2.(2002年春季高考題)充分燃燒某液態(tài)芳香烴X，并收集產(chǎn)生的全部水，恢復到室溫時，得到水的質(zhì)量跟原芳香烴X的質(zhì)量相等。則X的分子式是(相對原子質(zhì)量：H 1，C 12，O 16)　

A.C₁₀H₁₄　　　　　　　　　　　　　 B.C₁₁H₁₆　

C.C₁₂H₁₈　　　　　　　　　　　　　 D.C₁₃H₂₀

1.(2003年春季高考理綜題)某些不合格的建筑裝飾材料，會慢慢釋放出濃度過高、影響健康的氣體，這些氣體最常見的是　

A.二氧化氮 　　　　　　　　　　 B.二氧化硫　

C.一氧化碳　　　　　　　　　　　 D.甲苯等有機物蒸氣和甲醛　

4．實戰(zhàn)演練

3、苯的同系物：

(1)通式：CnH_2n-6　 (n≥6)

(2)化學性質(zhì)：

　　　　　　 CH₃ CH₂Cl

�、偃〈�反應：　　 +Cl₂ 500℃　　　 +HCl

　 CH₃ 　CH₃

　　　 +3HO-NO₂ 濃H₂SO₄ O₂N　　　　 NO₂+3H₂O

　　　　　　　　　　 △

　 ②氧化反應：　　　　 　　　　　　　NO₂

　 CH₃ COOH

　5　　 +6KMnO₄+9H₂SO₄ 5　　 +3K₂SO₄+6MnSO₄+14H₂O

　苯的同系物能使酸性KMnO₄溶液褪色，利用這個性質(zhì)鑒別苯和苯的同系物。

　③加成反應：

　 CH₃ CH₂-CH­₂

　　　 +3H­­₂ 　催化劑　 CH₂　CH-CH­₃

　　　　　　 ^△ 　CH₂-CH₂

例2、二甲苯苯環(huán)上的一溴化物共有6種，可用還原的方法制得3種二甲苯，它們

的熔點分別列于下表：

由此推斷熔點為234℃的分子結構簡式為_______________，熔點為-54℃的分子結構

簡式為_______________。　　　　　 CH₃ CH­₃ CH­₃

分析：二甲苯有三種同分異構體：　　 CH₃、　　　　 、　　 ，這三種同分異構體苯

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 CH₃

　　　　　　　　　　 CH₃ 　　　　　CH₃ 　　　　CH₃　 CH₃ CH₃

環(huán)上的一溴代物分別有：　　 CH₃有二種：　 CH₃ 、 　　　CH­₃；　　　　　　 有三種：

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 CH₃

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 Br　　 Br

　 CH₃ CH₃ CH₃ CH₃ CH₃

　　　　 Br　 、　　　　　 、　　　　　　 ；　　 有一種：　　 Br。對照上表數(shù)據(jù)可以看

　　　　 CH₃ CH₃ Br　　　 CH₃

 Br　　　　　　　　　　 CH₃ CH₃

CH₃

出：熔點為13℃的二甲苯苯環(huán)上一溴代物的同分異構體有一種，則該物質(zhì)為　　 ；熔點

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 CH₃　　　　　　　　 CH₃

為-54℃的二甲苯苯環(huán)上的一溴代物有三種，則該物質(zhì)為　　　　　 ；熔點為-27℃的二甲

　　　　　　　 　　　　　　　　　　CH₃ 　　　　　　　　　CH₃

苯的苯環(huán)的一溴代物有二種，則該物為　　 CH₃ 。

　　 CH₃ 　CH₃

　答：　　 Br ，　　　　 。

　　　　　　　　　　 CH_3­

CH₃

例3實驗室用溴和苯反應制取溴苯，得到粗溴苯后，要用如下操作精制：①蒸餾；②水洗；③用干燥劑干燥；④10%NaOH溶液洗；⑤水洗。正確的操作順序是(　 )。

　(A)①②③④⑤　　(B)②④⑤③① (C)④②③①⑤　　(D)②④①⑤③

　選題目的：a.復習鞏固溴與苯的反應；b.考查物質(zhì)的鑒別和提純。

[解析]粗溴苯中主要含有溴、苯、溴化鐵等雜質(zhì)，先用水洗，F(xiàn)eBr₃溶于水而被洗去；再用NaOH

溶液洗，溴與NaOH溶液反應生成易溶于水的鹽(NaBr、NaBrO)而被洗去；第二次用水洗時有效地除去殘存在有機物中易溶于水的雜質(zhì)；干燥時少量的水被除去，最后蒸餾時將溴苯中的苯分離出去(利用兩者沸點的差異)。故答案為(B)。

[評注]解題的關鍵是：①干燥一定應在水洗之后，否則會重新帶進水分。②蒸餾是分離苯和溴苯的有效方法，該步驟需在其他雜質(zhì)除去之后進行，故應在操作順序的最后。

例4、合成相對分子質(zhì)量在2000-50000范圍內(nèi)具有確定結構的有機化合物是一個新的研究領域。1993年報道合成了兩種烴A和B，其分子式分別為C₁₁₃₄H₁₁₄₆和C₁₃₉₈H₁₂₇₈。B的結構跟A相似，但分子中多了一些結構為　　　　　　　　 的結構單元。B分子比A分子多了　 ------ 個這樣的結構單元(填寫數(shù)字)。

[解析]分析苯乙炔基的結構單元，可知苯乙炔基的組成為C₈H₄。從C₈H₄的碳或氫原子數(shù)出發(fā)，很容易得出B分子比A分子多了 或 個結構單元。

[評注]密切聯(lián)系最新科研成果是信息給予題的重要特點之一，目的在于考查學生運用已掌握的知識處理新信息的能力。從本題的難易程度看，應是較容易的試題。只要扎實地打好基礎，認真地讀題、審題，正確、熟練地進行知識遷移，信息給予題是不難解答的。

3．例題精講

例1、實驗室制備硝基苯的主要步驟如下：

�、倥渲埔欢ū壤�的濃硫酸與濃硝酸的混合酸，加入反應器中；

�、谙蚴覝叵碌幕旌纤嶂兄鸬渭尤胍欢�量的苯，充分振蕩，混合均勻；

③在50℃-60℃下發(fā)生反應，直至反應結束；

④除去混合酸后,粗產(chǎn)品依次用蒸餾水和5%NaOH溶液洗滌,然后再用蒸餾水洗滌；

⑤將用無水CaCl₂干燥后的粗硝基苯進行蒸餾,得到純硝基苯。

填寫下列空白：

(1)配制一定比例濃硫酸與濃硝酸混合酸時，操作注意事項是_______________。

(2)步驟③中，為了使反應在50℃-60℃下進行，常用的方法是_____________。

(3)步驟④中洗滌，分離粗硝是苯應使用的儀器是__________________________。

(4)步驟④中粗產(chǎn)品用5%的NaOH溶液洗滌的目的是_______________________。

(5)純硝基苯是無色，密度比水__________________(填“小”或“大”)，具有________

氣味的油狀液體。

分析：該題主要是對制取硝基苯實驗的操作過程、步驟、現(xiàn)象的考查。

解：(1)先將濃硝酸注入容器中，再慢慢注入濃硫酸，并及時攪拌和冷卻。

(2)將反應器放在50℃-60℃的水浴中加熱。(3)分液漏斗。(4)除去產(chǎn)品中殘留的酸。(5)大，苦杏仁。

3.苯的同系物的化學性質(zhì)

由于側(cè)鏈烴基的影響，使得苯環(huán)上的氫更容易被取代了，如甲苯易發(fā)生硝化反應。

(1)取代反應

［設疑］甲苯在發(fā)生硝化反應時，苯環(huán)上有幾個氫被取代了？哪幾個氫被取代了？

［答］苯環(huán)上有三個氫被硝基取代，分別是與甲基相鄰的兩個氫以及與甲基相對的1個氫被硝基取代。

［講解］三硝基甲苯，嚴格講應叫2、4、6-三硝基甲苯俗名叫什么？有何重要用途？

三硝基甲苯俗稱梯恩梯(TNT)，是一種淡黃色的晶體，不溶于水，它是一種烈性炸藥，廣泛用于國防、開礦、筑路、興修水利等。

［師］苯的同系物也能像苯那樣發(fā)生加成反應，但較困難。

例：能說明苯分子中的碳碳鍵不是單雙鍵交替的事實是(　 B　 )(學海導航例題1)

A.苯的一元取代物沒有同分異構體　　　　　　 B.苯的鄰位二元取代物只有一種

C.苯的間位二元取代物只有一種　　　　　 D.苯的對位二元取代物只有一種

小結：本節(jié)課我們在復習苯的性質(zhì)的基礎上探究了苯的同系物的通式、結構特點及主要的化學性質(zhì)，通過學習使我們認識到在苯的同系物中苯環(huán)與側(cè)鏈的相互影響引起的性質(zhì)上與苯的差異，進一步理解了結構決定性質(zhì)的辯證關系，最后通過幾個典型例題的分析以加深對苯及其同系物性質(zhì)的理解和掌握。

2.苯的同系物的分子結構特點

分子中都含有一個苯環(huán)，側(cè)鏈的取代基為烷基。

［過渡］苯的同系物分子與苯相比，分子中增加了側(cè)鏈，那么這些側(cè)鏈會對其化學性質(zhì)有什么影響呢？

［演示實驗5-10］(由三名同學操作)每一位同學各取一支試管，其中一個加2 mL 苯，另一個加2 mL 甲苯，第三個中加2 mL 二甲苯，然后各加入3滴酸性KMnO₄溶液，用力振蕩，然后面向大家展示，觀察現(xiàn)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。

該現(xiàn)象說明了什么？

［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。

［講解］這表明苯環(huán)和側(cè)鏈的相互影響使苯的同系物的性質(zhì)發(fā)生明顯的變化。應該注意甲苯、二甲苯被酸性KMnO₄溶液氧化，被氧化的是側(cè)鏈，即甲基被氧化。類似的氧化反應，都是苯環(huán)上的烷基被氧化，這也是苯環(huán)對烷基影響的結果。

苯的同系物分子中，通過上述實驗表明苯環(huán)對側(cè)鏈上的烴基產(chǎn)生了明顯的影響，使其易被酸性KMnO₄溶液氧化，而我們知道作用是相互的，反過來側(cè)鏈上的烴基對苯環(huán)會不會有什么影響呢？

苯分子中的一個或幾個氫原子被烷基取代的產(chǎn)物

苯環(huán)上的1個H被CH₃－取代后就成了甲苯，甲苯的分子式就為C₇H₈，同理二甲苯的分子式為C₈H₁₀，它們分子里就都含有一個苯環(huán)結構，它們都是苯的同系物。當然由于同分異構體的因素，二甲苯的分子式為C₈H₁₀，但分子式為C₈H₁₀的物質(zhì)不一定為二甲苯，如乙苯的分子式也為C₈H₁₀，也是苯的同系物。

1.苯的同系物的通式為C_nH_2n－6(n≥6)

從形式上看當苯分子里的1個氫原子被甲基取代后生成甲苯(副板書)　　　　 ，

若2個氫原子被甲基取代后，生成二甲苯，那么大家從同分異構體的角度分析，二甲苯的結構簡式是不是惟一的？

鄰-二甲苯　　　　　　　　　　 間-二甲苯　　　　　　　　　　 對-二甲苯

沸點：144.4℃　　　　　　　　 沸點：139.1℃　　　　　　　　 沸點：138.4℃

2.苯的加成反應

從結構上不難看出，環(huán)己烷像烷烴一樣飽和，故其化學性質(zhì)與烷烴相似。至此，我們可以這樣來歸納苯的化學性質(zhì)：易燃燒，但其他氧化反應一般不能發(fā)生；易取代、難加成。

小結：本節(jié)課我們通過觀察分析認識了苯的物理性質(zhì)，了解了苯的組成和結構特征，苯分子中碳碳原子結合是介于碳碳單鍵和碳碳雙鍵之間的特殊的鍵，所以其化學性質(zhì)就既能像烷烴那樣易發(fā)生取代反應如與溴的取代、硝化反應、磺化反應等，也能像烯烴那樣發(fā)生加成，盡管很困難，大家在學習時應重點掌握苯的主要化學性質(zhì)及其與苯的結構的關系。

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，表明一般情況下也不能與溴發(fā)生加成反應，其化學性質(zhì)比烯烴、炔烴穩(wěn)定。但在一定條件下苯也能發(fā)生一些化學反應。首先，苯如大多數(shù)有機物一樣可以燃燒，即可以發(fā)生氧化反應。

苯的氧化反應

燃燒時火焰明亮，伴有較濃的黑煙，因為碳燃燒不充分。

2C₆H₆+15O₂12CO₂+6H₂O。

［講敘］苯分子的環(huán)狀結構使得環(huán)上的氫原子容易被其他原子或原子團所取代，因此使其具有了和烷烴相似的重要性質(zhì)--取代反應。

1.取代反應

　(1)苯與溴的反應

反應物：苯和液溴(不能用溴水)

反應條件：催化劑、溫度(該反應是放熱反應，常溫下即可進行)。

　　　　　　　　　　　 ［設疑］溴苯是不溶于水、密度比水大的無色油狀液體，溴苯中溶解了溴時顯褐色，那么如何除去溴苯中溶解的溴？

［答］用NaOH溶液洗滌，然后用分液漏斗分液，先流下的是較純的溴苯，后流下的為NaOH吸收了溴的混合溶液。

(2)苯的硝化反應

反應條件：催化劑濃硫酸，溫度55℃~60℃

［設疑］反應所需的55℃~60℃如何實現(xiàn)？

［答］用水浴加熱的方法控制，當然需用溫度計來指示。

［問］在往反應容器中添加反應物和催化劑時，順序有無要求？應該怎樣加？

(討論、分析后回答)：有。添加試劑的順序應該是濃硝酸、濃硫酸、苯。

(提示)苯應等到濃硝酸與濃硫酸混合液冷卻后再逐滴加入，以防濃硫酸濺出，且可以防止副反應發(fā)生。

(3)苯的磺化反應

反應條件：溫度70℃~80℃，不必加催化劑

主要生成物：苯磺酸(　　　　　　　 )

硫酸分子中的-SO₃H原子團叫做磺酸基，由磺酸基取代了苯分子中氫原子的反應稱為磺化反應，同樣在上述條件下苯分子也只有一個氫原子被取代，磺化反應也屬于取代反應，與溴苯、硝基苯相比，苯磺酸易溶于水。

［過渡］我們從苯分子的結構可以知道苯環(huán)上的碳原子之間的化學鍵是一種介于C-C單鍵和C==C雙鍵之間的一種特殊的鍵，既然它能像甲烷那樣能發(fā)生取代反應，那么它也應該能像烯烴那樣發(fā)生加成反應，前邊已經(jīng)證實其不能使溴水褪色，即一般不易加成，但在特殊的條件下，苯仍能發(fā)生加成反應。