1、第第1课时课时 苯苯1.十九世纪30年代，欧洲经历空前的技术革命，已经陆续用煤气照明，煤炭工业蒸蒸日上。2.煤焦油造成严重污染，要想变废为宝，必须对煤焦油进行分离提纯。3.煤焦油焦臭黑粘，化学家们忍受烧烤熏蒸，辛勤工作在炉前塔旁。英国化学家法拉第看到了这一物质，决心分离和提纯它。经历了五年的时间。4.1825年6月16日，法拉第向伦敦皇家学会报告，在80 左右得到的一种新的碳氢化合物描述为：略带有香味，常温为液态，当把这种液体放到冰水中冷却到零度时，它就会结晶成固体，在玻璃容器壁上长出树状的晶体。如果从冰水中取出让温度慢慢上升，这种固体在5.5时熔化。暴露在空气中，完全挥发。从上面的描述中，法
2、拉第在获取苯的时候，也在获取这种物质从上面的描述中，法拉第在获取苯的时候，也在获取这种物质的物理性质的物理性质 英国科学家英国科学家法拉第法拉第(Michael Faraday,1791(Michael Faraday,1791 1867) 1867) 1825 1825年首先年首先发现发现的的苯苯。 德国科学家德国科学家米希尔里希米希尔里希(E(EE EMitscherlich,1794Mitscherlich,1794 1863) 1863) 1834 1834年，通过蒸馏苯甲酸和石灰的混合物，年，通过蒸馏苯甲酸和石灰的混合物，得到了与法拉第所制液体相同的一种液体得到了与法拉第所制液体相同
3、的一种液体, ,并并命名命名为为苯苯。 法国化学家法国化学家日拉尔日拉尔(C(CF FGerhardt,1815Gerhardt,1815 1856) 1856) 确定确定了了苯的苯的相对分子质量为相对分子质量为7878，分子式分子式为为C C6 6H H6 6。 德国化学家德国化学家凯库勒凯库勒 1865 1865年悟出闭合链的形式是年悟出闭合链的形式是解决苯分子结构解决苯分子结构 1866 1866年年提出苯的结构式提出苯的结构式，也就是现在所说的凯库勒式。，也就是现在所说的凯库勒式。 苯通常是苯通常是 色色、 气味的气味的 毒毒 体，有较强的体，有较强的 性性 溶于水，密度比水溶于水，密
4、度比水 ， 熔点为熔点为5.5 5.5 ，沸点，沸点80.1,80.1,易挥发易挥发。小小无无有特殊有特殊液液不不有有挥发挥发用冰冷却，苯凝结成无色的晶体用冰冷却，苯凝结成无色的晶体。 凯库勒在凯库勒在18661866年发表的年发表的“关于芳香族化合物的研关于芳香族化合物的研究究”一文中，提出两个假说：一文中，提出两个假说：1.1.苯的苯的6 6个碳原子形成环状闭链，即平面六角闭链。个碳原子形成环状闭链，即平面六角闭链。2.2.各碳原子之间存在单双键交替形式。各碳原子之间存在单双键交替形式。1. 19351. 1935年，詹斯用年，詹斯用X X射线衍射法证实苯环呈射线衍射法证实苯环呈平面的正六
5、边形。凯库勒的假说平面的正六边形。凯库勒的假说1 1被确认为是被确认为是反映客观事实的假设。反映客观事实的假设。2. 2. 经修正的凯库勒假说，逐渐被现代化学理经修正的凯库勒假说，逐渐被现代化学理论所采用。论所采用。 为了纪念凯库勒，他所提出的苯的结构式为了纪念凯库勒，他所提出的苯的结构式被命名为凯库勒结构式，现仍被使用。但苯分被命名为凯库勒结构式，现仍被使用。但苯分子中并没有交替存在的单、双键。子中并没有交替存在的单、双键。分子式分子式C6H62、苯的分子结构、苯的分子结构结构式结构式 结构简结构简式式空间构型空间构型( (正六边形平正六边形平 面结构）面结构）（鲍林式）（鲍林式）键角：键角
6、：120 ( (凯库勒式）凯库勒式）CCCCCCHHHHHH球棍模型球棍模型比例模型比例模型键长与键角CCCCCCHHHHHH苯的结构特点：苯的结构特点： 强化练习强化练习下列事实可以说明下列事实可以说明“苯分子结构中不存在碳碳单苯分子结构中不存在碳碳单键和双键交替结构键和双键交替结构”的是的是( )A 苯不能使溴水和酸化高锰酸钾溶液褪色苯不能使溴水和酸化高锰酸钾溶液褪色B 邻二甲苯只有一种结构邻二甲苯只有一种结构C 间二甲苯只有一种结构间二甲苯只有一种结构D 苯环上碳碳键的键长相等苯环上碳碳键的键长相等ABD活动：预测苯的性质活动：预测苯的性质苯的特殊结苯的特殊结构（介于单构（介于单双键之间
7、）双键之间）苯具有特苯具有特殊性质殊性质烷烃烷烃烯烃烯烃取代取代加成加成三、苯的化学性质三、苯的化学性质1.1.氧化反应氧化反应2C6H6 + 15 O2 12CO2+6 H2O点燃点燃现象：现象：明亮的明亮的火焰火焰并伴有浓烈的并伴有浓烈的黑烟黑烟注意：注意：不能被不能被高锰酸钾氧化使其褪色高锰酸钾氧化使其褪色装有装有2525吨苯的罐车因车祸发生燃烧吨苯的罐车因车祸发生燃烧三、苯的化学性质三、苯的化学性质2.2.取代反应取代反应(1)(1)溴化反应溴化反应+ Br2 FeBr3HBr+ HBr 注意：注意： 反应物反应物:苯和液溴（苯和液溴（不能用溴水不能用溴水）反应条件：催化剂（反应条件：
8、催化剂（FeBr3或或Fe）溴苯溴苯不溶于水且密度大于水无色油状物不溶于水且密度大于水无色油状物苯与溴的反应苯与溴的反应实验装置实验装置实验思考题：实验思考题：1.1.苯、溴、苯、溴、FeFe屑等试剂加入烧瓶的顺序是怎样的？屑等试剂加入烧瓶的顺序是怎样的？2.Fe2.Fe屑的作用是什么？屑的作用是什么？3.3.将将FeFe屑加入烧瓶后烧瓶内有什么现象？这说明什么屑加入烧瓶后烧瓶内有什么现象？这说明什么？4.4.长导管的作用是长导管的作用是什么？什么？苯苯 液溴液溴 FeFe屑屑与液溴反应生成与液溴反应生成FeBrFeBr3 3作作催化剂催化剂剧烈反应，烧瓶内产生红棕色气体，有气剧烈反应，烧瓶内
9、产生红棕色气体，有气体逸出。反应放热。体逸出。反应放热。用于导气和冷凝回流，用于导气和冷凝回流，该反应是放热反应，该反应是放热反应，而苯、液溴均易挥发，长导管可减少放热对而苯、液溴均易挥发，长导管可减少放热对苯及液溴挥发的影响苯及液溴挥发的影响6 6、哪些现象说明发生了取代反应而不是加成反应？、哪些现象说明发生了取代反应而不是加成反应？7 7、纯净的溴苯应是无色的，为什么所得溴苯为、纯净的溴苯应是无色的，为什么所得溴苯为褐色？怎样除杂？褐色？怎样除杂？苯与溴反应生成溴苯的同时有溴化氢生成，说苯与溴反应生成溴苯的同时有溴化氢生成，说明它们发生了取代反应而非加成反应。因加成明它们发生了取代反应而非
10、加成反应。因加成反应不会生成溴化氢。反应不会生成溴化氢。因为未发生反应的溴溶解在溴苯中。碱洗、再因为未发生反应的溴溶解在溴苯中。碱洗、再分液可以使褐色褪去。分液可以使褐色褪去。5 5、导管为什么不伸入锥形瓶的液面以下？、导管为什么不伸入锥形瓶的液面以下？HBrHBr易溶，防止倒吸易溶，防止倒吸冷凝回流、冷凝回流、导气导气吸收检验吸收检验HBr吸收吸收HBr，防止污染防止污染环境环境除去溶解在溴苯除去溶解在溴苯中的液溴，以提中的液溴，以提纯溴苯纯溴苯防止倒吸防止倒吸 苯分子中的氢原子被苯分子中的氢原子被NONO2 2所所取代的反应叫做取代的反应叫做硝化反应硝化反应硝基硝基: :NO2(注意与注意
11、与NONO2 2、NONO2 2 区别区别）（）苯的硝化反应（）苯的硝化反应 HNO3+浓硫酸浓硫酸+ H2ONO2硝基苯硝基苯50-60实验步骤实验步骤:先将先将1.5mL浓硝酸注浓硝酸注入大试管中入大试管中,再慢慢注入再慢慢注入2mL浓硫浓硫酸酸,并及时摇匀和冷却并及时摇匀和冷却.向冷却后的酸中逐滴加入向冷却后的酸中逐滴加入1mL苯苯,充分振荡充分振荡,混和均匀混和均匀.将混合物控制在将混合物控制在50-60的条件的条件下约下约10min,实验装置如左图实验装置如左图.将反应后的液体到入盛冷水的将反应后的液体到入盛冷水的烧杯中烧杯中,可以看到烧杯底部有黄色可以看到烧杯底部有黄色油状物生成油
12、状物生成,经过分离得到粗硝基经过分离得到粗硝基苯苯. 粗产品依次用蒸馏水和粗产品依次用蒸馏水和5%NaOH溶液洗涤溶液洗涤,最后再用蒸馏最后再用蒸馏水洗涤水洗涤.将用无水将用无水CaCl2干燥后的干燥后的粗硝基苯进行蒸馏粗硝基苯进行蒸馏,得到纯硝基苯得到纯硝基苯.苯的硝化实验装置图苯的硝化实验装置图实验注意的问题实验注意的问题：1、配制一定比例浓硫酸和浓硝酸时，、配制一定比例浓硫酸和浓硝酸时，为什么要把浓硫酸慢慢注入弄硝酸为什么要把浓硫酸慢慢注入弄硝酸中？浓硫酸的作用是什么？中？浓硫酸的作用是什么？减慢稀释过程，使浓硫酸稀释时减慢稀释过程，使浓硫酸稀释时放出的能量均匀释放放出的能量均匀释放浓硫
13、酸的作用：催化剂，吸水剂。浓硫酸的作用：催化剂，吸水剂。2、为了使反应在、为了使反应在50-60下进行，常用下进行，常用的方法是什么？它的优点是什么？的方法是什么？它的优点是什么？水浴加热。水浴加热。 优点是便于控制温度，受热均匀。优点是便于控制温度，受热均匀。需要加热，而且一定要控制在需要加热，而且一定要控制在100100以下，均可采用水以下，均可采用水浴加热。如果超浴加热。如果超100100，还可采用，还可采用油浴油浴（0 0300300）、）、沙浴沙浴温度更高。温度更高。3、为什么硝化反应控制在50-60？温度计的作用及其水银球的位置？苯和浓硝酸的沸点低，易挥发：温度计苯和浓硝酸的沸点低
14、，易挥发：温度计的水银球位于水浴中，控制水浴温度的水银球位于水浴中，控制水浴温度4、装置中常在试管上连接玻璃管，作用是什么？ 答：冷凝兼回流挥发答：冷凝兼回流挥发的苯和浓硝酸。的苯和浓硝酸。物质的沸点苯：苯：80.1 硝硝 酸：酸：83 硝基苯：硝基苯：210.9 5、洗涤、分离粗硝基苯应使用的仪器是 ？用5氢氧化钠溶液洗涤的目的是什么？发生的反应方程式的书写？分液漏斗分液漏斗 除去溶在硝基苯中的除去溶在硝基苯中的NO26、描述一下硝基苯的物理性质?纯硝基苯是无色，密度比水,具有 气味的油状液体。 大大苦杏仁苦杏仁【思考与交流思考与交流】根据苯与硝酸反应的条件请你设计制备溴苯根据苯与硝酸反应的
15、条件请你设计制备溴苯的实验方案。的实验方案。苯、浓硝酸均具有强挥发性苯、浓硝酸均具有强挥发性 硝基苯的沸点较高硝基苯的沸点较高 硝化反应的温度为硝化反应的温度为50601.1.三种试剂添加的顺序？三种试剂添加的顺序？把浓硫酸沿器壁慢慢加入到浓硝酸中，并把浓硫酸沿器壁慢慢加入到浓硝酸中，并用玻璃棒不断搅拌，待冷却后再加入苯用玻璃棒不断搅拌，待冷却后再加入苯2.2.如何提纯硝基苯如何提纯硝基苯( (粗硝基苯因为溶解了粗硝基苯因为溶解了NONO2 2而呈黄色而呈黄色) )？5%NaOH溶液洗涤溶液洗涤,最后再用蒸馏水洗涤最后再用蒸馏水洗涤.将用无水将用无水CaCl2干燥后的粗硝基苯进行蒸馏干燥后的粗
16、硝基苯进行蒸馏,得到纯硝基苯得到纯硝基苯*（）磺化反应（）磺化反应磺酸基中的硫原子磺酸基中的硫原子和苯环直接相连的和苯环直接相连的吸水剂吸水剂（磺酸基：（磺酸基：SOSO3 3H H）苯磺酸苯磺酸磺化反应的原理：磺化反应的原理：条件条件磺酸基与苯环的连接方式磺酸基与苯环的连接方式：浓硫酸的作用：浓硫酸的作用：70-80三、苯的化学性质三、苯的化学性质3.3.加成反应（与加成反应（与H H2 2、ClCl2 2，不能与溴水）不能与溴水）CH2CH2CH2CH2CH2CH2+ 3H2Ni C6H6C6H12（易取代、（易取代、 能氧化、难加成）能氧化、难加成）+ 3H2催化剂催化剂（环己烷）（环己
17、烷）苯的加成反应苯的加成反应苯的苯的加成反应加成反应 （Cl2)+ 3Cl2催化剂催化剂ClClClClClClHHHHHH六六六六六六加成反应请你写出苯与请你写出苯与l l2 2 加成加成 反应的方程式反应的方程式( (了解了解) )注意：注意： 苯比烯、炔难进行加成反应。苯比烯、炔难进行加成反应。 不能与溴水反应但能萃取溴而使其褪色。不能与溴水反应但能萃取溴而使其褪色。+3Cl2 C6H6Cl6(六六六六六六)ClClClClClClHHHHHH总结：难加成总结：难加成 易取代易取代zxxkw学.科.网学科网第第2课时课时 苯的同系物苯的同系物及芳香烃的来源和应用及芳香烃的来源和应用【概念
18、辨析】【概念辨析】芳香化合物、芳香烃、苯的同系物芳香化合物、芳香烃、苯的同系物三三 者之间的关系：者之间的关系：（1）芳香化合物：含有一个或几个）芳香化合物：含有一个或几个 的的 化合物化合物。（2）芳香烃：含有一个或几个）芳香烃：含有一个或几个 的的烃烃。（3）苯的同系物：只有）苯的同系物：只有 个苯环和个苯环和 烃基烃基 组成的组成的芳香烃芳香烃。苯环苯环苯环苯环1 1烷烷即即: :饱和烃基饱和烃基芳香化合物芳香化合物芳香烃芳香烃苯的同系物苯的同系物一、苯的同系物一、苯的同系物1.含义：苯的含义：苯的苯环苯环上氢原子被上氢原子被烷基烷基代替而得到的芳烃。代替而得到的芳烃。CH3 |CH2C
19、H3 |CH3 | |CH3 |CH3CH3 |CH3CH3H3CH3C 甲苯甲苯(C(C7 7H H8 8) ) 乙苯乙苯( C( C8 8H H1010) ) 对二甲苯对二甲苯(C(C8 8H H1010) ) 六甲基苯六甲基苯(C(C1212H H1818) )只含有只含有一个苯环一个苯环，且侧链为，且侧链为C-CC-C单键单键的芳香烃。的芳香烃。C Cn nH H2n-6 2n-6 (n6)2.通式：通式：下列有机物中哪些是下列有机物中哪些是苯的同系物苯的同系物？OHCH3CH3CH3CH CH2NO2 COOH 练一练练一练C H2C H C H3C H32CnH2n-6 + 3 (
20、n-1)O2点燃点燃 2nCO2+ 2(n-3)H2O（1）氧化反应）氧化反应a 燃烧反应燃烧反应现象：火焰明亮并带有浓现象：火焰明亮并带有浓烟烟3.化学性质化学性质2mL苯苯3滴滴高锰酸钾酸性溶液高锰酸钾酸性溶液用力振荡用力振荡2mL甲苯甲苯3滴滴高锰酸钾酸性溶液高锰酸钾酸性溶液用力振荡用力振荡b b 苯环影响侧链，使侧链能被强氧化剂氧化苯环影响侧链，使侧链能被强氧化剂氧化实验实验结论：结论：苯苯不能不能被被KMnOKMnO4 4酸性溶液氧化，酸性溶液氧化，甲苯甲苯能能被被KMnOKMnO4 4酸性溶液氧化酸性溶液氧化未褪色未褪色褪色褪色 甲苯被氧化的是甲苯被氧化的是侧链侧链，即甲基被氧化，
21、即甲基被氧化，该反应可简单表示为：该反应可简单表示为：CH3KMnOKMnO4 4、H H+ +COOH（苯甲酸）（苯甲酸） 这样的氧化反应，都是苯环上的烷烃这样的氧化反应，都是苯环上的烷烃基被氧化，基被氧化，说明了苯环上的烷烃基比烷烃说明了苯环上的烷烃基比烷烃性质活泼。性质活泼。这活泼性是这活泼性是苯环对烷烃基影响苯环对烷烃基影响的结果。的结果。苯的同系物的氧化反应苯的同系物的氧化反应反应机理：反应机理： |CH | O | COH |酸性高锰酸钾溶液酸性高锰酸钾溶液烷基上与苯环烷基上与苯环直接相连的碳原子直接连氢直接相连的碳原子直接连氢原子原子 H |CH | H H | |CC | |
22、H C |CC | C CH3 |CCH3 | CH3CH3 | |CH2R CH3 |CH3CH CH3 |CCH3 | CH3HOOC | |COOHHOOCKMnOKMnO4 4/H/H+ +思考：产物是什么？思考：产物是什么？ 可用可用KMnOKMnO4 4酸性溶液作试剂鉴别苯的同系酸性溶液作试剂鉴别苯的同系物和苯、苯的同系物和烷烃。物和苯、苯的同系物和烷烃。（2）取代反应）取代反应 甲苯能发生硝化反应甲苯能发生硝化反应邻硝基甲苯邻硝基甲苯对硝基甲苯对硝基甲苯222CH3 + HNO3浓硫酸浓硫酸30300 0C CCH3NO2CH3NO2+ + H2O2 2，4 4，6-6-三硝基甲
23、苯三硝基甲苯简称三硝基甲苯，又叫梯恩梯简称三硝基甲苯，又叫梯恩梯( (TNTTNT) )是一种淡黄色针状晶体，不溶是一种淡黄色针状晶体，不溶于水，不稳定，是一种于水，不稳定，是一种烈性炸烈性炸药药CH3 | |NO2CH3 |NO2O2N + 3HNO3 + 3H2O浓硫酸浓硫酸100CH3对苯环的影响使对苯环的影响使取代反应更易进行取代反应更易进行TNT 炸炸 药药 爆爆 炸炸 时时 的的 场场 景景3 3、加成反应、加成反应CH3CH3催化剂催化剂+ 3H2注意：注意：苯的同系物可以使酸性高锰酸钾褪色！苯的同系物可以使酸性高锰酸钾褪色！但不能使溴水褪色！但不能使溴水褪色！三、芳香烃CHCH
24、2 2二苯甲烷二苯甲烷(C(C1313H H1212) )联苯联苯(C(C1212H H1010) )萘萘(C(C1010H H8 8) )蒽蒽(C(C1414H H1010) )三三.芳香烃的来源芳香烃的来源芳香烃芳香烃最初最初来源于煤焦油中来源于煤焦油中 随着随着现代现代化学工业化学工业发展，芳香烃则来源于发展，芳香烃则来源于石油化学工业中的石油化学工业中的催化催化重整等工艺重整等工艺 芳香烃中芳香烃中应用应用最广泛的最广泛的当属苯、二甲苯、乙苯等当属苯、二甲苯、乙苯等1.某烃的分子式为某烃的分子式为C10H14，它不能使溴水褪色，它不能使溴水褪色，但可使酸性但可使酸性KMnO4溶液褪色，
25、分子结构中只有溶液褪色，分子结构中只有一个烷基，符合条件的烃有一个烷基，符合条件的烃有( )A 2种种 B 3种种 C 4种种 D 5种种B2.某烃的分子式为某烃的分子式为C11H16，它不能因反应使溴水褪，它不能因反应使溴水褪色，但可使酸性色，但可使酸性KMnO4溶液褪色，分子结构中除含溶液褪色，分子结构中除含苯环外不再含有其它环状结构苯环外不再含有其它环状结构,且苯环上只有一个侧且苯环上只有一个侧链，符合条件的烃的结构有链，符合条件的烃的结构有A 5种种 B 6种种 C 7种种 D 8种种B有机物烷烃烯烃炔烃芳香烃代表物CH4C2H4C2H2C6H6结构特点全部单键 饱和烃含碳碳双键不饱和含碳碳叁键不饱和特殊的键不饱和空间结构物理性质燃烧与溴水 KMnO4主要反应类型 烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃的比较烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃的比较正四面体型正四面体型平面型平面型直线型直线型平面正六边形平面正六边形无色气体，难溶于水无色气体，难溶于水无色液体无色液体易燃，完全燃烧时生成易燃，完全燃烧时生成COCO2 2和和H H2 2O O不反应不反应不反应不反应取代取代加成反应加成反应氧化反应氧化反应加成、聚合加成、聚合加成反应加成反应氧化反应氧化反应加成、聚合加成、聚合不反应不反应不反应不反应取代、加成取代、加成
