讲22第二节_芳香烃

1、1.什么叫芳香烃？分子中含有苯环的一类烃属于分子中含有苯环的一类烃属于芳香烃芳香烃2.最简单的芳香烃是最简单的芳香烃是 苯苯教学目标：教学目标：1、苯的结构特点、苯的结构特点 2、苯的化学性质、苯的化学性质重点难点：通过化学实验验证苯的结构重点难点：通过化学实验验证苯的结构 回忆必修回忆必修2苯的内容并阅读课本苯的内容并阅读课本P37-38关于苯关于苯的结构与化学性质的内容，讨论下列问题：的结构与化学性质的内容，讨论下列问题：（1）、苯分子的结构特点）、苯分子的结构特点（2）、）、【回顾回顾】苯的物理性质（色、态、味，苯的物理性质（色、态、味， 密度，在水中的溶解度等）密度，在水中的溶解度等）

2、（3）、）、【思考与交流思考与交流】苯与溴、浓硝酸、氢苯与溴、浓硝酸、氢气反应的化学方程式气反应的化学方程式C-C 1.54C-C 1.541010-10-10mmC=C 1.33C=C 1.331010-10-10mm结构特点：结构特点：1.1.苯分子中苯分子中6 6个碳原子个碳原子 ( (组成正六边形组成正六边形) )和六个和六个 氢原子在同一平面上氢原子在同一平面上 ; ;2.2.键之间的夹角是键之间的夹角是120120; ;结构简式结构简式分子式：分子式：C6H6或或3.3.苯分子中不存在一般的苯分子中不存在一般的 碳碳双键，是一种介于单碳碳双键，是一种介于单 键和双键之间的独特的键键

3、和双键之间的独特的键, , 相邻碳原子之间的键等同相邻碳原子之间的键等同; ;4.4.苯分子中苯分子中6 6个氢原子处于个氢原子处于同等地位同等地位. . 二、苯的物理性质二、苯的物理性质颜色颜色无色无色气味气味特殊气味特殊气味状态状态液态液态熔点熔点5.5沸点沸点80.1密度密度比水小比水小 毒性毒性有毒有毒溶解性溶解性 不溶于水不溶于水,易溶于有机易溶于有机溶剂。溶剂。易挥发易挥发（2）苯的加成反应）苯的加成反应+ 3H2Ni环己烷环己烷（1）苯的取代反应（卤代、硝化）苯的取代反应（卤代、硝化）+ Br2Br + HBrFeBr3+ HO-NO2（浓）（浓）NO2+ H2O浓浓H2SO45

4、060三、苯的化学性质三、苯的化学性质 根据苯与溴、浓硝酸发生反应的条件，请各根据苯与溴、浓硝酸发生反应的条件，请各小组讨论制备溴苯和硝基苯的实验方案。在小组讨论制备溴苯和硝基苯的实验方案。在讨论中注意结合讨论中注意结合PPT所给出的所给出的【知识链接知识链接】。+ Br2Br + HBrFeBr3苯的溴代反应苯的溴代反应【视频视频】请同学们认真观看实验，讨论一下问题：1、实验装置共有几个部分构成？各部分的作用是什么？2、请尽可能多的描述实验现象。3、怎样检验锥形瓶中的物质？4、导管出口为何不插入到水中？【知识链接知识链接】： 1.1.反应时，苯和溴易挥发。反应时，苯和溴易挥发。 2.CCl2

5、.CCl4 4是良好的有机溶剂。是良好的有机溶剂。 3.3.溴化氢的性质与氯化氢相似。溴化氢的性质与氯化氢相似。实验现象：实验现象：烧瓶中液体反应剧烈，有气体逸出，烧瓶中液体反应剧烈，有气体逸出，CCl4 溶液由溶液由无色变为红棕色，锥形瓶的导管口有白雾生成，反无色变为红棕色，锥形瓶的导管口有白雾生成，反应结束后，在锥形瓶中滴应结束后，在锥形瓶中滴AgNO3 溶液，有浅黄溶液，有浅黄色沉淀生成。烧瓶中褐色物质倒入水中，不溶于水色沉淀生成。烧瓶中褐色物质倒入水中，不溶于水且沉在水底且沉在水底根据苯与浓硝酸发生反应的条件，请你设计制备根据苯与浓硝酸发生反应的条件，请你设计制备硝基苯的实验方案硝基苯

6、的实验方案【知识链接知识链接】1.1.苯与硝酸的反应在苯与硝酸的反应在50-6050-60时产物是硝基苯，时产物是硝基苯，温度过高会有副产物。温度过高会有副产物。 2.2.硫酸是该反应的催化剂，和硝酸混合时剧烈放硫酸是该反应的催化剂，和硝酸混合时剧烈放热。热。3.3.反应过程中硝酸会部分分解。反应过程中硝酸会部分分解。4 .4 .苯和硝酸都易挥发。苯和硝酸都易挥发。长导管在很多实验中被用长导管在很多实验中被用作冷凝蒸气使之回流。作冷凝蒸气使之回流。 讨论以下问题：讨论以下问题：1.如何控温如何控温 2.加入药品的顺序加入药品的顺序+ HO-NO2（浓）（浓）NO2+ H2O浓浓H2SO4506

7、0注意：浓注意：浓H2SO4的作用：的作用：催化剂、吸水剂催化剂、吸水剂 加入药品顺序：先加浓加入药品顺序：先加浓硝酸，再加浓硫酸，冷却硝酸，再加浓硫酸，冷却后再加苯。后再加苯。 纯硝基苯为纯硝基苯为无无色、具有色、具有苦杏仁苦杏仁味的油状液体，其味的油状液体，其密度大于水。实验中制备密度大于水。实验中制备的硝基苯因溶解了的硝基苯因溶解了NO2呈呈色。色。苯与高锰酸钾酸性溶液、溴水反应苯与高锰酸钾酸性溶液、溴水反应【视频视频】 你能说出哪些事实可证明苯分子中你能说出哪些事实可证明苯分子中不存在单双键交替的结构吗不存在单双键交替的结构吗? ? 苯的邻位二元取代物只有一种苯的邻位二元取代物只有一种

8、 苯不能使溴水褪色苯不能使溴水褪色 苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色 经测定，苯环上碳碳键的键长相等，都经测定，苯环上碳碳键的键长相等，都是是1.401.401010-10-10m m 经测定，苯环中碳碳键的键能均相等经测定，苯环中碳碳键的键能均相等性质性质苯的特殊结构苯的特殊结构苯的特殊性质苯的特殊性质饱和烃饱和烃不饱和烃不饱和烃取代反应取代反应加成反应加成反应苯的化学性质（小结）苯的化学性质（小结）结构结构 组成上高度不饱和，组成上高度不饱和，结构比较稳定结构比较稳定 易取代，难加成，难氧化易取代，难加成，难氧化【练习练习】下列物质中所有原子都有可能在同下列物质中所

9、有原子都有可能在同一平面上的是（一平面上的是（ ）BC【练习练习】下列由于发生反应，即能下列由于发生反应，即能使溴水褪色，又能使酸性高锰酸钾使溴水褪色，又能使酸性高锰酸钾褪色的是（褪色的是（ ）A 乙烷乙烷 B 乙烯乙烯C 苯苯 D 甲烷甲烷B问题问题: : 将下列物质分类将下列物质分类, ,并说明分类标准并说明分类标准? ? 烷烃：烯烃：炔烃：芳香烃：对比与归纳对比与归纳烷烷烯烯苯苯与与BrBr2 2作作用用BrBr2 2试剂试剂反应条件反应条件反应类型反应类型与与KMnOKMnO4 4作作用用点点燃燃现象现象结论结论溴气溴气溴水溴水液溴液溴溴水溴水光照光照取代取代加成加成Fe粉粉取代取代萃

10、取萃取无反应无反应现象现象结结论论不不褪褪色色褪色褪色不褪色不褪色不被不被KMnO4氧化氧化易被易被KMnO4氧化氧化苯环难被苯环难被KMnOKMnO4 4氧化氧化焰色浅，焰色浅，无烟无烟焰色亮，焰色亮，有烟有烟焰色亮，浓烟焰色亮，浓烟C%低低C%较高较高C%高高P37【思考与交流思考与交流1】烃均可以燃烧，但不同的烃燃烧现烃均可以燃烧，但不同的烃燃烧现象不同。乙烯和乙炔燃烧时的火焰象不同。乙烯和乙炔燃烧时的火焰比甲烷的要命了，并伴黑烟；而苯比甲烷的要命了，并伴黑烟；而苯燃烧时的黑烟更多。请你分析产生燃烧时的黑烟更多。请你分析产生不同燃烧现象的原因。不同燃烧现象的原因。1.1.含义：含义：苯的

11、苯的苯环苯环上氢原子被上氢原子被烷基烷基代替而得代替而得 到的芳到的芳香香烃。烃。CH3 |CH2CH3 |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) )只含有一个苯环，且侧链为只含有一个苯环，且侧链为C-CC-C单键的芳香烃。单键的芳香烃。2.通式：通式：CnH2n-6（n7）芳香烃芳香烃分子里含有分子里含有 一个或多个一个或多个苯环苯环的的烃类烃类化合物化合物。注意注意：芳香烃物质

12、不一定都是苯的同系物：芳香烃物质不一定都是苯的同系物C=CH3CH3CH3CH3NO2BrSO3H3 3、苯的同系物物理性质、苯的同系物物理性质简单的苯的同系物（如甲苯，二甲苯，简单的苯的同系物（如甲苯，二甲苯，乙苯等），在通常状况下都是无色液乙苯等），在通常状况下都是无色液体，有特殊的气味，不溶于水，密度体，有特殊的气味，不溶于水，密度比水小，易溶于有机溶剂，其本身也比水小，易溶于有机溶剂，其本身也是有机溶剂是有机溶剂4 4、苯的同系物化学性质、苯的同系物化学性质甲苯甲苯+ +高锰酸钾酸性溶液高锰酸钾酸性溶液 苯苯+ +高锰酸钾酸性溶液高锰酸钾酸性溶液 用力振荡，必要时加热用力振荡，必要时加

13、热氧化反应氧化反应实验实验2-2【视频视频】实验结论：苯不能使高锰酸钾酸性溶液褪色，苯实验结论：苯不能使高锰酸钾酸性溶液褪色，苯的同系物可以使高锰酸钾酸性溶液褪色。的同系物可以使高锰酸钾酸性溶液褪色。思考：可能是什么原因导致了以上现象？ 苯环的存在对连在苯环上的烷基产生了影响，使酸性高锰酸钾溶液褪色。HCH3不 反 应CH3酸 性 KM nO4COOH酸 性 KM nO4你能用学过的知识证明吗？ H |CH | H H | |CC | | H CH3 |CCH3 | CH3烷基上与苯环烷基上与苯环直接相连直接相连的碳原子上的碳原子上一定要直接连氢原子一定要直接连氢原子。反应机理：反应机理： |

14、CH | O | COH |酸性高锰酸钾溶液酸性高锰酸钾溶液鉴别苯与苯的同系物鉴别苯与苯的同系物2CnH2n-6 + 3 (n-1)O2点燃点燃 2nCO2+ 2(n-3)H2O燃烧反应燃烧反应现象：火焰明亮并带有浓重的黑烟现象：火焰明亮并带有浓重的黑烟（2 2）取代反应）取代反应CH3 | |NO2CH3 |NO2O2N + 3HO-NO2 + 3H2O浓硫酸浓硫酸2,4,62,4,6三硝基甲苯三硝基甲苯（TNTTNT）a、硝化反应、硝化反应CH3 | |NO2CH3 | + 2HO-NO2 + 2H2O浓硫酸浓硫酸30 CH3 |NO2+一种淡黄色的晶体，不溶于水。不稳定，一种淡黄色的晶体

15、，不溶于水。不稳定，易爆炸。它是一种烈性炸药，广泛用于易爆炸。它是一种烈性炸药，广泛用于国防、开矿、筑路、兴修水利等。国防、开矿、筑路、兴修水利等。TNT 炸炸 药药 爆爆 炸炸 时时 的的 场场 景景b、卤代反应、卤代反应Cl2+HClCH2Cl |CH3 光照光照光照：取代烷基光照：取代烷基上的氢上的氢铁粉：取代铁粉：取代苯环上甲基苯环上甲基邻位或对位邻位或对位上的氢上的氢(3)加成反应加成反应催化剂催化剂+ 3H2CH3CH3 比较苯和甲苯与酸性高锰酸钾的现象，以及比较苯和甲苯与酸性高锰酸钾的现象，以及硝化反应的条件，你从中发现了什么？得到硝化反应的条件，你从中发现了什么？得到什么启示？

16、什么启示？学学 与与 问问结论：侧链受苯环影响易被氧化；结论：侧链受苯环影响易被氧化； 苯环受侧链影响易被取代。苯环受侧链影响易被取代。烷基（甲基）与苯环的相互影响烷基（甲基）与苯环的相互影响 苯环上的甲基可以与高锰酸钾反应，普通的甲基是不能苯环上的甲基可以与高锰酸钾反应，普通的甲基是不能与高锰酸钾反应与高锰酸钾反应1.甲苯硝化时一次向苯环引入三个硝基，而苯只能引入一甲苯硝化时一次向苯环引入三个硝基，而苯只能引入一个硝基个硝基液溴液溴溴水溴水高锰酸钾酸性高锰酸钾酸性溶液溶液烷烃烷烃光照条件下取代光照条件下取代不反应，液态不反应，液态烷烃可将溴烷烃可将溴萃萃取褪色取褪色不反应不反应烯烃烯烃加成加

17、成加成褪色加成褪色氧化褪色氧化褪色炔烃炔烃加成加成加成褪色加成褪色氧化褪色氧化褪色苯苯催化条件下取代催化条件下取代不反应，可将不反应，可将溴溴萃取褪色萃取褪色不反应不反应苯的同系苯的同系物物催化或光照条件催化或光照条件下可取代下可取代不反应，可将不反应，可将溴溴萃取褪色萃取褪色氧化褪色氧化褪色各类烃与液溴、溴水、高锰酸钾酸性溶液反应的比较各类烃与液溴、溴水、高锰酸钾酸性溶液反应的比较三三 、芳香烃的来源与应用、芳香烃的来源与应用1 、来源：、来源： 煤煤煤焦油煤焦油芳香烃芳香烃（1）基本有机原料，合成炸药、染料、）基本有机原料，合成炸药、染料、 药品、农药等药品、农药等（2）有机溶剂）有机溶剂

18、2、应用：、应用： 石油化工石油化工催化重整、裂化催化重整、裂化芳香烃芳香烃3、稠环有机物：由两个或两个以上的苯环共、稠环有机物：由两个或两个以上的苯环共用相邻的用相邻的2个碳原子而成的芳香烃。个碳原子而成的芳香烃。 蒽蒽萘萘联苯联苯1、下列说法正确的是（、下列说法正确的是（ ）A 芳香烃的分子通式是芳香烃的分子通式是CnH2n-6（n6）B 苯的同系物是分子中仅含有一个苯环苯的同系物是分子中仅含有一个苯环的所有烃类物质的所有烃类物质C苯和甲苯都不能使酸性高锰酸钾褪色苯和甲苯都不能使酸性高锰酸钾褪色D苯和甲苯都能和卤素单质、硝酸等发苯和甲苯都能和卤素单质、硝酸等发生取代反应生取代反应D 课堂演

19、练课堂演练v2、【09山东卷山东卷 12题题】下列关于有机物的说法错误下列关于有机物的说法错误的是（的是（ ）v A.CCl4可由可由CH4制得，可萃取碘水中的碘制得，可萃取碘水中的碘v B.石油和天然气的主要成分都是碳氢化合物石油和天然气的主要成分都是碳氢化合物v C.乙醇、乙酸和乙酸乙酯能用饱和乙醇、乙酸和乙酸乙酯能用饱和Na2CO3溶液鉴别溶液鉴别v D.苯不能使苯不能使KMnO4溶液褪色，因此苯不能发生氧化溶液褪色，因此苯不能发生氧化反应反应课堂演练课堂演练D 3、3.6g的某烃完全燃烧后的某烃完全燃烧后的的生成物通入生成物通入足量足量 石石灰水灰水中中，充分充分反应后反应后得到得到2

20、7g白色白色沉淀沉淀;又知该烃又知该烃蒸气蒸气的的密度密度为同温同压下氧为同温同压下氧气密度的气密度的3.75倍倍. 试求试求该烃的分子式该烃的分子式等物质的量的下列烃分别完全燃烧，消耗氧气最少的是（ ） A、甲烷 B、乙烯 C、苯 D、乙炔 下列各组物质，可用分液漏斗分离的是 A、酒精 B、溴水与水 C、硝基苯与水 D、苯与溴苯 例3例4C等质量呢?AC有机物分子里的原子共线、共面问题有机物分子里的原子共线、共面问题1、熟记一些常见分子的几何构型、熟记一些常见分子的几何构型2、以甲烷，乙烯，乙炔，苯的分子、以甲烷，乙烯，乙炔，苯的分子结构为原型和思维起点，把复杂的结构为原型和思维起点，把复杂

21、的有机分子分解成几个部分，借助单有机分子分解成几个部分，借助单键可以旋转，双键和三键不能旋转键可以旋转，双键和三键不能旋转来分析所分解的各个部分，在予以来分析所分解的各个部分，在予以综合，便能得出分子中在同一平面综合，便能得出分子中在同一平面或同一直线上的原子数目。或同一直线上的原子数目。【例题例题】1、分子、分子 中，在同一平面中，在同一平面上的碳原子最少有上的碳原子最少有_个，最多有个，最多有_个。个。CH3CH3【例题】已知某分子的结构为 请你根据苯环、乙烯、乙炔和甲烷的结构特点，推测上述分子中，一定处在同一平面的碳原子最多有_个，一定处在同一平面的原子最多有_个；可能处在同一平面的碳原

22、子最多有_个，可能处在同一平面的原子最多有_个。F2HC CH CH C C CH310141220v17下列关于下列关于v 的说法中正确的是的说法中正确的是()vA所有原子都可能在同一平面上所有原子都可能在同一平面上vB最多只可能有最多只可能有9个碳原子在同一平面上个碳原子在同一平面上vC有有7个碳原子可能在同一直线上个碳原子可能在同一直线上vD只可能有只可能有5个碳原子在同一直线上个碳原子在同一直线上平均值问题计算平均值问题计算v6(2011四川理综，四川理综，12)25和和101kPa时时，乙烷、乙炔和丙烯组成的混合烃，乙烷、乙炔和丙烯组成的混合烃32mL与过量与过量氧气混合并完全燃烧，除去水蒸气，恢复到原来氧气混合并完全燃烧，除去水蒸气，恢复到原来的温度和压强，气体总体积缩小了的温度和压强，气体总体积缩小了72mL，原混，原混合烃中乙炔的体积分数为合烃中乙炔的体积分数为()vA12.5% B25% vC50% D75%v8.(2011石家庄高二期末考试石家