苯
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苯开放分类:化学、自然科学、辞海、工业、元素【中文名称】苯(běn)【英文名称】benzene;benzol(e)【结构或分子式】C原子以sp2杂化轨道形成σ键。
【相对分子量或原子量】78.11【密度】0.879【熔点(℃)】5.5【沸点(℃)】80.1【闪点(℃)】-11.1(闭式)【蒸气压(Pa)】3550(0℃);9970(20℃);35700(50℃)【粘度mPa·s(20℃)】0.6468【折射率】1.5011【毒性LD50(mg/kg)】大鼠经口5700。
【性状】无色易挥发和易燃液体,有芳香气味,有毒。
【溶解情况】不溶于水,溶于乙醇、乙醚等许多有机溶剂。
【用途】是染料、塑料、合成橡胶、合成树脂、合成纤维、合成药物和农药等的重要原料,也是涂料、橡胶、胶水等的溶剂,也可以作为燃料。
【制备或来源】工业上由焦煤气(煤气)和煤焦油的轻油部分提取和分馏而得。
也可由环己烷脱氢或甲苯歧化或与二甲苯加氢脱甲基和蒸气脱甲基制取。
【其他】闪点10~12℃。
蒸气与空气形成爆炸混合物,爆炸极限1.5%~8.0%(体积)最简单的芳烃。
分子式C6H6。
为有机化学工业的基本原料之一。
无色、易燃、有特殊气味的液体。
熔点5.5℃,沸点80.1℃,相对密度0.8765(20/4℃)。
在水中的溶解度很小,能与乙醇、乙醚、二硫化碳等有机溶剂混溶。
能与水生成恒沸混合物,沸点为69.25℃,含苯91.2%。
因此,在有水生成的反应中常加苯蒸馏,以将水带出。
苯在燃烧时产生浓烟。
苯能够起取代反应、加成反应和氧化反应。
苯用硝酸和硫酸的混合物硝化,生成硝基苯,硝基苯还原生成重要的染料中间体苯胺;苯用硫酸磺化,生成苯磺酸,可用来合成苯酚;苯在三氯化铁存在下与氯作用,生成氯苯,它是重要的中间体;苯在无水三氯化铝等催化剂存在下与乙烯、丙烯或长链烯烃作用生成乙苯、异丙苯或烷基苯,乙苯是合成苯乙烯的原料,异丙苯是合成苯酚和丙酮的原料,烷基苯是合成去污剂的原料。
【苯】1.物化性质苯benzene,CAS No.71-43-2。
苯是一种重要的芳香族烃,有芳香气味。
相对密度0.879。
折射率1.5018,闪点10~12℃。
熔点5.5℃。
沸点80.1℃。
不溶于水,溶于乙醇,乙醚等许多有机溶剂。
燃烧时发生光亮而带烟的火焰。
蒸汽与空气形成爆炸性混合物,爆炸极限1.5%~8.0%(体积)。
苯是无色易燃液体,苯蒸汽比空气重有回火危险。
苯有毒,其蒸汽能被肺脏或皮肤吸收。
苯中毒是累积性的,它能积聚在血液和器官组织内。
苯是致癌嫌疑物质。
2.技术进展苯可以由含碳量高的物质不完全燃烧获得。
自然界中,火山爆发和森林火险都能生成苯。
苯也存在于香烟的烟中。
直至二战,苯还是一种钢铁工业焦化过程中的副产物。
这种方法只能从1吨煤中提取出1千克苯。
1950年代后,随着工业上,尤其是日益发展的塑料工业对苯的需求增多,由石油生产苯的过程应运而生。
现在全球大部分的苯来源于石油化工。
工业上生产苯最重要的三种过程是催化重整、甲苯加氢脱烷基化和蒸汽裂化。
2.1从煤焦油中提取在煤炼焦过程中生成的轻焦油含有大量的苯。
这是最初生产苯的方法。
将生成的煤焦油和煤气一起通过洗涤和吸收设备,用高沸点的煤焦油作为洗涤和吸收剂回收煤气中的煤焦油,蒸馏后得到粗苯和其他高沸点馏分。
粗苯经过精制可得到工业级苯。
这种方法得到的苯纯度比较低,而且环境污染严重,工艺比较落后。
2.2从石油中提取在原油中含有少量的苯,从石油产品中提取苯是最广泛使用的制备方法。
2.2.1烷烃芳构化重整这里指使脂肪烃成环、脱氢形成芳香烃的过程。
这是从第二次世界大战期间发展形成的工艺。
在500-525℃、8-50个大气压下,各种沸点在60-200℃之间的脂肪烃,经铂-铼催化剂,通过脱氢、环化转化为苯和其他芳香烃。
从混合物中萃取出芳香烃产物后,再经蒸馏即分出苯。
也可以将这些馏分用作高辛烷值汽油。
2.2.2蒸汽裂解蒸汽裂解是由乙烷、丙烷或丁烷等低分子烷烃以及石脑油、重柴油等石油组份生产烯烃的一种过程。
关于苯的知识点总结一、苯的基本性质1. 物理性质苯是一种无色透明的液体,在室温下呈无色无味的液体。
其结构是六个碳原子形成一个环状结构,环上每个碳原子与另外两个碳原子相连接。
苯的密度为0.8765 g/cm3,在室温下很容易挥发。
苯的沸点为80.1摄氏度,熔点为5.4摄氏度。
苯是一种良好的溶剂,可以溶解许多有机物。
2. 化学性质苯是一种不稳定的有机化合物,容易发生反应。
它与氧气在阳光下可以发生自由基反应,生成苯酚。
苯也可以通过加成反应发生氢化反应,生成环己烷。
此外,苯还可以通过硝化反应生成硝基苯,通过氯化反应生成氯苯等。
二、苯的生产与用途1. 生产苯可以通过石油煤焦油裂解或苯乙烯裂解生产,也可以通过催化剂将甲苯进行甲基化反应来生产。
目前,大多数苯是通过石油煤焦油裂解来生产。
2. 用途苯是一种重要的工业原料,可以用于生产酚、苯酚、硝基苯、甲苯、邻二甲苯等。
这些产物在医药、农药、染料、塑料、合成纤维、香料等领域有广泛的用途。
此外,苯还可以用作溶剂、去污剂、染料中间体等。
三、苯的危害性1. 对人体的危害苯对人体有一定的毒性,长期接触或大量吸入苯汽会引起失眠、头晕、恶心等症状,严重的可致白血病等疾病。
苯的蒸气是易燃和爆炸的,所以在生产和使用中要注意防范。
2. 对环境的危害苯对环境也有一定的危害,过量排放会导致大气污染,对植物、动物和水环境造成影响。
因此,要严格控制苯的排放,加强环境监测和治理。
总之,苯是一种重要的有机化合物,具有广泛的应用价值。
但同时,也需要注意其对人体和环境的危害,加强安全生产和使用管理,确保其生产和使用不会对人类和环境造成不良影响。
苯及知识点总结一、苯的结构苯是由六个碳原子和六个氢原子组成的环状芳香烃,化学式为C6H6,结构式为一个六角形的环状分子结构,其中每个碳原子都与一个氢原子相连,并且所有的碳碳键都是等长的共价键。
苯分子中含有三对共轭双键,即苯环中的每个碳原子都在两个相邻的碳原子上存在一个π键,这种结构被称为共轭体系。
苯环上的每个碳原子都具有sp2杂化,形成一个平面的六角形结构,而每个碳碳键都是120度的键角。
由于苯环中每个碳原子都由一个未杂化的p轨道,因此苯分子中存在六个π电子,这些π电子以很高的速度在整个分子结构上移动,使得苯具有良好的导电性和光学性质。
二、苯的性质1. 物理性质:苯是一种无色、透明的液体,在常温下呈无色透明的液体,具有特殊的芳香气味。
苯的密度为0.88g/cm3,沸点为80.1摄氏度,熔点为5.5摄氏度,易挥发。
2. 化学性质:苯具有良好的稳定性和不活泼的化学性质,不易与其他物质发生反应。
但在一定的条件下,苯能够和氧气发生爆炸性反应,因此要注意防止苯的过氧化现象。
此外,苯还能够和强氧化剂、氢气、卤素等发生反应,生成不同的芳香族化合物。
3. 溶解性:苯是一种良好的溶剂,能够溶解许多有机和无机物质,如油脂、树脂、橡胶、矿物油等,因此广泛用于化工生产和实验室研究实验。
4. 光学性质:苯分子中的π电子能够吸收紫外光和可见光,并在特定波长下产生吸收峰,这使得苯具有良好的光学性质,可用于荧光染料、有机合成材料、光纤通信等领域。
三、苯的制备苯的生产方法主要有煤焦油裂解、煤气化、汽化裂解和乙烯加氢等方法。
1. 煤焦油裂解:煤焦油中含有大量的芳烃类物质,将煤焦油进行热裂解,即可得到苯。
该方法的成本较低,但裂解过程中产生的底物有机物和其他副产品较多,需要进行后续的分离和精制处理。
2. 煤气化:将煤进行气化反应,产生一氧化碳和氢气,然后再进行氢化反应得到甲烷和乙烯,再通过重整和加氢处理等方法得到苯。
3. 汽化裂解:将石油、天然气或其他烃类原料进行高温裂解反应,生成含有苯的气体,再通过冷却和精馏分离得到苯。
苯的说课稿
尊敬的各位老师:
大家好,“《来自石油和煤的两种基本化工原料-苯》是人教版化学新教材必修2第三章第二节的内容。
本节内容共有两个课时,我说课的内容为第一课时。
本节课是在学生学习过饱和烃—甲烷、不饱和烃—乙烯的基础上学习的.苯既有饱和烃、又有不饱和烃的性质,可以说苯是高中化学必修阶段有机化合物的学习由链烃向环烃的的转折,学习了本节内容之后,有机化合物烃的知识将较为完整。
同时,本节课也在培养学生逻辑思维能力、观察能力、动手、动脑能力。
本次说课包括五部分:说教材、说学情、说教法、说学法、说教学过程。
一、教材的地位和作用
苯是继烷烃、烯烃这些链状烃学习之后,向学生介绍的另一类重要的环状烃,它的学习使烃的知识更加全面和系统。
苯是芳香烃典型的代表物,苯分子结构中特殊的化学键决定了苯的化学性质,因此教材在介绍苯的化学性质之前,首先介绍了苯分子的结构,通过苯分子结构中的独特的化学键的分析研究引出苯兼有饱和烃和不饱和烃的性质,通过苯分子化学键的分析研究引出下节课苯的化学性质,为下节课苯与溴的反应、苯与硝酸的取代反应的讲解奠定了基础,使学生体会结构决定性质的辩证关系。
二、教学目标
(一)知识与技能:
(1)了解苯的组成和结构特征,理解苯分子的独特结构。
(2)了解苯能够燃烧。
(二)过程与方法:
(1)通过实物展示、学生自学了解苯的物理性质;
(2)通过对苯分子式的可能结构的分析,与提供的信息资料分析最后得出苯的特殊结构,提高根据有机物性质推测结构的能力。
(三)情感与价值观:
通过化学家发现苯环结构的历史介绍,体验科学家艰苦探究、获得成功的过程,培养用科学观点看待事物的观点。
三、学情分析
学生在学习“苯”之前已学习了烷烃——甲烷、烯烃——乙烯,初步掌握了碳碳单键、碳碳双键的特征反应,所以学生在探究苯结构时,已经有了一定的知
识基础,具备了一定的知识,为后续的学习奠定了基础。
我采用引导的方式让学生对比前刚刚学过的甲烷和乙烯的性质得出苯的独特的性质,帮助他们建立有机物“结构——性质——用途”的辩证关系,逐步熟悉研究有机物的一般方法。
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三、教学重难点
(1)重点:苯的分子结构的研究与其能够燃烧的化学性质。
(2)难点:苯分子结构的推断,理解苯环上碳碳间的化学键是一种介于单键和双键之间的独特的化学键。
四、说教法
教学方式的改变是新课程改革的目标之一,改变了过去单纯的教师讲授、学生接受的教学方式,变为师生互动式教学,在实际教学活动时力求把教师的讲授转变为启发诱导,把学生的被动接受转化为主动探索,以教师为主导,以学生为主体,促使学生亲眼看、亲手做、亲口说、动脑想,使学生的学习过程和认识过程统一为一个整体。
本课堂上创设民主、平等、和谐、宽松的学习氛围,加强与学生的合作。
因此本节课以讨论为主,在充分准备实物、图片和各种有关资料的情况下,利用多媒体来组织和引导学生观察、分析、讨论、归纳和总结,充分调动学生学习的积极性、主动性和参与性,发挥其主体性作用。
在本节课中采用了以下学法指导:
(1)观察分析:通过药品和模型展示,使学生对苯的性质、结构有直观印象。
(2)初步推断:在已有知识的基础之上让学生初步推断苯的可能结构,这样既复习了旧知识,又对新知识进行了探索。
(3)实验验证:在初步推断出苯的可能结构之后,学生通过实验进一步验证,结构是否正确,这样既提高了动手能力,又获得了新知识。
(4) 总结归纳:在探索出苯的分子结构之后,再由学生总结归纳出苯分子的结构特点,从而使学生对苯分子结构真正理解并为苯的化学性质的学习打下坚实基础
5、说教学过程
1、创设情景,引入课题
【引入】谜语
【设计意图】用学生感兴趣的猜字谜导入新课,充分调动学生的求知欲。
然后教师讲述苯的发现史让学生知道苯的具体来源,让他们体验化学来源于生活。
【苯的发现】
2、新闻线索,初步体会
给定三则新闻线索,让同学初步感受苯,自觉进入今天的探讨主题,体验苯其中一个物理性质:毒性。
【设计意图】从生活入手,调动同学们的积极性。
3、实物展示,引发探究
⑴、在学生对苯这种新物质充满好奇的时候,及时拿出事先准备好盛有苯的瓶子,让学生自我总结苯有哪些物理性质。
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⑵、让学生探讨苯还有哪些物理性质,应该如何得到呢?学生提出:溶解性、密度、熔沸点等问题。
在试管中倒入2毫升苯,在加入4毫升水,振荡,观察现象。
探究苯的密度和溶解性,学生会观察到苯不溶于水,学生会观察到下层体积大的是4毫升的水,而上层体积小的是苯,很容易推测出上层为苯而下层为水,得出苯的密度比水小的结论。
⑶、引导学生回归课本,找通过实验未能得到的苯的物理性质。
投影:物理性质:苯是无色、易挥发、有特殊气味、比水轻、不溶于水、熔点5.5℃,沸点80.1℃的有毒液体。
【设计意图】在研究苯的物理性质时,实物的展示更有说服力,通过学生亲眼所见使他们对苯的物理性质印象更深刻,通过⑴、⑵、⑶三个步骤层层递进引导学生得出苯的物理性质,能够使同学体验自我总结的乐趣,同时使学生形成实验推断的能力。
3、精心设疑,实验探究
第一步,实验探究
给出苯的分子式C6H6,让学生与饱和烃和不饱和烃的通式做对比,分析得出苯的不饱和度。
引导学生讨论猜测苯的结构。
学生会得出苯为不饱和烃、可能含有多个双键、具有与烯烃类似的性质这些结论,并得出苯的可能结构CH2=C=CHCH=C=CH2。
结合学生已有知识,让学生设计实验验证这些猜测,学生在前面乙烯内容已经知道,双键能够与溴水、酸性高锰酸钾反应。
所以学生就知道根据苯是否能使溴水褪色、使酸性高锰酸钾褪色来验证这一猜测。
全班观看微视频,通过微视频中的实验验证假设是否成立,通过观看微视频,同学会得出苯不能使溴水褪色,也不
能使酸性高锰酸钾褪色这一结论,可以使同学们认识到苯不是不饱和烃,苯中不含有碳碳双键。
这一结论的得出会使同学产生疑问,苯到底是怎样的结构?
第二步,化学史实
由于探索的结果与学生的猜想并不一致,这时学生会非常困惑,此时引出凯库勒发现苯的化学史料,1865年的一个晚上,研究到深夜才睡的凯库勒做了一个梦,梦中,一条蛇咬住了自己的尾巴转了起来,醒来后凯库勒深受启发,提出了苯的单双键交替的环状结构,此时我会让学生想到凯库勒提出的苯的结构应是怎样的呢?要及时鼓励学生转变思维,讨论得出苯凯库勒式,进一步探究苯的结构。
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第三步,真相大白
在学生讨论之后,发现凯库勒式中依然含有双键,这与刚才的探究实验得出的苯中不含双键结论并不相符,这又是怎么回事呢?限于学生的知识水平,到这里我就会直接向学生解释苯凯库勒式中含有的双键是怎么一回事。
我会解释到:这一特殊苯分子具有平面正六边形结构,分子中6个碳原子和6个氢原子均处于同一平面上,各个键的键角均为120°。
苯中的碳碳键是一类特殊的化学键,苯分子中6个碳原子之间的键均相同,而非单双键交替,每个键是一种介于单键和双键之间的特殊键,既不同于单键也不同于双键。
画成单双键交替的凯库勒式,仅仅是为了表示苯不饱和度的一种形式,因为苯的通式CnHn与饱和烷烃CnH2n+2相比还远达不到饱和的状态。
【设计意图】苯的结构探究这一内容是我的教学重难点,因此在课堂中设置“三步”教学步骤,根据学生认知过程一步步突破难点。
通过这三步探究学生基本能够理解苯的结构特点,在实验中培养学生自主探究、尊重科学和善于合作的科学精神,使学生的才能、智慧和判断力等多方面得到发展。
6、板书设计
一、苯的物理性质:
二、分子式:C6H6
结构式:结构简式(凯库勒式):
或
七、结语。