第二節(jié) 芳香烴第二章 烴和鹵代烴烴的分類烴的分類鏈烴鏈烴環(huán)烴環(huán)烴飽和飽和不飽和不飽和烷烴烷烴烯烴烯烴炔烴炔烴二烯烴二烯烴環(huán)烷烴環(huán)烷烴芳香烴芳香烴CnH2n+2CnH2nCnH2n-2CnH2n-2CnH2nCH4C2H4C2H2C4H6C3H6 苯苯一、苯的結(jié)構(gòu)與化學(xué)性質(zhì)l回憶苯分子的空間結(jié)構(gòu)回憶苯分子的空間結(jié)構(gòu)l比較甲烷、乙烯、乙炔、苯燃燒的現(xiàn)比較甲烷、乙烯、乙炔、苯燃燒的現(xiàn)象，分析烴燃燒產(chǎn)生不同燃燒現(xiàn)象的象，分析烴燃燒產(chǎn)生不同燃燒現(xiàn)象的原因。原因。l回憶苯的化學(xué)性質(zhì)，完成課本回憶苯的化學(xué)性質(zhì)，完成課本P37表格表格l根據(jù)苯與溴、濃硝酸反應(yīng)的條件，設(shè)根據(jù)苯與溴、濃硝酸反應(yīng)的條件，設(shè)計(jì)制備溴苯和硝基苯的實(shí)驗(yàn)方案。計(jì)制備溴苯和硝基苯的實(shí)驗(yàn)方案?，F(xiàn)象：現(xiàn)象：1、導(dǎo)管口附近有白霧、導(dǎo)管口附近有白霧2、燒瓶?jī)?nèi)有褐色不溶于水的液體、燒瓶?jī)?nèi)有褐色不溶于水的液體 3、錐形瓶中滴入、錐形瓶中滴入AgNO3有淺黃色沉淀生成有淺黃色沉淀生成（1）鹵代）鹵代（與鹵素的反應(yīng)）（與鹵素的反應(yīng)）結(jié)論：結(jié)論： 在有催化劑存在時(shí)，苯與溴發(fā)生取代在有催化劑存在時(shí)，苯與溴發(fā)生取代反應(yīng)，生成溴苯，溴苯是無色液體，密反應(yīng)，生成溴苯，溴苯是無色液體，密度比水大。度比水大。一一BrBr2HBr+ + +FeBr3溴和苯的取代反應(yīng)實(shí)驗(yàn)：該反應(yīng)能否用溴水代替該反應(yīng)能否用溴水代替液溴液溴?反應(yīng)中鐵屑的作用？反應(yīng)中鐵屑的作用？裝有裝有CCl4試管的作用？試管的作用？長(zhǎng)導(dǎo)管為什么不能插入液面以下？長(zhǎng)導(dǎo)管為什么不能插入液面以下？如何除去溴苯中的溴？如何除去溴苯中的溴？ 交流交流研討研討不能用溴水代替液溴，鐵屑不能用溴水代替液溴，鐵屑的作用是與溴反應(yīng)生成的作用是與溴反應(yīng)生成FeBrFeBr3 3作催化劑作催化劑吸收揮發(fā)出來的吸收揮發(fā)出來的BrBr2 2錐形瓶用于吸收錐形瓶用于吸收HBrHBr，長(zhǎng)導(dǎo)管不插入液面以下，長(zhǎng)導(dǎo)管不插入液面以下防止倒吸防止倒吸加入加入NaOHNaOH振蕩、分液振蕩、分液水洗、分液水洗、分液干燥干燥（2）苯的硝化反應(yīng)）苯的硝化反應(yīng) 在一個(gè)大試管里，先加入在一個(gè)大試管里，先加入1.5mL1.5mL濃硝酸濃硝酸和和2mL2mL濃硫酸濃硫酸，搖勻，冷卻到，搖勻，冷卻到505060600 0C C以下，然后慢慢地滴入以下，然后慢慢地滴入1mL1mL苯苯，不斷搖動(dòng)，使混和均勻，然后放在不斷搖動(dòng)，使混和均勻，然后放在60600 0C C的的水浴水浴中加熱中加熱1010分鐘，把混和物分鐘，把混和物倒入另一個(gè)盛水的試管里。倒入另一個(gè)盛水的試管里。+ HONO2NO2+ H2O*硝基苯為無色、具有苦杏仁味的油狀液體，其密度大于水硝基苯為無色、具有苦杏仁味的油狀液體，其密度大于水 實(shí)驗(yàn)方案和裝置圖實(shí)驗(yàn)方案和裝置圖 50600C濃硫酸濃硫酸注意：注意：濃硝酸和濃硫酸的混合酸要冷卻到濃硝酸和濃硫酸的混合酸要冷卻到50-6050-60以下，再慢慢滴入苯，邊加邊振蕩，因?yàn)榉磻?yīng)以下，再慢慢滴入苯，邊加邊振蕩，因?yàn)榉磻?yīng)放熱，溫度過高，苯易揮發(fā)，且硝酸也會(huì)分解，放熱，溫度過高，苯易揮發(fā)，且硝酸也會(huì)分解，同時(shí)苯和濃硫酸在同時(shí)苯和濃硫酸在70-8070-80時(shí)會(huì)發(fā)生反應(yīng)。時(shí)會(huì)發(fā)生反應(yīng)。什么時(shí)候采用什么時(shí)候采用水浴加熱水浴加熱：需要加熱，：需要加熱，而且一定要控制在而且一定要控制在100100以下，均可采以下，均可采用水浴加熱。如果超過用水浴加熱。如果超過100 100 ，還可，還可采用油?。ú捎糜驮。? 0300 300 ）、鹽浴、沙?。?、鹽浴、沙浴溫度更高。溫度更高。溫度計(jì)的位置，必須溫度計(jì)的位置，必須懸掛懸掛在在水浴水浴中。中。為提純硝基苯，一般將粗產(chǎn)品依次為提純硝基苯，一般將粗產(chǎn)品依次用用蒸餾水蒸餾水和和NaOHNaOH溶液溶液洗滌。洗滌。不純的硝基苯顯不純的硝基苯顯黃黃色（因?yàn)槿苡猩ㄒ驗(yàn)槿苡蠳ONO2 2），），而純凈硝基苯是無色，有苦杏仁味，比水重，而純凈硝基苯是無色，有苦杏仁味，比水重，油狀液體。油狀液體。（3）磺化（苯分子中的）磺化（苯分子中的H原子被磺原子被磺酸基取代的反應(yīng)）酸基取代的反應(yīng)）+ H2O （苯磺酸）（苯磺酸）+ HOSO3H7080SO3H 苯的苯的加成反應(yīng)：加成反應(yīng)：苯雖然不具有像烯烴一樣典型碳碳雙鍵所應(yīng)有的苯雖然不具有像烯烴一樣典型碳碳雙鍵所應(yīng)有的加成反應(yīng)的性質(zhì)，但在特定的條件下，苯仍然能加成反應(yīng)的性質(zhì)，但在特定的條件下，苯仍然能發(fā)生加成反應(yīng)發(fā)生加成反應(yīng) 。例如：在有鎳催例如：在有鎳催化劑存在和化劑存在和180250的條件下，的條件下，苯可以與氫氣發(fā)苯可以與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)生加成反應(yīng),生成生成環(huán)己烷環(huán)己烷(C6H12)。小結(jié)：易取代、難加成、難氧化小結(jié)：易取代、難加成、難氧化二、苯的同系物1.含義：苯的含義：苯的苯環(huán)苯環(huán)上氫原子被上氫原子被烷基烷基代替而得到的芳烴。代替而得到的芳烴。CH3 |CH2CH3 |CH3 | |CH3 |CH3CH3 |CH3CH3H3CH3C甲苯甲苯(C(C7 7H H8 8) ) 乙苯乙苯( C( C8 8H H1010) ) 對(duì)二甲苯對(duì)二甲苯(C(C8 8H H1010) ) 六甲基苯六甲基苯(C(C1212H H1818) )只含有只含有一個(gè)苯環(huán)一個(gè)苯環(huán)，且側(cè)鏈為，且側(cè)鏈為C-CC-C單鍵單鍵的芳香烴。的芳香烴。2.2.通式：通式：C Cn nH H2n-62n-6下列屬于苯的同系物的是（下列屬于苯的同系物的是（ ） (1)(1)苯的同系物和苯都含有苯環(huán)，性質(zhì)相似苯的同系物和苯都含有苯環(huán)，性質(zhì)相似氧化反應(yīng)氧化反應(yīng)取代反應(yīng)取代反應(yīng)加成反應(yīng)加成反應(yīng)3.化學(xué)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)催化劑催化劑+ 3H2CH3CH32CnH2n-6 + 3 (n-1)O2點(diǎn)燃點(diǎn)燃 2nCO2+ 2(n-3)H2O燃燒反應(yīng)燃燒反應(yīng)現(xiàn)象：火焰明亮并帶有濃現(xiàn)象：火焰明亮并帶有濃煙煙2mL苯苯3滴滴高錳酸鉀酸性溶液高錳酸鉀酸性溶液用力振蕩用力振蕩2mL甲苯甲苯3滴滴高錳酸鉀酸性溶液高錳酸鉀酸性溶液用力振蕩用力振蕩苯環(huán)影響側(cè)鏈，使側(cè)鏈能被強(qiáng)氧化劑氧化苯環(huán)影響側(cè)鏈，使側(cè)鏈能被強(qiáng)氧化劑氧化實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：結(jié)論：苯苯不能不能被被KMnOKMnO4 4酸性溶液氧化，酸性溶液氧化，甲苯甲苯能能被被KMnOKMnO4 4酸性溶液氧化酸性溶液氧化未褪色未褪色褪色褪色 甲苯被氧化的是側(cè)鏈，即甲基被氧化，甲苯被氧化的是側(cè)鏈，即甲基被氧化，該反應(yīng)可簡(jiǎn)單表示為：該反應(yīng)可簡(jiǎn)單表示為：CH3KMnOKMnO4 4、H H+ +COOH（苯甲酸）（苯甲酸） 這樣的氧化反應(yīng)，都是苯環(huán)上的烷烴基被這樣的氧化反應(yīng)，都是苯環(huán)上的烷烴基被氧化，說明了氧化，說明了苯環(huán)上的烷烴基苯環(huán)上的烷烴基比烷烴性質(zhì)比烷烴性質(zhì)活潑活潑。這活潑性是苯環(huán)對(duì)烷烴基影響的結(jié)果。這活潑性是苯環(huán)對(duì)烷烴基影響的結(jié)果。例如：甲苯能發(fā)生硝化反應(yīng)例如：甲苯能發(fā)生硝化反應(yīng)鄰硝基甲苯鄰硝基甲苯對(duì)硝基甲苯對(duì)硝基甲苯222CH3 + HNO3濃硫酸濃硫酸30300 0C CCH3NO2CH3NO2+ + H2O2 2，4 4，6-6-三硝基甲苯三硝基甲苯簡(jiǎn)稱三硝基甲苯，又叫簡(jiǎn)稱三硝基甲苯，又叫TNTTNT是一種淡黃色晶體，不溶于水，是一種烈性炸藥是一種淡黃色晶體，不溶于水，是一種烈性炸藥CH3 | |NO2CH3 |NO2O2N + 3HNO3 + 3H2O濃硫酸濃硫酸100側(cè)鏈影側(cè)鏈影響苯環(huán)響苯環(huán)(2)(2)苯的同系物含有側(cè)鏈，性質(zhì)與苯又有不同苯的同系物含有側(cè)鏈，性質(zhì)與苯又有不同側(cè)鏈影響苯環(huán)，使苯環(huán)上的氫原子比苯更易側(cè)鏈影響苯環(huán)，使苯環(huán)上的氫原子比苯更易被取代被取代苯環(huán)影響側(cè)鏈，使側(cè)鏈能被強(qiáng)氧化劑氧化苯環(huán)影響側(cè)鏈，使側(cè)鏈能被強(qiáng)氧化劑氧化(1)(1)苯的同系物和苯都含有苯環(huán)，性質(zhì)相似苯的同系物和苯都含有苯環(huán)，性質(zhì)相似氧化反應(yīng)氧化反應(yīng)取代反應(yīng)取代反應(yīng)加成反應(yīng)加成反應(yīng)小結(jié)：化學(xué)性質(zhì)小結(jié)：化學(xué)性質(zhì)有機(jī)物烷烴烯烴炔烴芳香烴代表物CH4C2H4C2H2C6H6結(jié)構(gòu)特點(diǎn)全部單鍵 飽和烴含碳碳雙鍵不飽和含碳碳叁鍵不飽和特殊的鍵不飽和空間結(jié)構(gòu)物理性質(zhì)燃燒與溴水 KMnO4主要反應(yīng)類型 烷烴、烯烴、炔烴、芳香烴的比較烷烴、烯烴、炔烴、芳香烴的比較正四面體型正四面體型平面型平面型直線型直線型平面正六邊形平面正六邊形無色氣體，難溶于水無色氣體，難溶于水無色液體無色液體易燃，完全燃燒時(shí)生成易燃，完全燃燒時(shí)生成COCO2 2和和H H2 2O O不反應(yīng)不反應(yīng)不反應(yīng)不反應(yīng)取代取代加成反應(yīng)加成反應(yīng)氧化反應(yīng)氧化反應(yīng)加成、聚合加成、聚合加成反應(yīng)加成反應(yīng)氧化反應(yīng)氧化反應(yīng)加成、聚合加成、聚合不反應(yīng)不反應(yīng)不反應(yīng)不反應(yīng)取代、加成取代、加成歷史含義：具有香味的物質(zhì)歷史含義：具有香味的物質(zhì)現(xiàn)代含義：現(xiàn)代含義：含苯環(huán)的有機(jī)化合物含苯環(huán)的有機(jī)化合物現(xiàn)實(shí)意義：名稱沿用現(xiàn)實(shí)意義：名稱沿用芳香烴：芳香族芳香烴：芳香族碳?xì)浠衔锾細(xì)浠衔? ,簡(jiǎn)稱又稱簡(jiǎn)稱又稱“芳烴芳烴”三、芳香族化合物芳香族化合物芳香族化合物芳香烴芳香烴苯及苯的苯及苯的同系物同系物多環(huán)芳烴 P39多苯代脂烴多苯代脂烴：苯環(huán)通過脂肪烴連在一起：苯環(huán)通過脂肪烴連在一起聯(lián)苯或多聯(lián)苯聯(lián)苯或多聯(lián)苯：苯環(huán)之間通過碳碳單鍵直接相連：苯環(huán)之間通過碳碳單鍵直接相連稠環(huán)芳烴稠環(huán)芳烴：苯環(huán)之間通過共用苯環(huán)的若干環(huán)邊而形成：苯環(huán)之間通過共用苯環(huán)的若干環(huán)邊而形成CHCH2 2二苯甲烷二苯甲烷(C(C1313H H1212) )聯(lián)苯聯(lián)苯(C(C1212H H1010) )萘萘(C(C1010H H8 8) )蒽蒽(C(C1414H H1010) )芳香烴對(duì)健康的危害苯苯稠環(huán)稠環(huán)芳烴芳烴是黏合劑、油性涂料、油墨等的常用有機(jī)溶劑是黏合劑、油性涂料、油墨等的常用有機(jī)溶劑操作車間空氣中苯的濃度操作車間空氣中苯的濃度40mg40mgm m-3-3居室內(nèi)空氣中苯含量平均每小時(shí)居室內(nèi)空氣中苯含量平均每小時(shí)0.09mg0.09mgm m-3-3制鞋、皮革、箱包、家具、噴漆、油漆等工作制鞋、皮革、箱包、家具、噴漆、油漆等工作引起急性中毒或慢性中毒，誘發(fā)白血病引起急性中毒或慢性中毒，誘發(fā)白血病致癌物質(zhì)致癌物質(zhì)萘萘過去衛(wèi)生球的主要成分過去衛(wèi)生球的主要成分秸稈、樹葉等不完全燃燒形成的煙霧中秸稈、樹葉等不完全燃燒形成的煙霧中香煙的煙霧中香煙的煙霧中