苯公開(kāi)課用省公開(kāi)課金獎(jiǎng)全國(guó)賽課一等獎(jiǎng)微課獲獎(jiǎng)?wù)n件

第三章有機(jī)化合物

第二節(jié)來(lái)自石油和煤兩種基本化工原料

第2課時(shí)《苯》

1/55一、煤綜合利用1.煤形成煤是植物死亡后，在細(xì)菌作用下逐步變成黑色或褐色有機(jī)物質(zhì)，經(jīng)過(guò)日積月累，形成一層厚厚泥炭。伴隨地殼變遷，這些泥炭被深深地埋在地下，在與空氣完全隔絕條件下，因?yàn)樗纸档驮偌由系責(zé)岷透邏鹤饔?，?jīng)過(guò)極其漫長(zhǎng)歲月之后，當(dāng)初泥炭就變成了今天煤。2/552.煤分類依據(jù)煤化程度將煤分為：泥煤、褐煤、煙煤和無(wú)煙煤四類。泥煤褐煤無(wú)煙煤3/553.煤組成

煤除了主要含碳外，還含有少許S、P、N、H、O等元素以及無(wú)機(jī)礦物質(zhì)（主要有硅、鋁、鈣、鐵等元素）。木炭、焦炭等是碳不純單質(zhì)，煤是有機(jī)物和無(wú)機(jī)物組成復(fù)雜混合物。4/554.煤干餾把煤隔絕空氣加強(qiáng)熱使它分解過(guò)程。干餾和分餾區(qū)分：石油分餾是物理改變煤干餾是化學(xué)改變5/555.煤氣化和液化氣化：把煤中有機(jī)物轉(zhuǎn)化為可燃性氣體過(guò)程。如碳和水。液化：把煤轉(zhuǎn)化成液體燃料過(guò)程。降低煤燃燒時(shí)對(duì)環(huán)境造成污染提升煤燃燒效率6/55大量燃燒煤，會(huì)造成CO2、SO2等煤作為化工原料會(huì)產(chǎn)生廢水、廢氣、廢渣煤在運(yùn)輸和使用過(guò)程中煤灰——濕化——摻入氧化鈣——合理處理并重復(fù)利用各種產(chǎn)物6.煤與環(huán)境7/55

在裝修中使用膠、漆、涂料和建筑材料有機(jī)溶劑有些是用苯。苯有毒，對(duì)中樞神經(jīng)和血液有較強(qiáng)作用。急性苯中毒嚴(yán)重時(shí)可引發(fā)抽搐，甚至失去知覺(jué)。慢性苯中毒能損害造血功效。練習(xí):法拉第發(fā)覺(jué)一個(gè)新有機(jī)物-----苯。它由C、H兩種元素組成，C%=92.3%，其蒸氣密度是同壓下H239倍，試計(jì)算其分子式。解：M苯=39×2=78C=(78×92.3%)/12=6nH=78-6×12/1=6∴分子式C6H68/55

1.依據(jù)苯分子式，它屬于飽和烴還是不飽和烴？為何？2.依據(jù)飽和烴通式，苯不飽和度何？3.可能有多少雙鍵數(shù)？叁鍵數(shù)？4.寫(xiě)出可能結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式。［思索與交流］9/55苯分子可能結(jié)構(gòu)(一)(1)CHC—CH2—CH2—CCH(2)CH3—CC—CC—CH3(3)CH2C—C—CH—CHCH2

(4)CH2CCH—CHCCH2

(5)CHC—CH—CH—CHCH2

10/55【思索與交流】若苯分子為上述結(jié)構(gòu)之一，則其應(yīng)該含有什么主要化學(xué)性質(zhì)？可設(shè)計(jì)怎樣試驗(yàn)來(lái)證實(shí)？1.能否使溴水褪色(發(fā)生加成反應(yīng))?2.能否使高錳酸鉀酸性溶液褪色(發(fā)生氧化反應(yīng))?11/55【學(xué)生探究試驗(yàn)】試驗(yàn)現(xiàn)象：苯不能使Br2水或KMnO4褪色，結(jié)論：苯與不飽和烴性質(zhì)有很大區(qū)分。苯分子結(jié)構(gòu)中不存在碳碳雙鍵或碳碳三鍵。12/55

經(jīng)過(guò)上面試驗(yàn)我們否定了苯鏈狀結(jié)構(gòu)。苯分子結(jié)構(gòu)終究怎樣，這在十九世紀(jì)是個(gè)很大化學(xué)之謎。若苯分子是環(huán)狀結(jié)構(gòu)，試畫(huà)出可能結(jié)構(gòu)。苯分子可能結(jié)構(gòu)（二）

象“打開(kāi)書(shū)”“三棱柱烷”13/55但這些結(jié)構(gòu)又被試驗(yàn)一一推翻了，直到1865年德國(guó)化學(xué)家凱庫(kù)勒終于發(fā)覺(jué)了苯結(jié)構(gòu)。凱庫(kù)勒發(fā)覺(jué)苯環(huán)結(jié)構(gòu)傳奇-----“夢(mèng)啟示”請(qǐng)同學(xué)們閱讀書(shū)本71頁(yè)。正如他說(shuō)：抵達(dá)知識(shí)高峰人，往往是以渴求知識(shí)為動(dòng)力，用一生精力進(jìn)行探索人，而不是那些以謀取私利為目標(biāo)人。凱庫(kù)勒發(fā)覺(jué)苯分子是環(huán)狀結(jié)構(gòu)過(guò)程，富有傳奇色彩。凱庫(kù)勒能夠從夢(mèng)中得到啟發(fā)，成功地提出結(jié)構(gòu)學(xué)說(shuō)，并不是偶然，這與他本人含有廣博而精深化學(xué)知識(shí)、勤奮鉆研品質(zhì)和執(zhí)著追求科學(xué)態(tài)度是分不開(kāi)。14/55簡(jiǎn)寫(xiě)為苯結(jié)構(gòu)式（凱庫(kù)勒式）15/55苯不能與溴水或酸性高錳酸鉀溶液，說(shuō)明苯分子結(jié)構(gòu)中不存在碳碳雙鍵，故凱庫(kù)勒式仍不能準(zhǔn)確表示苯分子結(jié)構(gòu)。對(duì)苯深入研究表明，苯分子中6個(gè)碳原子之間鍵完全相同，是一個(gè)介于單鍵和雙鍵之間獨(dú)特鍵。所以，也慣用表示苯分子16/55結(jié)構(gòu)特點(diǎn):1.含有平面正六邊形結(jié)構(gòu)，全部原子均在同一平面上。2.苯環(huán)中全部碳碳鍵等同，是一個(gè)介于單鍵和雙鍵之間獨(dú)特鍵。結(jié)構(gòu)式:二、苯分子式：C6H6結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:或1.結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：平面正六邊形17/55學(xué)生探究試驗(yàn)：認(rèn)識(shí)苯物理性質(zhì)：1.觀察苯色、態(tài)，并小心聞味；2.將2mL液態(tài)苯放入試管，然后將試管放在冰水混合物中冷卻；3.試管中盛2mL苯，然后加入4mL水振蕩，觀察溶解情況及苯層位置；4.試管中盛4mL苯加入少許碘晶體振蕩觀察溶解情況。

歸納與小結(jié):經(jīng)過(guò)上述試驗(yàn),結(jié)合書(shū)本（P61），請(qǐng)同學(xué)們歸納苯物理性質(zhì)。18/55密度為0.88g/L，比水輕。有特殊氣味無(wú)色液體，有毒。熔點(diǎn)為5.5℃，沸點(diǎn)為80.1℃，易揮發(fā)。

不溶于水，易溶于四氯化碳等有機(jī)溶劑。2.物理性質(zhì)它本身是慣用有機(jī)溶劑19/55推測(cè)：苯含有獨(dú)特化學(xué)性質(zhì)，既能發(fā)生取代反應(yīng),又能夠發(fā)生加成反應(yīng)。依據(jù)前面研究苯分子中碳碳鍵是介于單鍵和雙鍵之間獨(dú)特鍵,那么苯化學(xué)性質(zhì)怎樣？20/55(1).在空氣里燃燒：2C6H6+15O2→12CO2+6H2O點(diǎn)燃3、苯化學(xué)性質(zhì)現(xiàn)象：明亮火焰、濃煙（碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)同乙炔）不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色21/55（2）.取代反應(yīng)：①跟鹵素取代反應(yīng)：注意：1、反應(yīng)物:苯和液溴（不能用溴水）2、反應(yīng)條件：催化劑（FeBr3）溴苯22/55試驗(yàn)思維拓展：1.Fe屑作用是什么？2.長(zhǎng)導(dǎo)管作用是什么？3.為何導(dǎo)管末端不插入液面下？4.該試驗(yàn)中哪些現(xiàn)象說(shuō)明苯與溴發(fā)生了取代反應(yīng)而不是加成反應(yīng)嗎？為何？5.純凈溴苯應(yīng)是無(wú)色，為何所得溴苯為褐色？怎樣使之恢復(fù)原來(lái)面目？用作催化劑用于導(dǎo)氣和冷凝回流（或冷凝器）因溴化氫極易溶于水，預(yù)防倒吸。錐形瓶?jī)?nèi)出現(xiàn)淡黃色沉淀，說(shuō)明苯與溴反應(yīng)生成溴苯同時(shí)有溴化氫生成，說(shuō)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(huì)生成溴化氫。因未發(fā)生反應(yīng)溴溶解在生成溴苯中。用堿溶液重復(fù)洗滌能夠使褐色褪去，還溴苯以原來(lái)面目。此試驗(yàn)設(shè)計(jì)缺點(diǎn)是什么？怎樣改進(jìn)？23/5524/55要點(diǎn)深化苯溴代反應(yīng)試驗(yàn)注意問(wèn)題(1)反應(yīng)用是液溴，而不是溴水。(2)制溴苯反應(yīng)中，實(shí)際起催化作用是FeBr3；2Fe＋3Br2=2FeBr3。(3)跟瓶口垂直長(zhǎng)玻璃管兼起導(dǎo)氣和冷凝作用。(4)導(dǎo)管出口不能伸入水中，因HBr極易溶于水，要預(yù)防倒吸。25/55(5)導(dǎo)管口附近出現(xiàn)白霧是HBr遇水蒸氣所形成。(6)燒瓶中生成溴苯因溶入溴而顯褐色。提純方法是：將溶有溴溴苯倒入盛有NaOH溶液燒杯中，振蕩，溴苯比水密度大，沉在下層，用分液漏斗分離出溴苯。Br2＋2NaOH=NaBr＋NaBrO＋H2O(7)粗溴苯提純后，可深入精制，其方法是①水洗(除去可溶性雜質(zhì)FeBr3等)，②堿洗(除去Br2)，③水洗(除去NaOH等)，④干燥(除去H2O)，⑤蒸餾(除去苯)。26/55【例1】苯和溴取代反應(yīng)試驗(yàn)裝置如圖所表示，其中A為具支試管改制成反應(yīng)容器，在其下端開(kāi)了一小孔，塞好石棉絨，再加入少許鐵屑粉。填寫(xiě)以下空白：(1)向反應(yīng)容器A中逐滴加入溴和苯混合液，幾秒內(nèi)就發(fā)生反應(yīng)。寫(xiě)出A中所發(fā)生反應(yīng)化學(xué)方程式(有機(jī)物寫(xiě)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式)：

。(2)試管C中苯作用是________________________________________________________

。除去HBr氣體中混有溴蒸氣D試管中石蕊試液慢慢變紅，而且導(dǎo)管口有白霧產(chǎn)生，然后E試管中出現(xiàn)淺黃色沉淀27/55(3)反應(yīng)2min～3min后，在B中NaOH溶液中可觀察到現(xiàn)象是

。(4)在上述整套裝置中，含有防倒吸作用儀器有___________(填字母)。(5)該試驗(yàn)除①步驟簡(jiǎn)單，操作方便，成功率高；②各步現(xiàn)象顯著；③對(duì)產(chǎn)品便于觀察這三個(gè)優(yōu)點(diǎn)外，還有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是____________________________________。解析：苯與液溴反應(yīng)猛烈生成和HBr氣體，從導(dǎo)管出來(lái)HBr氣體中會(huì)混有一定量溴蒸氣，混合氣體進(jìn)入C可將氣體中溴蒸氣除去(利用相同相溶原理)。氣體在經(jīng)D、E兩裝置時(shí)，分別能夠觀察到紫色石蕊試液變紅，AgNO3溶液中有淺黃色沉淀生成，裝置F是尾氣吸收裝置，以防污染環(huán)境。在溶液底部有沒(méi)有色油狀液體出現(xiàn)D、E、F充分吸收有毒氣體，預(yù)防污染大氣28/5529/55[交流與討論]:苯二溴取代物有幾個(gè)?1.III與IV結(jié)構(gòu)相同,故苯二溴取代物有3種.2.III與IV結(jié)構(gòu)相同,說(shuō)明苯分子中不存在單雙鍵交替結(jié)構(gòu).30/55②硝化反應(yīng)硝基苯硝基苯是一個(gè)無(wú)色油狀液體，有苦杏仁氣味，有毒，密度比水大，不溶于水。苯與鹵素、硝酸、硫酸等在一定條件下發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)本質(zhì)都是苯環(huán)上氫被取代，所以說(shuō)苯易發(fā)生取代反應(yīng)。思索：苯與鹵素、硝酸反應(yīng)本質(zhì)是什么？屬于什么反應(yīng)類型？31/5532/55③磺化反應(yīng)（與濃硫酸取代）H+HO-SO3H+H2OSO3H加熱33/55環(huán)己烷(3).加成反應(yīng)△

+3H2催化劑△

催化劑△

+3H2苯在一定條件下能進(jìn)行加成反應(yīng)。跟氫氣在鎳存在下加熱可生成環(huán)己烷34/55苯化學(xué)性質(zhì):易取代、難加成、難氧化小結(jié)35/55對(duì)比與歸納烷烴烯烴、炔烴苯與Br2作用試劑Br2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(wú)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(wú)煙烯焰色亮有煙炔焰色明亮，濃煙焰色亮，濃煙C%低C%烯較高炔高C%高36/554.苯用途：合成纖維、合成橡膠、塑料、農(nóng)藥、醫(yī)藥、染料、香料等。苯也慣用于有機(jī)溶劑。37/551、以下關(guān)于苯分子結(jié)構(gòu)說(shuō)法中，錯(cuò)誤是（

）A、各原子均位于同一平面上，6個(gè)碳原子彼此連接成為一個(gè)平面正六邊形結(jié)構(gòu)。B、苯環(huán)中含有3個(gè)C-C單鍵，3個(gè)C=C雙鍵C、苯環(huán)中6個(gè)碳碳鍵均相同課堂練習(xí)38/552、有些人認(rèn)為苯結(jié)構(gòu)還可能含有兩種三維空間主體結(jié)構(gòu)，請(qǐng)你依據(jù)現(xiàn)有試驗(yàn)事實(shí)分析這兩種結(jié)構(gòu)是否合理？NO!39/553、以下關(guān)于苯性質(zhì)敘述中，不正確是()A、苯是無(wú)色帶有特殊氣味液體。B、常溫下苯是一個(gè)不溶于水且密度小于水液體。C、苯在一定條件下能與溴發(fā)生取代反應(yīng)。D、苯不含有經(jīng)典雙鍵，故不可能發(fā)生加成反應(yīng)。40/554、能夠證實(shí)苯分子中不存在碳碳單、雙鍵交替排布事實(shí)是（

）A、苯一溴代物沒(méi)有同分異構(gòu)體B、苯鄰位二溴代物只有一個(gè)C、苯對(duì)位二溴代物只有一個(gè)D、苯間位二溴代物只有一個(gè)5、苯二溴代物有三種，則四溴代物有[

]種。A.1

B.2

C.3

D.441/55A.B.C.D.6.以下各組中互為同分異構(gòu)體是（）ClClClClClClClClClClClClClClClCD42/557.試驗(yàn)室用溴和苯反應(yīng)制溴苯后，要用以下操作精制：①蒸餾；②水洗；③用干燥劑干燥；④10%NaOH溶液洗；⑤水洗。正確操作次序是()A、①②③④⑤B、②④⑤③①C、④②③①⑤D、②④①⑤③43/55三、苯同系物——屬于芳烴44/551.芳香烴概念：分子中含有一個(gè)或多個(gè)苯環(huán)烴叫芳香烴，簡(jiǎn)稱芳烴。萘蒽甲苯CH=CH2

苯乙烯45/55CH3

甲苯乙苯

CH2CH3

CH3

CH3

CH3

CH3

CH3

3HC鄰二甲苯間二甲苯對(duì)二甲苯3.苯同系物通式CnH2n-6

n>62.苯同系物概念：沸點(diǎn)：144.40C沸點(diǎn)：139.10C沸點(diǎn)：138.40C分子中只含有一個(gè)苯環(huán)，且側(cè)鏈均為烷基芳香烴。46/554.苯同系物化學(xué)性質(zhì)（1）取代反應(yīng)TNT烈性炸藥CH3CH3NO2-NO2O2N-+3HO-NO2

3H2O+濃H2SO42,4,6-三硝基甲苯一個(gè)淡黃色晶體，不溶于水。它是一個(gè)烈性炸藥，廣泛用于國(guó)防、開(kāi)礦、筑路、興修水利等。（鹵代、硝化、磺化等）△

47/55（2）加成反應(yīng)+3H2CH3CH3催化劑△

48/55可使KMnO4(H+)溶液褪色，不能使溴水褪色（3）氧化反應(yīng)KMnO4(H+)溶液-R-COOH小結(jié)：苯同系物和苯化學(xué)性質(zhì)相同，但側(cè)鏈?zhǔn)鼙江h(huán)影響易被KMnO4溶液氧化，而苯環(huán)受側(cè)鏈影響，更易取代。苯同系物特征：不能使溴水褪色，但能使KMnO4溶液褪色。49/55歸納小結(jié)烴飽和烴不飽和烴烷烴環(huán)烷烴芳香烴烯烴其它不飽和烴炔烴苯同系物其它芳烴苯易取代，難氧化，難加成易加成，易氧化，易加聚易加成，易氧化易取代，易氧