1、第二节 芳香烃,120,1.4010-10m,苯分子中的大键,苯的结构简式,一、苯的结构与化学性质,在烃类化合物中，有很多分子里含有一个或多个苯环，这样的化合物属于芳香烃。,1、苯的结构,苯的凯库勒结构式,1825年苯首次得到分离，分子式为6H6,苯不与溴水加成，也不被KMnO4氧化，却可在催化剂作用下发生取代反应，且一元取代物只有一种。,1865年德国化学家凯库勒创造性地提出苯的环状结构式,苯分子结构的近代概念,六个碳原子共平面，键角为 120 ，键长均相等。,键长都相等，介于单双键之间。,所谓“芳香性”，是指苯具有的特殊稳定性（如难发生氧化反应），易发生取代反应，而难发生加成反应的性质。,
2、苯分子结构的现代解释,苯分子中6个碳原子的P轨道相互重叠形成了一个“大 键”，从而形成了苯的环状闭合共轭体系，这是苯具有“芳香性”性质的根本原因。,2、苯的物理性质 （色、态、味、密度、熔点、沸点、溶解性、特性）,1）无色，有特殊芳香气味的液体 2）密度小于水（不溶于水） 3）易溶有机溶剂 4）熔点5.5, 沸点80.1 5）易挥发（密封保存） 6）苯蒸气有毒,思考与交流,1、这是因为乙烯、乙炔、苯的含碳量比甲烷分子里含碳量大的缘故。,2、,3、苯的化学性质,2）苯的取代反应,卤代反应:苯环上的 H 原子被卤素原子所代替的反应,1）苯的可燃性,明亮的火焰，而且带有浓烟,苯的溴代反应装置,实验思
3、考题：,1.苯、溴、Fe屑等试剂加入烧瓶的顺序是怎样的？,2.Fe屑的作用是什么？,3.将Fe屑加入烧瓶后，烧瓶内有什么现象？这说明什么？,4.长导管的作用是什么？,5.为什么导管末端不插入液面下？,6.哪些现象说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？怎样 使之恢复本来的面目？,与溴反应，作催化剂,剧烈反应，轻微翻腾，有气体逸出。反应放热。,用于导气和冷凝回流（或冷凝器）,溴化氢易溶于水，防止倒吸。,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。因加成反应不会生成溴化氢。,因为未发生反应的溴溶解在生成的溴苯中。用水和碱溶液
4、反复洗涤可以使褐色褪去，还溴苯以本来的面目。,*磺化反应：苯环上的 H 原子被磺酸基所代替的反应,硝化反应:苯环上的 H 原子被硝基所代替的反应,强酸溶于水,硝化反应,注意：,浓硝酸和浓硫酸的混合酸要冷却到5060以下，再慢慢滴入苯，边加边振荡，因为反应放热，温度过高，苯易挥发，且硝酸也会分解，同时苯和浓硫酸在7080时会发生反应。,什么时候采用水浴加热，需要加热，而且一定要控制在100以下，均可采用水浴加热。如果超过100 ，还可采用油浴（0300 ）、沙浴温度更高。,温度计的位置，必须放在悬挂在水浴中。,为提纯硝基苯，一般将粗产品依次用蒸馏水和NaOH溶液洗涤。,长导管的作用：冷凝回流。,
5、不纯的硝基苯显黄色，因为溶有NO2，而纯净硝基苯是无色，有苦杏仁味，比水重油状液体。,3）加成反应：,3,3,二、苯的同系物,因此，苯的同系物只有苯环上的取代基是烷基时，才属于苯的同系物。,1、概念：,苯的同系物必含有苯环，在组成上比苯多一个或若干个CH2原子团。,2、通式：,CnH2n-6(n6),3、化学性质：,1）氧化反应,可燃性,可使酸性高锰酸钾褪色,2）取代反应,卤代反应,产物以邻、对位取代为主,Fe,Fe,规律：和卤素反应，条件不同产物不同。 1）光照取代侧链； 2）铁粉催化取代苯环。,淡黄色针状晶体，不溶于水。不稳定，易爆炸。,CH3对苯环的影响使取代反应更易进行,规律：侧链影响
6、苯环使苯环变得较易取代,学与问,甲苯能被酸性高锰酸钾溶液氧化，而苯不能；甲苯的硝化反应条件与苯的硝化反应的条件也不一样。从中我们可以想到由于苯环上的氢原子被甲基取代，在甲苯分子中存在甲基与苯环之间的相互作用，从而导致苯与甲苯在性质上存在差异。,三、芳香烃的来源及其应用,自从1845年人们从煤焦油内发现苯及其他芳香烃后，很长时间里煤是一切芳香烃的主要来源。,自20世纪40年代以来，随着石油化学工业的发展，通过石油化学工业中的催化重整等工艺可以获得芳香烃。,一些简单的芳香烃，如苯、甲苯、二甲苯、乙苯等是基本的有机原料，可用于合成炸药、染料、药品、农药、合成材料等。,分子中有多个苯环的芳香烃称为多环
7、芳烃。多环芳烃分子中的苯环有着不同的连接方式。例如,在二苯甲烷分子中苯环通过脂肪烃基连接在一起,在联苯分子中苯环通过碳碳单键直接相连,在萘和蒽分子中苯环分别通过共用两个碳原子并合在一起。,像萘和蒽这样,通过两个或多个苯环的合并而形成的芳香烃,常称为稠环芳烃。许多稠环芳烃是强烈的致癌物质。焚烧秸秆、树叶等物质形成的烟雾以及香烟的烟雾中都存在多种有害的稠环芳烃,如苯并芘。,稠环芳烃,芳香烃,苯及苯的同系物,多环芳烃,稠环芳烃,菲,练习,2、以下物质中，属于苯的同系物的是（ ）,B,C,D,3、在苯的同系物中加入少量酸性高锰酸钾溶液，振荡后褪色，正确的解释是（ ）。,D由于侧链与苯环的相互影响，使侧
8、链和苯环均易被氧化,A苯的同系物分子中碳原子数比苯多,B苯环受侧链影响，易被氧化,C侧链受苯环影响，易被氧化,C,4、联三苯的结构简式是:,其一氯代物（C18H13Cl）有_种同分异构体。,4,5、有6种烃：甲烷 乙烯 乙炔 环己烷 苯 甲苯，分别取一定量的上述烃，完全燃烧后生成M mol二氧化碳和N mol水。,（1）当M=N时，烃为_；,（2）当M=2N时，烃为_；,（3）当2M=N时，烃为_；,练习,2、稠环芳烃为两个或两个以上的苯环合并而形成的芳香烃，有一类稠环芳烃结构式为：请推导出此类稠环芳烃的化学通式(n表示苯环数)。(A) C4n+2H2n+4(n1) (B) C2n+1Hn+2 (n2) (C) C6(4n+2)H6(2n+4) (n1) (D) C6(2n+1)H6(n+2) (n1),(A),C20H12,1、请写出苯并()芘 的化学式,3、直链烷烃的通式可用CnH2n+2表示，现有一系列芳香烃，按下列特点排列： 若用通式表示这一系列化合物，其通式应为(n表示为该系列物质的次序号)： A、CnH2n-6 B、C6n+4H2n+6 C、C4n+6H2n+6 D、C2n+4H6n+6,B,4、第3题的系列芳烃中，碳的最大百分含量是_.,97.30%,总结:几种根据有机物结构式求算分子、分子通式的方法1、标记法 2、破键式3、几何式4、合并式,
