第二单元芳香烃.ppt

1、第二单元芳香烃,第1课时苯的结构与性质,【考试标准】,自 主 预 习,知识点一苯的结构,苯分子中的6个碳原子和6个氢原子都处于同一平面上，为平面正六边形结构。大量的实验事实表明，在苯分子中并不存在独立的碳碳单键(CC)和碳碳双键(C=C)，也就是说，苯的凯库勒式结构不能全面反映苯的结构，但习惯上人们仍普遍采用凯库勒式表示苯以及苯环的结构。,知识点二苯的化学性质,在_作催化剂时，苯与_ 、 _可发生_反应，生成_ 、 _等。生成的二卤代苯主要是_和_取代产物。,1.苯的溴化反应,三卤化铁,氯单质,溴单质,取代,一卤代苯,二卤代苯,邻位,对位,2.苯的硝化反应,苯与_、_的混合物在_时生成一取代产

2、物_，当温度升高至100110 时则生成_。,浓硝酸,浓硫酸,60 ,硝基苯,二取代产物间二硝基苯,3.苯的加氢反应,在催化剂镍作用下，苯与氢气能在温度为180250 、压强为18 MPa的条件下发生加成反应，这是工业上得到环己烷的主要方法。,4.其他,(1)苯的一取代产物只有_种，二取代产物共有_种。 (2)苯不能通过化学反应使高锰酸钾酸性溶液、溴的四氯化碳溶液褪色。,一,三,判断正误： 1.苯主要是以石油为原料而获得的一种重要化工原料() 2.苯中含有碳碳双键，所以苯属于烯烃() 3.苯分子中6个碳碳键完全相同() 4.苯的核磁共振氢谱图中有两个峰(),即 时 自 测,5.苯在催化剂的作用

3、下能与溴发生取代反应() 6.在苯中加入溴水，振荡后静置，上层液体为橙红色() 7.在苯中加入少量高锰酸钾溶液，振荡后静置，液体变为无色() 8.一定条件下，苯能与氢气发生加成反应() 答案1.2.3.4.5.6.7. 8.,探究一苯的溴化反应,如图所示，在三颈烧瓶中加入少量铁粉，向三颈烧瓶上的一个分滴液漏斗中加入5 mL苯和1 mL 液溴的混合物，另一个分滴液漏斗中加入30 mL 10%的氢氧化钠溶液，锥形瓶中注入蒸馏水，干燥管中加入碱石灰，连接好仪器，检查装置气密性。先向三颈烧瓶中加入苯和液溴的混合物，观察三颈烧瓶和锥形瓶中出现的现象。反应完毕后，向三颈烧瓶中混入氢氧化钠溶液，观察三颈烧瓶

4、中生成物的状态。,(1)实验现象： 向三颈烧瓶中加入苯和液溴后，反应迅速进行，溶液几乎“沸腾”，一段时间后反应停止，三颈烧瓶中有红棕色气体。 反应结束后，三颈烧瓶底部出现橙红色油状液体(溴苯)。 锥形瓶内有白雾，向锥形瓶中加入AgNO3溶液，出现浅黄色沉淀。 向三颈烧瓶中加入NaOH溶液，产生红褐色沉淀Fe(OH)3。,(2)注意事项： 此处反应物为液溴(纯溴)而不是溴水。液溴的浓度大，可增大化学反应速率。而溴水与苯不能发生取代反应，混合后发生萃取，分层后，水在下层，溶有溴的苯在上层。 苯与液溴反应必须有催化剂才能进行。虽然加入铁粉，但实际起催化作用的是FeBr3：2Fe3Br2=2FeBr3

5、，上述实验现象中加入NaOH，即可验证有Fe3的存在。,直形冷凝管的作用使苯和溴苯冷凝回流，导出HBr和少量溴蒸气。 导管不可插入液面下，以防倒吸，管口附近出现的白雾，是HBr遇水蒸气所形成的。 纯净的溴苯是一种无色的液体，密度比水大，难溶于水。烧瓶中生成的溴苯因溶入溴而显橙红色，其提纯的方法是将溶有溴的溴苯倒入盛有NaOH溶液的烧杯中，振荡，溴苯比水密度大，沉在下层，用分液漏斗分离出溴苯。化学方程式为：Br22NaOH=NaBrNaBrOH2O。,【例1】某化学课外小组用下图装置制取溴苯。先向分液漏斗中加入苯和液溴，再将混合液慢慢滴入反应器A(A下端活塞关闭)中。,(1)写出A中反应的化学方

6、程式：_。 (2)观察到A中的现象是_。 (3)实验结束时，打开A下端的活塞，让反应液流入B中，充分振荡，目的是_。 (4)C中盛放CCl4的作用是_ _。 (5)要证明苯和液溴发生的是取代反应，而不是加成反应，可向试管D中加入AgNO3溶液，若产生淡黄色沉淀，则能证明。另一种验证的方法是向试管D中加入_，现象是_。,解析苯与液溴的反应为放热反应，会使混合液沸腾，液溴挥发有红棕色气体充满A容器，若没有CCl4，挥发出来的Br2溶于水也会产生浅黄色沉淀，无法验证，CCl4目的是除去HBr气体中混有的溴。,【训练1】实验室里用溴和苯反应制取溴苯。得到粗溴苯后，要用如下操作精制：蒸馏；水洗；用干燥剂

7、干燥；用10%的NaOH溶液洗涤。正确的操作顺序是( ),A. B. C. D. 解析用溴和苯反应制取溴苯，得到的粗溴苯中必定会溶解有溴单质。要除去溴，必须经过水洗、碱洗、水洗、干燥、蒸馏这几个步骤。 答案B,探究二苯的硝化反应,(1)实验步骤： 先将1.5 mL浓硝酸注入大试管中，再慢慢注入2 mL浓硫酸，并及时摇匀和冷却。 向冷却后的酸中逐滴加入1 mL苯，充分振荡，混合均匀。,将混合物控制在5060 的条件下约10 min，实验装置如下图。,将反应后的液体倒入盛冷水的烧杯中，可以看到烧杯底部有黄色油状物生成，经过分离得到粗硝基苯。 粗产品依次用蒸馏水和5% NaOH溶液洗涤，再用蒸馏水洗

8、涤，最后将用无水CaCl2干燥后的粗硝基苯进行蒸馏，得到纯硝基苯。 硝基苯是一种带有苦杏仁味的、无色油状液体，密度比水大，有毒，易溶于酒精和乙醚。,(2)注意事项： 加入药品顺序不可以颠倒，因为相当于浓H2SO4的稀释，过程是放热的。由于苯易挥发，故需冷却后才能加入。 将反应容器放入水浴中，便于控制温度在5060 。因为温度在7080 时，苯将与硫酸发生磺化反应。当温度升高至100110 时则生成二取代产物(间二硝基苯)，化学方程式如下：,长直导管的作用是将反应物冷凝回流。 反应后的粗产品用5%的NaOH溶液洗涤，除去产品中残留的HNO3和H2SO4及NO2。 浓H2SO4作用为：催化剂和脱水

9、剂。,【例2】实验室制备硝基苯的主要步骤如下：,配制一定比例的浓硫酸和浓硝酸的混合酸，加入反应器中。 向室温下的混合酸中逐滴加入一定量的苯，充分振荡，混合均匀。 在5060 下发生反应。 除去混合酸后，粗产品依次用蒸馏水和5%的NaOH溶液洗涤，最后用蒸馏水洗涤。 将用无水氯化钙干燥后的粗硝基苯进行蒸馏，得到纯硝基苯。,(1)配制一定比例浓硝酸和浓硫酸的混合酸时，操作注意事项是_。 (2)步骤中为了使反应在5060 下进行，常用方法是_。 (3)步骤中，洗涤、分离粗硝基苯应使用的仪器是_。 (4)步骤中，粗产品用5%的NaOH溶液洗涤的目的是_。 (5)纯硝基苯是无色、密度比水_(填“大”或“

10、小”)，具有_气味的油状液体。,解析本题考查制取硝基苯的实验操作、除杂等问题，要求有一定的实验基本能力。配制浓硝酸与浓硫酸的混合酸时，可按照稀释浓硫酸的方法操作。水浴加热既利于均匀加热，也利于控制温度，所以选择水浴加热；反应后，硝基苯中含有H2SO4、HNO3等。可用NaOH溶液洗涤，分液。 答案(1)先将浓硝酸注入容器，再沿容器壁缓缓注入浓硫酸，并及时搅拌和冷却 (2)将反应器放在5060 的水浴中加热 (3)分液漏斗 (4)除去粗产品中残留的硝酸和硫酸 (5)大苦杏仁,【训练2】下列实验操作中正确的是(),A.将液溴、铁粉和苯混合加热即可制得溴苯 B.除去溴苯中红棕色的溴，可用稀NaOH溶液反复洗涤，并用分液漏斗分液 C.用苯和浓硝酸、浓硫酸反应制取硝基苯时需水浴加热，温度计应放在混合液中 D.制取硝基苯