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苯的结构和性质 河南省太康县第一高级中学----乔纯杰
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【三维目标】 知识与技能 1、了解苯的物理性质; 2、认识苯的分子结构特征,推测苯的主要化学性质; 3、通过实验培养学生的观察能力、思维能力。 过程与方法 从观察实验现象入手,启发学生分析产生现象的因果关系和本质联系,从而使学生了解学习和研究化学问题的一般方法和思维过程。 情感、态度和价值观 激发学生的学习热情,关注与社会生活有关的化学问题。 【重点、难点】 1、重点:苯的化学性质; 2、难点:苯的分子结构。
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芳 香 烃: 芳香族化合物的历史含义:具有香味的 物质; 芳香族化合物的现代含义:含苯环的的有机化合物;
芳香族化合物的历史含义:具有香味的 物质; 芳香族化合物的现代含义:含苯环的的有机化合物; 芳 香 烃: 芳香族化合物的一种,是芳香族碳氢化合物的简称,又称“芳烃”
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一、苯的物理性质 无色液体,有特殊气味,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。 [有毒]
对人的神经系统、造血系统有伤害,可导致白血病。
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二、苯的分子结构 1825年法拉第最早从煤焦油中提取出苯;1834年,德国科学家米希尔里希对苯命名;法国科学家日拉尔测定了苯的相对分子质量。
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苯是否为链状结构? ……
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实验: 1、在溴水中滴加苯,充分振荡,观察现象 2、在酸性KMnO4滴加苯,充分振荡,观察现象 苯有“烷烃”的结构特征吗?
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如果C6H6是“烷烃”,你能写出它的可能结构吗?
事实:苯只产生一个一元取代产物 棱晶烷 ? 理论推测:它能使Br2水褪色吗
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2、苯在催化剂存在的情况下和液Br2发生取代反应。
实验事实: 1、苯只产生一个一元取代产物 ——6个氢原子等价 2、苯在催化剂存在的情况下和液Br2发生取代反应。 —— 类似于烷烃的性质 3、苯在催化剂存在的情况下和H2和Cl2发生加成反应。 ——类似于C=C的性质
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我坐下来写我的教科书,但工作没有进展;我的思想开小差了,我把椅子转向炉火,打起瞌睡来了。原子又在我眼前跳跃起来,它们盘旋、旋转、像蛇一样地动着。看!那是什么?有一条蛇咬住了自己的尾巴,这个形状虚幻地在我眼前旋转着,像是电光一闪,我醒了;……我花了这一夜的其余时间,做出了这个设想,先生们!让我们学会做梦吧!或许我们将学到真理。 August Kekule,1865
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(1) 6个碳原子构成平面六边形环; (2) 每个碳原子均连接一个氢原子; (3) 环内碳碳键单双键交替。
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实验事实:苯的二元取代产物有三种 ? 苯的邻位上的二元取代物只有一种
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C6H6中六个碳碳键键长相等为1.40×10-10m C-C键键长:1.54×10-10m C=C键键长:1.34×10-10m C6H6中六个碳碳键是介于C-C和C=C之间的一种特殊的键。
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实验事实: 在烃分子中去掉2个H原子形成一个双键是吸热反应,大约需要117~125kJ/mol的热量。但1,3-环己二烯失去2个H原子变成苯是放热反应,反应热为23.4kJ/mol
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E(kJ/mol) 吸收~120 kJ/mol 获得~140 kJ/mol的稳定能 吸收~120 kJ/mol 放出~23.4 kJ/mol 吸收~120 kJ/mol 反应进程
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[近代化学键电子理论]
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SP2杂化后,留下的未杂化的P轨道 六个未成对电子相连成大∏键
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[预测苯分子构型] ①棱晶烷 ②盆烯 ③杜瓦苯 ⑴若苯的一氯取代物只有一种,则 ___ 不满足要求;
①棱晶烷 ②盆烯 ③杜瓦苯 ⑴若苯的一氯取代物只有一种,则 ___ 不满足要求; ⑵若苯的二取代物有三种,会得出什么结论? ⑶若邻二氯苯只有一种,会得出怎样的结论?
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三、苯的化学性质 1、苯的取代反应 【讨论】: ⑴苯的溴化反应 试剂如何添加? 冷却水为什么下进上出? 装置中冷凝管与长玻璃管的作用?
为什么导管口不插到液面下? 反应现象有哪些? 能否用溴水? 怎样净化溴苯? 如何验证反应是取代反应?
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【讨论】上述实验中与AgNO3溶液产生沉淀的一定是HBr吗?何如改进?
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⑵苯的硝化反应 ①水浴加热,且温度计要悬挂在水浴中; ②带橡皮塞的长导管:冷凝回流。
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【讨论】:如何证明有硝基苯生成? 把反应后的混合物倒入水中,溶液分层,下层有不溶于水的油状液体产生密度比水大的无色油状液体、有苦杏仁味、有毒。
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⑶苯的磺化反应 SO3H 70-80℃ —— +H2SO4 +H2O 2、苯的加成反应 催化剂 +3 H2 △
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Cl 紫外光 + 3Cl2 3、苯的氧化反应 点燃 6CO2 + 3H2O + 15/2O2
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【结论】: 苯中特殊的键,使苯环的结构比较稳定:难氧化、易取代、难加成。
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祝同学们 一帆风顺!
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