1、第第2章章 烃烃第三节芳香第三节芳香烃烃第第1 1课时课时 苯苯一一.苯的发现苯的发现：苯是在1825年由英国科学家迈克尔法拉第首先发现的。19世纪初，英国已普遍使用煤气。从生产煤气的原料中制备出煤气之后，剩下一种油状的液体却长期无人问津。法拉第是第一位对这种油状液体感兴趣的科学家。他用蒸馏的方法将这种油状液体进行分离，得到另一种液体，实际上就是苯。当时法拉第将这种液体称为“氢的重碳化合物”。一一.苯的发现苯的发现： 法国化学家日拉尔通过燃烧法，分析苯分子中碳、氢元素质量分数分别为92.3%、7.7%，又测得苯的相对分子质量为78，确定苯的分子式为C6H6。 德国化学家凯库勒提出了碳四价规则和
2、碳原子可以连接成链这一重要学说。并由此提出了苯分子的环状结构，即凯库勒式。二二.苯的苯的结构结构：CCCCCCHHHHHHCHCHCHCHCHCH电子式电子式结构式结构式键线式键线式结构简式结构简式球棍模型球棍模型填充模型填充模型二二.苯的苯的结构结构：每个碳原子还剩余一个每个碳原子还剩余一个未参与杂化的未参与杂化的p轨道轨道，分别垂直于苯分子平面，六个分别垂直于苯分子平面，六个p轨道轨道相互平相互平行重叠形成行重叠形成大大键键，均匀地对称分布在苯环，均匀地对称分布在苯环平面的上下两侧。平面的上下两侧。碳都是碳都是sp2杂化杂化键键大大键键p轨道轨道二二.苯的苯的结构结构：键角120碳碳键的键
3、长均为139pm分子中不存在单、双键交替；苯分子是平面正六边形结构，12原子共面；苯分子6个H原子等效。苯分子的碳碳键是一种介于碳碳单键和碳碳双键之间独特的键。【练习1】CH3CH3CH3CH3是否是同一种物质？HCCCH2CH=CHCH3最多 个碳原子共面，最多 个碳原子共线125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
4、苯环上碳碳键的键长相等ABD1.判断下列分子中的判断下列分子中的14个碳原子能否共面个碳原子能否共面2.对对 的叙述中正确的是（的叙述中正确的是（ ）A. 6个碳原子有可能都在一条直线上个碳原子有可能都在一条直线上 B. 6个碳原子不可能都在一条直线上个碳原子不可能都在一条直线上 C. 6个碳原子有可能都在同一平面上个碳原子有可能都在同一平面上 D. 6个碳原子不可能都在同一平面上个碳原子不可能都在同一平面上 三三.苯的苯的物理性质物理性质：1.色、态、味：2.毒性：3.密度：4.溶解性：5.熔、沸点：无色液体、有特殊气味；有毒（对神经系统、造血系统有伤害，会导致白血病）0.88g/L；不溶于
5、水，易溶于有机溶剂沸点为80.1，易挥发熔点为5.5，冷却时为无色晶体。苯四四.苯的苯的化学性质化学性质：实验1：KMnO4不褪色，液体分层，上层无色，下层紫红色液体分层，上层显橙红色，下层接近无色苯不溶于水，苯分子中不含有碳碳双键；苯与酸性KMnO4、溴水不反应溴在苯中的溶解度比在水中的大结论：四四.苯的苯的化学性质化学性质：1.1.氧化反应氧化反应装有苯的罐车因车祸发生燃烧装有苯的罐车因车祸发生燃烧现象：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苯的大键比较稳定，一般易取代，难加成。四四.苯的苯的化学性质化学性质：2.2.取代反应取代反应HXXHONO2HOSO3HXRXC
6、R=O(1)苯与液溴的卤代反应：苯与液溴在FeBr3催化下发生取代反应，生成溴苯。注意:必须用纯液溴，不能用溴水，苯与溴水只会萃取；催化剂FeBr3不能遇水，否则会水解，失去催化作用；也可用Fe粉代替FeBr3，因为Fe会与溴反应生成FeBr3。纯溴苯是无色油状液体，有特殊气味，不溶于水，密度比水大苯苯与与液液溴溴制制溴溴苯苯1.1.各各试剂加入圆底烧瓶的顺序是试剂加入圆底烧瓶的顺序是？为防止溴挥发，先加苯，再加溴，最后加铁粉；2.2.长导管的作用是长导管的作用是什么？什么？用于导气和冷凝回流。用于导气和冷凝回流。反应放热，且苯反应放热，且苯和溴均易挥发，长导管可减少苯及液溴和溴均易挥发，长导
7、管可减少苯及液溴的挥发的挥发3.3.导管为何不伸入液面以下？导管为何不伸入液面以下？HBrHBr易溶，防止倒吸易溶，防止倒吸苯苯与与液液溴溴制制溴溴苯苯4.4.将将FeFe屑加入烧瓶后的现象屑加入烧瓶后的现象？说明说明？剧烈反应，烧瓶内产生红棕色气体，有气体逸出。说明反应放热。5.5.哪些现象说明发生了取代反应而哪些现象说明发生了取代反应而不是加成反应？不是加成反应？6.6.将反应后的液体倒入有冷将反应后的液体倒入有冷水的烧杯，底部的溴苯为何水的烧杯，底部的溴苯为何呈褐色？呈褐色？锥形瓶中有淡黄色沉淀生成，说锥形瓶中有淡黄色沉淀生成，说明有明有HBrHBr生成，证明是取代反应。生成，证明是取代
8、反应。溶解有未反应的溴溶解有未反应的溴。7.7.为了更准确地证明发生了取代反应，怎样改进实验装置？为了更准确地证明发生了取代反应，怎样改进实验装置？8.8.得到的溴苯中含有得到的溴苯中含有BrBr2 2，怎样分离提纯溴苯？，怎样分离提纯溴苯？加入加入NaOH溶液，充分振荡后静置，用分液漏斗分液，溶液，充分振荡后静置，用分液漏斗分液，取下层溶液加入无水取下层溶液加入无水CaCl2干燥，再蒸馏得纯的溴苯。干燥，再蒸馏得纯的溴苯。(2)苯的硝化反应： 在浓硫酸和5060条件下，苯与浓硝酸可发生硝化反应，生成硝基苯。苯分子中的氢原子被NO2取代注意：浓硫酸的作用：催化剂、吸水剂反应温度5060，用水浴
9、加热。高于70会发生副反应（温度过高苯挥发、HNO3分解）硝基苯的制取1.试剂加入顺序是？先将浓硝酸注入大试管中先将浓硝酸注入大试管中,再沿着试管内壁慢慢注再沿着试管内壁慢慢注入浓硫酸入浓硫酸,并不断搅拌，冷却并不断搅拌，冷却60以下再加苯。以下再加苯。2.玻璃导管的作用是？冷凝回流冷凝回流3.将反应后的液体到入盛有冷水的烧杯中,烧杯底部的油状液体呈黄色，为什么？因为溶解了因为溶解了NO2硝基苯的制取4.水浴加热有什么优点？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。5.怎样分离提纯硝基苯？用水用水及及5%NaOH洗涤洗涤(除去硝酸和硫酸除去硝酸和硫酸) 再再用水洗涤用水洗涤(
10、除去除去NaOH及及其其盐盐) 加加无水无水CaCl2干燥干燥,最后蒸馏得纯硝基苯最后蒸馏得纯硝基苯（加热温度在（加热温度在100以下，采用水浴加热。以下，采用水浴加热。超过超过100，用，用油浴油浴加热加热）(3)苯的磺化反应： 常温下苯与浓硫酸很难反应，但加热到7080时，苯与浓硫酸可发生磺化反应，生成苯磺酸。苯分子中的氢原子被SO3H取代+ H2O+ HOSO3HSO3H注意：可逆反应反应温度7080，用水浴加热。苯磺酸是一元强酸，易溶于水，可制备合成洗涤剂苯磺酸钠(4)苯的加成反应： 苯与Br2或HBr不发生加成反应，苯与H2加成比较困难，只有在Pt、Ni等为催化剂并加热的条件下才能加
11、成。注意：苯环加氢比双键和三键要难，当选择性加氢时，苯环往往不加氢。+ 3Cl2紫外线紫外线(4)苯的加成反应： 苯与Cl2在紫外线照射下发生加成反应。六六六六六六课堂小结苯的化学性质：“易取代， 能加成， 难氧化”1.下列关于苯的叙述正确的是下列关于苯的叙述正确的是( )A.反应为取代反应，反应为取代反应，有机产物的密度比水小；有机产物的密度比水小；B.反应为氧化反应，反应为氧化反应，反应现象是火焰明亮并反应现象是火焰明亮并伴有浓烟；伴有浓烟；C.反应为取代反应，反应为取代反应，有机产物是一种烃；有机产物是一种烃；D.反应中反应中1 mol苯最多与苯最多与3 mol H2发生加成反应，因为苯
12、分发生加成反应，因为苯分子中含有三个碳碳双键子中含有三个碳碳双键2. 下列区分苯和己烯的实验方法和判断中，不正确的是下列区分苯和己烯的实验方法和判断中，不正确的是()A. 分别点燃，无黑烟生成的是苯分别点燃，无黑烟生成的是苯B. 分别加入溴水振荡，静置后分层，上层呈橙红色的为苯分别加入溴水振荡，静置后分层，上层呈橙红色的为苯C. 分别加入溴水振荡，静置后红棕色都消失的是己烯分别加入溴水振荡，静置后红棕色都消失的是己烯D. 分别加入酸性分别加入酸性KMnO4溶液振荡，静置后不分层，且紫色消溶液振荡，静置后不分层，且紫色消失的是己烯失的是己烯A3. 实验室用溴和苯在实验室用溴和苯在FeBr3催化下
13、制取溴苯，得到粗溴苯后，催化下制取溴苯，得到粗溴苯后，要用如下操作提纯：要用如下操作提纯：(1)蒸馏；蒸馏；(2)水洗；水洗；(3)用干燥剂干燥；用干燥剂干燥；(4)用用10%的的NaOH溶液洗涤。正确的操作顺序是溶液洗涤。正确的操作顺序是()A. (1)(2)(3)(4) B. (4)(2)(3)(1)C. (4)(1)(2)(3) D. (2)(4)(2)(3)(1)D4. 在实验室中，下列除去杂质的方法正确的是在实验室中，下列除去杂质的方法正确的是()A. 溴苯中混有溴，加入溴苯中混有溴，加入KI溶液，振荡，用汽油萃取溴溶液，振荡，用汽油萃取溴B. 硝基苯中混有浓硝酸和浓硫酸，将其倒入到硝基苯中混有浓硝酸和浓硫酸，将其倒入到NaOH溶液中，溶液中，静置，分液静置，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，使乙烯转化为乙烷为乙烷D. 乙烯中混有乙烯中混有SO2和和CO2，将其先后通入，将其先后通入NaOH和和KMnO4溶液溶液中洗气中洗气B在同一平面上的碳原子至少有在同一平面上的碳原子至少有_个，个，最多有最多有_个。个。914四四苯环上的一氯代物有苯环上的一氯代物有_种。种。再再 见见
