新教材2023-2024学年高中化学第1章有机化合物的结构与性质烃第3节烃第3课时苯苯的同系物及其性质分层作业课件鲁科版选择性必修3

第1章第3节第3课时苯、苯的同系物及其性质1234567891011121314151617A级必备知识基础练181.下列说法正确的是(

)A.芳香烃的分子通式是CnH2n-6(n≥6,且n为正整数)B.苯的同系物是分子中仅含有一个苯环的所有烃类化合物C.苯和甲苯都不能使酸性KMnO4溶液褪色D.苯和甲苯都能与卤素单质、硝酸等发生取代反应D解析

芳香烃是分子中含一个或多个苯环的烃类化合物;而苯的同系物仅指分子中含有一个苯环,且苯环的侧链全部为烷基的烃类化合物,苯的同系物的通式为CnH2n-6(n>6,且n为正整数);苯和甲苯都能与卤素单质、硝酸等发生取代反应,甲苯能使酸性KMnO4溶液褪色而苯不能,这是由于苯环与侧链之间的影响。1234567891011121314151617182.鉴别苯和苯的同系物的方法或试剂是(

)A.液溴和铁粉B.浓溴水C.酸性KMnO4溶液D.在空气中点燃C1234567891011121314151617183.下列对有机化合物结构或性质的描述,错误的是(

)A.将溴水加入苯中,溴水的颜色变浅,这是由于发生了加成反应B.苯分子中的6个碳原子之间的键完全相同,是一种介于碳碳单键和碳碳双键之间的独特的键C.苯乙烯在合适条件下催化加氢可生成乙基环己烷D.一定条件下,Cl2可在甲苯的苯环或侧链上发生取代反应A解析

将溴水加入苯中,由于溴在苯中的溶解度比在水中的溶解度大,苯萃取出了溴水中的溴,使溴水的颜色变浅,萃取过程是物理变化,不是加成反应,故A错误;苯分子中不存在碳碳单键和碳碳双键,苯分子中的碳碳键是一种介于碳碳单键和碳碳双键之间的独特的键,故B正确;苯乙烯分子中含有苯环、碳碳双键,可发生加成反应,完全反应生成乙基环己烷,故C正确;苯环上的氢原子在铁为催化剂的作用下能被氯原子取代,苯环侧链烃基上的氢原子在光照条件下可被氯原子取代,故D正确。1234567891011121314151617181234567891011121314151617184.科学家对物质性质的推断一般要基于一些实验事实。下列能说明苯与一般的烯烃性质不同的事实是(

)A.苯分子是高度对称的平面形分子B.苯不溶于水C.苯不与酸性KMnO4溶液反应D.1mol苯在一定条件下可与3mol氯气发生加成反应C解析

乙烯的分子结构也是一个高度对称的平面形结构,故A错误;苯是芳香烃,不溶于水,故B错误;苯中不含碳碳双键,因此不能被酸性高锰酸钾溶液氧化,故C正确;苯和三烯烃均可以与氯气发生加成反应,而且比例一致,故D错误。1234567891011121314151617185.下列有关苯及其同系物的化学反应中不属于取代反应的是(

)A解析

选项A中发生的是苯环上的侧链烃基被氧化的反应,不是取代反应;选项B、C、D中发生的是苯环上的氢原子分别被—SO3H、—Br及—NO2取代的反应。1234567891011121314151617181234567891011121314151617186.下列关于苯的叙述正确的是(

)A.反应①为取代反应,不用催化剂苯也能和溴水发生取代反应B.反应④中1mol苯最多与3molH2发生加成反应,是因为苯分子含有三个碳碳双键C.反应③为取代反应,有机产物是一种烃D.反应②为氧化反应,反应现象是火焰明亮并带有浓烟D解析

反应①是苯和液溴在FeBr3的催化作用下生成溴苯和溴化氢,故为取代反应,该反应必须用催化剂且跟液溴才能反应,不能与溴水反应,A错误;苯分子中不存在碳碳单键和碳碳双键交替现象,苯环上的6个碳碳键均为介于碳碳单键和碳碳双键之间独特的键,B错误;反应③是苯在浓硫酸作用下与浓硝酸反应生成硝基苯和水,故为取代反应,有机产物是硝基苯,不属于烃,而是烃的衍生物,C错误;反应②是苯的燃烧,燃烧反应为氧化反应,反应时火焰明亮并带有浓烟,D正确。1234567891011121314151617181234567891011121314151617187.已知碳碳单键可以绕键轴旋转,某烃的结构简式如图,下列说法正确的是(

)A.该有机化合物的分子式是C14H18B.分子中至少有9个碳原子处于同一平面上C.该烃的一氯代物最多有4种D.该烃是苯的同系物,能使酸性高锰酸钾溶液褪色B解析

该有机化合物的分子式是C14H14,A错误;甲基与苯环平面结构通过单键相连,甲基的C原子处于苯的H原子位置,所以处于苯环这个平面。两个苯环相连,与苯环相连的碳原子和该原子对位上的碳原子也处于另一个苯环这个平面,所以至少有9个碳原子共面,B正确;该烃含有5种不同化学环境的氢原子,该烃的一氯代物有5种,C错误;题给有机化合物分子中含有2个苯环,不是苯的同系物,D错误。1234567891011121314151617181234567891011121314151617188.某苯的同系物分子式为C8H10,若苯环上的氢原子被卤素原子取代,生成的一卤代物有三种同分异构体,则该苯的同系物可能有(

)A.4种 B.3种C.2种 D.1种C123456789101112131415161718解析

分子式为C8H10的苯的同系物有4种同分异构体:原子被卤素原子取代得到一卤代物,相当于苯环上的取代基多一个卤素原子,因此只要分析出上述四种同分异构体中苯环上不同化学环境的氢原子的种数即可。1234567891011121314151617181234567891011121314151617189.某化合物W的分子结构可表示为

。(1)W的分子式为

。

(2)W的一氯代物有

种。

(3)下列有关W的说法不正确的是

(填字母)。

a.能发生加成反应 b.能发生氧化反应c.能发生加聚反应 d.等质量的W与苯分别完全燃烧所消耗的氧气量,前者大C8H82d(4)写出W的芳香族同分异构体(能发生聚合反应)的结构简式:

。该物质发生聚合反应的化学方程式为

。

(5)W属于

(填字母)。

a.芳香烃 b.环烃 c.不饱和烃 d.炔烃bc123456789101112131415161718123456789101112131415161718解析

(1)根据结构简式可知W的分子式是C8H8。(2)W的分子中有2种不同化学环境的H原子,所以W的一氯代物有2种。(3)W和苯的最简式相同,则等质量的W与苯分别完全燃烧所消耗的氧气量相等,d错误。(4)W的芳香族同分异构体能发生聚合反应,结合W的分子式可得该同分异构体是苯乙烯。(5)W属于环烃、不饱和烃。123456789101112131415161718B级关键能力提升练以下选择题有1~2个选项符合题意。10.下列反应能说明苯环对侧链有影响的是(

)A.对二甲苯与酸性高锰酸钾溶液发生反应;甲烷与酸性高锰酸钾溶液不反应B.甲苯与浓硝酸和浓硫酸混合溶液加热;苯与浓硝酸和浓硫酸混合溶液加热C.乙苯与氢气在催化剂作用下加热反应;苯与氢气在催化剂作用下加热反应D.邻二甲苯与氯气在光照下发生反应;甲烷在光照下与氯气发生反应A解析

对二甲苯与酸性高锰酸钾溶液反应,说明苯环对甲基有影响,甲烷与酸性高锰酸钾溶液不反应,说明甲烷稳定,A项符合题意;甲苯中苯环上的氢原子比苯分子中的氢原子活泼,易发生取代反应,说明甲基对苯环有影响,B项不符合题意;乙苯和苯都能与氢气在催化剂、加热条件下发生加成反应,说明它们具有相似的结构,C项不符合题意;邻二甲苯与氯气在光照下发生侧链取代反应,甲烷与氯气也能发生取代反应,D项不符合题意。12345678910111213141516171812345678910111213141516171811.一种生产聚苯乙烯的流程如下,下列叙述正确的是(

)A.苯乙烯所有原子一定在同一平面内B.乙苯和苯乙烯都能使酸性KMnO4溶液褪色C.鉴别乙苯与苯乙烯可用Br2的四氯化碳溶液D.反应①的反应类型是加成反应,反应②的反应类型是取代反应BC解析

由于单键能旋转,所以苯乙烯中苯环所在平面可能与乙烯基不在一个平面内,A错误;苯乙烯含有碳碳双键,能使酸性KMnO4溶液褪色,乙苯中含有的侧链基团由于苯环的作用使其活泼,可以发生氧化反应使酸性KMnO4溶液褪色,故B正确;苯乙烯含有碳碳双键,可与溴发生加成反应使Br2的CCl4溶液褪色,乙苯不和Br2的四氯化碳溶液反应,C正确;反应①的反应类型是加成反应,反应②由乙苯生成苯乙烯,生成碳碳双键,为消去反应,D错误。12345678910111213141516171812345678910111213141516171812.下列有关有机化合物的结构和性质的叙述,正确的是(

)A.苯的硝化反应、丙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色的反应都属于取代反应B.C8H10含苯环的同分异构体有4种C.乙烯、苯、乙烷分子中的所有原子都在同一平面上BD解析

丙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色属于氧化反应,A项错误;C8H10含有苯环的同分异构体有4种,分别为邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯和乙苯,B项正确;乙烷分子中的所有原子不可能共平面,C项错误;莽草酸分子中含有碳碳双键,能与溴发生加成反应而使溴的四氯化碳溶液褪色,D项正确。12345678910111213141516171812345678910111213141516171813.[2023陕西西安高二期末]化学家沙普利斯因提出“叠氮—炔环点击反应”获得2022年诺贝尔化学奖。该反应如下:下列说法正确的是(

)A.X与H2加成最多消耗2molH2B.该反应类型属于取代反应C.Z分子中含有1个手性碳原子D解析

X分子中含有的1个苯环和1个碳碳三键都可以与H2发生加成反应,则X与H2加成最多消耗5

mol

H2,A错误;根据图示可知该反应类型属于加成反应,B错误;手性碳原子是连接4个不同的原子或原子团的C原子,根据Z结构简式,分子中不含有手性碳原子,C错误;X物质分子含有的苯环连接在含有N原子的五环上的位置不同,因此可以形成两种不同产物,D正确。12345678910111213141516171812345678910111213141516171814.某有机化合物分子中碳和氢原子个数比为3∶4,不能与溴水反应,却能使酸性KMnO4溶液褪色。其蒸气密度是相同状况下甲烷密度的7.5倍。在Fe存在时与液溴反应,能生成两种一溴代物。该有机化合物可能是(

)B解析

有机化合物分子中碳和氢原子个数比为3∶4,可排除C项;又因其蒸气密度是相同状况下甲烷密度的7.5倍,则其相对分子质量为120,只有B项和D项符合题意;D项在Fe存在时与液溴反应能生成四种一溴代物,B项在Fe存在时与液溴反应能生成两种一溴代物。12345678910111213141516171812345678910111213141516171815.下列关于同分异构体的说法正确的是(

)A.分子式为C3H6BrCl的有机化合物(不考虑立体异构)共4种B.C8H11N的同分异构体中含苯环且苯环上有两个取代基的种数为9B123456789101112131415161718解析

A项所给物质可以看作—Br、—Cl取代C3H8上的H原子,先将—Br取代C3H8上的H原子,再确定Cl原子的位置,Cl原子的位置如箭头所示,分别为

,因此同分异构体有5种,A错误;B项中物质苯环上有2个取代基,可以是—CH2CH3、—NH2,存在邻、间、对3种结构,还可以是—CH2—NH2、—CH3,存在邻、间、对3种结构,还可以是—CH3,—NHCH3,存在邻、间、对3种结构,一共有9种结构,B正确;123456789101112131415161718123456789101112131415161718(1)蒽与X都属于

(填字母)。

a.环烃b.烃c.不饱和烃(2)苯炔的分子式为

,苯炔不具有的性质是

(填字母)。

a.能溶于水 b.能发生氧化反应c.能发生加成反应 d.常温常压下为气体abcC6H4

ad123456789101112131415161718(3)下列属于苯的同系物的是

(填字母)。

D123456789101112131415161718解析

(1)蒽和X都只含C、H两种元素,都有环状结构,且都含有不饱和碳原子,故a、b、c项均正确。(2)由苯炔的结构简式,结合碳的四价结构,可确定其分子式为C6H4。烃都不溶于水,常温常压下是气体的烃的碳原子数一般不超过4,因苯炔分子内含有不饱和键,可以发生氧化反应、加成反应。(3)苯的同系物分子中只有一个苯环,且侧链均为烷基,满足条件的只有D项。12345678910111213141516171817.苯环上原有的取代基对新导入苯环上的取代基的位置有一定的影响,其规律如下:Ⅰ.苯环上新导入的取代基所取代的位置主要取决于原有取代基的性质。Ⅱ.可以把原有取代基分为两类:第一类取代基主要使新导入的取代基进入苯环原取代基的邻位和对位,如—OH、—CH3(或烃基)、—Cl、—Br等;第二类取代基主要使新导入的取代基进入苯环上原取代基的间位,如—NO2、—SO3H、—CHO等。根据上述规律,写出下列转化过程中②④⑤三步反应的化学方程式(已知反应产物中苯环上都是在原取代基的基础上引入一个取代基)。123456789101112131415161718123456789101112131415161718123456789101112131415161718解析

首先根据苯的化学性质可推知A为

,因为—NO2为间位定位基,可推知②反应产物中—Br应在苯环上—NO2的间位,同理可推知④反应产物中—NO2在苯环上—Br的邻位或对位,即C为

,在⑤反应中,因

的苯环上可取代的两个位置,既属于—Br的邻位或对位,又属于—NO2的间位,因此可得D、E结构简式应该为123456789101112131415161718C级学科素养创新练18.人们对苯及芳香烃的认识是一个不断深化的过程。(1)由于苯的含碳量与乙炔相同,人们认为它是一种不饱和烃,写出分子式为C6H6的含两个碳碳三键且无支链的链烃的结构简式:

(写一种即可)。

CH≡C—C≡C—CH2—CH3(其他合理答案均可)123456789101112131415161718(2)已知分子式为C6H6的结构有多种,其中的两种为

①这两种结构的区别。定性方面(即化学性质方面):(Ⅱ)能

(填字母)而(Ⅰ)不能。

a.被酸性高锰酸钾溶液氧化 b.与溴水发生加成反应