第二单元芳香烃.pptx

有人说我笨，其实我不笨，脱去竹笠戴草帽，化工生产是英豪。（打一字）,苯,Benzene,19世纪，欧洲许多国家都使用煤气照明。煤气通常是压缩在桶里贮运的，人们发现这种桶里总有一种油状液体，但长时间无人问津。英国科学家法拉第对这种液体产生浓厚的兴趣，他花了整整五年时间提取这种液体，从中得到了苯：一种无色油状液体。当时法拉第将这种液体称为“氢的重碳化合物”。,苯的发现史,一、物理性质,苯是色，带有气味的液体；毒，密度比水；溶于水，溶于有机溶剂；熔点5.5，沸点80.1，都较低，挥发。,无,特殊,有,难,易,小,易,二、苯的结构,1825年英国科学家法拉第首先发现了苯，1834年德国科学家米希尔里希为苯进行了命名，后来法国化学家日拉尔等人通过实验确定了苯的相对分子质量为78，分子式为C6H6。苯分子中碳的相对含量如此之高，使化学家们感到惊讶。如何确定它的结构式呢？,4个不饱和度,大胆猜想和推测,1.提出猜想,（一）苯分子结构的研究历程,二、苯的结构,1.提出猜想,（一）苯分子结构的研究历程,19世纪的科学家就进行了研究。当时的有机化学刚刚发展起来，比较成熟的理论只有“碳四价学说”和“碳链学说”。根据这两种学说写出苯可能的结构简式。,CHC-CH2-CH2-CCH,CHC-CHCH-CHCH2,二、苯的结构,2.验证猜想,（一）苯分子结构的研究历程,将苯分别和溴水、酸性KMnO4溶液混合,酸性KMnO4溶液,紫色不褪去,加入溴水,上层变橙红色？,萃取,直接结论：苯不与酸性高锰酸钾溶液、溴水反应。,间接结论：苯中不存在烯烃中的C=C或炔烃中的CC。,二、苯的结构,3.新的猜想,（一）苯分子结构的研究历程,凯库勒（18291896）是德国化学家，经典有机化学结构理论的奠基人之一。1847年考入吉森大学建筑系，由于听了一代宗师李比希的化学讲座，被李比希的魅力所征服，结果成为化学家，他擅长从建筑学的观点研究化学问题，被人称为“化学建筑师”。,二、苯的结构,3.新的猜想：凯库勒的苯环结构,（一）苯分子结构的研究历程,单双键交替的苯环结构,人们很早发现苯的一氯代物只有一种结构!,二、苯的结构,3.新的猜想：凯库勒的苯环结构,（一）苯分子结构的研究历程,苯的结构式：,苯的结构简式：,六个碳原子等效，六个氢原子也等效。,二、苯的结构,4.验证：凯库勒的苯环结构是否正确。,（一）苯分子结构的研究历程,凯库勒苯环的缺陷,缺陷一：,无法解释苯不能和酸性KMnO4溶液、溴水反应（不能使之褪色）,缺陷二：,缺陷三：,无法解释与是同种物质,无法解释苯分子中所有碳碳键的键能、键长相等，且介于CC与CC之间,二、苯的结构,5.真实的苯环结构,（一）苯分子结构的研究历程,1931年，现代化学理论修正了凯库勒的假说。,为纪念凯库勒，仍使用凯库勒式,二、苯的结构,（二）苯分子结构,结构简式,2、结构式,1、分子式,C6H6,（最简式：CH）,3、空间构型和碳碳键,（1）平面正六边形结构6个碳原子、6个氢原子均在同一平面上，键角120（2）单双键交替？单双键之间？,平均化的键能：C-C苯中碳碳键C=C(特殊的碳碳键),三、化学性质,现象：明亮的火焰、伴有浓黑烟,【实验】将少量苯倒入蒸发皿中，点燃，观察实验现象。,（一）氧化反应,1.苯的燃烧,2.苯不能使酸性高锰酸钾褪色,难氧化,三、化学性质,（二）取代反应,苯与液溴在铁粉(实为FeBr3)催化条件下的反应,+BrBr,+HBr,FeBr3,溴苯（无色油状液体，密度大于水）,1.苯的溴代,实验中制备的溴苯因溶解了Br2，呈褐色。,注意：苯与溴水“只萃取，不取代”,【实验现象】导管口出现白雾；AgNO3溶液中出现浅黄色沉淀；烧瓶底部有褐色不溶于水液体。,苯与溴的反应,三、化学性质,（二）取代反应,2.苯的硝化,苯+浓HNO3+浓硫酸在水浴加热条件下的反应,+HONO2,+HOH,硝基苯,易取代,苯分子中H被-NO2取代的反应叫硝化反应。,（具有苦杏仁味的无色油状液体，密度大于水）,三、化学性质,（二）取代反应,3.苯的磺化,加热温度需大于70,反应为可逆反应,苯分子中H被-SO3H取代的反应叫磺化反应,苯磺酸,三、化学性质,（三）加成反应,环己烷,跟氢气在Ni的存在下加热可生成环己烷,工业制取环