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配套《高中必刷题 化学 选择性必修3 有机化学基础 LK》使用
第1章 有机化合物的结构与性质 烃
第3节 烃
课时3 苯、苯的同系物及其性质
一、苯
分子里含有一个或多个苯环的烃类化合物属于芳香烃,苯是最简单的芳香烃。
1.苯的物理性质
颜色状态 密度、溶解性 毒性 熔、沸点 挥发性
无色液体 不溶于水且密度比水小 有毒 较低 易挥发
2.苯的分子结构
(1)实验探究
实验操作
实验现象 液体分层,上层无色,下层紫红色 液体分层,上层橙红色,下层无色
苯不能被酸性高锰酸钾溶液氧化,也不与溴水反应,苯分子具有不同于烯烃
结论原因
和炔烃的特殊结构
(2)成键特点:苯分子中六个碳原子均采取 sp 2 杂化,分别与氢原子及相邻碳原子以σ 键结
合,键角均为120°,六个碳碳键的键长相等,介于碳碳单键和碳碳双键的键长之间。每个
碳原子余下的p轨道垂直于碳、氢原子构成的平面,相互平行重叠形成 大 π 键。苯分子中
所有原子共平面。
(3)分子结构表示方法
3.苯的化学性质
(1)氧化反应——可燃性
化学方程式:
2 + 15O ――→ 12CO + 6H O(火焰明亮,产生浓重的黑烟)。
2 2 2
(2)取代反应
①苯与液溴: ;
溴苯
纯净的溴苯是一种无色液体,有特殊的气味,不溶于水,密度比水的大。
②苯的硝化反应: +HO—NO ――→ +HO;
2 2
硝基苯
纯净的硝基苯是一种无色液体,有苦杏仁气味,不溶于水,密度比水的大。配套《高中必刷题 化学 选择性必修3 有机化学基础 LK》使用
③苯的磺化反应: +HO—SOH +HO;
3 2
苯磺酸
苯磺酸易溶于水,是一种强酸,可以看作硫酸分子里的一个羟基被苯环取代的产物。
(3)加成反应
苯的大π键比较稳定,通常状态下不易发生加成反应,在以Pt、Ni等为催化剂并加热的条
件下,苯能与氢气发生加成反应: +3H ――→ 。
2
二、苯的同系物
苯环上的氢原子被烷基取代所得到的一系列产物称为苯的同系物,通式C H ( n ≥ 7) 。
n 2n-6
1.苯的同系物的物理性质
一般具有类似苯的气味,无色液体,不溶于水,易溶于有机溶剂,密度比水的小。
2.苯的同系物的化学性质
(1)化学性质
苯的同系物都含有苯环和烷基,其化学性质与苯和烷烃类似,由于苯环与烷基之间存在相
互作用,所以化学性质又有差异,如甲苯中甲基使苯环上与甲基处于邻、对位的氢原子活
化而易被取代,而苯环也使甲基活化,易被氧化。
①氧化反应
a.苯的同系物大多数能被酸性KMnO 溶液氧化而使其褪色。
4
――――→
苯的同系物侧链的烷基中,直接与苯环连接的碳原子上没有氢原子时,该物质一般不能被
KMnO (H+)氧化为苯甲酸。
4
b.燃烧的通式:
C H + O ――→ n CO + ( n - 3)H O。
n 2n-6 2 2 2
②取代反应
③加成反应
甲苯与氢气反应的化学方程式: +3H――→ 。
2