- Nhõn benzen là mạch vũng, tạo hệ liờn hợp π
→ nhõn benzen khỏ bền.
→Cỏc aren cú hai trung tõm phản ứng là nhõn benzen và mạch nhỏnh.
1. Phản ứng thế
a. Phản ứng halogen hoỏ
Khi cú bột sắt xỳc tỏc, benzen tỏc dụng với Br2 khan tạo thành brombenzen và khớ hiđrobromua: H + Br2 0 Fe, t → Br + HBr
Toluen phản ứng nhanh hơn benzen tạo hỗn hợp hai đồng phõn ortho và para:
Hoạt động của thầy và trũ Nội dung
Hoạt động 7:
GV cú thể dựng sơ đồ sau đõy để mụ tả qui luật thế ở nhõn benzen
CH3 + Br2 0 Fe, t HBr − → CH3Br + CH3 Br Toluen o-bromtoluen p-bromtoluen
Nếu khụng dựng Fe mà chiếu sỏng thỡ Br thế cho H ở nhỏnh: CH3 + Br2 as → CH2 Br + HBr benzyl bromua b. Phản ứng nitro hoỏ
Benzen tỏc dụng với hỗn hợp HNO3 đặc và H2SO4 đậm đặc tạo thành nitrobenzen: H + HO-NO2 2 4 H SO dd → NO2 + H2O Nitrobenzen tỏc dụng với hỗn hợp axit HNO3 bốc khúi và H2SO4 đậm đặc đồng thời đun núng thỡ tạo thành m-đinitrobenzen:
NO2 + HO-NO2 2 4 0 H SO dd t → NO2 NO2 + H2O m-đinitrobenzen
Toluen tham gia phản ứng nitro hoỏ dễ dàng hơn benzen và tạo thành sản phẩm thế vào vị trớ o- và p-: CH3 +HO-NO2 0 2 4 2 H SO , t H O − → CH3NO2 + CH3 NO2 o-nitrotoluen p-nitrotoluen c. Qui tắc thế vũng benzenz - Khi ở vũng benzen đó cú sẵn nhúm thế loại I (nhúm ankyl, -OH, -NH2, -OCH3…) phản ứng thế vào vũng benzen sẽ dễ dàng hơn và ưu tiờn xảy ra ở vị trớ ortho và para.
- Khi ở vũng benzen đó cú sẵn nhúm thế loại II (nhúm –NO2, -COOH, -CN, -SO3H…) phản ứng thế vào vũng benzen sẽ khú hơn và ưu tiờn xảy ra ở vị trớ meta.
Hoạt động của thầy và trũ Nội dung
Hoạt động 8:
GV trỡnh bày cơ chế thế ở vũng benzen. HS viết cơ chế cho 1 phản ứng thế tương tự.
Hoạt động 9:
GV làm thớ nghiệm cho benzen vào dung dịch Br2 (Br2 trong CCl4). HS quan sỏt, nhận xột hiện tượng.
Hoạt động 10:
GV làm thớ nghiệm cho benzen vào dung dịch KMnO4.HS quan sỏt, nhận xột hiện tượng.
GV làm thớ nghiệm đốt chỏy benzen, nhỏ vaỡ giọt benzen vào đế sứ rồi đốt. HS quan sỏt, nhận xột hiện tượng, so sỏnh với
X X Y X Y X Y Y + (I) (II) +
Hướng (I) khi X: -OH, -NH2, -OCH3… phản ứng dễ hơn benzen .
Hướng (II) khi X: -NO2, -COOH, -SO3H…phản ứng khú hơn benzen .
d. Cơ chế thế ở vũng benzen
- Phõn tử halogen hoặc phõn tử axit nitric khụng trực tiếp tấn cụng.
- Tiểu phõn mang điện tớch dương tạo thành do tỏc dụng của chỳng với xỳc tỏc mới là tỏc nhõn tấn cụng trực tiếp vào vũng benzen.
O2N O H + H+ O2N O H H + + O2N O H H + O N O+ H O H H NO2 + NO2 H+ + N O O + + 2. Phản ứng cộng - Benzen và ankylbenzen khụng làm mất màu dung dịch Br2 (khụng tham gia phản ứng cộng) (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Khi chiếu sỏng benzen cộng với Cl2
thành C6H6Cl6.
- Khi đun núng, cú xỳc tỏc Ni hoặc Pt, benzen và ankylbenzen cộng với H2 tạo thành xicloankan. (Chỳ ý: phản ứng luụn tạo thành xiclohexan mà khụng phụ thuộc vào tỉ lệ của benzen và H2)
3. Phản ứng oxi hoỏ
- Benzen khụng tỏc dụng với dd KMnO4.
- Cỏc ankylbenzen khi bị đun núng chỉ cú nhúm ankyl bị oxi hoỏ:
C6H5CH3 4 02 KMnO , H O
80 100 C−
→ C6H5COOK HCl→
C6H5COOH Kali benzoat Axit benzoic
Hoạt động của thầy và trũ Nội dung
hiện tượng đốt chỏy cỏc hiđrocacbon đó học.
Hoạt động 11:
GV nờu 2 phương phỏp chủ yếu điều chế aren là:
- Chưng cất nhựa than đỏ hoặc dầu mỏ. - Điều chế từ ankan hoặc xicloankan. GV hướng dẫn HS viết phản ứng theo sơ đồ SGK
Hoạt động 12:
Dựng tranh hoặc bảng phụ giới thiệu sơ đồ ứng dụng của benzen và một số aren.
Cỏc aren khi chỏy trong khụng khớ thường tạo ra nhiều muội than. Khi aren chỏy hoàn toàn thường tạo ra CO2, H2O, toả nhiều nhiệt.
Nhận xột chung:
Benzen tương đối dễ tham gia phản ứng thế hơn so với phản ứng cộng và bền vững hơn với cỏc chất oxi hoỏ. Đú cũng là tớnh chất hoỏ học đặc trưng cho H,C thơm nờn được gọi là tớnh thơm.
IV- ĐIỀU CHẾ VÀ ỨNG DỤNG
1. Điều chế
- Benzen, toluen, xilen .. thường tỏch bằng cỏch chưng cất nhựa than đỏ hoặc dầu mỏ. Chỳng cũn được điều chế từ ankan hoặc xicloankan:
CH3[CH2]4CH3 → C6H6 + 4H2 ( cú xt,t0) CH3[CH2]5CH3 → C6H5CH3 + 4H2 ( cú xt,t0) - Etylbenzen được điều chế từ benzen và etilen C6H6 + CH2=CH2→ C6H5CH2CH3 ( cú xt,t0) 2. Điều chế → → Chất dẻo (polistiren) → Cao su (Buna-stiren)
→ Tơ sợi (tơ capron)
→ Nitrobenzen (phẩm nhuộm)
→ Anilin (dược phẩm
→ Phenol (thuốc trừ hại)
→ Toluen (SX thuốc nổ TNT)
→ Dung mụi (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Củng cố:
GV tập trung củng cố cho HS kiến thức phần phản ứng thế vào vũng benzen. BTVN: SGK + SBT
Tiết 63: STIREN và NAPHTALEN
Ngày soạn: 09/03/2009
I. Mục tiờu bài học
1. Kiến thức
HS biết:
- Cấu tạo, tớnh chất, ứng dụng của stiren và naphtalen.
HS hiểu:
- Cỏch xỏc định CTCT hợp chất hữu cơ bằng phương phỏp húa học.
2. Kĩ năng
- HS vận dụng viết một số pthh chứng minh tớnh chất húa học của stiren và naphtalen.
II. Phương phỏp dạy học
- Đàm thoại, nờu vấn đề.
III. Chuẩn bị đồ dựng dạy học
- GV: Chuẩn bị cốc thủy tinh 200ml, ống nghiệm và đốn cồn. + Húa chất: Naphtalen (băng phiến), HNO3 đặc. - HS: Đọc trước bài học ở nhà.
IV. Hoạt động dạy học
* Ổn định tổ chức
* Kiểm tra bài cũ: Kết hợp * Vào bài:
Hoạt động của thầy và trũ Nội dung
Hoạt động 1:
- GV thụng bỏo tớnh chất vật lớ của stiren.
- GV yờu cầu HS viết CTCT ứng với CTPT: C8H8 (cú vũng benzen).
- GV cho biết CTCT HS vừa viết là CTCT của stiren.
- HS nhận xột đặc điểm cấu tạo của phõn tử stiren.
- Từ đặc điểm cấu tạo, HS dự đoỏn tớnh chất húa học của stiren.
Hoạt động 2:
- GV nờu vấn đề: Stiren cú khả năng tham gia phản ứng thế vào vũng benzen, phản ứng cộng vào nối đụi.
I. STIREN
1. Tớnh chất vật lớ và cấu tạo (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Stiren là chất lỏng khụng màu, nhẹ hơn nước và khụng tan trong nước.
- Khi đun núng stiren với dung dịch KMnO4 rồi axit hoỏ thỡ thu được axit benzoic → Stiren cú chứa vũng benzen và cú chứa một nhúm thế.
- Stiren cú khả năng làm mất màu dung dịch nước Br2, tạo thành hợp chất cú cụng thức phõn tử C8H8Br2 →
nhúm thế cú chứa liờn kết đụi, đú là nhúm vinyl CH2=CH-
⇒ Cụng thức cấu tạo của stiren: CH=CH2
Tờn gọi:Stiren hoặc vinylbenzen, phenyletilen. t0
n/c = -310C; t0
s =1450C - STIREN: + cú vũng benzen.
+ Cú một liờn kết đụi ngoài vũng benzen.
→ + Cú tớnh chất giống aren. + Cú tớnh chất giống anken.
2. Tớnh chất húa học
a) Phản ứng cộng
Hoạt động của thầy và trũ Nội dung
- HS dự đoỏn hiện tượng thớ nghiệm: Cho stiren vào dung dịch brom, HS giải thớch và viết pthh.
- GV lưu ý phản ứng cộng HX tuõn theo qui tắc cộng Mac-cụp-nhi-cụp.
Hoạt động 3:
- GV gợi ý để HS viết 2 pthh của phản ứng trựng hợp và đồng trựng hợp.
- HS nhận xột.
Hoạt động 4:
- GV gợi ý: tương tự etilen, stiren cũng làm mất màu dung dịch KMnO4. HS viết sơ đồ phản ứng.
Hoạt động 5:
- HS nghiờn cứu SGK và liờn hệ thực tiễn.
Hoạt động 6:
- GV cho HS quan sỏt naphtalen (viờn băng phiến), HS nhận xột về mựi và màu của naphtalen.
- GV bổ sung cỏc tớnh chất vật lớ khỏc: Naphtalen cú tớnh thăng hoa. - GV nờu CTCT và cỏc kớ hiệu trờn CTCT của naphtalen.
Hoạt động 7:
- GV nờu vị trớ ưu tiờn của phõn tử
C6H5 CH=CH2 + Br2 C6H5 CH CH2 Br Br C6H5 CH=CH2 + HCl C6H5 CH CH3 Cl b) Phản ứng trựng hợp và đồng trựng hợp nCH CH2 C6H5 xt, t0 CH CH2 C6H5 n + nCH CH2 C6H5 xt, t0 CH CH2 C6H5 CH2 CH CH CH2 n CH2 CH CH CH2 n Nhận xột: + Phản ứng trựng hợp: chỉ cú 1 loại monome. + Phản ứng đồng trựng hợp: cú từ 2 loại monome trở lờn. c) Phản ứng oxi húa
Stiren bị oxi húa ở nhúm vinyl và vũng benzen vẫn giữ nguyờn. C6H5 CH CH2 OH OH CH CH2 C6H5 KMnO4 800C 3. Ứng dụng
- Sản xuất polime. Polistiren là một chất nhiệt dẻo, trong suốt dựng để chế tạo dụng cụ văn phũng, đồ dựng gia đỡnh. - Poli (Butađien-stiren) cũn gọi là cao su buna-s, cú độ bền cơ học cao hơn cao su buna. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});