(共35张PPT)
苯有哪些结构特点?其主要化学性质包含哪些?
1.平面结构,分子结构中不存在单、双键,碳与碳之间的键是特殊的化学键。
2.苯的化学性质:难氧化,易取代,难加成
(1)氧化反应:燃烧,不能使KMnO4溶液褪色
(2)取代反应:卤代反应、硝化反应、磺化反应
(3)加成反应:与H2等
苯的同系物有哪些化学性质?苯的同系物的同分异构体如何书写?
一、苯的同系物
苯的同系物是苯环上的氢原子被________取代后的产物,其分子中只有一个________,侧链都是________,通式为________________。
烷基
苯环
烷基
CnH2n-6(n≥6)
1.苯的同系物的组成和结构特点
第二节
芳香烃(第二课时)
芳香烃的结构和性质及来源
甲苯:____________,邻二甲苯:_____________,
间二甲苯:____________,对二甲苯:______________,
乙苯:____________________。
2.常见的苯的同系物
一、苯的同系物
3.苯的同系物的化学性质
①甲苯、二甲苯等苯的同系物能被酸性KMnO4溶液________而使其褪色。
②均能燃烧,燃烧的化学方程式的通式为:
___________________________________________。
(1)氧化反应
氧化
一、苯的同系物
点击视频观看苯和苯的同系物与酸性高锰酸钾溶液反应
3.苯的同系物的化学性质
甲苯与浓硝酸和浓H2SO4的混合酸在一定条件下反应生成三硝基甲苯的化学方程式为:
___________________________________________。
(2)取代反应
一、苯的同系物
淡黄色针状晶体,不溶于水。不稳定,易爆炸。
二、芳香烃的来源及其应用
1.定义
分子里含有一个或多个________的烃。
2.来源
(1)1845年至20世纪40年代________是芳香烃的主要来源。
(2)20世纪40年代以后,通过石油化学工业中的________获得。
3.应用
简单的芳香烃,如苯、甲苯等可用于合成炸药、染料、药品、农药、合成材料等。
苯环
煤
催化重整
某有机物,因其酷似奥林匹克五环旗,科学家称其为奥林匹克烃(Olympiadane)下列有关奥林匹克烃的说法正确的是( )
A.该有机物属于芳香族化合物,是苯的同系物
B.属于烃的衍生物
C.该物质的一溴代物有四种
D.符合通式CnH2n-6
【例题一】
A.苯的同系物只含有1个苯环,不是苯的同系物,故A错误;B.该有机物含有C和H元素,为烃,故B错误;C.由结构对称可知,分子中含有4种性质不同的H原子,则该物质的一溴代物有四种,故C正确;D.不是苯的同系物,则通式不符合CnH2n-6,故D错误;故选C。
【例题一】
C
答案
【解析】
一、苯的同系物
1.苯的同系物是苯环上的氢原子被烷基取代的产物。其结构特点是分子中只有一个苯环,苯环上的侧链全部是烷基。甲苯、二甲苯是较重要的苯的同系物。苯及其同系物的通式是CnH2n-6(n≥6)。
2.苯的同系物的同分异构现象
书写苯的同系物的同分异构体时,苯环不变,变换取代基的位置及取代基碳链的长短,便可以写出。如C8H10对应的苯的同系物的同分异构体有:
一、苯的同系物
拓展延伸
3.苯的同系物的化学性质
由于苯环与侧链的相互影响,使苯的同系物与苯相比,既有相似之外又有不同之处。
(1)与苯化学性质的相似之处
①能燃烧,燃烧时火焰明亮并伴有浓烟,其燃烧通式为:
②能与卤素单质(X2)、浓硝酸等发生取代反应
③与H2等发生加成反应,如:
一、苯的同系物
(2)与苯的化学性质不同之处
①由于苯环上侧链的影响,使苯的同系物的苯环上氢原子的活性增强,发生的取代反应有所不同,例如:
3.苯的同系物的化学性质
一、苯的同系物
②由于苯环对侧链的影响,使苯的同系物的侧链易被氧化,在苯的同系物中,如果侧链烃基中与苯环直接相连的碳原子上有氢原子,它就能使酸性KMnO4溶液氧化,侧链烃基通常被氧化为羧基(—COOH),因此甲苯可使KMnO4酸性溶液褪色,可表示为:
(2)与苯的化学性质不同之处
3.苯的同系物的化学性质
一、苯的同系物
【例题二】
下列关于苯及其同系物的说法中正确的是( )
A.苯及其同系物可以含有一个苯环,也可以含有多个苯环
B.苯及其同系物都能跟溴水发生取代反应
C.苯及其同系物都能跟氯气发生取代反应
D.苯及其同系物都能被高锰酸钾氧化
【例题二】
苯的同系物是只含有一个苯环,且苯环上连接有饱和链烃基的芳香烃,所以A选项错误;苯及其同系物都不能跟溴水发生取代反应,但可以跟纯溴(或氯气)在铁作催化剂的条件下发生取代反应,所以B选项错误,C选项正确;苯不能被高锰酸钾氧化,但苯的同系物都能被高锰酸钾氧化。
C
答案
【解析】
二、烃的检验
液溴
溴水
溴的四氯化碳溶液
高锰酸钾酸性溶液
烷烃
与溴蒸气在光照条件下发生取代反应
不反应,液态烷烃与溴水可以发生萃取从而使溴水层褪色
不反应,互溶不褪色
不反应
液溴
溴水
溴的四氯化碳溶液
高锰酸钾酸性溶液
烯烃
常温加成褪色
常温加成褪色
常温加成褪色
氧化褪色
炔烃
常温加成褪色
常温加成褪色
常温加成褪色
氧化褪色
苯
一般不反应,催化条件下可取代
不反应,发生萃取而使溴水层褪色
不反应,互溶不褪色
不反应
二、烃的检验
液溴
溴水
溴的四氯化碳溶液
高锰酸钾酸性溶液
苯的同系物
一般不反应,光照条件下发生侧链上的取代,催化条件下发生苯环上的取代
不反应,发生萃取而使溴水层褪色
不反应,互溶不褪色
氧化褪色
二、烃的检验
应用上述性质可以鉴别不同类型的烃,同时要特别注意条件(如液溴、溴水、溴的四氯化碳溶液、光照、催化剂等)对反应的影响。
特别提示:
【例题三】
要鉴别己烯中是否混有少量甲苯,正确的实验方法是( )
A.先加入足量的KMnO4酸性溶液,然后再加入溴水
B.先加入足量溴水,然后再加入KMnO4酸性溶液
C.点燃这种液体,然后观察火焰的明亮程度
D.加入浓H2SO4与浓HNO3后加热
【例题三】
要鉴别出己烯中是否混有甲苯,用C法显然无法验证;而D中反应物会把己烯氧化也不可;只能利用溴水和KMnO4酸性溶液,若先加KMnO4溶液,己烯也可以使KMnO4还原而褪色,故A不对;若先加入足量溴水,则可以把己烯转变成卤代烃,不能与KMnO4酸性溶液反应,若再加入KMnO4酸性溶液褪色,则说明有甲苯,故正确答案为B。
B
烯烃能使溴水和KMnO4酸性溶液都褪色,而苯的同系物不能使溴水褪色。
答案
【解析】
【名师点睛】
三、苯的同系物的同分异构体的写法
苯的同系物的分子通式为CnH2n-6(n≥7),将分子式减去6个碳(苯环所含碳)后,分析剩余的含一定数目碳原子数的烷基,烷基可按由整到散的思路书写。[例如余—C3H7,则分为①—C3H7(丙基),②—C2H5和—CH3两个烷基,③3个—CH3三种情况书写。]
当苯环上只有1个取代基时:
(1)基元法:由1个烃基和苯环构成的物质,同分异构体数目等于烃基的种类数。例如,C10H14只含1个支链和1个苯环的物质为C6H5—C4H9,其同分异构体数等于烃基—C4H9的种类数,即4种:
三、苯的同系物的同分异构体的写法
苯环上有两个烃基时:
(2)定一移二法:对于二元取代物的同分异构体的判定,可固定一个取代基位置,再移动另一取代基,以确定同分异构体的数目。例如C9H12有两个取代基时:
三、苯的同系物的同分异构体的写法
当苯环上有三个烃基时则定二移三的方法。
例如C9H12有3个—CH3时:
三、苯的同系物的同分异构体的写法
三、苯的同系物的同分异构体的写法
当3个取代基不相同时则会出现更复杂的位置异构,要注意判断是否重复。
芳香族化合物的同分异构体可以在苯的同系物书写的基础上迁移,通常在官能团异构的基础上按以上位置异构顺序书写。
特别提示:
【例题四】
某苯的同系物的化学式为C11H16,经测定数据表明:分子中除含苯环外,不再含其他环状结构,分子中还含有两个—CH3,两个—CH2—和一个
,则该分子由碳链异构所形成的同分异构体有( )
A.3种 B.4种
C.5种
D.6种
【例题四】
B
苯环6个碳原子,余5个碳原子,由给定的基团有如下四种同分异构体,
答案
【解析】
(1)苯的同系物和苯都含有苯环,性质相似
①能氧化
②易取代
③能加成
(2)苯的同系物含有侧链,性质与苯又有不同
①苯环影响侧链,使侧链能被强氧化剂如酸性高锰酸钾溶液氧化,但不能使溴水褪色。
②侧链影响苯环,使苯环上的氢原子比苯更易被取代
苯的同系物化学性质
课堂归纳
【习题一】
以下说法与事实不符合的是( )
A.利用蒸馏方法可以分离苯和邻二甲苯的混合物
B.甲苯的性质较苯活泼,在空气中被氧化为含氧的有机物
C.甲苯在不同的特定条件下,苯环上的氢与甲基上的氢都能与卤素发生取代反应
D.甲基环己烷是甲苯的氧化产物
B错误,甲苯能被KMnO4氧化,但在空气中不被氧化;D错误,甲苯氧化产物是苯甲酸。
BD
答案
【解析】
【习题二】
芳香烃C8H10苯环上的一溴代物的同分异构体共有( )
A.5种
B.6种
C.7种
D.9种
C8H10本身就有四种同分异构体,即①邻—二甲苯,②间—一甲苯,③对—二甲苯,④乙苯。一溴代物①有2种;②有3种;③有1种;④有3种,所以一共有9种。
D
答案
【解析】
【习题三】
下列各组物质用酸性高锰酸钾溶液和溴水都能区别的是( )
A.苯和甲苯
B.1-己烯和二甲苯
C.苯和1-己烯
D.己烷和苯
如果要区别各个选项中的两种物质,它们与酸性KMnO4溶液或溴水混合一定有不同现象。
C
答案
【解析】课题
2-2-2
芳香烃(第二课时)芳香烃的结构和性质及来源
教学目标
知识与技能
了解芳香烃的概念,苯的同系物的概念,简单芳香烃的命名,了解甲苯、二甲苯的化学性质。
过程与方法
从苯的结构和性质迁移到苯的同系物的结构、性质;从烷烃的同分异构体的规律、方法迁移到苯的同系物的同分异构体问题;对比芳香烃和脂肪烃的结构、性质,通过实验探究,培养思维能力和提高科学素养。
情感、态度与价值观
培养学生认识到有机物基团之间的相互影响,导致有机物性质的改变,强化从现象到本质的认识事物的科学方法。
教学重点
1.掌握苯的同系物与苯在结构和性质上的异同点。2.苯的同系物同分异构体的书写方法。
教学难点
苯的同系物的化学性质
教学设计
环节
教师活动
学生活动
设计意图
导入新课
观察下列5种物质,分析它们的结构回答:其中①、③、⑤的关系是____________________;其中②、④、⑤的关系是____________________;【提问】苯的同系物有哪些化学性质?苯的同系物的同分异构体如何书写?
聆听
通过介绍,引入主题,使学生了解本节的学习目标。
自主学习
【引导学生阅读教材P38~39,完成自主学习内容】一、苯的同系物1.苯的同系物的组成和结构特点苯的同系物是苯环上的氢原子被________取代后的产物,其分子中只有一个________,侧链都是________,通式为________________。2.常见的苯的同系物甲苯:____________,邻二甲苯:_____________,间二甲苯:____________,对二甲苯:______________,乙苯:____________________。3.苯的同系物的化学性质(1)氧化反应①甲苯、二甲苯等苯的同系物能被酸性KMnO4溶液________而使其褪色。②均能燃烧,燃烧的化学方程式的通式为:_______________。(2)取代反应甲苯与浓硝酸和浓H2SO4的混合酸在一定条件下反应生成三硝基甲苯的化学方程式为:__________________。二、芳香烃的来源及其应用1.定义分子里含有一个或多个________的烃。2.来源(1)1845年至20世纪40年代________是芳香烃的主要来源。(2)20世纪40年代以后,通过石油化学工业中的________获得。3.应用
简单的芳香烃,如苯、甲苯等可用于合成炸药、染料、药品、农药、合成材料等。
思考,按照老师引导的思路进行阅读,小组内讨论,代表回答。
通过阅读,培养学生的自主学习能力和团队合作精神。
课堂总结
苯的同系物化学性质(1)苯的同系物和苯都含有苯环,性质相似①能氧化
②易取代
③能加成(2)苯的同系物含有侧链,性质与苯又有不同①苯环影响侧链,使侧链能被强氧化剂如酸性高锰酸钾溶液氧化,但不能使溴水褪色。②侧链影响苯环,使苯环上的氢原子比苯更易被取代
根据课本内容以及所学内容进行知识的总结、归纳
通过课堂总结,使学生明白本节所学内容,并注重知识的归纳和理解。
结束新课
本节课我们要掌握的重点就是掌握苯的同系物与苯在结构和性质上的异同点,及苯的同系物同分异构体的书写方法。课后请完成作业、整理教学案,并预习第三节卤代烃。
聆听、思考
提醒学生结合作业整理所学知识,预习新课。
板书设计
第一节
芳香烃(第二课时)芳香烃的结构和性质及来源自主学习:一、苯的同系物1.苯的同系物的组成和结构特点2.常见的苯的同系物3.苯的同系物的化学性质(1)氧化反应(2)取代反应二、芳香烃的来源及其应用拓展延伸:一、苯的同系物二、烃的检验三、苯的同系物的同分异构体的写法
作业设计
1.完成教材P40习题1、2、32.完成补充作业3.整理教学案芳香烃(第2课时)
【学习目标】
1.通过旧知回顾和有机物结构特点的分析,归纳出苯的同系物的结构特点。
2.通过化学实验和对比分析,理解苯及苯的同系物性质的区别和联系。
【学习重、难点】苯的同系物
芳香烃的来源和应用
【学习过程】
【旧知回顾】实验室可用下图装置制取少量溴苯,请回答下列问题:
(1)CCl4的作用是吸收挥发出的
。
(2)AgNO3溶液的作用是检验溴与苯反应的产物中有
生成,预期现象是
,进一步证明苯与溴发生了
(填反应类型)。
(3)试管中导管不能插入液面以下,否则会发生
现象。
(4)溴苯中因为溶有溴而呈褐色,可用
洗涤,再用分液的方法除去。纯净的溴苯是
色,密度比水
(填“小”或“大”)的油状液体。
【对点训练】实验室制备硝基苯的主要步骤如下:①将一定比例的浓硫酸和浓硝酸的混合酸,加入反应容器中;②向室温下的混合酸中滴加入一定量的苯,充分振荡,混合均匀;③在55~60
℃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%的氢氧化钠溶液洗涤,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,得到纯硝基苯。请回答下列问题:
(1)配制混合酸时的操作注意事项是
。
(2)步骤③中,为了使反应保证在55~60
℃下发生反应,采取的措施为
。
(3)步骤④中用氢氧化钠洗涤的目的是
。
(4)纯硝基苯是无色、密度比水
、具有
气味的油状液体。
Ⅲ.把苯、甲苯、乙苯各2
mL分别注入3支试管,各加入3滴酸性KMnO4溶液,用力振荡。
(1)现象:可观察到苯中的KMnO4溶液
;甲苯中的KMnO4溶液
;乙苯中的KMnO4溶液
。
(2)结论:苯
(填“能”或“不能”,下同)被酸性KMnO4溶液氧化;苯的同系物
被酸性KMnO4溶液氧化。
【新知探究】一、苯的同系物
1.苯的同系物的概念
苯的同系物是指苯环上的___
__被__
__的产物。如甲苯(C7H8)、二甲苯(C8H10)等,故苯的同系物的通式为___
__。
【对点训练】下列物质中属于苯的同系物的是
(
)
2.苯的同系物的化学性质
苯的同系物中苯环和烷基的相互作用会对苯的同系物的化学性质产生一定的影响。
(1)苯的同系物的氧化反应:苯的同系物(如甲苯)能使__
___褪色。苯的同系物的燃烧与苯的燃烧现象相似。
(2)苯的同系物的取代反应:由甲苯生成TNT的化学方程式为
。
生成物为__
__,又叫TNT,是一种__
_色__
__状晶体,是一种__
__。
【对点训练】1.下列有关甲苯的实验事实中,能说明侧链对苯环性质有影响的是
(
)
A.甲苯与硝酸反应生成三硝基甲苯
B.甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.甲苯燃烧产生带浓烟的火焰
D.1
mol甲苯与3
mol
H2发生加成反应
2.在苯的同系物中加入少量的酸性KMnO4溶液,振荡后褪色,正确的解释为
(
)
A.苯的同系物分子中的碳原子数比苯分子中的碳原子数多
B.苯环受侧链影响易被氧化
C.侧链受苯环影响易被氧化
D.由于苯环和侧链的相互影响均易被氧化
二、芳香烃的来源及应用
1.芳香烃:分子里含有一个或多个___
___的烃叫芳香烃。
2.芳香烃的来源(1)___
___;
(2)石油化学工业中的____
_____等工艺。
3.芳香烃的应用
一些简单的芳香烃,如苯、甲苯、二甲苯、乙苯等是基本的有机原料,可用于合成染料、药品、农药、合成材料等。
【对点训练】1.下列物质属于芳香烃,但不是苯的同系物的是
(
)
A.③④
B.②⑤
C.①②⑤⑥
D.②③④⑤⑥
2.写出分子式为C8H10的苯的同系物的同分异构体。
(
)
【参考答案】
【旧知回顾】(1)
溴
(2)HBr
有淡黄色沉淀生成
取代反应
(3)
倒吸
(4)
NaOH溶液
无
大
【对点训练】(1)
先将浓硝酸注入大试管中,再慢慢注入浓硫酸,并及时摇匀和冷却
(2)
将大试管放在55~60
℃的水浴中加热
(3)
除去粗硝基苯中的混酸
(4)
大
苦杏仁
Ⅲ
(1)
不褪色
褪色
褪色
(2)
不能
能
【新知探究】1.
氢原子
烷基取代
CnH2n-6(n≥6)
【对点训练】
D
2.(1)酸性KMnO4溶液
(2)
2,4,6 三硝基甲苯
淡黄
针
烈性炸药
【对点训练】1.A 2.C
二、1.
苯环
2.(1)煤焦油
(2)催化重整
【对点训练】1. B
2.共4种芳香烃(2)
课时测试
(测试时间:45分钟
满分
100分)
姓名:
班级:
得分:
一、选择题(本题包括10小题,每小题6分,共60分)
1.下列物质是苯的同系物的是( )
A.
B.
C.
D.
2.在一定条件下,甲苯可生成二甲苯混合物和苯.有关物质的沸点、熔点如表:
对二甲苯
邻二甲苯
间二甲苯
苯
沸点/℃
138
144
139
80
熔点/℃
13
-25
-47
6
下列说法不正确的是( )
A.该反应属于取代反应
B.甲苯的沸点高于144℃
C.用蒸馏的方法可将苯从反应所得产物中首先分离出来
D.从二甲苯混合物中,用冷却结晶的方法可将对二甲苯分离出来
3.苯和甲苯相比较,下列叙述中不正确的是( )
A.都属于芳香烃
B.都不能使高锰酸钾酸性溶液褪色
C.都能在空气中燃烧
D.都能发生取代反应
4.中小学生使用的涂改液被称为“隐形杀手”,是因为涂改液里主要含有二甲苯
等有机烃类物质,长期接触二甲苯会对血液循环系统产生损害,可导致再生障碍性贫血和骨髓综合症(白血病的前期).下列说法不正确的是( )
A.二甲苯有三种同分异构体
B.二甲苯和甲苯是同系物
C.二甲苯分子中,所有碳原子都在同一个平面上
D.1mol二甲苯完全燃烧后,生成的二氧化碳和水的物质的量相等
5.“PX”即对二甲苯,是一种可燃、低毒化合物,毒性略高于乙醇,其蒸气与空气可形成爆炸性混合物,爆炸极限1.1%~7.0%(体积分数).是一种用途极广的有机化工原料下列关于“PX”的叙述不正确的是( )
A.“PX”的化学式为C8H10,1H-NMR有2组吸收峰
B.“PX”能使酸性高锰酸钾溶液褪色,属于苯的同系物
C.“PX”二溴代物有3种同分异构体
D.“PX”不溶于水,密度比水小
6.下列有机物中既能发生取代反应,也可发生加成反应,还能使酸性高锰酸钾溶液褪色的是( )
A.乙烷
B.乙醇
C.甲苯
D.乙烯
7.下列各种观点正确的是( )
A.甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,说明甲苯中含有碳碳双键
B.乙烯能发生加成反应,因而乙烯能在一定条件下聚合生成高分子化合物
C.有机物的水溶液一定不能导电
D.通常情况下呈气态的烃含有的碳原子一定不多于四个
8.甲苯是苯的同系物,化学性质与苯相似,但由于基团之间的相互影响,使甲苯的某些性质又与苯不同.下列有关推断及解释都正确的是( )
A.苯不能通过化学反应使溴水褪色,但甲苯可以,这是甲基对苯环影响的结果
B.苯不能在光照下与Cl2发生取代反应,但甲苯可以,这是苯环对甲基影响的结果
C.苯的一氯代物只有一种,而甲苯的一氯代物有3种,这是苯环对甲基影响的结果
D.苯不能使酸性KMnO4溶液褪色,但甲苯可以,这是苯环对甲基影响的结果
9.有关煤的综合利用如图所示.下列说法正确的是( )
A.煤和水煤气均是二次能源
B.煤中含有苯、甲苯、二甲苯等有机物
C.①是将煤在空气中加强热使其分解的过程
D.B为甲醇或乙酸时,原子利用率均达到100%
10.下列有关煤的说法中不正确的是( )
A.煤是工业上获得芳香烃的重要来源
B.开发新能源,减少燃煤,是控制酸雨,保护环境的有效途径之一
C.煤、石油、水煤气均是可再生能源
D.煤的干馏和石油的裂解过程均属于化学变化过程
二、非选择题(本题包括2小题,共40分)
11.煤粉在隔绝空气中加强热,除主要得到焦炭外,还能得到下表所列的物质:
序号
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
名称
一氧化碳
甲烷
乙烯
苯
甲苯
二甲苯
苯酚
氨水
回答下列问题:
(1)天然气的主要成分是____________(填序号)
(2)能使氯化铁溶液变为紫色的是____________(填结构简式)
(3)能使溴水因发生化学变化而褪色的是:____________(填序号)
(4)能发生加聚反应、生成物可用作制造食品包装袋的是:____________(填序号)
(5)甲苯的一氯取代产物有____________种
(6)二甲苯的三种同分异构体中,沸点最低的是____________(填结构简式)
12.近年来,由于石油价格的不断上涨,以煤为原料制备一些化工产品的前景又被看好.图是以煤为原料生产聚乙烯(PVC)和人造羊毛的合成线路.
请回答下列问题:
(1)写出反应类型:反应①_______________,反应②______________;
(2)写出结构简式:PVC_______________,C_______________;
(3)写出A→D的化学方程式_____________________________________________;
(4)与D互为同分异构体且可发生碱性水解的物质有_______________种(不包括环状化合物),写出其中一种的结构简式_______________。
【参考答案】
1.【答案】D
【解析】A.没有苯环,故不属于苯的同系物,故A错误;B.,与苯的结构不相似,故不属于苯的同系物,故B错误;C.,分子组成未相差“CH2”原子团,故不属于苯的同系物,故C错误;D.与苯的结构相似,分子组成相差1个“CH2”原子团,故属于苯的同系物,故D正确;故选D。
2.【答案】B
【解析】A.甲苯变成二甲苯是苯环上的氢原子被甲基取代所得,属于取代反应,故A正确;B.甲苯的相对分子质量比二甲苯小,故沸点比二甲苯低,故B错误;C.苯的沸点与二甲苯的沸点相差较大,可以用蒸馏的方法分离,故C正确;D.因为对二甲苯的沸点较高,将温度冷却至-25℃~13℃,对二甲苯形成固体,从而将对二甲苯分离出来,故D正确;故选B。
3.【答案】B
4.【答案】D
5.【答案】C
【解析】A.对二甲苯的结构简式为CH3--CH3,其分子式为C8H10,分子中含有两种环境的H原子,所以1H-NMR有2组吸收峰,故A正确;B.对二甲苯满足苯的同系物的公式,属于苯的同系物,苯的同系物能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故B正确;C.对二甲苯的结构简式为CH3--CH3,其苯环上的二溴代物有3种同分异构体,故C错误;D.苯的同系物与苯的性质相似,苯不溶于水,密度比水小,所以“PX”不溶于水,密度比水小,故D正确;故选C。
6.【答案】C
7.【答案】B
8.【答案】D
9.【答案】D
10.
【答案】C
11.【答案】(1)②
(2)⑦
(3)
③
(4)③
(5)4
(6)
【解析】(1)天然气的主要成分是甲烷;
(2)能使氯化铁溶液变为紫色的是酚类物质,故是苯酚;
(3)乙烯中含有碳碳双键能够与溴水发生加成反应;
(4)能发生加聚反应说明该有机物中含有双键或者三键,只有乙烯符合结构特点,乙烯聚合生成聚乙烯塑料,可用于食品包装;
(5)甲苯有四种不同环境下的氢原子:甲基上1种,苯环上3种,故答案为4.
(6)二甲苯的三种同分异构体中,沸点最低的是对二甲苯。
12.【答案】(1)加成反应
加聚反应
(2)
H2C═CH-CN
(3)HC≡CH+CH3COOHH2C═CH-OOCCH3
(4)4
CH2═CHCOOCH3
【解析】(1)根据题中的信息,煤干馏得到焦炭,焦炭在电路中与氧化钙反应得到碳化钙,方程式为:CaO+3CCaC2+CO↑,碳化钙与水反应生成乙炔,方程式为:CaC2+2H2O═Ca(OH)2+CH≡CH↑,乙炔与氯化氢发生加成反应生成B氯乙烯,方程式为:CH≡CH+HClCH2═CHCl,氯乙烯在一定条件下发生加聚反应生成聚氯乙烯,即PVC,方程式为:nCH2═CHCl→即得产品聚氯乙烯,即PVC;乙炔与HCN在催化剂的作用下,也发生加成反应,方程式为:CH≡CH+HCNCH2═CHCN,既得到C,根据人造羊毛的结构简式这种高分子化合物,将高分子化合物再还原为单体,将高分子化合物的结构简式中的单键变成双键,双键变成单键的原则,得到人造羊毛是由CH2═CHCN和H2C═CH-OOCCH3两种单体发生加聚反应生成的,从而推出D为CH2═CHOOCCH3,它是由乙炔和E发生加成反应生成的,过E为乙酸既得答案HC≡CH+CH3COOHH2C═CH-OOCCH3.所以推出反应①为加成反应,反应②为加聚反应;
(2)根据(1)的解析CH≡CH+HClCHCl═CHCl,CH≡CH+HCNCH2═CHCN,nCH2═CHCl→,既得答案PVC的结构简式为:、C为:H2C═CH-CN;
(3)根据人造羊毛的结构简式,这种高分子化合物,将高分子化合物再还原为单体,将高分子化合物的结构简式中的单键变成双键,双键变成单键的原则,得到人造羊毛是由CH2═CHCN和H2C═CH-OOCCH3两种单体发生加聚反应生成的,从而推出D为CH2═CHOOCCH3,它是由乙炔和E发生加成反应生成的,则E为乙酸既得答案:
HC≡CH+CH3COOHH2C═CH-OOCCH3;
(4)根据D的化学式为C4H6O2,根据题中的条件与C4H6O2互为同分异构体且可发生碱性水解的物质有:CH2═CHCOOCH3、HCOOCH2CH═CH2、、任选一种即可。芳香烃(2)
课堂练习
1.在苯的同系物中加入少量酸性KMnO4溶液,振荡后褪色,正确的解释为( )
A.苯的同系物分子中的碳原子数比苯分子中的碳原子数多
B.苯环受侧链影响易被氧化
C.侧链受苯环影响易被氧化
D.由于苯环和侧链的相互影响均易被氧化
2.有8种物质:①甲烷;②苯;③聚乙烯;④异戊二烯;⑤2-丁炔;⑥环己烷;⑦邻二甲苯;⑧环己烯.既能使酸性高锰酸钾溶液褪色又能与溴水反应使之褪色的是( )
A.③④⑤⑧
B.④⑤⑦⑧
C.④⑤⑧
D.③④⑤⑦⑧
3.化学工作者把烷烃、烯烃、环烷烃、炔烃…的通式转化成键数的通式,给研究有机物分子中键能大小的规律带来了很大的方便.烷烃中碳原子数跟键数的关系通式为CnH3n+1,烯烃(视双键为两条单键)、环烷烃中碳原子数跟键数关系通式为CnH3n,则苯的同系物中碳原子数跟键数关系通式为( )
A.CnH3n-1
B.CnH3n-2
C.CnH3n-3
D.CnH3n-4
4.下列对有机物结构或性质的描述中错误的是( )
A.一定条件下,Cl2可在甲苯的苯环或侧链上发生取代反应
B.乙烷和丙烯的物质的量共1mol,完成燃烧生成3mol
H2O
C.用核磁共振氢谱鉴别1-丙醇和2-丙醇
D.间二溴苯仅有一种空间结构可证明苯分子中不存在单双键交替的结构
5.在甲苯中,加入少量酸性高锰酸钾溶液,振荡后溶液褪色,下列解释正确的是( )
A.甲基受苯环的影响而易被氧化
B.苯环被KMnO4所氧化而破坏
C.甲苯中碳原子数比苯分子中原子数多
D.苯环和侧链相互影响,同时被氧化
6.关于煤与石油化工的说法,正确的是( )
A.煤焦油干馏可得到苯、甲苯等
B.煤裂化可得到汽油、柴油、煤油等轻质油
C.石油分馏可得到乙烯、丙烯等重要化工产品
D.石油主要是各种烷烃、环烷烃和芳香烃组成的混合物
7.对有机化合物进行科学的分类能使繁杂的有机化学知识系统化.
①下列有机物中,不属于芳香族化合物的是_________(填字母).
a.乙酸乙酯
b.苯酚
c.三硝基甲苯
②下列有机物中,含有醛基的是_________(填字母)
a.乙醚
b.丙酮
c.葡萄糖
③苯环上所连的基团不同,其性质也不同.
能区分苯和甲苯的试剂是_________
a.水
b.CCl4
c.酸性KMnO4溶液.
8.异丙苯 是一种重要的有机化工原料.根据题意完成下列填空:
(1)由异丙苯制备对溴异丙苯的反应试剂和反应条件为___________________;异丙苯有多种同分异构体,其中一溴代物最少的芳香烃的名称是__________________;
(2)α-甲基苯乙烯是生产耐热型ABS树脂的一种单体,工业上由异丙苯催化脱氢得到.写出由异丙苯制取该单体的另一种方法是(2)α-甲基苯乙烯是生产耐热型ABS树脂的一种单体,工业上由异丙苯催化脱氢得到.写出由异丙苯制取该单体的另一种方法____________________
_____________________________(用化学反应方程式表示).
【参考答案】
1.【答案】C
2.【答案】C
3.【答案】C
【解析】每两个成键电子构成一个共价键.分子中的成键电子总数除以2就得到该分子中共价键总数.苯及其同系物的通式为CnH2n-6,分子中碳原子总的价电子数为4n个,氢原子总的价电子数为(2n-6)个,总电子数为(6n-6)个,共价键总数I=(6n-6)/2=(3n-3);故选C。
4.【答案】D
5.【答案】A
6.【答案】D
7.【答案】(1)
a
(2)
C
(3)
C
【解析】①含有苯环的是芳香化合物,乙酸乙酯中不含有苯环,不是芳香化合物,故选a;
②乙醚中含有醚键,丙酮中含有酮基,葡萄糖中含有醛基,故选c;
③甲苯上的甲基由于受苯环的影响,故表现出还原性,能与酸性高锰酸钾反应生成苯甲酸,故可以利用高锰酸钾区别,故选c。
8.【答案】(1)Br2/FeBr3或Br2/Fe
1,3,5-三甲苯
(2)
【解析】(1)苯环的取代反应需在催化剂作用下进行,由异丙苯制备对溴异丙苯的反应试剂和反应条件为Br2/FeBr3或Br2/Fe;在异丙苯的多种同分异构体中,一溴代物最少的是1,3,5-三甲苯,只有一取代物;
(2)异丙苯制取制取α-甲基苯乙烯,可先发生取代反应生成氯代物,在碱性条件下发生消去反应可生成,方程式为:。