苯的发现之旅

制作者:徐爱明

作者介绍

交大附中闵行分校   徐爱明

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历史脚步

     第一次工业革命后,欧洲的煤炭工业蒸蒸日上。煤气照明使用的煤气罐里常残留一些油状液体。英国化学家法拉第对这种液体产生了浓厚的兴趣,他花了整整五年的时间从这种液体里提取了这中纯净物,命名为苯。
    法拉第测出它的熔点为5.5℃,沸点82.2℃等物理性质。
德国•米希尔里希合成出Benzene。
法国•日拉尔测定了相对分子质量和分子式C6H6。

2.0 结构推测

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3.0 凯库勒之梦

THE INSPIRATION OF A DREAM

                  ——August Kekulé

    I was sitting writing at my textbook, but the work did not progress; my thoughts

were elsewhere. I turned my chair to the fire, and dozed. Again the atoms were

gamboling before my eyes. This time the smaller groups kept modestly in the

background. My mental eye, rendered more acute by repeated visions of this kind,

could now distinguish larger structures of manifold conformations; long rows,

sometimes more closely fitted together; all twisting and turning in snake-like motion.

But look! What was that? One of the snakes had seized hold of its own tail, and the

form whirled mockingly before my eyes.  As if by a flash of lightning. I woke..…

I spent the rest of the night working out the consequences of the hypothesis.

    Let’s learn to dream, gentlemen, and then perhaps we shall learn the truth.

“Chances always visit the prepared brain”


4.0 环状结构的诞生


5.0 凯库勒的观点

1865年6月,凯库勒向伦敦皇家学会递交的报告中,凯库勒提出了三点假设:

(1)苯的六个碳原子形成闭合环状,即平面六边形

(2)各碳原子间存在着单、双键交替形式

(3)每个碳原子均连接一个氢原子

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简写成:

分子中环内的留个碳原子之间单双建并不存在,凯库勒认为是共振 形成了结余单键与双肩之间的大π键。


借助扫描隧道显微镜和实验证据,

知道了苯分子中键角都是120 °、

碳—碳键长都相等、

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6.0 苯的结构根源

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成键后的苯分子呈现平面结构:

苯的比例模型

7.0 苯的性质

苯的性质介于烷烃和烯烃之间。

1、苯的加成反应:

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8.0 苯的性质2

2、取代反应

  (1)苯的卤代:

       苯的溴代

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实验改进:

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9.0 苯的溴代

10.0 苯的性质3

(2)苯的硝化反应

     苯的硝化反应

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11.0 苯的硝化反应

12.0 小结

思考:

1、苯的结构是像烷烃还是烯烃?

2、苯的性质是像烷烃还是烯烃?

       具体表现在哪些方面?

3、苯的同系物应该含有什么结构?

       分子组成上与苯有什么差异?

13.0 测验

答题人数:17 正确率:100%

题目:能够证明苯分子中实际上并不存在单双键交替结构的事实是

  • A.
    苯的一溴代物没有同分异构体
  • B.
    苯的邻位二溴代物只有一种
  • C.
    苯的间位二溴代物只有一种
  • D.
    苯的对位二溴代物只有一种
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解题思路

对比两个图中的邻位位置


14.0 测验

答题人数:5 正确率:100%

题目:下列各组物质,不互为同分异构体的是

  • A.
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  • B.
    B.png
  • C.
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  • D.
    D.png
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解题思路

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苯的发现之旅

苯的结构确认过程在化学史上有它特殊的意义,既是一类有机物(芳香族化合物)的发展的起点,也有发现中的趣闻。而苯的化学性质也是高中学生学习“结构决定性质”的主要素材。

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苯的发现之旅

苯的结构确认过程在化学史上有它特殊的意义,既是一类有机物(芳香族化合物)的发展的起点,也有发现中的趣闻。而苯的化学性质也是高中学生学习“结构决定性质”的主要素材。

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