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时间:2018-11-26
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1、芳香烃、卤代烃 【知识要点梳理】知识点一、苯的结构与化学性质: (苯是最简单、最基本的芳香烃)1、物理性质: 苯是一种无色、有特殊气味的液体,密度比水小,不溶于水。2、结构特点: 现代科学对苯分子结构的研究: ①苯分子为平面正六边形结构,分子中的6个碳原子构成正六边形,键角为120°,分子中的6个碳原子和6个氢原子都在同一平面内。 ②苯分子中碳碳键键长为40×10-10m,介于单键和双键之间。(独特的结构决定其具有独特的性质) ③结构简式:或均可3、化学性质:(组成上高度不饱和,结构比较稳定) 从苯的
2、分子组成上看,具有很高的不饱和度,其性质应该同乙烯、乙炔相似,但实际上苯不能与溴的四氯化碳溶液、高锰酸钾酸性溶液反应,苯在化学性质上与烯烃和炔烃明显不同。说明苯的结构比较稳定,这是苯的结构和化学性质的特殊之处──“组成上高度不饱和,结构比较稳定”。 ①苯的稳定性(与烷烃相似):表现在不能与溴的四氯化碳溶液、酸性高锰酸钾溶液反应。 ②苯在空气中燃烧: 燃烧现象:在空气中燃烧,燃烧时产生明亮的带有浓烟的火焰,这是由于苯分子里含碳的质量分数很大的缘故。 方程式: ③苯的取代反应(与烷烃相似)——卤代、硝化、磺化
3、 苯与液溴在铁粉催化下发生取代反应: 条件:液溴、铁粉做催化剂 苯与浓硝酸发生取代反应:(硝化反应) 条件:50℃~60℃、水浴加热、浓硫酸做催化剂、吸水剂。 ④苯的加成反应(与H2、Cl2): 苯在特殊条件下可与H2发生加成反应: 条件:镍做催化剂、180℃~250℃的条件下 小结:在通常情况下苯的性质比较稳定,在一定条件下能发生氧化、加成、取代等反应。苯的化学性质——易取代、能氧化(燃烧)、难加成。知识点二、苯的同系物: (由于苯基和
4、烷基的相互影响,使其性质发生了一定的变化——更活泼)1、基本概念: ①芳香族化合物:分子中含有苯环的有机化合物,如硝基苯、溴苯、苯乙烯等。 ②芳香烃:含有苯环的烃类,如甲苯、苯乙烯等。 ③苯的同系物:苯环上的H原子被烷基取代的产物,如甲苯、二甲苯等。 通式:CnH2n-6(n≥6) 结构特点:只含有一个苯环,苯环上连结烷基,从分子组成上看远未饱和。2、苯的同系物的物理性质: 跟其他同系物一样,①在通常状况下都是无色有特殊气味的液体(如甲苯、二甲苯都是无色有刺激性气味的液体),②密度小于水的
5、密度,不溶于水,易溶于有机溶剂,本身也是有机溶剂,③随着碳原子个数的递增,其物理性质也呈规律性变化,碳原子个数增多,熔沸点升高,密度增大。 相同碳原子个数的同分异构体中,苯环上的侧链越短、侧链在苯环上分布越分散,物质的熔、沸点越低,三种二甲苯的结构简式及沸点如下: 3、苯的同系物的化学性质: 苯的同系物的性质与苯相似,能发生取代反应、加成反应。但由于烷基与苯环的相互影响,使苯环上的氢原子更活泼,而烷基则易被氧化。侧链对苯环的影响,使得苯环上的氢原子活泼而容易发生取代反应;而苯环对侧链的影响使得侧链易
6、被氧化,所以,苯的同系物一般能使酸性KMnO4溶液褪色。 ①苯的同系物的苯环易发生取代反应:(比苯更容易) a、甲苯与氯气反应: 说明:产物以邻对位取代为主 b、甲苯跟硝酸、硫酸的混合酸发生硝化反应,可制得三硝基甲苯。 化学方程式为: 有机产物的名称是2,4,6-三硝基甲苯,简称三硝基甲苯,又叫梯恩梯(TNT),是一种淡黄色的晶体,不溶于水。它是一种烈性炸药,广泛用于国防、开矿、筑路、兴修水利等。 说明: a、由此证明苯的同系物的侧链
7、对苯环有很大的影响,它能使苯环更易发生取代反应。 b、苯进行取代反应时,环上六个氢被取代的机会是均等的。如果苯环上已有一个取代基,则第二个取代基的导入,生成主要产物或者是邻对位,或者是间位。 c、苯的同系物的取代反应的规律一般是:在有催化剂存在的条件下,取代反应发生在苯环上;没有催化剂(光照等)的条件下,取代反应发生在侧链上。 ②苯的同系物的加成反应: 苯及其同系物的加成反应比烯烃、炔烃要难些。如甲苯在一定条件下和氢气发生加成反应: ③氧化反应——燃烧:
8、2CnH2n-6+(3n-3)O22nCO2+2(n-3)H2O ④氧化反应——使酸性高锰酸钾溶液褪色:(区别苯和苯的同系物) 说明: a、苯的结构稳定,一般不易被氧化剂如KMnO4溶液、稀HNO3等氧化,但苯的同系物却大都能被常用氧化剂所氧化,如甲苯、二甲苯等都能使酸性KMnO4溶液褪色。实际上苯的同系物发生氧化时,被氧化的不是苯环,而
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