苯文档格式.docx
- 文档编号:19254086
- 上传时间:2023-01-04
- 格式:DOCX
- 页数:13
- 大小:145.38KB
苯文档格式.docx
《苯文档格式.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《苯文档格式.docx(13页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
(2)硝化反应
在上面的反应里,苯分子中的氢原子被硝基(—NO2)所取代,这种反应叫做硝化反应。
硝化反应也属于取代反应。
[小结]通过上面实验可以看出,苯在一定条件下,也能像甲烷那样发生取代反应。
2.加成反应
在有镍催化剂存在和180℃~250℃的条件下,苯可以跟氢起加成反应,生成环己烷。
3.氧化反应
不能使KMnO4溶液退色。
[小结]通过对苯的化学性质的学习,我们可以看出,正是由于苯环上碳碳键是一种介于单键和双键之间的独待的键,所以在一定条件下,既能像甲烷那样发生取代反应,也能像乙烯、乙炔那样发生加成反应。
(四)用途
(五)苯的同系物
1.概念:
芳香族化合物:
分子里含有一个或多个苯环的化合物。
芳香烃:
在芳香族化合物里,只含碳、氢两种元素的化合物。
苯的同系物:
苯的同系物必含有苯环,在组成上比苯多一个或若干个CH2原子团。
芳香族化合物
2.通式:
CnH2n-6(n≥6)
因此,苯的同系物只有苯环上的取代基是烷基时,才属于苯的同系物。
3.同分异构体的书写:
例题:
用式量是43的烃基取代甲苯苯环上的一个氢原子,能得到的有机物种数为
()
A.3种B.4种C.5种D.6种
答案:
D
4.苯的同系物的化学性质
(1)苯环上的反应
a.卤代反应
b.硝化反应
(2)侧链上的反应:
可使酸性高锰酸钾褪色
【典型例题】
[例1]能够说明苯分子中不存在单、双键,而是所有碳碳键完全相同的事实是()
A.甲苯无同分异构体
B.苯分子中各原子均在一个平面内,各键键角均为120°
C.邻二甲苯只有一种
D.1mol苯最多只能与3molH2加成
BC
解析:
苯分子中各原子均在一个平面内,各键键角均为120°
,说明苯分子中六元环上的碳碳键键长相等,若由单、双键构成,其键长不可能相等,单键键长一定大于双键的键长,故B正确;
若苯分子中存在单、双键,则邻二甲苯有
,但事实上邻二甲苯只有一种,则说明所有碳碳键完全相同。
[例2]下列各组有机物中,两者一氯代物的种数相同的是()
A.对二甲苯和2,2-二甲基丙烷
B.萘和联三苯
C.甲苯和2-甲基丙烷
D.正戊烷和正己烷
要想准确、迅速分析判断出有机物同分异构体的数目,就必须在草稿纸上迅速写出有机物的结构简式或碳架结构,分析结构的特点,然后做出判断。
A.对二甲苯结构上下对称,左右也对称,苯环上氢原子被取代可生成一种一氯化物,甲基上的氢原子被取代又可以生成一种一氯代物。
2,2-二甲基丙烷,从结构分析,相当于一个碳原子上有4个甲基相连,故一氯取代物只有1种。
B.萘属于稠环芳烃,两苯环相并处无氢原子,相并的两个苯环上下对称,左右对称,故一氯代物有两种。
联三苯属多环芳烃,三苯环之间有碳碳单键相连,但从结构分析,也是上下对称,左右对称,故有4种一氯代物。
C.甲苯结构只有左右对称关系,因此苯环上氢原子被取代生成的一氯代物有3种(邻、间、对),甲基上的氢原子被取代还有一种。
2-甲基丙烷,可以看成中间的碳原子连接三个甲基和一个氢原子,因此一氯取代物有2种。
D.正戊烷和正己烷,从碳架结构分析可知都有左右对称关系,因此一氯代物都有3种。
[例3]A、B、C、D、E5种烃各1mol,它们分别在氧气中完全燃烧,得到的二氧化碳都是134.4L(标准状况)。
(1)A、B都能使溴水褪色,其中B可以与氢气反应生成A,再进一步与氢气反应生成C。
(2)C不能使溴水褪色,也不能使酸性高锰酸钾溶液褪色。
(3)D物质在有铁存在时,可以与纯溴反应,但不能与溴水反应,也不能使酸性高锰酸钾溶液褪色。
(4)D可以与氢气在一定条件下反应生成E,E不能使溴水或酸性高锰酸钾溶液褪色。
根据以上事实,判断A、B、C、D、E各为哪种物质?
写出它们的分子式及所属有机物的类型。
A:
C6H12烯烃;
B:
C6H10炔烃或二烯烃,C:
C6H14烷烃,D:
C6H6芳烃,E:
C6H12环烷烃。
134.4L÷
22.4mol/L=6mol,1mol烃完全燃烧生成6mol二氧化碳,则每个烃分子中含有6个碳原子。
A、B都能使溴水褪色,说明A、B均为不饱和烃。
B与氢气反应生成A,说明B比A的不饱和程度大,A若为烯烃,B则为炔烃或二烯烃。
A能与氢气进一步反应生成C,C不能使溴水褪色也不能使高锰酸钾溶液褪色,证明C为饱和烷烃。
D不与溴水反应也不能使高锰酸钾溶液褪色,说明D不属于烯、炔、二烯烃类不饱和烃。
D在铁催化剂使用下与液溴反应,说明D是芳香烃,D不能使酸性高锰酸钾溶液褪色不可能是苯的同系物,分子中有6个碳原子则肯定是苯。
D可以与氢气在一定条件下反应生成E,E不能使溴水或高锰酸钾溶液褪色,说明E为饱和的环烷烃。
[例4]实验室用下图制取少量溴苯,试填写下列空白。
(1)在烧瓶a中装的试剂是、、。
(2)导管b的作用有两个:
一是,二是的作用。
(3)导管c的下口可否浸没于液面中?
为什么?
。
(4)反应过程中在导管c的下口附近可以观察到的现象是有出现,这是由于反应生成的遇水蒸气而形成的。
(5)反应完毕后,向锥形瓶d中滴加AgNO3溶液有生成,反应的离子方程式:
(6)反应完毕后,将烧瓶a中的液体倒入盛有冷水的烧杯里,可以观察到烧杯底部有
色不溶于水的液体。
这是因为。
纯溴苯为色体,它比水(轻或重)。
为了获得纯净的溴苯应在上述产物中加入以除去溴苯中溶解的,发生反应的离子方程式为。
(7)烧瓶a中发生反应的化学方程式是。
(8)从溴水中萃取溴不能使用的溶剂是。
A.甲苯 B.乙醇C.正庚烷 D.热裂汽油E.苯
见分析
(1)在烧瓶a中装的试剂是苯、液溴、铁屑。
(2)导管b的作用有两个:
一是导气,二是回流冷凝的作用。
(或答冷凝管)
(3)导管c的下口不能浸没于液面中,因为反应生成的HBr气体极易溶于水,没入水中会造成倒吸现象。
(4)有白雾出现,是因为反应生成的HBr遇水蒸气而形成的小液滴。
(5)向锥形瓶d中滴加AgNO3溶液,会有浅黄色沉淀生成,离子方程式为
Ag++Br-=AgBr↓。
(6)烧杯底部有褐色不溶于水的液体,这是因为溴苯中溶解了少量溴。
纯溴苯为无色液体,它比水重。
为获得纯净的溴苯应在上述产物中加入NaOH溶液以除去溴苯中溶解的溴。
发生反应的方程式为3Br2+6NaOH=5NaBr+NaBrO3+3H2O,离子方程式3Br2+6OH-=5Br-+BrO3-+3H2O。
加入10%的NaOH溶液,不仅有洗去Br2的作用,也还有洗去催化剂FeBr3的作用。
(7)
(8)从溴水中萃取溴不能使用的溶剂是B。
乙醇和D。
裂化汽油。
因为乙醇能以任意比与水互溶,不能分层则达不到萃取分离的目的。
裂化汽油中含有大量的不饱和烃,能与溴水中的溴发生加成反应,汽油中只有直馏汽油才能作萃取剂用。
[例5]某烃的同系物质量百分组成中均含碳85.71%,则该烃是()
A.烷烃 B.烯烃或环烷烃
C.炔烃或二烯烃 D.苯及其同系物
B
逐个计算各类烃的含碳百分率,然后对号入座,显然并非本题解题最佳途径。
可用整体思维法:
因为CnH2n+2的同系物随碳原子数的增多,含碳百分率增加,而CnH2n-2,CnH2n-6的同系物均随碳原子数的增多,含C量减小,只有CnH2n的同系物C的质量分数为一常数,不必计算是否等于85.71%,因为只有烯烃或环烷烃的各同系物中含碳百分率相同。
[例6]用化学方法鉴别苯、己烷、己烯和甲苯四种液体。
本题鉴别几种物质,要求方法简单,现象明显。
先用酸性KMnO4溶液可以分出两组:
即不褪色的是第一组:
苯、己烷;
使KMnO4溶液褪色的为第二组:
是己烯、甲苯。
再用浓H2SO4和溴水可以分别检验第一组、第二组两种物质。
[例7]某一定量的苯的同系物完全燃烧,生成的气体依次通过浓H2SO4和NaOH溶液,经测定,前者增重10.8g,后者增重39.6g(设吸收率均为100%)。
又知经氯化处理后,该苯的同系物苯环上的一氯代物、二氯代物、三氯代物分别都只有一种。
根据上述条件:
(1)推断该苯同系物的分子式;
(2)写出该苯的同系物的结构简式。
(1)C9H12
(2)
(1)设一定量的苯的同系物含碳xg,含氢yg。
CO2——CH2O——2H
44g12g18g2g
39.6gxg10.8gyg
x=10.8(g)y=1.2(g)
苯的同系物通式为CnH2n-6
n=9
分子式为C9H12
(2)苯环的一氯代物、二氯代物、三氯代物分别都只有一种,由此可推出结构简式为:
[例7]完全燃烧0.1mol某烃后,在标准状况下测得生成CO2为20.16L和10.8mL水,求其分子式并指出属于哪类物质?
该烃不与溴水反应,而能被酸性KMnO4溶液氧化。
0.01mol该烃氧化产物,恰好与0.5mol/L苛性钠溶液40mL中和。
写出该烃可能有的结构简式。
分子式C9H12(苯的同系物)
n(烃):
n(CO2):
n(H2O)=0.1:
:
=0.1:
0.9:
0.6=1:
9:
6
C:
H=9:
12分子式C9H12
从分子式分析不饱和程度很大,但又不与溴水反应,说明该烃不是烯烃、二烯烃、炔烃,而应是芳香烃。
又知能被酸性KMnO4溶液氧化,说明苯环上有易被氧化的侧链,为苯的同系物。
n(NaOH)=0.5×
0.04=0.02(mol)
0.01mol烃的氧化产物与0.02molNaOH中和,说明氧化产物为二元羧酸。
苯的同系物被酸性KMnO4溶液氧化时,无论侧链有多长,每个铡连被氧化的结果都变成一个羧基。
由此可推断苯的同系物应该有两个侧链,为甲基乙基苯。
【模拟试题】
1.下列烃完全燃烧后的产物CO2和H2O的物质的量之比为2:
1的是()
A.甲烷B.乙烷C.乙烯D.乙炔E.苯
2.与饱和链烃、不饱和链烃相比较,苯的独特性质具体来说是()
A.难氧化,易加成,难取代
B.难氧化,难加成
C.易氧化,易加成,难取代
D.因是单双键交替结构,故易加成为环己烷
3.下列分子中的有关键之间的夹角最大的是()
A.乙炔分子中的碳氢键与碳碳键之间
B.乙烯分子中碳氢键与碳碳键之间
C.乙烷分子中的碳氢键与碳碳键之间
D.苯分子中碳氢键与碳碳键之间
4.分子内各原子都处于同一平面上的链烃是()
A.乙烷B.乙烯C.丙炔D.苯
5.苯环结构中,不存在单双键交替结构,可以作为证据的事实是①苯不能使KMnO4(H+)溶液褪色②苯中碳碳键的键长均相等③苯能在加热和催化剂存在的条件下跟H2加成生成环己烷④经实验测得邻二甲苯仅一种结构⑤苯在FeBr3存在的条件下同液溴可发生取代反应,但不因化学变化而使溴水褪色()
A.②③④⑤B.①③④⑤ C.①②④⑤D.①②③④
6.将下列各种液体分别与适量的溴水混合并振荡,静置后混合液分两层,溴水层几乎成无色的是()
A.食盐水B.乙烯C.苯D.KI溶液
7.以下叙述中,科学家与其重大发现相符合的是()
A.凯库勤提出苯分子结构学说
B.拉瓦锡发现氮气
C.道尔顿首先提出分子的概念
D.阿伏加德罗提出近代原子学说
8.下列各组液体混合物能用分液漏斗分离的是()
A.水和乙醇 B.溴和溴苯 C.苯和二甲苯 D.己烷和水
9.下列各类烃中碳和氢含量之比为定值的是()
A.烷烃B.烯烃C.炔烃D.芳香烃
10.下列各烃中同分异构体最多的是()
A.C5H12 B.C8H10(苯的同系物)C.C5H10的烯烃 D.C4H6的链烃
11.下列各组物质用KMnO4(H+)溶液和溴水都能将其区别的是()
A.苯和甲苯 B.1——己烯和二甲苯C.苯和1——己烯 D.己烷和苯
12.某烃的分子式为C10H14,不能使Br2的CCl4溶液褪色,可使KMnO4(H+)溶液褪色,分子结构中只含有一个烷基。
则此烷基的结构有()
A.2种B.3种C.4种D.5种
13.将ag聚苯乙烯树脂溶于bL苯中,然后通入cmol乙炔气体,则所得混合物中的碳氢两元素的质量比是()
A.6:
1B.12:
1 C.8:
3D.1:
12
14.下列物质中由于含有杂质而呈黄色的是()
A.硝基苯 B.Na2O2 C.AgBr D.浓HNO3
15.属于苯的同系物的是()
A.
B.
C.
D.
16.分子式为C9H12的芳香烃其可能的结构有()
A.5种B.6种C.7种D.8种
17.下列说法正确的是()
A.通式相同的不同物质一定属于同系物
B.完全燃烧某有机物,生成CO2和H2O的物质的量之比为1:
1。
该有机物只可能是烯
烃或环烷烃
C.分子式相同而结构不同的化合物一定互为同分异构体
D.芳香烃的通式是CnH2n-6(n≥6)
18.实验室制备硝基苯的主要步骤如下:
①配制一定比例的浓H2SO4与浓HNO3的混合酸,加入反应器中;
②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;
③在50~60℃下发生反应,直至反应结束;
④除去混合酸后,粗产品依次用蒸馏水和5%NaOH溶液洗涤,最后再用蒸馏水洗涤;
⑤将用无水CaCl2干燥后的粗硝基苯进行蒸馏,得到纯净硝基苯。
请填写下列空白:
(1)配制一定比例浓H2SO4和浓HNO3混合酸时,操作的注意事项是:
________。
(2)步骤③中,为了使反应在50~60℃下进行,常用的方法是______。
(3)步骤④中洗涤、分离粗硝基苯应使用的仪器是。
(4)步骤④中粗产品用5%NaOH溶液洗涤的目的是。
(5)纯硝基苯是无色,密度比水(填大或小),具有气味的油状液体。
19.某液态烃10.6g完全燃烧后生成17.92L(标准状况)CO2和9gH2O,该有机物蒸气密度是相同状况下H2密度的53倍,此烃分子式为,写出它可能有的同分异构体结构简式及名称。
20.某液态有机物12g完全燃烧生成20.16L(标准状况)CO2和H2O10.8g,该有机物的蒸气对H2相对密度为60,求该有机物的分子式。
若该有机物不能跟溴水反应,只能使KMnO4(H+)溶液褪色,与溴(铁粉存在)反应,生成的一溴代物,二溴代物、三溴代物都只有一种。
通过计算确定该有机物的结构简式。
【试题答案】
1.DE2.B3.A4.B5.C6.BC 7.A 8.D
9.B10.C 11.C12.C 13.B14.AD15.D16.D
17.C
18.
(1)先将浓HNO3注入容器中,再慢慢注入浓H2SO4,并及时搅拌和冷却
(2)将反应器放在50——60℃(或60℃)的水浴中加热
(3)分液漏斗
(4)除去粗产品中残留的酸
(5)大,苦杏仁
19.
20.M=60×
2=120
有机物~ CO2~ H2O
12g 20.16L 10.8g
120g 201.6L 108g
1mol 9mol 6mol
1mol有机物中含C原子9mol
H原子12mol12×
9+12×
1=120,此有机物是烃,分子式为C9H12,结构简式为
。
【励志故事】
遗忘自己的缺陷
杰恒
1858年,瑞典的一户富豪人家生下一个女儿。
然而不久,孩子突然患上一种无法医治的瘫痪症,丧失了走路的能力。
一次,女孩和家人一起乘船旅行。
船长的太太给孩子讲船长有一只天堂鸟,她被这只鸟的描述迷住了,极想亲自看一看。
于是保姆把孩子留在甲板上,自己去找船长。
孩子却耐不住性子等待,她要求船上的服务生立即带她去看天堂鸟。
那服务生并不知道她的腿不能走路,而只顾带着她一道去看那只美丽的小鸟。
奇迹发生了,孩子因为过度地渴望,竟忘我地拉住服务生的手,慢慢地走了起来。
从此,孩子的病便痊愈了。
也许是由于有了童年时忘我而战胜了疾病的经历,女孩子长大后,又忘我地投入文学创作中,最后成为第一位荣获诺贝尔文学奖的女性,她就是茜尔玛·
拉格罗芙。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- docx