1、第1课时苯的结构与化学性质记一记苯的结构与化学性质知识体系探一探一、苯的结构1苯不能通过化学反应使高锰酸钾酸性溶液、溴的四氯化碳溶液褪色说明什么？提示说明苯中不含有碳碳双键，也说明苯不是单双键交替的结构。2苯的邻二取代产物只有一种说明什么？提示说明苯不是单双键交替的结构。如果苯是单双键交替的结构，邻二取代产物应该有两种。3苯分子为平面正六边形的结构说明什么？提示说明苯中的六个碳碳键长完全一样，苯不是单双键交替的结构。二、苯的化学性质1苯的溴代反应中能否用溴水代替液溴？提示不能。2制得的溴苯是否纯净，如果不纯，如何净化溴苯？提示不纯净，混有液溴和苯，用NaOH溶液吸收再蒸馏。3什么现象确定溴代反
2、应是取代反应？提示加入稀硝酸酸化的硝酸银溶液有浅黄色沉淀生成，或滴加紫色石蕊试液溶液变红。4苯的硝化反应中浓H2SO4起到什么作用？提示浓H2SO4作用：催化剂和吸水剂。判一判判断正误(对的在括号内打，错的在括号内打)(1)苯分子中所有原子在同一平面内。()(2)苯环是平面正六边形结构，说明苯分子中的碳碳键不是单双键交替连接结构。()(3)苯与溴水能发生反应 ()解析：苯与溴水不发生化学反应。(4)苯分子中不含有碳碳双键，故苯不可能发生加成反应。()解析：(5)C2H2和的最简式相同。()解析：C2H2最简式为CH最简式为C7H8，不相同。练一练1.下列关于苯的叙述不正确的是()A苯是有特殊气
3、味的无色液体B苯不溶于水且密度比水小C苯能与溴水发生取代反应而使溴水褪色D苯的凯库勒式不能真实反映苯的结构解析：苯不是单双键交替的结构，故不能使溴水褪色。溴水褪色的原因是因为苯萃取了溴水中的溴。答案：C2下列化合物分别跟溴(铁粉做催化剂)反应，苯环上的氢原子被取代，所得一溴代物有两种同分异构体的是()解析：A、C两项有三种，D项有一种。答案：B3下列实验操作中正确的是 ()A将溴水、铁粉和苯混合加热即可制得溴苯B除去溴苯中红棕色的溴，可用稀NaOH溶液反复洗涤，并用分液漏斗分液C用苯和浓HNO3在浓H2SO4催化下反应制取硝基苯时需水浴加热，温度计应放在混合液中D制取硝基苯时，应先取浓H2SO
4、4 2 mL，再加入1.5 mL浓HNO3，再滴入约1 mL苯，然后放在水浴中加热解析：苯和液溴在铁的催化下反应可得溴苯，而溴水不行。苯和浓HNO3、浓H2SO4反应制取硝基苯时需水浴加热，温度计应放在水浴中测水的温度，控制在5560 。混合浓硫酸和浓硝酸时，应将浓硫酸加入浓硝酸中，且边加边振荡(或搅拌)散热，冷却后再加入苯。答案：B4不能够说明苯中不是单双键交替的事实是()A邻二甲苯只有一种B对二甲苯只有一种C苯为平面正六边形结构D苯不能使酸性KMnO4溶液褪色解析：A项，如果是单双键交替结构，苯的邻位二取代物应有两种同分异构体，但实际上只有一种结构，能说明苯环结构中的化学键只有一种，不存在
5、CC与C=C的交替结构；B项，无论苯环结构中是否存在碳碳双键和碳碳单键，苯的对位二取代物只有一种，所以不能证明苯环结构中不存在CC与C=C的交替结构；C项，如果单双键交替的话，单键和双键的键长不同，不可能是平面正六边形；D项，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，可以证明苯环结构中不存在CC与C=C的交替结构。答案：B知识点一 苯的结构及物理性质1.关于苯的下列说法中不正确的是()A组成苯的12个原子在同一平面上B苯环中6个碳碳键的键长完全相同C苯环中碳碳键的键能介于CC和C=C之间D苯只能发生取代反应解析：苯分子是平面正六边形结构，即组成苯的12个原子在同一平面上，A项正确
6、；苯分子中碳碳键的键长是1.401010m(CC的键长是1.541010m，C=C的键长是1.331010m)，所以，苯分子中的碳碳键是一种介于碳碳单键与碳碳双键之间的独特的键，B、C两项正确；苯既能发生取代反应，又能发生加成反应，D项不正确。答案：D2在盛有溴水的三支试管中分别加入苯、四氯化碳和酒精，振荡后静置，出现如图所示现象，则加入的试剂分别是()A是CCl4，是苯，是酒精B是酒精，是CCl4，是苯C是苯，是CCl4，是酒精D是苯，是酒精，是CCl4解析：的溶液分层，上层溶液呈红棕色，而苯的密度比水小，溴易溶于苯，溴的苯溶液呈红棕色，所以是苯；的溶液分层，下层溶液呈棕红色，而CCl4的密
7、度比水大，溴易溶于四氯化碳，溴的四氯化碳溶液呈棕红色，所以是四氯化碳；的溶液不分层，整个溶液呈橙红色，而酒精与溴水互溶，整个溶液呈橙红色，所以是酒精。答案：C3能说明苯分子苯环的平面正六边形结构中，碳碳键不是单双键交替排布的事实的是 ()A苯的一元取代物无同分异构体B苯的间位二元取代物只有一种C苯的邻位二元取代物只有一种D苯的对位二元取代物只有一种解析：苯的邻位二元取代物在单双键交替结构中有两种结构：两个取代原子分别连在形成双键的两个碳原子上面，或者分别连在通过单键相连的两个碳原子上。而如果是一种介于单键和双键之间的化学键，那么邻位二元取代物则只有一种，故答案为C。答案：C4下列关于苯的说法错
8、误的是()解析：苯的密度比水小。答案：B知识点二 苯的化学性质5.下列有关苯的叙述中错误的是 () A苯在催化剂作用下能与液溴发生取代反应 B在一定条件下苯能与氯气发生加成反应 C在苯中加入高锰酸钾酸性溶液，振荡并静置后下层液体为紫红色 D在苯中加入溴水，振荡并静置后下层液体为橙色解析：苯能萃取溴水中的溴，由于苯的密度比水小，所以振荡并静置后上层液体为橙色。答案：D6下列物质由于发生化学反应，既能使溴水褪色又能使KMnO4酸性溶液褪色的是 ()A甲烷 B乙烯C乙烷 D苯解析：甲烷、乙烷既不能使溴水褪色又不能使KMnO4酸性溶液褪色；乙烯既能与溴水发生加成反应，又能被KMnO4酸性溶液氧化；苯不
9、能使KMnO4酸性溶液褪色，苯虽能使溴水褪色，但却是发生萃取造成的，并未发生化学反应。答案：B7下列事实中，能说明苯与一般烯烃在性质上有相似性的是()A苯不与溴水发生加成反应B苯不能被KMnO4酸性溶液氧化C1 mol苯能与3 mol H2发生加成反应D苯能够燃烧产生浓烟解析：苯能与H2加成，类似于烯烃性质。答案：C知识点三 苯的有关实验85060 时，苯与浓硝酸在浓硫酸催化下可制取硝基苯，反应装置如图所示。下列对该实验的描述错误的是()A最好用水浴加热，并用温度计控温B长玻璃管起冷凝回流作用C提纯硝基苯时只需直接用水去洗涤，便可洗去混在硝基苯中的杂质D加入过量硝酸可以提高苯的转化率解析：该反
10、应温度不超过100 ，所以用水浴加热，A项正确；因反应物受热易挥发，所以用长玻璃管起冷凝回流作用，B项正确；用水洗涤不能除去没反应完的苯，因为苯不溶于水而易溶于硝基苯，C项错误；加入过量硝酸可以使平衡向右移动，从而提高苯的转化率，D项正确。答案：C知识点四 有机物的空间结构9.下列有机物分子中，所有的原子不可能处于同一平面内的是()解析：A项中含有一个CH3，因CH3是四面体结构，所有原子不可能处于同一平面内。答案：A基础达标1下列关于苯的性质的叙述中，不正确的是 ()A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但密度比水小的液体C苯在一定条件下与溴发生取代反应D苯不具有典型双键所具有
11、的加成反应的性质，故不能发生加成反应解析：苯是无色有特殊气味的气体，密度比水小，难溶于水，故A、B正确；苯中碳碳键是介于单键和双键之间的独特的键，故苯能发生取代反应和加成反应，如苯的溴代，苯与氢气的加成，故C正确，D错误。故选D。答案：D2苯中加入溴水后溴水层颜色变浅，这是由于 ()A溴挥发了 B发生了取代反应C发生了萃取作用 D发生了加成反应解析：由于苯分子中碳碳化学键是介于单键和双键之间的独特的键，分子中没有碳碳双键，不能与溴水发生加成反应；没有催化剂存在，且必须是液溴，不能使用溴水，所以溴水和苯不发生取代反应；将浓溴水加入苯中，溴水的颜色变浅，根据相似相溶原理，溴单质易溶于苯，苯能萃取溴
12、水中的溴而使溴水褪色，发生的是萃取作用，故选C。答案：C3下列各组液体混合物，能用分液漏斗分离的是()A溴苯和溴 B正己烷和水C苯和硝基苯 D乙醇和水解析：能用分液漏斗分离的物质必须是两种相互不溶的液体，一般的来说：有机溶质易溶于有机溶剂，无机溶质易溶于无机溶剂。溴苯和溴能相互溶解，所以不能用分液漏斗分离，故A错误。正己烷是有机物，水是无机物，正己烷和水不互溶，所以能用分液漏斗分离，故B正确。苯和硝基苯都是有机物，所以苯和硝基苯能相互溶解，所以不能用分液漏斗分离，故C错误。乙醇和水能互溶，所以不能用分液漏斗分离，故D错误。故选B。答案：B4下列反应中，属于取代反应的是()A苯在氯化铁存在时与氯
13、气的反应B苯在镍作催化剂时与氢气的反应C苯在空气中燃烧D苯与溴水混合振荡解析：A项是取代反应，以苯跟溴反应推出； B项是加成反应； C项是氧化反应； D项是物理过程：萃取。答案：A5将等体积的苯、汽油和水在试管中充分混合后静置。下列图示正确的是 ()解析：苯、汽油都不溶于水，二者互溶，且密度都比水小，在水的上层，从图像上看，D正确。故选D。答案：D6与链烃相比，苯的化学性质的主要特征是()A难氧化、难取代、难加成 B易氧化、易取代、易加成C难氧化、可加成、易取代 D易氧化、易加成、难取代解析：苯中的碳碳键是介于碳碳单键和碳碳双键之间一种独特的化学键，容易发生取代反应，例如能够发生溴代反应、硝化
14、反应、磺化反应等；苯能够发生加成反应，例如在催化剂条件下能够与氢气发生加成反应，苯不含双键，难被氧化，不能被酸性的高锰酸钾氧化，故苯的性质总结为：易取代、难氧化、可加成。故选C。答案：C7下列关于苯的说法中，正确的是 ()A苯的分子式为C6H6，它不能使KMnO4酸性溶液褪色，属于饱和烃B从苯的凯库勒式()看，苯分子中含有碳碳双键，应属于烯烃C在催化剂作用下，苯与液溴反应生成溴苯，发生了加成反应D苯分子为平面正六边形结构，6个碳原子之间的价键完全相同解析：A项苯的分子式是C6H6，不能使酸性KMnO4溶液褪色，属于不饱和烃，故A错误；B项苯分子中不含有碳碳双键与碳碳单键，不属于烯烃，故B错误；
15、C项在催化剂作用下，苯与液溴反应生成溴苯，发生取代反应，故C错误；D项苯分子为平面正六边形结构，6个碳原子之间的键完全相同，是一种介于单键和双键之间的独特的化学键，故D正确。故选D。答案：D8下列关于苯的叙述正确的是()A反应为取代反应，有机产物与水混合浮在上层B反应为氧化反应，反应现象是火焰明亮并带有浓烟C反应为取代反应，有机产物是一种烃D反应中1 mol苯最多与3 mol H2发生加成反应，是因为苯分子含有三个碳碳双键解析：为苯的溴代反应，生成的溴苯密度比水大，沉在水底，A项错误。为苯的硝化反应，属于取代反应，生成硝基苯，为烃的衍生物，C项错误。苯分子中无碳碳双键，D项错误。答案：B9实验
16、室用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% NaOH溶液洗；水洗。正确的操作顺序是()A BC D解析：粗溴苯中主要含有溴、苯、溴化铁等杂质，先用水洗，FeBr3溶于水而被洗去；再用NaOH溶液洗，溴与NaOH溶液反应生成易溶于水的盐(NaBr、NaBrO)而被洗去；第二次用水洗时有效地除去残存在有机物中易溶于水的杂质；干燥时少量的水被除去，最后蒸馏时将溴苯中的苯分离出去(利用两者沸点的差异)。答案：B10为证明液溴与苯发生的反应是取代反应，有如图所示装置。则装置A中盛有的物质是()A水 BNaOH溶液CCCl4 DNaI溶液解析：液溴与苯发生取
17、代反应的话就会有HBr生成，可以检验HBr中的Br，液溴挥发出的Br2干扰HBr中Br的检验，所以要除去。水、NaOH溶液、NaI溶液都会吸收HBr，故选C项。答案：C11通过实验事实的验证与讨论，认识苯的结构式。提出问题：苯分子结构是碳碳单、双键交替的环状结构吗？(1)提出假设：从苯的分子式看，C6H6具有不饱和性；从苯的凯库勒结构式看，分子中含有碳碳双键，所以，苯一定能使_褪色。(2)实验验证：苯不能使_褪色。经科学测定，苯分子里6个碳原子之间的键_；6个碳原子和6个氢原子都在同一_上。(3)结论：苯的凯库勒结构式中的双键跟烯烃双键_，苯的性质没有表现出不饱和性，结构稳定，说明苯分子_一般
18、的碳碳单、双键交替的环状结构。(4)应用：为了表示苯分子的结构特点，结构式用_表示，用凯库勒式表示苯分子结构式是不确切的。解析：分子中含有碳碳双键的物质能使KMnO4酸性溶液或溴水褪色。而苯环上的碳碳键是一种介于单键和双键之间的独特的键，6个碳原子之间的键完全相同。所以不能使KMnO4酸性溶液或溴水褪色。答案：(1)KMnO4酸性溶液或溴水(2)KMnO4酸性溶液或溴水完全相同平面(3)不同不同于(4) 12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C6H6的一种含两个三键且无支链的链烃的结构简式：_。(2)
19、已知分子式为C6H6的有机物有多种，其中的两种为：() ()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)：1mol C6H6与H2加成时，()需要H2_mol，而()需要H2_mol。今发现C6H6还可能有一种如图所示的立体结构，该结构的二氯代物有_种。解析：(1)按题中要求写出一种即可，其中两个CC位置可以相邻，也可以间隔。(2)由于中存在双键，故可被KMnO4酸性溶液氧化，也能与溴水发生加成反应，而不能发生上述反应，故应选ab
20、；由于加氢后形成环己烷(C6H12)，故需3 mol H2，而中有2 mol双键，故需2 mol H2。根据对称性即可确定二个氯原子的相对位置，故二氯代物有3种。答案：(1)HCCCCCH2CH3(2)ab323能力达标13.如图为某学生设计的制取溴苯的装置：(1)写出图中的错误之处：_；_。(2)按加入的顺序写出烧瓶内所装的试剂是_。(3)与烧瓶口连接的垂直向上的导管的作用是_。(4)反应过程中，在锥形瓶中的导管出口处会发生的现象是_，这是因为_。(5)反应完毕后，向锥形瓶中的溶液中滴入AgNO3溶液，现象是_，这是因为生成了_，反应的离子方程式为_。(6)反应完毕后，将烧瓶中的液体倒入盛有
21、冷水的烧杯中，可以观察到烧杯底部有_色不溶于水的液体，这是因为_的缘故。在粗产品溴苯中加入_可以除去_杂质，反应的离子方程式为_。(7)烧瓶中发生反应的化学方程式为_。解析：(1)因为苯与液溴在铁催化下反应十分剧烈，可达到沸腾，所以不用加热；苯与液溴反应生成的HBr极易溶于水，因此，导管不能伸入液面以下，这样容易发生倒吸现象；再则锥形瓶不应该有胶塞。(2)加入试剂的顺序应为：苯、液溴、铁粉。液溴的密度大于苯，先加苯，再加液溴是为了使苯与液溴混合均匀，待加入铁粉后，反应立即剧烈发生。因此，加入试剂的顺序不能颠倒。(3)与烧瓶连接导管的垂直向上部分兼有导气和冷凝回流的作用。因为加入铁粉后苯与液溴立
22、即剧烈反应，可达沸腾而使部分苯和溴成为蒸气，反应物蒸气经垂直部分的导管冷凝后再流回烧瓶，减少了反应物的损失，又避免了生成物中混有过多的杂质。(4)反应过程中有HBr生成，HBr通过导管进入锥形瓶，除被吸收外，还会与锥形瓶中的水蒸气生成白色酸雾。(5)锥形瓶中的水吸收HBr后成为氢溴酸溶液，滴入AgNO3溶液后有浅黄色AgBr沉淀生成，离子方程式为：AgBr=AgBr。(6)反应完毕后，将烧瓶中的液体倒入盛有冷水的烧杯中，烧杯底部有褐色的油状液体，这是因为溴苯的密度比水大，沉在水下，由于这样得到的溴苯中溶有少量的溴而使溴苯呈褐色。在粗产品溴苯中加入NaOH溶液，可以除去杂质溴，从而得到无色的溴苯
23、，反应的离子方程式为：Br22OH=BrBrOH2O。答案：(1)使用酒精灯加热导管末端未离开液面1 cm2 cm(2)苯、液溴、Fe粉(3)兼有导气和冷凝回流作用(4)生成白色酸雾反应生成的HBr遇水形成了小液滴(5)生成浅黄色AgBr沉淀氢溴酸溶液AgBr=AgBr(6)褐溴苯的密度比水大，沉在水下强碱溶液溴Br22OH=BrBrOH2O(7) 14实验室制取硝基苯常用如图所示装置，请回答下列问题：(1)苯的硝化反应是在浓硫酸和浓硝酸的混合酸中进行的，混酸的添加顺序是先加_后加_。(2)请写出该反应的方程式：_。(3)被水浴加热的试管口处都要带一长导管，其作用是_。(4)苯的化学性质是易取代，那么除了苯的硝化反应外，你还能写出其他的取代反应方程式吗？请写出：_。解析：浓硫酸和浓硝酸混合时，应先将浓硝酸注入容器中，再慢慢加入浓硫酸，并不断搅拌和冷却。若先注入浓硫酸，再注入浓硝酸，会造成浓硝酸受热迸溅、挥发。因苯易挥发，加热时试管口带一长导管可使苯蒸气冷凝回流，减少挥发。苯除发生硝化反应外，还可以与溴发生取代反应，以及与硫酸发生磺化反应等。答案：(1)浓硝酸浓硫酸(2) (3)使苯蒸气冷凝回流，减少挥发(4) (或等合理答案)