有机化学复习(苯与苯的同系物)

§4苯与苯的同系物

一、苯

（ 一）苯的物理性质： 通常情况下，苯是无色有特殊气味的液体，密度比水小，不溶于水，易挥发，是有机溶剂。苯熔、沸点低，沸点80.1℃＜100℃，有毒。 （二）苯的结构：

苯的分子式为 C 6H 6 ，结构式

，结构简

式或

最简式：CH 2

其中碳的质量分数为92.3％。一个苯分子中有6个碳原子和6个氢原子在同一平面上，碳碳键之间的夹角为120©。碳环呈平面正六边形结构，环上的碳碳之间的键完全相同，是介于单键与双键之间的一种独特的键。苯是非极性分子。

（三）苯的化学性质：（易取代，难加成） 1、苯的氧化反应：

①苯不能被酸性高锰酸钾氧化；

②苯燃烧时产生明亮并带有浓烟的火焰。

2、苯的取代反应：（苯的三取代）

①苯和液溴的取代反应。铁作催化剂，

产物中溴苯是密度比水大的无色液体，由于溶解了溴而显褐色（可加NaOH 溶液，震荡后用分液漏斗分离可除去） 在瓶口出现白雾。

②苯和HNO 3的硝化反应：

生成物硝基苯是一种无色有苦杏仁味的油状液体，密度比水大，有毒。

Fe

Br +Br

【注意】①浓硫酸作催化剂、脱水剂

②在55～60 ℃的水浴条件下进行反应，温度过高，苯易挥发、硝酸易分解，同时苯和浓硫酸会发生副反应

（磺化反应）

③混和俩酸的配制方法：将浓硫酸沿器壁慢慢注入浓硝酸中，并不断搅拌至冷却。

④实验中，生成物是一种淡黄色的油状液体，是因为硝基苯中混有了硝酸分解产生的NO2（可

依次加入蒸馏水和NaOH溶液洗涤，再用分液漏斗分液即可）

⑤要用水浴加热，用水控制温度，温度计放在水中。

3、苯和H2的加成反应：-----苯不具有典型的双键所应有的加成反应性质，与烯烃相比，苯不易发生加成反应，但在特殊情况下（催化剂、一定温度），仍能发生加成反应

（从此反应发现，苯的结构中在加成反应时可以看成有三个双键）

二、苯的同系物

（一）苯的同系物定义：都含有1个苯环，在组成上比苯多一个或若干个CH2原子团

（二）苯的同系物的通式：C n H2n－6(n≥6)

作为苯的同系物分子中必须含有苯环，实际上，只有苯环上的取代基是烷烃基时，才属于苯

的同系物

例如：用-CH3取代苯分子中的H原子,得到的分子其分子式是C7H8,其结构式是 -CH3称甲苯(实为甲基代苯)

-CH3→2CH3乙苯 (取代甲基上的H)

-CH3 →33、 H3 3

3

邻-二甲苯间-二甲苯对-二甲苯

邻间对二甲苯的沸点由高到低的是：邻>间>对（对称性越好，熔沸点越低）

（三）甲苯的化学性质：

①侧链被氧化：--------可以用来鉴别苯的同系物和苯

这表明苯环和侧链的相互影响使苯的同系物的性质发生明显的变化。应该注意甲苯、二甲苯

被酸性KMnO4溶液氧化，被氧化的是侧链，即甲基被氧化。类似的氧化反应，都是苯环上的烷基被氧化，这也是苯环对烷基影响的结果。

②邻、对位上的氢容易被取代：-----由于侧链对苯环的影响，使苯环上的邻、对位上的氢易被取代。

三硝基甲苯是一种淡黄色的晶体，不溶于水，它是一种烈性炸药，广泛用于国防、开矿、筑路、兴修水利等

③苯的同系物也能像苯那样发生加成反应，但较困难

烃的知识网络：

五、有机烃燃烧规律

（一）有机烃燃烧前后，气体体积变化规律

1、当产物水为气体时：

CxHy + (x+y/4)O2 xCO2 + y/2H2O（g）△V

1 x+y/4 x y/

2 1－y/4

气体体积变化值△V只与氢原子数有关：

①当y＝4时，△V＝0，总体积不变，如 CH4 C2H4 C3H4

②当y＜4时，△V ＞0，总体积减小，如 C2H2

③当y＞4时，△V＜0，总体积增大，如 C2H6 C3H8 C4H6

2、当产物水为液体时：

CxHy + (x+y/4)O2 xCO2 + y/2H2O（l）△V

1 x+y/4 x y/

2 1＋y/4

气体体积变化值△V只与氢原子数有关：

①当y＝4时，气体体积比反应前缩小2体积

②当y=8时，气体体积比反应前缩小3体积

解这类习题时，要注意以下几点：1、水的状态 2、气体体积是增大还是减小 3、应用阿伏加德罗定律。

例1、常温常压下，50ml三种气态烃的混合物与足量的氧气混合点燃后，恢复原来的状态，体积共缩小100ml，则这三种烃可能组合是（）

○1CH4○2C2H4○3C3H6○4C3H4○5C3H6○6C3H8

A、○1○2○3

B、○1○3○5

C、○1○2○4

D、○2○4○6

例2、将aml三种气态烃混合物与足量的氧气混合点燃爆炸后，恢复到原来的状态（常温常压），体积共缩小2aml，则这三种烃可能是（）

A、CH4、 C2H4和C3H4

B、C2H6、 C3H6和C4H6

C、CH4、 C2H6和C3H8

D、CH4、C2H2和 C2H4

（二）、有机物燃烧时，生成的H2O、CO2及耗氧量的规律

1、当物质的量相同时，不同烃（CxHy）燃烧时，含碳原子数越多，生成CO2的量越大；同理，氢原子数越多，生成水的量越大；其耗氧量可以根据（x+y/4）的值得出，（x+y/4）的值越大，耗氧量越多。

2、当质量相同的不同烃（CxHy）燃烧时，含碳的质量分数越大，生成CO2的量越多；同理，含氢的质量分数越大，生成水的量越多，可以把CxHy改写成CHy/x，y/x越大，含氢量越多，所以，当质量相同时，不同烃（CHy/x）燃烧时，y/x越大，生成水的量越多，消耗氧气的量越大，生成CO2的量越少。

例3、质量相等的下列烃，完全燃烧时，耗氧量最多的是（）

A、C4H4

B、C7H8

C、C6H6

D、C2H4