【步高】2015-216学年高二化学人教版选修5学案：第二章 第二节 芳香烃【步步高】2015-201.doc

第二节　芳香烃 [学习目标定位]　1.认识苯的分子结构和化学性质，学会溴苯、硝基苯的实验室制取。2.知道苯的同系物的结构与性质的关系，知道芳香烃的来源及其应用。 1．苯是无色、有特殊气味的液体，把苯倒入盛碘水的试管中，振荡，静置，发现液体分层，上层呈紫红色，下层呈无色，说明苯的密度比水小，而且不溶于水。加几滴植物油于盛苯的试管中，振荡，发现植物油溶于苯，说明苯是很好的有机溶剂。将盛有苯的两个试管分别插入沸水和冰水中，将会发现前者沸腾，后者凝结成无色晶体。 2．苯的分子式是C6H6，结构简式是，其分子结构特点： (1)苯分子为平面正六边形结构； (2)分子中6个碳原子和6个氢原子都在同一平面内； (3)6个碳碳键键长完全相同，是一种介于碳碳单键和碳碳双键之间的特殊化学键。 3．苯易发生取代反应，能发生加成反应，难被氧化，其化学性质不同于烷烃和烯烃。 (1)苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，在空气中能够燃烧，燃烧时产生明亮的火焰并有浓烟产生，燃烧的化学方程式为 (2)①苯不与溴水反应，但在催化剂作用下能与液溴发生取代反应，反应方程式为 ②苯与浓硝酸反应的化学方程式为 (3)一定条件下，苯能与H2发生加成反应，反应方程式为 探究点一　溴苯和硝基苯的实验室制取 1．溴苯的实验室制取 (1)实验装置如下图所示。装置中的导管具有导气、冷凝回流作用。 (2)将苯和少量液溴放入烧瓶中，同时加入少量铁屑作催化剂，用带导管的塞子塞紧。观察实验现象： ①常温下，整个烧瓶内充满红棕色气体，在导管口有白雾(HBr遇水蒸气形成)； ②反应完毕后，向锥形瓶中滴加AgNO3溶液，有淡黄色的AgBr沉淀生成； ③把烧瓶里的液体倒入盛有冷水的烧杯里，烧杯底部有褐色不溶于水的液体生成。 2．实验室制备硝基苯的实验装置如右图所示，主要步骤如下： ①配制一定比例的浓硫酸与浓硝酸混合酸，加入反应器中。 ②向室温下的混合酸中逐滴加入一定质量的苯，充分振荡，混合均匀。 ③在50～60 ℃下发生反应，直至反应结束。 ④除去混合酸后，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)配制一定比例的浓硫酸与浓硝酸混合酸时，操作注意事项是 。 (2)步骤③中，为了使反应在50～60 ℃下进行，常用的方法是 。 (3)步骤④中洗涤和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 味的油状液体。 答案　(1)先将浓硝酸注入容器中，再慢慢注入浓硫酸，并及时搅拌和冷却　(2)将反应器放在50～60 ℃的水浴中加热 (3)分液漏斗　(4)除去粗产品中残留的酸　(5)大　苦杏仁 特别提醒　①浓硫酸与浓硝酸混合时，应先将浓硝酸注入容器中，再慢慢注入浓硫酸，并及时搅拌和冷却。如果先注入浓硫酸，再注入浓硝酸，会造成浓硝酸受热迸溅、挥发。②反应温度是50～60 ℃，为方便控制，所以用水浴加热。 [归纳总结] (1)苯与溴的反应中应注意的问题 ①应该用纯溴，苯与溴水不反应。 ②要使用催化剂Fe或FeBr3，无催化剂不反应。 ③锥形瓶中导管不能插入液面以下的原因是HBr极易溶于水，防止倒吸。 (2)苯的硝化反应中应注意的问题 ①浓硫酸的作用是催化剂、吸水剂。 ②必须用水浴加热，且在水浴中插入温度计测量温度。 [活学活用] 1．某化学课外小组用下图装置制取溴苯。先向分液漏斗中加入苯和液溴，再将混合液慢慢滴入反应器A(A下端活塞关闭)中。 (1)写出A中反应的化学方程式： 。 (2)观察到A中的现象是 。 (3)实验结束时，打开A下端的活塞，让反应液流入B中，充分振荡，目的是 ，写出有关的化学方程式： 。 (4)C中盛放CCl4的作用是 。 (5)要证明苯和液溴发生的是取代反应，而不是加成反应，可向试管D中加入AgNO3溶液，若产生淡黄色沉淀，则能证明。另一种验证的方法是向试管D中加入 ，现象是 。 答案　(1) (2)