高中化学苯的结构及其化学性质 苏教版
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第一课时苯的结构与性质1.苯的分子式是什么?苯分子中所有原子是否处于同一平面上?提示:C6H6;苯分子为平面正六边形结构,分子中所有原子处于同一平面上。
2.苯分子结构中是否存在碳碳双键?能否与Br2发生加成反应?提示:苯分子结构中不存在碳碳双键,不能与Br2发生加成反应。
3.苯能发生硝化反应,其反应产物是什么?提示:硝基苯()[新知探究]探究1苯的凯库勒式如何书写?苯分子中碳碳键是否完全相同?提示:;;苯分子中碳碳键完全相同。
探究2如何证明苯的分子结构中碳碳间不是单、双键交替?提示:苯不能使溴的四氯化碳溶液和酸性KMnO4溶液褪色,苯的邻位二元取代物只有一种,证明苯分子中的碳碳键不是单、双键交替结构。
[必记结论]1.苯的三式2.空间结构平面正六边形,所有的原子都在同一平面上。
3.化学键苯分子中的碳碳键是一种介于碳碳单键和碳碳双键之间的独特的键。
[成功体验]1.能说明苯分子中的碳碳键不是单、双键交替,而是所有碳碳键都完全相同的事实是()A.苯的一元取代物没有同分异构体B.苯的邻位二元取代物只有一种C.苯的间位二元取代物只有一种D.苯的对位二元取代物只有一种解析:选B A项,苯的六个顶点上的碳原子完全相同,故一元取代物肯定只有一种,无法证明,错误;若苯分子中为单、双键交替,则苯的间位和对位二元取代物均只有一种(即取代物分别位于单键和双键上),而邻位二元取代物有两种(位于单键两端和双键两端),因此B正确,C、D错误。
[新知探究]探究1为什么苯燃烧时产生浓烟?提示:苯中碳的质量分数大,燃烧时不完全,所以燃烧时产生浓烟。
探究2苯和乙烯都能使溴水褪色,二者褪色的原理是否相同?提示:苯因萃取溴水中的Br2而使溴水褪色,而乙烯与Br2发生加成反应而使溴水褪色,二者褪色的原理不相同。
探究3纯净的溴苯是一种无色密度比水大的油状液体,但实验得到的溴苯呈褐色,其原因是什么?如何除去褐色?提示:溴苯中溶解了Br2而使溴苯呈褐色;除去的方法是用NaOH溶液洗涤。
第3课时 煤的综合利用 苯课程标准课标解读1.认识煤的综合利用的意义。
2.认识苯的组成和结构特征,理解苯分子的空间构型,知道苯分子中碳碳键的特殊性。
3.知道苯能发生氧化反应、加成反应、取代反应,并会书写相应的化学方程式。
1.通过苯的结构特点,掌握苯是平面六边形结构,12个原子共面,其中碳碳键是一种介于碳碳单键和碳碳双键之间的独特的键,提出苯可能具有的性质,利用实验和模型进行验证并加以理解。
(证据推理与模型认知)2.通过学习苯的组成、结构、性质,形成“结构决定性质”的观念。
能从宏观和微观相结合的视角解释苯的邻二取代只有一种同分异构体。
(宏观辨识与微观探析)3.能运用化学原理和方法对煤在生产和生活中的医用提出创造性的建议,能依据绿色化学思想分析煤的综合利用方面存在的问题,提出处理或解决化学问题的方案。
(科学态度与社会责任)知识点01 煤的综合利用煤的气化、液化和干馏是综合利用煤的主要方法。
1.煤的组成(1)煤是由有机物和无机物所组成的复杂混合物。
(2)煤中含量最高的元素是碳,其次是氢和氧,另外还有少量的硫、磷、氮等元素。
2.煤的气化(1)概念:把煤转化为可燃性气体的过程。
(2)原理:在高温下煤和水蒸气作用得到CO 、H 2等气体。
主要反应为:C(s)+H 2O(g)===高温CO(g)+H 2(g) (3)目的:生成的气体可作为燃料或化工原料气。
其中,水煤气可以进一步合成液态烃、甲醇、二甲醚等有机物。
3.煤的液化(1)概念:把煤转化为液体燃料的过程。
(2)原理:在高温、催化剂存在条件下,煤和氢气作用,可得到液体燃料,也可以获得洁净的燃料油和化工原料。
目标导航知识精讲4.煤的干馏(1)概念:将煤隔绝空气加强热,使其发生复杂的变化。
(2)产物:焦炭、煤焦油、焦炉煤气、粗苯和粗氨水等。
(3)煤焦油和粗苯经过分馏,可以分离出苯、甲苯和二甲苯等有机化合物。
【即学即练1】下列关于煤的综合利用的说法正确的是( )A .煤的气化、液化和干馏都属于物理变化B .煤的气化产物既可以直接作为燃料,也可以合成液体燃料C .煤的液化就是将煤转化为液态D .煤中含有苯、甲苯和二甲苯等有机物 答案:B解析:A 选项,煤的气化、液化和干馏都属于化学变化,错误;B 选项,煤的气化产物主要为CO 和H 2,可以直接作为燃料,也可以合成液态烃、甲醇、二甲醚等含氧有机物,正确;C 选项,煤的液化是将煤与氢气作用,转化为液体燃料的过程,错误;D 选项,煤通过干馏后得到的煤焦油、粗苯中含有苯、甲苯、二甲苯等有机物,煤本身不含有这些物质,错误;故选B 。
课题名称:苯的结构与性质【教学目标】1.知识与技能:(1)了解并掌握苯的物理性质;(2)学习并掌握苯的结构和化学性质;(3)理解苯的结构和化学性质之间的关系。
2.过程与方法:(1)通过观看视频,探究实验的过程,让学生更好地掌握本节知识内容;(2)学会认识物质物理性质的一般方法和科学探究的基本方法;(3)培养学生的观察、逻辑推理能力。
3.情感态度与价值观:认识结构决定性质,性质反映结构的辨证关系;【教学重点】苯的结构和化学性质。
【教学难点】苯的取代反应与加成反应。
【教学方法】观看视频,讲授,总结。
【教学过程】教师活动学生活动设计意图[导入]现在开始上课。
苯在我们的生活中可以说用途十分广泛,大家请看图片。
(放图片)第一张图片是苯板,在建筑内外起保温作用的;第二张图片是药物,说明苯可以作为药物的原材料;第三张图片是油漆,说明苯可以用来做油漆的原材料。
而第一章萃取的时候我们用什么来萃取的?没错,这又说明苯可以作为萃取剂来使用。
观看四氯化碳和苯无色的有特殊气味不能上层小苯容易挥发通过苯在生活中的应用,激发学生的学习兴趣。
根据已经学习过的知识,来说明苯的用途,让学生印象深刻。
通过萃取实验的例子,让学生自己总结苯的物理性质,锻炼学生总结和发现那么,今天就让我们一起来学习苯的知识。
[板书]苯的结构与性质一.苯的物理性质:[讲解]首先,我们来学习一下苯的物理性质。
大家做过了萃取实验,萃取时大家看到苯是什么颜色的?气味呢?那它能溶于水吗?那苯在水的哪一层?那说明苯的密度比水大还是小?大家能够闻到苯的气味说明什么?大家总结得很好,我还要告诉大家苯的熔沸点低,熔点是5.5℃,沸点是80.1℃,如果用冰冷却的话,能够凝结成无色晶体,而且我还要告诉大家,苯是有毒的,能够致癌,所以大家使用苯的时候要格外的小心,以免造成人身伤害。
[板书](接在物理性质后面)无色的、有特殊气味的液体,不溶于水,密度比水小,熔沸点低,易挥发,有毒。
高中化学苯知识点化学性质苯参加的化学反应大致有3种:一种是其他基团和苯环上的氢原子之间发生的取代反应;一种是发生在苯环上的加成反应(注:苯环无碳碳双键,而是一种介于单键与双键的独特的键);一种是普遍的燃烧(氧化反应)(不能使酸性高锰酸钾褪色)。
取代反应苯环上的氢原子在一定条件下可以被卤素、硝基、磺酸基、烃基等取代,生成相应的衍生物。
由于取代基的不同以及氢原子位置的不同、数量不同,可以生成不同数量和结构的同分异构体。
苯环的电子云密度较大,所以发生在苯环上的取代反应大都是亲电取代反应。
亲电取代反应是芳环有代表性的反应。
苯的取代物在进行亲电取代时,第二个取代基的位置与原先取代基的种类有关。
卤代反应苯的卤代反应的通式可以写成:PhH+X2—催化剂(FeBr3/Fe)→PhX+HX反应过程中,卤素分子在苯和催化剂的共同作用下异裂,X+进攻苯环,X-与催化剂结合。
以溴为例,将液溴与苯混合,溴溶于苯中,形成红褐色液体,不发生反应,当加入铁屑后,在生成的三溴化铁的催化作用下,溴与苯发生反应,混合物呈微沸状,反应放热有红棕色的溴蒸汽产生,冷凝后的气体遇空气出现白雾(HBr)。
催化历程:FeBr3+Br-——→FeBr4PhH+Br+FeBr4-——→PhBr+FeBr3+HBr反应后的混合物倒入冷水中,有红褐色油状液团(溶有溴)沉于水底,用稀碱液洗涤后得无色液体溴苯。
在工业上,卤代苯中以氯和溴的取代物最为重要。
硝化反应苯和硝酸在浓硫酸作催化剂的条件下可生成硝基苯PhH+HO-NO2-----H2SO4(浓)△---→PhNO2+H2O硝化反应是一个强烈的放热反应,很容易生成一取代物,但是进一步反应速度较慢。
其中,浓硫酸做催化剂,加热至50~60摄氏度时反应,若加热至70~80摄氏度时苯将与硫酸发生磺化反应,因此一般用水浴加热法进行控温。
苯环上连有一个硝基后,该硝基对苯的进一步硝化有抑制作用,硝基为钝化基团。
磺化反应用发烟硫酸或者浓硫酸在较高(70~80摄氏度)温度下可以将苯磺化成苯磺酸。
07苯知识梳理1.苯的结构(1)分子式:最简式(实验式):(2)结构式:结构简式:①苯分子中6个H所处的化学环境1866年,德国化学家凯库勒提出苯环结构,称为凯库勒式:②苯的一取代物只有一种,邻位二取代物只有一种③苯分子中碳碳键的键长都是一样长(1.4×10-10m),这说明碳原子之间形成的一种介于单键和双键之间的特殊共价建,(3)分子空间构型平面正六边形,12个原子共。
2.苯的物理性质苯是一种没有颜色,有特殊气味的液体,有毒。
密度比水小,与水不互溶。
3.苯的化学性质使酸性高锰酸钾溶液褪色,使溴水褪色。
(1)溴代反应原理:装置:(如右图)现象:①向三颈烧瓶中加苯和液溴后,②反应结束后,三颈烧瓶底部出现()③锥形瓶内有白雾,向锥形瓶中加入AgNO3溶液,出现沉淀④向三颈烧瓶中加入NaOH溶液,产生沉淀()注意:①直型冷凝管的作用:(HBr和少量溴蒸气能通过)。
②锥形瓶的作用:(AgBr)③锥形瓶内导管为什么不伸入水面以下:④碱石灰的作用:。
⑤纯净的溴苯应为无色,为什么反应制得的溴苯为褐色:⑥NaOH溶液的作用:⑦最后产生的红褐色沉淀是什么:,反应中真正起催化作用的是(2)硝化反应:原理:装置:(如右图)现象:加热一段时间后,反应完毕,将混合物倒入盛有水的烧杯中,在烧杯底部出现注意:①硝基苯溶于水,密度比水,有味②长导管的作用:③为什么要水浴加热:④温度计如何放置:(3)加成反应在催化剂镍的作用下,苯与H2能在180~250℃、压强为18MPa的条件下发生加成反应(4)氧化反应可燃性:。
现象:燃烧产生明亮火焰,冒浓黑烟。
〖例1〗苯环结构中,不存在碳碳单键和碳碳双键的交替结构,可以作为证据的事实是:①苯不能使酸性KMnO4溶液褪色;②苯中碳碳键的键长均相等;③苯能在加热和催化剂存在的条件下跟H2加成生成环已烷;④经实验测得邻二甲苯仅有一种结构;⑤苯在FeBr3存在的条件下同液溴可发生取代反应,但不因化学变化而使溴水褪色()A.②③④⑤B.①③④⑤C.①②④⑤D.①②③④〖例2〗将112mL乙炔溶于2mol苯中,再加入30g苯乙烯,所得混合物的含碳的质量分数为()A.75% B.66.75 C.92.3% D.不能确定〖例3〗实验室制备硝基苯的主要步骤如下:①配制一定比例的浓硫酸与浓硝酸的混和酸,加入反器中。
考点5 苯和苯同系物的结构与性质【考点定位】本考点考查苯和苯同系物的结构与性质,把握苯的同系物的性质以及基团的变化即可得到反应的规律,在苯的同系物中,由于侧链受苯环影响,易被氧化生成苯甲酸。
【精确解读】一、苯的化学性质1.苯的基本结构①分子式:C6H6;最简式(实验式):CH②苯分子为平面正六边形结构,键角为120°.③苯分子中碳碳键键长为40×10-10m,是介于单键和双键之间的特殊的化学键.④结构式:⑤结构简式(凯库勒式):2.苯的物理性质无色、有特殊气味的液体;密度比水小,不溶于水,易溶于有机溶剂;熔沸点低,易挥发,用冷水冷却,苯凝结成无色晶体;苯有毒.3.苯的化学性质(1)氧化反应:苯较稳定,不能使酸性KMnO4溶液褪色;也不能使溴水褪色,但苯能将溴从溴水中萃取出来.苯可以在空气中燃烧:苯燃烧时发出明亮的带有浓烟的火焰,这是由于苯分子里碳的质量分数很大的缘故.(2)取代反应①卤代反应:苯与溴的反应在有催化剂存在时,苯与溴发生反应,苯环上的氢原子被溴原子取代,生成溴苯.苯与溴反应:化学方程式:②硝化反应:苯与浓硝酸和浓硫酸的混合物水浴加热至55℃—60℃,发生反应,苯环上的氢原子被硝基取代,生成硝基苯.硝基苯,无色,油状液体,苦杏仁味,有毒,密度大于水,难溶于水,易溶于有机溶剂③磺化反应苯与浓硫酸混合加热至70℃-80℃,发生反应,苯环上的氢原子被—SO3H取代,生成苯磺酸.—SO3H叫磺酸基,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.④加成反应虽然苯不具有典型的碳碳双键所应有的加成反应的性质,但在特定的条件下,苯仍然能发生加成反应.例如,在有催化剂镍的存在下,苯加热至180℃-250℃,苯可以与氢气发生加成反应,生成环己烷,.二、苯的同系物1.物理性质简单的苯的同系物通常状况下都是无色液体、有特殊气味,不溶于水,并比水密度小,易溶于有机溶剂,其本身也是有机溶剂.2.化学性质苯的同系物的性质与苯相似,能发生取代反应、加成反应.但由于侧链的存在,使苯和苯的同系物的化学性质既有相似之处也有不同之处.(1)都能燃烧,发出明亮的带浓烟的火焰,其燃烧通式为C n H2n-6+3n−3O2nCO2+(n-3)H2O2(2)苯的同系物的苯环易发生取代反应(与卤素单质、硝酸、硫酸等).如:由此说明明苯的同系物的侧链对苯环有很大的影响,它能使苯环更易发生取代反应(3)苯的同系物的侧链易氧化:这个反应说明烷基侧链受苯环的影响,苯的同系物能被酸性KMnO4溶液氧化,所以可以用来区别苯和苯的同系物.【精细剖析】1.苯的同系物的性质以及基团的变化即可得到反应的规律,在苯的同系物中,由于侧链受苯环影响,易被氧化生成苯甲酸.2.芳香烃与苯的同系物的区别,分子中有且含有1个苯环,与苯分子间相差1个或n个CH2原子团的化合物属于苯的同系物。
高中化学苯的结构一、引言在化学的浩瀚海洋中,苯是一种非常特殊的化合物,其结构独特且引人注目。
它是最简单的芳香烃,也是许多重要化合物的基本构建块。
然而,理解苯的结构并非易事。
本文旨在帮助高中生更好地理解苯的结构,以及其在化学中的重要性。
二、苯的发现与命名苯是在1825年由瑞典化学家约翰·加斯特洛姆首次分离出来的。
加斯特洛姆当时并未确定苯的结构,其结构直到1866年才由德国化学家阿道夫·冯·贝尔格曼确定。
贝尔格曼将这种新化合物命名为“苯”,源自希腊词“班”(无色的意思)。
三、苯的结构特点苯的结构由一个环状的核心碳原子骨架组成,周围环绕着六个氢原子。
这一独特的环状结构使得苯在化学反应中展现出一些独特的性质。
1、稳定性:由于其稳定的环状结构,苯不易发生化学反应。
这也是为什么苯可以在高温和有氧的环境下稳定存在的原因。
2、电子分布:苯的电子分布呈现高度的对称性,这也是其稳定性的一部分原因。
六个氢原子共享一个电子,形成了一个稳定的电子配置。
3、键角:在苯的结构中,碳原子之间的键角为120度,这是一个非常标准的角度,使得苯的骨架在空间上呈现出完美的平面结构。
四、苯的化学反应尽管苯的结构稳定,但是在特定条件下,它仍然可以参与化学反应。
例如,苯可以与卤素(如氯或溴)发生取代反应,也可以在催化剂的作用下与氢气发生加成反应。
这些反应都是由于苯环上的氢原子被其他原子或基团取代的结果。
五、结论理解苯的结构是理解化学中许多重要概念的关键。
它不仅展示了化学键和电子分布的基本原理,还展示了化学反应的可能性及其机制。
因此,高中生应当深入学习和理解苯的结构,这将为他们进一步探索化学的奥秘提供重要的基础。
一、引言高中化学知识结构网络图是一张以图形化方式呈现高中化学知识的工具。
通过这张网络图,学生可以直观地理解化学知识的内在和逻辑结构,从而更有效地掌握和运用化学知识。
本文将详细介绍高中化学知识结构网络图的构建方法和应用价值。
高中化学苯的结构教案主题:苯的结构教学目标:1. 了解苯的分子结构及其特点;2. 掌握苯环的共振现象;3. 能够用分子轨道理论解释苯的稳定性。
教学内容:1. 苯的分子结构及其特点2. 苯环的共振现象3. 分子轨道理论与苯的稳定性教学过程:一、导入环节(5分钟)通过提问引入话题,引发学生的兴趣和思考:- 你们知道苯分子的结构吗?- 苯环为什么具有特殊的稳定性?二、教学内容讲解及示范(15分钟)1. 苯的分子结构及其特点:- 苯分子由6个碳原子和6个氢原子组成- 六个碳原子呈六角形排列,每个碳原子上还连接有一个氢原子- 苯环呈平面结构,具有共轭双键结构2. 苯环的共振现象:- 苯环中的每个碳原子通过共轭双键结构形成共振混成结构- 共振使得苯环中所有碳-碳键都变得等价,增强了苯环的稳定性3. 分子轨道理论与苯的稳定性:- 分子轨道理论认为苯环中的电子通过共振作用形成“芳香性”分子轨道- 这种芳香性分子轨道比反芳香性分子轨道更加稳定,从而使得苯环更加稳定三、讨论与思考(10分钟)- 让学生讨论苯环的共振现象如何影响其稳定性,以及如何将这种现象应用到化学实践中- 引导学生思考苯环共振现象与其他有机分子的结构稳定性之间的联系四、课堂练习(10分钟)- 提供苯环及其他有机分子的结构式,让学生比较它们的稳定性并解释原因- 提出一道分子轨道理论的计算题,让学生应用理论知识求解五、总结与展望(5分钟)- 总结本节课的内容,强调苯环的共振现象和分子轨道理论在化学中的重要性- 展望未来学习,引导学生进一步深入了解苯环及其他有机分子的结构与性质六、课后作业(自主学习时间)- 阅读相关教材,加深对苯环的共振现象和分子轨道理论的理解- 完成练习题,巩固课堂所学知识注:以上教案范本仅供参考,具体教学内容和方法可根据课堂实际情况做相应调整。
苯的结构和性质一、苯的性质物理性质苯是一种无色有特殊气味的液体,密度比水小,不溶于水,是一种常用的有机溶剂。
二、苯的分子结构(1)苯不与溴的四氯化碳溶液、酸性高锰酸钾溶液反应,说明苯分子中没有与乙烯类似的碳碳双键。
(2)研究表明:①苯分子为平面正六边形结构。
②分子中6个碳原子和6个氢原子共平面。
③6个碳碳键完全相同,是一种介于碳碳单键和碳碳双键之间的独特的键。
三、结构决定性质(1)苯不能使溴的四氯化碳溶液褪色,但能使溴水褪色,这是因为苯能将溴从溴水中萃取出来。
(2)苯的凯库勒式为,不能认为苯分子是单双键交替结构,苯分子中6个碳碳键完全相同。
(3)苯分子中的碳碳键是介于碳碳单键和碳碳双键之间的独特的键,故苯兼有烯烃的加成反应和烷烃的取代反应的特征,且比烯烃的加成反应和烷烃的取代反应困难。
(4)苯易发生取代反应,能发生加成反应,难被氧化(燃烧除外),其化学性质不同于烷烃和烯烃。
1.苯的结构简式可用来表示,下列关于苯的叙述中正确的是( )A.苯分子中处于对位的两个碳原子及与它们相连的两个氢原子,不可能在同一条直线上B.苯中含有碳碳双键,所以苯属于烯烃C.苯分子中的6个碳碳键可以分成两类不同的化学键D.苯分子中既不含有碳碳双键,也不含有碳碳单键答案 D解析苯分子处于对位的两个碳原子及与它们相连的两个氢原子,这四个原子共直线;苯分子中不含有碳碳双键,苯不属于烯烃;苯分子中的6个碳碳键完全相同,是一种介于碳碳单键和碳碳双键之间的独特的键。
故选D。
2.下列物质的所有原子,不可能处于同一平面上的是( )A.CH3CH==CH2 B.CH2==CH2 C. D.答案A解析乙烯和苯都属于平面形结构,所有原子都处于同一平面内,而甲烷分子是正四面体结构,故可以得出甲基中的原子不可能处于同一平面内,A项含有甲基,所有原子不可能共面,C项可以看作是乙烯中的一个氢原子被苯环取代,推知C项中物质的所有原子可能处于同一平面内。
3.在①丙烯②氯乙烯③苯④甲苯四种有机化合物中,分子内所有原子均在同一平面内的是( )A.①②B.②③C.③④D.②④答案B解析在①丙烯CH2==CH—CH3和④甲苯C6H5—CH3中,—CH3是空间立体结构(与甲烷类似),这四个原子不在同一平面上;②氯乙烯和乙烯相同,是六原子共面结构;③苯是十二个原子共面结构。
苯的结构高中化学教案
主题:苯的结构
教学目标:
1. 了解苯的基本结构及性质;
2. 掌握苯的化学命名规则;
3. 能够运用苯的结构及性质解决相关问题。
教学重点:
1. 苯的分子结构;
2. 苯环的特性;
3. 苯的化学性质。
教学难点:
1. 理解苯环的共轭体系;
2. 掌握苯环的取代反应。
教学过程:
一、导入(5分钟)
教师引言苯是有机化合物中常见的芳香烃之一,具有独特的分子结构和性质,我们今天就来学习一下苯的结构和性质。
二、讲解苯的结构(15分钟)
1. 介绍苯分子的结构,即由六个碳原子构成一个平面六元环结构;
2. 引导学生理解苯环中π电子形成共轭体系的作用。
三、探究苯的性质(20分钟)
1. 讲解苯环的稳定性及芳香性特征;
2. 探讨苯环的取代反应,如亲电取代和亲核取代。
四、练习与讨论(15分钟)
1. 进行相关练习题,让学生运用所学知识解答问题;
2. 开展小组讨论,让学生分享对苯的认识和疑问。
五、总结与展望(5分钟)
教师对本节课内容进行总结,并展望下节课将继续深入探讨苯的化学性质及应用。
教学反思:
通过本节课的教学,学生能够初步了解苯的结构和性质,掌握苯的化学名称规则,并能够运用所学知识解决相关问题。
在未来的教学中,可以引入更多实验案例和应用场景,提高学生对苯的认识和理解。