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一、苯的结构和性质 （1）苯的结构 苯的研究获得的一些事实： 1．苯的邻二取代产物只有一种 2．苯不能通过化学反应使酸性高锰酸钾溶液、溴的四氯化碳溶液褪色 3．苯的1H核磁共振谱图中显示只有一个信号 4．碳碳双键加氢时总要放出热量，且热量与双键数目大致成正比。但苯的结构表示 结构猜想：分子式为C6H6，与C6H14相比，少8个H，所以C6H6分子中应该有多个不饱和键：碳碳双键或叁键。 研究事实：见图片 研究结论：①在苯分子中不存在独立的碳碳单键和碳碳双键 ②苯分子中的碳碳键是介于碳碳单键和碳碳双键之间的特殊的碳碳键 ③苯分子中的6个碳原子和6个氢原子都处于同一个平面上，为平面正六边形。 ④碳碳键、碳氢键完全等同，6个C、H完全相同，键角120° 苯的结构表示方法：见上图片。
（2）苯的化学性质——卤代反应 实验装置：三颈烧瓶、冷凝器、滴液漏斗、干燥管等； 实验操作：如上图，三颈烧瓶中加入少量铁粉，向三颈烧瓶中加入苯和液溴的混合物，反应完毕后，向三颈烧瓶中加入NaOH溶液。 实验现象：①三颈烧瓶内：液体沸腾，烧瓶内充满大量红棕色气体。 ②管口有白雾出现，滴入AgNO3溶液，出现淡黄色沉淀。 实验问题：①如何检查装置气密性？ ②冷凝管的作用？——冷凝效果更好 ③插入锥形瓶的长导管不伸入液面,为什么？——防止倒吸 ④碱石灰干燥管的作用？——尾气吸收装置，能防止污染 ⑤加NaOH的作用是什么——NaOH溶液吸收溴苯中的溴和溴化氢 ⑥能说明此反应是取代反应的依据是什么？——有HBr和一种油状液体生成 实验结论：苯和液溴在铁作催化剂的条件下，发生取代反应，生成HBr和溴苯。 （3）苯的化学性质——硝化反应 实验操作：1.5mL浓硝酸和2mL浓硫酸混合均匀后，冷却，逐渐滴入约1mL苯，用50-60℃的水浴加热，反应完毕后，将试管中的液体倒入盛水的烧杯中。 实验现象：反应完毕后，将试管中的液体倒入盛水的烧杯中，有油状液体沉于烧杯底部。 问题讨论：①如何混合浓硫酸和浓硝酸？——把浓硫酸滴入浓硝酸中，边滴边摇动。 ②为何要在不断振荡下，逐滴加苯？——有利于混合及充分接触。 ③怎样控制反应温度在60℃左右? ——温度偏高，有副反应，用水浴加热 ④试管中液面低于烧杯中液面，为什么？——反应液均受热 ⑤长导管的作用是什么? ——导气、冷凝回流 ⑥浓硫酸的作用是什么？——催化剂和吸水剂 实验结论：苯和浓硝酸在浓硫酸的作用下，发生取代反应，生成硝基苯和水。 （4）苯的化学性质——与氢气发生加成反应 在Ni作催化剂的条件下，苯与氢气在18MPa、180~250℃时，发生加成反应，生成环己烷。 （5）苯的化学性质——苯燃烧 苯燃烧的现象：有浓黑烟生成，现象与乙炔燃烧相似。 化学性质小结：（注意方程式书写的规范） 苯的化学性质小结：易取代、能加成、难氧化 有关化学方程式：
例1、已知下列有机物：①硝基苯；②环己烷；③甲苯；④溴苯；⑤邻二甲苯。其中不能由苯通过一步反应直接制取的是___________________________。 解析：本题考查苯的化学性质。苯能与液溴、硝酸发生取代反应，生成溴苯、硝基苯，与H2发生加成反应生成环己烷。 答案：③、⑤
例2、下列各组中两个变化所发生的反应，属于同一类型的是 ①由甲苯制甲基环己烷、由乙烷制溴乙烷 ②乙烯使溴水褪色、乙炔使酸性高锰酸钾水溶液褪色 ③由乙烯制聚乙烯、由1,3－丁二烯制顺丁橡胶 ④由苯制硝基苯、由苯制氯苯 A.只有②③ B.只有③④ C.只有①③ D.只有①④ 解析：反应类型判断是各种考试中常见的考题。有机反应类型有取代反应、加成反应、加聚反应、氧化还原反应。①中分别是加成反应、取代反应；②中分别是加成反应、氧化反应；③中都是加聚反应；④中都是取代反应。 答案：B 二、芳香烃的来源和应用 （1）芳香烃的来源 起初源于：煤焦油 现代来源：石油化学工业中的催化重整和裂化 作为基本有机原料应用最多的芳香烃是：苯、乙苯、二甲苯等 （2）苯的同系物 苯的苯环上的氢原子被烷基代替而得到的芳烃 苯：C6H6 甲苯：C7H8 乙苯：C8H10 （邻、间、对二甲苯） 苯及其同系物的通式：CnH2n－6（n≥6） （3）苯的同系物的化学性质——氧化反应 实验：甲苯+酸性高锰酸钾溶液；二甲苯+酸性高锰酸钾溶液 现象：紫红色酸性高锰酸钾溶液褪成无色 解释：苯的同系物被氧化，高锰酸钾被还原成Mn2+（无色），被氧化的元素是C。 苯环对烷基产生了影响，使侧链的饱和烃基变活泼，从而使酸性高锰酸钾溶液褪色 （4）苯的同系物的化学性质——卤代反应、硝化反应、加成反应 甲苯与浓硝酸和浓硫酸发生反应生成三硝基甲苯（TNT）。 小结：在苯的同系物中，由于烃基与苯环的相互影响，使苯环上的氢原子更易被取代，而烃基则易被氧化。 （5）多环芳香烃 多苯代脂烃：多个苯环通过脂肪烃连在一起 联苯或多联苯：苯环之间通过碳碳单键直接相连 稠环芳香烃：多个苯环共用两个或多个碳原子稠和而成的芳香烃称为稠环芳烃
解析：含有苯环的有机物即属于芳香族化合物，其中只含C、H的属于芳香烃。 答案：（1）①②③④⑥ （2） ②③④⑥
解析：苯分子中每个碳原子上只有一个H，若连接其它原子，则不再连接H，键线式 确定分子时，每个转折点是碳原子，碳原子四价。H原子数容易多数或少数而出现错误。 答案：二苯甲烷C13H12 联苯 C12H10 萘 C10H8 蒽C14H10
例5、如何鉴别苯、对二甲苯、己烯、CCl4这四种物质？ 解析：实验题要求：实验原理正确、实验操作简单、实验现象明显、化学试剂常见。物质鉴别可以利用物质的物理性质（常用密度、水溶性），也可以利用物质的化学性质（某一现象明显的化学反应）。 答案：（1）取少量样品0.5mL，分别加入少量水（3mL），沉入水下的是CCl4 （2）取余下三种样品各0.5mL，分别加入溴水几滴，溴水褪色的是己烯；其它两种出现分层，上层为橙红色； （3）取余下两种样品各0.5mL，分别加入酸性高锰酸钾溶液几滴，褪色的是对二甲苯，不褪色的是苯。
例6、已知C—C单键可以绕键轴旋转，某有机物X的结构简式可表示如下图，下列有关X说法中正确的是
A．分子中至少有4 个碳原子处于同一直线上 B．该烃的一氯代物最多有四种 C．分子中至少有10个碳原子处于同一平面上 D．该烃是苯的同系物 方法：把有机物结构简式改写如下，则容易判断共直线、共平面的原子数。
解析：分子中至少有6 个碳原子处于同一直线上；该烃的一氯代物最多有3种，其中一种取代侧链—CH3上的H，两种取代苯环上的氢原子；分子中至少有10个碳原子处于同一平面上，正确选项为C；该烃不是苯的同系物，属于芳香烃。 答案：C |
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