文档内容
苯和苯的同系物
重难点 题型 分值
1. 掌握苯及其同系物的组成与结构，苯及
其同系物的性质及应用。
重点
2. 掌握苯的同系物分子中的苯环与烷基的
相互影响及引起的化学性质变化。
选择题、填空题 4-6分
1. 苯及其同系物的组成与结构，苯及其同
系物的性质及应用。
难点
2. 苯的同系物分子中的苯环与烷基的相互
影响及引起的化学性质变化。
一、苯
苯是最简单的芳香烃。
芳香烃：在烃类化合物中，含有一个或多个苯环的化合物。
1. 苯的物理性质
颜色 状态 气味 密度 溶解性 挥发性
无色 液态（熔点为 有特殊气味 比水的小 不溶于水， 沸点为80.1 ℃，
第1页易溶于有机
5.5 ℃） 较低易挥发
溶剂
2. 分子结构
【注意】苯环中的6个碳原子是等效的；6个氢原子也是等效的。
【微思考1】结构简式 能否反映苯的真实结构？
【提示】不能。苯分子内的碳碳键不是单、双键交替的结构，而是介于单键和双键之
间的特殊的共价键。所以在苯环中没有碳碳双键。
3. 苯的化学性质
（1）实验探究
实验操作
实验现象 液体分层，下层溶液不褪色 液体分层，上层显橙红色
① 苯不溶于水，苯分子中不含碳碳双键
结论或原因
② 溴在苯中的溶解度比在水中的大
（2）化学性质
a. 氧化反应：苯有可燃性，空气里燃烧产生浓重的黑烟，化学方程式为2C H ＋ 15O
6 6 2
⃗点燃
12CO ＋ 6H O。
2 2
b. 取代反应
第2页③ 磺化反应：
。
c. 加成反应（与H 加成）
2
。
【微点拨】
① 纯净的溴苯为无色液体，有特殊的气味，不溶于水，密度比水的大。
② 纯净的硝基苯为无色液体，有苦杏仁气味，不溶于水，密度比水的大。
③ 苯磺酸易溶于水，是一种强酸。
二、苯的同系物
1. 苯的同系物
2. 苯的同系物的物理性质
（1）苯的同系物为无色液体，不溶于水，易溶于有机溶剂，密度比水的小。
（2）三种二甲苯的熔、沸点与密度
① 熔点：对二甲苯＞邻二甲基＞间二甲苯。
② 沸点：邻二甲苯＞间二甲苯＞对二甲苯。
③ 密度：邻二甲苯＞间二甲苯＞对二甲苯。
3. 苯的同系物的化学性质（以甲苯为例）
（1）实验探究
第3页实验操作
实验现象 液体不分层，液体褪色 液体分层，上层显橙红色
甲苯不溶于水，由于苯环的影响，使甲基变活泼，能被酸性高锰酸钾
结论或原因
溶液氧化
（2）化学性质
a. 氧化反应
① 甲苯能使酸性KMnO 溶液褪色，这是由于甲苯上的甲基被酸性KMnO 氧化的结果。
4 4
第4页② 燃烧
3n−3
2 ⃗点燃
燃烧的通式为C H ＋ O n CO ＋（ n － 3 ） H O。
n 2n－6 2 2 2
b. 取代反应
甲苯与浓硝酸和浓硫酸的混合物在加热条件下发生反应生成2，4，6三硝基甲苯，发
生反应的化学方程式为 。
c. 加成反应
在一定条件下甲苯与H 发生加成反应，生成甲基环己烷，化学反应方程式为
2
【微点拨】2，4，6三硝基甲苯又叫梯恩梯（TNT），是一种淡黄色晶体，不溶于水，
是一种烈性炸药。
【微思考2】怎样通过实验来鉴别苯和乙苯？
提示：分别取少量两种液体，加入酸性KMnO 溶液，使其褪色的为乙苯，不使其褪色
4
的为苯。
【问题讨论】
1. 是不是所有的苯的同系物都能使酸性KMnO 溶液褪色？
4
【提示】并不是所有苯的同系物都能使酸性KMnO 溶液褪色，如 ，由
4
于与苯环直接相连的碳原子上没有氢原子，所以不能使酸性KMnO 溶液褪色。
4
2. 均三甲苯在一定条件下发生溴代反应，得到的一溴代物有几种？写出结构简式。
【答案】2种， 、 。
【解析】均三甲苯分子中有2种等效氢原子（注意：苯环上的三个氢原子有着相同的
第5页化学环境），光照条件下生成 ，催化条件下生成 。
【深化拓展】
1. 苯与苯的同系物的异同点
（1）相同点
物质 苯 苯的同系物
组成与结构 分子中都含有一个苯环
① 燃烧时现象相同，火焰明亮，产生浓重黑烟，燃烧通式为
相同点 3
2 ⃗点燃
C H + （n-1）O nCO+（n-3）HO
化学性质 n 2n-6 2 2 2
② 都易发生苯环上的取代反应
③ 都能发生加成反应，但反应都比较困难
（2）不同点
① 苯的同系物中苯环和侧链的相互影响
② 苯的同系物的两种取代——以甲苯为例：
2. 有机物分子的共面、共线问题分析与判断
（1）四种代表物的空间结构：甲烷的四面体结构（其中3个原子共面），乙烯的6原
子共面结构，乙炔的4原子共线结构，苯的12原子共面结构。
第6页（2）判断方法
①分子中出现饱和碳原子，整个分子不共面。
②分子中出现一个 ，至少有6个原子共面。
③分子中出现一个 ，至少有4个原子共线。
④分子中出现一个苯环，至少有12个原子共面。
【即时练】有下列有机物：①CH===CH ②CH—C≡CH
2 2 3
请分析回答：
（1）上述有机物中所有原子可能共面的有________（填序号）。
（2）② 中共线原子有________个。
（3）⑤ 中最多共面原子有________个。
【答案】（1）①③ （2）4 （3）17
3. 苯的同系物的命名
（1）习惯命名法
① 苯的一元取代物的命名：将苯环侧链的烷基作为取代基，称为“某烷”。
称为 甲苯； 称为：乙苯；
② 苯的二元取代物的命名：当苯分子中有两个氢原子被取代后，取代基在苯环上有邻、
间、对三种位置，取代基的位置可分别用“邻”“间”“对”来表示。如二甲苯有三种同
分异构体。
（2）系统命名法（以二甲苯为例）
若将苯环上的6个碳原子编号，以某个甲基所在的碳原子的位置为1号，选取最小位
第7页次号给另一个甲基编号。
【举例】 的名称为： 。
【提示】苯的同系物的命名是以苯为母体的，所以 为1，2，4—三甲苯。
【即时练】写出分子式为C H 的所有芳香烃同分异构体，并命名。
9 12
【注意】苯的同系物的同分异构体的书写方法：
【答案】
4. 稠环芳香烃
（1）定义
由两个或两个以上的苯环共用相邻的两个碳原子的芳香烃是稠环芳香烃。
（2）示例
第8页①萘：分子式为C H，结构简式 ，是一种无色片状晶体，有特殊气味，易
10 8
升华，不溶于水。
②蒽：分子式为C H ，结构简式 ，是一种无色晶体，易升华，不溶于
14 10
水，易溶于苯。
【易错辨析】
（1）标准状况下，22.4 L苯中含有3N 个碳碳双键（用N 表示阿伏加德罗常数的
A A
值）。 （ ）
【提示】×。标准状况下，苯不是气态，且苯分子不含碳碳双键。
（2）苯的邻、间、对位二元取代物都只有一种，均能证明苯分子中不存在单、双键交
替结构。（ ）
【提示】×。苯的邻位二元取代物只有一种才能说明苯分子中的碳碳键不是单、双键
交替。
（3）符合C H （n≥6）通式的有机化合物一定是苯及其同系物。（ ）
n 2n－6
【提示】×。符合C H （n≥6）通式的有机化合物分子中可能含有多个碳碳双键或
n 2n-6
碳碳三键，如CH≡C—CH—C≡C—CH 。
2 3
（4）含有一个苯环的烃一定属于苯的同系物。（ ）
【提示】×。含有一个苯环且侧链为烷基的烃属于苯的同系物。
（5）甲苯中所有的原子在同一平面上。（ ）
【提示】×。甲苯分子的甲基中至少有2个氢原子与其他原子不在同一平面上。
（6）乙苯的一氯代物有3种。（ ）
【提示】×。乙苯的一氯代物有5种，氯原子取代位置如图： 。
（7）等物质的量的苯、甲苯与足量H 加成时，消耗H 量相同。（ ）
2 2
【提示】√。苯、甲苯与H 加成时，都是苯环发生反应。
2
（8）甲苯与溴水在加入FeBr 的条件下发生取代反应。（ ）
3
【提示】×。甲苯与液溴在加入FeBr 的条件下发生取代反应。
3
例题1 实验室制备溴苯的反应装置如下图所示，关于实验操作或叙述错误的是（
）
第9页A. 向圆底烧瓶中滴加苯和溴的混合液前需先打开K
B. 实验中装置b中的液体逐渐变为浅红色
C. 装置c中碳酸钠溶液的作用是吸收溴化氢
D. 反应后的混合液经稀碱溶液洗涤、结晶，得到溴苯
【答案】D
【解析】如果不先打开K，分液漏斗内的液体无法顺利滴入，A项正确；溴易挥发，
挥发出的溴被四氯化碳吸收，因此装置b中的液体逐渐变为浅红色，B项正确；碳酸钠溶
液可以与挥发出的溴化氢反应，C项正确；通常情况下溴苯是液体物质，不能用结晶的方
法得到，D项错误。
例题2 苯环实际上不具有碳碳单键和碳碳双键的简单交替结构，可以作为证据的事
实有（ ）
①苯的间位二取代物只有一种 ②苯的邻位二取代物只有一种 ③苯分子中碳碳键的
键长均相等 ④苯不能使酸性KMnO 溶液褪色 ⑤苯在加热和催化剂存在条件下，与氢气
4
发生加成反应 ⑥苯在FeBr 存在的条件下，与液溴发生取代反应，但不能因化学变化而
3
使溴水褪色
A. 只有①②③④ B. 只有②③④⑥
C. 只有③④⑤⑥ D. 全部
【答案】B
【解析】苯不能因化学变化使溴水褪色，不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，都说明苯分
子中不含碳碳双键。若苯环中具有碳碳单键和碳碳双键交替的结构，碳碳键的键长应该不
等（双键键长比单键键长短），其邻位二取代物应该有 和 两种，而间
位二取代物只有一种。
例题3 （双选）下列实验操作中正确的是（ ）
A. 将溴水、FeBr 和苯混合加热即可制得溴苯
3
第10页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. 用苯和浓硝酸反应制取硝基苯时需水浴加热，温度计应放在水中
D. 制取硝基苯时，应先取浓硫酸2 mL，再加入1.5 mL浓硝酸，再滴入苯约1 mL，然
后放在水浴中加热
【答案】BC
【解析】苯和液溴在FeBr 的存在下反应可得溴苯，而溴水不行。苯和浓硝酸反应制
3
取硝基苯时需水浴加热，温度计应放在水浴中测水的温度。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。
【易错警示】制备溴苯、硝基苯的注意事项
（1）溴苯与溴互溶，不能直接用分液法分离。
（2）FeBr 是苯与溴的反应中的催化剂。
3
（3）配制浓硫酸和浓硝酸的混合酸时，一定要将浓硫酸注入浓硝酸，即将密度大的液
体加入密度小的液体中，切不可将试剂的添加顺序颠倒。
例题4 实验室通过苯与浓硫酸和浓硝酸的混合液在 50~60 ℃的水浴中加热制备硝基
苯。已知苯与硝基苯的某些物理性质如下表所示。
物质 熔点/℃ 沸点/℃ 状态
苯 5.5 80.1 液体
硝基苯 5.7 210.9 液体
（1）配制浓硫酸和浓硝酸混合液的操作是 。
（2）分离硝基苯和水的混合物的方法是 ；分离硝基苯和苯的混合物的方法
是 。
（3）某同学用如图所示装置制取硝基苯：
① 用水浴加热的优点是 ；
② 指出该装置中的两处缺陷： ； 。
第11页【答案】（1）将浓硫酸沿烧杯内壁慢慢注入浓硝酸中，并不断搅拌，冷却
（2）分液法 蒸馏法
（3）① 反应物受热均匀，且便于控制温度 ② 试管不能接触烧杯底部 缺少冷凝
回流装置
【解析】（1）配制混合液时，一般将密度大的液体加入密度小的液体中并不断搅拌，
与稀释浓硫酸的方法类似。（2）硝基苯和水互不相溶，可用分液法分离；硝基苯和苯互溶，
且沸点相差较大，可用蒸馏法分离。（3）①水浴加热可以使反应物受热均匀，且容易控制
温度；②因烧杯底部温度高，作反应器的试管不能接触烧杯底部；苯和浓硝酸均易挥发，
故应在试管口加一带长直玻璃管的橡胶塞，长直玻璃管起冷凝回流的作用。
（答题时间：40分钟）
一、选择题
1. 如图是两种烃的球棍模型，以下说法正确的是（ ）
第12页甲 乙
A. 二者与Cl 不能反应
2
B. 二者互为同分异构体
C. 都不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D. 都不能发生加成反应
2. 下列说法中正确的是（ ）
3. 下列说法中，正确的是（ ）
A. 芳香烃的分子通式是C H （n≥6）
n 2n－6
B. 苯的同系物是分子中仅含有一个苯环的所有烃类化合物
C. 在苯的同系物分子中存在大π键，每个碳原子均采取sp2杂化
D. 苯和甲苯都能与卤素单质、浓硝酸等发生取代反应
*4. 下列物质中，既能因发生化学反应使溴水褪色，又能使酸性高锰酸钾溶液褪色，还
能在光照条件下与溴发生取代反应的是（ ）
5. 异丙苯[ ]是一种重要的化工原料，下列关于异丙苯的说法不正确
的是（ ）
A. 异丙苯是苯的同系物
B. 可用酸性高锰酸钾溶液区别苯与异丙苯
C. 在光照条件下，异丙苯与Cl 发生取代反应生成的氯代物有三种
2
D. 在一定条件下能与氢气发生加成反应
*6. 关于化合物2苯基丙烯（ ），下列说法正确的是（ ）
A. 不能使稀高锰酸钾溶液褪色
B. 可以发生加成聚合反应
第13页C. 分子中所有原子共平面
D. 易溶于水及甲苯
二、非选择题
*7. 苯的某些同系物可被酸性高锰酸钾溶液氧化，例如：
某分子式为C H 的单烷基取代苯，已知它可以被氧化成苯甲酸的同分异构体共有7
11 16
种，其中的3种是：
请写出其他4种的结构简式________________、________________、
________________、________________。
第14页1.【答案】B
【解析】分子中均有烷基，在光照下能与Cl 发生取代反应，A项错误；二者分子式相
2
同，结构不同，互为同分异构体，B项正确；它们的侧链都能被酸性高锰酸钾溶液氧化为
羧基，使酸性高锰酸钾溶液褪色，C项错误；二者都能够与氢气发生加成反应，D项错误。
2.【答案】B
【解析】苯的同系物指的是仅含一个苯环且苯环上的侧链均为烷基的芳香烃，故
都不是苯的同系物，A项错误；该物质是具有对称结
构的芳香烃，因C—C键能够旋转， 故其一氯代物只有4种（
），C项错误；甲苯使溴水褪色是由于甲苯将溴从溴水中萃
取出来，发生的是物理变化，苯乙烯使溴水褪色是由于苯乙烯与溴发生了加成反应，发生
的是化学变化，可见两者褪色原理不同，D项错误。
3.【答案】D
【解析】芳香烃是分子中含一个或多个苯环的烃类化合物，而苯的同系物指分子中仅
含有一个苯环，苯环的侧链全部为烷基的烃类化合物，其分子通式为C H （n≥7，且n
n 2n－6
为正整数）；苯和甲苯都能与卤素单质、浓硝酸等发生取代反应，在苯的同系物分子中烷
基碳原子为sp3杂化。
4.【答案】B
【解析】甲苯能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使其褪色，能在光照条件下与溴发生取代
反应，但不能因发生化学反应使溴水褪色，A项不符合题意；CHCHCH===CH 含有碳碳
3 2 2
双键，能与溴水发生加成反应而使其褪色，也能使酸性高锰酸钾溶液褪色，其中的—CH
3
具有烷烃的性质，在光照条件下与溴可发生取代反应，B项符合题意；CHCH 具有烷烃的
3 3
性质，不能使溴水、酸性高锰酸钾溶液褪色，C项不符合题意；苯的性质稳定，不能因发
生化学反应而使溴水褪色，也不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，但苯能萃取溴水中的溴而使
水层褪色，此过程属于物理变化，D项不符合题意。
5.【答案】C
【解析】在光照条件下，异丙苯与Cl 发生侧链上的取代反应，可生成多种氯代物，包
2
括一氯代物、二氯代物等，C错误。
6.【答案】B
【解析】A项，含有 ，可以使酸性KMnO 溶液褪色；C项，分子中含一个
4
第15页饱和碳原子，所有原子不可能共面；D项，烃难于水。
7.【答案】
【解析】能被酸性KMnO 氧化的苯的同系物分子，连接苯环的碳原子上一定含有氢原
4
子。
第16页
