专题十三有机化学基础第二课时芳香烃
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有机化学芳香烃知识点总结本文将从芳香烃的结构、命名、性质和应用等多个方面展开对芳香烃的知识点进行深入总结。
一、芳香烃的结构芳香烃是由苯环或苯环的衍生物组成的一类化合物。
苯环是一个由六个碳原子构成的六元环结构,其中每个碳原子上都有一个氢原子,化学式为C6H6。
苯环上的每个碳原子都与相邻的两个碳原子形成共轭双键,使得苯环的结构非常稳定。
苯环上的每个碳原子都含有3个σ键和1个π键,由于π键的存在,使得苯环表现出特殊的芳香性质。
芳香烃由一个或多个苯环组成,其结构稳定,常常与其他官能团发生加成反应。
在芳香烃中,苯环上的氢原子可以被其他官能团取代,形成取代芳香烃。
取代芳香烃中的氢原子可以被卤原子、羟基、甲基等官能团取代,从而形成不同的取代芳香烃。
取代芳香烃的命名方法和性质稍有不同,但其基本的结构和化学性质与芳香烃类似。
二、芳香烃的命名芳香烃的命名分为两种情况,一种是直链芳香烃的命名,另一种是取代芳香烃的命名。
直链芳香烃的命名采用正规命名法,根据芳香烃中苯环的个数和所附加的取代基的种类和数目来进行命名。
在正规命名法中,苯环的个数和取代基的种类和数目都要在化合物的名称中进行标注,以便准确地识别化合物的种类和结构。
取代芳香烃的命名是根据取代基的种类和位置来进行命名的,取代基的种类和数量都要在化合物的名称中进行标注,以区分不同的取代芳香烃。
同时,在取代芳香烃的命名中还需注意给出取代基的位置。
芳香烃的命名需要牢记一些规则,比如取代基的优先级,取代基编号的方法等。
只有严格遵守这些规则,才能正确地给出芳香烃的命名。
三、芳香烃的性质1. 燃烧性质芳香烃具有较高的燃烧热,可以在氧气的存在下燃烧。
芳香烃的燃烧产物一般是二氧化碳和水,放出大量的热能。
芳香烃的燃烧反应是一种典型的氧化反应,是芳香烃的一种重要性质。
2. 溶解性在常温下,芳香烃可以溶解在多种有机溶剂中,如醚、醇等。
然而,芳香烃的溶解性随着分子量的增加而减弱,大分子量的芳香烃的溶解性通常较差。
专题十三有机化学基础
第二课时芳香烃
【课堂目标】
1.以芳香烃的代表物为例,比较与其他烃类在组成、结构、性质上的差异。
2.举例说明芳香烃在有机合成和有机化工中的重要作用。
【基础梳理】
活动一:苯的结构与性质
1.苯的结构和芳香烃
苯分子碳原子杂化为;苯分子具有空间结构。
辨析:下列说法是否正确
( )78g苯中含碳碳双键为3mol
2.区分苯的同系物、芳香烃、芳香族化合物。
【例题1】下列物质属于芳香烃,但不是苯的同系物的是
A.③④
B.②⑤
C.①②⑤⑥
D.②③④⑤⑥三者关系可表示为(画圆圈):
3.苯的性质
(1)物理性质
苯有毒,溶于水,密度比水,熔点仅为5.5℃。
(2)苯分子的特殊结构决定了苯兼有烷烃和烯烃的化学性质,
即:取代,加成,氧化。
①取代反应:
苯与溴发生反应:
;
苯与浓硝酸发生反应:
;
②苯与H2发生加成反应:。
③氧化反应:
a.苯不能使酸性KMnO4溶液褪色。
b.苯在空气中燃烧,产生明亮火焰并。
活动二:苯的同系物
由于苯环受烃基的影响,使苯的同系物与苯有所不同。
(1)氧化反应:
①燃烧。
②苯的同系物分子中的烃基一般可以被酸性KMnO4溶液氧化为羧基。
以甲苯为例:。
(2)取代反应:
甲苯与浓HNO3、浓H2SO4的混合物反应:。
辨析:下列说法是否正确
( )乙烯和乙烷都能发生加聚反应
( )乙烯和苯都能与溴水反应
( )乙烯和甲烷可用酸性KMnO4溶液鉴别
( )苯和乙烯都可使溴的四氯化碳溶液褪色
( )苯不能使酸性KMnO4溶液褪色,因此苯不能发生氧化反应
【例题2】含苯环的化合物的同分异构体的书写:
(1)写出苯的一氯代物、二氯代物的结构简式。
(2)分子式为C8H10的芳香烃的同分异构体有几种?试写出其结构简式。
(3)乙苯的核磁共振氢谱共有几个峰?一氯代物有几种?试写出其结构简式。
活动三:芳香烃的来源及其应用
1.芳香烃来源于煤的提炼和石油化学工业中的催化重整。
2.一些简单的芳香烃如苯、甲苯等可用于合成炸药、染料、农药等。
3.烃的来源及应用(填写下表空白处)
【课堂训练】
1.下列关于煤、石油和天然气说法中正确的是
A.煤的干馏和石油的分馏均属化学变化
B.煤经气化和液化两个物理变化过程,可变为清洁能源
C.石油和天然气的主要成分都是碳氢化合物
D.煤油可由石油分馏获得,可用作燃料和保存少量金属钠
2.下列各组有机物中,只需加入溴水就能一一鉴别的是
A.己烯、苯、四氯化碳
B.苯、己炔、己烯
C.己烷、苯、环己烷
D.甲苯、己烷、己烯
3.在核磁共振氢谱中出现两组峰,其氢原子数之比为3∶2的化合物是
A. B.
C. D.
【问题反馈与反思】
专题十三 有机化学基础
第二课时 芳香烃
参考答案、评分标准及备课资料
1.苯的结构性质
苯的特殊结构
①取代反应 ②加成反应
与H2
溴代反应
与Cl 2 硝化反应
磺化反应
③氧化反应:C 6H 6+15
2O 2——→点燃
6CO 2+3H 2O ,苯不能使酸性KMnO 4溶液褪色。
2.苯的同系物的性质
由于苯环受烃基的影响,使苯与苯的同系物有所不同。
【基础梳理】
活动三
【课堂训练】
3.解析 A 中有2种氢,个数比为3∶1;B 中据镜面对称分析知有3种氢,个数比为3∶1∶1;C 中据对称分析知有3种氢,个数比为1∶3∶4;D 中据对称分析知有2种氢,个数比为3∶2。
【备用试题】
1.下列化合物中既易发生取代反应,也可发生加成反应,还能使KMnO 4酸性溶液褪色的是 A.乙烷
B.乙醇
C.丙烯
D.苯
2.化合物A 经李比希法和质谱法分析得知其相对分子质量为136,分子式为C 8H 8O 2。
A 的核磁共振氢谱有4个峰且面积之比为1∶2∶2∶3,A 分子中只含一个苯环且苯环上只有一个取代基,其红外光谱与核磁共振氢谱如下图。
关于A 的下列说法中,正确的是
A.A 分子属于酯类化合物,在一定条件下不能发生水解反应
B.A 在一定条件下可与4 mol H 2发生加成反应
C.符合题中A 分子结构特征的有机物只有1种
D.与A属于同类化合物的同分异构体只有2种
解析因化合物A中有4类氢原子,个数分别为1、2、2、3,又因为A是一取代苯,苯环上有三类氢原子,个数分别为1、2、2,所以剩余侧链上的3个氢等效,为—CH3,结
合红外光谱知,A中含有酯基,可以水解,A为。
与A发生加成反应的H2为3 mol,与A同类的同分异构体应为5种。
3.如图所示是一个有机物的核磁共振氢谱图,请你观察图谱,分析其可能是下列物质中的
A.CH3CH2CH2CH3
B.(CH3)2CHCH3
C.CH3CH2CH2OH
D.CH3CH2COOH
解析由核磁共振氢谱的定义可知,在氢谱图中从峰的个数即可推知有几种化学环境不同的氢原子,由图可知有4种不同化学环境的氢原子。
分析选项可得A项有2种不同化学环境的氢原子,B项有2种不同化学环境的氢原子,C项有4种不同化学环境的氢原子,D项有3种不同化学环境的氢原子。
4.用A、B、C三种装置都可制取溴苯,请仔细分析三套装置,并完成下列问题:
(1)写出三个装置中都发生的两个反应的化学方程式:
,。
写出B的试管中还发生的反应的化学方程式:。
(2)装置A、C中长导管的作用是。
(3)B、C装置已连接好,并进行了气密性检验,也装入了合适的药品,接下来要使反应开始,对B应进行的操作是,
对C应进行的操作是。
(4)A中存在加装药品和及时密封的矛盾,因而在实验中易造成的不良后果是。
(5)B中采用了双球吸收管,其作用是;反应后双球管中可能出现的现象是;双球管内液体不能太多,原因是。
(6)B装置也存在两个明显的缺点,使实验的效果不好或不能正常进行,这两个缺点是
;。