人教版高二化学选修5第二章第二节　芳香烃（共35张PPT）

(共35张PPT)
芳香烃
第二章
烃和卤代烃
学习目标
1．掌握苯的结构特点和化学性质。
2．掌握苯的同系物的结构和性质间的关系。
3．了解芳香烃的来源及应用。
学习重点
苯的分子结构与其化学性质
学习难点
理解苯环上碳碳间的化学键是一种介于
单键和双键之间的独特的化学键
第二节
芳香烃
一、苯的结构与化学性质
二、苯的同系物
三、芳香烃的来源及其应用
1、苯的结构
2、苯的物理性质
3、苯的化学性质
⑴加成反应
⑵取代反应
①卤代
②硝化
③磺化
1.苯的同系物
2.通式：CnH2n-6
(n≥6)
3.化学性质
(1)苯的同系物和苯都含有苯环，性质相似
(2)苯的同系物含有侧链，性质与苯又有不同
①多苯代脂烃：联苯或多联苯：稠环芳烃
②芳香烃对健康的危害
历史含义：具有香味的物质
现代含义：含苯环的有机化合物
现实意义：名称沿用
芳香烃：含苯环的碳氢化合物,
简称又称“芳烃”
苯的同系物：苯的苯环上氢原子被
烷基代替而得到的芳烃。
芳香族化合物
芳香族化合物
芳香烃
苯及苯的同系物
一、苯
C6H6
从苯的分子组成看，高度不饱和，苯是否具有不饱和烃的典型性质？
分子式
思考：
1mLKMnO4酸性溶液
2mL苯
振荡
（
）
1mL溴水
振荡
（
）
2mL苯
紫红色不褪去
橙黄色不褪去
而转移到苯层
1、苯的结构
（苯的凯库勒式）
H
C
H
C
C
H
C
H
C
H
H
C
结构式
结构简式
苯分子的比例模型和球棍模型
苯分子具有平面正六边形结构。
1、6个碳原子、6个氢原子均在同一平面上。
2、各个键角都是120
。
O
3、苯分子中的6个碳原
子之间的键完全相同，是一种介于单键和双键之间的独特的键。因此常用
来表示苯分子。苯的结构使苯的性质比烯烃稳定。
1、证明苯分子中不存在单双键交替的理由是
（
）
（A）苯的邻位二元取代物只有一种
（B）苯的间位二元取代物只有一种
（C）苯的对位二元取代物只有一种
（D）
苯的邻位二元取代物有二种
A
练一练
2、下列物质中所有原子都有可能在同一平面上的是
（
）
(A)
(
B)
(C)
(D)
B
C
CH=CH2
CH3
Cl
2、苯的物理性质
液体分成两层
2mL水
1mL苯
振荡
（
）
1mL碘水
振荡、静置
（
）
液体分成两层，上层呈紫红色，下层几乎无色
苯是无色，有特殊气味的有毒液体，熔点5.5℃，沸点80.1
℃
，易挥发，比水轻，不溶于水，是重要的有机溶剂。
3、苯的化学性质
1、氧化----在空气中燃烧
2C6H6
+
15O2
12CO2
+
6H2O
点燃
苯燃烧时发生明亮带有浓烟的火焰。
2、取代反应
（1）卤代反应---苯跟溴的反应
+
Br2
Fe
Br
+
HBr↑
溴苯是密度比水大的无色液体
实验：苯跟溴的取代反应实验方案
（1）卤代反应---苯跟溴的反应
问题1：导管口为什么在液面上？
问题2：什么现象说明发生了取代反应？
问题3：怎样除去无色溴苯中所溶解的溴？
溴化氢易溶于水，防止倒吸。
导管口有白雾。锥形瓶里滴入硝酸银溶液后生成浅黄色沉淀，说明苯跟溴反应时苯环上的一个氢原子被溴原子取代，生成溴化氢。
用氢氧化钠溶液洗涤，用分液漏斗分液。
（1）卤代反应---苯跟溴的反应
注意：
1、铁粉起催化剂的作用（实际上是FeBr3)
2、长导管的作用：一是导气，二是冷凝回流
（2）苯的硝化反应
在一个大试管里，先加入1.5毫升浓硝酸和2毫升浓硫酸，摇匀，冷却到50—600C以下，然后慢慢地滴入1毫升苯，不断摇动，使混和均匀，然后放在600C的水浴中加热10分钟，把混和物倒入另一个盛水的试管里。
硝基苯为无色、具有苦杏仁味的油状液体，密度大于水
[实验方案和装置图]
+
HO—NO2
—NO2
+
H2O
50—600C
浓硫酸
注意：
①浓硝酸和浓硫酸的混合酸要冷却到50-60℃以下，再慢慢滴入苯，边加边振荡，因为反应放热，温度过高，苯易挥发，且硝酸也会分解，同时苯和浓硫酸在70-80℃时会发生反应。
②什么时候采用水浴加热：需要加热，而且一定要控制在100℃以下，均可采用水浴加热。如果超过100
℃，还可采用油浴（0～300
℃）、沙浴温度更高。
⑤为提纯硝基苯，一般将粗产品依次用
蒸馏水和NaOH溶液洗涤。
④不纯的硝基苯显黄色
③温度计的位置，必须悬挂在水浴中。
（因为溶有NO2）而纯净硝基苯是无色，有苦杏仁味，比水重，油状液体。
（3）磺化（苯分子中的H原子被磺酸基取代的反应）
小结：易取代、难加成、难氧化
+
H2O
（苯磺酸）
+
HO－SO3H
70℃~80℃
－SO3H
3、苯的加成反应
3
+
H2
催化剂
△
环己烷
苯的苯环上氢原子被烷基代替而得到的芳烃。
CH3
|
CH2CH3
|
CH3
|
|
CH3
|
CH3
CH3
|
CH3
CH3
H3C
H3C
甲苯(C7H8)
乙苯(
C8H10)
对二甲苯(C8H10)
六甲基苯(C12H18)
只含有一个苯环，且侧链为C-C单键的芳香烃。
2.通式：CnH2n-6
(n≥6)
1.苯的同系物：
下列属于苯的同系物的是（
）
D
(1)苯的同系物和苯都含有苯环，性质相似
①氧化反应
②取代反应
③加成反应
3.化学性质
催化剂
△
+
3H2
CH3
CH3
二、苯的同系物
2CnH2n-6
+
3
(n-1)O2
点燃
2nCO2+
2(n-3)H2O
①燃烧反应
现象：火焰明亮并带有浓烟
2mL苯
3滴高锰酸钾酸性溶液
用力振荡
2mL甲苯
3滴高锰酸钾酸性溶液
用力振荡
⑵苯环影响侧链，使侧链能被强氧化剂氧化
实验结论：
苯不能被KMnO4酸性溶液氧化，甲苯能被KMnO4酸性溶液氧化
未褪色
褪色
甲苯被氧化的是侧链，即甲基被氧化，该反应可简单表示为：
CH3
KMnO4、H+
COOH
（苯甲酸）
这样的氧化反应，都是苯环上的烷烃基被氧化，说明了苯环上的烷烃基比烷烃性质活泼。这活泼性是苯环对烷烃基影响的结果。
二、苯的同系物
②苯的同系物的氧化反应
反应机理：
|
—C—H
|
O
||
C—OH
|
酸性高锰酸钾溶液
烷基上与苯环直接相连的碳直接连氢原子
H
|
—C—H
|
H
H
|
|
—C—C—
|
|
H
C
|
—C—C
|
C
×
CH3
|
—C—CH3
|
CH3
CH3
|
|
CH2—R
CH3
|
CH3—CH—
CH3
|
—C—CH3
|
CH3
HOOC
|
|
COOH
HOOC—
KMnO4/H+
思考：产物是什么？
可用KMnO4酸性溶液作试剂鉴别苯的同系物和苯、苯的同系物和烷烃。
邻硝基甲苯
对硝基甲苯
2
2
2
CH3
+
HNO3
浓硫酸
300C
CH3
NO2
CH3
NO2
+
+
H2O
2，4，6-三硝基甲苯
简称三硝基甲苯，又叫TNT
是一种淡黄色晶体，不溶于水，是一种烈性炸药
CH3
|
|
NO2
CH3
|
NO2
O2N
+
3HNO3
+
3H2O
浓硫酸
100℃
侧链影响苯环
⑵侧链影响苯环，使苯环邻对位上的氢易取代
(2)苯的同系物含有侧链，性质与苯又有不同
①侧链影响苯环，使苯环上的氢原子比苯更易被取代
②苯环影响侧链，使侧链能被强氧化剂氧化
(1)苯的同系物和苯都含有苯环，性质相似
①氧化反应：
②取代反应：
③加成反应：
小结：化学性质
三、芳香烃的来源及其应用
多苯代脂烃：苯环通过脂肪烃连在一起
联苯或多联苯：苯环之间通过碳碳单键直接相连
稠环芳烃：苯环之间通过共用苯环的若干环边
而形成
—CH2—
—
二苯甲烷(C13H12)
联苯(C12H10)
萘(C10H8)
蒽(C14H10)
芳香烃主要来源：石油的催化重整和煤的干馏
芳香烃对健康的危害
苯
是黏合剂、油性涂料、油墨等的常用有机溶剂
操作车间空气中苯的浓度≤40mg·m-3
居室内空气中苯含量平均每小时≤0.09mg·m-3
制鞋、皮革、箱包、家具、喷漆、油漆等工作
引起急性中毒或慢性中毒，诱发白血病
稠环
芳烃
致癌物质
萘——过去卫生球的主要成分
秸秆、树叶等不完全燃烧形成的烟雾中
香烟的烟雾中
有机物
烷烃
烯烃
炔烃
芳香烃
代表物
CH4
C2H4
C2H2
C6H6
结构特点
全部单键
饱和烃
含碳碳双键不饱和
含碳碳叁键不饱和
特殊的键不饱和
空间结构
物理性质
燃烧
与溴水
KMnO4
主要反应类型
烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃的比较
正四面体
平面型
直线型
平面正六边形
无色气体，难溶于水
无色液体
易燃，完全燃烧时生成CO2和H2O
不反应
不反应
取代
加成反应
氧化反应
加成、聚合
加成反应
氧化反应
加成、聚合
不反应
侧链可氧化
取代、加成
一、苯的结构与化学性质
二、苯的同系物
三、芳香烃的来源及其应用
1、苯的结构
2、苯的物理性质
3、苯的化学性质
⑴加成反应
⑵取代反应
①卤代
②硝化
③磺化
1.苯的同系物
2.通式：CnH2n-6
(n≥6)
3.化学性质
(1)苯的同系物和苯都含有苯环，性质相似
(2)苯的同系物含有侧链，性质与苯又有不同
①多苯代脂烃：联苯或多联苯：稠环芳烃
②芳香烃对健康的危害
归纳总结
1、能证明苯分子中不存在单双键交替的理由是
A
.苯的邻位二元取代物只有一种
B
.苯的间位二元取代物只有一种
C.苯的对位二元取代物只有一种
D.苯的邻位二元取代物有二种
A
巩固练习
已知分子式为C12H12的物质A结构简式为
则A环上的一溴代物有
(
)
A、2种
B、3种
C、4种
D、6种
B
巩固练习