第二章烃
第1课时苯
【课程学习目标·学科核心素养】
1.了解苯的分子结构及成键特征,了解苯的同系物的结构特点,发
展“宏观辨识与微观探析”学科核心素养。
2.认识苯及其同系物的性质及应用。
3.认识有机物分子中基团之间的影响,发展“证据推理与模型认知”
学科核心素养。
芳香烃:分子中含有苯
环的碳氢化合物。
柑橘类水果表面凹凸不平,密密麻麻分布着许多小孔,这些小孔可
产生芳香烃,可溶解橡胶。
从生产煤气的原料中1834年,德国科学家1861年,奥地利化
制备出煤气之后,剩米希尔里希通过蒸馏学家洛施密特提出
下一种油状的液体,法苯甲酸和石灰的混合苯具有环状结构。
拉第是第一位对这种物,得到了与法拉第
油状液体感兴趣的科所制液体相同的一种
年,德国化学
学家。年,他用液体,并命名为苯。1865
1825家凯库勒提出苯的
蒸馏的方法将这种油
凯库勒式。
状液体进行分离,得
到另一种液体,实际
上就是苯。法国化学家日拉尔等
当时法拉第将这种液人又确定了苯的相对
体称为“氢的重碳化分子质量为78,分子
合物”
式为C6H6。
1865年,德国化学家凯库勒在一次
梦里联想到一条小蛇首尾相咬,他猜测
苯可能由6个碳原子首尾相连,环中碳
原子以单双键相互交替结合而成。为
纪念他在苯环中研究,这一表达式命
名为“凯库勒式”。
凯库勒提出苯的凯库勒式:
(1)苯的六个碳原子形成闭合环状,即平面六边形
(2)每个碳原子均连接一个氢原子
(3)各碳原子间存在着单、双键交替形式
但是,根据凯库勒式给出的苯的结构,还是有很多事实难以得到
解释。例如,根据凯库勒式的单、双键相间的结构,邻二氯苯应该有
如下两种不同的结构:实际上只有一种邻二氯苯
类型碳碳单键苯分子中碳碳键碳碳双键
键长154pm139pm134pm
139pm
120
°120
°
【典例】哪些事实可证明苯分子中不存在单双键交替的结构?
1.苯的邻位二元取代物只有一种
2.苯不能使溴水褪色
3.苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
4.经测定,苯环上碳碳键的键长相等,都是139pm
5.经测定,苯环中碳碳键的键能均相等
一.苯的分子组成和结构特点
①6个碳原子均采用sp2杂化,分别与氢原子及相邻碳原子以σ键结合。
键间夹角均为120°,连接成平面正六边形结构,12个原子共面。每个
碳碳键的键长相等(苯分子不含单键也不含双键,碳碳键是一种介于
单键和双键之间的独特的键),都是139pm,介于碳碳单键和碳碳双键
的键长之间。
②每个碳原子余下的p轨道垂直于碳、氢原子构成的平面,相互平行重
叠形成大π键,均匀地对称分布在苯环平面的上下两侧。(大π键是一种
介于单键和双键之间的独特的化学键)
大π键
σ键
p轨道
③苯的6个H原子位置等效,苯的一取代物只有一种。核磁共振氢谱有
1组峰。
④所有原子(6个C、6个H)共平面,处于对位的两个碳原子及与它们
相连的两个氢原子,在同一条直线上。
分子式:C6H6
最简式:CH
球棍模型:
结构式:
空间填充模型:
结构简式:或(鲍林式)
空间构型:平面正六边形分子
二、苯的性质
(一)苯的物理性质
v颜色:无色透明
v气味:特殊芳香气味
v状态:液