶液
-CH3
-COOH
苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,但是甲苯却可以使酸性高锰酸钾溶液褪色。对比苯、甲苯的结构特点,思考:可能是什么原因导致了这种现象呢?
苯环的存在对连在苯环上的烷基产生了影响,使酸性高锰酸钾溶液褪色。
探究
你能用学过的知识证明吗?
与酸性高锰酸钾的反应(使高锰酸钾溶液褪色)
反应机理:
|
—C—H
|
O
||
C—OH
|
酸性高锰酸钾溶液
条件:烷基上与苯环直接相连的碳原子上必须连有氢原子才能被氧化
H
|
—C—H
|
H
H
| |
—C—C—
| |
H
C
|
—C—C
|
C
×
(可鉴别苯和甲苯等苯的同系物)
学与问: 比较苯和甲苯与KMnO4溶液的作用,以及硝化反应的条件、产物等,你从中得到什么启示?(从苯环与侧链关系的角度)
侧链和苯环相互影响:
侧链受苯环影响易被氧化;
苯环受侧链影响易被取代。
【结论】
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