2.3 芳香烃 课件 2023-2024学年高二下学期化学人教版（2019）选择性必修3

2022-2023 选择性必修3 第二章 烃 第三节 芳香烃 苯的结构 凯库勒式 哪些信息说明苯不存在碳碳双键？ 碳碳键键长相等（平面正六边形） 不能使酸性高锰酸钾、溴水褪 苯的邻二元取代只有一种 假设有双键，则为不同物质 实际它们性质完全相同 大π键使苯环结构稳定，不易断裂。 所以苯与酸性高锰酸钾和溴水不反应 苯的同系物 苯环上的（1个或多个）氢原子被烷基取代所得到的一系列产物 通式为：CnH2n-6 命名：以苯环为母体，取代基的命名与烷烃相似 乙苯 邻二甲苯 （1，2-二甲苯） 间二甲苯 （1，3-二甲苯） 对二甲苯 （1，4-二甲苯） 芳香烃 含有一个或多个苯环的烃。 烃基可以饱和，也可以不饱和 属于芳得烃，但不属于苯的同系物的是________________ B 【思考】仅根据苯的分子式预测苯可能有的性质，是否有烯烃、炔烃的性质，如何设计实验验证？ C6H6 不饱和度为4 可能有碳碳双键或碳碳三键 验证：用酸性高锰酸钾、溴水或Br2/CCl4检验 结论：苯不能使酸性高锰酸钾、溴水或Br2/CCl4褪色 苯不具有烯烃、炔烃的结构 苯的化学性质 （1）氧化反应 苯的化学性质 （2）取代反应 1、苯的卤代反应 + Br2 + HBr↑ FeBr3 反应溴是液溴而不是溴水 FeBr3作催化剂，通常反应时加Fe粉 如何证明，反应是发生取代而不是加成反应？ 用AgNO3溶液检验Br - 气体中的Br2是否要除去？ 预先通过CCl4等有机溶剂除去Br2 苯的卤代与烷烃卤代有什么区别？ 条件不同，苯(FeX3)、烷烃(光照） 难易程度不同，苯（较快，易取代） 苯的化学性质 （2）取代反应 2、苯的硝化反应 硝基取代了苯环上的氢 HNO3：反应物 浓硫酸： 作催化剂加快反应；吸水使反应有利于正向移动 水浴加热，温度计水银球置于水浴中 苯的化学性质 （2）取代反应 3、苯的磺化反应 磺酸基取代了苯环上的氢 一种强酸 烷烃的取代 典型的光照卤代 苯的取代 能与X2、HNO3、H2SO4等(更易)发生取代 苯的化学性质 （2）加成反应 在以Pt、Ni等催化剂并加热的条件下，苯能与H2发生加成反应。 烯烃、炔烃通常能与溴水、Br2/CCl4发生加成反应 苯通常不能与溴发生加成反应，在一定条件下与H2发生加成反应 苯的化学性质： 易取代、难加成、难氧化 苯的同系物的化学性质 苯、甲苯与溴水均不能发生反应，但能发生萃取。 苯、甲苯中加入溴水，振荡后均有相同的现象 苯的同系物的化学性质 苯不能被KMnO4酸性溶液氧化， 甲苯能被KMnO4酸性溶液氧化 甲苯 苯 加入几滴溴水 用力振荡后 易氧化 苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色 甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色 苯不能光照下卤代 甲苯能光照下卤代 取代反应主要以甲基的邻、对位为主 （苯甲酸） 实质：苯环上的烷基（甲基）因苯环的影响被氧化为羧基 1、被酸性高锰酸钾溶液氧化 直接连接苯环的碳原子上有H的烃基才可以被氧化为-COOH 该反应可用于鉴别苯和部分苯的同系物 酸性高锰酸钾溶液 ─ C ─ ─ H ─ ─ COOH CH3 | —C—CH3 | CH3 CH3 | | CH2—R CH3 | CH3—CH— CH3 | —C—CH3 | CH3 HOOC | | COOH HOOC— KMnO4/H+ 2,4,6-三硝基甲苯 CH3 | | NO2 CH3 | NO2 O2N + 3HNO3 + 3H2O 浓硫酸 100℃ 2．取代反应 (1) 硝化反应 2,4,6-三硝基甲苯，又叫梯恩梯（TNT），淡黄色针状晶体，不溶于水。 在引爆剂作用下发生猛烈爆炸，是一种烈性炸药。 对比苯与甲苯的结构，以及二者发生硝化反应的产物，你能得出什么结论？ 通过这个反应，可以说明：苯环的侧链影响了苯环：甲基活化了苯环的邻位和对位。硝基取代更易发生，且取代的位置均以甲基的邻、对位为主。 CH3 ＋Cl2 光照 Fe CH2Cl ＋HCl CH3 Cl ＋HCl CH3 Cl ＋HCl 或 产物以邻氯甲苯、对氯甲苯为主 (2) 卤代反应 特点： 有机产物不唯一、产物以一氯甲苯为主 甲基的存在活化了苯环上处于甲基邻位和对位的氢原子，使相应的C-H键更容易断裂，发生取代反应。 邻溴甲苯 对溴甲苯 20 【小结】苯的同系物的化学性质 苯和甲苯的化学性质相似点（类比苯）：与氢气发生加成反应，与液溴发生取代反应，与硝酸发生取代反应。 苯和甲苯的