第44講-苯芳香烴

★復(fù)習(xí)重點(diǎn)

====Word行業(yè)資料共享--可編輯版本--雙擊可刪====苯芳香烴1、苯的構(gòu)造、化學(xué)性質(zhì)、用途；2、苯的同系物的組成、構(gòu)造、性質(zhì)特點(diǎn)?！镫y點(diǎn)聚焦一、苯的物理性質(zhì)無色、有特別氣味的液體，有毒；不溶于水、密度比水??；熔點(diǎn)5.5℃、沸點(diǎn)80.1℃。1、裝在無色中的苯并聞其氣味。觀看苯的顏色狀態(tài)：是一種無色的液體，苯具有特別的氣味。21mL3mL水，振蕩之后靜置。觀看現(xiàn)象：振蕩時(shí)溶液混濁，靜置后分層，在液面下1mL1mL苯在上層，3mL水在下層，又說明苯的密度比水小。3、設(shè)計(jì)一個(gè)試驗(yàn)，證明苯的熔點(diǎn)高于0℃!二、苯的構(gòu)造KMnO4KMnO4KMnO4酸性溶液，另一試管上層苯中呈橙色，下層變?yōu)闊o色。兩支試管中的現(xiàn)象說明白什么？為什么苯和溴水混合振蕩后苯層變?yōu)槌壬?？?jī)稍嚬苤械念伾鶝]有褪去，說明苯不能使酸性KMnO4溶液褪色，既不能被酸性KMnO4溶液氧化，也不能和溴發(fā)生加成反響，不符合不飽和烴的特點(diǎn)。至于溴水和苯混合后苯層變?yōu)槌壬怯捎诒綄鍙匿逅休腿〕鰜淼慕Y(jié)果。6C6H6

，從分子組成上看苯應(yīng)當(dāng)為一種不飽和烴，但苯又不能使酸性KMnO

溶液以及溴4水褪色，這和烷烴的性質(zhì)比較相符，那么苯分子該是一種什么樣的構(gòu)造呢？德國(guó)科學(xué)家凱庫勒經(jīng)過很長(zhǎng)的時(shí)間爭(zhēng)論，從一次夢(mèng)中得到啟發(fā)意識(shí)到苯分子應(yīng)當(dāng)是一個(gè)環(huán)狀構(gòu)造。(構(gòu)造模型)4凱庫勒式留意：假設(shè)苯分子真如凱庫勒式這樣的構(gòu)造，那么就應(yīng)當(dāng)能使兩種溶液褪色，很明顯與試驗(yàn)結(jié)果不符，所以凱庫勒式不能真實(shí)地反響苯分子的構(gòu)造。但我們還是習(xí)慣上沿用凱庫勒式?？梢源_定，苯分子為環(huán)狀構(gòu)造，這也正是凱庫勒的奉獻(xiàn)，但碳原子之間不是以單、雙鍵交替結(jié)合的，苯分子里不存在一般的6個(gè)碳原子之間的鍵完全一樣，這是一種介于單鍵和雙鍵之間的獨(dú)特的鍵。66個(gè)氫原子都在同一平面上。為了表示苯的分子構(gòu)造特點(diǎn)，常用以下構(gòu)造式表示苯分子。芳香烴：是指分子里含一個(gè)或多個(gè)苯環(huán)的烴，簡(jiǎn)稱芳烴。芳香烴只是沿用名而已，因大多數(shù)芳香類的化合物并沒有芳香味，因此該名稱沒有實(shí)際意義。三、苯的化學(xué)性質(zhì)====Word行業(yè)資料共享--可編輯版本--雙擊可刪====4苯不能使酸性KMnO4

溶液褪色，說明苯不能被酸性KMnO

溶液氧化；也不能使溴水褪色，說明一般4狀況下也不能與溴發(fā)生加成反響，其化學(xué)性質(zhì)比烯烴、炔烴穩(wěn)定。但在肯定條件下苯也能發(fā)生一些化學(xué)反應(yīng)。首先，苯如大多數(shù)有機(jī)物一樣可以燃燒，即可以發(fā)生氧化反響。41、苯的氧化反響燃燒時(shí)火焰光明，伴有較濃的黑煙，由于碳燃燒不充分。 。2CH+15O 點(diǎn)燃 。6 6 2 2 2苯分子的環(huán)狀構(gòu)造使得環(huán)上的氫原子簡(jiǎn)潔被其他原子或原子團(tuán)所取代，因此使其具有了和烷烴相像的重要性質(zhì)——取代反響。2、取代反響苯與溴的反響反響物：苯和液溴〔不能用溴水〕反響條件：催化劑、溫度〔該反響是放熱反響，常溫下即可進(jìn)展。例1、溴苯是不溶于水、密度比水大的無色油狀液體，溴苯中溶解了溴時(shí)顯褐色，那么如何除去溴苯中溶解的溴？解析：用NaOH溶液洗滌，然后用分液漏斗分液，先流下的是較純的溴苯，后流下的為NaOH吸取了溴的混合溶液。苯的硝化反響反響條件：催化劑濃硫酸，溫度55℃~60℃〔如何實(shí)現(xiàn)？用水浴加熱的方法掌握，用溫度計(jì)來指示〕留意：在往反響容器中添加反響物和催化劑時(shí)，添加試劑的挨次應(yīng)當(dāng)是濃硝酸、濃硫酸、苯。苯應(yīng)等到濃硝酸與濃硫酸混合液冷卻后再逐滴參加，以防濃硫酸濺出，且可以防止副反響發(fā)生。苯的磺化反響劑主要生成物：苯磺酸〔 〕硫酸分子中的—SO3H在上述條件下苯分子也只有一個(gè)氫原子被取代，磺化反響也屬于取代反響，與溴苯、硝基苯相比，苯磺酸易溶于水。3、苯的加成反響苯環(huán)上的碳原子之間的化學(xué)鍵是一種介于C—C單鍵和C==C雙鍵之間的一種特別的鍵，既然它能像甲烷那樣能發(fā)生取代反響，那么它也應(yīng)當(dāng)能像烯烴那樣發(fā)生加成反響，前邊已經(jīng)證明其不能使溴水褪色，即一般不易加成，但在特別的條件下，苯仍能發(fā)生加成反響。====Word行業(yè)資料共享--可編輯版本--雙擊可刪====從構(gòu)造上不難看出，環(huán)己烷像烷烴一樣飽和，故其化學(xué)性質(zhì)與烷烴相像。至此，我們可以這樣來歸納苯的化學(xué)性質(zhì)：易燃燒，但其他氧化反響一般不能發(fā)生；易取代、難加成。小結(jié)：苯分子中碳碳原子結(jié)合是介于碳碳單鍵和碳碳雙鍵之間的特別的鍵，所以其化學(xué)性質(zhì)就既能像烷烴那樣易發(fā)生取代反響如與溴的取代、硝化反響、磺化反響等，也能像烯烴那樣發(fā)生加成。四、苯的同系物苯分子中的一個(gè)或幾個(gè)氫原子被烷基取代的產(chǎn)物3 7 8 8 8 10 8 10 8 苯環(huán)上的1個(gè)H被CH－取代后就成了甲苯甲苯的分子式就為CH同理二甲苯的分子式為CH 它們分子里就都含有一個(gè)苯環(huán)構(gòu)造，它們都是苯的同系物。固然由于同分異構(gòu)體的因素，二甲苯的分子式為CH ，但分子式為CH 的物質(zhì)不肯定為二甲苯，如乙苯的分子式也為C3 7 8 8 8 10 8 10 8 n 1、苯的同系物的通式為Cn 從形式上看當(dāng)苯分子里的1個(gè)氫原子被甲基取代后生成甲苯 假設(shè)2個(gè)氫原子被甲基取代后生成二甲苯，那么大家從同分異構(gòu)體的角度分析，二甲苯的構(gòu)造簡(jiǎn)式不是惟一的。有如下三種：鄰—二甲苯間—二甲苯對(duì)—二甲苯沸點(diǎn)：144.4℃2、苯的同系物的分子構(gòu)造特點(diǎn)沸點(diǎn)：139.1℃沸點(diǎn)：138.4℃分子中都含有一個(gè)苯環(huán)，側(cè)鏈的取代基為烷基。2mL2mL2mL34滴酸性KMnO4

KMnO

溶液未褪色，在甲苯、44二甲苯中酸性KMnO44

溶液褪色。4說明白苯不能被酸性KMnO4

溶液氧化，而甲苯、二甲苯能被酸性KMnO

溶液氧化。這說明苯環(huán)和側(cè)4KMnO4的是側(cè)鏈，即甲基被氧化。類似的氧化反響，都是苯環(huán)上的烷基被氧化，這也是苯環(huán)對(duì)烷基影響的結(jié)果。43、苯的同系物的化學(xué)性質(zhì)由于側(cè)鏈烴基的影響，使得苯環(huán)上的氫更簡(jiǎn)潔被取代了，如甲苯易發(fā)生硝化反響。取代反響①苯環(huán)發(fā)生取代====Word行業(yè)資料共享--可編輯版本--雙擊可刪====苯環(huán)上有三個(gè)氫被硝基取代，分別是與甲基相鄰的兩個(gè)氫以及與甲基相對(duì)的1個(gè)氫被硝基取代。三硝基甲苯，嚴(yán)格講應(yīng)叫46三硝基甲苯俗稱梯恩梯TN它是一種烈性炸藥，廣泛用于國(guó)防、開礦、筑路、興修水利等。②側(cè)鏈發(fā)生取代CH3 光 CHCl+Cl2 2 +HCl苯的同系物也能像苯那樣發(fā)生加成反響，但較困難。CH3 催化劑 CH+3H2 3氧化反響+6KMnO4 +9H2SO4

COOH+3K2SO4 +6MnSO4+14H2O例2：能說明苯分子中的碳碳鍵不是單雙鍵交替的事實(shí)是( B )★例題精講3、試驗(yàn)室制備硝基苯的主要步驟如下：①配制肯定比例的濃硫酸與濃硝酸的混合酸，參加反響器中；②向室溫下的混合酸中逐滴參加肯定量的苯，充分振蕩，混合均勻；50℃—60℃下發(fā)生反響，直至反響完畢；④除去混合酸后,5%NaOH溶液洗滌,然后再用蒸餾水洗滌；⑤將用無水CaCl2枯燥后的粗硝基苯進(jìn)展蒸餾,得到純硝基苯。填寫以下空白：⑴配制肯定比例濃硫酸與濃硝酸混合酸時(shí)，操作留意事項(xiàng)是 。⑵步驟③中，為了使反響在50℃—60℃下進(jìn)展，常用的方法是 。⑶步驟④中洗滌，分別粗硝是苯應(yīng)使用的儀器是 。⑷步驟④中粗產(chǎn)品用5%的NaOH溶液洗滌的目的是 。⑸純硝基苯是無色，密度比水 〔填“小”或“大”〕，具有 氣味的油狀液體。分析：該題主要是對(duì)制取硝基苯試驗(yàn)的操作過程、步驟、現(xiàn)象的考察?！矊⒎错懫鞣旁诘乃≈屑訜??！?〕分液漏斗?！?〕除去產(chǎn)品中殘留的酸?！?〕大，苦杏仁。====Word行業(yè)資料共享--可編輯版本--雙擊可刪====4、二甲苯苯環(huán)上的一溴化物共有63種二甲苯，它們的熔點(diǎn)分別列于下表：6種溴的二甲苯的熔點(diǎn)234℃206℃213.8℃204℃214.5℃205℃對(duì)應(yīng)復(fù)原的二甲苯的熔點(diǎn)13℃-54℃-27℃-54℃-27℃-54℃由此推斷熔點(diǎn)為234℃的分子構(gòu)造簡(jiǎn)式為 ，熔點(diǎn)為-54℃的分子構(gòu)造簡(jiǎn)式為 。二甲苯有三種同分異構(gòu)體：

〔鄰二甲苯、 〔間二甲苯、〔對(duì)二甲苯〕，這三種同分異構(gòu)體苯環(huán)上的一溴代物分別有比照上表數(shù)據(jù)可以看出：熔點(diǎn)為13℃的二甲苯苯環(huán)上一溴代物的同分異構(gòu)體有一種，則該物質(zhì)為 ；熔點(diǎn)為-54℃的二甲苯苯環(huán)上的一溴代物有三種，則該物質(zhì)為 ；熔點(diǎn)為-27℃的二甲苯的苯環(huán)的一溴代物有二種，則該物為。答：例3試驗(yàn)室用溴和苯反響制取溴苯，得到粗溴苯后，要用如下操作精制：①蒸餾；②水洗；③用枯燥劑枯燥；④10%NaOH溶液洗；⑤水洗。正確的操作挨次是〔〕。〔A〕①②③④⑤ 〔B〕②④⑤③①〔C〕④②③①⑤ 〔D〕②④①⑤③選題目的：a.復(fù)習(xí)穩(wěn)固溴與苯的反響；b.考察物質(zhì)的鑒別和提純。行業(yè)資料共享--可編輯版本--雙擊可刪====3〖解析〗粗溴苯中主要含有溴、苯、溴化鐵等雜質(zhì)，先用水洗FeBr3

溶于水而被洗去；再用NaOH溶液洗，溴與NaOH溶液反響生成易溶于水的鹽〔NaBr、NaBrO〕而被洗去；其次次用水洗時(shí)有效地除去殘存在有機(jī)物中易溶于水的雜質(zhì)；枯燥時(shí)少量的水被除去，最終蒸餾時(shí)將溴苯中的苯分別出去〔利用兩者沸點(diǎn)的差異〕。故答案為〔B〕?！荚u(píng)注〗解題的關(guān)鍵是：①枯燥肯定應(yīng)在水洗之后，否則會(huì)重帶進(jìn)水分。②蒸餾是分別苯和溴苯的有效方法，該步驟需在其他雜質(zhì)除去之后進(jìn)展，故應(yīng)在操作挨次的最終。1134 1146 1398 例4、合成相對(duì)分子質(zhì)量在2023～50000范圍內(nèi)具有確定構(gòu)造的有機(jī)化合物是一個(gè)的爭(zhēng)論領(lǐng)域。1993年報(bào)道合成了兩種烴A和B，其分子式分別為CH和CH。B的構(gòu)造跟A相像，但分子中多了一些構(gòu)造為 的構(gòu)造單子比A分子多了1134 1146 1398 8 4 8 【解析】分析苯乙炔基的構(gòu)造單元，可知苯乙炔基的組成為CH。從CH8 4 8 簡(jiǎn)潔得出B分子比A13981134

3312781146

33個(gè)構(gòu)造單元。8 4〖評(píng)注〗親熱聯(lián)系最科研成果是信息賜予題的重要特點(diǎn)之一，目的在于考察學(xué)生運(yùn)用已把握的學(xué)問處理信息的力量。從此題的難易程度看，應(yīng)是較簡(jiǎn)潔的試題。只要扎實(shí)地打好根底，認(rèn)真地讀題、審題，正確、嫻熟地進(jìn)展學(xué)問遷移，信息賜予題是不難解答的?！飳?shí)戰(zhàn)演練1.〔2023年春季高考理綜題〕某些不合格的建筑裝飾材料，會(huì)漸漸釋放出濃度過高、影響安康的氣體，這些氣體最常見的是A.二氧化氮 B.二氧化硫 C.一氧化碳 D.甲苯等有機(jī)物蒸氣和甲醛2.〔2023年春季高考題〕充分燃燒某液態(tài)芳香烴X，并收集產(chǎn)生的全部水，恢復(fù)到室溫時(shí)，得到水的質(zhì)量跟原芳香烴XX〔HC1O1〕H 10 1411

H1612

H1813 203.〔2023年高考理綜題〕試驗(yàn)室用溴和苯反響制取溴苯，得到粗溴苯后，要用如下操作精制：①蒸餾、②水洗、③用枯燥劑枯燥、④10%NaOH溶液潤(rùn)洗、⑤水洗。正確的操作挨次是A.①②③④⑤ B.②④⑤③① C.④②③①⑤ D.②④①⑤③12 H 的物質(zhì)A的構(gòu)造簡(jiǎn)式為 A12 同分異構(gòu)體，由此推斷A苯環(huán)上的四溴代物的異構(gòu)體的數(shù)目有A.9種 B.10種 C.11種 D.12種具有抗癌作用，而沒有抗癌作用，對(duì)此以下表達(dá)正確的選項(xiàng)是A.兩者互為同分異構(gòu)體，都是以Ｐｔ原子為中心的四周體構(gòu)造B.兩者互為同分異構(gòu)體，都是以Ｐｔ原子為中心的平面構(gòu)造====Word行業(yè)資料共享--可編輯版本--雙擊可刪====C.兩者為同一物質(zhì)，都是以Ｐｔ原子為中心的四周體構(gòu)造D.兩者為同一物質(zhì)，都是以Ｐｔ原子為中心的平面構(gòu)造的說法正確的選項(xiàng)是全部碳原子都可能在同一平面上9個(gè)碳原子在同一平面上7個(gè)碳原子可能在同始終線上5個(gè)碳原子在同始終線上某共價(jià)化合物含C、H、N三種元素，其分子內(nèi)的4個(gè)N原子排列成內(nèi)空的四周體構(gòu)造，且每?jī)蓚€(gè)N1個(gè)碳原子，而無C—C、C==C、C≡C鍵，則該化合物的化學(xué)式是A．C6H12N4 B．C4H8N4 C．C6H10N4 D．C6H8N4將苯和溴水混合，充分振蕩后靜置，用分液漏斗分出上層液體于一試管中。假設(shè)向其中參加一種試劑，可發(fā)生反響并產(chǎn)生白霧，這種試劑可以是2SO3 B．FeBr3 C.Zn粉 D.Fe粉以下物質(zhì)是苯的同系物的是二、非選擇題(55分)10.(12分)現(xiàn)有CH4、C2H4、C2H2、C6H6四種烴，①當(dāng)它們的物質(zhì)的量完全相等時(shí)，完全燃燒耗O2最多的是 ，生成CO2最少的是 ，生成H2O最少的是 ；②當(dāng)它們的質(zhì)量相等時(shí)完全燃燒耗O2最少的是 生成CO2最少的是 ，生成H2O最多的是 。11.(10分)氯普魯卡因鹽酸鹽是一種局部麻醉劑，麻醉作用較快、較強(qiáng)，毒性較低，其合成路線如下：====Word行業(yè)資料共享--可編輯版本--雙擊可刪====請(qǐng)把相應(yīng)反響名稱填入表中，供選擇的反響名稱如下：氧化、復(fù)原、硝化、磺化、氯代、酸化、堿化、成鹽、酯化、酯交換、水解反響編號(hào)反響名稱

① ② ③ ④ ⑥12.(12分)A～Ｄ是中學(xué)化學(xué)試驗(yàn)中常見的幾種溫度計(jì)裝置示意圖。請(qǐng)從①～⑧A～C下的空格中(多項(xiàng)選擇要倒扣分)。①酒精和濃硫酸混合物加熱制乙烯②電石跟水反響制乙炔③分別苯和硝基苯的混合物④苯和溴的取代反響⑤石油分餾試驗(yàn)⑥濃鹽酸和二氧化錳混合物加熱制氯氣⑦測(cè)定硝酸鉀在水中的溶解度⑧食鹽和濃硫酸混合加熱制氯化氫選用裝置D做苯的硝化試驗(yàn)，D中長(zhǎng)玻璃管的作用是 。13.〔10分〕“不飽和度”表示，又稱“缺氫指數(shù)”，例如丙0、1、4，依據(jù)以上信息答復(fù)：用于制造隱形飛機(jī)的某種具有吸取微波功能的物質(zhì)其主要成分為硫環(huán)烯、構(gòu)造式可表示為：其化學(xué)式為 ，不飽和度為 。====Word行業(yè)資料共享--可編輯版本--雙擊