1、第二节 芳香烃 第 1课时 苯的结构与化学性质 目标要求 1. 理解苯分子结构的独特性。 2. 掌握苯的性质。 1苯的结构 ( 1) 分子式： _； ( 2) 结构简式： _； ( 3) 空间结构： 苯分子中 6个碳原子和 6个氢原子共 _， 形成 _， 键角为 1 20 ，碳碳键是介于 _键和 _键之间的 _。 2物理性质 苯是 _色，带有特殊气味的 _毒 ( 填“有”或“无” ) 液体，密度比水 _， _ 挥发， _溶于水。 3化学性质 ( 1) 取代反应 苯与溴的反应：苯与溴发生反应的化学方程式为 _ ； 苯的硝化反应： 苯与 _和 _的混合物共热至 50 60， 反应的化学方 程式为
2、_ 。 ( 2) 加成反应 在 Ni 作催化剂并加热条件下，苯与氢气发生加成反应的化学方程式为 _ 。 ( 3) 苯的氧化反应 可燃性：苯在空气中燃烧产生 _，说明苯的含碳量很高。 苯 _( 填“能”或“不能” ) 使 KMnO 4酸性溶液褪色。 知识点 1 苯的结构特点 1能说明苯分子的平面正六边形的结构中，碳碳键不是单、双键交替的事实是 ( ) A苯的一元取代物无同分异构体 B苯的邻位二元取代物只有一种 C苯的间位二元取代物只有一种 D苯的对位二元取代物只有一种 2有机物分子中，所有原子不可能在同一平面上的是 ( ) 知识点 2 苯的性质 3下列关于苯的性质的叙述中，不正确的是 ( ) A
3、苯是无色带有特殊气味的液体 B常温下苯是一种不溶于水且密度小于水的液体 C苯在一定条件下能与溴发生取代反应 D苯不具有典型的双键所应具有的发生加成反应的特性，故不可能发生加成反应 4下列区分苯和己烯的实验方法和判断都正确的是 ( ) A分别点燃，无黑烟生成的是苯 B分别加入溴水振荡，静置后分层，下层红棕色消失的是己烯 C分别加入溴水振荡，静置后分层，上、下两层红棕色消失的是己烯 D分别加入酸性 KMnO 4溶液振荡，静置后不分层且紫色消失的是己烯 5实验室制取硝基苯的主要步骤如下： 配制一定比例的浓硫酸与浓硝酸的混合液，加入反应器。 向室温下的混合酸中逐滴加入一定量的苯，充分振荡，混合均匀。
4、在 50 60下发生反应，直到反应结束。 除去混合酸后，粗产品依次用蒸馏水和 5%NaOH溶液洗涤，最后再用蒸馏水洗涤。 将用无水 CaCl2干燥后的粗硝基苯进行蒸馏得到纯硝基苯。 填写下列空白： ( 1) 配制一定比例的浓硫酸和浓硝酸混合酸时，操作注意事项是 _ 。 ( 2) 步骤中，为了使反应在 50 60下进行，常用的方法是 _ 。 ( 3) 步骤中洗涤、分离粗硝基苯应使用的仪器是 _ 。 ( 4) 步骤中粗产品用 5%NaOH溶液洗涤的目的是 _。 ( 5) 纯硝基苯是无色，密度比水 _( 填“小”或“大” ) ，具有 _气味的油 状液体。 练基础落实 1与链烃相比，苯的化学性质的主要
5、特征为 ( ) A难氧化、难取代、难加成 B易氧化、易取代、易加成 C难氧化、易取代、难加成 D易氧化、易取代、难加成 2苯环结构中，不存在单双键交替结构，可以作为证据的事实是 ( ) 苯不能使 KMnO 4 ( H ) 溶液褪色 苯分子中碳原子之间的距离均相等 苯能在 一定条件下跟 H2加成生成环己烷 经实验测得邻二甲苯仅一种结构 苯在 FeBr 3存在的 条件下同液溴可以发生取代反应，但不因化学变化而使溴水褪色 A B C D 3实验室用液溴和苯反应制取溴苯，得到粗溴苯后，要用如下操作精制：蒸馏； 水洗；用干燥剂干燥；用 10%的 NaOH溶液洗；水洗，正确的操作顺序是 ( ) A B C
6、 D 4下列反应中属于取代反应的是 ( ) A苯在溴化铁存在时与溴的反应 B苯在镍作催化剂时与氢气的反应 C苯在空气中燃烧 D苯与溴水混合振荡后分层 5可以用分液漏斗分离的一组液体混合物是 ( ) A溴和苯 B苯和溴苯 C水和硝基苯 D苯和汽油 练方法技巧 有机物分子共线、共面问题 6 关于 的分子结构说法正确的是 ( ) A分子中 12个碳原子一定在同一平面 B分子中有 7个碳原子可能在同一直线上 C分子中最多有 6个碳原子能在同一直线上 D分子中最多有 8个碳原子能在同一直线上 练综合拓展 7化学上通常把原子数和电子数相等的分子或离子称为等电子体，人们发现等电子体 间的结构和性质相似 (
7、即等电子原理 ) ， B 3N 3H 6被称为无机苯，它与苯是等电子体，则下列 说法中不正确的是 ( ) A无机苯分子中只含有极性键 B无机苯能发生加成反应和取代反应 C无机苯的二氯取代物有 3种同分异构体 D无机苯不能使 KMnO 4酸性溶液褪色 8. 已知苯在一定条件下可发生烷基化取代反应： _， _， _， _， _， _ _ 。 9人们对苯及芳香烃的认识有一个不断深化的过程，回答下列问题。 ( 1) 由于苯的含碳量与乙炔相同，人们认为它是一种不饱和烃，写出分子式为 C6H 6的一 种含两个三键且无支链的链烃的结构简式 _ 。 ( 2) 已知分子式为 C6H 6的有机物有多种，其中的两种
8、为： ( ) ( ) 这两种结构的区别表现在以下两方面： 定性方面 ( 即化学性质方面 ) ： ( ) 能 _( 填字母 ) ，而 ( ) 不能。 a被高锰酸钾酸性溶液氧化 b与溴水发生加成反应 c与溴发生取代反应 d与氢气发生加成反应 定量方面 ( 即消耗反应物的量的方面 ) ： 1 mol C6H 6与 H 2加成时： ( ) 需要 H2_mol， 而 ( ) 需要 H2_mol。 今发现 C6H 6还可能有另一种如右图所示的立体结构，该结构的二氯代物有 _种。 10如下图， A是制取溴苯的实验装置， B、 C是改进后的装置。请仔细分析，对比三 个装置，回答以下问题： ( 1) 写出三个装
9、置中所共同发生的两个反应的化学方程式： _ 、 _ ； 写出 B 的试管中所发生反应的化学方程式 _ _ 。 (2)装置 A 和 C 均采用了长玻璃导管，其作用是 _ _ 。 (3) 在 按 装 置 B 、 C 装 好 仪 器 及 药 品 后 要 使 反 应 开 始 ， 应 对 装 置 B 进 行 的 操 作 是 _ _ ； 应对装置 C 进行的操作是 _ _ 。 (4)B 中采用了双球洗气管吸收装置，其作用是 _ _ ， 反应后双球洗气管中可能出现的现象是 _。 ( 5) B装置存在两个明显的缺点，使实验的效果不好或不能正常进行。这两个缺点是 _ _ _ 。 第二节 芳香烃 第 1课时 苯的
10、结构与化学性质 知识清单 1 ( 1) C6H 6 ( 2) ( 3) 面 正六边形 单 双 特殊化学键 2无 有 小 易 不 对点训练 1 B 单、双键交替的结构简式 ( 凯库勒式 ) 为，而实验的结构简式为，无论是凯库勒 式，还是实验式，其一元取代物、间位二元取代物、对位二元取代物都只有一种。而邻位二 元取代物，对于实验式而言，只有一种，对于凯库勒式而言，则有两种，即 XX 和 XX ，而事 实上苯的邻位二元取代物只有一种，这一点说明苯不是单、双键的交替结构，而是 6个键完 全等同的结构。 2 B 苯分子中 6个碳原子处于同一平面上； 甲苯可看作甲基 CH 3取代了苯环上的一 个氢原子，
11、甲基上的 3个氢原子不可能都在同一平面上， 所以甲苯中最多有 13个原子共平面； 苯乙烯分子中苯环平面与乙烯基所在平面可能共平面； 苯乙炔中苯环平面与乙炔基所在平面 一定重合。 3 D 4 C 苯、己烯均不溶于水，且密度均比水小，但己烯可与溴水、酸性 KMnO 4溶液反 应，而使之褪色，而苯只能萃取溴水中的溴而使之褪色，故 C正确。 5 ( 1) 先将浓硫酸注入浓硝酸中，并及时搅拌和冷却 ( 2) 将反应器放在 50 60水浴中加热 ( 3) 分液漏斗 ( 4) 除去粗产品中残留的硝酸和硫酸 ( 5) 大 苦杏仁 解析 本题借助于苯的硝化反应设计为基本实验题，涉及了浓硫酸的稀释、水浴加热、 物
12、质分解、除杂以及硝基苯的物理性质等知识。 课后作业 1 C 2 C 如果苯环是单、双键交替的结构，即 ，则分子中的“ ”应能与 KMn O4酸性溶液、溴水反应而使之褪色，同时，其分子中碳原子之间的距离会不相等 ( 单键与双 键不一样长 ) ，其邻二甲苯会有 和 两种，所以、均符合题 意。 3 B 除去溴苯中的溴时，由于开始含溴较多，应先用水清洗，然后再用 NaOH 溶液 除去少量的溴，再用水洗去多余的 NaOH，然后干燥、蒸馏可得纯净的溴苯。 4 A 5 C 有机物易溶于有机物，即 B、 D中物质相溶，不能用分液法分离；溴易溶于有 机溶剂，而硝基苯不溶于水，可用分液漏斗分离。 6 C 因 CH
13、 2=CH2和 为平面形分子， 为直线形分子，将该分子展 开为结构式： ，由于乙烯与苯平面共用的单键可 以旋转， 故乙烯所在的平面与苯所在的平面可能交叉， 也可能重合， 故 12个碳原子可能处于 同一平面； 在分子结构中： ， 最多上述 6个碳原子能在同一直线上。 7 C 由信息可知，无机苯的结构和性质与苯相似，可知 B、 D正确；再结合苯的分 子结构可知无机苯的结构为 ，该分子结构中只含有极性键， A项正确；其 二取代物有四种，其中间位二取代物有两种， C项不正确。 8 2NaCl 2H2O= 电解 2NaOH H2 Cl 2 H 2 Cl 2= 点燃 2HCl 9 ( 1) ( 2) ab
14、 3 2 3 解析 本题考查的是有机物结构的书写及结构对性质的影响。 ( 1) 按题中要求写出一种 即可。 ( 2) 由于 ( ) 中存在双键， 故可被 KMnO 4酸性溶液氧化， 也能与溴水发生加成反应， 而苯中存在特殊的键不能发生上述反应， 故应选 ab； 由于苯环上加氢后得到环己烷 ( C6H 12) ， 比苯多出 6个氢原子，故需耗 3 mol H 2，而中有 2 mol 双键，故需 2 mol H 2。根据对称 性即可写出 ，故二氯代物有 3种。 10 ( 1) 2Fe 3Br2=2FeBr 3 ( 2) 导气、冷凝 ( 3) 旋转分液漏斗的活塞，使溴和苯的混合液滴到铁粉上 托起软橡
15、胶袋使铁粉落入溴 和苯组成的混合液中 ( 4) 吸收随 HBr 逸出的苯蒸气、 Br2 CCl 4由无色变成橙色 ( 5) 随 HBr 逸出的溴蒸气和苯蒸气不能回流到反应器中， 原料利用率低； 由于导管插入 A gNO 3溶液中而易产生倒吸 解析 ( 1) 苯在 FeBr3作用下，可与液溴发生取代反应生成 ，同时生成 HBr ， H B r 与 A g N O 3 溶 液 生 成 A g B r 浅 黄 色 沉 淀 ， 2 F e 3 B r 2 = = = 2 F e B r 3 ， ( 2) 因反应放热，苯、溴易挥发，若进入空气中会造成污染，因此 A、 C装置中均采用了 长玻璃导管，起导出 HBr ，兼起冷凝器的作用。 ( 3) B中旋转分液漏斗的活塞， 使溴和苯的混合液滴到铁粉上， C中托起软橡胶袋使铁粉 落入溴和苯组成的混合液中。 ( 4) 吸收反应中随 HBr 逸出的 Br 2和苯蒸气， 由于 CCl 4中溶解了溴， CCl 4由无色变成橙色。 ( 5) 随 HBr 逸出的溴蒸气和苯蒸气不能回流到反应器中， 原料利用率低； 由于导管插入 A gNO 3溶液中而易产生倒吸。
