2来自石油和煤的两种基本化工原料来自石油和煤的两种基本化工原料现代工业的血液现代工业的血液现现代代工工业业的的粮粮食食来自于煤的来自于煤的物理性质：物理性质：（1）无色、带有特殊气味的液体，有毒；）无色、带有特殊气味的液体，有毒；（2）密度比水小；）密度比水小；（3）难溶于水；）难溶于水；（4）熔点）熔点5.5 ，沸点，沸点80.1。MichaelFaraday(17911867) 1919世纪欧洲许多国家都世纪欧洲许多国家都使用煤气照明，煤气通常是使用煤气照明，煤气通常是压缩在桶里贮运的，人们发压缩在桶里贮运的，人们发现这种桶里总有一种油状液现这种桶里总有一种油状液体，但长时间无人问津。英体，但长时间无人问津。英国科学家国科学家法拉第法拉第对这种液体对这种液体产生了浓厚兴趣，他花了整产生了浓厚兴趣，他花了整整五年时间提取这种液体，整五年时间提取这种液体，从中得到了苯从中得到了苯一种无色油一种无色油状液体。状液体。苯的发现史苯的发现史科学史话科学史话1834年，德国科学家米希尔里希年，德国科学家米希尔里希（E.F.Mitscherlich，17941863）通过蒸通过蒸馏苯甲酸与石灰的混合物，得到了与法拉馏苯甲酸与石灰的混合物，得到了与法拉第所制液体相同的一种液体，并命名为苯。第所制液体相同的一种液体，并命名为苯。待有机化学中的正确分子概念和原子待有机化学中的正确分子概念和原子价概念建立后，法国化学家热拉尔价概念建立后，法国化学家热拉尔（C.F.Gerhardt，18161856）等人又进等人又进行了苯的相对分子质量和分子式的测定。行了苯的相对分子质量和分子式的测定。一、苯的结构一、苯的结构发现苯后，经过法国化学家日拉尔等人的精发现苯后，经过法国化学家日拉尔等人的精确测定，发现苯仅由碳、氢两种元素组成，其确测定，发现苯仅由碳、氢两种元素组成，其中碳的质量分数为中碳的质量分数为92.3%，苯蒸气密度为同温、，苯蒸气密度为同温、同压下氧气密度的同压下氧气密度的2.44倍，请确定苯的分子式。倍，请确定苯的分子式。解：解：Mr=2.443278C:7892.3%12=6H:78(1-92.3%)1=6所以苯的分子式为所以苯的分子式为C6H6。科学探究科学探究根据现有的有机化学知识，请写出苯根据现有的有机化学知识，请写出苯（C6H6）可能的结构简式。可能的结构简式。碳四价碳四价学说学说CHCCH2CH2CCHCH3CCCCCH3CH3CHCCHCCHCHCCHCHCHCH2CH2CCHCHCCH2往分别盛有少量往分别盛有少量溴水溴水和和酸性高锰酸钾溶液酸性高锰酸钾溶液的的试管中滴加苯试管中滴加苯, ,观察有什么现象观察有什么现象? ?结论：结论：现象：现象：苯不与溴水反应，也不能被酸性高锰钾苯不与溴水反应，也不能被酸性高锰钾溶液氧化，但易溶解溴单质！说明苯结溶液氧化，但易溶解溴单质！说明苯结构中无碳碳双键和叁键。构中无碳碳双键和叁键。往盛有溴水的溶液中滴加苯，溶液分往盛有溴水的溶液中滴加苯，溶液分层，上层层，上层橙红色橙红色，下层，下层无色无色。往盛有。往盛有酸性高锰酸钾的溶液中滴加苯，溶液酸性高锰酸钾的溶液中滴加苯，溶液不褪色，分层，上层无色，下层紫色。不褪色，分层，上层无色，下层紫色。通过上面的实验我们否定了苯的链状结通过上面的实验我们否定了苯的链状结构，若苯为多环结构，可能有以下结构：构，若苯为多环结构，可能有以下结构：三棱柱烷三棱柱烷例如：例如：像打开的书像打开的书但上述结构又很快被推翻了，因为科学但上述结构又很快被推翻了，因为科学测定苯的测定苯的邻邻二氯代物只有一种，而上述二氯代物只有一种，而上述结构不止一种。结构不止一种。梦梦寐寐以以求求 一天，困顿至极的凯库勒进入了梦境：一天，困顿至极的凯库勒进入了梦境：“我把坐椅转我把坐椅转向炉边，进入半睡眠状态。原子在我眼前飞动：长长向炉边，进入半睡眠状态。原子在我眼前飞动：长长的队伍，变化多姿，靠近了，连接起来了，一个个扭的队伍，变化多姿，靠近了，连接起来了，一个个扭动着回转着，像蛇一样。看，那是什么？一条蛇咬住动着回转着，像蛇一样。看，那是什么？一条蛇咬住了自己的尾巴，在我眼前旋转。我如从电掣中惊醒。了自己的尾巴，在我眼前旋转。我如从电掣中惊醒。那晚我为这个假说的结果工作了一整夜。那晚我为这个假说的结果工作了一整夜。” 在德国化在德国化学会成立学会成立2525周年庆祝大会上，凯库勒开玩笑地对人们周年庆祝大会上，凯库勒开玩笑地对人们说：说：“先生们，让我们学会做梦吧！先生们，让我们学会做梦吧！” 为了探求谜底，凯库勒每天只睡三四为了探求谜底，凯库勒每天只睡三四个小时，工作起来就忘记了休息，黑板、个小时，工作起来就忘记了休息，黑板、地板、笔记本，甚至是墙壁上，到处都地板、笔记本，甚至是墙壁上，到处都是他写下的化学结构式，但一直没有什是他写下的化学结构式，但一直没有什么结果。么结果。苯的结构苯的结构凯库勒式凯库勒式凯库勒凯库勒1866年提出两点假设：年提出两点假设：（1）苯的六个碳原子形成闭）苯的六个碳原子形成闭合环状，即平面六边形。合环状，即平面六边形。（2）各碳原子间存在着单、）各碳原子间存在着单、双键交替形式。双键交替形式。简写简写凯库勒确定的苯的分子结构凯库勒确定的苯的分子结构分子式：分子式：C6H6结构简式：结构简式：结构式：结构式：现代科学对苯的结构研究显示：现代科学对苯的结构研究显示：1、苯分子为平面正六边形结构，键角为、苯分子为平面正六边形结构，键角为120o2、苯分子中碳碳键的参数：苯分子中碳碳键的参数：资料卡片资料卡片键键能能(kJ/mol)键键长长(10-10m)CC3481.54CC6151.33苯中碳碳键苯中碳碳键4941.40 苯中碳碳键苯中碳碳键是一种是一种介于单键和双键之间介于单键和双键之间的独特的键的独特的键。比例模型比例模型球棍模型球棍模型所以，苯的结构简式为：所以，苯的结构简式为：（3）碳碳键是一种）碳碳键是一种介于单键和双键之间的独特的键，介于单键和双键之间的独特的键，6个碳原子之间的键个碳原子之间的键完全相同，不是单双键交替完全相同，不是单双键交替苯的结构特点小结：苯的结构特点小结：（2）6个碳原子呈个碳原子呈平面正六边形平面正六边形,键角都是键角都是120所有原子都在所有原子都在同一平面同一平面，4个原子共直线个原子共直线（4）结构简式应为）结构简式应为，凯库勒式，凯库勒式仍然可使用，但只具有纪念意义，不代表苯分子仍然可使用，但只具有纪念意义，不代表苯分子的真实结构。的真实结构。（1）分子式：）分子式：C6H61、苯的二溴取代物有、苯的二溴取代物有种同分异构体。种同分异构体。写出它们的结构简式。写出它们的结构简式。 邻邻二溴苯二溴苯 间二间二溴苯溴苯对二对二溴苯溴苯苯的邻二溴取代物有苯的邻二溴取代物有种同分异构体？种同分异构体？2、苯乙烯（、苯乙烯（）中，）中，在同一平面上的原子最多有在同一平面上的原子最多有_个，至少个，至少有有_个。个。1612性质性质苯的特殊结构苯的特殊结构苯的特殊性质苯的特殊性质饱和烃饱和烃不饱和烃不饱和烃取代反应取代反应加成反应加成反应苯的化学性质苯的化学性质结构结构苯的主要化学性质苯的主要化学性质1、氧化反应、氧化反应（1）在空气中）在空气中燃烧燃烧：现象：发出明亮火焰，带有浓黑烟现象：发出明亮火焰，带有浓黑烟（2）与酸性）与酸性KMnO4溶液不反应溶液不反应2C6H615O212CO26H2O点燃点燃反应条件：纯溴、以反应条件：纯溴、以Fe或或FeBr3作催化剂作催化剂+Br2FeBr3HBr+HBr苯的主要化学性质苯的主要化学性质2、取代反应、取代反应（1）溴代反应溴代反应溴苯溴苯是无色液体，是无色液体，密度比水的大。密度比水的大。溴代反应实验思考题：溴代反应实验思考题：1.苯、溴、苯、溴、Fe屑等试剂加入烧瓶的顺序是怎样的？屑等试剂加入烧瓶的顺序是怎样的？2.Fe屑的作用是？屑的作用是？3.将将Fe屑加入烧瓶后，烧瓶内有什么现象？说明什么？屑加入烧瓶后，烧瓶内有什么现象？说明什么？4.长导管的作用是长导管的作用是什么？什么？5.为什么导管末端不插入液面下？为什么导管末端不插入液面下？苯苯液溴液溴Fe屑屑催化剂催化剂(实际起催化作用的是实际起催化作用的是FeBr3)剧烈反应，烧瓶中充满红棕色蒸气。反应放热。剧烈反应，烧瓶中充满红棕色蒸气。反应放热。用于导气和冷凝回流（或冷凝器）用于导气和冷凝回流（或冷凝器）溴化氢易溶于水，防止倒吸。溴化氢易溶于水，防止倒吸。溴代反应实验思考题：溴代反应实验思考题：6.怎样证明发生了取代反应而不是加成反应？怎样证明发生了取代反应而不是加成反应？7.纯净的溴苯应是无色的，为什么所得溴苯为褐色？纯净的溴苯应是无色的，为什么所得溴苯为褐色？怎样使之恢复本来的面目？怎样使之恢复本来的面目？苯与溴反应生成溴苯的同时有溴化氢生成，说明它苯与溴反应生成溴苯的同时有溴化氢生成，说明它们发生了取代反应而非加成反应。们发生了取代反应而非加成反应。方法：方法：pH试纸，较活泼金属单质，试纸，较活泼金属单质，AgNO3溶液，碳溶液，碳酸盐等。酸盐等。因为未发生反应的溴溶解在生成的溴苯中。用水因为未发生反应的溴溶解在生成的溴苯中。用水和碱溶液反复洗涤可以使褐色褪去。和碱溶液反复洗涤可以使褐色褪去。+HNO3(浓浓)HNO2+H2O浓浓H2SO4水浴加热水浴加热苯的主要化学性质苯的主要化学性质2、取代反应、取代反应（2）硝化反应硝化反应硝基苯硝基苯纯净的硝基苯：无色油状液体，不溶于水，纯净的硝基苯：无色油状液体，不溶于水，密度比水大。密度比水大。NO2硝基硝基（1）将浓硫酸滴入浓硝酸中制成混合酸，冷却到）将浓硫酸滴入浓硝酸中制成混合酸，冷却到50-60以下，再慢慢滴入苯，边加边振荡。以下，再慢慢滴入苯，边加边振荡。（2）水浴加热，控制温度在）水浴加热，控制温度在50-60，因为温度过高，因为温度过高，苯易挥发，且硝酸也会分解，同时苯和浓硫酸在苯易挥发，且硝酸也会分解，同时苯和浓硫酸在7080时会发生反应。时会发生反应。（3）浓硫酸的作用：催化剂，吸水剂。）浓硫酸的作用：催化剂，吸水剂。（4）需用温度计，插在水浴中。）需用温度计，插在水浴中。（5）提纯硝基苯，用水和）提纯硝基苯，用水和NaOH溶液洗涤，使溶解在溶液洗涤，使溶解在硝基苯中的混酸转化为相应的钠盐并进入水层硝基苯中的混酸转化为相应的钠盐并进入水层,通过分通过分液法提纯。液法提纯。(3)苯的磺化反应：苯的磺化反应：+H2SO4(浓浓)HSO3H+H2O苯的主要化学性质苯的主要化学性质3 3、加成反应加成反应（难）（难）+3H2催化剂催化剂（Ni） 注意：注意：苯不能与溴水发生加成反应苯不能与溴水发生加成反应( (但能但能萃取溴而使溴水层褪色萃取溴而使溴水层褪色) )，说明它比烯烃难进，说明它比烯烃难进行加成反应。行加成反应。总结苯的化学性质总结苯的化学性质（较稳定较稳定）：）：1 1、易取代，可加成，易取代，可加成，难氧化难氧化( (但可燃但可燃) )。2、苯兼有饱和烃和不饱和烃的性质、苯兼有饱和烃和不饱和烃的性质,但但没有饱和烃稳定没有饱和烃稳定,比不饱和烃稳定。比不饱和烃稳定。烷烷烯烯苯苯通式（分子式）通式（分子式）代表物代表物结构特征结构特征取代反应取代反应加成反应加成反应能否被能否被KMnO4氧化氧化CnH2n+2CnH2nC6H6CH4CCC2H4CCC6H6烷烷烯烯苯苯与与Br2作作用用Br2试剂试剂反应条件反应条件反应类型反应类型与与KMnO4作作用用现象现象结论结论点点燃燃现象现象结论结论纯溴蒸气纯溴蒸气溴水溴水纯液溴纯液溴 溴水溴水光照光照取代取代加成加成Fe粉粉取代取代萃取萃取无反应无反应不褪色不褪色褪色褪色不褪色不褪色不被不被KMnO4氧化氧化易被易被KMnO4氧化氧化苯环难被苯环难被KMnO4氧化氧化无烟无烟焰色亮，焰色亮，有烟有烟焰色亮，浓烟焰色亮，浓烟C%低低C%较高较高C%高高将溴水与苯充分混合振荡，静置后观察到的现将溴水与苯充分混合振荡，静置后观察到的现象是象是_这种操作叫做这种操作叫做_。欲将此溶液分开，必须使。欲将此溶液分开，必须使用到的仪器是用到的仪器是_。将分离出的苯层置于一。将分离出的苯层置于一试管中，加入某物质后可产生白雾，这种物质是试管中，加入某物质后可产生白雾，这种物质是_，反应方程式是，反应方程式是_溶液分层；上层显橙色，下层近无色溶液分层；上层显橙色，下层近无色萃取萃取分液漏斗分液漏斗Fe+Br2FeBr3Br+HBr2某学生用右图所示装置证明溴和苯的反应是取代反应而不是某学生用右图所示装置证明溴和苯的反应是取代反应而不是加成反应。主要实验步骤如下：加成反应。主要实验步骤如下：检查气密性，然后向烧瓶中加入一定量的苯和液溴。检查气密性，然后向烧瓶中加入一定量的苯和液溴。向锥形瓶中加入某溶液适量，小试管中加入向锥形瓶中加入某溶液适量，小试管中加入CCl4，并将右边，并将右边的长导管口浸入的长导管口浸入CCl4液面下。液面下。将将A装置中的纯铁丝小心向下插入混合液中。装置中的纯铁丝小心向下插入混合液中。请填写下列空白：请填写下列空白：装置装置B的锥形瓶中小试管内的锥形瓶中小试管内CCl4的的作用是作用是；小试管外的液体是（填名称小试管外的液体是（填名称），其作用是其作用是。吸收挥发出的吸收挥发出的BrBr2 2蒸气蒸气 水水 吸收反应生成的吸收反应生成的HBrHBr气体气体 2某学生用右图所示装置证明溴和苯的反应是取代反应而不是某学生用右图所示装置证明溴和苯的反应是取代反应而不是加成反应。主要实验步骤如下：加成反应。主要实验步骤如下：检查气密性，然后向烧瓶中加入一定量的苯和液溴。检查气密性，然后向烧瓶中加入一定量的苯和液溴。向锥形瓶中加入某溶液适量，小试管中加入向锥形瓶中加入某溶液适量，小试管中加入CCl4，并将右边，并将右边的长导管口浸入的长导管口浸入CCl4液面下。液面下。将将A装置中的纯铁丝小心向下插入混合液中。装置中的纯铁丝小心向下插入混合液中。请填写下列空白：请填写下列空白：反应后，向锥形瓶中反应后，向锥形瓶中滴加（填化学式）滴加（填化学式）_溶液，溶液，现象是现象是，其作用是其作用是；装置装置(B)还可起到的作用是还可起到的作用是。AgNO3生成淡黄色沉淀生成淡黄色沉淀检验检验Br-防止倒吸防止倒吸3实验室制备硝基苯的主要步骤如下：实验室制备硝基苯的主要步骤如下：配制一定比例的浓硫酸与浓硝酸的混合酸，加入反应器中。配制一定比例的浓硫酸与浓硝酸的混合酸，加入反应器中。向室温下的混合酸中逐滴加入一定量的苯，充分振荡，混合向室温下的混合酸中逐滴加入一定量的苯，充分振荡，混合均匀。均匀。在在5060下发生反应，直至反应结束。下发生反应，直至反应结束。除去混合酸后，粗产品依次用除去混合酸后，粗产品依次用H2O和和5NaOH溶液洗涤，最溶液洗涤，最后再用后再用H2O洗涤。洗涤。将无水将无水CaCl2干燥后的粗硝基苯进行蒸馏，得到纯硝基苯。干燥后的粗硝基苯进行蒸馏，得到纯硝基苯。填写下列空白：填写下列空白：配制一定比例浓硫酸与浓硝酸混合酸时，操作注意事项是配制一定比例浓硫酸与浓硝酸混合酸时，操作注意事项是；步骤步骤中，为了使反应在中，为了使反应在5060下进行，可采用的方法是下进行，可采用的方法是；先将浓硝酸注入容器中，再沿器壁慢慢注入浓硫酸，并及时先将浓硝酸注入容器中，再沿器壁慢慢注入浓硫酸，并及时搅拌（或振荡）和冷却搅拌（或振荡）和冷却将反应器放在盛有将反应器放在盛有5060水的烧杯中，水浴加热水的烧杯中，水浴加热步骤步骤中洗涤、分离粗硝基苯应使用的仪器是中洗涤、分离粗硝基苯应使用的仪器是；步骤步骤中粗产品用中粗产品用5NaOH溶液洗涤的目的是溶液洗涤的目的是；纯硝基苯是无色，密度比水纯硝基苯是无色，密度比水（填（填“大大”或或“小小”）。）。分液漏斗分液漏斗除去粗产品中残留的酸（或回答除去残留的硝酸、硫酸）除去粗产品中残留的酸（或回答除去残留的硝酸、硫酸）大大芳香烃：芳香烃：含有苯环的烃。含有苯环的烃。CH3CH3CH3CH3CH3CH3CH3甲苯甲苯邻二甲苯邻二甲苯间二甲苯间二甲苯对二甲苯对二甲苯苯乙烯苯乙烯苯的同系物苯的同系物1.概念：概念：只含有一个苯环，且侧链为只含有一个苯环，且侧链为C-CC-C单单键的芳香烃。键的芳香烃。2.通式：通式：CnH2n+2-8=CnH2n-6CH3CH3CH3CH3CH3CH3CH33.性质性质：(1)取代反应取代反应：CH3+Cl2光照光照CH2Cl+HClCH3+3Br2FeBr3+3HBrCH3BrBrBrCH3+3HNO3（浓）（浓）浓硫酸浓硫酸+3H2OCH3NO2NO2NO2(2)氧化反应氧化反应：(3)加成反应加成反应：CH3+3H2NiCH3各类烃的结构特点和主要化学性质各类烃的结构特点和主要化学性质1.易取代易取代(卤代、硝化）卤代、硝化）2.较难加成（加较难加成（加H2）3.氧化反应（燃烧）氧化反应（燃烧）1.加成反应（加加成反应（加H2、X2、HX、H2O）2.氧化反应氧化反应燃烧；被燃烧；被KMnO4(H+)氧化氧化3.加聚反应加聚反应含有含有CC键键1.稳定稳定:通常情况下不与强酸、强碱、通常情况下不与强酸、强碱、强氧化剂反应强氧化剂反应2.取代反应（卤代）取代反应（卤代）3.氧化反应（燃烧）氧化反应（燃烧）4.加热分解加热分解仅含仅含CC单键单键芳芳香香烃烃烯烯烃烃烷烷烃烃主主要要性性质质结结构构特特点点类别类别含有苯环含有苯环()