重要化工原料-苯(wy)
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表7.6-1 苯的理化性质及危险特性表
标识 中文名:苯;纯苯 危险货物编号:32050
英文名:Benzene;Benzol UN编号:1114
分子式:C6H6 分子量:78.11 CAS号:71-43-2
理化性质 外观与性状 无色透明液体,有强烈芳香味。
熔点(℃) 5.5 相对密度(水=1) 0.88
沸点(℃) 80.1 饱和蒸气压(kPa) 13.33(26.1℃)
溶解性 不溶于水,溶于醇、醚、丙酮等多数有机溶剂。
毒性及健康危害 侵入途径 吸入、食入、经皮吸收
毒性 LD50:3306mg/kg(大鼠经口);48mg/kg(小鼠经皮)。LC50:31900mg/m3,7小时(大鼠吸入)。
健康危害 高浓度苯对中枢神经系统有麻醉作用,引起急性中毒;长期接触苯对造血系统有损害,引起慢性中毒。急性中毒:轻者有头痛、头晕、恶心、呕吐、轻度兴奋、步态蹒跚等酒醉状态;严重者发生昏迷、抽搐、血压下降,以致呼吸和循环衰竭。慢性中毒:主要表现有神经衰弱综合征;造血系统改变:白细胞、血小板减少,重者出现再生障碍性贫血;少数病例在慢性中毒后可发生白血病( 以急性粒细胞性为多见 )。皮肤损害有脱脂、干燥、皲裂、皮炎。可致月经量增多与经期延长。
燃烧爆炸危险性 燃烧性 易燃 燃烧分解物 一氧化碳、二氧化碳。
闪点(℃) -11 爆炸上限%(v%): 8.0
引燃温度(℃) 560 爆炸下限%(v%): 1.2
危险特性 易燃。其蒸气与空气可形成爆炸性混合物,遇明火、高热极易燃烧爆炸。与氧化剂能发生强烈反应。易产生和聚集静电,有燃烧爆炸危险。其蒸气比空气重,能在较低处扩散到相当远的地方,遇火源会着火回燃。
建规火险分级 甲 稳定性 稳定 聚合危害 不聚合
禁忌物 强氧化剂。
灭火方法 喷水冷却容器,可能的话将容器从火场移至空旷处。处在火场中的容器若已变色或从安全泄压装置中产生声音,必须马上撤离。灭火剂:泡沫、干粉、二氧化碳、砂土。用水灭火无效。
考点34 芳香烃
芳香烃是一类得要的烃,是高考的重要考点之一,高考中常见的考点如下:苯的同系物与芳香烃概念的区别;苯的卤代、硝化、磺化及加成反应;能从基团相互影响的角度进行分析有机物的性质。
预计2023年的高考仍然会以考查芳香烃的结构共线共面问题,芳香烃的取代反应等。
一、苯的结构及其同系物
二、苯及其同系物的化学性质
苯的结构及其同系物
1.苯的分子组成及结构特点
(1)苯分子为平面正六边形结构,其中的6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,键角均为1200,连接成六元环状,每个碳碳键的键长相等,且介于碳碳单键和碳碳双键的键长之间;每个碳原子余下的p轨道垂直于碳、氢原子构成的平面,相互平等重叠形成大π键,均匀地对称分布在苯环平面的上下两侧。
(2)苯环中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,分子中12个原子共平面。
2.苯的同系物
(1)概念:分子中含有一个苯环,苯环上的氢原子被烷基取代的芳香烃。
(2)结构特点:分子中只有一个苯环,苯环上的侧链全部是烷基。
(3)通式:CnH2n-6(n≥6)。
3.苯的同系物的系统命名法
苯的同系物以苯为母体命名,苯的同系物及苯的取代物命名时苯环上的编号既可顺时针编,亦可逆时针编,但是要从环上最简单的取代基或侧链编起,且使各取代基或侧链的位次之和最小(也可以用习惯命名法)。如:1,2二甲苯(邻二甲苯);:1,3二甲苯(间二甲苯)。以芳香烃C8H10为例:
名称 乙苯 邻二甲苯 间二甲苯 对二甲苯
结构简式
4.多环芳烃
(1)概念:含有多个苯环的芳香烃。
(2)分类:
①多苯代脂烃:苯环通过脂肪烃基连接在一起;如二苯甲烷:等。
②联苯或联多苯:苯环之间通过碳碳单键直接相连;如联苯:等。
③稠环芳烃:由共用苯环的若干条环边形成的;如萘:等。 【小试牛刀】
请判断下列说法的正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
促敦市安顿阳光实验学校第2课时 煤的干馏 苯
课后篇巩固提升
A组
1.煤在干馏时得到的气态产物是( )
A.天然气 B.水煤气 C.焦炉气 D.高炉煤气
解析煤干馏时得到的气体是焦炉气,主要成分为氢气、甲烷、乙烯和一氧化碳。
答案C
2.下列关于苯的结构和性质说法,正确的是( )
A.苯是无色无味的液态烃,不易燃烧
B.苯与浓硝酸、浓硫酸混合共热可制取硝基苯
C.溴水能与苯发生加成反而退色
D.在一条件下苯与氢气反制取环己烷,说明苯分子结构中有碳碳双键
解析苯能燃烧,A项错误;苯可制取硝基苯,B项正确;苯与溴水混合使溴水退色是因为发生了萃取,C项错误;苯分子中不存在碳碳双键,D项错误。
答案B
3.下列关于苯的叙述中正确的是( )
A.苯主要是以为原料而获得的一种重要化工原料
B.苯中含有碳碳双键,所以苯属于烯烃
C.苯分子中6个碳碳化学键完全相同
D.苯可以与溴的四氯化碳溶液、酸性高锰酸钾溶液反而使它们退色
解析苯主要是以煤干馏而获得的一种重要的化工原料。故A项错误;苯分子中不含有碳碳双键,而是介于碳碳单键和碳碳双键之间的独特的键,且6个化学键完全相同,故B项错误,C项正确;由于苯分子中不含碳碳双键,故苯不能使溴的四氯化碳溶液和酸性高锰酸钾溶液退色,所以D项错误。
答案C
4.下列关于苯的叙述正确的是( )
A.反①为取代反,有机产物的密度比水小
B.反②为氧化反,反现象是火焰明亮并带有浓烟
C.反③为取代反,有机产物是一种烃
D.反④1 mol苯最多与3 mol H2发生加成反,是因为苯分子含有三个碳碳双键
解析苯与液溴发生取代反,生成溴苯,溴苯的密度比水大,故A错误;苯能与硝酸发生硝化反生成硝基苯,硝基苯中除了含有C、H,还含有N和O,不属于烃,故C错误;苯分子没有碳碳双键,而是一种介于单键和双键之间独特的键,故D错误;苯仅含有C、H,在空气中能燃烧,发生氧化反,燃烧时因含碳量高火焰明亮并带有浓烟,故B正确。
第1篇
一、引言
硝基苯是一种重要的有机化工原料,广泛应用于医药、农药、染料、炸药等领域。其制备方法主要有硝化法、氢化法等。本报告主要针对硝化法制备硝基苯进行总结,包括实验原理、实验步骤、实验结果及分析等内容。
二、实验原理
硝化法是将苯与混酸(硝酸和硫酸的混合物)反应,生成硝基苯。反应方程式如下:
C6H6 + HNO3 → C6H5NO2 + H2O
该反应为放热反应,反应过程中生成的热量会导致反应混合物温度升高,从而加速反应速率。反应过程中,硝酸的浓度、硫酸的浓度、反应温度、反应时间等因素都会对硝基苯的产率产生影响。
三、实验步骤
1. 准备实验仪器和试剂
(1)仪器:反应瓶、搅拌器、温度计、冷凝管、分液漏斗、锥形瓶、蒸馏装置等。
(2)试剂:苯、浓硝酸、浓硫酸、蒸馏水、NaOH溶液、活性炭等。
2. 配制混酸
(1)在反应瓶中加入适量的浓硫酸,搅拌均匀。
(2)在另一容器中加入适量的浓硝酸,搅拌均匀。
(3)将硝酸溶液缓慢滴加到硫酸溶液中,边滴加边搅拌,直至混合均匀。
3. 硝化反应
(1)在反应瓶中加入适量的苯,搅拌均匀。
(2)将配制好的混酸缓慢滴加到反应瓶中,边滴加边搅拌,控制反应温度在40-60℃之间。
(3)反应时间为1-2小时,期间每隔30分钟取样分析硝基苯的产率。
4. 分离硝基苯 (1)反应结束后,将反应混合物冷却至室温。
(2)将反应混合物倒入分液漏斗中,加入适量的蒸馏水,充分振荡,静置分层。
(3)将下层水相倒入锥形瓶中,加入适量的NaOH溶液,搅拌均匀,去除酸性物质。
(4)将上层有机相倒入另一个锥形瓶中,加入适量的活性炭,搅拌脱色。
(5)过滤得到淡黄色的硝基苯溶液。
5. 蒸馏纯化硝基苯
(1)将硝基苯溶液倒入蒸馏装置中,进行蒸馏。
(2)收集蒸馏液,得到纯净的硝基苯。
四、实验结果及分析
1. 硝酸浓度对产率的影响
实验结果表明,随着硝酸浓度的增加,硝基苯的产率逐渐提高。当硝酸浓度为4.5mol/L时,硝基苯的产率达到最大值,为82.3%。