人教版选修五高中化学-22-芳香烃(38张)课件.ppt
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- 人教版 选修 高中化学 22 芳香烃 38 课件
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1、 苯苯甲苯甲苯萘萘蒽蒽C C7 7H H8 8C C1010H H8 8C C1414H H1010CHCH3 3联苯联苯C C1212H H1010CH=CHCH=CH2 2分子中含有一个或多个苯环的烃属于芳香烃。分子中含有一个或多个苯环的烃属于芳香烃。苯的分子结构苯的分子结构 苯的苯的键模型键模型苯大苯大键模型键模型一、一、苯苯(benzene)(benzene)的结构与化学性质的结构与化学性质由于习惯,凯库勒式仍使用由于习惯,凯库勒式仍使用鲍林式鲍林式最简式:最简式:结构式:结构式:结构简式:结构简式:分子式:分子式:苯的物理性质苯的物理性质 无色、有特殊气味的液体。密度比水小无色、有特
2、殊气味的液体。密度比水小(0.88g/ml0.88g/ml),不溶于水,易溶于有机溶剂。熔点为,不溶于水,易溶于有机溶剂。熔点为5.55.5,沸点为,沸点为80.180.1。熔沸点低,易挥发,用冰。熔沸点低,易挥发,用冰水冷却,苯凝结成无色晶体,苯有毒。水冷却,苯凝结成无色晶体,苯有毒。苯分子是苯分子是平面正六边形平面正六边形结构,结构,所有原子均在同所有原子均在同一平面上一平面上;键角为;键角为120120,为平面形分子。为平面形分子。苯分子中苯分子中所有碳碳键等同所有碳碳键等同,是一种介于,是一种介于单键和单键和双键双键之间的之间的独特的键独特的键。苯分子中苯分子中六个碳原子六个碳原子等效
3、,等效,六个氢原子六个氢原子等效。等效。苯有毒!是常用的有机溶剂。苯有毒!是常用的有机溶剂。结构特点:结构特点:交交与与考考思思流流写出下列反应的写出下列反应的化学方程式及反应条件。化学方程式及反应条件。化学方程式化学方程式反应条件反应条件苯与溴发生苯与溴发生取代反应取代反应液溴、溴化液溴、溴化铁铁(催化剂)(催化剂)苯与浓硝酸苯与浓硝酸发生取代反发生取代反应应50506060水浴加热浓水浴加热浓硫酸硫酸(催化(催化剂、剂、吸水剂吸水剂)苯与氢气发苯与氢气发生加成反应生加成反应NiNi(催化剂)(催化剂)、加热加热浓浓H H2 2SOSO4 450-6050-60-NONO2 2+H+H2 2
4、O O+HNOHNO3 3催化剂催化剂+3H+3H2 2苯的化学性质苯的化学性质 苯苯不能使高锰酸钾酸性溶液因反应而褪色,不能使高锰酸钾酸性溶液因反应而褪色,也不能使溴的四氯化碳溶液褪色也不能使溴的四氯化碳溶液褪色。易取代易取代 难氧化难氧化 能加成能加成 +3Cl+3Cl2 2C C6 6H H6 6ClCl6 6(六六六六六六)KMnOKMnO4 4溶液溶液溴水溴水KMnOKMnO4 4溶液溶液溴水溴水根据根据苯苯与溴、浓硝酸发生反应的与溴、浓硝酸发生反应的条件,请你设条件,请你设计制备计制备溴溴苯苯和硝基和硝基苯的实验方案苯的实验方案(注意仪器的选择(注意仪器的选择和试剂的加入顺序)和试
5、剂的加入顺序)。设计实验方案时,需考虑以下问题:设计实验方案时,需考虑以下问题:1.1.选用装置选用装置 2.2.加入药品的顺序加入药品的顺序3.3.如何控温如何控温 4.4.产物提纯等产物提纯等 制备溴苯实验方案设计制备溴苯实验方案设计链接链接1 1:溴是一种易挥发有剧毒的药品,密度比苯大。溴是一种易挥发有剧毒的药品,密度比苯大。溴与苯的反应非常缓慢,需用催化剂。溴与苯的反应非常缓慢,需用催化剂。该反应是放热反应,不需要加热。该反应是放热反应,不需要加热。链接链接2 2:苯苯溴溴溴苯溴苯密度密度/gcm/gcm-3 30.880.883.103.101.501.50沸点沸点/80805959
6、156156水中溶解度水中溶解度微溶微溶微溶微溶微溶微溶实验现象:实验现象:液体轻微沸腾,有气体逸液体轻微沸腾,有气体逸出。导管口有白雾出。导管口有白雾出现出现,溶液,溶液中有浅黄色沉淀中有浅黄色沉淀生成生成。烧瓶底。烧瓶底部有褐色不溶于水的液体。部有褐色不溶于水的液体。哪些现象说明发生了取代反应而不是加成反应哪些现象说明发生了取代反应而不是加成反应?导管口有白雾出现,锥形瓶导管口有白雾出现,锥形瓶中的中的溶液有浅黄色溶液有浅黄色沉淀生成。沉淀生成。苯与溴的取代反应的实验操作苯与溴的取代反应的实验操作苯苯 液溴液溴 FeFe屑屑苯与溴的反应实验思考苯与溴的反应实验思考试剂的加入顺序怎样?能否颠
7、倒?各试剂在反试剂的加入顺序怎样?能否颠倒?各试剂在反应中所起到的作用?应中所起到的作用?为防止溴的挥发,先加入苯后加入溴,然后加为防止溴的挥发,先加入苯后加入溴,然后加入铁屑。入铁屑。溴应是液溴,溴应是液溴,而不是溴水。加入铁屑起催化作而不是溴水。加入铁屑起催化作用,实际上起催化作用的是用,实际上起催化作用的是FeBrFeBr3 3。长玻璃导管的作用是什么?能否将导管口插入长玻璃导管的作用是什么?能否将导管口插入液面以下?液面以下?伸出烧瓶外的导管要有足够长度,其作用是导伸出烧瓶外的导管要有足够长度,其作用是导气、冷凝回流。气、冷凝回流。导管未端不可插入锥形瓶内水面以下,因为导管未端不可插入
8、锥形瓶内水面以下,因为HBrHBr气体及易溶于水,以免发生倒吸。气体及易溶于水,以免发生倒吸。分液分液反应后的产物是什么?如何分离?反应后的产物是什么?如何分离?纯净的溴苯是一种无色,密度比水大的油状纯净的溴苯是一种无色,密度比水大的油状液体,液体,而烧瓶中液体倒入盛有水的烧杯中,烧杯而烧瓶中液体倒入盛有水的烧杯中,烧杯底部得到的是褐色油状的液体底部得到的是褐色油状的液体,如何洗去?,如何洗去?除去溴苯中的溴可加入除去溴苯中的溴可加入NaOHNaOH溶液,振荡溶液,振荡,再用分液漏斗分液。,再用分液漏斗分液。怎样怎样设计实验证明苯与液溴发生了取代反应而设计实验证明苯与液溴发生了取代反应而不是加
9、成反应?用上图实验装置验证,可以吗?不是加成反应?用上图实验装置验证,可以吗?该反应是放热反应,而苯、液溴均易挥发,为该反应是放热反应,而苯、液溴均易挥发,为了减少放热对苯及液溴挥发的影响,作了哪些改了减少放热对苯及液溴挥发的影响,作了哪些改进?进?制备溴苯实验方案制备溴苯实验方案改进改进当向溴水中加入苯的现象是什么呢?当向溴水中加入苯的现象是什么呢?苯苯溴水溴水苯、溴苯、溴 水水苯与溴水不会反应褪色,但会萃取褪色。苯与溴水不会反应褪色,但会萃取褪色。硝基苯为无色、具有苦杏仁味的油状液体,硝基苯为无色、具有苦杏仁味的油状液体,有毒,密度比有毒,密度比水水大,难溶于水,易溶于有机溶剂。大,难溶于
10、水,易溶于有机溶剂。硝基苯蒸气有毒性硝基苯蒸气有毒性。链接链接1 1:苯与硝酸的反应在苯与硝酸的反应在50-60时产物是硝基苯,时产物是硝基苯,温度过高会有副产物。温度过高会有副产物。硫酸是该反应的催化剂,和硝酸混合时剧烈放硫酸是该反应的催化剂,和硝酸混合时剧烈放热。热。反应过程中硝酸会部分分解。反应过程中硝酸会部分分解。苯和硝酸都易挥发。苯和硝酸都易挥发。浓浓H H2 2SOSO4 450-6050-60-NO-NO2 2+H+H2 2O O+HNOHNO3 3苯的硝化反应实验方案设计苯的硝化反应实验方案设计将反应后的液体倒入盛有冷水的烧杯中将反应后的液体倒入盛有冷水的烧杯中,可以看可以看到
11、烧杯底部有淡黄色油状物生成到烧杯底部有淡黄色油状物生成-粗硝基苯粗硝基苯.实验步骤实验步骤:先将先将1.5mL1.5mL浓硝酸注入大试管中浓硝酸注入大试管中,再慢慢注入再慢慢注入2mL2mL浓硫酸浓硫酸,并及时摇匀并及时摇匀和冷却和冷却(冷却到冷却到506050600 0C C以下)以下).向冷却后的酸中逐滴加入向冷却后的酸中逐滴加入1mL1mL苯苯,充分振荡充分振荡,混和均匀混和均匀.1.1.加入试剂的顺序?加入试剂的顺序?先加浓硝酸,再加浓硫酸,冷却后再加苯。先加浓硝酸,再加浓硫酸,冷却后再加苯。以防苯挥发而损失和硝酸分解。以防苯挥发而损失和硝酸分解。将混合物放在将混合物放在50-6050
12、-60的水浴中加热的水浴中加热约约1010分钟分钟.3.3.温度计的位置?温度计的位置?水浴的温度一定要控制在水浴的温度一定要控制在6060以下,温度过高,苯易挥以下,温度过高,苯易挥发,且硝酸也会分解,同时苯发,且硝酸也会分解,同时苯和浓硫酸反应生成苯磺酸等副和浓硫酸反应生成苯磺酸等副反应。反应。水水苯苯浓浓HNOHNO3 3浓浓H H2 2SOSO4 44.4.如何得到纯净的硝基苯?如何得到纯净的硝基苯?粗产品依次用蒸馏水和粗产品依次用蒸馏水和5%NaOH5%NaOH溶液洗涤溶液洗涤,最后最后再用蒸馏水洗涤再用蒸馏水洗涤.将用无水将用无水CaClCaCl2 2干燥后的粗硝基干燥后的粗硝基苯
13、进行蒸馏苯进行蒸馏,得到纯硝基苯得到纯硝基苯.2.2.为何要水浴加热,并将温度控为何要水浴加热,并将温度控制在制在6060?应插入水浴液面以下,以测量水浴温度中。应插入水浴液面以下,以测量水浴温度中。*浓硫酸作用:浓硫酸作用:催化剂、吸水剂催化剂、吸水剂CHCH3 3 CHCH3 3 CHCH3 3 CHCH3 3 CHCH3 3 H H3 3C C二、二、苯苯(benzene)(benzene)的同系物的同系物概念:概念:有有苯环(苯环(1 1个)个)结构,且在分子组成上相差一结构,且在分子组成上相差一个或若干个个或若干个CHCH2 2原子团的有机物。原子团的有机物。CHCH3 3 CHCH
14、2 2CHCH3 3苯环上的氢原子被烷基取代的产物苯环上的氢原子被烷基取代的产物通式:通式:C Cn nH H2n-6 2n-6 (n6)(n6)苯的同系物不溶于水,溶于酒精,密度比水小。苯的同系物不溶于水,溶于酒精,密度比水小。苯的同系物的物理性质:苯的同系物的物理性质:苯的同系物太多了不可能全部去研究怎么办呢?苯的同系物太多了不可能全部去研究怎么办呢?CHCH3 3 苯的同系物的化学性质苯的同系物的化学性质甲苯甲苯能使高锰酸钾酸性溶液褪色能使高锰酸钾酸性溶液褪色(较慢(较慢必要时加热必要时加热)氧化反应氧化反应可燃性可燃性实验实验2 2-2 2苯、甲苯与苯、甲苯与KMnOKMnO4 4酸性
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