苯及其同系物苯及其同系物 苯的来源苯的来源⑴⑴从从煤煤干馏的煤焦油中提取干馏的煤焦油中提取⑵⑵石油直馏产品的催化重整石油直馏产品的催化重整⑶⑶三三分子乙炔加合分子乙炔加合 1 1、苯的凯库勒式、苯的凯库勒式 18651865年凯库勒从苯的分子式年凯库勒从苯的分子式C6H6C6H6出发出发, ,根据苯的一元根据苯的一元取代物只有一种（说明六个氢原子是等同的事实，取代物只有一种（说明六个氢原子是等同的事实，提出了苯的环状构造式提出了苯的环状构造式苯的凯库勒式结构 一、苯的结构一、苯的结构 2 2 2 2、苯的结构表示式、苯的结构表示式、苯的结构表示式、苯的结构表示式分子式分子式结构式结构式所有原子共平面，键角为所有原子共平面，键角为120120O O结构简式结构简式苯的空间结构：苯的空间结构：＃C C6 6H H6 6 二、苯的性质二、苯的性质⑴⑴苯的物理性质苯的物理性质①①苯在常温下为无色透明液体苯在常温下为无色透明液体 ②②苯密度苯密度(15℃℃)0.885克克/厘米厘米3，比水轻，比水轻 ③③苯难溶于水苯难溶于水,易溶于乙醇、乙醚等有机溶剂易溶于乙醇、乙醚等有机溶剂 ④④苯易挥发苯易挥发,有强烈芳香，有毒有强烈芳香，有毒 ⑤⑤苯沸点苯沸点80.10℃℃,熔点熔点5.53℃℃ ；用水冷却，可凝结；用水冷却，可凝结成无色晶体成无色晶体⑵⑵苯的化学性质苯的化学性质 1 1、、苯的取代反应苯的取代反应①①苯的溴代反应苯的溴代反应C C6 6H H6 6 + Br + Br2 2→铁铁C C6 6H H5 5Br + Br + HBrHBr说明：苯与溴水不反应；但能萃取说明：苯与溴水不反应；但能萃取苯苯的的溴溴代代反反应应BrBr2 2 Fe Fe C C6 6H H6 6AgNOAgNO3 3溶液溶液 苯苯液溴液溴Fe观察实验现象观察实验现象长长导管口处导管口处锥形瓶内锥形瓶内烧杯内烧杯内有白烟有白烟分层，有不溶于水的分层，有不溶于水的油状液体（比水重）油状液体（比水重）有淡黄色沉淀生成有淡黄色沉淀生成 1 1、、FeFe的作用是什么？的作用是什么？2 2、长导管的作用是什么？、长导管的作用是什么？3 3、为什么导管的末端不插入液面下？、为什么导管的末端不插入液面下？4 4、什么现象说明发生了取代反应？、什么现象说明发生了取代反应？5 5、怎样除去无色溴苯中所溶解的溴？、怎样除去无色溴苯中所溶解的溴？实验思考：实验思考：催化剂催化剂导气、冷凝洄流导气、冷凝洄流防止倒吸防止倒吸烧杯中有淡黄色沉淀析出，说明有烧杯中有淡黄色沉淀析出，说明有BrBr- -加入氢氧化钠溶液，溴会发生反应，溶解；加入氢氧化钠溶液，溴会发生反应，溶解；用分液漏斗分液用分液漏斗分液 注意：注意：①①铁粉起催化剂的作用（实际上是铁粉起催化剂的作用（实际上是FeBr3)，，如果如果没有催化剂则苯与液溴发生的是混合溶解。
没有催化剂则苯与液溴发生的是混合溶解③③为什么溴苯留在烧瓶中，而为什么溴苯留在烧瓶中，而HBr挥发出来？挥发出来？②②导管的作用：一是导气，导出生成的导管的作用：一是导气，导出生成的HBr；；二是冷凝欲挥发出的苯和溴使之回流，从而可二是冷凝欲挥发出的苯和溴使之回流，从而可以提高反应物的利用率以提高反应物的利用率④④褐色是因为溴苯中含有杂质溴，可用褐色是因为溴苯中含有杂质溴，可用NaOH溶液溶液洗涤产物，再分液提纯即将溴转化为可溶于水的洗涤产物，再分液提纯即将溴转化为可溶于水的盐类物质，而与难溶于水的溴苯分离盐类物质，而与难溶于水的溴苯分离因为溴苯的沸点较高，因为溴苯的沸点较高，156.43℃ 溴苯实验课后思考题：溴苯实验课后思考题：1. 能用浓溴水代替液溴吗？为什么？能用浓溴水代替液溴吗？为什么？2.该反应的催化剂是该反应的催化剂是FeBr3,而反应时加的是而反应时加的是Fe屑，屑， Fe屑屑是怎样转化为是怎样转化为FeBr3的？反应的速度为什么一开始较缓慢，的？反应的速度为什么一开始较缓慢，一段时间后明显加快？一段时间后明显加快？3.该反应是放热反应，而苯、液溴均易挥发，为了减少放该反应是放热反应，而苯、液溴均易挥发，为了减少放热对苯及液溴挥发的影响，装置上有哪些独特的设计和考热对苯及液溴挥发的影响，装置上有哪些独特的设计和考虑？虑？4.生成的生成的HBr中常混有溴蒸气，此时用中常混有溴蒸气，此时用AgNO3溶液对溶液对HBr的检验结果是否可靠？为什么？如何除去混在的检验结果是否可靠？为什么？如何除去混在HBr中的溴中的溴蒸气？蒸气？5.如何分离出烧瓶中反应生成的溴苯？如何分离出烧瓶中反应生成的溴苯？ ②②苯的硝化反应苯的硝化反应C C6 6H H6 6+HNO3+HNO3（浓）（浓）→浓硫酸浓硫酸50500 0C-60C-600 0C CC C6 6H H5 5-NO-NO2 2（硝基苯）（硝基苯）+H+H2 2O O苯的硝化反应实验苯的硝化反应实验 苯苯与与混混酸酸作作用用，，苯苯环环上上H H原原子子被被硝硝基基取取代代生生成成硝硝基基取代物的过程取代物的过程. .定义定义: :硝化剂：浓硝化剂：浓HNO3+HNO3+浓浓H2SO4H2SO4（简称混酸）（简称混酸） ③③浓硝酸和浓硫酸的混合酸要冷却到浓硝酸和浓硫酸的混合酸要冷却到50～～60℃以下，以下，再慢慢滴入苯，边加边振荡，必要时需冷却。
因为再慢慢滴入苯，边加边振荡，必要时需冷却因为反应放热，温度过高时有副反应发生，且苯、硝酸反应放热，温度过高时有副反应发生，且苯、硝酸易挥发，硝酸也会分解易挥发，硝酸也会分解①①浓硫酸的作用：浓硫酸的作用：催化剂、吸水剂催化剂、吸水剂②②配制混合酸时，要将配制混合酸时，要将浓硫酸浓硫酸慢慢慢慢倒入浓硝酸倒入浓硝酸中，中，并不断搅拌以减少浓硝酸的挥发与分解并不断搅拌以减少浓硝酸的挥发与分解④④本实验采用本实验采用水浴加热水浴加热，，温度计温度计的水银球必须插入的水银球必须插入水浴中浴热浴热”容易控制恒温，且易使被加热物容易控制恒温，且易使被加热物受热均匀受热均匀苯的硝化实验中的问题：苯的硝化实验中的问题： ⑤⑤什么时候采用水浴加热？什么时候采用水浴加热？⑧⑧不纯的硝基苯显不纯的硝基苯显黄色黄色，因为溶有，因为溶有NONO2 2提纯硝基提纯硝基苯的方法是什么苯的方法是什么? ?⑥⑥使用带长导管的玻璃管，目的是什么使用带长导管的玻璃管，目的是什么? ?⑦⑦反应放热，为什么还要在水浴中加热一段时间呢？反应放热，为什么还要在水浴中加热一段时间呢？需要加热，而且一定要控制在需要加热，而且一定要控制在100℃100℃以下，以下，均可采用水浴加热。
均可采用水浴加热如果超过如果超过100 ℃100 ℃，还可采用油浴（，还可采用油浴（0 0～～300℃300℃）、沙浴温度更高沙浴温度更高保证反应物有较高的转化率保证反应物有较高的转化率使挥发出的反应物得到冷凝并使其流回到反应管中使挥发出的反应物得到冷凝并使其流回到反应管中————冷凝回流硝基苯的沸点：冷凝回流硝基苯的沸点：216.8℃216.8℃））加入加入NaOHNaOH溶液，分液溶液，分液 注意：注意：①①浓浓硝酸和浓硫酸的混合酸要冷却到硝酸和浓硫酸的混合酸要冷却到50~60℃50~60℃以下，再慢以下，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，同时苯和浓硫酸在挥发，且硝酸也会分解，同时苯和浓硫酸在70~80℃70~80℃时会时会发生反应发生反应②②什么情况采用水浴加热什么情况采用水浴加热? ?③③温度计的位置温度计的位置⑥⑥为提纯硝基苯，一般将粗产品依次用蒸馏水和为提纯硝基苯，一般将粗产品依次用蒸馏水和NaOHNaOH溶液溶液洗涤④④长导管的作用：长导管的作用：⑤⑤不纯的硝基苯显不纯的硝基苯显黄色黄色，因为溶有，因为溶有NONO2 2，，而纯净硝基苯是而纯净硝基苯是无色，有苦杏仁味，比水重油状液体无色，有苦杏仁味，比水重油状液体。
需要加热，而且一定要控制在需要加热，而且一定要控制在100℃100℃以下，均可采用水浴以下，均可采用水浴冷凝回流冷凝回流必须放在悬挂在水浴中必须放在悬挂在水浴中 ③③苯的磺化反应苯的磺化反应 向向有机化合物分子引入有机化合物分子引入磺酸基磺酸基(-SO(-SO3 3H)H)的反应的反应叫做叫做磺化磺化磺化磺化定义定义: : 即苯与即苯与( (芳烃芳烃) )苯与浓苯与浓H H2 2SOSO4 4作用，苯环上作用，苯环上H H原子被原子被磺（酸）基磺（酸）基-SO-SO3 3H H取代生成苯磺酸的过程取代生成苯磺酸的过程C C6 6H H6 6+H+H2 2SOSO4 4（浓）（浓）→加热加热C C6 6H H5 5SOSO3 3H+HH+H2 2O O +3H3H2 2NiNi/催化催化2 2、、苯的加成反应苯的加成反应3 3、、苯的氧化反应苯的氧化反应2C2C6 6H H6 6+15O+15O2 2→点燃点燃 12CO12CO2 2+6H+6H2 2O O苯的燃烧苯的燃烧 苯和其他的烃一样，都能燃烧当氧气充足时，苯和其他的烃一样，都能燃烧当氧气充足时，产物为二氧化碳和水。
但在空气中燃烧时，火焰明亮产物为二氧化碳和水但在空气中燃烧时，火焰明亮并有浓黑烟这是由于苯中碳的质量分数较大并有浓黑烟这是由于苯中碳的质量分数较大苯本身不能和酸性苯本身不能和酸性KMnO4KMnO4溶液反应溶液反应 小结：小结： 苯的用途苯的用途化工原料化工原料纤维、橡胶纤维、橡胶医药、农药医药、农药染料、香料染料、香料苯苯还是重要的有机溶剂还是重要的有机溶剂 芳香烃芳香烃分子里含有一个或多个苯环的烃叫芳香烃分子里含有一个或多个苯环的烃叫芳香烃芳香烃分类芳香烃分类苯的同系物苯的同系物稠环芳烃稠环芳烃其它芳烃其它芳烃定义：定义： 苯的同系物苯的同系物分子里只含一个苯环的芳香烃叫苯的分子里只含一个苯环的芳香烃叫苯的同系物同系物通式通式C Cn nH H2n-6 2n-6 (n≥6)(n≥6)结构特点结构特点苯环上连有支链苯环上连有支链定义定义 3 3甲苯甲苯2 23 3乙苯乙苯CHCH苯环与支链的相互影响将使苯的同系物苯环与支链的相互影响将使苯的同系物具有特性！具有特性！ 333-CHH C-CH333邻二甲苯间二甲苯对二甲苯二甲苯二甲苯 发散思维发散思维 判断上述苯的同系物苯环上的一判断上述苯的同系物苯环上的一氯代物各有多少种？氯代物各有多少种？ 苯的同系物与苯的性质的相似性苯的同系物与苯的性质的相似性1、取代反应、取代反应+3HO-NO2→ 3H2O+浓H2SO4CH3CH3NO2-NO2O2N-TNT烈性炸药烈性炸药 迁移应用迁移应用 写出甲苯与足量氢气发生加成写出甲苯与足量氢气发生加成的反应式的反应式2、加成反应、加成反应+3H2→CH3 苯的同系物的特性苯的同系物的特性——可使可使KMnO4(H+)溶液褪色溶液褪色3、氧化反应、氧化反应KMnO4(H+)溶液溶液-R-COOH 设计实验步骤：设计实验步骤：如何鉴别苯、甲苯、己烯、如何鉴别苯、甲苯、己烯、CCl4? 归纳小节归纳小节烃烃链烃链烃环烃环烃饱和链烃饱和链烃不饱和链烃不饱和链烃脂环烃脂环烃芳香烃芳香烃（脂肪烃）烷烃烷烃烯烃烯烃二烯烃二烯烃炔烃炔烃苯的同系物苯的同系物稠环芳烃稠环芳烃其它芳烃其它芳烃 。