第三節(jié)芳香烴課時(shí)3苯的同系物1.下列有機(jī)物屬于芳香族化合物的有

，屬于芳香烴的有

，屬于苯的同系物的有

。①②③④⑥⑦⑧⑨②③④⑧⑨②③⑧①苯的同系物的命名：以苯作母體，苯環(huán)上的烴基為側(cè)鏈進(jìn)行命名。先讀側(cè)鏈，后讀苯環(huán)。例如苯分子中的氫原子被甲基取代后生成甲苯，被乙基取代后生成乙苯，表示如下：甲苯

乙苯

異丙苯②如果兩個(gè)氫原子被兩個(gè)甲基取代后，則生成的是二甲苯。由于取代基位置不同，二甲苯有三種同分異構(gòu)體。它們之間的差別在于兩個(gè)甲基在苯環(huán)上的相對位置不同，可分別用“鄰”“間”和“對”來表示。如：鄰二甲苯間二甲苯對二甲苯③若苯環(huán)上有兩個(gè)或兩個(gè)以上的取代基時(shí)，則將苯環(huán)進(jìn)行編號，編號時(shí)從小的取代基開始，并沿使取代基位次和較小的方向進(jìn)行。如：1,2-二甲苯1,3-二甲苯1,4-二甲苯CH31—甲基—2—乙基苯1—甲基—4—丙基苯CH31—甲基—2—乙基苯用系統(tǒng)命名法對下列苯的同系物進(jìn)行命名三種二甲苯的熔、沸點(diǎn)與密度①熔點(diǎn)：對二甲苯＞鄰二甲苯＞間二甲苯。②沸點(diǎn)：鄰二甲苯＞間二甲苯＞對二甲苯。③密度：鄰二甲苯＞間二甲苯＞對二甲苯。②隨碳原子數(shù)增多，熔沸點(diǎn)依次升高，密度依次增大；苯環(huán)

上的支鏈越多，溶沸點(diǎn)越低。③同分異構(gòu)體中，苯環(huán)上的側(cè)鏈越短，側(cè)鏈在苯環(huán)上分布越

散，熔沸點(diǎn)越低。①苯的同系物一般是具有類似苯的氣味的無色液體，密度比

水小，不溶于水，易溶于有機(jī)溶劑，本身作有機(jī)溶劑。1.比較苯和甲苯結(jié)構(gòu)的異同點(diǎn)，推測甲苯的化學(xué)性質(zhì)。2.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明你的推測。反應(yīng)類型與常見物質(zhì)的作用氧化反應(yīng)燃燒：酸性高錳酸鉀溶液：加成反應(yīng)氫氣加成：溴水（溴的四氯化碳溶液）：取代反應(yīng)液溴（鐵粉）：硝化反應(yīng)：苯及其同系物都能燃燒，火焰明亮、有大量黑煙

可使酸性高錳酸鉀溶液褪色，這是由于甲苯上的甲基被酸性KMnO4氧化的結(jié)果（側(cè)鏈氧化）。通過這個(gè)反應(yīng)，可以說明：苯環(huán)對側(cè)鏈影響：苯環(huán)活化側(cè)鏈，使側(cè)鏈易于氧化。結(jié)論：苯的同系物中直接連在苯環(huán)上的烷基受苯環(huán)影響使得其易被氧化。CH3酸性高錳酸鉀溶液COOHCH2—CH—CH3CH3CH2—CH2—CH3H3C—C—CH3CH3H3C—C—CH2CH3CH3這些能使酸性高錳酸鉀溶液褪色這些不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色

苯的同系物中如果與苯環(huán)直接相連的碳原子上連有氫，該苯的同系物則可使酸性高錳酸鉀溶液褪色，與苯環(huán)相連的烷基通常被氧化成羧基。無論R-的碳鏈有多長，氧化產(chǎn)物都是苯甲酸。

CH3

|—C—CH3|CH3CH3|

|CH2—RKMnO4/H+

CH3

|—C—CH3|CH3HOOC|

|COOH1.下列物質(zhì)不能使酸性KMnO4褪色的是？

H|—C—H|H

H||—C—C—||H

CH3

|—C—CH3|CH32.寫出下面物質(zhì)與酸性KMnO4溶液反應(yīng)的產(chǎn)物。甲基使苯環(huán)的鄰對位活化，產(chǎn)物以鄰對位一取代為主苯環(huán)和側(cè)鏈都能發(fā)生取代反應(yīng),但條件不同。+Cl2FeCl3+HCl+3Cl2光照+3HCl烷基氫被取代苯環(huán)上的氫被取代+Cl2FeCl3+HCl2,4,6-三硝基甲苯（TNT）＋3HO—NO2CH3濃硫酸△＋3H2OCH3NO2NO2O2N

甲苯與濃硝酸和濃硫酸的混合物在加熱條件下可以發(fā)生取代反應(yīng)，生成一硝基取代物、二硝基取代物和三硝基取代物，硝基取代的位置均以甲基的鄰、對位為主。其中生成三硝基取代物的化學(xué)方程式如下：

在Pt作催化劑和加熱的條件下，甲苯與氫氣能發(fā)生類似苯與氫氣的加成反應(yīng)：—CH3＋3H2Pt△—CH3(1)苯的同系物分子中，苯環(huán)與側(cè)鏈相互影響，苯環(huán)影響側(cè)鏈，

使側(cè)

鏈烴基

性質(zhì)活潑而被氧化。苯的同系物被氧化時(shí)，不論它的側(cè)

鏈長短如何，氧化都發(fā)生在跟苯環(huán)直接相連的碳原子上。(2)側(cè)鏈對苯環(huán)的影響，使苯環(huán)上與甲基鄰、對位上的氫原子變得活

潑，甲苯與硝酸反應(yīng)時(shí)，生成三硝基甲苯，而苯與硝酸反應(yīng)只生

成硝基苯。1.下列有機(jī)物分子中的碳原子，既有sp3雜化又有sp2雜化的是(

)A．乙烷B．苯C．乙烯D．甲苯答案：D2．下列各組物質(zhì)用酸性高錳酸鉀溶液和溴水都能區(qū)別的是(

)A．苯和甲苯

B．1--己烯和二甲苯C．苯和1--己烯D．己烷和苯答案：C3．下列物質(zhì)在一定條件下，可與苯發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的是(

)①氯氣②溴水③氧氣④酸性KMnO4溶液⑤KOH溶液A．①③B．②③C．②④D．①⑤答案：A4．苯和甲苯都具有的性質(zhì)是(

)A．分子中所有原子都在同一平面上B．能與溴水發(fā)生加成反應(yīng)使溴水褪色C．能與濃硝酸在一定條件下發(fā)生取代反應(yīng)D．能與酸性KMnO4溶液反應(yīng)使酸性KMnO4溶液褪色答案：C解析：A項(xiàng)，苯分子中所有原子都在同一平面上，但甲苯

分子中的—CH3是四面體結(jié)構(gòu)，不可能實(shí)現(xiàn)所有原子都在同一平面上；B項(xiàng)，使溴水褪色不是發(fā)生了加成反應(yīng)，而是因?yàn)锽r2在有機(jī)溶劑中溶解度比在水中的溶解度大，苯和甲苯萃取了溴水中的Br2而使其褪色；C項(xiàng)，與濃硝酸發(fā)生硝化反應(yīng)，產(chǎn)物雖不同，但本質(zhì)上都是取代反應(yīng)；D項(xiàng)，甲苯有側(cè)鏈，能被酸性KMnO4溶液氧化為

，而使KMnO4溶液褪色，苯則沒有此性質(zhì)。5．下列有關(guān)甲苯的實(shí)驗(yàn)事實(shí)中，能說明側(cè)鏈對苯環(huán)性質(zhì)有影響的是(

)A．甲苯與硝酸反應(yīng)生成三硝基甲苯B．甲苯能使酸性高錳酸鉀溶液褪色C．甲苯燃燒產(chǎn)生帶濃煙的火焰D．1mol甲苯與3molH2發(fā)生加成反應(yīng)解析：苯與硝酸反應(yīng)只引進(jìn)一個(gè)—NO2，甲苯與硝酸反應(yīng)，可以引進(jìn)三個(gè)—NO2，說明側(cè)鏈活化了苯環(huán)上的氫原子。答案：A6．分子組成為C9H12的苯的同系物，已知苯環(huán)上只有一個(gè)取代基，下列說法中正確的是(

)A．該有機(jī)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(jī)物不能使酸性KMnO4溶液褪色，但能使溴水褪色C．該有機(jī)物分子中的所有原子可能在同一平面上D．該有機(jī)物的一溴代物最多有6種同分異構(gòu)體答案：D解析：A項(xiàng)，苯環(huán)可發(fā)生加成反應(yīng)，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，苯的同系物可使酸性KMnO4溶液褪色，不能使溴水因反應(yīng)而褪色，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，由于苯的同系物C9H12的側(cè)鏈為烷烴基(—C3H7)，故不可能所有原子共平面，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，若C9H12的結(jié)構(gòu)簡式為

，其一溴代物有6種，若結(jié)構(gòu)簡式為

，其一溴代物有5種，正確。7．下列關(guān)系正確的是(

)A．熔點(diǎn)：戊烷＞2，2--二甲基戊烷＞2，3--二甲基丁烷＞丙烷B．密度：CHCl3＞H2O＞己烷C．氫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)：甲烷＞乙烷＞乙烯＞乙炔＞苯D.等質(zhì)量物質(zhì)完全燃燒耗O2量：苯＞環(huán)己烷＞己烷解析：烷烴中碳原子數(shù)越多，熔點(diǎn)越高，所以熔點(diǎn)為戊烷＜2，2-二甲基戊烷，A項(xiàng)錯(cuò)誤。常溫下呈液態(tài)的鹵代烴的密度大于水，烴的密度都小于水，故密度為CHCl3＞H2O＞己烷，B項(xiàng)正確。最簡式相同的烴中氫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)相等，故氫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為乙炔＝苯，C項(xiàng)錯(cuò)誤。等質(zhì)量的物質(zhì)中氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大，燃燒時(shí)消耗的氧氣越多，所以等質(zhì)量的物質(zhì)燃燒耗O2量為苯＜環(huán)己烷＜己烷，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：B8．如圖為某學(xué)生設(shè)計(jì)的制取溴苯的裝置：(1)寫出圖中的錯(cuò)誤之處：①________________；②________________________________。(2)按加入的順序?qū)懗鰺績?nèi)所裝的試劑是____________________。(3)與燒瓶口連接的垂直向上的導(dǎo)管的作用是_______________________。使用酒精燈加熱導(dǎo)管末端未離開液面1cm～2cm苯、液溴、Fe粉兼有導(dǎo)氣和冷凝回流的作用

生成白色酸霧反應(yīng)生成的HBr遇水形成了小液滴生成淺黃色AgBr沉淀氫溴酸溶液Ag＋＋Br－===AgBr↓褐溴苯的密度比水大，沉在水下強(qiáng)堿溶液溴Br2＋2OH－===Br－＋BrO－＋H2O解析：(1)因?yàn)楸脚c液溴在鐵催化下反應(yīng)十分劇烈，可達(dá)到沸騰，所以不用加熱；苯與液溴反應(yīng)生成的HBr極易溶于水，因此，導(dǎo)管不能伸入液面以下，這樣容易發(fā)生倒吸現(xiàn)象。(2)加入試劑的順序應(yīng)為：苯、液溴、鐵粉。液溴的密度大于苯，先加苯，再加液溴是為了使苯與液溴混合均勻，待加入鐵粉后，反應(yīng)立即劇烈發(fā)生。因此，加入試劑的順序不能顛倒。(3)與燒瓶連接導(dǎo)管的垂直向上部分兼有導(dǎo)氣和冷凝回流的作用。因?yàn)榧尤腓F粉后苯與液溴立即劇烈反應(yīng)，可達(dá)沸騰而使部分苯和溴成為蒸氣，反應(yīng)物蒸氣經(jīng)垂直部分的導(dǎo)管冷凝后再流回?zé)?，減少了反應(yīng)物的損失，又避免了生成物中混有過多的雜質(zhì)。(4)反應(yīng)過程中有HBr生成，HBr通過導(dǎo)管進(jìn)入錐形瓶，除被吸收外，還會(huì)與錐形瓶中的水蒸氣生成白色酸霧。(5)錐形瓶中的水吸收HB