苯的结构和性质
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考点5 苯和苯同系物的结构与性质【考点定位】本考点考查苯和苯同系物的结构与性质,把握苯的同系物的性质以及基团的变化即可得到反应的规律,在苯的同系物中,由于侧链受苯环影响,易被氧化生成苯甲酸。
【精确解读】一、苯的化学性质1.苯的基本结构①分子式:C6H6;最简式(实验式):CH②苯分子为平面正六边形结构,键角为120°.③苯分子中碳碳键键长为40×10-10m,是介于单键和双键之间的特殊的化学键.④结构式:⑤结构简式(凯库勒式):2.苯的物理性质无色、有特殊气味的液体;密度比水小,不溶于水,易溶于有机溶剂;熔沸点低,易挥发,用冷水冷却,苯凝结成无色晶体;苯有毒.3.苯的化学性质(1)氧化反应:苯较稳定,不能使酸性KMnO4溶液褪色;也不能使溴水褪色,但苯能将溴从溴水中萃取出来.苯可以在空气中燃烧:苯燃烧时发出明亮的带有浓烟的火焰,这是由于苯分子里碳的质量分数很大的缘故.(2)取代反应①卤代反应:苯与溴的反应在有催化剂存在时,苯与溴发生反应,苯环上的氢原子被溴原子取代,生成溴苯.苯与溴反应:化学方程式:②硝化反应:苯与浓硝酸和浓硫酸的混合物水浴加热至55℃—60℃,发生反应,苯环上的氢原子被硝基取代,生成硝基苯.硝基苯,无色,油状液体,苦杏仁味,有毒,密度大于水,难溶于水,易溶于有机溶剂③磺化反应苯与浓硫酸混合加热至70℃-80℃,发生反应,苯环上的氢原子被—SO3H取代,生成苯磺酸.—SO3H叫磺酸基,苯分子里的氢原子被硫酸分子里的磺酸基所取代的反应叫磺化反应.④加成反应虽然苯不具有典型的碳碳双键所应有的加成反应的性质,但在特定的条件下,苯仍然能发生加成反应.例如,在有催化剂镍的存在下,苯加热至180℃-250℃,苯可以与氢气发生加成反应,生成环己烷,.二、苯的同系物1.物理性质简单的苯的同系物通常状况下都是无色液体、有特殊气味,不溶于水,并比水密度小,易溶于有机溶剂,其本身也是有机溶剂.2.化学性质苯的同系物的性质与苯相似,能发生取代反应、加成反应.但由于侧链的存在,使苯和苯的同系物的化学性质既有相似之处也有不同之处.(1)都能燃烧,发出明亮的带浓烟的火焰,其燃烧通式为C n H2n-6+3n−3O2nCO2+(n-3)H2O2(2)苯的同系物的苯环易发生取代反应(与卤素单质、硝酸、硫酸等).如:由此说明明苯的同系物的侧链对苯环有很大的影响,它能使苯环更易发生取代反应(3)苯的同系物的侧链易氧化:这个反应说明烷基侧链受苯环的影响,苯的同系物能被酸性KMnO4溶液氧化,所以可以用来区别苯和苯的同系物.【精细剖析】1.苯的同系物的性质以及基团的变化即可得到反应的规律,在苯的同系物中,由于侧链受苯环影响,易被氧化生成苯甲酸.2.芳香烃与苯的同系物的区别,分子中有且含有1个苯环,与苯分子间相差1个或n个CH2原子团的化合物属于苯的同系物。
苯【知识要点】一、苯的物理性质1.苯的组成:苯是由C、H 两种元素组成的,苯的分子式是C6H6。
注意不要将苯写作“笨”。
2.苯的结构:(1)碳碳键:苯分子中不存在碳碳单键,也不存在碳碳双键,其碳碳键是介于碳碳单键和碳碳双键之间的一种独特的化学键。
(2)结构简式:(3)空间构型:苯分子中,所有C、H原子都处在同一个平面上。
图5-24三、苯的化学性质1.苯的取代反应(1)该反应是放热反应,不需加热反应自发进行。
(2)反应中起催化作用的是FeBr3,实验时实际加入的是Fe。
2Fe+3Br22FeBr3(3)纯净的溴苯是无色的,密度比水大。
(4)生成的HBr可用AgNO3(aq)检验。
(1)反应物及催化剂混合时,不可先将苯(或硝酸)加到浓H2SO4中,以防产生大量的热使液体飞溅。
(2)反应温度必须控制在55℃~60℃,以防止副反应发生,控制温度的方法是水浴加热。
图5-25(3)硝基苯的主要物理性质苯与H2的加成反应3、分子中没有C C双键,不能使溴水和酸性KMnO4(aq)褪色。
四、苯的主要用途【典型例题】例题1苯分子实际上不具有碳碳单键和碳碳双键的交替结构,可以作为证据的事实有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苯能在一定条件下与氢气反应生成环己烷。
⑤苯在FeBr3存在的条件下同液溴发生取代反应。
A.①③④B.③④⑤C.②③⑤D.①③⑤例题2苯乙烯是一种重要的有机化工原料,其结构简式为,它一般不可能具有的性质是A.易溶于水,不易溶于有机溶剂B.在空气中燃烧产生黑烟C.它能使溴的四氯化碳溶液褪色,也能使酸性高锰酸钾溶液褪色D.能发生加成反应,在一定条件下可与4倍物质的量的氢气加成例题3苯与乙烯相比较,下列叙述正确的是()A.都可以与溴发生取代反应B.都容易发生加成反应C.乙烯易发生加成反应,苯不能发生加成反应D.乙烯易被酸性KMnO4氧化,而苯不能例题4下列化学式只表示一种物质的是()A、C6H12B、C4H8C、CH2Cl2D、P例题5将下列各种液体分别与溴水混合并振荡。
苯知识点归纳一、引言苯是有机化合物中最简单的芳香烃,由六个碳原子和六个氢原子组成。
作为有机化学的基础知识,了解苯的性质和反应机理对于深入学习有机化学起着重要的作用。
本文将对苯的结构、性质、衍生物以及一些典型的反应进行归纳总结。
二、苯的结构苯分子由一个具有六个碳原子的六角形环组成,其中每个碳原子上连接一个氢原子。
苯的化学式为C6H6,分子式为C6H6。
苯的键长均相等,键角也相等,构成了一个平面六角环。
苯分子属于平面分子,具有π电子共轭和芳香性。
三、苯的性质1. 芳香性:苯分子中的π电子共轭体系赋予了苯独特的芳香性质。
苯具有特殊的气味,并且能够参与一系列具有芳香性质的反应,如电子亲和性、亲电取代反应等。
2. 稳定性:苯分子由于π电子共轭的存在,使得苯的化学性质相对较稳定。
苯的稳定性使其成为有机化学中常见的重要结构基团。
四、苯的衍生物苯能够通过取代反应生成各种各样的苯衍生物。
苯的取代反应可以发生在苯环上的任意一个碳原子上,一般取代基以R表示。
1. 单取代苯:苯分子上只有一个取代基的衍生物,例如甲苯(甲基苯)、苯胺等。
2. 多取代苯:苯分子上有两个或者更多的取代基的衍生物,例如间二甲苯(1,3-二甲基苯)、邻二硝基苯等。
3. 取代基的位置:苯环上的碳原子上的取代基的位置可以是邻位、间位或者对位。
五、苯的反应1. 烃基取代反应:苯可以与烃类反应发生取代反应,生成取代苯衍生物。
例如,苯可以与卤代烃反应生成烃基取代的苯衍生物。
2. 芳香核烷化反应:苯可以与烯烃类反应生成芳香核烷化的产物。
例如,苯可以与乙烯反应生成乙苯。
3. 羟基取代反应:苯可以与醇反应生成烷基苯醇。
例如,苯可以与乙醇反应生成苯甲醇。
4. 加成反应:苯可以发生与其他有机化合物的加成反应,生成环外反应产物。
例如,苯可以与无机酸反应生成苯磺酸。
六、结论苯作为有机化学中重要的基础知识,其结构、性质、衍生物以及一些典型反应是有机化学学习中必备的知识点。
化学苯的知识点总结
1.苯的结构和性质:苯分子的结构由六个碳原子构成一个六角环,每个碳原子上都连接一个氢原子。
苯是一种典型的芳香化合物,具有芳香性质,化学性质很稳定。
苯的物理性质包括无色、有特殊气味、熔点5.5℃、沸点80.1℃,密度0.874g/ml等。
2.苯的制备方法:苯可以通过很多种方法制备,包括从煤焦油中提炼、从天然气中分离、通过芳香族化合物的重排反应等。
其中,最常用的方法是从煤焦油中提取苯。
3.苯的化学性质:苯可以发生加成、取代、氧化、还原、芳香核磁共振等多种化学反应。
常见的苯的取代反应包括硝化反应、氯化反应、硼化反应等。
4.苯的重要用途:苯是一种非常重要的化工原料,在化工行业有着广泛的应用。
苯被用于合成酚、氮肥、合成橡胶、合成塑料、制造染料、制造医药品等。
此外,苯也被用于燃料添加剂、工业溶剂等方面。
5.苯的健康影响:苯对人体健康有一定的危害性。
长期接触苯会导致头晕、恶心、呕吐等症状,严重时还可能引起骨髓抑制、白血病等。
因此在生产和使用苯时,必须要严格采取防护措施。
综上所述,苯是一种重要的工业化学品,具有重要的应用价值。
但同时也要注意苯的危害性,合理使用和储存苯,做好安全防护,以保障人员和环境的安全。
苯的结构和性质一、苯的性质物理性质苯是一种无色有特殊气味的液体,密度比水小,不溶于水,是一种常用的有机溶剂。
二、苯的分子结构(1)苯不与溴的四氯化碳溶液、酸性高锰酸钾溶液反应,说明苯分子中没有与乙烯类似的碳碳双键。
(2)研究表明:①苯分子为平面正六边形结构。
②分子中6个碳原子和6个氢原子共平面。
③6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。
三、结构决定性质(1)苯不能使溴的四氯化碳溶液褪色,但能使溴水褪色,这是因为苯能将溴从溴水中萃取出来。
(2)苯的凯库勒式为,不能认为苯分子是单双键交替结构,苯分子中6个碳碳键完全相同。
(3)苯分子中的碳碳键是介于碳碳单键和碳碳双键之间的独特的键,故苯兼有烯烃的加成反应和烷烃的取代反应的特征,且比烯烃的加成反应和烷烃的取代反应困难。
(4)苯易发生取代反应,能发生加成反应,难被氧化(燃烧除外),其化学性质不同于烷烃和烯烃。
1.苯的结构简式可用来表示,下列关于苯的叙述中正确的是( )A.苯分子中处于对位的两个碳原子及与它们相连的两个氢原子,不可能在同一条直线上B.苯中含有碳碳双键,所以苯属于烯烃C.苯分子中的6个碳碳键可以分成两类不同的化学键D.苯分子中既不含有碳碳双键,也不含有碳碳单键答案 D解析苯分子处于对位的两个碳原子及与它们相连的两个氢原子,这四个原子共直线;苯分子中不含有碳碳双键,苯不属于烯烃;苯分子中的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。
故选D。
2.下列物质的所有原子,不可能处于同一平面上的是( )A.CH3CH==CH2 B.CH2==CH2 C. D.答案A解析乙烯和苯都属于平面形结构,所有原子都处于同一平面内,而甲烷分子是正四面体结构,故可以得出甲基中的原子不可能处于同一平面内,A项含有甲基,所有原子不可能共面,C项可以看作是乙烯中的一个氢原子被苯环取代,推知C项中物质的所有原子可能处于同一平面内。
3.在①丙烯②氯乙烯③苯④甲苯四种有机化合物中,分子内所有原子均在同一平面内的是( )A.①②B.②③C.③④D.②④答案B解析在①丙烯CH2==CH—CH3和④甲苯C6H5—CH3中,—CH3是空间立体结构(与甲烷类似),这四个原子不在同一平面上;②氯乙烯和乙烯相同,是六原子共面结构;③苯是十二个原子共面结构。