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1、高中化学58 个考点精讲第 1 页 共 10 页本资料来源于七彩教育网http:/ 44苯芳香烃1复习重点1苯的结构、化学性质、用途；2苯的同系物的组成、结构、性质特点。2难点聚焦一、苯的物理性质无色、有特殊气味的液体，有毒；不溶于水、密度比水小；熔点5.5 、沸点 80.1 。1. 装在无色试剂瓶中的苯并闻其气味。观察苯的颜色状态：是一种无色的液体，苯具有特殊的气味。2. 在一试管中加入1 mL 苯，另外加3 mL 水，振荡之后静置。观察现象：振荡时溶液混浊，静置后分层，在液面下1 mL 处有一明显界面。说明苯不溶于水；所加的1 mL 苯在上层，3 mL 水在下层，又表明苯的密度比水小。3.
2、设计一个实验，证明苯的熔点高于0! 二、苯的结构苯的分子式为C6H6，请大家根据所学的烷烃、烯烃和炔烃的通式，分析苯该属于哪种烃？具有什么样的结构？学生设计C6H6的结构简式并写出后证明。演示实验 （由一名学生完成）在两支试管中分别加入适量苯，然后向一试管中滴加酸性KMnO4溶液，向另一试管中滴加溴水，振荡试管，静置观察：两试管中溶液均分层，滴酸性KMnO4溶液的试管上层为无色的苯，下层为紫色的KMnO4酸性溶液，另一试管上层苯中呈橙色，下层变为无色。设疑两支试管中的现象说明了什么？为什么苯和溴水混合振荡后苯层变为橙色？两试管中的颜色均没有褪去，说明苯不能使酸性KMnO4溶液褪色，既不能被酸性
3、KMnO4溶液氧化，也不能和溴发生加成反应，不符合不饱和烃的特点。至于溴水和苯混合后苯层变为橙色是由于苯将溴从溴水中萃取出来的结果。学生自学苯的发现和苯分子结构学说讲叙从分子组成上看苯应该为一种不饱和烃，但苯又不能使酸性KMnO4溶液以及溴水褪色，这和烷烃的性质比较相符，那么苯分子该是一种什么样的结构呢？德国科学家凯库勒经过很长的时间研究，从一次梦中得到启发意识到苯分子应该是一个环状结构。( 结构模型 ) 凯库勒式那么这种结构式是否能真实地反应出苯的结构呢？答结合刚才的实验现象分析、思考：如果苯分子真如凯库勒式这样的结构，那么就应该能使两种溶液褪色，很显然与实验结果不符，所以凯库勒式不能真实地
4、反应苯分子的结构。但我们还是习惯上沿用凯库勒式。可以肯定，苯分子为环状结构，这也正是凯库勒的贡献，但碳原子之间不是以单、双键交替结合的，那么又是怎样结合的呢？对苯分子结构的进一步研究表明，苯分子里不存在一般的碳碳双键，苯分子里6 个碳原子之间的键完全相同，这是一种介于单键和双键之间的独特的键。模型展示苯分子的比例模型不难看出， 苯分子里的6 个碳原子和6 个氢原子都在同一平面上。为了表示苯的分子结构特点，常用下列结构式表示苯分子。设疑什么叫芳香烃？芳香烃真的芳香吗？高中化学58 个考点精讲第 2 页 共 10 页芳香烃 ：是指分子里含一个或多个苯环的烃，简称芳烃。芳香烃只是沿用名而已，因大多数
5、芳香类的化合物并没有芳香味，因此该名称没有实际意义。过渡我们经常强调结构决定性质，那么苯分子的这种环状结构会使苯有什么样的化学性质呢？三、苯的化学性质苯不能使酸性KMnO4溶液褪色，表明苯不能被酸性KMnO4溶液氧化；也不能使溴水褪色，表明一般情况下也不能与溴发生加成反应，其化学性质比烯烃、炔烃稳定。但在一定条件下苯也能发生一些化学反应。首先，苯如大多数有机物一样可以燃烧，即可以发生氧化反应。苯的氧化反应燃烧时火焰明亮，伴有较浓的黑烟，因为碳燃烧不充分。2C6H6+15O2点燃12CO2+6H2O。讲叙 苯分子的环状结构使得环上的氢原子容易被其他原子或原子团所取代，因此使其具有了和烷烃相似的重
6、要性质取代反应。1. 取代反应（1）苯与溴的反应反应物：苯和液溴（不能用溴水）反应条件：催化剂、温度（该反应是放热反应，常温下即可进行）。设疑溴苯是不溶于水、密度比水大的无色油状液体，溴苯中溶解了溴时显褐色，那么如何除去溴苯中溶解的溴？答用 NaOH溶液洗涤，然后用分液漏斗分液，先流下的是较纯的溴苯，后流下的为 NaOH吸收了溴的混合溶液。（2）苯的硝化反应反应条件：催化剂浓硫酸，温度5560设疑反应所需的5560如何实现？答用水浴加热的方法控制，当然需用温度计来指示。问在往反应容器中添加反应物和催化剂时，顺序有无要求？应该怎样加？（讨论、分析后回答） ：有。添加试剂的顺序应该是浓硝酸、浓硫酸
7、、苯。（提示）苯应等到浓硝酸与浓硫酸混合液冷却后再逐滴加入，以防浓硫酸溅出，且可以防止副反应发生。（3）苯的磺化反应反应条件：温度7080，不必加催化剂主要生成物：苯磺酸（）硫酸分子中的SO3H 原子团叫做磺酸基，由磺酸基取代了苯分子中氢原子的反应称为磺化反应，同样在上述条件下苯分子也只有一个氢原子被取代，磺化反应也属于取代反应，与溴苯、硝基苯相比，苯磺酸易溶于水。过渡我们从苯分子的结构可以知道苯环上的碳原子之间的化学键是一种介于CC单键和 C=C双键之间的一种特殊的键，既然它能像甲烷那样能发生取代反应，那么它也应该能像烯烃那样发生加成反应，前边已经证实其不能使溴水褪色，即一般不易加成，但在特
8、殊的条件下，苯仍能发生加成反应。高中化学58 个考点精讲第 3 页 共 10 页2. 苯的加成反应从结构上不难看出，环己烷像烷烃一样饱和，故其化学性质与烷烃相似。至此，我们可以这样来归纳苯的化学性质：易燃烧，但其他氧化反应一般不能发生；易取代、难加成。小结： 本节课我们通过观察分析认识了苯的物理性质，了解了苯的组成和结构特征，苯分子中碳碳原子结合是介于碳碳单键和碳碳双键之间的特殊的键，所以其化学性质就既能像烷烃那样易发生取代反应如与溴的取代、硝化反应、磺化反应等，也能像烯烃那样发生加成，尽管很困难，大家在学习时应重点掌握苯的主要化学性质及其与苯的结构的关系。四、苯的同系物苯分子中的一个或几个氢
9、原子被烷基取代的产物苯环上的 1 个 H 被 CH3取代后就成了甲苯，甲苯的分子式就为C7H8，同理二甲苯的分子式为C8H10，它们分子里就都含有一个苯环结构，它们都是苯的同系物。当然由于同分异构体的因素，二甲苯的分子式为C8H10，但分子式为C8H10的物质不一定为二甲苯，如乙苯的分子式也为C8H10，也是苯的同系物。1. 苯的同系物的通式为CnH2n6（n6）从形式上看当苯分子里的1 个氢原子被甲基取代后生成甲苯（副板书），若 2 个氢原子被甲基取代后，生成二甲苯， 那么大家从同分异构体的角度分析，二甲苯的结构简式是不是惟一的？邻二甲苯间二甲苯对二甲苯沸点： 144.4 沸点： 139.1
10、 沸点： 138.4 2. 苯的同系物的分子结构特点分子中都含有一个苯环，侧链的取代基为烷基。过渡苯的同系物分子与苯相比，分子中增加了侧链，那么这些侧链会对其化学性质有什么影响呢？演示实验510 （由三名同学操作）每一位同学各取一支试管，其中一个加2 mL 苯，另一个加2 mL 甲苯，第三个中加2 mL 二甲苯，然后各加入3 滴酸性 KMnO4溶液，用力振荡，然后面向大家展示，观察现象：在苯中酸性KMnO4溶液未褪色，在甲苯、二甲苯中酸性KMnO4溶液褪色。该现象说明了什么？答苯不能被酸性KMnO4溶液氧化，而甲苯、二甲苯能被酸性KMnO4溶液氧化。讲解 这表明苯环和侧链的相互影响使苯的同系物
11、的性质发生明显的变化。应该注意甲苯、 二甲苯被酸性KMnO4溶液氧化，被氧化的是侧链，即甲基被氧化。类似的氧化反应，都是苯环上的烷基被氧化，这也是苯环对烷基影响的结果。苯的同系物分子中，通过上述实验表明苯环对侧链上的烃基产生了明显的影响，使其易被酸性KMnO4溶液氧化，而我们知道作用是相互的，反过来侧链上的烃基对苯环会不会有什么影响呢？3. 苯的同系物的化学性质由于侧链烃基的影响，使得苯环上的氢更容易被取代了，如甲苯易发生硝化反应。（ 1）取代反应高中化学58 个考点精讲第 4 页 共 10 页设疑甲苯在发生硝化反应时，苯环上有几个氢被取代了？哪几个氢被取代了？答苯环上有三个氢被硝基取代，分别
12、是与甲基相邻的两个氢以及与甲基相对的1 个氢被硝基取代。讲解三硝基甲苯，严格讲应叫2、 4、6三硝基甲苯俗名叫什么？有何重要用途？三硝基甲苯俗称梯恩梯（TNT ） ，是一种淡黄色的晶体，不溶于水，它是一种烈性炸药，广泛用于国防、开矿、筑路、兴修水利等。师苯的同系物也能像苯那样发生加成反应，但较困难。例：能说明苯分子中的碳碳键不是单双键交替的事实是( B )(学海导航例题1) A.苯的一元取代物没有同分异构体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小结： 本节课我们在复习苯的性质的基础上探究了苯的同系物的通式、结构特点及主要的化学性质，通过学习
13、使我们认识到在苯的同系物中苯环与侧链的相互影响引起的性质上与苯的差异，进一步理解了结构决定性质的辩证关系，最后通过几个典型例题的分析以加深对苯及其同系物性质的理解和掌握。3例题精讲例 1、 实验室制备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酸，加入反应器中；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； 在 50 60下发生反应，直至反应结束；除去混合酸后,粗产品依次用蒸馏水和5%NaOH 溶液洗涤 ,然后再用蒸馏水洗涤；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：A、配制一定比例浓硫酸与浓硝酸混合酸时，操作注意事项是_。B、步骤中，为了
14、使反应在50 60下进行，常用的方法是_。C、步骤中洗涤，分离粗硝是苯应使用的仪器是_ 。D、步骤中粗产品用5%的 NaOH 溶液洗涤的目的是_。E、纯硝基苯是无色，密度比水_（填“小”或“大” ） ，具有 _ 气味的油状液体。分析 ：该题主要是对制取硝基苯实验的操作过程、步骤、现象的考查。解： （1）先将浓硝酸注入容器中，再慢慢注入浓硫酸，并及时搅拌和冷却。（ 2）将反应器放在50 60的水浴中加热。 （ 3）分液漏斗。（4）除去产品中残留的酸。 （5）大，苦杏仁。3、苯的同系物：（ 1）通式： CnH2n-6(n 6) （ 2）化学性质：CH3 CH2Cl 取代反应：+Cl2 500+HC
15、l CH3 CH3+3HO NO2浓 H2SO4 O2N NO2+3H2O 氧化反应：NO2 CH3 COOH 5 +6KMnO4+9H2SO4 5 +3K2SO4+6MnSO4+14H2O 高中化学58 个考点精讲第 5 页 共 10 页苯的同系物能使酸性KMnO4溶液褪色，利用这个性质鉴别苯和苯的同系物。加成反应：CH3 CH2CH2+3H2 催化剂CH2 CH CH3CH2CH2例 2、二甲苯苯环上的一溴化物共有6 种，可用还原的方法制得3 种二甲苯，它们的熔点分别列于下表：6 种溴的二甲苯的熔点234206213.8204214.5205对应还原的二甲苯的熔点13-54-27-54-27-54由此推断熔点为234的分子结构简式为_，熔点为 -54的分子结构简式为 _。CH3 CH3 CH3 分析： 二甲苯有三种同分异构体：CH3、，这三种同分异构体苯CH3 CH3 CH3 CH3CH3 CH3 环上的一溴代物分别有：CH3有二种：CH3 、CH3；有三种：CH3 Br Br CH3 CH3 CH3 CH3 CH3 Br 、；有一种：Br。对照上表数据可以看CH3 CH3 Br CH3 Br CH3 CH3 CH3出：熔点为13的二甲苯苯环
