2.(2002年春季高考题)充分燃烧某液态芳香烃X，并收集产生的全部水，恢复到室温时，得到水的质量跟原芳香烃X的质量相等。则X的分子式是(相对原子质量：H 1，C 12，O 16)　

A.C₁₀H₁₄　　　　　　　　　　　　　 B.C₁₁H₁₆　

C.C₁₂H₁₈　　　　　　　　　　　　　 D.C₁₃H₂₀

1.(2003年春季高考理综题)某些不合格的建筑装饰材料，会慢慢释放出浓度过高、影响健康的气体，这些气体最常见的是　

A.二氧化氮 　　　　　　　　　　 B.二氧化硫　

C.一氧化碳　　　　　　　　　　　 D.甲苯等有机物蒸气和甲醛　

4．实战演练

3、苯的同系物：

(1)通式：CnH_2n-6　 (n≥6)

(2)化学性质：

　　　　　　 CH₃ CH₂Cl

　①取代反应：　　 +Cl₂ 500℃　　　 +HCl

　 CH₃ 　CH₃

　　　 +3HO-NO₂ 浓H₂SO₄ O₂N　　　　 NO₂+3H₂O

　　　　　　　　　　 △

　 ②氧化反应：　　　　 　　　　　　　NO₂

　 CH₃ COOH

　5　　 +6KMnO₄+9H₂SO₄ 5　　 +3K₂SO₄+6MnSO₄+14H₂O

　苯的同系物能使酸性KMnO₄溶液褪色，利用这个性质鉴别苯和苯的同系物。

　③加成反应：

　 CH₃ CH₂-CH­₂

　　　 +3H­­₂ 　催化剂　 CH₂　CH-CH­₃

　　　　　　 ^△ 　CH₂-CH₂

例2、二甲苯苯环上的一溴化物共有6种，可用还原的方法制得3种二甲苯，它们

的熔点分别列于下表：

由此推断熔点为234℃的分子结构简式为_______________，熔点为-54℃的分子结构

简式为_______________。　　　　　 CH₃ CH­₃ CH­₃

分析：二甲苯有三种同分异构体：　　 CH₃、　　　　 、　　 ，这三种同分异构体苯

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 CH₃

　　　　　　　　　　 CH₃ 　　　　　CH₃ 　　　　CH₃　 CH₃ CH₃

环上的一溴代物分别有：　　 CH₃有二种：　 CH₃ 、 　　　CH­₃；　　　　　　 有三种：

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 CH₃

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 Br　　 Br

　 CH₃ CH₃ CH₃ CH₃ CH₃

　　　　 Br　 、　　　　　 、　　　　　　 ；　　 有一种：　　 Br。对照上表数据可以看

　　　　 CH₃ CH₃ Br　　　 CH₃

 Br　　　　　　　　　　 CH₃ CH₃

CH₃

出：熔点为13℃的二甲苯苯环上一溴代物的同分异构体有一种，则该物质为　　 ；熔点

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 CH₃　　　　　　　　 CH₃

为-54℃的二甲苯苯环上的一溴代物有三种，则该物质为　　　　　 ；熔点为-27℃的二甲

　　　　　　　 　　　　　　　　　　CH₃ 　　　　　　　　　CH₃

苯的苯环的一溴代物有二种，则该物为　　 CH₃ 。

　　 CH₃ 　CH₃

　答：　　 Br ，　　　　 。

　　　　　　　　　　 CH_3­

CH₃

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：①蒸馏；②水洗；③用干燥剂干燥；④10%NaOH溶液洗；⑤水洗。正确的操作顺序是(　 )。

　(A)①②③④⑤　　(B)②④⑤③① (C)④②③①⑤　　(D)②④①⑤③

　选题目的：a.复习巩固溴与苯的反应；b.考查物质的鉴别和提纯。

[解析]粗溴苯中主要含有溴、苯、溴化铁等杂质，先用水洗，FeBr₃溶于水而被洗去；再用NaOH

溶液洗，溴与NaOH溶液反应生成易溶于水的盐(NaBr、NaBrO)而被洗去；第二次用水洗时有效地除去残存在有机物中易溶于水的杂质；干燥时少量的水被除去，最后蒸馏时将溴苯中的苯分离出去(利用两者沸点的差异)。故答案为(B)。

[评注]解题的关键是：①干燥一定应在水洗之后，否则会重新带进水分。②蒸馏是分离苯和溴苯的有效方法，该步骤需在其他杂质除去之后进行，故应在操作顺序的最后。

例4、合成相对分子质量在2000-50000范围内具有确定结构的有机化合物是一个新的研究领域。1993年报道合成了两种烃A和B，其分子式分别为C₁₁₃₄H₁₁₄₆和C₁₃₉₈H₁₂₇₈。B的结构跟A相似，但分子中多了一些结构为　　　　　　　　 的结构单元。B分子比A分子多了　 ------ 个这样的结构单元(填写数字)。

[解析]分析苯乙炔基的结构单元，可知苯乙炔基的组成为C₈H₄。从C₈H₄的碳或氢原子数出发，很容易得出B分子比A分子多了 或 个结构单元。

[评注]密切联系最新科研成果是信息给予题的重要特点之一，目的在于考查学生运用已掌握的知识处理新信息的能力。从本题的难易程度看，应是较容易的试题。只要扎实地打好基础，认真地读题、审题，正确、熟练地进行知识迁移，信息给予题是不难解答的。

3．例题精讲

例1、实验室制备硝基苯的主要步骤如下：

　①配制一定比例的浓硫酸与浓硝酸的混合酸，加入反应器中；

　②向室温下的混合酸中逐滴加入一定量的苯，充分振荡，混合均匀；

③在50℃-60℃下发生反应，直至反应结束；

④除去混合酸后,粗产品依次用蒸馏水和5%NaOH溶液洗涤,然后再用蒸馏水洗涤；

⑤将用无水CaCl₂干燥后的粗硝基苯进行蒸馏,得到纯硝基苯。

填写下列空白：

(1)配制一定比例浓硫酸与浓硝酸混合酸时，操作注意事项是_______________。

(2)步骤③中，为了使反应在50℃-60℃下进行，常用的方法是_____________。

(3)步骤④中洗涤，分离粗硝是苯应使用的仪器是__________________________。

(4)步骤④中粗产品用5%的NaOH溶液洗涤的目的是_______________________。

(5)纯硝基苯是无色，密度比水__________________(填“小”或“大”)，具有________

气味的油状液体。

分析：该题主要是对制取硝基苯实验的操作过程、步骤、现象的考查。

解：(1)先将浓硝酸注入容器中，再慢慢注入浓硫酸，并及时搅拌和冷却。

(2)将反应器放在50℃-60℃的水浴中加热。(3)分液漏斗。(4)除去产品中残留的酸。(5)大，苦杏仁。

3.苯的同系物的化学性质

由于侧链烃基的影响，使得苯环上的氢更容易被取代了，如甲苯易发生硝化反应。

(1)取代反应

［设疑］甲苯在发生硝化反应时，苯环上有几个氢被取代了？哪几个氢被取代了？

［答］苯环上有三个氢被硝基取代，分别是与甲基相邻的两个氢以及与甲基相对的1个氢被硝基取代。

［讲解］三硝基甲苯，严格讲应叫2、4、6-三硝基甲苯俗名叫什么？有何重要用途？

三硝基甲苯俗称梯恩梯(TNT)，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。

［师］苯的同系物也能像苯那样发生加成反应，但较困难。

例：能说明苯分子中的碳碳键不是单双键交替的事实是(　 B　 )(学海导航例题1)

A.苯的一元取代物没有同分异构体　　　　　　 B.苯的邻位二元取代物只有一种

C.苯的间位二元取代物只有一种　　　　　 D.苯的对位二元取代物只有一种

小结：本节课我们在复习苯的性质的基础上探究了苯的同系物的通式、结构特点及主要的化学性质，通过学习使我们认识到在苯的同系物中苯环与侧链的相互影响引起的性质上与苯的差异，进一步理解了结构决定性质的辩证关系，最后通过几个典型例题的分析以加深对苯及其同系物性质的理解和掌握。

2.苯的同系物的分子结构特点

分子中都含有一个苯环，侧链的取代基为烷基。

［过渡］苯的同系物分子与苯相比，分子中增加了侧链，那么这些侧链会对其化学性质有什么影响呢？

［演示实验5-10］(由三名同学操作)每一位同学各取一支试管，其中一个加2 mL 苯，另一个加2 mL 甲苯，第三个中加2 mL 二甲苯，然后各加入3滴酸性KMnO₄溶液，用力振荡，然后面向大家展示，观察现象：在苯中酸性KMnO₄溶液未褪色，在甲苯、二甲苯中酸性KMnO₄溶液褪色。

该现象说明了什么？

［答］苯不能被酸性KMnO₄溶液氧化，而甲苯、二甲苯能被酸性KMnO₄溶液氧化。

［讲解］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。

苯的同系物分子中，通过上述实验表明苯环对侧链上的烃基产生了明显的影响，使其易被酸性KMnO₄溶液氧化，而我们知道作用是相互的，反过来侧链上的烃基对苯环会不会有什么影响呢？

苯分子中的一个或几个氢原子被烷基取代的产物

苯环上的1个H被CH₃－取代后就成了甲苯，甲苯的分子式就为C₇H₈，同理二甲苯的分子式为C₈H₁₀，它们分子里就都含有一个苯环结构，它们都是苯的同系物。当然由于同分异构体的因素，二甲苯的分子式为C₈H₁₀，但分子式为C₈H₁₀的物质不一定为二甲苯，如乙苯的分子式也为C₈H₁₀，也是苯的同系物。

1.苯的同系物的通式为C_nH_2n－6(n≥6)

从形式上看当苯分子里的1个氢原子被甲基取代后生成甲苯(副板书)　　　　 ，

若2个氢原子被甲基取代后，生成二甲苯，那么大家从同分异构体的角度分析，二甲苯的结构简式是不是惟一的？

邻-二甲苯　　　　　　　　　　 间-二甲苯　　　　　　　　　　 对-二甲苯

沸点：144.4℃　　　　　　　　 沸点：139.1℃　　　　　　　　 沸点：138.4℃

2.苯的加成反应

从结构上不难看出，环己烷像烷烃一样饱和，故其化学性质与烷烃相似。至此，我们可以这样来归纳苯的化学性质：易燃烧，但其他氧化反应一般不能发生；易取代、难加成。

小结：本节课我们通过观察分析认识了苯的物理性质，了解了苯的组成和结构特征，苯分子中碳碳原子结合是介于碳碳单键和碳碳双键之间的特殊的键，所以其化学性质就既能像烷烃那样易发生取代反应如与溴的取代、硝化反应、磺化反应等，也能像烯烃那样发生加成，尽管很困难，大家在学习时应重点掌握苯的主要化学性质及其与苯的结构的关系。

苯不能使酸性KMnO₄溶液褪色，表明苯不能被酸性KMnO₄溶液氧化；也不能使溴水褪色，表明一般情况下也不能与溴发生加成反应，其化学性质比烯烃、炔烃稳定。但在一定条件下苯也能发生一些化学反应。首先，苯如大多数有机物一样可以燃烧，即可以发生氧化反应。

苯的氧化反应

燃烧时火焰明亮，伴有较浓的黑烟，因为碳燃烧不充分。

2C₆H₆+15O₂12CO₂+6H₂O。

［讲叙］苯分子的环状结构使得环上的氢原子容易被其他原子或原子团所取代，因此使其具有了和烷烃相似的重要性质--取代反应。

1.取代反应

　(1)苯与溴的反应

反应物：苯和液溴(不能用溴水)

反应条件：催化剂、温度(该反应是放热反应，常温下即可进行)。

　　　　　　　　　　　 ［设疑］溴苯是不溶于水、密度比水大的无色油状液体，溴苯中溶解了溴时显褐色，那么如何除去溴苯中溶解的溴？

［答］用NaOH溶液洗涤，然后用分液漏斗分液，先流下的是较纯的溴苯，后流下的为NaOH吸收了溴的混合溶液。

(2)苯的硝化反应

反应条件：催化剂浓硫酸，温度55℃~60℃

［设疑］反应所需的55℃~60℃如何实现？

［答］用水浴加热的方法控制，当然需用温度计来指示。

［问］在往反应容器中添加反应物和催化剂时，顺序有无要求？应该怎样加？

(讨论、分析后回答)：有。添加试剂的顺序应该是浓硝酸、浓硫酸、苯。

(提示)苯应等到浓硝酸与浓硫酸混合液冷却后再逐滴加入，以防浓硫酸溅出，且可以防止副反应发生。

(3)苯的磺化反应

反应条件：温度70℃~80℃，不必加催化剂

主要生成物：苯磺酸(　　　　　　　 )

硫酸分子中的-SO₃H原子团叫做磺酸基，由磺酸基取代了苯分子中氢原子的反应称为磺化反应，同样在上述条件下苯分子也只有一个氢原子被取代，磺化反应也属于取代反应，与溴苯、硝基苯相比，苯磺酸易溶于水。

［过渡］我们从苯分子的结构可以知道苯环上的碳原子之间的化学键是一种介于C-C单键和C==C双键之间的一种特殊的键，既然它能像甲烷那样能发生取代反应，那么它也应该能像烯烃那样发生加成反应，前边已经证实其不能使溴水褪色，即一般不易加成，但在特殊的条件下，苯仍能发生加成反应。