选修5有机化学基础第二章第二节芳香烃ppt课件.ppt
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1、我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物选修5有机化学基础第二章 烃和卤代烃我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物v【知识与技能知识与技能】v (1 1)理解苯和苯的同系物的结构和性质理解苯和苯的同系物的结构和性质v (2 2)了解苯的同系物的命名规则了解苯的同系物的命名规则v (3 3)通过苯和甲苯的化学性质的研究,加深对取代、加成等有机反应类型的认识。通过苯和甲苯的化学性质的研究,加深对取代、加成等
2、有机反应类型的认识。v【过程与方法过程与方法】v (1 1)通过设计苯的卤代及硝化的实验方案,加深对苯及同系物性质的认识,提通过设计苯的卤代及硝化的实验方案,加深对苯及同系物性质的认识,提高设计、评价及优选实验方案的能力。高设计、评价及优选实验方案的能力。v (2 2)通过对比苯和苯的同系物的结构和性质,进一步了解结构决定性质这一研)通过对比苯和苯的同系物的结构和性质,进一步了解结构决定性质这一研究元素化合物的基本学科思想。究元素化合物的基本学科思想。v (3 3)通过对比苯和苯的同系物的结构和性质,初步确立有机基团之间相互影响)通过对比苯和苯的同系物的结构和性质,初步确立有机基团之间相互影响
3、的观念。的观念。v【情感态度价值观情感态度价值观】 v(1 1)阅读苯及苯的同系物的结构发现历史,体会想象力和创造力在科学研究中的重)阅读苯及苯的同系物的结构发现历史,体会想象力和创造力在科学研究中的重要意义;要意义;(2 2)通过设计苯的硝化和溴代的实验方案,培养学生严谨治学、执着追求的科学态)通过设计苯的硝化和溴代的实验方案,培养学生严谨治学、执着追求的科学态度;度;(3 3)通过让学生调查研究苯及同系物的作用及危害,使其辩证认识科学技术在社会)通过让学生调查研究苯及同系物的作用及危害,使其辩证认识科学技术在社会生活中所起到的作用生活中所起到的作用, ,通过对科学知识的学习来培养其深切的人
4、文关怀。通过对科学知识的学习来培养其深切的人文关怀。【教学重点教学重点】苯及苯的同系物的化学性质。苯及苯的同系物的化学性质。【教学难点教学难点】苯及苯的同系物的结构与性质及其相互联系。苯及苯的同系物的结构与性质及其相互联系。【教学目标教学目标】我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物问题问题: : 将下列物质分类将下列物质分类, ,并说明分类标准并说明分类标准? ? 烷烃:烷烃:烯烃:烯烃:炔烃:炔烃:芳香烃:芳香烃:我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是
5、我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物十九世纪初,由于冶金工业的发展,十九世纪初,由于冶金工业的发展,需要大量焦碳,生产焦碳的主要方法是需要大量焦碳,生产焦碳的主要方法是煤的干馏煤的干馏即对煤隔绝空气加强热。即对煤隔绝空气加强热。煤的干馏除得到焦碳外还能获得有煤的干馏除得到焦碳外还能获得有用的煤气,但同时却生成一种黑糊糊,用的煤气,但同时却生成一种黑糊糊,粘乎乎有特殊臭味的油状液体!人们粘乎乎有特殊臭味的油状液体!人们把它称作把它称作煤焦油煤焦油。【芳香烃的来源芳香烃的来源】历史回顾历史回顾当时,当时,煤焦油煤焦油被当作废物扔掉,污染环境,造成公被当作废物扔掉,污染环境,造成公
6、害。随着炼焦工业的发展,煤焦油的堆积也愈来愈严害。随着炼焦工业的发展,煤焦油的堆积也愈来愈严重,煤焦油的利用就成为当时生产中迫切需要解决的重,煤焦油的利用就成为当时生产中迫切需要解决的一个重要的环境和社会问题。一个重要的环境和社会问题。我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物后来,以后来,以法拉第法拉第为代表的科学家对煤焦油产生了兴为代表的科学家对煤焦油产生了兴趣,并从趣,并从煤焦油中分离出了以芳香烃为主煤焦油中分离出了以芳香烃为主的多种重要的多种重要芳香族化合物芳香族化合物,又以这些芳香族化合物为
7、原料合成了,又以这些芳香族化合物为原料合成了多种染料、药品、香料、炸药等有机产品。到十九世多种染料、药品、香料、炸药等有机产品。到十九世纪中叶,形成了以煤焦油为原料的有机合成工业。纪中叶,形成了以煤焦油为原料的有机合成工业。芳香烃及其化合物的来源芳香烃及其化合物的来源自从自从1845年人们从煤焦油内发现苯及其它芳香烃,年人们从煤焦油内发现苯及其它芳香烃,很长时间里煤是一切芳香烃的主要来源。但是,从很长时间里煤是一切芳香烃的主要来源。但是,从1吨吨煤中仅可以提取煤中仅可以提取1Kg苯和苯和2.5Kg其它芳香烃。由于芳香其它芳香烃。由于芳香烃的需要在不断增长,仅从煤中提炼芳香烃远不能满烃的需要在不
8、断增长,仅从煤中提炼芳香烃远不能满足化学工业的发展,通过石油化学工业中的催化重整足化学工业的发展,通过石油化学工业中的催化重整等工艺可以获得芳香烃。等工艺可以获得芳香烃。历史回顾历史回顾我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物大约到了大约到了1930年,由煤生产苯已经发展成为世年,由煤生产苯已经发展成为世界性的大吨位工业。界性的大吨位工业。1940年以来,通过年以来,通过石油催化重石油催化重整整生成苯、甲苯、二甲苯等;烃生成苯、甲苯、二甲苯等;烃裂解裂解制乙烯时,裂制乙烯时,裂解汽油副产物中含芳烃达
9、解汽油副产物中含芳烃达4048%,因此石油也,因此石油也成为成为芳香烃芳香烃的重要来源的重要来源。 芳香烃及其化合芳香烃及其化合物的来源物的来源煤的煤的干馏,石油的催化干馏,石油的催化重整重整历史回顾历史回顾我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物【复习】什么叫芳香烃?最简单的芳香烃是哪种物质?什么是苯及其同系物? 分子中含有一个或多个苯环的一类烃属于芳香烃。最简单的芳香烃是:苯最简单的芳香烃是:苯 苯苯甲苯甲苯萘萘蒽蒽C C7 7H H8 8C C1010H H8 8C C1414H H1010我
10、吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物一、苯一、苯(benzene)(benzene)的结构与化学性质的结构与化学性质v【复习复习】请同学们回忆苯的请同学们回忆苯的结构、物理性质和主要的化结构、物理性质和主要的化学性质学性质.v1 1、苯的结构、苯的结构 苯分子比例模型苯分子比例模型苯分子的大苯分子的大键模型键模型苯分子中的苯分子中的键模型键模型我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物v【苯的分子结构苯的
11、分子结构】v(1) 分子式:分子式:C6H6 最简式最简式(实验式实验式):CHv(2)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120。苯为平面形分子。苯为平面形分子。v(3)苯分子中碳碳键键长完全相等,是介于)苯分子中碳碳键键长完全相等,是介于碳碳单键和碳碳双键之间的特殊的化学键。碳碳单键和碳碳双键之间的特殊的化学键。v(4) 结构式结构式 v(5) 结构简式(凯库勒式)或结构简式(凯库勒式)或CCCCCCHHHHHH【认识到认识到】苯属于不饱和烃,苯的结构比较苯属于不饱和烃,苯的结构比较稳定,化学性质与烯烃和炔烃明显不同。稳定,化学性质与烯烃和炔烃明显不同。 苯在
12、一定条件下,可以发苯在一定条件下,可以发生取代和加成反应。生取代和加成反应。我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物v2 2、苯的物理性质、苯的物理性质 v(1) 无色、有特殊气味的液体。无色、有特殊气味的液体。v(2) 密度比水小密度比水小(0.88g/ml),不溶于,不溶于水,易溶于有机溶剂。水,易溶于有机溶剂。(常用做有机溶剂)(常用做有机溶剂) v(3) 熔点为熔点为5.5,沸点为,沸点为80.1。熔沸点熔沸点低,易挥发,用冷水冷却,苯凝结成无色低,易挥发,用冷水冷却,苯凝结成无色晶体晶体v
13、(4) 苯有毒。苯有毒。 【复习复习】回忆苯的物理性质?回忆苯的物理性质?我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物3 3、苯的化学性质、苯的化学性质 在通常情况下比较稳定,在一定条件下能发在通常情况下比较稳定,在一定条件下能发生氧化、加成、取代等反应。生氧化、加成、取代等反应。【实验表明实验表明】苯不能使高锰酸钾酸性溶液和溴苯不能使高锰酸钾酸性溶液和溴的四氯化碳溶液褪色。(结构特殊性及稳定性)的四氯化碳溶液褪色。(结构特殊性及稳定性)1.苯的化学性质与烷烃、烯烃、炔烃有何异同点苯的化学性质与烷烃、烯
14、烃、炔烃有何异同点?为为什么什么?苯燃烧时产生的黑烟为什么比乙烯多?原因?苯燃烧时产生的黑烟为什么比乙烯多?原因?2.分别写出苯与氧气反应,与氢气加成,与溴和浓硝分别写出苯与氧气反应,与氢气加成,与溴和浓硝酸发生取代的化学方程式。(酸发生取代的化学方程式。(P37)苯与溴不反应,但溴水层却变苯与溴不反应,但溴水层却变为无色?此液体位于上层吗?为无色?此液体位于上层吗?我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物2)苯的取代反应(卤代、硝化、磺化)苯的取代反应(卤代、硝化、磺化)1)苯的氧化反应:在空气中
15、燃烧)苯的氧化反应:在空气中燃烧2C6H6+15O2 12CO2+ 6H2O点燃点燃【注意注意】苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色。苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色。火焰明火焰明亮伴有亮伴有浓烟浓烟+ Br2Br + HBrFeBr3说出反应说出反应条件?条件?*溴苯是密度比水大的无色液体溴苯是密度比水大的无色液体我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物*硝基苯为无色、具有苦杏仁味的油状液体,其密度硝基苯为无色、具有苦杏仁味的油状液体,其密度大于水大于水+ HNO3(浓)(浓)NO2+ H2O浓浓H2SO45
16、060*浓硫酸作用:催化剂、吸水剂浓硫酸作用:催化剂、吸水剂*加热方式:水浴加热加热方式:水浴加热我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物v苯的磺化反应(取代)苯的磺化反应(取代) vSO3H叫磺酸基。叫磺酸基。v苯分子里的氢原子被硫酸分子里的磺酸基所苯分子里的氢原子被硫酸分子里的磺酸基所取代的反应叫磺化反应。取代的反应叫磺化反应。苯磺酸苯磺酸浓硫酸浓硫酸我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物3)苯的加
17、成反应)苯的加成反应 (与(与H2、Cl2)(环己烷)(环己烷)+3 H2Ni+ 3Cl2紫外线紫外线ClClClClClClHHHHHH【总结总结】苯分子中碳碳原子结合是介于碳苯分子中碳碳原子结合是介于碳碳单键和碳碳双键之间的特殊的键,所以碳单键和碳碳双键之间的特殊的键,所以其化学性质就既能像烷烃那样易发生取代、其化学性质就既能像烷烃那样易发生取代、硝化反应等,也能像烯烃那样发生加成反硝化反应等,也能像烯烃那样发生加成反应。应。能燃烧能燃烧 易取代易取代 难加成难加成 难氧化难氧化 加热加压加热加压我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快
18、,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物 反应的化学方程式反应的化学方程式 反应条件反应条件苯与溴发生苯与溴发生取代反应取代反应 C6H5Br +HBr 液溴液溴. 铁粉做催化剂铁粉做催化剂苯与浓硝酸苯与浓硝酸发生取代反发生取代反应应5060水浴加水浴加热、浓硫酸做催化热、浓硫酸做催化剂吸水剂剂吸水剂苯与氢气发苯与氢气发生加成反应生加成反应 C6H12镍做催化剂,加热镍做催化剂,加热【思考与交流思考与交流】填空填空 P37C6H6+Br2C6H6+3H2 我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物
19、根据苯与溴、浓硝酸发生反应的根据苯与溴、浓硝酸发生反应的条件,请你设计制备溴苯和硝基苯条件,请你设计制备溴苯和硝基苯的实验方案(注意仪器的选择和试的实验方案(注意仪器的选择和试剂的加入顺序)剂的加入顺序)请同学们设计实验时,考虑以下问题:请同学们设计实验时,考虑以下问题: 1. 1.选用装置选用装置 2.2.加入药品的顺序加入药品的顺序 3. 3.如何控温如何控温 4.4.产物提纯产物提纯 等等我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物【链接链接1】 1.溴是一种易挥发有剧毒的药品溴是一种易挥发有剧毒
20、的药品 2.溴的密度比苯大溴的密度比苯大 3.溴与苯的反应非常缓慢,常用铁粉作为催化剂溴与苯的反应非常缓慢,常用铁粉作为催化剂 4.该反应是放热反应,不需要加热该反应是放热反应,不需要加热【苯与溴的实验设计苯与溴的实验设计】ACD我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物 从反应方程式得知产物中有溴化氢,我们从反应方程式得知产物中有溴化氢,我们要检验该产物要检验该产物【链接链接2】 1.反应最后苯和溴会有剩余它们易挥发反应最后苯和溴会有剩余它们易挥发 2.长导管在很多实验中被用作冷凝蒸气使之回流长导管
21、在很多实验中被用作冷凝蒸气使之回流 3.溴化氢的性质与氯化氢相似溴化氢的性质与氯化氢相似 1. 1.用什么试剂去检验用什么试剂去检验? ?现象是什么?现象是什么? 2. 2. 检验过程中有没有其他物质干扰,有的话如检验过程中有没有其他物质干扰,有的话如何解决问题?何解决问题?我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物 有几个同学设计如下的实验装置用来检验有几个同学设计如下的实验装置用来检验HBr气体,气体,我们来看看是否合理?我们来看看是否合理?CCl4我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把
22、它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物2Fe+3Br2=2FeBr3+ Br2Br+ HBrFeBr3AgNO3+HBr=AgBr+HNO3设计制备溴苯实验方案设计制备溴苯实验方案【主要仪器主要仪器】圆底烧瓶、长圆底烧瓶、长导管、锥形瓶、铁架台等导管、锥形瓶、铁架台等【药品药品】苯、液溴、铁粉、苯、液溴、铁粉、硝酸银溶液硝酸银溶液【反应原理反应原理】取代反应。实际起取代反应。实际起催化作用的是催化作用的是FeBr3.我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活
23、的生物实验:苯跟溴的取代反应实验方案实验:苯跟溴的取代反应实验方案 把苯和少量液态溴放在烧瓶里,把苯和少量液态溴放在烧瓶里,同时加入少量铁屑作催化剂。用带同时加入少量铁屑作催化剂。用带导管的瓶塞塞紧瓶口,跟瓶口垂直导管的瓶塞塞紧瓶口,跟瓶口垂直的一段导管可以兼起冷凝器的作用。的一段导管可以兼起冷凝器的作用。在常温时,很快就会看到,在导管在常温时,很快就会看到,在导管口附近出现白雾。反应完毕后,向口附近出现白雾。反应完毕后,向锥形瓶里的液体滴入锥形瓶里的液体滴入AgNO3溶液,溶液,注意观察现象。把烧瓶里的液体倒注意观察现象。把烧瓶里的液体倒在盛有冷水的烧杯里,烧杯底部有在盛有冷水的烧杯里,烧杯
24、底部有褐色不溶于水的液体。褐色不溶于水的液体。我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物【苯与溴的反应实验思考苯与溴的反应实验思考】1、试剂的加入顺序怎样?各试剂在反应中所起到的、试剂的加入顺序怎样?各试剂在反应中所起到的作用?作用?A、为防止溴的挥发,先加入苯后加入溴,然后加入铁粉。、为防止溴的挥发,先加入苯后加入溴,然后加入铁粉。B、溴应是纯溴,而不是溴水。加入铁粉起催化作用,实际上、溴应是纯溴,而不是溴水。加入铁粉起催化作用,实际上起催化作用的是起催化作用的是FeBr3。2、导管为什么要这么长?
25、其末端为何不插入液面?、导管为什么要这么长?其末端为何不插入液面?C、伸出烧瓶外的导管要有足够长度,其作用是导气、冷凝。、伸出烧瓶外的导管要有足够长度,其作用是导气、冷凝。D、导管未端不可插入锥形瓶内水面以下,因为、导管未端不可插入锥形瓶内水面以下,因为HBr气体易溶气体易溶于水,以免倒吸。于水,以免倒吸。我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物3、反应后的产物是什么?如何分离?、反应后的产物是什么?如何分离? 导管口附近出现的白雾,是溴化氢遇空气中导管口附近出现的白雾,是溴化氢遇空气中的水蒸气形成
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