芳香烴+高二下化學(xué)人教版（2019）選擇性必修3

第二章烴第三節(jié)

芳香烴2.3.1苯新課引入新課引入合成橡膠合成炸藥農(nóng)藥染料醫(yī)藥苯是最簡(jiǎn)單、最基本的芳香烴，也是重要的化工原料。什么是芳香烴？分子里含有一個(gè)或多個(gè)苯環(huán)的烴。環(huán)節(jié)一初識(shí)苯一、苯的物理性質(zhì)顏色：無(wú)色氣味：特殊氣味狀態(tài)：液體密度：比水小毒性：有毒溶解性：不溶于水沸點(diǎn)較低、易揮發(fā)，是一種常見(jiàn)的有機(jī)溶劑。沸點(diǎn)為80.1℃，熔點(diǎn)為5.5℃環(huán)節(jié)二探究苯分子結(jié)構(gòu)德國(guó)化學(xué)家凱庫(kù)勒夢(mèng)到一條小蛇首尾相咬，醒來(lái)后寫下“凱庫(kù)勒式”。苯環(huán)中碳原子之間以單雙鍵交替成鍵?！舅伎肌咳舯江h(huán)中有碳碳雙鍵，應(yīng)該具有什么性質(zhì)？如何驗(yàn)證？碳碳雙鍵：與溴水發(fā)生加成反應(yīng)、

被酸性KMnO4溶液氧化向兩只各盛有2mL苯的試管中分別加入酸性高錳酸鉀溶液和溴水，用力振蕩，觀察現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)2-1環(huán)節(jié)二探究苯分子結(jié)構(gòu)觀察現(xiàn)象，得出結(jié)論實(shí)驗(yàn)操作

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論液體分層，上層無(wú)色，下層紫紅色液體分層，上層橙黃色，下層無(wú)色苯不能被酸性高錳酸鉀溶液氧化，也不能與溴水反應(yīng)。苯分子具有不同于烯烴和炔烴的特殊結(jié)構(gòu)。萃取分層，上層為油狀液體，下層為溴水苯和甲苯密度小于水液體分層，上層均為橙紅色，下層幾乎無(wú)色苯、甲苯與溴水均不反應(yīng)，但能萃取溴分層，酸性高錳酸鉀在下層苯和甲苯密度小于水苯無(wú)明顯現(xiàn)象，甲苯中紫色褪去苯不與酸性KMnO4溶液反應(yīng)，甲苯與酸性KMnO4溶液反應(yīng)苯甲苯苯甲苯實(shí)驗(yàn)2—2二、苯分子的結(jié)構(gòu)環(huán)節(jié)二探究苯分子結(jié)構(gòu)苯分子為

結(jié)構(gòu)，碳原子均采取_____雜化，每個(gè)碳的雜化軌道分別與氫原子及相鄰碳原子的_____雜化軌道以σ鍵結(jié)合，鍵間夾角均為_____，連接成六元環(huán)狀。sp2sp2120°120°1、成鍵特點(diǎn)平面正六邊形二、苯的分子結(jié)構(gòu)1、成鍵特點(diǎn)每個(gè)碳原子余下的p軌道_______碳、氫原子構(gòu)成的平面，相互_________形成______鍵，均勻地對(duì)稱分布在苯環(huán)平面的上下兩側(cè)。大π垂直于平行重疊HHHHHH環(huán)節(jié)二探究苯分子結(jié)構(gòu)二、苯的分子結(jié)構(gòu)1、成鍵特點(diǎn)鍵長(zhǎng)立體構(gòu)型鍵角共面情況碳原子雜化方式化學(xué)鍵類型139pm平面正六邊形120o所有C、H原子sp2雜化σ鍵大π鍵大π鍵是一種介于單鍵和雙鍵之間的獨(dú)特的化學(xué)鍵。共價(jià)鍵碳碳單鍵碳碳雙鍵苯環(huán)中的碳碳鍵鍵長(zhǎng)/pm154.1133.7139環(huán)節(jié)二探究苯分子結(jié)構(gòu)二、苯的分子結(jié)構(gòu)環(huán)節(jié)二探究苯分子結(jié)構(gòu)2、表示方式①分子式：④結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：C6H6或③結(jié)構(gòu)式：②最簡(jiǎn)式：CH環(huán)節(jié)二探究苯分子結(jié)構(gòu)思考：哪些事實(shí)可證明苯分子中不存在單雙鍵交替的結(jié)構(gòu)?①苯不能與溴水或溴的四氯化碳溶液反應(yīng)；③經(jīng)測(cè)定，苯環(huán)上碳碳鍵的鍵長(zhǎng)、鍵能相等；

②苯不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色；如苯環(huán)為單鍵和雙鍵的交替結(jié)構(gòu)，則兩者結(jié)構(gòu)不同。④苯的鄰位二元取代物只有一種。環(huán)節(jié)三苯的化學(xué)性質(zhì)介于碳碳單鍵和碳碳雙鍵間的特殊化學(xué)鍵C6H6結(jié)構(gòu)性質(zhì)決定化學(xué)鍵分子式苯的大π鍵較穩(wěn)定含碳量高，燃燒有黑煙取代反應(yīng)、加成反應(yīng)不易加成環(huán)節(jié)三苯的化學(xué)性質(zhì)三、苯的化學(xué)性質(zhì)1、氧化反應(yīng)：火焰明亮，伴有濃重的黑煙(與乙炔相同)

2C6H6

＋

15O2

12CO2

＋

6H2O點(diǎn)燃能燃燒、不能使酸性KMnO4溶液褪色環(huán)節(jié)三苯的化學(xué)性質(zhì)三、苯的化學(xué)性質(zhì)2、取代反應(yīng)＋

Br2FeBr3＋HBrBr（1）鹵代反應(yīng)：苯、液溴（不能用溴水）、鐵粉注意：①該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，不需加熱反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行；

②溴應(yīng)為純的液態(tài)溴，溴水不反應(yīng)；

反應(yīng)中加入的是鐵粉，實(shí)際起催化作用的是FeBr3；

③溴苯不溶于水、密度比水大、無(wú)色油狀液體，溴苯中溶解溴顯褐色；

生成的HBr可用AgNO3（aq）檢驗(yàn);

④催化劑存在時(shí)，苯也可以與其他鹵素發(fā)生取代反應(yīng)。溴苯的制取實(shí)驗(yàn)裝置環(huán)節(jié)三苯的化學(xué)性質(zhì)★制取溴苯的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)＋

Br2FeBr3＋HBrBr長(zhǎng)導(dǎo)管作用：冷凝回流、導(dǎo)氣尾氣處理：導(dǎo)管末端不能伸入到液面中，防止HBr極易溶于水發(fā)生倒吸。①燒瓶中充滿紅棕色氣體，導(dǎo)管口有白霧（HBr遇水蒸氣形成）②錐形瓶中出現(xiàn)淺黃色沉淀AgBr。③燒瓶底部有褐色（溴苯中溶有Br2）不溶于水液體生成。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：環(huán)節(jié)三苯的化學(xué)性質(zhì)思考：如何得到純凈的溴苯？雜質(zhì)：未反應(yīng)完的苯、Br2、FeBr3、反應(yīng)生成的HBr分液振蕩，再用分液漏斗分液。用水洗滌：除去溴苯中能溶于水的雜質(zhì)（如FeBr3、HBr及Br2等）用NaOH溶液洗滌：除去溴苯中未反應(yīng)的Br2，轉(zhuǎn)化成可溶于水的物質(zhì)。用水洗滌：除去NaOH及生成的鹽NaBr和NaBrO用無(wú)水CaCl2吸水干燥，除去水。使溴苯和苯進(jìn)行分離，除去溴苯中的苯。提純方法Br2+2NaOH＝NaBr+NaBrO+H2O環(huán)節(jié)三苯的化學(xué)性質(zhì)思考：如何證明苯與液溴發(fā)生的是取代反應(yīng)?CCl4溶液AgNO3溶液

將氣體通過(guò)CCl4吸收揮發(fā)的Br2，再將氣體通入AgNO3溶液中，若有淡黃色沉淀產(chǎn)生，說(shuō)明生成物中有HBr，即發(fā)生了取代反應(yīng)。環(huán)節(jié)三苯的化學(xué)性質(zhì)（2）硝化反應(yīng)：在濃硫酸作用下，50~60oC，可與濃硝酸發(fā)生。HNO350~60℃濃硫酸NO2H2O硝基苯HONO2HOH③純凈的硝基苯是一種無(wú)色油狀液體，有苦杏仁氣味，不溶于水，

密度比水大。易溶于有機(jī)溶劑，硝基苯蒸氣有毒性。①濃硫酸：催化劑、吸水劑；④本實(shí)驗(yàn)中硝基苯因溶有少量NO2而呈黃色。注：②先加入濃硝酸，再慢慢加入濃硫酸，并及時(shí)搖勻和冷卻，向冷卻后的混合酸中，逐滴加入苯。環(huán)節(jié)三苯的化學(xué)性質(zhì)注意事項(xiàng)：①反應(yīng)溫度控制在50-60℃，需水浴加熱；②溫度計(jì)水銀球的在水浴中，且不能觸底；③長(zhǎng)導(dǎo)管的作用—冷凝回流；④濃硫酸的作用—催化劑和吸水劑。苯濃HNO3濃H2SO4硝基苯的制取實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：底部生成不溶于水的無(wú)色油狀液體。拓展：“水浴加熱”容易控制恒溫，且易使被加熱物受熱均勻。需要加熱，且要控制在100℃以下的實(shí)驗(yàn)，均可采用水浴加熱。如果超過(guò)100℃，還可采用油?。?～300℃）、沙浴溫度更高。（2）硝化反應(yīng)：環(huán)節(jié)三苯的化學(xué)性質(zhì)思考：如何提純硝基苯？用NaOH溶液洗滌：除去硝基苯中的硝酸、硫酸及NO2；用蒸餾水洗滌：除去氫氧化鈉溶液及與其反應(yīng)生成的鹽；用無(wú)水氯化鈣干燥，除去水；使硝基苯和苯進(jìn)行分離，除去硝基苯中的苯。用蒸餾水洗滌：除去硝基苯中的硝酸、硫酸及NO2；分液提純方法環(huán)節(jié)三苯的化學(xué)性質(zhì)HOSO3H苯與濃硫酸在70~80℃可以發(fā)生磺化反應(yīng)，生成苯磺酸苯磺酸SO3HHOH磺酸基（3）

磺化反