2.3.1芳香烃-苯 课件 2025-2026学年高二下学期化学人教版选择性必修3

人教版 选择性必修3 第二章 第三节 第1课时 《苯》 柑橘类水果的果皮中含有芳香烃化合物，这种化合物对橡胶的溶解性很强，可瞬间溶解橡胶。 芳香烃： 分子中含一个或多个苯环的碳氢化合物，最简单的芳香烃为苯。 【知识回顾】 芳香烃： 含有 苯环 的烃 萘 苯乙烯 苯 甲苯 乙苯 最简单 的芳香烃 一、苯的物理性质 颜色、状态 气味 密度 溶解性 挥发性 毒性 无色液体 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 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 有毒 课本p43页 【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 苯分子中是否有双键？如何验证？ 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。 向盛有2 mL苯的试管中加入酸性高锰酸钾溶液，用力振荡，观察现象。 向盛有2 mL苯的试管中加入溴水，用力振荡，观察现象。 实验操作 实验结论 实验现象 液体分层，上层为无色，下层为紫色 液体分层，上层呈橙红色，下层无色 苯不能被高锰酸钾酸性溶液氧化 苯不能与溴水发生加成反应 实验结论：说明苯分子具有不同于烯烃和炔烃的特殊结构 从实验角度分析苯的结构 二、苯的结构 若苯环为单双键交替的结构，则邻二氯苯有两种同分异构体； 从同分异构体的角度分析苯的结构 阅读P45科学史话 Cl Cl 二、苯的结构 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 苯分子结构是平面正六边形 每个碳碳键的键长相等，介于碳碳单键与碳碳双键的键长之间。 从X射线衍射法测定苯的结构 研究表明苯分子并不存在单双键，而是形成闭合的大π键。 但实际上并不存在两种不同的邻二氯苯。 进入20世纪，科学家用X射线衍射法证实了苯分子结构 高度不饱和，不饱和度为4 6个碳碳键的键长、键角均相等 ①平面正六边形 12原子共面 ②键角：120° ③C 杂化方式: sp2 二、苯的结构 课本p43页 化学键类型：σ键、大π键 高度不饱和，不饱和度为4,C6H14失去8个氢 在通常情况下不易发生烯烃和炔烃所容易发生的加成反应，在一定条件下可发生氧化、加成和取代反应。 1、氧化反应： 现象: 火焰明亮，伴有浓重的黑烟 (与乙炔相同) 方程式: 2C6H6 ＋ 15O2 12CO2 ＋ 6H2O 点燃 ①可燃性： 三、苯的化学性质 + Br2 Br + HBr↑ FeBr3 溴苯 无色液体，不溶于水，密度比水大 苯环里的氢原子被溴分子里的溴原子(－Br)所取代的反应 2、取代反应 ①苯与液溴（溴代反应） ——断裂C-H键 液溴 用铁粉或FeBr3作催化剂 课本p44页 （断苯环上的C-H，氢原子被取代 ） 现象： 反应剧烈，有大量白雾产生，伴有红棕色气体 取锥形瓶溶液滴加硝酸银，有淡黄色沉淀生成。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 如何进一步提纯溴苯？利用苯与溴苯的沸点差异，用蒸馏法除去溴苯中残留的苯。苯：80，溴苯156 苯和液溴 — 取代 — 化学反应 苯和溴水 — 萃取 — 物理变化 ②苯与浓硝酸（硝化反应） ——断裂C-H键 在浓硫酸的作用下，苯在50~60℃时与浓硝酸 发生硝化反应，生成硝基苯。 纯净的硝基苯是一种无色液体，有苦杏仁气味，不溶于水，密度大于水。 + HNO3（浓） NO2 + H2O 浓H2SO4 50~60℃ HO－NO2 硝基苯 催化剂和吸水剂 水浴加热 混酸与苯 2、取代反应 课本p44页 苯环里的氢原子被溴分子里的硝基(－NO2)所取代的反应 硝基苯易溶于有机溶剂。遇明火、高热会燃烧、爆炸。硝基苯蒸气有毒性。 苯与浓硫酸在70~80℃时可以发生磺化反应，生成苯磺酸。 苯磺酸 ＋HO—SO3H SO3H ＋H2O △ 制备合成洗涤剂 苯磺酸易溶于水，是一种强酸 ③苯与浓硫酸（磺化反应） 2、取代反应 课本p45页 磺基(磺酸基)：—SO3H 苯分子里的氢原子被硫酸分子里的磺酸基（－SO3H ）所取代的反应 该反应可用于制备合成洗涤剂性 3、加成反应 + H2 催化剂(Ni) △ 环己烷 3 ①苯与H2加成： ②苯与Cl2在紫外线作用下加成 六氯环己烷 或 (农药六六六) 苯的大π键比较稳定，通常状态下不易发生加成反应 (Pt或Ni作为催化剂并且加热) + 3Cl2 紫外线 三、苯的化学性质 课本p45页 苯的化学性质： 2.易取代： 3.能加成： 磺化反应 与氢气、氯气加成 卤代反应 硝化反应 + HO-NO2 浓H2SO4 500C—600C NO2 + H2O +HO－SO3H 70℃~80℃ －SO3H + H2O + Br2 FeBr3 Br + HBr 总体来说，苯的化学性质是“易取代，能加成，难氧化” 1.氧化反应：可燃性（注：不能使酸性高锰酸钾溶液褪色） （注：不能和溴水发生加成反应） ↑ 归纳小结 实验现象： ①导管口有白雾产生 ②锥形瓶中出现浅黄色沉淀 ③反应结束后烧瓶中液体倒入盛有水的烧杯中，烧杯底部有油状的褐色液体 生成的HBr遇水蒸气 产生AgBr沉淀 溴苯不溶于水，且密度比水大 ①必须为液溴，不能用溴水(萃取，不反应); ②催化剂：Fe粉或FeBr3； ③药品添加顺序：苯→溴→铁粉（防止溴挥发） ④苯与Br2只发生一元取代反应 ⑤长导管的作用：导气、冷凝回流作用（冷凝苯和溴） 注意事项： ⑥导管末端不能伸入到液面中(溴化氢易溶于水，防止倒吸) 溴苯中混有溴 1、试剂的加入顺序为：先加苯，再加溴，最后加铁粉 ：防止溴挥发。长导管作用：导气：因为苯和溴都易挥发、冷凝回流：该反应为放热反应 。 2、水底有油状液体——溴苯不溶于水，且密度比水大；锥形瓶中加入AgNO3溶液，有浅黄色沉淀产生——说明含有溴离子，生成AgBr↓ 3、为了除去其中的溴，可用NaOH溶液进行除杂。 4、溴化氢易溶于水，防止倒吸 将产物→蒸馏水→NaOH→蒸馏水→分液→无水CaCl2干燥→蒸馏→纯物质 不能用溴水：溴水中溴单质浓度太小 思考：纯净的溴苯应是无色的，而所得粗溴苯为褐色，怎样提纯？ 产物中可能含有溴苯、苯、 HBr和Br2 试剂： 操作： 目的： 水 分液 除HBr HBr水溶液 溴苯 苯、溴 试剂： 操作： 目的： NaOH 分液 除Br2 NaBr溶液 NaBrO溶液 溴苯 苯 溴苯 苯 蒸馏 除苯 操作： 目的： ①水洗：除去HBr、FeBr3(溶于水) ②NaOH溶液洗涤：除去未反应完的Br2 ③水洗：除去NaOH等无机物 ④加无水CaCl2干燥：除去水分 ⑤蒸馏：除去苯 (2019年全国1卷)实验室制备溴苯的反应装置如下图所示，关于实验操作或叙述错误的是(　　) A.向圆底烧瓶中滴加苯和溴的混合液前需先打开K B.实验中装置b中的液体逐渐变为浅红色 C.装置c中的碳酸钠溶液的作用是吸收溴化氢 D.反应后的混合液经稀碱溶液洗涤、结晶，得到溴苯 D 除去其中的溴和苯 防倒吸 NaOH溶液 A、平衡气压 B、四氯化碳作用吸收挥发出来的苯和溴蒸汽，溴溶于四氯化碳溶液成浅红色 倒扣的漏斗可以防倒吸,还有利于尾气吸收 ①试剂的加入顺序：浓硝酸→浓硫酸→苯 。 ②用水浴加热，控制温度在50-60℃。 温度过高，苯挥发，硝酸分解。 水浴加热的优点：容易控制温度，受热均匀 ③长导管的作用：冷凝回流、减少反应物的挥发。 注意事项： 实验现象：将反应后的液体倒入一个盛有水的烧杯中,可以观察到烧杯底部有黄色油状物质生成。 (硝基苯因溶有少量NO2而显黄色)。 ②苯与浓硝酸（硝化反应） 因温度过高，苯易挥发，硝酸也会分解。 分离硝基苯和水混合物的方法是什么？分离硝基苯和苯混合物的方法是什么？分液法，蒸馏法。 温度计：悬挂水浴中 除杂：将产物→蒸馏水→NaOH→蒸馏水→无水CaCl2→纯物质 思考：如何获得纯净的硝基苯？ 产物中可能含有硝基苯、苯、硫酸、硝酸、NO2 试剂： 操作： 目的： 水 分液 除酸 酸液 硝基苯 苯 残余酸 试剂： 操作： 目的： NaOH 分液 除酸 盐溶液 硝基苯 苯 硝基苯 苯 蒸馏 除苯 操作： 目的： 分液 分液 + HNO3（浓） NO2 + H2O 浓H2SO4 50~60℃ 硝基苯 1.苯分子的结构中，不存在C—C键和C=C键的简单交替结构，下列事实中： ①苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色； ②苯分子中碳碳键的键长均相等； ③苯在加热和催化剂存在条件下氢化生成环己烷； ④经实验测得邻二甲苯只有一种结构； ⑤苯在FeBr3存在的条件下同液溴可发生取代反应，但不因化学变化而使 溴水褪色。可以作为依据的有(　　) A．①②④⑤　　 B．①②③④ C．①③④⑤ D．②③④⑤ A 2. 在实验室中，下列除去杂质的方法正确的是(　　) A. 溴苯中混有溴，加入KI溶液，振荡，用汽油萃取溴 B. 硝基苯中混有浓硝酸和浓硫酸，将其倒入到NaOH溶液中，静置，分液 C. 乙烷中混有乙烯，通氢气在一定条件下反应，使乙烯转化为乙烷 D. 乙烯中混有SO2和CO2，将其先后通入NaOH和KMnO4溶液中洗气 B 甲烷 乙烯 乙炔 苯 结构简式 CH4 CH2＝CH2 CH≡CH 结构特点 全部单键 饱和烃 含碳碳双键 不饱和烃 含碳碳三键 不饱和烃 含大π键 不饱和烃 空间构型 正四面体 平面结构 直线结构 平面正六边形 物理性质 无色气体，不溶于水 无色无味气体、微溶于水 无色液体、不溶于水 化学性质 燃烧 易燃，完全燃烧生成CO2和H2O 溴（CCl4） 不反应 加成反应 加成反应 不反应（三者混溶） 溴水 不反应 加成反应 加成反应 不反应（萃取） 高锰酸钾（酸性） 不反应 氧化反应 氧化反应 不反应 主要反应类型 取代 加成、聚合 加成、聚合 取代、加成 作业： 1、大本p25：对点训练1、2、3 2、小本：基8：1、2、3、8、10 3、课本：p48：1、2、3、4 FormatFactory : www.pcfreetime.com $