高中化学芳香烃
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第三节芳香烃课标·内容要求课标·学业要求1.认识芳香烃的组成和结构特点,会比较苯与其同系物组成、结构和性质的差异。
2.知道加成、取代、氧化、还原反应等反应类型和芳香烃组成结构特点的关系。
3.结合生产生活了解芳香烃对环境、健康可能产生的影响,知道其在生产、生活中的重要应用1.理解苯及其简单同系物的结构特点及化学性质,能举例说明有机化合物中官能团之间的相互影响。
2.通过实验探究,掌握溴苯和硝基苯的制备原理及注意事项。
3.知道芳香烃组成、结构和性质的差异,认识芳香烃在日常生活、化工生产中的作用教材梳理·概念认知知识点一苯1.芳香烃:在烃类化合物中,含有一个或多个苯环的化合物。
苯是最简单的芳香烃。
2.苯的物理性质与应用(1)物理性质无色,有特殊气味的液体,有毒,不溶于水。
苯易挥发,沸点为80.1 ℃,熔点为5.5 ℃,常温下密度为0.88 g·cm-3。
(2)应用:苯是一种重要的化工原料和有机溶剂。
3.苯的分子结构(1)分子组成和结构的不同表示方法:(2)空间结构①苯的空间构型是平面正六边形。
②六个碳原子均采取sp2杂化,分别与氢原子及相邻碳原子以σ键结合,键间夹角均为120°,连接成六元环。
每个碳碳键的键长相等,介于碳碳单键和碳碳双键之间。
③每个碳原子余下的p轨道垂直于碳、氢原子构成的平面,相互平行重叠形成大π键,均匀地对称分布在苯环平面的上下两侧。
4.苯的化学性质(1)稳定性:苯的结构稳定,苯不与酸性KMnO4溶液、溴水反应,但苯可以萃取溴水中的溴。
(2)氧化反应:燃烧时产生浓重的黑烟,反应方程式:2C6H6+15O212CO2+6H2O。
(3)取代反应①卤代反应:苯与液溴在FeBr3催化条件下的反应。
反应方程式为+Br2+HBr↑。
溴苯():无色液体,有特殊气味,不溶于水,密度比水的大。
②硝化反应:苯在50~60℃的温度下与浓硝酸在浓硫酸催化条件下的反应。
第二节芳香烃第三节李度一中陈海思一、芳香烃1、定义:结构上由苯环和烷基组成的烃叫做芳香烃,包含苯2、苯的同系物:苯的同系物是苯环上的氢原子被烷基所取代的产物,在性质上与苯有相似之处。
芳香烃包含苯的同系物3、苯的同系物的基本概念通式:CnH2n-6结构特点:只含有一个苯环,以苯环为主体,烷基为侧链状态:液体或固体,一般都带有特殊气味4、代表物质:芳香烃:苯苯的同系物:甲苯二、苯1、基本结构化学式:C6H6 结构简式:(凯库勒式)或苯分子中并没有碳碳双键,不饱和度:42、物理性质无色,液体,带有特殊气味,密度比水小,难溶于水,易挥发,有毒3、化学性质1)氧化反应2C6H6+15O2 → 12CO2+6H2O (带浓烟)2)取代反应a、与液溴反应:需要加入少量铁粉,铁与液溴生成溴化铁,溴化铁可以催化苯的溴代(Fe做催化剂)+Br2 → +HBrb、与浓硝酸反应(硝化反应)反应需要浓硫酸催化和吸水(浓硫酸为催化剂和吸水剂)+HO—NO2 → +H2O3)加成反应苯在一定条件下可与氢气加成,生成环己烷(Ni做催化剂)+3H2 →三、甲苯1、基本结构化学式:C7H8,结构简式:不饱和度:42、物理性质无色,液体,无味,密度比水小,难溶于水,有毒3、化学性质1)氧化反应燃烧:C7H8+9O2 → 7CO2+4H2O (带浓烟)KMnO4氧化:侧链上的甲基被氧化为羧基2)取代反应苯环上的取代:与液溴混合反应,FeBr3催化+3Br2 → +3HBr侧链上的取代:与氯气在光照条件下+Cl2 → +HCl硝化反应:在浓硫酸和浓硝酸共热情况下反应+3HO-NO2 → +3H2O2,4, 6 –三硝基甲苯简称三硝基甲苯,又叫梯恩梯(TNT),是一种淡黄色的晶体,不溶于水。
它是一种烈性炸药,广泛用于国防开矿、筑路、兴修利等。
3)加成反应:一定条件下与氢气催化加成+3H2 →四、苯、甲苯的结构以及性质的相似点和不同点苯甲苯结构相同点都含有苯环结构不同点苯环上无取代基含甲基分子间的关系结构相似,组成相差CH2,互为同系物化学性质Br2的CCl4 不反应不反应KMnO4(H+)不反应被氧化溶液褪色浓HNO3、浓H2SO4混合液硝化硝化【素材积累】1、成都,是一个微笑的城市,宁而美丽。
《芳香烃》说课稿尊敬的各位评委老师:大家好!今天我说课的内容是《芳香烃》。
下面我将从教材分析、学情分析、教学目标、教学重难点、教法与学法、教学过程以及教学反思这几个方面来展开我的说课。
一、教材分析《芳香烃》是高中化学选修 5《有机化学基础》中的重要内容。
在有机化学的学习中,烃是一类非常重要的有机化合物,而芳香烃则是具有特殊结构和性质的烃类。
通过对芳香烃的学习,学生可以进一步深化对有机物结构与性质关系的理解,为后续学习更复杂的有机化合物奠定基础。
本节课主要介绍了苯的结构、性质以及苯的同系物。
教材首先通过实验引出苯的物理性质和化学性质,然后通过对苯分子结构的探讨,揭示了苯的特殊稳定性。
在介绍苯的同系物时,教材重点强调了其与苯在结构和性质上的相似性和差异性,使学生能够形成对比和归纳的思维方式。
二、学情分析学生在之前的学习中已经掌握了烃的基本概念和一些简单烃类的性质,具备了一定的有机化学基础知识和实验操作能力。
但对于苯这种具有特殊结构和性质的芳香烃,学生可能会感到抽象和难以理解。
因此,在教学过程中,需要通过实验、模型等直观手段帮助学生突破难点,激发学生的学习兴趣。
三、教学目标1、知识与技能目标(1)了解苯的物理性质和化学性质,掌握苯的结构特点。
(2)理解苯的同系物的概念,掌握苯的同系物的性质。
(3)能够书写苯及其同系物的化学反应方程式。
2、过程与方法目标(1)通过实验探究,培养学生的观察能力、实验操作能力和分析问题的能力。
(2)通过对苯分子结构的探讨,培养学生的空间想象能力和逻辑思维能力。
3、情感态度与价值观目标(1)通过对芳香烃的学习,让学生感受有机化学的魅力,激发学生学习化学的兴趣。
(2)培养学生严谨的科学态度和创新精神。
四、教学重难点1、教学重点(1)苯的结构特点和化学性质。
(2)苯的同系物的性质。
2、教学难点(1)苯分子结构的特殊性。
(2)苯的加成反应和取代反应的原理。
五、教法与学法1、教法(1)实验探究法:通过实验让学生直观地感受苯的物理性质和化学性质,激发学生的学习兴趣。
学科化学课题芳香烃(第1课时)有机化学基础专题3 第二单元
【学习目标】
1.了解苯的物理性质和分子组成以及芳香烃的概念。
2. 掌握苯的结构式并认识苯的结构特征,了解苯的化学性质。
【重点难点】
苯的结构特征,苯的化学性质。
【预习检测】
1.苯是色,带有气味的液体,苯有毒,溶于水,密度比水。
用冰冷却,苯凝结成无色的晶体,晶体类型是,通常可溴水中的溴,是一种有机溶剂。
2.苯分子是结构,键角,所有原子都在一个平面上,键长C—C 苯环上的碳碳键长C=C C≡C,苯环上的碳碳键是之间的独特键。
【基础知识扫描】
芳香族化合物——。
芳香烃——。
一、苯的结构与性质
1.苯的结构
(1)分子式:最简式(实验式):
(2)结构式:结构简式:
〖交流与讨论〗苯分子的结构是怎样的?
①苯的1H核磁共振谱图(教材P48):苯分子中6个H所处的化学环境
苯分子结构的确定经历了漫长的历史过程,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
〖拓展视野〗苯环中的碳原子都是采用的sp2杂化,碳原子之间形成σ(sp2-sp2)键,六个C原子的p轨道重叠形成一个大π键。
苯分子中碳碳键的键长都是一样长的(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
(1)苯的溴代反应
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)苯的硝化反应:
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:
(1);
(2);
④温度计如何放置:
(3)苯的加成反应
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。
使酸性高锰酸钾溶液褪色,使溴水褪色。
【典型例析】
〖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。
②向室温下的混和酸中逐滴加入一定量的苯,充分振荡,混和均匀。
③在
50-60℃下发生反应,直至反应结束。
④除去混和酸后,粗产品依次用蒸馏水和5%NaOH 溶液洗涤,最后再用蒸馏水洗涤。
⑤将用无水CaCl2干燥后的粗硝基苯进行蒸馏,得到纯硝基苯。
填写下列空白:
(1)配制一定比例浓硫酸与浓硝酸混和酸时,操作注意事项是:_________________。
(2)骤③中,为了使反应在50-60℃下进行,常用的方法是____________________。
(3)步骤④中洗涤、分离粗硝基苯应使用的仪器是______________________。
(4)步骤④中粗产品用5%NaOH溶液洗涤的目的是______________________。
(5)纯硝基苯是无色,密度比水_____(填“小”或“大”),具有_______气味的油状液体。
【反馈训练】
1.下列事实不能说明苯分子中不存在单双键交替出现的结构的是
A.苯分子中的6个碳碳双键的键长均相同,且长度介于单键和双键之间
B.苯的二氯代物只有三种同分异构
C.苯不能使溴的CCl4溶液褪色
D.苯的1H核磁共振谱图中只有一个峰
2.同时鉴别苯、己烯和己烷三种无色液体,在可以水浴加热的条件下,可选用的试剂是A.溴水B.硝酸C.溴水与浓硫酸D.酸性高锰酸钾溶液3.用式量为43的烷基取代甲苯苯环上的一个氢原子最多可得到取代产物A.3种B.4种C.5种D.6种
4.结构不同的二甲基氯苯的同分异构体共有
A.4种B C.6种D.7种
5.有关CHF2-CH=CH--C≡C-CH3分子结构的下列叙述中,正确的是
A B.12个碳原子不可能共平面;
C.除苯环外的其余碳原子不可能共直线;D.12个碳原子有可能共平面。
6.与饱和链烃、不饱和链烃相比较,苯具有的独特性质是
A.难氧化、易加成、难取代B.难氧化、易取代、难加成
C.易氧化、难加成、易取代D.易氧化、难加成、难取代
7.除去溴苯中的少量杂质溴,最好的试剂是
A.水B.稀NaOH溶液C.乙醇D.已烯
8.下列反应需要水浴加热的是
A.苯与溴的取代反应B.苯的硝化反应
C.乙酸和乙醇的酯化反应D.葡萄糖的银镜反应
9.下列对于苯的叙述正确的是
A.易被强氧化剂KMnO4等氧化
B.属于不饱和烃易发生加成反应
C.属于不饱和烃但比较易发生取代反应
D.苯是一种重要的有机溶剂可广泛应用于生产绿色油漆等
10.(08海南卷)下列有机反应中,不属于取代反应的是
11.用分液漏斗可以分离的一组液体混合物是
A .溴和苯
B .苯和溴苯
C .水和硝基苯
D .苯和汽油
12.碳碳双键加氢时总要放出热量,并且放出的热量与碳碳双键的数目大致成正比,现有如
;△H=-237.1kJ/mol
H=-208.4kJ/mol 请写出气态 去氢转化成气态
的热化学方程式: ,试比较
和 的稳定性 。
13.某同学设计如右图装置制取少量溴苯,请回答下列问题:
(1)写出实验室制取溴苯的化学方程式
________ _______ __ 。
(2)上述反应发生后,在锥形瓶中加入硝酸银溶液观察到的现象是______ ,你认为这一
现象能否说明溴和苯发生了取代反应(填“能”或“不能”)___ __,理由是___ __ _。
(3)该装置中长直导管a 的作用 ,
锥形瓶中的导管为什么不插入液面下? 。
(4)反应后得到的溴苯中溶有少量苯、溴、二溴苯、溴化铁和溴化氢等杂质,欲除去上述
杂质得到比较纯净的溴苯,合理的操作步骤是。
14. “立方烷”是一种新合成的烃,其分子为正立方体结构,其碳架结构如右图所示(碳、
氢原子未画出,每个折点代表一个碳原子)。
请回答:
(1) 该“立方烷”的分子式为
(2) 该“立方烷”的二氯取代物有 种同分异构体;芳香烃中
有一种化合物与“立方烷”互为同分异构体,则该芳香烃的结构简式为 (3) “立方烷”可能发生的反应或变化有 (从A 、B 、C 、D 中选择)
A .可使Br 2水褪色,但不反应
B .不能使Br 2的CCl 4溶液褪色
C .能发生取代反应
D .能发生加成反应
学习心得
(g)
+2H 2(g)+3H 2(g)。