第三節(jié)芳香烴

第三節(jié)芳香烴第1頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月全局性掌控第2頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月全局性掌控本節(jié)重點(diǎn)知識(shí)為芳香烴的化學(xué)性質(zhì)．主要考查苯的分子結(jié)構(gòu)以及以苯為母體的分子空間構(gòu)型，苯的同系物的重要性質(zhì)，及同分異構(gòu)體的書寫；預(yù)測(cè)高考會(huì)以選擇題的形式考查苯的主要性質(zhì)和簡單同分異構(gòu)體的書寫、判斷；而煤、石油和天然氣的綜合利用也將成為高考考查的重點(diǎn)內(nèi)容.第3頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月選項(xiàng)式診斷診斷判斷正誤，在診斷一欄內(nèi)打“√”或“×”×1.乙烯和苯都能使溴水褪色，褪色的原因相同

(2010·山東高考T12－A)√2.實(shí)驗(yàn)室制溴苯時(shí)，將苯與液溴混合后加到有鐵絲的反應(yīng)容器中(2010·上海高考T12－A)×3.對(duì)二甲苯分子中所有原子都處于同一平面內(nèi)

(2010·海南高考T12－B)×4.苯不能使KMnO4溶液褪色，因此苯不能發(fā)生氧化反應(yīng)(2010·北京模擬T8－D)√5.一定條件下，Cl2可在甲苯的苯環(huán)或側(cè)鏈上發(fā)生取代反應(yīng)(2009·重慶高考T11－A)第4頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月一、苯1．苯的結(jié)構(gòu)第5頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月2．物理性質(zhì)無液不小顏色狀態(tài)氣味毒性溶解性密度(與水比)

色

態(tài)

毒

溶于水比水有特殊氣味第6頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月3.化學(xué)性質(zhì)第7頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為：其中濃H2SO4的作用是：

和

．催化劑吸水劑第8頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月第9頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月1．哪些事實(shí)可以說明苯分子中不存在單、雙鍵交替的結(jié)構(gòu)？提示：①苯不能使溴的四氯化碳溶液因發(fā)生加成反應(yīng)而褪色，也不能使酸性KMnO4溶液褪色；②苯分子中碳碳鍵完全等同，其分子結(jié)構(gòu)為平面正六邊形結(jié)構(gòu)；③苯的鄰位二元取代物不存在同分異構(gòu)體．第10頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月二、苯的同系物1．通式：CnH2n－6(n≥6)．2．結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：都含有一個(gè)

，苯的同系物的側(cè)鏈為

基．3．物理性質(zhì)：苯和甲苯都

揮發(fā)，有

氣味，

毒，

溶于水，密度比水

．苯環(huán)烷烴易特殊有不小第11頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月4．化學(xué)性質(zhì)(1)氧化反應(yīng)①可燃性：都能燃燒，火焰明亮并伴有濃煙．②苯的同系物：側(cè)鏈[(R為烴基)除外]可被酸性KMnO4溶液氧化為

，因而能使酸性KMnO4溶液褪色．—COOH第12頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月(2)取代反應(yīng)甲苯與硝酸反應(yīng)：第13頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月三、芳香烴的來源及應(yīng)用1．芳香烴分子里含有一個(gè)或多個(gè)

的烴．2．來源主要來源于

及石油化工中的催化重整工藝．3．應(yīng)用一些簡單的芳香烴，如苯、甲苯、二甲苯、乙苯等都是基本的有機(jī)原料，可用于合成炸藥、染料、藥品、農(nóng)藥、合成材料等．苯環(huán)煤的干餾第14頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月2．如何鑒別苯與甲苯兩種芳香烴？提示：用酸性KMnO4溶液，能使酸性KMnO4溶液褪色的是甲苯，不能使其褪色的是苯．第15頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月1．(2010·海南高考)下列化合物分子中的所有原子都處于同一平面的是 ()A．甲苯B．對(duì)二甲苯C．氯乙烯

D．丙烯第16頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月解析：甲苯、對(duì)二甲苯、丙烯分子結(jié)構(gòu)中均含有甲基，所有原子一定不共平面；氯乙烯()分子中所有原子一定共平面．答案：C第17頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月2．下列關(guān)于苯的性質(zhì)的敘述中，不正確的是()A．苯是無色帶有特殊氣味的液體B．常溫下苯是一種不溶于水且密度小于水的液體C．苯在一定條件下能與液溴發(fā)生取代反應(yīng)D．苯不具有典型的雙鍵所具有的加成反應(yīng)的性能，故不可能發(fā)生加成反應(yīng).第18頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月解析：苯分子中雖然不具有典型的雙鍵特征，但由于分子不飽和，在一定條件下仍能夠和氫氣發(fā)生加成反應(yīng)．答案：D第19頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月3．下列有機(jī)物不能以苯為原料一步制取的是()第20頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月解析：

可以由苯與濃H2SO4、濃HNO3發(fā)生反應(yīng)制得；可以由苯與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)制得；

可以由苯與Cl2發(fā)生反應(yīng)制得，而C項(xiàng)中不能夠由苯為原料一步制得．答案：C第21頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月4．(2011·大連市高三期末)某同學(xué)根據(jù)苯和四氯化碳互溶，苯的密度比水小，四氯化碳的密度比水大的性質(zhì)制作了如圖所示的“液體積木”．在試管中注入CCl4，再加少量水，然后再小心加入少量苯，溶液可出現(xiàn)分三層的現(xiàn)象，再用漏斗向水層中加入少量膽礬溶液及少量碘水(如圖所示)，下列說法正確的是()第22頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月A．上中下三層的顏色分別為無色、藍(lán)色、紫色B．上中下三層的顏色分別為紫色、藍(lán)色、紫色C．振蕩再靜置后溶液分為兩層，水在下層D．振蕩再靜置后溶液仍分為三層第23頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月解析：碘在苯與四氯化碳中的溶解度較大，它們都能從碘水中萃取碘，故上中下三層的顏色分別為紫色、藍(lán)色、紫色．苯和四氯化碳互溶，故振蕩后分為兩層，有機(jī)層的密度大小取決于苯和四氯化碳的相對(duì)多少，故無法判斷有機(jī)層是否在水的上面．答案：B第24頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月5．(2011·通州模擬)實(shí)驗(yàn)探究：通過實(shí)驗(yàn)事實(shí)的驗(yàn)證與討論，認(rèn)識(shí)苯的結(jié)構(gòu)．提出問題：苯分子結(jié)構(gòu)是碳碳單、雙鍵交替的環(huán)狀結(jié)構(gòu)嗎？(1)提出假設(shè)：從苯的分子式看，C6H6具有不飽和性；從苯的凱庫勒結(jié)構(gòu)看，分子中含有碳碳雙鍵，所以，苯一定能使________________________褪色．(2)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：①苯不能使________________________褪色．②經(jīng)科學(xué)測(cè)定，苯分子里6個(gè)碳原子之間的鍵________(填“相同”或“不同”)；6個(gè)碳原子和6個(gè)氫原子在________上．第25頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月(3)結(jié)論：苯的結(jié)構(gòu)式中的鍵跟烯烴中的雙鍵______(填“相同”或“不相同”)，苯的性質(zhì)沒有表現(xiàn)出不飽和性，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，說明苯分子________(填“同于”或“不同”于)一般的碳碳單、雙鍵交替的環(huán)狀結(jié)構(gòu)．(4)應(yīng)用：為了表示苯分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，結(jié)構(gòu)簡式用________表示，用凱庫勒式表示苯分子的結(jié)構(gòu)是不確切的．第26頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月解析：若苯分子結(jié)構(gòu)是碳碳單、雙鍵交替的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，就應(yīng)該具有碳碳雙鍵的典型反應(yīng)：能與Br2加成，使溴水褪色，能與酸性KMnO4溶液發(fā)生氧化反應(yīng)使其褪色．答案：

(1)KMnO4酸性溶液或溴水(2)①KMnO4酸性溶液或溴水②相同同一平面(3)不相同不同于(4)第27頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月1．苯與其同系物化學(xué)性質(zhì)的區(qū)別(1)側(cè)鏈對(duì)苯環(huán)的影響①苯的同系物比苯更容易發(fā)生苯環(huán)上的取代反應(yīng)，苯主要發(fā)生一元取代，而苯的同系物能發(fā)生鄰、對(duì)位取代，如苯與濃H2SO4、濃HNO3混合加熱主要生成硝基苯，甲苯與濃HNO3、濃H2SO4，在一定條件下易生成2,4,6-三硝基甲苯(TNT)．第28頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月②苯的同系物發(fā)生鹵代反應(yīng)時(shí)，在光照和催化劑條件下，鹵素原子取代氫的位置不同：第29頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月(2)苯環(huán)對(duì)側(cè)鏈的影響烷烴不易被氧化，但苯環(huán)上的烷基易被氧化．苯的同系物能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，而苯不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，用此法可鑒別苯和苯的同系物．第30頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月2．含苯環(huán)化合物的同分異構(gòu)體(1)苯的氯代物①苯的一氯代物只有1種：②苯的二氯代物有3種：第31頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月(2)苯的同系物及其氯代物①甲苯(C7H8)不存在同分異構(gòu)體．②分子式為C8H10的芳香烴同分異構(gòu)體有4種：第32頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月③甲苯的一氯代物的同分異構(gòu)體有4種：第33頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月第34頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月第35頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月(4)B在苯環(huán)上的二氯代物有________種同分異構(gòu)體；

的所有原子________(填“是”或“不是”)在同一平面上．第36頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月[名師精析]應(yīng)用信息②和轉(zhuǎn)化關(guān)系中各產(chǎn)物官能團(tuán)在苯環(huán)上的位置可知：—Br為對(duì)位定位基，而—NO2為間位定位基．取得這些信息是推斷A、B、C、D、E、F的關(guān)鍵．苯與濃硝酸和濃硫酸的混合酸作用生成

(A)，它是一種密度比水大的無色油狀液體．根據(jù)信息①，結(jié)合反應(yīng)：B可知B為

.第37頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月第38頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月注意前兩步合成順序不能顛倒，否則會(huì)使—Br和—NO2處于苯環(huán)的間位．

在苯環(huán)上的二氯代物有：第39頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月共6種．第40頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月[答案](1)大(2)(3)abc(4)6不是第41頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月確定苯的同系物的同分異構(gòu)體時(shí)，既要考慮因取代基位置不同形成的同分異構(gòu)體，又要考慮因烴基異構(gòu)形成的同分異構(gòu)體．第42頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月1．用摩爾質(zhì)量為57g/mol的烷基取代甲苯苯環(huán)上的一個(gè)氫原子，所得產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)最多有 ()A．12種

B．11種C．10種

D．9種第43頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月解析：摩爾質(zhì)量為57g/mol的烷基是—C4H9，其結(jié)構(gòu)有4種，分別為—CH2CH2CH2CH3，

，

，每一種與甲苯中甲基的位置均有鄰、間、對(duì)三種，共12種．答案：A第44頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月2．(2011·杭州質(zhì)檢)有機(jī)物分子中原子間(或原子與原子團(tuán)間)的相互影響會(huì)導(dǎo)致物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的不同．下列事實(shí)不能說明上述觀點(diǎn)的是 ()A．苯酚能與NaOH溶液反應(yīng)，乙醇不能與NaOH溶液反應(yīng)B．甲苯能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，乙烷不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色C．乙烯能發(fā)生加成反應(yīng)，乙烷不能發(fā)生加成反應(yīng)D．苯與硝酸在加熱時(shí)發(fā)生取代反應(yīng)，甲苯與硝酸在常溫下就能發(fā)生取代反應(yīng).第45頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月答案：C解析：A項(xiàng)中說明苯環(huán)和乙基對(duì)羥基的影響不同，苯環(huán)與羥基相連使羥基上氫原子活性增強(qiáng)；B項(xiàng)中說明苯環(huán)和甲基對(duì)甲基的影響不同，苯環(huán)與甲基相連使甲基活性增強(qiáng)；C項(xiàng)中是由于乙烯和乙烷所含官能團(tuán)不同，因此化學(xué)性質(zhì)不同；D項(xiàng)中說明甲基與苯環(huán)相連，使與甲基相連碳原子的鄰位和對(duì)位碳原子上的氫原子活性增強(qiáng)．第46頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月1．幾種最簡單有機(jī)物的空間構(gòu)型(1)甲烷分子(CH4)為正四面體結(jié)構(gòu)，最多有3個(gè)原子共平面；(2)乙烯分子(H2C==CH2)是平面形結(jié)構(gòu)，所有原子共平面；(3)乙炔分子(H—C≡C—H)是直線形結(jié)構(gòu)，所有原子在同一直線上；(4)苯分子(C6H6)是平面正六邊形結(jié)構(gòu)，所有原子共平面；(5)甲醛分子(HCHO)是平面結(jié)構(gòu)，所有原子共平面．第47頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月2．單鍵的旋轉(zhuǎn)有機(jī)物分子中的以單鍵相結(jié)合的原子，包括碳碳單鍵、碳?xì)鋯捂I、碳氧單鍵等兩端的原子都可以以單鍵為軸旋轉(zhuǎn)．

3．規(guī)律(1)任何兩個(gè)直接相連的原子在同一直線上．(2)三鍵兩端原子及其直接相連的原子在同一直線上．(3)在中學(xué)所學(xué)的有機(jī)物中，所有的原子一定共平面的有：CH2==CH2、CH≡CH、C6H6、第48頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月[例2]某烴的結(jié)構(gòu)簡式為：若分子中共線碳原子數(shù)為a，可能共面的碳原子最多為b，含四面體結(jié)構(gòu)碳原子數(shù)為c，則a、b、c分別是()A．3、4、5B．4、10、4C．3、10、4 D．3、14、4第49頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月[名師精析]根據(jù)C的四價(jià)鍵原理，容易判斷出飽和碳原子有5、6、9、10共四個(gè)原子；共線碳原子為1、2、3共三個(gè)原子；由CH2==CH2的平面結(jié)構(gòu)可首先判斷2、3、4、5、10、11這6個(gè)碳原子共面，因①、②、③號(hào)單鍵均能旋轉(zhuǎn)，故6、9號(hào)碳原子可能與苯環(huán)上的碳原子共面．這樣所有的14個(gè)碳原子都可能共面．[答案]D第50頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月3．(2011·北京西城區(qū)測(cè)試)下列有機(jī)化合物分子中的所有碳原子不可能處于同一平面的是 ()A．

B．HC≡C—CH3.第51頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月解析：苯分子中12個(gè)原子處在同一平面上，

可以看做甲基取代苯環(huán)上的1個(gè)氫原子，因此所有碳原子在同一平面上；乙炔分子中4個(gè)原子在同一直線上，HC≡C—CH3可以看做甲基取代乙炔中1個(gè)氫原子，因此所有碳原子在同一平面上；乙烯分子中6個(gè)原子在同一平面上，

可以看做2個(gè)甲基取代乙烯1個(gè)碳原子上的2個(gè)氫原子，因此所有碳原子在同一平面上．答案：D第52頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月4．已知C—C鍵可以繞鍵軸旋轉(zhuǎn)，結(jié)構(gòu)簡式為

的化合物中，處于同一平面內(nèi)的原子最多可能有()A．10個(gè)

B．12個(gè)C．16個(gè)

D．18個(gè)第53頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月解析：題中的有機(jī)物分子可變換成如下形式：除分子中兩個(gè)甲基的4個(gè)H原子(其化學(xué)鍵用“”表示)不在該平面上外，其余的18個(gè)原子均可能共面．答案：D第54頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月液溴溴水溴的四氯化碳溶液高錳酸鉀酸性溶液烷烴與溴蒸氣在光照條件下發(fā)生取代反應(yīng)不反應(yīng)，液態(tài)烷烴與溴水可以發(fā)生萃取從而使溴水層褪色不反應(yīng)，溶解不褪色不反應(yīng)烯烴常溫加成褪色常溫加成褪色常溫加成褪色氧化褪色第55頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月液溴溴水溴的四氯化碳溶液高錳酸鉀酸性溶液炔烴常溫加成褪色常溫加成褪色常溫加成褪色氧化褪色苯一般不反應(yīng)，催化條件下可取代不反應(yīng)，發(fā)生萃取而使溴水層褪色不反應(yīng)，互溶不褪色不反應(yīng)苯的同系物一般不反應(yīng)，光照條件下發(fā)生側(cè)鏈上的取代，催化條件下發(fā)生苯環(huán)上的取代不反應(yīng)，發(fā)生萃取而使溴水層褪色不反應(yīng)，互溶不褪色氧化褪色第56頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月[例3](2010·海南高考)下列化合物中既易發(fā)生取代反應(yīng)，也可發(fā)生加成反應(yīng)，還能使KMnO4酸性溶液褪