高一化学苯

第二课时苯
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[课标要求]
1．了解苯的物理性质及重要用途。

2．掌握苯分子的结构特点。

3．掌握苯的化学性质。

1．苯的化学性质是易取代，能加成，难氧化。

2．必记三反应：
苯的分子结构
1．组成与结构
(1)苯分子为平面正六边形结构，分子中6个碳原子和6个氢原子共平面。

(2)苯分子中6个碳碳键完全相同，是一种介于碳碳单键和碳碳双键之间的独特的键。

[特别提醒]
苯的凯库勒式为，不能认为苯分子是单双键交替结构。

1．苯能使溴水层褪色，能否说明苯分子结构中含有碳碳双键？
提示：不能；原因是苯能萃取溴水中的溴而使溴水层褪色，而不是苯与溴发生化学反应。

2．苯的结构简式为或，苯分子结构中是否含有典型的碳碳双键或碳碳单键？如何通过实验证明？
提示：不含碳碳双键或碳碳单键。

苯不能使酸性KMnO4溶液褪色，不能使溴的四氯化碳溶液褪色，说明苯分子结构中不存在碳碳双键。

3．苯分子为平面形分子，若其分子中的一个氢原子被溴原子取代后得到溴苯
()，溴苯分子中的所有原子是否处于同一平面上？
提示：处于同一平面上。

1．苯分子结构的特殊性归纳
2．苯分子中不存在单、双键交替结构的实验设计
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。

(1)苯中含有碳碳双键，所以苯属于烯烃(×)
(2)苯分子中6个碳碳键完全相同(√)
(3)苯分子中各原子不在同一平面上(×)
(4)苯与溴水混合振荡后静置，溴水层褪色，证明苯分子中含有碳碳双键(×)
2．苯分子实际上不具有碳碳单键和碳碳双键的交替结构，下面是某同学收集的有关事实，其中可以作为证据的有()
①苯的间位二元取代物只有一种；②苯的邻位二元取代物只有一种；③苯不能使酸性KMnO4溶液褪色；④苯不能与溴水反应。

A．①②③B．②③④
C．①③④D．全部
解析：选B本题可用反证法，结合苯的结构解答，苯分子若是单、双键交替结构，则间位二元取代物和是相同的，即只有一种，因而①不可作为本题所要求
的证据；同样苯分子若是单、双键交替结构，则邻位二元取代物和是不同的，而事实上苯的邻位二元取代物只有一种，如②所述，因而假设不成立，苯分子不是单、双键交替结构；若苯分子中存在双键，则它必然会使酸性KMnO4溶液褪色，且可与溴水发生加成反应，③④可以说明苯分子中不存在碳碳双键，故能说明苯分子实际上不具有碳碳单键和碳碳双键的简单交替结构。

[方法技巧]
苯分子中不存在单、双键交替结构的证据
(1)苯分子是平面正六边形结构。

(2)苯分子中所有碳碳键完全相同。

(3)苯的邻位二元取代物只有一种。

(4)苯不能使溴的四氯化碳溶液、酸性KMnO4溶液褪色。

苯的性质与用途
1．苯的物理性质
(1)氧化反应(燃烧)。

反应a 的化学方程式：2C 6H 6＋15O 2――→点燃
12CO 2＋6H 2O ； 反应a 的实验现象：火焰明亮，伴有浓烟。

(2)取代反应。

反应b 的化学方程式：
反应c 的化学方程式：
(3)加成反应。

反应d 的化学方程式：
3．苯的用途
4．其他含苯环的化合物
含有一个苯环结构的化合物，如甲苯(
)、二甲苯
(
)，都可发生类似苯的取代反应和加成反应。

[特别提醒] 硝基苯只可写成
，不能写成，即硝基(—NO 2)中的短线不能连
在氧原子上。

1．在苯的溴代反应、硝化反应中产物都是难溶于水的液体，如何分离生成的溴苯及硝基苯？
提示：溴苯、硝基苯都是难溶于水且比水的密度大的油状液体，因此可用分液法分离。

2．苯的硝化反应属于哪种反应类型？反应中浓硫酸有何作用？选择哪种加热方式更好？
提示：苯的硝化反应属于取代反应；浓硫酸作催化剂和吸水剂；50～60 ℃的实验温度可以选择水浴加热，水浴加热的好处是受热均匀，并且便于控制温度。

3．如何证明苯与溴单质发生的是取代反应而不是加成反应？
提示：苯与溴单质发生取代反应时生成HBr，若发生加成反应则无HBr生成。

将反应产生的气体先通过四氯化碳(除去溴蒸气，防止其与水反应生成HBr)，再通入硝酸银溶液，若产生淡黄色沉淀，说明发生的是取代反应。

1．苯溴代反应和硝化反应的比较
2．苯取代反应的有关事项
(1)苯的溴代反应
苯溴代反应的催化剂是FeBr3，但常加入的是铁屑，是因为发生反应2Fe＋3Br2===2FeBr3。

(2)苯的硝化反应
①实验中加热温度较低并且要求稳定在较窄的温度范围内，这种情况下适合用水浴加热。

②试剂加入的顺序，先加浓硝酸，再加浓硫酸(相当于浓硫酸的稀释)，冷却到50～60 ℃以下，再慢慢加入苯。

③为提纯硝基苯，一般将粗产品依次用蒸馏水和NaOH溶液洗涤。

用NaOH溶液洗涤的目的是使少量溶解在硝基苯中的混酸(硫酸、硝酸)转化为相应的钠盐，使之进入水层而除去。

1．下列实验能获得成功的是()
A．苯与浓溴水用铁作催化剂制溴苯
B．将苯与浓硝酸混合共热制硝基苯
C．加入水后分液可除去溴苯中的溴
D．可用分液漏斗分离硝基苯和水
解析：选D苯与液溴在FeBr3作催化剂时才能反应生成溴苯，苯与浓溴水不反应，A 错误；苯与浓硝酸和浓硫酸的混合液在水浴加热时生成硝基苯，B错误；溴在水中的溶解度比在苯中的溶解度小，除去溴苯中过量的溴，应加入氢氧化钠溶液后再分液，C错误；硝基苯难溶于水，应用分液漏斗分离，D正确。

2．为了证明液溴与苯发生的反应是取代反应，有如下图所示装置。

则装置A中盛有的物质是()
A．水B．NaOH溶液
C．CCl4D．NaI溶液
解析：选C溴易挥发，生成的溴化氢中含有溴，溴也能与硝酸银溶液反应生成溴化银浅黄色沉淀，因此需要利用四氯化碳除去溴化氢中的溴。

[三级训练·节节过关]
1．下列关于苯的说法中，不正确的是()
A．苯不溶于水，可以作为萃取剂将溴从水中分离出来
B．分子中含有三个碳碳单键和三个碳碳双键
C．分子中C、H元素的质量比为12∶1
D．在空气中燃烧时产生浓烟
解析：选B A项，苯可以作萃取剂将溴从溴水中分离出来，正确；B项，苯分子中没有碳碳单键和双键，碳碳键完全相同，属于一种特殊的键，错误；C项，苯的分子式为C6H6，分子中C、H元素的质量比为12∶1，正确；D项，苯在空气中燃烧时产生浓烟，正确。

2．下列说法正确的是()
A．苯不能使KMnO4溶液褪色，因此苯不能发生氧化反应
B．用溴水鉴别苯和正己烷
C．甲烷和Cl2的反应与乙烯和Br2的反应属于同一类型的反应
D．乙烯和苯都能使溴水褪色，褪色的原因不相同
解析：选D A项，苯不能使KMnO4溶液褪色，但是在点燃时可以燃烧，发生的也是氧化反应，错误；B项，苯和正己烷都不能与溴水发生反应，也不能溶于溴水，密度比水小，因此用溴水不能鉴别二者，错误；C项，甲烷和Cl2发生的是取代反应，乙烯和Br2发生的是加成反应，二者是不同类型的反应，错误；D项，乙烯和苯都能使溴水褪色，前者发生的是加成反应，后者发生的是萃取作用，褪色的原因不相同，正确。

3．苯与乙烯相比较，下列叙述不正确的是()
A．都容易发生取代反应
B．苯不能被KMnO4氧化
C．苯只能在特殊条件下发生加成反应
D．都能在空气中燃烧
解析：选A A项，苯易发生取代反应，乙烯不易发生取代反应，错误；B项，苯不能被KMnO4氧化，正确；C项，苯能与氢气加成生成环己烷，正确；D项，苯和乙烯都能在空气中燃烧，正确。

4．下列物质中，分子内所有原子在同一平面上且不能使酸性KMnO4溶液褪色的是()
A．乙烯B．乙烷
C．甲烷D．苯
解析：选D乙烯分子中的2个碳原子和4个氢原子在同一平面上；乙烷、甲烷分子中最多有3个原子共平面；苯分子中的6个碳原子和6个氢原子在同一平面上。

但乙烯能使酸
性KMnO4溶液褪色，而苯不能使酸性KMnO4溶液褪色。

5．人们对苯的认识有一个不断深化的过程。

1834年德国科学家米希尔里希，通过蒸馏
安息香酸()
和石灰的混合物得到液体，命名为苯。

(1)苯不能使溴水因发生化学反应而褪色，性质类似于烷烃，写出在浓硫酸的作用下，苯在50～60 ℃与浓硝酸发生取代反应的化学方程式：________________________。

(2)1866年凯库勒提出了苯的单双键交替的正六边形平面结构，解释了苯的部分性质，但还有一些问题尚未解决，它不能解释下列________事实(填入编号)。

A．苯不能使溴水因发生化学反应而褪色
B．苯能与H2发生加成反应
C．溴苯没有同分异构体
D．邻二溴苯只有一种
(3)现代化学认为苯分子中碳碳之间的键是____________________________________。

解析：若是单双键交替，分子中含有三个碳碳双键，可以跟Br2、H2等发生加成反应，
邻二溴苯应该有两种。

答案：(1)
(2)AD
(3)介于碳碳单键和碳碳双键之间的独特的键(或其他合理答案)。