第二节苯（2016年）

1、（第二课时）（第二课时）惠能中学 化学科组 冯震安学习目标：1.掌握苯的结构特点和性质 2.理解苯的卤代反应实验学习重点：1.掌握苯的特殊键结构特点和化学性质，易取代难加成学习难点：苯与溴的实验反应 19 19世纪欧洲许多国家都使世纪欧洲许多国家都使用煤气照明，煤气通常是压缩用煤气照明，煤气通常是压缩在桶里贮运的，人们发现这种在桶里贮运的，人们发现这种桶里总有一种油状液体，但长桶里总有一种油状液体，但长时间无人问津。时间无人问津。科学家科学家对这种液体产生了浓对这种液体产生了浓厚兴趣，他花了整整五年时间厚兴趣，他花了整整五年时间提取这种液体提取这种液体苯，测得其中苯，测得其中碳的质量分数为碳的

2、质量分数为92.3%92.3% Michael Faraday (1791-1867)n1834年，年，德国德国科学家科学家米希尔里希米希尔里希制得这种无色液体，并将其命名制得这种无色液体，并将其命名为为苯苯之后，之后，法国法国化学家化学家日拉尔日拉尔确定苯确定苯的相对分子质量为的相对分子质量为78颜色、气味、状态、毒性、溶解性、颜色、气味、状态、毒性、溶解性、密度、熔沸点密度、熔沸点所以苯的分子式为所以苯的分子式为C6H678 92.3%C：12=6H： =6178 (1-92.3%)解：解：苯仅由碳、氢两种元素组成，相对分子质量苯仅由碳、氢两种元素组成，相对分子质量为为7878，其中碳的质

3、量分数为，其中碳的质量分数为92.3%92.3%，请确定苯，请确定苯的分子式。的分子式。德国德国化学家化学家凯库勒凯库勒根据根据碳原子形成四条价键、碳原子形成四条价键、氢原子形成一条价键的氢原子形成一条价键的原则原则，提出了许多开链，提出了许多开链式结构。式结构。CH=C=C=C=CHCH3CH2=CHCH=C=C=CH2CH2=C=CHCH=C=CH2 凯库勒在凯库勒在18661866年提出两点假设：年提出两点假设：（1 1）苯的六个碳原子形成闭合环）苯的六个碳原子形成闭合环 状的平面正六边形。状的平面正六边形。（2 2）各碳原子间存在着）各碳原子间存在着单、双键单、双键 交替交替形式。形式

4、。请同学们据此假设书写苯的结构式请同学们据此假设书写苯的结构式。凯库勒式凯库勒式简写为简写为1、若苯分子中含有、若苯分子中含有C=C，则其应，则其应 具有那些重要的化学性质？具有那些重要的化学性质？2、可设计怎样的实验来证明？、可设计怎样的实验来证明？能否使溴水褪色能否使溴水褪色?能否使高锰酸钾酸性溶液褪色？能否使高锰酸钾酸性溶液褪色？探究试剂试剂现现 象象结 论2ml2ml苯苯1ml1ml溴水溴水2ml2ml苯苯几滴几滴KMnOKMnO4 4(H(H+ +) )上层橙色下层几乎无色萃取(物理现象)没有发生加成反应苯无C=C存在紫红色溶液不褪色苯中无C=C存在C-C C-C 1.54 1.54

5、 1010-10-10m mC=C C=C 1.331.33 1010-10-10m ma. 平面正六边形结构平面正六边形结构b.b.碳碳键等同，是一种碳碳键等同，是一种介于单键和双键介于单键和双键 之间之间的独特的键。的独特的键。结构特点：结构特点：苯的结构：苯的结构： 具有平面正六边形结构，所以原子均在同具有平面正六边形结构，所以原子均在同一平面上。一平面上。 所有键角均为所有键角均为120 碳碳键长均相等，没有单双键，是一种介碳碳键长均相等，没有单双键，是一种介于单键与双键之间的一种特殊的键。于单键与双键之间的一种特殊的键。球棍模型球棍模型比例模型比例模型性质性质苯的特殊结构苯的特殊结构

6、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取代反应反应加成加成反应反应结构结构1. 1.氧化反应氧化反应不能被高锰酸钾氧化不能被高锰酸钾氧化( (溶液不褪色溶液不褪色) )，但可以点燃。，但可以点燃。2C6H6 + 15O2 12CO2 + 6H2O点点燃燃为什么苯燃烧时有为什么苯燃烧时有大量黑烟生成？大量黑烟生成？现象：火焰明亮，有浓黑烟现象：火焰明亮，有浓黑烟2. 2. 取代反应取代反应（1）卤卤代代反应反应FeBr3 溴苯溴苯无色液体，密度比水大无色液体，密度比水大液溴液溴只能是液溴，溴水不反应交流讨论：什么现象说明苯发生了取代反应？交流讨论：什么现象说明苯发生了取代反应

7、？ 有几个同学设计如下的实验装置用来检验HBr气体，我们来看看是否合理？CCl42Fe + 3Br2 = 2FeBr3+ Br2Br + HBrFeBr3AgNO3 +HBr = AgBr +HNO3实验步骤实验步骤:按左图连按左图连接好实验装置接好实验装置,并检并检验装置的气密性验装置的气密性.把把少量苯和液态溴放少量苯和液态溴放在烧瓶里在烧瓶里.同时加入同时加入少量铁粉少量铁粉.在常温下在常温下,很快就会看到实验很快就会看到实验现象现象.实验思考题：实验思考题：1.1.实验开始后实验开始后, ,可以看到哪些现象可以看到哪些现象? ?2.Fe2.Fe屑的作用是什么？屑的作用是什么？3.3.长

8、导管的作用是长导管的作用是什么？什么？与溴反应生成催化剂与溴反应生成催化剂 液体轻微液体轻微翻腾翻腾，有，有气体气体逸出逸出. .导管口导管口有有白雾白雾，溶液中生成，溶液中生成浅黄色沉淀浅黄色沉淀。烧瓶。烧瓶底部有底部有褐色不溶于水褐色不溶于水的液体的液体用于导气和冷凝回流用于导气和冷凝回流4.4.为什么导管末端不插入液面下？为什么导管末端不插入液面下？5.5.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？6.6.纯净的溴苯应是无色的，为什么所得溴苯纯净的溴苯应是无色的，为什么所得溴苯为褐色？怎样使之恢复本来的面目？为褐色？怎样使之恢复本来的面目？溴化氢

9、易溶于水，防止倒吸溴化氢易溶于水，防止倒吸。 苯与溴反应生成溴苯的同时有溴化氢生成，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。因加说明它们发生了取代反应而非加成反应。因加成反应不会生成溴化氢。成反应不会生成溴化氢。 因为未发生反应的溴和反应中的催化剂因为未发生反应的溴和反应中的催化剂FeBrFeBr3 3溶解在生成的溴苯中。用水和碱溶液反复洗涤溶解在生成的溴苯中。用水和碱溶液反复洗涤可以使褐色褪去，还溴苯以本来的面目。可以使褐色褪去，还溴苯以本来的面目。（2）硝化反应硝化反应硝基苯硝基苯纯净的硝基苯：无色而有苦杏仁气味的油状液体，纯净的硝基苯：无色而有苦杏仁气味

10、的油状液体，不溶于水，密度比水大。有毒。不溶于水，密度比水大。有毒。是制造染料的重要是制造染料的重要原料。原料。苯分子中的苯分子中的H原子被硝基原子被硝基(NO2)取代的反应取代的反应浓硫酸的作用：催化剂脱水剂浓硫酸的作用：催化剂脱水剂玻璃管玻璃管实验步骤实验步骤: :先将先将1.5mL1.5mL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2mL2mL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1mL1mL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50-6050-60的条件的条件下

11、约下约10min,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%NaOH5%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CaClCaCl2 2干燥后的粗硝基苯干燥后的粗硝基苯进行蒸馏进行蒸馏, ,得到纯硝基苯得到纯硝基苯. .1.1.配制浓硫酸与浓硝酸混和酸时配制浓硫酸与浓硝酸混和酸时, ,是否可以将是否可以将浓硝酸加入到

12、浓硫酸中浓硝酸加入到浓硫酸中? ?为什么为什么? ?2.2.步骤中步骤中, ,为了使反应在为了使反应在50-6050-60下进行下进行, ,常常用的方法是什么用的方法是什么? ?3.3.步骤中洗涤、分离粗硝基苯使用的主要步骤中洗涤、分离粗硝基苯使用的主要仪器是什么仪器是什么? ?4.4.步骤中粗产品用步骤中粗产品用5%NaOH5%NaOH溶液洗涤的目的溶液洗涤的目的是什么是什么? ? 除去除去NONO2 25.5.敞口玻璃管的作用是什么敞口玻璃管的作用是什么? ?浓硫酸的作用是浓硫酸的作用是什么什么? ?冷凝回流冷凝回流 催化剂和脱水剂催化剂和脱水剂环己烷环己烷3. 3.加成反应加成反应反应条

13、件：总结苯的化学性质总结苯的化学性质（较稳定较稳定）1 1、难氧化难氧化（但可燃）（但可燃）2 2、易取代，难加成易取代，难加成3 3、苯兼有饱和烃和不饱和烃的、苯兼有饱和烃和不饱和烃的 性质性质,但没有饱和烃稳定但没有饱和烃稳定,比不饱比不饱和烃稳定和烃稳定.苯苯洗涤剂洗涤剂聚苯乙烯塑料聚苯乙烯塑料溶剂溶剂增塑剂增塑剂纺织材料纺织材料消毒剂消毒剂染料染料服装服装制鞋制鞋纤维纤维食食品品防防腐腐剂剂药物药物1 1能说明苯分子中碳碳键能说明苯分子中碳碳键不是不是单、双键相间单、双键相间 交替的事实是交替的事实是 ( )( )苯不能使酸性苯不能使酸性KMnO4KMnO4溶液褪色溶液褪色苯环中碳碳键均相同苯环中碳碳键均相同 苯的对位二元取代物只有一种苯的对位二元取代物只有一种 苯的邻位二氯代物只有一种苯的邻位二氯代物只有一种 在一定条件下苯与在一定条件下苯与H2H2发生加成反应生成环己烷发生加成反应生成环己烷A A B B C C D D B2下列实验能获得成功的是下列实验能