3苯的同系物芳香烃(老师)
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3苯的同系物芳香烃
1.苯及苯的同系物的结构及性质
2.芳香烃
(1)定义:分子中含有一个或多个苯环的碳氢化合物属于芳香烃。
(2)结构特点:含有苯环,无论多少,侧链可有可无,可多可少,可长可短,可直可环。
(3)稠环芳香烃:通过两个或多个苯环合并而形成的芳香烃叫做稠环芳香烃。稠环芳香
烃最典型的代表物是萘()。
易错警示(1)苯与溴单质要发生取代反应,必须用液溴,并且有合适的催化剂(如
FeBr3)存在,苯与溴水不能发生取代反应生成,只能将Br2从水中萃取出来。
(2)苯的同系物易被酸性KMnO4溶液氧化生成
,但并不是所有苯的同系物都能使酸性KMnO4溶液褪色,如
,由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KMnO4溶液褪色。
判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。
(1)某烃的分子式为C11H16,它不能与溴水反应,但能使酸性KMnO4溶液褪色,分子结构中只含有一个烷基,符合条件的烃有7种。( )
(2)苯环是平面正六边形结构,说明苯分子中的碳碳键不是单双键交替结构。( )
(3)苯的二氯代物有三种。( )
(4)己烯中混有少量甲苯,先加入足量溴水,然后加入酸性高锰酸钾溶液,若溶液褪色,则证明己烯中混有甲苯。( )
提示(1)√(2)√(3)√(4)√
芳香烃一卤取代物数目判断的两种有效方法
(1)等效氢法
“例如甲苯和乙苯在苯环上的一氯代物的同分异构体分别都有三种(邻、间、对):
(2)定一(或定二)移一法
在苯环上连有两个新的原子或原子团时,可固定一个移动另一个,从而写出邻、间、对三种异构体;苯环上连有三个新的原子或原子团时,可先固定两个原子或原子团,得到三种结构,再逐一插入第三个原子或原子团,这样就能写全含有芳香环的同分异构体。
例如二甲苯苯环上的一氯代物的同分异构体的写法与数目的判断:共有(2+3+1=6)
题组一芳香烃的同分异构体
1.[2015·银川质检]下列有关同分异构体数目的叙述不正确的是( )
A.甲苯苯环上的一个氢原子被含3个碳原子的烷基取代,所得产物有6种
B.与互为同分异构体的芳香族化合物有6种
C.含有5个碳原子的某饱和链烃,其一氯取代物可能有3种
D.菲的结构简式为,它与硝酸反应,可生成5种一硝基取代物
答案 B
2.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9种同分异构体,由此推断A苯环上的四溴取代物的异构体的数目有( )
A.9种B.10种
C.11种D.12种
答案 A
3.下列芳香烃的一氯代物的数目最多的是( )
答案 B
题组二芳香烃的结构与性质
4.下列说法正确的是( )
A.苯与甲苯互为同系物,均能使KMnO4酸性溶液褪色
B.化合物是苯的同系物
C.与苯互为同系物,等质量的与苯完全燃烧消耗氧气的量相等
D.光照条件下,异丙苯()与Cl2发生取代反应生成的一氯代物有2种
答案 D
5.[2016·金版原创]已知碳碳单键可以绕键轴自由旋转,结构简式为
的烃,下列说法中不正确的是( )
A.等质量的该烃和甲烷均完全燃烧,耗氧量前者小于后者
B.该烃能使酸性高锰酸钾溶液褪色,属于苯的同系物
C.分子中一定有11个碳原子处于同一平面上
D.该烃的一氯取代产物为5种
答案 B
题组三烃的立体结构的判断
判断分子中共线、共面原子数的技巧
(1)任何两个直接相连的原子在同一直线上。
(2)任何满足炔烃结构的分子,其所有4个原子均在同一直线上。
(3)苯环对位上的2个碳原子及与之相连的2个氢原子共4个原子一定在一条直线上。
(4)在中学所学的有机物中,所有的原子能够共平面的有:
CH2===CH2、CHCH、C6H6、一定共面;CH2===CH—CH===CH2、
可能共面。
(5)只要出现CH4、—CH3或—CX3,所有原子肯定不共面。
6.某烃的结构简式为,若分子中共线碳原子数为a,可能共面的碳原子最多为b,含四面体结构碳原子数为c,则a、b、c分别是( )
A.3、4、5 B.4、10、4
C.3、10、4 D.3、14、4
答案 D
7.下列说法正确的是( )
A.丙烷是直链烃,所以分子中3个碳原子也在一条直线上
B.丙烯所有原子均在同一平面上
C.所有碳原子一定在同一平面上
D.至少有16个原子共平面
答案 D
4 卤代烃
1.组成与结构
(1)卤代烃是烃分子里的氢原子被卤素原子取代后生成的化合物。饱和一元卤代烃的通式为C n H2n+1X。
(2)官能团是—X(F、Cl、Br、I)。
2.物理性质
(1)通常情况下,除CH3Cl、CH3CH2Cl、CH2===CHCl等少数为气体外,其余为液体或固体。
(2)沸点
①比同碳原子数的烷烃沸点高;
②互为同系物的卤代烃,沸点随分子内碳原子数的增加而升高。
(3)溶解性:水中难溶,有机溶剂中易溶。
(4)密度:一氟代烃、一氯代烃密度比水小,其余比水大。
3.化学性质
(1)水解反应
①反应条件:氢氧化钠水溶液,加热。
②C2H5Br在碱性条件下水解的反应式为
H2O
C2H5Br+NaOH――→
C2H5OH+NaBr。
△
③用R—X表示卤代烃,碱性条件下水解方程式为
H2O
R—OH+NaX。
R—X+NaOH――→
△
(2)消去反应
①概念
有机化合物在一定条件下,从一个分子中脱去一个或几个小分子(如H2O、HBr等),而生成含不饱和键(如碳碳双键或碳碳三键)化合物的反应。
②反应条件:氢氧化钠乙醇溶液,加热。
③溴乙烷发生消去反应的化学方程式为
醇
C2H5Br+NaOH――→
CH2===CH2↑+NaBr+H2O。
△
醇
CHCH↑+2NaX+2H2O。
④+2NaOH――→
△
⑤卤代烃的水解反应与消去反应的比较