2022屆高三化學(xué)一輪復(fù)習(xí)來自石油和煤兩種基本化工原料

第二節(jié)來自石油和煤的兩種基本化工原料

苯

第3-4課時(shí)

第三章有機(jī)化合物教學(xué)目的1、使學(xué)生了解苯的組成和結(jié)構(gòu)特征2、使學(xué)生了解苯的物理、化學(xué)性質(zhì)3、使學(xué)生掌握掌握苯的溴代、硝化反應(yīng)。教學(xué)重難點(diǎn)苯分子的結(jié)構(gòu)與苯的化學(xué)性質(zhì)的關(guān)系苯

十九世紀(jì)30年代，歐洲經(jīng)歷空前的技術(shù)革命，已經(jīng)陸續(xù)用煤氣照明，煤炭工業(yè)蒸蒸日上。煤焦油造成嚴(yán)重污染，要想變廢為寶，必須對煤焦油進(jìn)行分離提純。煤焦油焦臭黑粘，化學(xué)家們?nèi)淌軣狙簦燎诠ぷ髟跔t前塔旁。1825年6月16日，法拉第向倫敦皇家學(xué)會報(bào)告，發(fā)現(xiàn)一種新的碳?xì)浠衔?。日拉爾等化學(xué)家測定該烴分子式是C6H6,這種烴就是苯。法拉第[演示]觀察苯的色態(tài)、苯的水溶性，用一根粉筆蘸取上層液體，點(diǎn)燃。歸納其物理性質(zhì)。（一）苯的物理性質(zhì)（色、態(tài)、味、密度、熔點(diǎn)、沸點(diǎn)、溶解性、特性）1.無色，有特殊芳香氣味的液體2.密度小于水（不溶于水）3.易溶于有機(jī)溶劑4.熔點(diǎn)（5.5℃）,沸點(diǎn)（80.1℃）低5.易揮發(fā)（密封保存）6.苯蒸氣有毒二、苯冷卻可形成無色晶體。苯是一種重要的化工原料和有機(jī)溶劑。[設(shè)問]苯的分子式為C6H6，那么苯是否屬于烴?屬于飽和烴還是不飽和烴?[小結(jié)]苯分子和飽和鏈烴相比,缺少許多氫原子,屬于不飽和烴。[討論]既然苯屬于不飽和烴，那么苯分子中是否含有C=C或C≡C？如何用實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證？

[演示實(shí)驗(yàn)]苯和KMnO4、溴水的反應(yīng)。0.5ml溴水[實(shí)驗(yàn)]：1ml苯1ml苯0.5mlKMnO4(H+)溶液（）（）振蕩振蕩（）（）紫紅色不褪上層橙黃色下層幾乎無色苯的結(jié)構(gòu)探究分子式C6H6∵不能使KMnO4(H+)褪色、不與Br2水反應(yīng)∴C6H6分子穩(wěn)定，且無C=C(不飽和)結(jié)構(gòu)簡式苯的結(jié)構(gòu)探究結(jié)構(gòu)式凱庫勒式(二)苯分子的結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡式結(jié)構(gòu)式1、苯分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)（1）平面六邊形結(jié)構(gòu)：所有原子共平面，鍵角1200（2）苯分子中的碳碳鍵是一種介于單鍵和雙鍵之間的獨(dú)特的鍵。為了紀(jì)念凱庫勒，他所提出的苯的結(jié)構(gòu)式被命名為凱庫勒結(jié)構(gòu)式，現(xiàn)仍被使用。苯分子中平均化的碳碳間鍵長：1.4×10－10m

烷烴C-C鍵鍵長：1.54×10－10m

烯烴C=C鍵鍵長:1.33×10－10m（3）苯分子中并沒有交替存在的單、雙鍵。[思考]下列分子中,最多有_________個(gè)原子共平面；最多有__________個(gè)C原子共直線。CH=CH2163（三）苯的化學(xué)性質(zhì)（較穩(wěn)定不能使溴水和酸性高錳酸鉀褪色）1、能燃燒：2C6H6+15O212CO2+6H2O點(diǎn)燃[現(xiàn)象]火焰明亮，拌有濃烈的黑煙。

由于苯分子中的碳碳鍵是一種介于單鍵和雙鍵之間的獨(dú)特的鍵。這就決定了苯應(yīng)該既具有烷烴的性質(zhì)，又具有烯烴的性質(zhì)。2、取代反應(yīng)（1）苯與溴的取代反應(yīng)+Br2

FeBr+HBr溴苯液溴溴苯是無色、不溶于水、密度比水大的油狀液體。僅取代一個(gè)H原子實(shí)驗(yàn)室制得的粗溴苯因含有溴而呈褐色。[設(shè)問]試劑的加入順序怎樣？[小結(jié)]先加苯，再加液溴（因液溴的密度大，后加入有利于兩者混合均勻;再者,液溴易揮發(fā),后加液溴可防止溴揮發(fā)），最后加鐵屑。演示并觀察[設(shè)問]如何除去粗溴苯中的溴？[小結(jié)]可加入NaOH溶液，振蕩，再用分液漏斗分離。[設(shè)問]實(shí)驗(yàn)室用溴和苯反應(yīng)制取溴苯，得到粗溴苯后，要用如下操作精制：①蒸餾；②水洗；③用干燥劑干燥；④10%NaOH溶液洗；⑤二次水洗。正確的操作順序是（）。（A）①②③④⑤（B）②④⑤③①（C）④②③①⑤（D）②④①⑤③B[設(shè)問]導(dǎo)管為什么要這么長？其末端為何不插入液面？[小結(jié)]伸出燒瓶外的導(dǎo)管要有足夠長度，其作用是導(dǎo)氣、冷凝。導(dǎo)管未端不可插入錐形瓶內(nèi)水面以下，因?yàn)镠Br氣體易溶于水，以免倒吸。[設(shè)問]

哪些現(xiàn)象說明發(fā)生了取代反應(yīng)而不是加成反應(yīng)？

苯與溴反應(yīng)生成溴苯的同時(shí)有溴化氫生成，說明它們發(fā)生了取代反應(yīng)而非加成反應(yīng)。因加成反應(yīng)不會生成溴化氫。演示并觀察（2）苯的硝化反應(yīng)[設(shè)問]濃H2SO4

的作用是什么？作催化劑、脫水劑[設(shè)問]如何控制溫度在550C—600C，并使反應(yīng)物受熱均勻？濃H2SO4

的作用是:加熱方式：水浴加熱。（優(yōu)點(diǎn)是便于控溫，且能使反應(yīng)物受熱均勻）裝置：+HO—NO2

濃H2SO4550C—600CNO2+H2O硝基苯濃HNO3[設(shè)問]裝置中的長導(dǎo)管的作用是什么？導(dǎo)氣兼冷凝回流的作用長導(dǎo)管的作用：[設(shè)問]往反應(yīng)容器中加反應(yīng)物和催化劑時(shí)，順序應(yīng)如何？硝基苯:無色有苦杏仁氣味的油狀液體，不溶于水，密度比水大。有毒。實(shí)驗(yàn)室制得的粗硝基苯因含有雜質(zhì)往往呈淡黃色.裝置：[設(shè)問]如何除去粗硝基苯中的雜質(zhì)？[小結(jié)]除去雜質(zhì)提純硝基苯，可將粗產(chǎn)品依次用水洗→NaOH溶液洗滌→再用蒸餾水洗,最后用分液漏斗分液?！睢镉捎诒椒肿又械臍湓颖幌趸?-NO2)所取代，故稱為硝化反應(yīng)。硝化反應(yīng)也屬于取代反應(yīng)。[設(shè)問]NO2、NO2—、—NO2有何區(qū)別？[小結(jié)]NO2是一種具體的物質(zhì)，可以獨(dú)立存在；NO2—是亞硝酸根原子團(tuán)，帶一個(gè)單位負(fù)電荷；—NO2是一個(gè)中性的原子團(tuán)，不帶電，但不能獨(dú)立存在。

3、加成反應(yīng)（與H2、Cl2等）+3H2催化劑較難進(jìn)行加成反應(yīng)請寫出苯與Cl2的加成反應(yīng)方程式。＋3Cl2催化劑

HClClClClHHHClHClH六氯環(huán)己烷3．能取代總結(jié)苯的化學(xué)性質(zhì)：1．穩(wěn)定，難被KMnO4（H+）氧化；2．可燃；4．難加成2C6H6+15O212CO2+6H2O點(diǎn)燃+Br2

FeBr+HBr+HO—NO2

濃H2SO4550C—600CNO2+H2O+3H2催化劑對比與歸納烷烯苯與Br2作用Br2試劑反應(yīng)條件反應(yīng)類型與KMnO4作用點(diǎn)燃現(xiàn)象結(jié)論純溴溴水純溴溴水光照取代加成Fe粉取代萃取無反應(yīng)現(xiàn)象結(jié)論不褪色褪色不褪色不被KMnO4氧化易被KMnO4氧化苯環(huán)難被KMnO4氧化焰色淺，無煙焰色亮，有煙焰色亮，濃煙C%低C%較高C%高[思考]有人認(rèn)為苯的結(jié)構(gòu)還可能具有兩種三維空間的主體結(jié)構(gòu)，請你根據(jù)現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)事實(shí)分析這兩種結(jié)構(gòu)是否合理？說出其理由。不合理；若是第一種結(jié)構(gòu)，則不能發(fā)生加成反應(yīng)；若是第二種結(jié)構(gòu)，則應(yīng)該能使KMnO4（H+）溶液及溴水褪色。苯的同系物：分子結(jié)構(gòu)中含有一個(gè)苯環(huán)，在分子組成上和苯相差一個(gè)或若干個(gè)—CH2—原子團(tuán)的有機(jī)物。CH3CH3CH3CH2—CH3CH3CH2—CH3甲苯鄰二甲苯乙苯鄰甲乙苯通式：CnH2n-6（n≥6）[練習(xí)1]可用分液漏斗分離的一組混合物是A.硝基苯和酒精B.溴苯和溴C.苯和水D.硝基苯和水CD[練習(xí)2]將下列各種液體分別與溴水混合并振蕩，靜置后混合液分成兩層，下層幾乎呈無色的是（）Ａ．氯水Ｂ．苯Ｃ．ＣＣl4

Ｄ.KIE.己烯Ｆ．乙醇BE[練習(xí)3]下列區(qū)別苯和己烯的實(shí)驗(yàn)方法和判斷，都正確的是（）

A．分別點(diǎn)燃，無黑煙生成的是苯。

B．分別加水振蕩，能與水起加成反應(yīng)生成醇而溶解的是己烯。

C．分別加溴水振蕩，靜置后溶液褪色的是己烯。

D．分別加入酸性KMnO4溶液，振蕩，靜置后水層紫色消失的是己烯。CD與ClClClCl____(是，不是)同一種物質(zhì)，理由是____________________________由此可見，能證明苯分子中不存在C-C、C=C交替排布的事實(shí)是_________________________是苯環(huán)的碳碳鍵完全相等。苯的鄰二氯代物只有一種[練習(xí)4]將溴水與苯充分混合振蕩，靜置后觀察到的現(xiàn)象是_________________________________這種操作叫做_____。欲將此溶液分開，必須使用到的儀器是________。將分離出的苯層置于一試管中，加入某物質(zhì)后可產(chǎn)生白霧，這種物質(zhì)是_____________，反應(yīng)方程式是___________溶液分層；上層顯橙色，下層近無色萃取分液漏斗Fe(或FeBr3)+Br2

FeBr3Br+HBr[練習(xí)5][練習(xí)6]苯的二溴代物有三種，則四溴代物有（）

A.1種

B.2種

C.3種

D.4種C[練習(xí)7]燃燒1L丙烯和苯蒸汽的混合氣體，生成同狀況下6L的水蒸氣，則兩種氣體在混合氣中的質(zhì)量比為（）

A、1：2B、2：3