1、1第十一章 有机化学基础李仕才第 二 节 烃 和 卤 代 烃 考点二 芳香烃的结构与性质1苯和苯的同系物的结构比较2.苯和苯的同系物的主要化学性质苯的化学性质：易取代，能加成，难氧化；苯的同系物的化学性质：易取代，能加成，能氧化。(1)取代反应。硝化反应。a苯的硝化反应：2b甲苯的硝化反应：上述反应中浓硫酸的作用是催化剂和吸水剂，硝基苯是一种具有苦杏仁气味、密度比水大、不溶于水的油状液体，2,4,6三硝基甲苯俗称为 TNT。卤代反应。a苯与液溴的取代反应：b对二甲苯与液溴(FeBr 3作催化剂)的取代反应，写出生成一溴代物的化学方程式：c对二甲苯与氯气(光照条件)的取代反应，写出生成一氯代物的
2、化学方程式：3苯的同系物与卤素单质发生取代反应时，反应条件不同，取代的位置不同，在光照条件下，苯环的侧链发生取代反应，在三卤化铁催化下，发生苯环上的取代反应。加成反应。a苯与氢气的加成反应：b甲苯与氢气的加成反应：氧化反应。苯和苯的同系物均可燃烧，苯不能使酸性 KMnO4溶液褪色，但苯的同系物能使酸性KMnO4溶液褪色。甲苯被酸性 KMnO4溶液氧化的反应表示为3芳香烃(1)芳香烃：分子里含有一个或多个苯环的烃。(2)芳香烃在生产、生活中的作用：苯、甲苯、二甲苯、乙苯等芳香烃都是重要的有机化工原料，苯还是一种重要的有机溶剂。(3)芳香烃对环境、健康产生影响：油漆、涂料、复合地板等装饰材料会挥发
3、出苯等有4毒有机物，秸秆、树叶等物质不完全燃烧形成的烟雾和香烟的烟雾中含有较多的芳香烃，对环境、健康产生不利影响。4苯的同系物的同分异构体(1)C8H10。(2)C9H12。丙苯类： 、 ；甲乙苯类：5、 、 ；三甲苯类：、 、 。判断正误(正确的打“” ，错误的打“”)1苯不具有典型的双键所具有的加成反应的性质，故不可能发生加成反应。( )2C 2H2和 的最简式相同。( )3乙烯和苯都能使溴水褪色，褪色的原因相同。( )4苯不能使 KMnO4酸性溶液褪色，因此苯不能发生氧化反应。( )5用溴水鉴别苯和戊烷。( )6甲烷和氯气反应生成一氯甲烷与苯和硝酸反应生成硝基苯的反应类型相同。( )7苯
4、能在一定条件下跟 H2加成生成环己烷，说明苯分子中存在碳碳双键。( )8符合分子式 C8H10，属于芳香烃的同分异构体有 4 种，且苯环上的一氯取代只有一种的有 1 种。( )1与苯环相连的碳原子上有氢的苯的同系物能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使酸性高锰6酸钾溶液褪色。2苯的同系物的侧链烃基中，不管烃基碳原子数为多少，只要直接与苯环相连的碳原子上有氢原子，均能被酸性 KMnO4溶液氧化为羧基，且羧基直接与苯环相连。3苯与溴单质要发生取代反应，必须用液溴，并且有合适的催化剂(如 FeBr3)存在，苯与溴水不能发生取代反应生成 ，只能将 Br2从溴水中萃取出来。一、芳香烃的结构与性质1苯环中不存在单双
5、键交替结构，可以作为证据的事实是( )苯不能使 KMnO4(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 FeBr3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 BC D解析：苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，说明苯分子中不含碳碳双键，正确；苯环上碳碳键的键长相等，说明苯环结构中的化学键只有一种，不存在 CC 单键与 C=C 双键的交替结构，正确；与氢气加成是苯和碳碳双键都有的性质，不能证明苯环中不存在单双键交替结构，错误；如果是单双键交替结构，邻二甲苯的结构有两种，邻二甲苯只有一种结构，说明苯环结构
6、中的化学键只有一种，不存在 CC 单键与 C=C 双键的交替结构，正确；苯不因化学变化而使溴水褪色，说明苯分子中不含碳碳双键，可以证明苯环结构中不存在 CC 单键与 C=C 双键的交替结构，正确。答案：B72下列说法正确的是( )解析：苯不能使酸性 KMnO4溶液褪色，A 错；B 中最多有 10 个碳原子共平面，错误；苯的同系物侧链为烷烃基，C 错；光照条件下，异丙苯与 Cl2发生侧链上的取代反应，生成 2 种一氯代物，D 项正确。答案：D3下列叙述中，错误的是( )A苯与浓硝酸、浓硫酸共热并保持 5560 反应生成硝基苯B苯乙烯在合适条件下催化加氢可生成乙基环己烷C乙烯与溴的四氯化碳溶液反应
7、生成 1,2二溴乙烷D甲苯与氯气在光照下反应主要生成 2,4二氯甲苯解析：A 项，苯在浓硫酸作催化剂以及 5560 水浴加热下，和浓硝酸发生取代反应，生成硝基苯，故说法正确；B 项，苯乙烯中含有碳碳双键和苯环，都可以和氢气发生加成反应，生成乙基环己烷，故说法正确；C 项，乙烯含有碳碳双键，可以和溴的四氯化碳发生加成反应，生成 1,2二溴乙烷，故说法正确；D 项，甲苯和氯气在光照的条件下，氯气取代甲基上的氢原子，故说法错误。答案：D4要鉴别己烯中是否混有少量甲苯，正确的实验方法是( )A先加入足量的 KMnO4酸性溶液，然后再加入溴水8B先加入足量溴水，然后再加入 KMnO4酸性溶液C点燃这种液
8、体，然后观察火焰的明亮程度D加入浓 H2SO4与浓 HNO3后加热解析：要鉴别出己烯中是否混有甲苯，只能利用溴水和 KMnO4酸性溶液，若先加 KMnO4酸性溶液，己烯也可以使 KMnO4酸性溶液褪色，故 A 不对；若先加入足量溴水，则可以把己烯转变成卤代烃，卤代烃不能与 KMnO4酸性溶液反应，若后加入的 KMnO4酸性溶液褪色，则说明有甲苯。故正确答案为 B。答案：B5有 8 种物质：乙烷；乙烯；乙炔；苯；甲苯；溴乙烷；聚丙烯；环己烯。其中既不能使酸性 KMnO4溶液褪色，也不能与溴水反应使溴水褪色的是( )A BC D解析：乙烯、乙炔、环己烯既能使酸性 KMnO4溶液褪色又能与溴水反应使
9、溴水褪色。甲苯酸使酸性 KMnO4溶液褪色。答案：C6异丙苯 是一种重要的化工原料，下列关于异丙苯的说法不正确的是( )A异丙苯是苯的同系物B可用酸性 KMnO4溶液区别苯与异丙苯C在光照条件下，异丙苯与 Cl2发生取代反应生成的氯代物有三种D在一定条件下能与氢气发生加成反应解析：在光照条件下，异丙苯与 Cl2发生侧链上的取代反应，可生成多种氯代物，包括一氯代物、二氯代物等。答案：C7有机物中碳原子和氢原子个数比为 34，不能与溴水反应却能使酸性 KMnO4溶液褪色。其蒸气密度是相同状况下甲烷密度的 7.5 倍。在铁存在时与溴反应，能生成两种一溴代物。该有机物可能是( )9解析：因该有机物不能
10、与溴水反应却能使酸性 KMnO4溶液褪色，所以排除 A、C；又因铁存在时与溴反应，能生成两种一溴代物，说明苯环上的一溴代物有两种，只能是 B，而D 中苯环上的一溴代物有四种。答案：B8对于苯乙烯 的下列叙述：能使酸性KMnO4溶液褪色，可发生加聚反应，可溶于水，可溶于苯中，苯环能与溴水发生取代反应，所有的原子可能共面。其中完全正确的是( )A BC D解析：苯乙烯中含有碳碳双键，能使酸性 KMnO4溶液褪色，可发生加聚反应，正确；苯乙烯属于烃类，不溶于水，易溶于有机溶剂如苯中，错误，正确；苯乙烯中，苯环不能与溴水发生取代反应，错误；苯乙烯中， 和CH= =CH2均为平面结构，两结构可处于同一平
11、面，则所有原子处于同一平面内，正确。答案：B二、芳香烃的同分异构体9下列有关同分异构体数目的叙述不正确的是( )A甲苯苯环上的一个氢原子被含 3 个碳原子的烷基取代，所得产物有 6 种B与 互为同分异构体的芳香族化合物有 6 种C含有 5 个碳原子的某饱和链烃，其一氯取代物可能有 3 种D菲的结构简式为 ，它与硝酸反应，可生成 5 种一硝基取代物解析：含 3 个碳原子的烷基有两种，甲苯苯环上的氢原子有 3 种，故产物有 6 种，A正确；B 项中物质的分子式为 C7H8O，与其互为同分异构体的芳香族化合物中有 1 种醇(苯甲醇)、1 种醚(苯甲醚)、3 种酚(邻甲基苯酚、间甲基苯酚和对甲基苯酚)
12、，总共有 5 种，B 错误；含有 5 个碳原子的烷烃有 3 种同分异构体，正戊烷、异戊烷和新戊烷，其一氯代10物分别为 3、4、1 种，故 C 正确；由菲的结构可以看出其结构中含有 5 种不同化学环境的氢原子，可生成 5 种一硝基取代物，D 正确。答案：B10苯的同系物中，有的侧链能被酸性高锰酸钾溶液氧化，生成芳香酸，反应如下：(1)现有苯的同系物甲、乙，分子式都是 C10H14，甲不能被酸性高锰酸钾溶液氧化为芳香酸，它的结构简式是_；乙能被酸性高锰酸钾溶液氧化为分子式为 C8H6O4的芳香酸，则乙可能的结构有_种。(2)有机物丙也是苯的同系物，分子式也是 C10H14，它的苯环上的一溴代物只
13、有一种，试写出丙所有可能的结构简式_。解析：能被氧化为芳香酸的苯的同系物都有一个共同点：侧链与苯环相连的碳原子上有氢原子，产物中羧基数目等于苯的同系物分子中能被氧化的侧链数目，若苯的同系物能被氧化为分子式为 C8H6O4的芳香酸(二元酸)，说明苯环上有两个侧链，可能是两个乙基，也可能是一个甲基和一个丙基，而丙基又有两种结构()，两个侧链在苯环上的位置又有邻位、间位和对位 3 种可能，故分子式为 C10H14，有两个侧链的苯的同系物有 339 种结构，分子式为 C10H14的苯的同系物的苯环上的一溴代物只有一种，其苯环上可能只有 2个相同侧链且位于对位，或 4 个相同的侧链。11答案：(1) 9(2) 、 、 、
