新課標(biāo)人教版化學(xué)必修Ⅱ

高一化學(xué)備課組第三章第二節(jié)來(lái)自石油和煤的兩種基本化工原料第二課時(shí)

19世紀(jì)歐洲許多國(guó)家都使用煤氣照明，煤氣通常是壓縮在桶里貯運(yùn)的，人們發(fā)現(xiàn)這種桶里總有一種油狀液體，但長(zhǎng)時(shí)間無(wú)人問津。英國(guó)科學(xué)家法拉第對(duì)這種液體產(chǎn)生了濃厚興趣，他花了整整五年時(shí)間提取這種液體，從中得到了一種無(wú)色油狀液體——苯。

MichaelFaraday

(1791-1867)來(lái)自于煤的苯

是一種無(wú)色、有毒、有特殊氣味、不溶于水的液體，比水輕。1、苯分子結(jié)構(gòu)探究

1825年，英國(guó)科學(xué)家法拉第在煤氣燈中首先發(fā)現(xiàn)苯，并測(cè)得其含碳量，確定其最簡(jiǎn)式為CH；1834年，德國(guó)科學(xué)家米希爾里希制得苯，并將其命名為苯；之后，法國(guó)化學(xué)家日拉爾等確定其分子量為78，分子式為C6H6。［思考與交流］

1.根據(jù)苯的分子式，它屬于飽和烴還是不飽和烴？為什么？2.可能有多少雙鍵數(shù)？叁鍵數(shù)？

3.寫出可能的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式。苯分子可能的結(jié)構(gòu)(一)(1)CH

C—CH2—CH2—CCH(2)CH3—CC—CC—CH3(3)CH2CH—CH2—CH2—CCH2

(4)CH2

C

CH—CH

C

CH2

(5)CHC—CH2—CH2—CCH

【思考與交流】

若苯分子為上述結(jié)構(gòu)之一，則其應(yīng)該具有什么重要化學(xué)性質(zhì)？可設(shè)計(jì)怎樣的實(shí)驗(yàn)來(lái)證明？1.能否使溴水褪色(發(fā)生加成反應(yīng))?2.能否使高錳酸鉀酸性溶液褪色(發(fā)生氧化反應(yīng)）？【學(xué)生探究實(shí)驗(yàn)】實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：苯不能使Br2水或KMnO4褪色，結(jié)論：苯與不飽和烴的性質(zhì)有很大區(qū)別。苯分子的結(jié)構(gòu)中不存在碳碳雙鍵或碳碳三鍵。

通過(guò)上面實(shí)驗(yàn)我們否定了苯的鏈狀結(jié)構(gòu)。苯分子的結(jié)構(gòu)究竟如何，這在十九世紀(jì)是個(gè)很大的化學(xué)之謎。若苯分子是環(huán)狀結(jié)構(gòu)，試畫出可能的結(jié)構(gòu)。苯分子的可能結(jié)構(gòu)（二）

象“打開的書”“三棱柱烷”

蛇形苯環(huán)圖猴環(huán)苯分子圖但這些結(jié)構(gòu)又被實(shí)驗(yàn)一一推翻了，直到1865年德國(guó)化學(xué)家凱庫(kù)勒終于發(fā)現(xiàn)了苯的結(jié)構(gòu)。凱庫(kù)勒發(fā)現(xiàn)苯環(huán)結(jié)構(gòu)的傳奇-----“夢(mèng)的啟示”請(qǐng)同學(xué)們閱讀課本71頁(yè)。正如他說(shuō)的：到達(dá)知識(shí)高峰的人，往往是以渴求知識(shí)為動(dòng)力，用畢生精力進(jìn)行探索的人，而不是那些以謀取私利為目的的人。

凱庫(kù)勒發(fā)現(xiàn)苯分子是環(huán)狀結(jié)構(gòu)的過(guò)程，富有傳奇色彩。凱庫(kù)勒能夠從夢(mèng)中得到啟發(fā)，成功地提出結(jié)構(gòu)學(xué)說(shuō)，并不是偶然的，這與他本人具有廣博而精深的化學(xué)知識(shí)、勤奮鉆研的品質(zhì)和執(zhí)著追求的科學(xué)態(tài)度是分不開的。19世紀(jì)德國(guó)著名化學(xué)家凱庫(kù)勒對(duì)苯的結(jié)構(gòu)做了深入研究。由于苯的一溴代物只有一種，他想到苯可能是一種環(huán)狀結(jié)構(gòu)。凱庫(kù)勒關(guān)于苯的第一張結(jié)構(gòu)圖是可簡(jiǎn)寫為苯的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式凱庫(kù)勒式苯環(huán)結(jié)構(gòu)的演繹苯的結(jié)構(gòu)式：CCCCCCHHHHHH結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：你認(rèn)為苯有哪些成鍵特點(diǎn)？請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明。凱庫(kù)勒式C—C1.54×10-10mC=C1.33×10-10m

結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：

a、平面結(jié)構(gòu)；b、碳碳鍵是一種介于單鍵和雙鍵之間的獨(dú)特的鍵。球棍模型比例模型小結(jié)：苯的組成及結(jié)構(gòu)２.苯的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：苯分子中的碳碳鍵是介于單鍵和雙鍵之間的一種獨(dú)特的鍵。1.苯的組成：Ｃ6Ｈ6

分子為平面結(jié)構(gòu)，所有原子均在同一平面上；鍵角120°，鍵長(zhǎng)1.40×10-10m表示苯的結(jié)構(gòu)由于習(xí)慣，凱庫(kù)勒式仍使用苯的分子結(jié)構(gòu)可表示為：苯的特殊結(jié)構(gòu)苯的特殊性質(zhì)飽和烴不飽和烴取代反應(yīng)加成反應(yīng)性質(zhì)預(yù)測(cè)芳香烴含有一個(gè)或多個(gè)苯環(huán)的碳?xì)浠衔锝蟹枷銦N，簡(jiǎn)稱芳烴，苯是最簡(jiǎn)單、最基本的芳烴。三、苯的化學(xué)性質(zhì)

苯的性質(zhì)比烯烴、炔烴穩(wěn)定，一般情況下不能被酸性高錳酸鉀氧化，也不能與溴發(fā)生加成反應(yīng)。但在一定條件下，由于苯環(huán)中碳碳鍵的特殊性（介于單鍵與雙鍵之間），苯可以發(fā)生某些反應(yīng)（取代與加成）。(1)溴代反應(yīng)a、反應(yīng)原理：b、反應(yīng)裝置：c、反應(yīng)現(xiàn)象：1

取代反應(yīng)

導(dǎo)管口有白霧，錐形瓶中滴入AgNO3溶液，出現(xiàn)淺黃色沉淀；

燒瓶中液體倒入盛有水的燒杯中，燒杯底部出現(xiàn)油狀的褐色液體。

無(wú)色液體，密度大于水溴苯催化劑：FeBr3(2)硝化反應(yīng)純凈的硝基苯：無(wú)色而有苦杏仁氣味的油狀液體，不溶于水，密度比水大。硝基苯蒸氣有毒性。a、如何混合濃硫酸和硝酸的混合液？一定要將濃硫酸沿器壁緩緩注入濃硝酸中，并不斷振蕩使之混合均勻。硝基苯b、本實(shí)驗(yàn)應(yīng)采用何種方式加熱？水浴加熱，便于控制溫度。（3）磺化反應(yīng)70～80℃水浴加熱2.加成反應(yīng)環(huán)己烷

注意：苯不能與溴水發(fā)生加成反應(yīng)（但能萃取溴而使水層褪色），說(shuō)明它比烯烴難進(jìn)行加成反應(yīng)。2加成反應(yīng)C6H6+3Cl2→C6H6Cl6

（六六六）3氧化反應(yīng)：不能被高錳酸鉀氧化(溶液不褪色)，但可以點(diǎn)燃。2C6H6+15O212CO2+6H2O點(diǎn)燃現(xiàn)象：火焰明亮，有濃煙，與乙炔燃燒現(xiàn)象相同。2、易取代，難加成?？偨Y(jié)苯的化學(xué)性質(zhì)（較穩(wěn)定）：1、難氧化（但可燃）；烷烴烯烴苯與Br2作用Br2試劑反應(yīng)條件反應(yīng)類型與酸性KMnO4作用點(diǎn)燃現(xiàn)象結(jié)論純溴溴水純溴光照取代加成催化劑取代現(xiàn)象結(jié)論不褪色褪色不褪色不被酸性KMnO4溶液氧化易被酸性KMnO4溶液氧化苯不被酸性KMnO4溶液氧化火焰顏色淺，無(wú)煙火焰明亮，有黑煙火焰明亮，有濃煙含碳量低含碳量較高含碳量高㈣苯的用途及危害

室內(nèi)環(huán)境中苯的來(lái)源主要是燃燒煙草的煙霧、溶劑、油漆、染色劑、圖文傳真機(jī)、電腦終端機(jī)和打印機(jī)、粘合劑、墻紙、地毯、合成纖維和清潔劑等。

短時(shí)間內(nèi)吸入高濃度苯蒸汽可發(fā)生急性苯中毒，出現(xiàn)興奮或酒醉感，伴有黏膜刺激癥狀。輕則頭暈、頭痛、惡心、嘔吐、步態(tài)不穩(wěn)；重則昏迷、抽搐及循環(huán)衰竭直至死亡；短期內(nèi)吸入較高濃度苯后可發(fā)生亞急性苯中毒，出現(xiàn)頭昏、頭痛、乏力、失眠、月經(jīng)紊亂等癥狀，并可發(fā)生再生障礙性貧血、急性白血病，表現(xiàn)為迅速發(fā)展的貧血、出血、感染等。長(zhǎng)期接觸苯會(huì)對(duì)血液造成極大傷害，引起慢性中毒。苯可以損害骨髓，使紅血球、白細(xì)胞、血小板數(shù)量減少，并使染色體畸變，從而導(dǎo)致白血病，甚至出現(xiàn)再生障礙性貧血。苯可以導(dǎo)致大量出血，從而抑制免疫系統(tǒng)的功用，使疾病有機(jī)可乘。有研究報(bào)告指出，苯在體內(nèi)的潛伏期可長(zhǎng)達(dá)12-15年。

苯中毒對(duì)身體的危害歸結(jié)為3種：致癌、致殘、致畸胎。練習(xí)：1.下列說(shuō)法中能說(shuō)明苯不是單雙鍵交替結(jié)構(gòu)的是()A.苯的一溴代物無(wú)同分異構(gòu)體B.苯的鄰二溴代物無(wú)同分異構(gòu)體C.苯的對(duì)二溴代物無(wú)同分異構(gòu)體D.苯不能使溴水或酸性KMnO4溶液褪色2.下列關(guān)于苯的敘述中正確的是()A．苯主要是以石油為原料而獲得的一種重要化工原料B．苯中含有碳碳雙鍵，所以苯屬于烯烴C．苯分子中6個(gè)碳碳化學(xué)鍵完全相同D．苯可以與溴水、高錳酸鉀溶液反應(yīng)而使它們褪色BC練習(xí)3與ClClClCl____(是，不是)同一種物質(zhì)，理由是____________________________是苯環(huán)的碳碳鍵完全相同。練習(xí)4將溴水與苯充分混合振蕩，靜置后觀察到的現(xiàn)象是_________________________________這種操作叫做_____。欲將此液體分開，必須使用到的儀器是________。將分離出的苯層置于

一試管中，加入某物質(zhì)后可產(chǎn)生白霧，這種物質(zhì)是_____________，反應(yīng)方程式是___________溶液分層；上層顯橙色，下層近無(wú)色萃取分液漏斗Fe(或FeBr3)+Br2

FeBr3Br+HBr練習(xí)：5．苯是一種

色、

氣味的

體，

溶于水，其分子式為

，結(jié)構(gòu)式為

。6.下列反應(yīng)中，屬于加成反應(yīng)的是（）。

A.乙烯使酸性KMnO4溶液褪色

B.將苯滴入溴水中，振蕩后水層接近無(wú)色

C.乙烯使溴水褪色

D.甲烷與氯氣混合，光照一段時(shí)間后黃綠色消失7.能夠證明苯分子中不存在碳碳單、雙鍵交替排布的事實(shí)是（）。

A.苯的一溴代物沒有同分異構(gòu)體

B.苯的間位二溴代物只有一種

C.苯的對(duì)位二溴代物只有一種

D.苯的鄰位二溴代物只有一種

8．實(shí)驗(yàn)室制備硝基苯的主要步驟如下：

①配制一定比例的濃H2SO4與濃HNO3的混合酸，加入反應(yīng)器中；

②向室溫下的混合酸中逐滴加入一定量的苯，充分振蕩，混合均勻；

③在50～60℃下發(fā)生反應(yīng)，直至反應(yīng)結(jié)束；

④除去混合酸后，粗產(chǎn)品依次用蒸餾水和5％

NaOH溶液洗滌，最后再用蒸餾水洗滌；

⑤將用無(wú)水CaCl2干燥后的粗硝基苯進(jìn)行蒸餾，得