高中化學(xué)人教版高中選修5有機化學(xué)基礎(chǔ)第二章烴和鹵代烴-第2章第2節(jié)

第二節(jié)芳香煌

課程目標(biāo)核心素養(yǎng)建構(gòu)

國.環(huán)

甲樹~43的同系物1

1.了解苯的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。特

性

共

2.了解苯的同系物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)性被

酸

廠

1「

-

取^性

1一

系。長

代KMnO,

加

與

成

反溶

反

應(yīng)液

應(yīng)

3.簡單了解芳香煌的來源及其應(yīng)用。一氧

一

一化

課前自主學(xué)習(xí)「夯基固本

［知識梳理］

一、苯的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

1.苯的結(jié)構(gòu)

鬣

空間平面正六邊形結(jié)構(gòu),所有原子

構(gòu)型在同一平面上

歷相—碳碳鍵長完全相等,且介于

些瑪—碳碳單鍵和碳碳雙鍵之間

2.苯的化學(xué)性質(zhì)

(1)物理性質(zhì)

顏色狀態(tài)密度熔沸點溶解性毒性

無色液體比水小較低丕溶于水有毒

(2)化學(xué)性質(zhì)

與液澳-0+B&國旦

+HBr

取代反應(yīng)八皿八濃硫酸、

而肖化反座U1+HN0350~6()七'

+H2O

加成反應(yīng)(與H?)0+犯噤0

苯

’型現(xiàn)象：火焰明亮，帶有濃煙

氧化反應(yīng)化學(xué)方程式：2c6%+15。2^^1282+6H2。

」不能使KMnOj酸性溶液褪色

【自主思考】

1.苯和乙烯都能使淡水褪色，二者褪色的原理是否相同？分別是什么？

提示不同。苯因為萃取濱水中的澳而使澳水褪色；而乙烯與Br2發(fā)生加成反應(yīng)而使濱水褪色。

2.烷燒和苯均能與鹵素單質(zhì)發(fā)生取代反應(yīng)，它們的反應(yīng)條件有何異同？

提示相同點：都與純鹵素單質(zhì)反應(yīng)，不與鹵素單質(zhì)水溶液反應(yīng)。不同點：烷煌與鹵素單質(zhì)在光照

條件下取代，苯需要Fe(實質(zhì)為鹵化鐵)作催化劑。

二、苯的同系物

1.組成和結(jié)構(gòu)特點

⑴苯的同系物是苯環(huán)上的氫原子被烷基取代后的產(chǎn)物。

(2)分子中只有一個苯環(huán),側(cè)鏈都是烷基。

(3)通式為GHz”二6("三7)。

2.常見的苯的同系物

名稱結(jié)構(gòu)簡式

甲苯

^-('H—CH

乙苯C3

G

鄰二甲苯

CH:,

甲

間二甲苯

苯

對二甲苯H3c-

3.苯的同系物的化學(xué)性質(zhì)

苯的同系物與苯的化學(xué)性質(zhì)相似，但由于苯環(huán)和烷基的相互影響，使苯的同系物的化學(xué)性質(zhì)與苯和

烷煌又有些不同。

(1)氧化反應(yīng)

①苯的同系物大多數(shù)能被KMnO4酸性溶液氧化而使其褪色。

②均能燃燒，燃燒的通式：

3n—3點燃

CIH2"—6T2-。2--------->72co2+(n—3)H2。。

(2)取代反應(yīng)

甲苯與濃硝酸和濃硫酸的混合物在一定條件下反應(yīng)生成三硝基甲苯的化學(xué)方程式:

CHCH；i

NO,+3H..O

(3)加成反應(yīng)

甲苯與氫氣反應(yīng)的化學(xué)方程式:

【自主思考】

3.哪些實驗事實說明在苯的同系物分子中，苯環(huán)與側(cè)鏈之間發(fā)生了相互影響？

提示(1)苯環(huán)對側(cè)鏈的影響，使得苯的同系物能使高鎰酸鉀酸性溶液褪色，而苯不能。

(2)側(cè)鏈對苯環(huán)的影響，甲苯與硝酸反應(yīng)使得苯環(huán)上甲基的鄰位和對位的氫原子變得活潑，生成三

硝基甲苯，而苯與硝酸反應(yīng)只生成硝基苯。

三'芳香怪的來源及其應(yīng)用

‘定義：分子里含有一個或多個苯環(huán)的多

芳苯、甲苯等可用于合成炸藥、染料、藥品、農(nóng)藥、

香J-合成材料等

燒f煤的干鐳

【木1石油的催化重整

［效果自測］

1.判斷正誤，正確的打“，錯誤的打“X”。

(1)苯的結(jié)構(gòu)簡式可表示為。，說明苯環(huán)中含有三條碳碳單鍵和三條碳碳雙鍵，故能使酸性高鎰

酸鉀溶液褪色。(X)

解析苯環(huán)的凱庫勒式不表示苯分子的真實結(jié)構(gòu)，苯分子中的鍵不是單、雙鍵交替的形式，真實結(jié)

構(gòu)為六個碳碳鍵完全相同，是介于碳碳單鍵和碳碳雙鍵之間的特殊鍵。苯環(huán)不含碳碳雙鍵，不能使

酸性高鎰酸鉀溶液褪色。

(2)苯和澳水能因發(fā)生反應(yīng)而使濱水褪色。(X)

解析苯只能在澳化鐵催化下與液澳發(fā)生取代反應(yīng)；與澳水不能發(fā)生反應(yīng)，但苯可以萃取濱水中的

澳，靜置分層后上層為苯層，顏色較深，下層為水層，幾乎無色。

(3)苯與乙烯均為不飽和!IS,故苯燃燒時的現(xiàn)象與乙烯相同。(X)

解析乙烯(C2H4)中碳的百分含量比苯(C6H6)中碳的百分含量低，燃燒時苯的火焰更明亮，煙也更

濃。

(4)芳香煌一定是苯的同系物。(X)

解析苯的同系物一定是芳香姓，芳香姓不一定是苯的同系物，如苯乙烯。

(5)Hl與Ctt結(jié)構(gòu)不同，是同分異構(gòu)體。(X)

解析苯中的6個碳碳鍵完全相同，是介于碳碳單鍵和碳碳雙鍵之間的特殊鍵，二者是同一物質(zhì)。

(6)苯的一氯代物只有一種結(jié)構(gòu)，說明苯分子中的六個碳碳鍵完全相同，而不是單雙鍵交替的形式。

(X)

解析若苯分子為單雙鍵交替的結(jié)構(gòu)，則其一氯代物只有一種結(jié)構(gòu)，若苯分子中的六個碳碳鍵完全

相同，則其一氯代物也是只有一種結(jié)構(gòu)，故苯的一氯代物只有一種結(jié)構(gòu)，不能證明苯分子中的六個

碳碳鍵完全相同還是單雙鍵交替的形式。

2.下列有關(guān)甲苯的實驗事實中，與苯環(huán)上的甲基有關(guān)(或受到影響)的是()

①甲苯與濃硫酸和濃硝酸的混合物反應(yīng)生成鄰硝基甲苯和對硝基甲苯

②甲苯能使高錦酸鉀酸性溶液褪色而苯不能

③甲苯燃燒產(chǎn)生帶濃煙的火焰

@1mol甲苯與3molH2發(fā)生加成反應(yīng)

A.①③B.②④

C.①②D.③④

解析由于甲基對苯環(huán)的影響，使苯環(huán)上與甲基相連的碳的鄰、對位碳上的氫變得活潑，更容易被

取代，①正確；由于苯環(huán)對甲基的影響，使甲基易被KMnCU酸性溶液氧化，②正確。

答案C

3.通過實驗事實的驗證與討論，認(rèn)識苯的結(jié)構(gòu)式。

提出問題：苯分子結(jié)構(gòu)是碳碳單鍵、雙鍵交替的環(huán)狀結(jié)構(gòu)嗎？

(1)提出假設(shè)：從苯的分子式看，C6H6具有不飽和性；從苯的凱庫勒結(jié)構(gòu)式看，分子中含有碳碳雙

鍵，所以，苯一定能使褪色。

(2)實驗驗證：

①苯不能使褪色。

②經(jīng)科學(xué)測定,苯分子里6個碳原子之間的鍵；6個碳原子和6個氫原子都在同一

上。

(3)結(jié)論：苯的凱庫勒結(jié)構(gòu)式中的雙鍵與烯煌雙鍵,苯的性質(zhì)沒有表現(xiàn)出不飽和性，結(jié)構(gòu)穩(wěn)

定，說明苯分子一般的碳碳單鍵、雙鍵交替的環(huán)狀結(jié)構(gòu)。

(4)應(yīng)用：為了表示苯分子的結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)式用表示，用凱庫勒式表示苯分子結(jié)構(gòu)式是不確

切的。

解析分子中含有碳碳雙鍵的物質(zhì)能使酸性KMnCU溶液或濱水因發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而褪色。而苯環(huán)上

的碳碳鍵是一種介于單鍵和雙鍵之間的獨特的鍵，6個碳原子之間的鍵完全相同，所以不能使酸性

KMnCh溶液或濱水因發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而褪色。

答案⑴酸性KMnCU溶液

⑵①酸性KMnCU溶液②完全相同平面

(3)不同不同于

一堂互動探究I■■翼■■■■啟迪思維藍(lán)

探究一、苯的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

【合作交流】

1.用怎樣的事實可以說明苯不是單雙鍵交替的結(jié)構(gòu)？

提示苯的鄰位二氯代產(chǎn)物只有一種結(jié)構(gòu)。

2.結(jié)合苯及乙烯的結(jié)構(gòu)，分析苯乙烯)分子中所有原子是否可能在同一平面內(nèi)？

提示苯乙烯的結(jié)構(gòu)式可寫為

II

H

平面N

——

H

一平面M

由苯和乙烯的結(jié)構(gòu)知"、N中原子分別在同一平面上，由于共價單鍵可以旋轉(zhuǎn)，故M、N中的原子

可能在同一平面上。

【點撥提升】

1.苯的特殊結(jié)構(gòu)決定了苯的特殊化學(xué)性質(zhì)

苯的性質(zhì)：“難氧化、能加成、易取代”

(1)苯不能使酸性KMnCU溶液和濱水因發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而褪色，由此可知苯在化學(xué)性質(zhì)上與烯煌有很

大差別。

(2)苯在催化劑(Fe或FeBn)作用下與液澳發(fā)生取代反應(yīng)，說明苯具有類似烷煌的性質(zhì)。但在光照條

件下不與澳發(fā)生取代反應(yīng)，苯與烷煌的性質(zhì)又有所不同。

(3)苯能與H2或C12分別在催化作用下發(fā)生加成反應(yīng)，說明苯具有烯蜂的性質(zhì)。但加成反應(yīng)較難發(fā)

生，與烯煌的性質(zhì)有所不同。

2.苯與鹵素反應(yīng)的認(rèn)識誤區(qū)

(1)苯與純鹵素單質(zhì)發(fā)生取代反應(yīng)，但與其水溶液不能發(fā)生取代反應(yīng)，如苯與澳水不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。

(2)苯與鹵素水溶液(如濱水)不發(fā)生加成反應(yīng)，但能使濱水褪色，原因是苯萃取了澳水中的澳。

(3)苯與純鹵素一般只發(fā)生一取代反應(yīng)，如苯與澳只生成澳苯，不生成二澳苯等。

7k角星

［典題例證1】已知①R—Br——>R—OH(R表示煌基)；

②苯環(huán)上原有的取代基對新導(dǎo)入的取代基進(jìn)入苯環(huán)的位置有顯著的影響；

Fe+HCl

2

④+H()—S(%H二*+H,()

以下是用苯作為原料制備一系列化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系圖:

⑴寫出A轉(zhuǎn)化為B的化學(xué)方程式：

(2)圖中苯轉(zhuǎn)化為E；E轉(zhuǎn)化為F省略了條件，請寫出E、F的結(jié)構(gòu)簡式:

E_______________________________________________________________

Fo

(3)B分子中苯環(huán)上的任意兩個氫被澳原子取代后，得到的二澳代物有種同分異構(gòu)體。

(4)上述轉(zhuǎn)化中涉及9個反應(yīng)，其中不屬于取代反應(yīng)的共有個。

解析由逆推法推出三條合成路線分別為

CH：iCH

―>Bi一<^J^S()：iH(D)—>

(C)一0;

IK)—<QF-NO,-*BI-HQ^-NO,(F)—?

(E)—Q。

但要注意：苯環(huán)上引入多取代基的先后順序。第一條合成路線提供的信息是：苯環(huán)上先引入一N02

再引入其他取代基，則兩種取代基處于間位；第二條合成路線提供的信息是：苯環(huán)上先引入鹵素原

子再引入其他取代基，則兩種取代基處于對位；應(yīng)用前兩條信息得出的結(jié)論去解決第三條合成路線

的問題，就顯得非常容易了。根據(jù)指定產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)，再根據(jù)取代基處于對位，E和F兩步引入取代

基的順序應(yīng)先鹵代后硝化。

H.C

NO,+HC1

(2)<Q^Br(或其他鹵原子)

O-N—Q^Br(或其他鹵原子)

(3)6(4)2

【變式訓(xùn)練1】(雙選)下列事實中，能說明苯與一般烯煌在性質(zhì)上有很大差別的是()

A.苯不與澳水發(fā)生加成反應(yīng)

B.苯不能被KMnO4酸性溶液氧化

C.1mol苯能與3moiH2發(fā)生加成反應(yīng)

D.苯能夠燃燒產(chǎn)生濃煙

解析苯既不能使KMnCH酸性溶液褪色，也不能與澳水發(fā)生加成反應(yīng)而使濱水褪色，這是苯與烯

妙的明顯不同之處。

答案AB

探究二、苯的兩個重要實驗

【合作交流】

1.如何將濃硫酸、濃硝酸混合制得混酸？

提示將濃硫酸沿?zé)瓋?nèi)壁注入濃硝酸中，并用玻璃棒不斷攪拌，冷卻溶液至室溫。

2.純凈的硝基苯是無色、密度比水大的油狀液體，而實驗得到的硝基苯呈黃色，其原因是什么？

如何除去？

提示原因是硝基苯中溶解了N02,可用稀NaOH溶液洗滌除去。

3.苯和液澳的反應(yīng)裝置如圖所示：

(1)該實驗中可能觀察到哪些實驗現(xiàn)象？

(2)裝置中的長玻璃導(dǎo)管的作用是什么？

(3)如何凈化制得的濕苯？

提示(1)燒瓶中液體輕微翻騰，有氣體逸出圓底燒瓶內(nèi)部充滿了紅棕色氣體。導(dǎo)管口有白霧生成,

錐形瓶中生成淺黃色沉淀。燒瓶底部有褐色不溶于水的液體生成。

⑵冷凝、回流、導(dǎo)氣。

(3)水洗—堿洗一水洗一干燥。

【點撥提升】

1.漠苯的制取

①CC14的作用是吸收揮發(fā)出的漠單質(zhì)。②AgNCh溶液的作用是檢驗

澳與苯反應(yīng)的產(chǎn)物中有HBr生成。③該反應(yīng)中作催化劑的是FeBr3o

注意④澳苯是無色油狀液體，在該實驗中因為溶解了澳而呈褐色?？捎?/p>

事項NaOH溶液洗滌，再用分液的方法除去澳苯中的澳。⑤應(yīng)該用純澳,

苯與澳水不反應(yīng)。⑥試管中導(dǎo)管不能插入液面以下，否則因HBr極

易溶于水，發(fā)生倒吸。

2.硝基苯的制取

反應(yīng)

<》+HNO..--------------?N(),+H,()

原理J/350-60℃

1

u

實驗

}/熱水

莖、濃硫酸、濃硝酸、

裝置JE苯的混合物

4b

t7==^1

①藥品的加入：將濃硫酸慢慢加入到濃硝酸中，并不斷振蕩降溫，

降溫后再逐滴滴入苯，邊滴邊振蕩

注意②加熱方式及原因：采用水浴加熱方式，其原因是易控制反應(yīng)溫度

事項在50?60℃范圍內(nèi)

③溫度計放置的位置：溫度計的水銀球不能觸及燒杯底部及燒杯壁

④長直玻璃導(dǎo)管的作用是冷凝回流

⑤硝基苯是無色油狀液體，因為溶解了NO2而呈褐色

【特別提醒】(1)苯與黑單質(zhì)發(fā)生取代反應(yīng)，必須用液溟，并且有合適的催化劑(如FeBn)存在，

苯'與溟水不能發(fā)生取代反應(yīng)，只能將Br2從淡水中萃取出來。

⑵制取硝基苯時應(yīng)控制溫度不能過高，若溫度超過70℃,則主要發(fā)生磺化反應(yīng)生成

(苯磺酸)。

【典題例證21某化學(xué)課外小組用下圖裝置制取漠苯。

先向分液漏斗中加入苯和液漠，再將混合液慢慢滴入反應(yīng)器A(A下端活塞關(guān)閉)中。

⑴寫出A中反應(yīng)的化學(xué)方程式：.0

(2)觀察到A中的現(xiàn)象是-

⑶實驗結(jié)束時，打開A下端的活塞，讓反應(yīng)液流入B中，充分振蕩，目的是

_______________________________________________,寫出有關(guān)的化學(xué)方程式：

(4)C中盛放CC14的作用是-

(5)能證明苯和液漠發(fā)生的是取代反應(yīng)，而不是加成反應(yīng)，可向試管D中加入AgNO3溶液，若產(chǎn)生

淡黃色沉淀，則能證明。另一種驗證的方法是向試管D中加入,現(xiàn)象是

(FeBr3?

O+Br2",為放熱反應(yīng)，故A中觀察

到的現(xiàn)象為：反應(yīng)液微沸，有紅棕色氣體充滿A容器。HBr中混有的Br2在經(jīng)過CC14時被吸收；

在制備的澳苯中?；煊蠦r2,一般加入NaOH溶液中，因發(fā)生反應(yīng)Br2+2NaOH==NaBr+NaBrO

+H2O而除去。若該反應(yīng)為取代反應(yīng)則必有HBr生成，若為加成反應(yīng)則沒有HBr生成，故只需檢

驗D中是否含有大量H+或Bd即可。

FeBrBr

O+BQ——+HBr

(2)反應(yīng)液微沸，有紅棕色氣體充滿A容器

(3)除去溶于漠苯中的漠Br2+2NaOH==NaBr+NaBrO+H2O(或3Br2+6NaOH==5NaBr+

NaBrO3+3H2O)

(4)除去澳化氫氣體中的漠蒸氣

(5)石蕊試液溶液變紅色(其他合理答案也可)

【變式訓(xùn)練2】實驗室用苯和濃硝酸、濃硫酸發(fā)生反應(yīng)制取硝基苯的裝置如圖所示。請回答下

列問題：

(1)反應(yīng)需在50?60c的溫度下進(jìn)行，圖中給反應(yīng)物加熱的方法是,其優(yōu)點是和

(2)在配制混合酸時應(yīng)將加入中去。

(3)該反應(yīng)的化學(xué)方程式是___________________________

(4)由于裝置的缺陷，該實驗可能會導(dǎo)致的不良后果是：

(5)反應(yīng)完畢后，除去混合酸，所得粗產(chǎn)品用如下操作精制：

①蒸儲②水洗③用干燥劑干燥④用10%NaOH溶液洗

正確的操作順序是(填序號)。

解析(1)反應(yīng)條件中加熱溫度在100℃以下時，可以采用水浴加熱法，此方法優(yōu)點在于使反應(yīng)物

受熱均勻，且易于控制溫度。

(2)混合濃硫酸與濃硝酸時，應(yīng)將濃硫酸加入到濃硝酸中(與濃硫酸的稀釋操作類似)。

(4)由于缺乏冷凝回流裝置，苯、濃硝酸等受熱易揮發(fā)，造成環(huán)境污染。

(5)結(jié)合苯、硝基苯、濃硫酸、濃硝酸的物理化學(xué)性質(zhì)，可知粗產(chǎn)品先用水洗去大部分酸液，再用

10%的NaOH溶液洗去水洗未洗凈的少量酸液，然后再水洗洗去NaOH溶液，經(jīng)過干燥得到苯與

硝基苯的混合物，再經(jīng)蒸饋即可得到純凈的硝基苯。

答案(1)水浴加熱便于控制溫度受熱均勻

⑵濃硫酸濃硝酸

(4)苯、濃硝酸等揮發(fā)到空氣中，造成污染

⑸②④②③①

探究三、苯的同系物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)

【合作交流】

1.以甲苯為例，分析哪些化學(xué)反應(yīng)或事實說明甲基對苯環(huán)產(chǎn)生了影響？

提示甲基的引入，使苯環(huán)上的氫原子活潑性增強，苯發(fā)生硝化反應(yīng)的產(chǎn)物為一取代物，甲苯發(fā)生

硝化反應(yīng)時生成的是三硝基甲苯。

2.以甲苯為例，分析哪些化學(xué)反應(yīng)或事實說明苯環(huán)對甲基產(chǎn)生了影響？

提示甲烷不能被酸性高鎰酸鉀溶液氧化而甲苯能夠被酸性高鎰酸鉀溶液氧化生成苯甲酸。甲苯可

以看作甲烷分子中的一個氫原子被苯環(huán)取代，由于苯環(huán)的影響，使甲基的性質(zhì)比甲烷活潑，容易被

氧化。

CH.BrCH:1

3.怎樣由甲苯分別制得I〕和

提示甲苯與澳反應(yīng)，條件不同，澳取代氫原子的位置就不同。甲苯與澳蒸氣在光照條件下反應(yīng),

cnCH.Br

光照

+Br.+IIBr；

澳取代側(cè)鏈上的氫原子,

甲苯與液澳在澳化鐵催化下發(fā)生反應(yīng)，則澳取代苯環(huán)上的甲基鄰位或?qū)ξ坏臍湓?

CH3

+HBr

【點撥提升】

苯和苯的同系物的性質(zhì)歸納

苯苯的同系物

易取代、能加成

相

同與鹵素單質(zhì)易發(fā)生取代反應(yīng)

/占、、、與氫氣、鹵素難發(fā)生加成反應(yīng)

難氧化易氧化

不

同與酸性高鎰酸鉀溶液不

使酸性高鎰酸鉀溶液褪色

八占、、反應(yīng)

解苯的同系物比苯更容易發(fā)生反應(yīng)，是苯的同系物分子

釋中苯環(huán)與側(cè)鏈相互影響的結(jié)果

【典題例證3】分子組成為C9H12的苯的同系物，已知苯環(huán)上只有一個取代基，下列說法中正確

的是（）

A.該有機物不能發(fā)生加成反應(yīng)，但能發(fā)生取代反應(yīng)

B.該有機物不能使酸性高鎰酸鉀溶液褪色，但能使濱水褪色

C.該有機物分子中的所有原子可能在同一平面上

D.該有機物的一漠代物最多有6種同分異構(gòu)體

解析由分子式可知該物質(zhì)苯環(huán)上的支鏈?zhǔn)潜?，分子中不存在碳碳雙鍵。A項，苯環(huán)可發(fā)生加成

反應(yīng)；B項，苯環(huán)上有烷妙基，可使酸性高鎰酸鉀溶液褪色，不能使濱水褪色；C項，所有原子不

可能共平面；D項，當(dāng)苯環(huán)上的取代基為正丙基時有6種一澳代物，當(dāng)苯環(huán)上的取代基為異丙基時

有5種一澳代物。

答案D

【變式訓(xùn)練3】將甲苯與液濱混合，加入鐵粉，其反應(yīng)產(chǎn)物可能有（）

解析苯的同系物在催化劑（Fe3+）的作用下，只發(fā)生苯環(huán)上的取代反應(yīng)，可取代與甲基相鄰、相間、

相對位上的氫原子，也可以同時取代。甲基對苯環(huán)的作用，使鄰、對位上的氫原子變得活潑，容易

被取代，實驗測定，鄰、對位上的取代物比間位上的取代物多一些，但并不是無間位取代物。

答案C

課堂即時達(dá)標(biāo)鞏固雙基

1.下列關(guān)于苯的說法中，正確的是（）

A.苯的分子式為C6H6,它不能使酸性KMnCU溶液褪色，屬于飽和燃

B.從苯的凱庫勒式（』）看，苯分子中含有碳碳雙鍵，應(yīng)屬于烯炫

C.在催化劑作用下，苯與液澳反應(yīng)生成澳苯，發(fā)生了加成反應(yīng)

D.苯分子為平面正六邊形結(jié)構(gòu)，6個碳原子之間的鍵完全相同

解析從苯的分子式C6H6看，其氫原子數(shù)遠(yuǎn)未達(dá)到飽和，應(yīng)屬不飽和燒，而苯不能使酸性KMnO4

溶液褪色是由于苯分子中的碳碳鍵是介于碳碳單鍵與碳碳雙鍵之間的獨特的鍵所致，A錯誤；苯的

凱庫勒式（\=/）并未反映出苯的真實結(jié)構(gòu)，只是由于習(xí)慣而沿用，不能由其來認(rèn)定苯分子中含有

雙鍵，因而苯也不屬于烯煌，B錯誤；在催化劑的作用下，苯與液澳反應(yīng)生成了溟苯，發(fā)生的是取

代反應(yīng)而不是加成反應(yīng)，C錯誤；苯分子為平面正六邊形結(jié)構(gòu)，其分子中6個碳原子之間的鍵完全

相同，D正確。

答案D

2.要鑒別己烯中是否混有少量甲苯，正確的實驗方法是（）

A.先加入足量的KMnO4酸性溶液，然后再加入濱水

B.先加入足量濱水，然后再加入KMnCU酸性溶液

C.點燃這種液體，然后觀察火焰的明亮程度

D.加入濃硫酸與濃硝酸后加熱

解析要鑒別出己烯中是否混有甲苯，用C項中的方法顯然無法驗證；而D中反應(yīng)物會把己烯氧

化也不可以；只能利用澳水和KMnCU酸性溶液，若先加KMnCU酸性溶液，己烯也可以使KMnCh

酸性溶液褪色，故A項不對；若先加入足量濱水，則可以把己烯轉(zhuǎn)變成鹵代爛，不能與KMnO4

酸性溶液反應(yīng)，若再加入KMnO4酸性溶液褪色，則說明有甲苯，故B項正確。

答案B

3.下列說法中，正確的是（）

A.苯的同系物是分子中僅含有一個苯環(huán)的所有煌類化合物

B.苯的同系物分子中的所有原子都在同一平面上

C.苯和甲苯都不能使酸性KMnO4溶液褪色

D.苯和甲苯都能與鹵素單質(zhì)、硝酸等發(fā)生取代反應(yīng)

解析苯的同系物僅指分子中含有一個苯環(huán)，且苯環(huán)的側(cè)鏈全部為烷基的妙類化合物，苯的同系物

的通式為C“H2”6（”>6,且"為正整數(shù)），A錯誤；苯的同系物分子中與苯環(huán)直接相連的原子都在同

一平面上，B錯誤；苯和甲苯都能與鹵素單質(zhì)、硝酸等發(fā)生取代反應(yīng)，但甲苯能使酸性KMnO4溶

液褪色而苯不能，這是由于苯環(huán)與側(cè)鏈之間的相互影響所致，C錯誤、D正確。

答案D

4.下列分子中所有碳原子不在同一平面上的是（）

A.2-丁烯B.甲苯

c.1-丁烯D.

解析與雙鍵相連的6個原子一定在同一平面內(nèi)；苯環(huán)上的12個原子是共面的；與三鍵相連的2

個碳原子及每個碳原子所連的1個原子在同一直線上。

答案C

5.A?G是幾種燒分子的球棍模型（如圖），據(jù)此回答下列問題：

(1)常溫下含碳量最高的氣態(tài)燒是(填字母)；

(2)能夠發(fā)生加成反應(yīng)的煌有種；

(3)一鹵代物種類最多的是(填字母)；

(4)能使酸性高鎰酸鉀溶液褪色的是(填字母)；

⑸寫出實驗室制D的化學(xué)方程式：；

(6)寫出F發(fā)生硝化反應(yīng)的化學(xué)方程式：__________________________________

解析由球棍模型可知A為CH「B為C2H6,C為

CH,=CH,,D為HC=CH,E為CH3CH2CH：i,F為

o根據(jù)各物質(zhì)的組成和性質(zhì)回答各

問題。

答案(1)D(2)4(3)G(4)CDG

(5)CaC2+2H,O->Ca(()H)2+C2H,0

濃硫酸

卜H()-NO,+H()

5O~6O℃2

課時作業(yè)

1.苯環(huán)實際上不具有碳碳單鍵和雙鍵的簡單交替結(jié)構(gòu)，可以作為證據(jù)的事實有()

①苯的間位二取代物只有一種②苯的鄰位二取代物只有一種③苯分子中碳碳鍵的鍵長均相等

④苯不能使酸性KMnCU溶液褪色⑤苯在加熱和催化劑存在條件下，與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)⑥苯

在FeBr3存在的條件下，與液漠發(fā)生取代反應(yīng)，但不能因化學(xué)變化而使濱水褪色

A.①②③④B.②③④⑥

C.③④⑤⑥D(zhuǎn).全部

解析苯不能因化學(xué)變化使濱水褪色，不能使酸性高鎰酸鉀溶液褪色，都說明苯分子中沒有典型的

雙鍵。若苯環(huán)上具有單鍵和雙鍵交替的結(jié)構(gòu)，碳碳鍵的鍵長應(yīng)該不等(雙鍵鍵長比單鍵鍵長短)，其

鄰位二氯取代物應(yīng)該有ClC1兩種，而間位二氯取代物只有一種。

答案B

2.下列關(guān)于苯的性質(zhì)的敘述中，不正確的是（）

A.苯是無色帶有特殊氣味的液體

B.常溫下苯是一種不溶于水且密度小于水的液體

C.苯在一定條件下能與澳發(fā)生取代反應(yīng)

D.苯不含真正的雙鍵，故不可能發(fā)生加成反應(yīng)

解析苯是沒有顏色、帶有特殊氣味的液體，苯有毒，不溶于水，密度比水小，熔點為℃,沸點

為苯在鐵粉作催化劑的條件下和液澳發(fā)生取代反應(yīng)；在一定條件下，苯還可以和氫氣發(fā)生加

成反應(yīng)生成環(huán)己烷。

答案D

3.苯和甲苯比較，下列敘述中不正確的是（）

A.都屬于芳香煌

B.都能使酸性高鎰酸鉀溶液褪色

C.每1mol都能加成3molH2

D.都能在空氣中燃燒

解析只要是有苯環(huán)的煌都屬于芳香爛，A正確；甲苯可以使酸性高鎰酸鉀溶液褪色，苯不能使酸

性高鎰酸鉀溶液褪色，所以B不正確。每1mol苯環(huán)都能加成3molH2,C正確；涇都能燃燒，D

正確。

答案B

4.除去澳苯中少量澳的方法是（）

A.加入苯使之反應(yīng)

B.加入KI

C.加NaOH溶液后靜置分液

D.加CC14萃取后靜置分液

答案C

5.若用一種試劑可將四氯化碳、苯及甲苯三種無色液體鑒別出來，則這種試劑是（）

A.硫酸B.水

C.澳水D.酸性高鎰酸鉀溶液

解析能使酸性KMnCU溶液褪色的是甲苯；另外兩種液體分層，上層為無色層的是苯，下層為無

色層的是CC14。

答案D

6.能發(fā)生加成反應(yīng)，也能發(fā)生取代反應(yīng)，能使酸性高鎰酸鉀溶液褪色，同時也能使澳水因反應(yīng)而

褪色的是（）

A.B.CfiHl2

C,D.^^^CH=CH,

/~、—（'H

解析\=/3與濱水不反應(yīng)，故A錯誤；分子式為C6H配的有機物中，如為環(huán)己烷，與澳

水、酸性高鎰酸鉀溶液不反應(yīng)，故B錯誤；苯與澳水、酸性高鎰酸鉀溶液不反應(yīng)，故C錯誤；

「2含碳碳雙鍵，同時能使澳水因發(fā)生加成反應(yīng)而褪色，也能使酸性高鎰酸鉀溶液

褪色，且苯環(huán)上的氫原子可發(fā)生取代反應(yīng)，故D正確。

答案D

7.下列有關(guān)甲苯的實驗事實中，能說明側(cè)鏈對苯環(huán)性質(zhì)有影響的是（）

A.甲苯通過硝化反應(yīng)生成三硝基甲苯

B.甲苯能使酸性高鎰酸鉀溶液褪色

C.甲苯燃燒時產(chǎn)生很濃的黑煙

D.1mol甲苯與3mol氫氣發(fā)生加成反應(yīng)

解析側(cè)鏈對苯環(huán)的影響，應(yīng)是原來無側(cè)鏈時沒有的性質(zhì)，現(xiàn)在因為有側(cè)鏈而有了相應(yīng)的性質(zhì)。A

選項中甲苯硝化反應(yīng)生成三硝基甲苯，和沒有支鏈時苯的硝化反應(yīng)不一樣，所以A正確；B選項

中是苯環(huán)對甲基的影響，造成甲基被氧化；C選項中產(chǎn)生黑煙是苯中碳的含量高造成的；D選項中

無論是苯還是苯的同系物均能與H2發(fā)生加成反應(yīng)并且比例為1：3。

答案A

8.下列說法中正確的是（）

A.在FeB“催化作用下與液浪反應(yīng)生成

的一澳代物有4種

B.1mol一（.'H=CH2可以和4mol氫氣加成

C.和是同系物

D.分子中所有原子都處于同一平面

CH:i

解析'、/在FeBn催化作用下與液溟反應(yīng)生成的一澳代物有3種，A項不正確；苯環(huán)和氫氣加

成需要3moiH2,碳碳雙鍵需要1molH2,B項正確；結(jié)構(gòu)相似，分子組成相差若干個CH2原子團

的同一類有機物，互稱為同系物，所以C項中兩種有機物不是同系物，C項不正確；和飽和碳原

子相連的4個原子一定位于四面體的4個頂點上，所以甲基中的氫原子不可能都在同一平面上，D

項不正確。

答案B

9.有機物分子式為C9H10,其含有苯環(huán)（不含其他碳環(huán)）的同分異構(gòu)體共有（）

A.7種B.6種

C.5種D.4種

解析C9H10的結(jié)構(gòu)中含有苯環(huán)由分子式知結(jié)構(gòu)中還含有碳碳雙鍵，說明側(cè)鏈可能為1個或2個，

若1個側(cè)鏈可能有一CH2cH=CH2、—CH=CHCH3C（CH3）=CH2三種結(jié)構(gòu)，其中

—CH=CHCH3存在順反異構(gòu)，因此共4種結(jié)構(gòu)；若2個側(cè)鏈，則有機物有甲基和乙烯基在對位、

鄰位和間位3種結(jié)構(gòu)，共7種。

答案A

酸性-nJ溶吟

10.已知苯的同系物可以被酸性KMnO4溶液氧化，如='=/,現(xiàn)

有苯的同系物，其蒸氣密度為H2的60倍，該燒經(jīng)氧化后，其產(chǎn)物1mol可中和3molNaOH,則

該煌的結(jié)構(gòu)可能有（）

A.1種B.3種

C.4種D.5種

解析該芳香燒的相對分子質(zhì)量為120,因其為苯的同系物，應(yīng)符合通式：14〃-6=120,n=9,

則分子式為C9H12。又因其被酸性KMnO4溶液氧化成三元竣酸，說明苯環(huán)上含有三個支鏈，即三

個甲基,該煌的結(jié)構(gòu)可能為,共有3種。

答案B

H.對于苯乙烯（'=,<D的敘述中，正確的是（）

①能使酸性KMnO4溶液褪色②可發(fā)生加聚反應(yīng)

③可溶于水④可溶于苯⑤能發(fā)生硝化反應(yīng)⑥所有的原子可能共平面

A.①②③④⑤B.①②⑤⑥

C.①②④⑤⑥D(zhuǎn).全部正確

解析苯乙烯中含有碳碳雙鍵，則能使酸性KMnCU溶液褪色，故①正確；苯乙烯中含有碳碳雙鍵,

可發(fā)生加聚反應(yīng)，故②正確；苯乙烯為有機物，不溶于水，故③錯誤；苯乙烯可溶于苯，故④正確；

苯環(huán)能與濃硝酸發(fā)生取代反應(yīng)，則苯乙烯能與濃硝酸發(fā)生取代反應(yīng)，故⑤正確；苯環(huán)為平面形結(jié)構(gòu)、

乙烯為平面形結(jié)構(gòu)，且苯環(huán)中的碳原子與乙烯中的碳原子直接相連，則所有的原子可能共平面，故

⑥正確。

答案c

12.人們對苯及芳香煌的認(rèn)識是一個不斷深化的過程。

（1）由于苯的含碳量與乙怏相同，人們認(rèn)為它是一種不飽和燒，寫出分子式為C6H6的一種含兩個三

鍵且無支鏈的鏈煌的結(jié)構(gòu)簡式（寫一種即可）。

⑵已知分子式為C6H6的結(jié)構(gòu)有多種，其中的兩種為

①這兩種結(jié)構(gòu)的區(qū)別

定性方面（即化學(xué)性質(zhì)方面）：（H）能而（I）不能。

a.被酸性高鎰酸鉀溶液氧化

b.能與澳水發(fā)生加成反應(yīng)

c.能與澳發(fā)生取代反應(yīng)

d.能與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)

定量方面（即消耗反應(yīng)物的量的方面）：1molC6H6與H2加成時（I）需消耗氫氣mob而（II）

需消耗氫氣moL

②今發(fā)現(xiàn)c6H6還可能有另一種正三棱柱形的立體結(jié)構(gòu)：該結(jié)構(gòu)的二氯代物有種。

（3）蔡也是一種芳香!IS,它的分子式是C10H8,它的結(jié)構(gòu)簡式可能是下列中的。

（4）根據(jù)第⑶小題中得到的蔡的結(jié)構(gòu)簡式，它不能解釋蔡的下列事實。

A.蔡不能使酸性高鎰酸鉀溶液褪色

B.蔡能與H2發(fā)生加成反應(yīng)

C.蔡分子中所有原子在同一平面內(nèi)

D.一漠代祭（CiofhBr）只有2種同分異構(gòu)體

（5）現(xiàn)代化學(xué)認(rèn)為蔡分子中碳碳之間的鍵是。

解析（1）分子式為C6H6,含有兩個三鍵且無支鏈的鏈姓的結(jié)構(gòu)簡式有CH3—C三C—C三C—CH3、

CH三C—CH2—CH2—C三CH、CH=C—CH2—C=C—CH3,CH=C—C=C—CH2—CH3o

(2)①(II)中含有碳碳雙鍵，能發(fā)生a、b、d項中的反應(yīng)，含有H,能發(fā)生c中的反應(yīng)，(I)中

只能發(fā)生c、d項中的反應(yīng)；與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)，1mol(I)消耗氫氣3mol,而Imol(H)消耗氫

氣2mol；②二氯代物中的兩個氯原子在同一底面內(nèi)只有1種結(jié)構(gòu)，在同一側(cè)面內(nèi)有2種結(jié)構(gòu)，故

二氯代物共有3種。(3)根據(jù)分子式判斷只有C項符合。(4)蔡分子中含有兩個苯環(huán)能發(fā)生加成反應(yīng)；

由苯環(huán)的結(jié)構(gòu)知，所有原子在同一平面內(nèi)；由于結(jié)構(gòu)的對稱性，一澳代物有2種結(jié)構(gòu)，不能解釋A

項。(5)蔡分子的結(jié)構(gòu)與苯環(huán)類似，碳碳鍵是介于單鍵和雙鍵之間的特殊的化學(xué)鍵。

答案(1)CH三C—C三C—CH2—CH3(其他合理答案均可)

⑵①ab32②3

(3)C(4)A(5)介于單鍵與雙鍵之間的特殊的化學(xué)鍵

13.實驗室制備漠苯可用下圖所示裝置。請回答下列問題：

(1)關(guān)閉G夾，打開B夾，從裝有少量苯的三頸燒瓶的A口加少量漠，再加入少量鐵屑，塞住A口，

三頸燒瓶中發(fā)生的主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為o

(2)試管C中苯的作用是0

試管D中出現(xiàn)的現(xiàn)象是0

試管E中出現(xiàn)的現(xiàn)象是0

⑶待三頸燒瓶中的反應(yīng)進(jìn)行到仍有氣泡冒出時打開G夾，關(guān)閉B夾，可以看到的現(xiàn)象是

(4)三頸燒瓶中的澳苯經(jīng)過下列步驟分離、提純：

①向三頸燒瓶中加入10mL水，然后過濾除去未反應(yīng)的鐵屑。

②濾液依次用10mL水、8mL10%的NaOH溶液、10mL水洗滌。NaOH溶液洗滌的作用是

③向分出的粗漠苯中加入少量的無水氯化鈣，靜置、過濾。加入氯化鈣的目的是

④經(jīng)過上述分離操作后，要進(jìn)一步提純，下列操作中必須進(jìn)行的是(填字母)。

A.重結(jié)晶B.過濾

C.蒸儲D.萃取

解析(1)三頸燒瓶中發(fā)生的主要反應(yīng)是苯和液澳的取代反應(yīng)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為

FeBrBr

+Br?+HBr

o（2）溟易揮發(fā)，生成的澳化氫中含有澳，所以試管C中

苯的作用是吸收揮發(fā)出來的澳蒸氣。澳化氫易揮發(fā)，溶于水顯酸性，所以試管D中出現(xiàn)的現(xiàn)象是

有白霧，試液變紅。澳化銀是淡黃色沉淀，所以試管E出現(xiàn)的現(xiàn)象是出現(xiàn)淡黃色沉淀。（3）待三頸

燒瓶中的反應(yīng)進(jìn)行到仍有氣泡冒出時打開G夾，關(guān)閉B夾，由于容器內(nèi)壓強降低，水會倒吸進(jìn)三

頸燒瓶中，又因為澳苯不溶于水，所