1、芳香烃卤代烃芳香烃1 芳香族化合物及芳香烃的概念2 苯的分子结构特点及物理性质：（1分子式、结构简式（2分子空间构型（3苯分子中C原子成键特点 3 苯的化学性质：（1）苯的溴代实验（2）苯的硝化实验（3）苯的加氢加成反应【问】根据有机物的分类，我们知道有机物中有一类物质称为芳香族化合物，最初发现的这类物质绝大部分都是具有香味的，它们是从各种天然的香树脂、香精油中提取出来的。目前，已知的很多芳香族化合物其实并不具有芳香气味，所以，“芳香族化合物”这一名称已经失去了原先的意义，只是一直沿用至今，那么现在我们所定义的芳香族化合物是一类怎样的物质呢？它们在结构上有什么共同的特点呢？芳香族化合物分子结构
2、中含有苯环的有机物。【问】什么是烃类物质？ 只含有C、H元素的一类有机物。 把这两类物质合并起来，取个交集，就是我们今天要研究的一类有机物芳香烃。 芳香烃芳香族碳氢化合物，简称芳香烃或芳烃。一 苯的结构与性质1 苯的结构（1）分子式：C6H6 （2）结构式：【交流与讨论】那么苯分子的结构是怎样的呢？ 苯的1H核磁共振谱图（教材P48）苯分子中6个H所处的化学环境完全相同苯分子结构的确定经历了漫长的历史过程，1866年，德国化学家凯库勒提出苯环结构，称为凯库勒式：那么凯库勒式能完全真实的反应苯分子的结构吗？根据以下信息，谈谈你对苯分子结构的认识？ 苯的一取代物只有一种，邻位二取代物只有一种 和
3、是同一种物质 苯不能使溴水腿色，不能使酸性高锰酸钾溶液腿色 碳碳双键加氢时总要放出热量，并且放出的热量与碳碳双键的数目大致成正比。苯在镍等催化下可与氢气发生加成反应生成环己烷，所放出的热量比环己二烯与氢气加成生成环己烷的还要少。说明苯环中并不存在单双键交替的结构，因此凯库勒式不能全面的反应苯的结构，只是习惯上沿用至今。【过渡】那么苯分子的结构到底是怎样的？拓展视野：苯环中的碳原子都是采用的sp2杂化，碳原子之间形成（sp2sp2）键，六个C原子的p轨道重叠形成一个大键。苯分子中碳碳键的键长都是一样长的（1.410-10m），这说明碳原子之间形成的一种介于单键和双键之间的特殊共价建，所以苯的结构
4、可以表示为： 或（3）分子空间构型平面正六边形，12个原子共平面。2 苯的性质（1）物理性质苯是一种没有颜色，有特殊气味的液体，有毒。密度比水小，与水不互溶。3 苯的化学性质1苯的溴代反应原理： Br2 HBr 装置：现象：1 向三颈烧瓶中加入苯和液溴后，反应迅速进行，溶液几乎“沸腾”，一段时间后反应停止 2 反应结束后，三颈烧瓶底部出现红褐色油状液体（溴苯） 3 锥形瓶内有白雾，向锥形瓶中加入AgNO3溶液，出现浅黄色沉淀 4 向三颈烧瓶中加入NaOH溶液，产生红褐色沉淀（Fe(OH)3）注意：1 直型冷凝管的作用使苯和溴苯冷凝回流，导气（HBr和少量溴蒸气能通过）。2 锥形瓶的作用吸收HB
5、r，所以加入AgNO3溶液，出现浅黄色沉淀（AgBr）3 锥形瓶内导管为什么不伸入水面以下防止倒吸4 碱石灰的作用吸收HBr、溴蒸气、水蒸汽。5 纯净的溴苯应为无色，为什么反应制得的溴苯为褐色溴苯中溶解的溴单质6 NaOH溶液的作用除去溴苯中的溴，然后过滤、再用分液漏斗分离，可制得较为纯净的溴苯7 最后产生的红褐色沉淀是什么Fe(OH)3沉淀，反应中真正起催化作用的是FeBr3 2苯的硝化反应：原理： HONO2 H2O 装置： 现象：加热一段时间后，反应完毕，将混合物倒入盛有水的烧杯中，在烧杯底部出现淡黄色油状液体（硝基苯）注意：1 硝基苯难溶于水，密度比水大，有苦杏仁味 2 长导管的作用冷
6、凝回流 3 为什么要水浴加热（1）让反应体系受热均匀； （2）便于控制温度，防止生成副产物（因为加热到100110时就会有间二硝基苯生成； 4 温度计如何放置温度计水银球应伸入水浴中，以测定水浴的温度。3 苯的加成反应在催化剂镍的作用下，苯与H2能在180250、压强为18MPa的条件下发生加成反应 3H2 4总结苯的化学性质：由于苯分子中的碳碳键是一种介于单键和双键之间的特殊共价键，所以苯的化学性质，几乎也是介于饱和烃和不饱和烃之间。总的来说化学性质比较稳定、是易取代、难加成。二 芳香烃的来源与应用1 来源：（1）煤 煤焦油 芳香烃煤的综合利用干馏气化液化原理使煤隔绝空气加强热，使其分解的过
7、程把煤中的有机物转化为可燃性气体的过程把煤转化为液体燃料的过程原料煤煤煤产品焦炭、煤焦油、焦炉气氢气、一氧化碳液体燃料（甲醇、汽油等）在芳香烃中，作为基本有机原料应用的最多的是苯、乙苯和对二甲苯2 苯的同系物（1）概念苯的同系物只有一个苯环，它们可以看成是由苯环上的H被烷烃基代替而得到的。例如： 对二甲苯 甲苯 乙苯 （2）性质A 氧化反应实验：甲苯中加入酸性KMnO4溶液KMnO4溶液腿色 乙苯中加入酸性KMnO4溶液KMnO4溶液腿色结论：苯的同系物能被酸性KMnO4溶液氧化解释：苯的同系物中，如果与苯环直接连接的碳原子上连有H原子，该苯的同系物就能使酸性KMnO4溶液腿色，与苯环相连的烷
8、烃基通常回被氧化为羧基 B 取代反应 3HNO3 3H2O TNT（三硝基甲苯）TNT是一种不溶于水的淡黄色针状晶体，烈性炸药。 （3）乙苯的制备 CH2CH2 以前采用无水AlCl3浓盐酸做催化剂，污染较大而且成本较高。现在采用分子筛固体酸作催化剂，这种催化剂无毒无腐蚀且可完全再生。3 多环芳烃 【经典例题】【例1】 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( )苯不能使 KMnO4(H+)溶液褪色 苯分子中碳原子之间的距离均相等 苯能在一定条件下跟H2加成生成环己烷 经实验测得邻二甲苯仅一种结构 苯在FeBr3存在的条件下同液溴可以发生取代反应，但不因化学变化而使溴水褪色A.
9、 B.C. D.思路解析：若苯分子中存在单双键交替结构，则CC与C=C的键长必然不同，和的性质必然不同，应互为同分异构体，且C=C的特征反应是使溴水和KMnO4酸性溶液褪色，全面考虑，故应选C。答案：C【例2】 可以用分液漏斗分离的一组液体混合物是( )A.溴和四氯化碳 B.苯和溴苯C.水和硝基苯 D.苯和汽油思路解析：考查几种物质的相互溶解性，A、B、D三个选项中两种物质互溶，只有C中水和硝基苯不互溶。答案：C【例3】 实验室用溴和苯反应制取溴苯，得到粗溴苯后，要用如下操作精制：蒸馏 水洗 用干燥剂干燥 10%NaOH溶液润洗 水洗正确的操作顺序是( )A. B.C. D.思路解析：首先要了
10、解溴苯的制取，在生成溴苯的同时，有溴化氢生成，得到的粗溴苯中会含有杂质。而后就应该考虑操作的顺序问题。先用水洗可以除去水溶性杂质，如溴化氢、少量的溴；然后用10%NaOH溶液洗，可把溴转变为水溶性的次溴酸钠除去；然后再用水洗一次，把残存的NaOH洗去；接着用干燥剂除水；最后蒸馏得到纯溴苯。答案：B【例4】某苯的同系物的分子式为C11H16，经测定数据表明，分子中除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，则该分子由碳键异构所形成的同分异构体有_种，其结构简式为_。解析：该分子是由一个苯环和一个C5H11组成的，分析C5H11的碳链异构即可。将两个CH2、一个联在一起得
11、两种结构：CH2CH2CH2CH2。然后用两个CH3联在上得四种C5H11，最后用苯环饱和剩的价键即可。答案：4【例5】黄曲霉素是污染粮食的真菌霉素。人类的特殊基因在黄曲霉素的作用下会发生突变，有转变成肝癌的可能性。跟lmol该化合物起反应的H2或NaOH的最大量分别是（ ）A6mol，2mol B7mol，2mol C6mol，1mol D7mol，1mol 【例6】A、B两种烃的最简式相同，7.8gA完全燃烧后生成物通入过量的石灰水中，得到沉淀60g。A不能使酸性KMnO4溶液褪色，也不与溴水反应，B能使这两种溶液褪色。0.5mol B完全燃烧生成22.4LCO2(标准状况)，在相同状况下
12、，A与B蒸气的密度比为3:1.写出这两种烃的结构简式。 A： B：CHCH解析：首先由B可以使溴水及高锰酸钾溶液褪色，即可以判断B为烯烃或者是炔烃。因为：0.5mol B完全燃烧生成22.4LCO2(标准状况)所以：B中含有2个碳原子。再由A、B的组件式相同，且A与B蒸气的密度比为3:1，故A分子中含有6个碳原子。 由：A（C6Hx）6CO26CaCO3 （72+x）g 600g 7.8g 60g （72+x）/ 7.8 = 600/ 60 解之可得：x=6 则：A为C6H6，B为C2H2【基础练习】1.能用高锰酸钾酸性溶液鉴别而不能用溴水鉴别的是（ ）A.甲烷和乙烯 B.乙烯和乙炔C.苯和邻
13、二甲苯 D.浓盐酸和浓硝酸 解析：乙烯、乙炔都能使溴水和高锰酸钾酸性溶液褪色，而甲烷、苯、浓盐酸、浓硝酸都不能使高锰酸钾酸性溶液和溴水褪色，故A、B、D不符合题意。邻二甲苯可使高锰酸钾酸性溶液褪色，而不能使溴水褪色。答案：C2.下列分子中，所有原子不可能共处在同一平面上的是（ ）A.C2H2 B.CS2 C.NH3 D.C6H6 解析：A、B中的C2H2和CS2分子空间构形为直线形，所有原子均处于同一直线上；C中的NH3分子呈三角锥形结构；D中的C6H6原子是平面正六边形，C项符合题意。、3.侧链上含3个碳原子的甲苯的同系物共有（ ）A.1种 B.3种 C.6种 D.8种 解析：甲苯的同系物也
14、就是苯的同系物，侧链必须饱和。含三个碳原子的侧链有三种情况：一是全为甲基，二是全为丙基，再就是含有一个甲基和一个乙基。符合以上条件的都是甲苯的同系物。答案：D4.某人坐在空调车内跟在一辆卡车后面，观察到这辆卡车在起动、刹车时排出黑烟。由此可推断这辆卡车所用的燃料是（ ）A.酒精 B.汽油 C.柴油 D.液化石油气 解析：按一般常识，汽车所用的燃料为汽油或柴油，且酒精、液化石油气燃烧一般不会产生黑烟，所以答案应在B、C中选择。汽油的主要成分为C5C11的烷烃，柴油的主要成分为C15C18的烷烃，柴油分子中的碳原子数目多于汽油分子中的碳原子数。碳原子数越多的烷烃，其中碳的质量分数越大，燃烧时多发生
15、不完全燃烧，易生成炭而产生黑烟。故排出黑烟者，其燃料为柴油。答案：C5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甲苯的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 D1 mol甲苯与3 molH2发生加成反应6 都属于萘的同系物。萘和萘的同系物分子组成通式是（ ）ACnH2n6（n11） BCnH2n8（n10） CCnH2n10（n10） DCnH2n12（n10）解析D 由三种物质的分子式归纳即可得到南的同系物的通式为CnH2n12，还须注意的是萘的碳原子数最少为10，故：n10。7间-二甲苯苯环上的三溴代物的同分异构体数目为（ ） A
16、1 B2 C3 D4解析C 解析：间二甲苯苯环上的氢原子只有4个，在其中的三个氢原子被取代时，只余下一个氢原子。故而判断其三溴代物得同分异构体数时只要看一个氢原子得摆放位置有几种。这样问题就变得简单明了，我们很容易判断为3种。本题如果直接分析三个溴原子的排列位置，显然要复杂困难的多，解题时，我们要注意变换角度去分析解答，就会使难题变易，复杂变简单。8化合物A的分子式为C9H8，存在于煤焦油中，它能迅速使Br2的CCl4溶液和酸性高锰酸钾溶液褪色，在一定条件下也能结合1分子的氢而生成B，分子式为C9H10，而在剧烈条件可以氢化生成C，分子式为C9H16。A剧烈氧化时生成邻苯二甲酸。试推测A、B、
17、C的结构简式。A： ；B： ；C： 。7A： B： C：解析：由题意：化合物A的不饱和程度很大，且含有9个碳原子，故而可以初步判断A可能属于芳香烃。结合具体的性质，可以确定A是含有一个苯环的芳香烃。而后由于在一定条件下也能结合1分子的氢而生成B（C9H10）所以可推测A中含有一个不饱和的碳碳双键；由剧烈条件可以氢化生成C（C9H16）可以判断，除了苯环外，还有一个环。再根据A被高锰酸钾氧化后得到的是邻苯二甲酸，所以，令一个环的碳原子直接连在苯环上相邻的两个碳原子上。由此得解。【课堂小练】1.下列说法中正确的是( )A.分子中有一个或多个苯环的化合物都属于芳香烃B.分子组成满足CnH2n-6(n
18、6)的化合物一定属于芳香烃C.分子中含有苯环的烃一定属于芳香烃D.苯及苯的同系物中只含有一个苯环解析：A选项中没有限制是碳氢化合物，含有苯环的化合物只能一定属于芳香族化合物，但不一定是烃类；B选项中未对结构进行限制，两个叁键的炔烃也可能满足CnH2n-6(n6)的通式，苯的同系物满足CnH2n-1(n6)的通式满足一个苯环的结构。而含有苯环的烃一定属于芳香烃。本题实质是考查芳香烃、苯及其同系物，芳香族化合物的概念，若考虑问题片面，认为满足通式CnH2n-6(n6)的一定属于芳香烃，容易误选B。答案：CD2.下列有机物：硝基苯；环己烷；甲苯；苯磺酸；溴苯；邻二甲苯。其中不能由苯通过一步反应直接制
19、取的是( )A. B. C. D.解析：本题考查苯的基本性质，硝基苯可以由苯的硝化反应制得，环己烷由苯和H2的加成反应而来，苯磺酸可以由苯的磺化反应制得：苯与浓H2SO4的混合物共热至7080 。溴苯可以由苯的溴化反应制得，不能直接制取的只有甲苯和邻二甲苯。答案：D3.2005年11月吉林某化工厂发生爆炸，大量苯类物质进入松花江，其中以硝基苯的危害最大。以下对硝基苯污染认识正确的有 ( )硝基苯不稳定，能在短时间内挥发而消除 硝基苯是有毒物质，会造成大量水生生物死亡 硝基苯难溶于水，会沉入水底，在河泥中积累 硝基苯和活性炭发生化学反应生成没有毒性的物质A. B. C. D.解析：硝基苯是一种无
20、色油状液体，不溶于水且密度比水大，有毒。硝基苯较稳定，容易挥发而难分解。硝基苯能被活性炭吸附，但不能与活性炭反应。答案：D4.下列各组有机物中，只需加入溴水就能一一鉴别的是( )A.己烯、苯、四氯化碳 B.苯、己炔、己烯C.己烷、苯、环己烷 D.甲苯、己烷、己烯解析：本题为一典型题目，考查常见有机物的物理及化学性质。己烯与溴水发生加成反应使溴水褪色，且加成之后的产物密度比水大，沉在水底。苯与溴水不反应，但可以萃取溴水中溴，又因为苯的密度比水的小，故萃取之后苯在上，水在下。四氯化碳也不与溴水反应，但也可以萃取溴水中的溴，但因为CCl4密度比水的大，萃取之后，水在上，CCl4在下。己炔与溴水发生加
21、成反应，现象与己烯相同，不能区别。甲苯、己烷、环己烷与溴水发生萃取，现象与苯相同，故不能区别。答案：A5.已知分子式为C12H12的物质A的结构简式为，A苯环上的二溴代物有九种同分异构体，由此推断A苯环上的四溴代物的异构体的数目有( )A.9种 B.10种 C.11种 D.12种解析：分析A的结构可以看出，A中苯环上的氢还有6个，考虑A苯环上的四溴代物的异构体问题我们可以这样考虑：将A中苯环上的氢全部用溴替代，然后再用两个氢替换两个溴，则这样得到的同分异构体数目应与用两个溴原子替换两个氢的一致。答案：A6.苯甲酸钠是常用的食品防腐剂，其结构简式为，以下对苯甲酸钠描述错误的是( )A.属于盐类
22、B.能溶于水C.属于烃类 D.不易分解解析：由苯甲酸钠的结构简式可知，苯甲酸钠中含C、H、O、Na四种元素，不属于烃类，C错误；苯甲酸钠的结构中含有COONa，显然为羧酸盐类化合物，易溶于水(钠盐)，苯甲酸是一种稳定性较强的酸，故其钠盐不易分解。答案：C7.已知化合物B3N3H6(硼氮苯)与C6H6(苯)的分子结构相似，如下：则硼氮苯的二氯取代物B3N3H4Cl2的同分异构体的数目为( )A.2种 B.3种 C.4种 D.6种解析：硼氮苯和苯具有相似的分子结构，且氮、硼两种原子互相交替，解题时可以这样思考，若一种氯原子首先取代硼原子上的氢原子，根据分子的对称性另一种氯原子有3种可能取代的位置；
23、再考虑，若一种氯原子取代氮原子上的氢原子，则另一种氯原子只有1种取代氢原子的位置。答案：C8.下列说法中不正确的是( )A.分子组成满足CnH2n-6的化合物一定属于芳香烃B.甲苯与混酸作用一次可向苯环中引入三个NO2，而苯只能引入一个NO2，说明甲苯的化学活泼性比苯强C.二甲苯有三种同分异构体，它们被高锰酸钾酸性溶液氧化后都能生成二元芳香酸D.2，4，6三硝基甲苯，俗称TNT，是一种黄色烈性炸药解析：本题考查苯及其同系物的各个知识点。A错，CH2=CH、CH=CHCCCH、均满足CnH2n-6 通式，但它们都不属于芳香烃。B中甲基的存在使苯环上2，4，6号位上的氢变得更加活泼，反过来苯环的存
24、在也使甲基上的氢变得更活泼。C考查苯的同系物被高锰酸钾酸性氧化成羧酸问题。答案：A9.等质量的下列烃完全燃烧时所需氧气最多的是 ( )A.C6H6 B.C2H6 C.C2H4 D.C4H6解析：规律：等质量的烃完全燃烧，氢的质量分数越大，耗氧量越多。等物质的量的烃燃烧，耗氧量多少要综合考虑碳原子数目和氢原子数目。101999年，在欧洲一些国家发现饲料被污染，导致畜禽类制品及乳制品不能食用，经测定饲料中含有剧毒物质二恶英，其结构为，已知它的二氯代物有10种，则其六氯代物有（ ）A15种 B11种 C10种 D5种解析：C 解析：由二恶英的结构分析：可以被取代的位置是两个苯环上的8个氢原子，如果二
25、氯代物是10种，则其六氯代物（主要看其所含有的两个氢原子的排列方式，两个氯原子与两个氢原子的排列方式相同）也应为10种。11下面是某些稠环芳烃的结构简式（ ）试分析这些式子所表示的化合物种类为（ ） A1种 B2种 C3种 D4种解析：B 分析稠环芳香烃时，须注意苯环是一个高度对称的正六边形结构，故而第一个与第三个是等同的；第二个与第四个也是等同的。12苏丹红是很多国家禁止用于食品生产的合成色素，结构简式如右图，关于苏丹红说法错误的是（ ）A分子中含一个苯环和一个萘环 B属于芳香烃C能被酸性高锰酸钾溶液氧化 D能溶于苯解析：B 解析：判断时只需熟悉烃类的概念：仅含有碳、氢两种元素。故而B错误。
26、13(6分)已知： ，如果要合成 所用的原始原料可以是 A. 2-甲基-l，3-丁二烯和2-丁炔 B1，3-戊二烯和2-丁炔 C2，3-二甲基-1，3-戊二烯和乙炔 D、2，3-二甲基-l，3-丁二烯和丙炔AG都是有机化合物，它们的转化关系如下：请回答下列问题： (1)已知：6.0g化合物E完全燃烧生成8.8g C02和3.6g H20；E的蒸气与氢气的相对密度为30，则E的分子式为_： (2)A为一取代芳烃，B中含有一个甲基。由B生成C的化学方程式为_； (3)由B生成D、由C生成D的反应条件分别是_、_； (4)由A生成B、由D生成G的反应类型分别是_、_； (5)F存在于栀子香油中，其结
27、构简式为_；(6)在G的同分异构体中，苯环上一硝化的产物只有一种的共有_个实践演练B卷理解整合1煤的干馏和石油的分馏两种变化在本质上的差别是（ ） A加热的温度不同 B得到的产品不同 C前者要隔绝空气，后者不必 D干馏是化学变化，分馏是物理变化1D 解析：煤的干馏过程中发生一系列的复杂化学反应，在加热过程中，煤中的有机物质发生分解反应，得到焦炭和煤焦油等物质，故而其属于化学变化；而干馏则是依据石油中各馏分的沸分点不同，而把它们逐步分离开来的方法。所以，干馏属于物理变化。2下列反应属于取代反应的是（ ） A乙醇和浓硫酸混合加热至170 B苯和液溴混合后加入少量铁屑 C甲苯与浓硝酸、浓硫酸混合 D
28、乙烯通入酸性高锰酸钾溶液中2BC 3下列烃中，一氯代物有2种，二氯代物有4种的是 （ ）A丙烷 B2，3二甲基丁烷 C甲苯 D对二甲苯3A 解析；苯的同系物只含有一个苯环，而该物质含有四个苯环，显然不符合；由于甲烷是空间正四面体结构，四个氢原子构成四面体的四个顶点，故而，该物质中的四个苯环不可能共面。4下列烃中，苯环上的一氯代物的同分异构体数目最少的是 （ ）A邻二甲苯 B间二甲苯 C对二甲苯 D乙苯4C 解析：苯环上的一氯代物：邻二甲苯有2种；间二甲苯有3种；对二甲苯只有一种；乙苯则有3种。故而最少的为对二甲苯。6将ag聚苯乙烯树脂溶于bL苯中，然后通入cmol乙炔气体，所得混合物中的碳氢两
29、元素的质量比是 （ ） A61 B121 C83 D1126B 解析：由于聚苯乙烯、苯、乙炔中的碳氢原子个数比都是11，因而三者的混合物中碳氢元素的质量比为121。7两种物质不论以什么质量比混合，只要混合物的质量一定，充分燃烧时产生的水的量总为定值，这组混合物是 （ ） A乙炔和丁炔 B乙烷和丁烷 C苯和甲苯 D乙炔和苯7D 解析：符合题意的烃类应该具有相同的最简式，故而乙炔和苯（最简式都为CH）符合题意。8对于化合物 ，下列叙述中正确的是 （ ） A其化学式为C12H12 B分子中所有原子有可能处于同一平面 C该化合物分子中所有原子不可能处于同一平面 D分子中所有原子一定处于同一平面 解析B 该化合物中含有12C和10H，所以其分子式为C12H10，A错误；由于苯环上面的所有原子共处于一个平面，所以联苯中至少有7C共处于一个平面上；如果旋转2个苯环中的单键，则它们可能共12C和10H都处于一个平面上，B正确；C 错误；D 错误。9根据下列物质的名称，就能确认是纯净物的是（
