苯的同系物-2024年高中化學(xué)講義（選擇性必修三）

第08課苯的同系物

學(xué)習(xí)目標(biāo)

1.認(rèn)識(shí)苯及其同系物的組成和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，比較苯及其同系物的組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，上的差異。

2.了解苯及其同系物的簡(jiǎn)單命名。

3.掌握苯及其同系物的物理和化學(xué)性質(zhì)。

4.了解苯及其同系物在日常生活、有機(jī)合成和化工生產(chǎn)中的重要作用。

知識(shí)梳理

2.芳香煌：分子里含有一個(gè)苯環(huán)或若干個(gè)苯環(huán)的F稱為芳香山

3.苯的同系物:苯環(huán)上的氫原子被烷基取代的產(chǎn)物,其分子中有一個(gè)苯環(huán)，側(cè)鏈都是烷基,通式為C?H2?-6(n>7)

4.芳香族化合物、芳香煌和苯的同系物之間的關(guān)系

芳

香

化

合

物

二、常見(jiàn)的苯的同系物及其部分物理性質(zhì)

苯的同系物名稱熔點(diǎn)/°c沸點(diǎn)/°c密度/(g-cm-3)

O-CH3

甲苯—951110.867

Oc淚5

乙苯—951360.867

0C鄰二甲苯

—251440.880

（1,2—二甲苯）

CH3

0間二甲苯

甲—81390.864

（1,3—二甲苯）

苯CH3

對(duì)二甲苯

H3C^^HCH3—131380.861

（1,4—二甲苯）

三、苯的同系物的物理性質(zhì)

1.苯的同系物的物理性質(zhì)

①苯的同系物一般是具有類(lèi)似苯的氣味的無(wú)色液體，密度比水小，丕溶于水，易溶于有機(jī)溶劑，本身作直

機(jī)溶劑

②隨碳原子數(shù)增多，熔沸點(diǎn)依次升高,密度依次增大;苯環(huán)上的支鏈越多，溶沸點(diǎn)越低

③同分異構(gòu)體中，苯環(huán)上的側(cè)鏈越短，側(cè)鏈在苯環(huán)上分布越散，熔沸點(diǎn)越低。

2.三種二甲苯的沸點(diǎn)與密度

①沸點(diǎn)：鄰二甲苯之間二甲苯二對(duì)二甲苯

②密度：鄰二甲苯二間二甲苯二對(duì)二甲苯

四、苯的同系物的化學(xué)性質(zhì)（以甲苯為例）

苯的同系物與苯都含有苯環(huán)，因此和苯具有相似的化學(xué)性質(zhì)，能在一定條件下發(fā)生澳代、硝化和催化加氫

反應(yīng)，但由于苯環(huán)和烷基的相互影響，使苯的同系物的化學(xué)性質(zhì)與苯和烷姓又有所不同

1.氧化反應(yīng)

①苯的同系物燃燒通式：C“H2"-6+當(dāng)與23^?力CCh+m—3）H2。

甲苯與氧氣燃燒：c7H8+9。2點(diǎn)燃"CO2+4H2O

②苯的同系物大多數(shù)能被酸性KMnCU溶液氧化而使其褪色（苯環(huán)對(duì)側(cè)鏈的影響）

a.實(shí)驗(yàn)探究——【實(shí)驗(yàn)22P46]

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論

C.對(duì)煌基的結(jié)構(gòu)要求：與苯環(huán)直接相連的碳上必須有氫原子，無(wú)論側(cè)鏈有多長(zhǎng)，均將炫基氧化為竣基,

KMl

2H5^4(H+)AO^COOH變吧幽工C^COOH

如：一—,^^C2H5^^COOH

CH3

<^^C-CH3(與琴環(huán)直接相連的碳原子上沒(méi)有氫原子，不能使酸性高鎰酸鉀褪色)

【特別提醒】一CH3

d.結(jié)論：苯環(huán)的存在對(duì)連在苯環(huán)上的甲基產(chǎn)生了影響，使甲基易被酸性高鋅酸鉀溶液氧化。

e.應(yīng)用：鑒別苯和苯的同系物。

【思考與討論p47］參考答案：

(1)物理性質(zhì)

①相似點(diǎn)：無(wú)色液體，易揮發(fā)，有特殊氣味，密度比水小，難溶于水，易溶于有機(jī)溶劑。

②不同點(diǎn)：苯的熔點(diǎn)比甲苯的高，而沸點(diǎn)比甲苯的低。

(2)化學(xué)性質(zhì)

①1相似點(diǎn)：能取代和加成。

②不同點(diǎn)：甲苯取代比苯更容易，甲苯能發(fā)生氧化反應(yīng)，使酸性KMnO。溶液褪色。

2.取代反應(yīng)

①甲苯的硝化反應(yīng)：甲苯與濃硝酸和濃硫酸的混合物在加熱條件下可以發(fā)生取代反應(yīng)，生成二硝基取代物、

二硝基取代物和三硝基取代物，硝基取代的位置均以甲基的鄰、對(duì)位為主。生成全硝基的取代產(chǎn)物的化學(xué)

方程式為：

CHCH

63+3H。一N5濃變酸-02N^T3N02+3%O

NO2

2,4,6—三硝基甲苯（TNT）

【名師提醒】通過(guò)這個(gè)反應(yīng)，可以說(shuō)明：苯環(huán)的側(cè)鏈影響了苯環(huán):甲基活化了苯環(huán)的鄰位和對(duì)位。硝基取

代更易發(fā)生，且取代的位置均以甲基的鄰、對(duì)位為主。

②甲苯的鹵代反應(yīng)：甲苯與C12反應(yīng)時(shí)，若在光照條件下,發(fā)生在側(cè)鏈；若有催化劑時(shí),發(fā)生在苯環(huán)上

迷庫(kù)夕）-CH2cl+HC1

CHQ+1

a.甲苯與氯氣在光照條件下（側(cè)鏈取代）:一

FeCl3彳、;

O+C12一+3

b.甲苯與液氯在鐵粉催化劑作用下（苯環(huán)上取代）:

+Cl2?—CH3+HC1

【名師提醒】甲基的存在活化了苯環(huán)上處于甲基鄰位和對(duì)位的氫原子,使相應(yīng)的CH鍵更容易斷裂,發(fā)生取

代反應(yīng)。產(chǎn)物以鄰位代甲苯、對(duì)位代甲苯為主。

3.加成反應(yīng)：

CH產(chǎn)

化學(xué)反應(yīng)方程式為：小3、

在一定條件下甲苯與H2發(fā)生加成反應(yīng)，生成甲基環(huán)己烷,

【思考與討論p48］參考答案：

CHCICHCICCI3

A2A2A

等三種取代產(chǎn)物，可以通過(guò)蒸儲(chǔ)法分離

CH3

產(chǎn)A

rrBrV

（2）、Br等兩種主要取代產(chǎn)物,由于甲基使苯環(huán)的鄰、對(duì)位活化，導(dǎo)致鄰、對(duì)位上的C—H

鍵更易斷裂，從而更容易發(fā)生澳代反應(yīng)。

CH3CH3

⑶0+—。

(4)甲苯比苯更容易發(fā)生取代反應(yīng)，且能生成鄰、對(duì)位三取代產(chǎn)物。

五、苯與苯的同系物在分子組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)上的異同

苯苯的同系物

結(jié)構(gòu)①分子中都含有一個(gè)苯環(huán)

相組成②都符合分子通式CnH2n-6(n>6)

同①燃燒時(shí)現(xiàn)象相同，火焰明亮，伴有濃煙

化學(xué)

點(diǎn)②都易發(fā)生苯環(huán)上的取代反應(yīng)

性質(zhì)

③都能發(fā)生加成反應(yīng)，都比較困難

取代

不易發(fā)生取代反應(yīng)，主要得到一元取代產(chǎn)物更容易發(fā)生取代反應(yīng)，常得到多元取代產(chǎn)物

反應(yīng)

同

氧化

點(diǎn)難被氧化，不能使酸性KM11O4溶液褪色易被氧化劑氧化，能使酸性KMnO4溶液褪色

反應(yīng)

苯的同系物分子中，苯環(huán)與側(cè)鏈相互影響。苯環(huán)影響側(cè)鏈，使側(cè)鏈煌基性質(zhì)活潑而易被氧化；

差異原因

側(cè)鏈燃基影響苯環(huán)，使苯環(huán)上煌基鄰、對(duì)位的氫更活潑而被取代

六、苯的同系!物的命名

1.習(xí)慣命名法

(D苯的一元取代物的命名：苯分子中的一個(gè)氫原子被烷基取代后，命名時(shí)以荃作母體，苯環(huán)上的烷基為側(cè)

鏈進(jìn)行命名。先讀側(cè)鏈,后讀苯環(huán),稱為：稱為“某苯”

Q-CH3O"C2H5

甲苯乙苯

(2)苯的二元取代物的命名：當(dāng)有兩個(gè)取代基時(shí)，取代基在苯環(huán)上有鄰、間、對(duì)三種位置，所以取代基的位

置可用“鄰、同、對(duì)”來(lái)表示

CH3

H3C^^>-CH3

oc0CH

3

鄰二甲苯間二甲苯對(duì)二甲苯

(3)苯的三元取代物的命名：若三個(gè)氫原子被甲基取代叫三甲苯，三甲苯通常用“連、偏、均”來(lái)表示

CH3

CH3V

HC^^CH

3u3已

CH

CH33

連三甲苯偏三甲苯均三甲苯

2.系統(tǒng)命名法

(1)當(dāng)苯環(huán)上有兩個(gè)或兩個(gè)以上的取代基時(shí)，可將苯環(huán)上的6個(gè)碳原子編號(hào)，以某個(gè)最簡(jiǎn)單的取代基所在的

碳原子的位置編為1號(hào)，并沿使取代基位次和較小的方向進(jìn)行(按順時(shí)針或逆時(shí)針編號(hào))

若將苯環(huán)上的6個(gè)碳原子編號(hào)，以某個(gè)甲基所在的碳原子的位置為1號(hào)，選取最小位

以“二

次號(hào)給另一個(gè)甲基編號(hào)

甲苯”

CH3

為例a：30

H3C^Q^CH3

CH3

名稱1,2—二甲苯1,3—二甲苯1,4—二甲苯

CH

3編序號(hào)以最簡(jiǎn)取代基苯環(huán)上碳為1號(hào)，且使取代基序號(hào)和最小

洛F('H2cH3

V

寫(xiě)名稱1,4—二甲基一2一乙基苯

CH3

(2)若苯環(huán)側(cè)鏈較復(fù)雜時(shí),或苯環(huán)上含有不飽和煌基時(shí),命名時(shí)一般把苯環(huán)作取代基,將較長(zhǎng)的碳鏈作主

鏈進(jìn)行命名

CH3-CH^H,

Zy-CH—CH—CH—CH—CH,O’H一國(guó)

II—CH=CH—C=CH

7CH,CH,2

1CH3

CH3

2,5—二甲基一一乙基一3—苯基庚烷2一苯基丙烷苯乙烯苯乙煥

七、苯的同系物及其一氯代物的同分異構(gòu)體的確定方法：書(shū)寫(xiě)苯的同系物的同分異構(gòu)體時(shí)，苯環(huán)不變，變

換取代基的位置及取代基碳鏈的長(zhǎng)短，便可以寫(xiě)出。

通式C〃H2〃6(n>6)

方法去掉苯環(huán)六個(gè)碳原子，先一個(gè)側(cè)鏈、再兩個(gè)側(cè)鏈，依次類(lèi)推

--?CH

13.1

以“CgHio”為例,二6/-匕二一。

并找出一氯代物

1UV/T

1(3+2)、^^^時(shí)(2+1)、CH3(3+1)、CHs(1+1)

(1)若苯環(huán)上連有2個(gè)取代基，其結(jié)構(gòu)有鄰、間、對(duì)3種

(2)若苯環(huán)上連有3個(gè)相同的取代基，其結(jié)構(gòu)有3種

規(guī)律

(3)若苯環(huán)上連有一X、一X、一Y3個(gè)取代基，其結(jié)構(gòu)有6種

(4)若苯環(huán)上連有一X、一Y、一Z3個(gè)不同的取代基，其結(jié)構(gòu)有10種

八、稠環(huán)芳香燒

1)定義：由兩個(gè)或兩個(gè)以上的苯環(huán)共用相鄰的兩個(gè)碳原子的芳香煌是稠環(huán)芳香燒

2)常見(jiàn)的稠環(huán)芳香燒

\分子式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式結(jié)構(gòu)特點(diǎn)物理性質(zhì)

⑧①①、④、⑤、⑧位相同，無(wú)色片狀晶體，有特

蔡CioHs稱為a位；②、③、⑦、殊氣味，易升華，不

⑤④⑥位相同，稱為p位溶于水

⑧⑨①

①、④、⑤、⑧位相同，無(wú)色晶體，易升華，

C14H10

⑥③稱為a位不溶于水，易溶于苯

⑤⑩④

問(wèn)題探究

A問(wèn)題一苯及其同系物性質(zhì)的比較

【典例1】下列有關(guān)芳香煌的敘述中，不E卿的是

A.苯與濃硝酸、濃硫酸共熱可反應(yīng)生成硝基苯0H'02

B.甲苯與氯氣在光照下發(fā)生一元取代反應(yīng)，主要生成

《/>—COOH

C.乙苯可被酸性高鎰酸鉀溶液氧化為（苯甲酸）

D.苯乙烯在合適條件下催化加氫可生成

【答案】B

【解析】A.苯在濃硫酸、加熱至50-60℃時(shí)能與濃硝酸發(fā)生硝化反應(yīng)，生成硝基苯，故A正確；B.甲苯

在光照條件下和氯氣反應(yīng)發(fā)生的是烷妙基上的取代，故B錯(cuò)誤；C.乙苯含有乙基，可被高鋸酸鉀氧化為

（IcOOH-

-COOH,故乙苯能被高鎰酸鉀溶液氧化為?,故C正確；D.苯環(huán)和碳碳雙鍵均能和氫氣加成，

故苯乙烯和少量的氫氣加成可以生成故D正確。

故答案選B。

【解題必備】苯及其同系物性質(zhì)的比較

苯苯的同系物

結(jié)構(gòu)

①分子中都含有一個(gè)苯環(huán)②都符合分子通式C〃H2鹿—6（n>6）

相組成

同點(diǎn)燃

>

化學(xué)①燃燒時(shí)現(xiàn)象相同，火焰明亮，伴有濃煙，燃燒通式為C〃H2,L6+^--O2—/?CO2+

點(diǎn)2

性質(zhì)

（九一3）H2O

②都易發(fā)生苯環(huán)上的取代反應(yīng)③都能發(fā)生加成反應(yīng)，但比較困難

取代易發(fā)生取代反應(yīng)，主要得到一元取

不更容易發(fā)生取代反應(yīng)，常得到多元取代產(chǎn)物

反應(yīng)代產(chǎn)物

同

氧化難被氧化，不能使酸性KMnCU溶液易被氧化劑氧化，大多數(shù)能使酸性KMnCU溶液

點(diǎn)

反應(yīng)褪色褪色

苯的同系物分子中，苯環(huán)與側(cè)鏈相互影響。苯環(huán)影響側(cè)鏈，使側(cè)鏈炫基性質(zhì)活潑而易

差異原因被氧化；

側(cè)鏈煌基影響苯環(huán)，使苯環(huán)上燃基鄰、對(duì)位的氫更活潑而被取代

【變式11】甲苯是苯的同系物，化學(xué)性質(zhì)與苯相似，但由于基團(tuán)之間的相互影響，使甲苯的某些性質(zhì)又與

苯不同。下列有關(guān)推斷及解釋都正確的是（）

A.苯不能通過(guò)化學(xué)反應(yīng)使濱水褪色，但甲苯可以，這是甲基對(duì)苯環(huán)影響的結(jié)果

B.苯不能在光照下與CL發(fā)生取代反應(yīng)，但甲苯可以，這是苯環(huán)對(duì)甲基影響的結(jié)果

C.苯的一氯代物只有一種，而甲苯的苯環(huán)上一氯代物有3種，這是苯環(huán)對(duì)甲基影響的結(jié)果

D.苯不能使酸性KMnCU溶液褪色，但甲苯可以，這是苯環(huán)對(duì)甲基影響的結(jié)果

【答案】D

【解析】苯與甲苯不含碳碳雙鍵，都不能使澳水褪色，故A錯(cuò)誤；苯不能在光照下與Cb發(fā)生取代反應(yīng)，但

甲苯可以，是因?yàn)榧谆系臍湓尤菀妆蝗〈c苯環(huán)的影響無(wú)關(guān)，故B錯(cuò)誤；苯的一氯代物只有一種，

而甲苯苯環(huán)上的一氯代物有3種，是因?yàn)楸江h(huán)上氫原子完全相同，而甲苯苯環(huán)上有3種不同環(huán)境下的氫原

子，與苯環(huán)對(duì)甲基影響無(wú)關(guān)，故C錯(cuò)誤；苯不能使酸性KMnCM溶液褪色，但甲苯可以，這是苯環(huán)對(duì)甲基影

響的結(jié)果，故D正確。

【變式12】苯和甲苯都具有的性質(zhì)是（）

A.分子中所有原子都在同一平面內(nèi)

B.能與澳水發(fā)生加成反應(yīng)使澳水褪色

C.能與H2發(fā)生加成反應(yīng)

D.能與濃硝酸和濃硫酸反應(yīng)制炸藥

【答案】C

【解析】A項(xiàng)，苯中所有原子都在同一平面內(nèi)，但甲苯（）中的一CH3是四面體結(jié)構(gòu)，所有原子

不可能在同一平面內(nèi)；B項(xiàng)，使濱水褪色不是因?yàn)榘l(fā)生了加成反應(yīng)，而是因?yàn)锽r2在有機(jī)溶劑中溶解度大,

苯和甲苯萃取了濱水中的Bn而使其褪色；C項(xiàng)，苯和甲苯都含有苯環(huán)，都能與H2發(fā)生加成反應(yīng)；D項(xiàng)，

甲苯能與濃硝酸和濃硫酸的混合物在加熱條件下反應(yīng)生成三硝基甲苯，用來(lái)制炸藥，而苯不能。

A問(wèn)題二苯的同系物同分異構(gòu)體數(shù)目的判斷

【典例2】某苯的同系物分子式為CgHio,若苯環(huán)上的氫原子被鹵素原子取代，生成的一鹵代物有三種同分

異構(gòu)體，則該苯的同系物可能有（）。

A.4種B.3種C.2種D.1種

【解析】C

I解析盼子式為的。的苯的同系物有4種同分異構(gòu)體：CT

C2H5CH3

CH3

CH3

苯環(huán)上的一個(gè)氫原子被鹵素原子取代得到一鹵代物，相當(dāng)于苯環(huán)上的取代基多一個(gè)鹵素原子,

CH3o

因此只要分析出上述四種同分異構(gòu)體中苯環(huán)上不同化學(xué)環(huán)境氫原子的種數(shù)即可。根據(jù)對(duì)稱性分析如下:

CH3

CH3

1一5A

構(gòu)。故生成的一鹵代物有三種同分異構(gòu)體的該苯的同系物可能是或\-CH3。

【解題必備】由于苯環(huán)的結(jié)構(gòu)特殊并具有高度對(duì)稱性，因此含有苯環(huán)結(jié)構(gòu)的有機(jī)物同分異構(gòu)體也有其特殊

的地方。

1.對(duì)稱法：

苯分子中所有的氫原子的化學(xué)環(huán)境相同，含有多條對(duì)稱軸，但是如果苯環(huán)上連有取代基，其對(duì)稱性就會(huì)受

到影響，如鄰二甲苯有1條對(duì)稱軸，間二甲苯有1條對(duì)稱軸，而對(duì)二甲苯有2條對(duì)稱軸，故鄰二甲苯苯環(huán)

上的一氯代物有2種，而間二甲苯苯環(huán)上的一氯代物有3種，對(duì)二甲苯苯環(huán)上的一氯代物有1種。如圖所

示：（箭頭方向表示可以被氯原子取代的氫原子位置）

2.換元法：

對(duì)于芳香燒，若苯環(huán)上氫原子數(shù)為m,且有a+b=m,則該芳香烽苯環(huán)上的a元鹵代物和b元鹵代物的同分

異構(gòu)體種類(lèi)相同。如對(duì)二甲苯苯環(huán)上的一氯取代物共有1種，則其苯環(huán)上的三氯取代物也為1種。

3.定一（或二）移一法：

苯環(huán)上連有兩個(gè)取代基時(shí)，可固定一個(gè)，移動(dòng)另一個(gè)，從而寫(xiě)出鄰、間、對(duì)三種同分異構(gòu)體；苯環(huán)上連有

三個(gè)取代基時(shí)，可先固定兩個(gè)取代基，得到幾種結(jié)構(gòu)，再逐一插入第三個(gè)取代基，從而確定出同分異構(gòu)體

的數(shù)目。

【變式21】分子式為CioHi4的苯的同系物，共有3個(gè)甲基，符合條件的結(jié)構(gòu)有()

A.3種B.6種C.9種D.10種

【答案】D

【解析】分子式為CioHi4的苯的同系物，共有3個(gè)甲基，可能為苯環(huán)上連有一C(CH3)3,只有1種；苯環(huán)上

連有一CH3、—CH(CH3)2,有鄰、間、對(duì)3種；苯環(huán)上連有一CH3、一CH3、一CH2cH3,先固定一CH3、—CH3,

在苯環(huán)上分別相鄰、間、對(duì)，再移動(dòng)一CH2cH3,分別有2種、3種、1種，因此總共有10種。

【變式22】在下列5種有機(jī)分子中，一氯代物種類(lèi)相同的一組是

【答案】A

【解析】①的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為，其一氯代物有4種,②的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為

組是④⑤，選項(xiàng)A符合題意；答案為A。

A問(wèn)題三有機(jī)物分子的共面、共線問(wèn)題

【典例3】下列有機(jī)物分子中，所有的原子不可能在同一平面上的是

ACH=CH-C=CHBCH=CH-CH=CH

A?-222

CH=CH

CC12

c.4D.

【答案】c

【解析】A.飆=CH-C三CH所有原子一定在同一平面，A不符合題意；B.CH?=CH-CH=CH?所有

原子可能在同一平面，B不符合題意；C.CCL為正四面體，只有3個(gè)原子在同一平面，C符合題意；

《2—CH=CH2

D.\=/中苯和乙烯都是平面結(jié)構(gòu)，乙烯中的碳原子處于苯環(huán)的平面內(nèi)，旋轉(zhuǎn)單鍵，苯環(huán)

的平面結(jié)構(gòu)與碳碳雙鍵的平面結(jié)構(gòu)可能處于同一平面，所有原子可能處于同一平面，D不符合題意；故答

案選C。

【解題必備】1.四種代表物的空間結(jié)構(gòu)：甲烷的四面體結(jié)構(gòu)（其中3個(gè)原子共面），乙烯的6原子共面結(jié)構(gòu)，

乙快的4原子共線結(jié)構(gòu)，苯的12原子共面結(jié)構(gòu)。

2.判定有機(jī)化合物分子中原子共線、共面的基本方法

（1）以上4種分子中的H原子如果被其他原子（如C、O、N、C1等）所取代，則取代后的分子構(gòu)型基本不

變。

（2）共價(jià)單鍵可以自由旋轉(zhuǎn)，共價(jià)雙鍵和共價(jià)三鍵則不能旋轉(zhuǎn)。

（3）若在分子結(jié)構(gòu)中有一個(gè)碳原子形成四個(gè)單鍵，則該分子中所有原子不可能共面。

（4）若兩個(gè)平面形結(jié)構(gòu)通過(guò)一個(gè)碳碳單鍵相連接，則所有原子可能共平面。在中學(xué)所學(xué)的有機(jī)化合物中，

所有的原子能夠共平面的有CH2=CH2、CH三CH、C6H6、CHz、CH2=CH—CH=CH2、

O^CH等。

（5）,分子中，結(jié)構(gòu)中的所有原子共平面，把甲基看作一個(gè)可旋轉(zhuǎn)的方向盤(pán)，連接苯

環(huán)和甲基的單鍵看作該方向盤(pán)的軸，通過(guò)旋轉(zhuǎn)僅能使甲基中的一個(gè)氫原子轉(zhuǎn)到苯環(huán)所在平面內(nèi)。

gc—CH-CH—CH3

【變式31］某煌的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為d，有關(guān)其結(jié)構(gòu)說(shuō)法正確的是（）

A.所有原子可能在同一平面上

B.所有原子可能在同一條直線上

C.所有碳原子可能在同一平面上

D.所有氫原子可能在同一平面上

【答案】C

【解析】該分子可表示為

根據(jù)乙烯、苯為平面結(jié)構(gòu)，乙快為直線形結(jié)構(gòu)，CH4為四面體結(jié)構(gòu)及單鍵能繞鍵軸旋轉(zhuǎn)，雙鍵和三鍵不能繞

鍵軸旋轉(zhuǎn)，從a、b兩個(gè)圖示中可得：當(dāng)a、b中用虛線所圍的兩個(gè)面完全重合時(shí)共面的原子最多，此時(shí)所有

的碳原子都共面，但共直線的碳原子只有a圖中編號(hào)的5個(gè)碳原子。由于分子中有一CH3,故分子中所有原

子不共面。

【變式32】下列有機(jī)物分子中，所有原子一定不可能處在同一平面的是

CH,=CH-C10CH=CH-CH=CH,

AA./D.z?z

C.苯乙煥D.2—甲基丙烯

【答案】D

【解析】A.碳碳雙鍵為平面結(jié)構(gòu)，則氯乙烯分子中所有原子處在同一平面上，故A不符合題意；B.碳碳

雙鍵為平面結(jié)構(gòu)，則1,3—丁二烯分子中所有原子處在同一平面上，故B不符合題意；C.苯環(huán)、碳碳三

鍵為平面結(jié)構(gòu)，則苯乙煥分子中所有原子處在同一平面上，故C不符合題意；D.2—甲基丙烯分子中含有

飽和碳原子，飽和碳原子的空間構(gòu)型為四面體形，所以2一甲基丙烯分子中所有原子一定不可能處在同一平

面上，故D符合題意；故選D。

強(qiáng)化訓(xùn)I練

1.下列有關(guān)甲苯的性質(zhì)中，能說(shuō)明苯環(huán)對(duì)甲基性質(zhì)有影響的是

A.能使酸性高鋸酸鉀溶液褪色

B.能在一定條件下催化加氫

C.能燃燒產(chǎn)生帶濃煙的火焰

D.能與濃硝酸和濃硫酸混合物加熱條件下發(fā)生取代反應(yīng)

【答案】A

【解析】A.甲烷不能使酸性高銹酸鉀溶液褪色，由于苯環(huán)影響甲基而甲苯能使酸性高鎰酸鉀溶液褪色，故

A符合題意；B.苯與甲苯都能在一定條件下催化加氫，不是苯環(huán)對(duì)甲基性質(zhì)的影響，故B不符合題意；C.能

燃燒產(chǎn)生帶濃煙的火焰，主要與含碳量大有關(guān)，故C不符合題意；D.能與濃硝酸和濃硫酸混合物加熱條件

下發(fā)生取代反應(yīng)，硝基取代甲基的鄰位和對(duì)位，是甲基對(duì)苯環(huán)性質(zhì)的影響，故D不符合題意。綜上所述，

答案為A。

2.芳香族化合物中，由于側(cè)鏈與苯環(huán)間的相互影響，從而使它們?cè)谛再|(zhì)上都發(fā)生了一些變化。下列反應(yīng)或

事實(shí)能夠說(shuō)明這一現(xiàn)象的是

C.甲苯和乙烷都不能與澳的四氯化碳溶液發(fā)生反應(yīng)

D.甲苯和乙烷在空氣中完全燃燒，生成物完全相同

【答案】A

【解析】A.由于烷煌化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，與酸性高鋸酸鉀溶液不反應(yīng)，但甲苯苯環(huán)側(cè)鏈上的甲基被酸性高猛酸

鉀氧化,說(shuō)明甲基受苯環(huán)影響，A符合題意；B.甲苯中苯環(huán)與氫氣加成，苯同樣也能與氫氣加成，二者情

況相同,B不符合題意；C.甲苯和乙烷都不可能與澳的四氯化碳溶液反應(yīng)，C不符合題意；D.甲苯和乙

烷在空氣中燃燒都是生成二氧化碳和水，D不符合題意；故選A。

3.下有八種物質(zhì)：①乙烯②甲苯③聚乙烯④1,3丁二烯⑤2丁烘⑥環(huán)己烷⑦環(huán)己烯⑧乙醇，能使酸性高鎰

酸鉀溶液褪色的是

A.③④⑤⑧B.①②④⑤⑦⑧

C.④⑤D.③④⑤⑦⑧

【答案】B

【分析】能使酸性高鋅酸鉀溶液褪色的有機(jī)物，應(yīng)含有碳碳不飽和鍵、羥基、醛基等，或是甲苯等;

【解析】①乙烯有碳碳雙鍵，與酸性高銹酸鉀溶液發(fā)生氧化反應(yīng)，符合題意；②甲苯與酸性高鋅酸鉀溶液

反應(yīng)被氧化使得溶液褪色，符合題意；③聚乙烯與酸性高鋅酸鉀溶液不反應(yīng)，不符合題意；④1,3丁二烯

含有碳碳雙鍵，與酸性高鋅酸鉀溶液發(fā)生氧化反應(yīng)而褪色，符合題意；⑤2丁煥含有碳碳三鍵，與酸性高錦

酸鉀溶液發(fā)生氧化反應(yīng)而褪色，符合題意；⑥環(huán)己烷不與酸性高錦酸鉀溶液反應(yīng)，不符合題意；⑦環(huán)己烯

含有碳碳雙鍵，與酸性高鎰酸鉀溶液發(fā)生氧化反應(yīng)而褪色，符合題意；⑧乙醇含有羥基，與酸性高鎰酸鉀

溶液發(fā)生氧化反應(yīng)而褪色，符合題意；根據(jù)分析，①②④⑤⑦⑧符合題意，答案為B。

。2,

?FCH2cH3CIHQ^CH2cH3

反應(yīng)①反應(yīng)②

4.已知：M「NP

下列說(shuō)法不正確的是

A.N的同分異構(gòu)體有3種B.在光照條件下不能發(fā)生反應(yīng)②

C.反應(yīng)①屬于加成反應(yīng)D.M、N、P分子中所有碳原子均可能共面

【答案】A

【分析】苯與乙烯發(fā)生加成反應(yīng)，生成乙苯，乙苯與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)，生成對(duì)氯乙苯。

【解析】A.乙苯含苯環(huán)的同分異構(gòu)體有3種，分別為鄰二甲苯、對(duì)二甲苯、間二甲苯，不含苯環(huán)的同分異

構(gòu)體可能有鏈狀結(jié)構(gòu)、環(huán)狀結(jié)構(gòu)，所以乙苯的同分異構(gòu)體數(shù)目多于3種，A錯(cuò)誤；B.在光照條件下，乙苯

中乙基上的氫原子可被氯原子取代，不會(huì)發(fā)生反應(yīng)②，B正確；C.苯與乙烯發(fā)生加成反應(yīng)，生成乙苯，C

正確；D.苯環(huán)為平面結(jié)構(gòu)，結(jié)合單鍵可旋轉(zhuǎn)，乙苯和對(duì)氯乙苯分子中乙基上的碳原子可能與苯環(huán)共平面,

則苯、乙苯、對(duì)氯乙苯分子中的所有碳原子均可能共面，D正確；故選A。

3甲基1丁烯

CH3—CH—CH3

D.CH2—CH32甲基丁烷

，應(yīng)以烯燒為母體,所以命名為苯乙烯,A錯(cuò)誤;B.

H3c

為單烯姓,從靠近碳碳雙鍵的碳原子一端開(kāi)始編號(hào),名稱為3甲基1丁烯,B正確;C.

CH3—CH—CH3

為苯的同系物，按習(xí)慣命名法，2個(gè)甲基在對(duì)位，名稱為對(duì)二甲苯，C正確；D.CH?—CH,為烷燒,

主鏈上有4個(gè)碳原子，從距取代基較近的一端開(kāi)始編號(hào)，名稱為2甲基丁烷，D正確；故選A。

6.甲苯是重要的有機(jī)溶劑及有機(jī)合成原料。回答下列問(wèn)題:

（1）溶解下列物質(zhì)不能用甲苯作溶劑的是（填標(biāo)號(hào)）。

A.乙醇B.氯仿C.純堿D.冰醋酸

（2）Imol甲苯通過(guò)原子軌道“頭碰頭”的方式重疊形成的共價(jià)鍵數(shù)目是NA,下圖表示甲基中碳?xì)滏I成

鍵方式的是（填標(biāo)號(hào)）。

①M(fèi)n元素位于周期表____區(qū)，Mn原子的價(jià)電子排布式是.

O

②水楊醛（OH）是苯甲酸的同分異構(gòu)體。水楊醛的沸點(diǎn)（193?7°C）低于苯甲酸的沸點(diǎn)（249。。,

原因是。

（4）甲苯可用于制備炸藥TNT（2,4,6三硝基甲苯）。

①寫(xiě)出甲苯生成TNT的反應(yīng)方程式,TNT中所含元素的電負(fù)性由大到小的順序是（寫(xiě)元素符號(hào)）。

②甲苯比苯更容易發(fā)生硝化反應(yīng)的原因是O

【答案】（1）C

（2）15B

（3）①d3d54s2②水楊醛形成了分子內(nèi)氫鍵導(dǎo)致熔沸點(diǎn)降低，而苯甲酸形成的是分子間氫鍵，熔

沸點(diǎn)升高；

產(chǎn)CH3

^^+3HNC>3濃療°4,°2N[^^NC）2+3出（）

NO2

⑷①；0>N>C>H

②甲基使苯環(huán)上與甲基處于鄰、對(duì)位的氫原子活化而易被取代；

【解析】（1）乙醇、氯仿和冰醋酸都是有機(jī)物，都可以溶解在甲苯中，但純堿是離子化合物，不溶于有機(jī)

溶劑，故選C；

（2）頭碰頭方式重疊形成的是。鍵，Imol甲苯中的。鍵共有15NA;甲基中的碳原子是sp3雜化，甲基中碳

氫鍵成鍵方式是一個(gè)sp3雜化軌道和氫原子的1s軌道頭碰頭形成。鍵，故選B；

（3）Mn元素的價(jià)電子排布式為3d54s2,最后一個(gè)電子落在d能級(jí)，故在d區(qū)；水楊醛形成了分子內(nèi)氫鍵

導(dǎo)致熔沸點(diǎn)降低，而苯甲酸形成的是分子間氫鍵，熔沸點(diǎn)升高；

產(chǎn)CH3

^^|+3HNO3濃咬°4?°2N^^^^NC）2+3出（）

NO2

（4）①甲苯生成TNT的反應(yīng)方程式：，TNT

中所含元素的電負(fù)性由大到小的順序：O>N>C>H；②甲苯比苯更容易發(fā)生硝化反應(yīng)的原因是甲基使苯環(huán)上

與甲基處于鄰、對(duì)位的氫原子活化而易被取代。

力提升

1.由芳香燒R（C7H8）可以生成3種有機(jī)化合物X、Y和Z,轉(zhuǎn)化關(guān)系如下圖所示:

z

H2A反應(yīng)③

下列說(shuō)法不正確的是

A.R的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為苯環(huán)上的一氯代物有3種

B.反應(yīng)①條件是。2/光照，反應(yīng)②條件是Clz/FeCh

C.R和Z的核磁共振氫譜上均有4組吸收峰

D.反應(yīng)①和②可得：苯的同系物與02發(fā)生反應(yīng)的條件不同，產(chǎn)物不同

【答案】C

【分析】從X的結(jié)構(gòu)分析，R化學(xué)式為C7H8的芳香垃則其為甲苯。甲苯與H2加熱、催化劑反應(yīng)苯環(huán)加成

反應(yīng)；

【解析】A.根據(jù)分析可知A為甲苯，苯環(huán)上有3種不同的氫原子，故A正確；B.甲苯與氯氣在光照條

件下發(fā)生苯環(huán)側(cè)鏈甲基上的取代反應(yīng)，與氯氣在FeCb催化下發(fā)生苯環(huán)上甲基鄰、對(duì)位的取代反應(yīng)，B項(xiàng)

正確；C.甲苯分子中有4種不同的氫原子，核磁共振譜有4組峰；Z是分子中有5種不同的

氫原子，核磁共振譜共有5組峰，故C錯(cuò)誤；D.根據(jù)B選項(xiàng)分析可知，苯的同系物與Cb發(fā)生反應(yīng)的條

件不同，產(chǎn)物不同，故D正確；答案選C。

2.有機(jī)物分子中的原子（團(tuán)）之間會(huì)相互影響，導(dǎo)致相同的原子（團(tuán)）表現(xiàn)出不同的性質(zhì)。下列現(xiàn)象不能說(shuō)明上

述觀點(diǎn)的是

A.甲苯能使酸性KMnC）4溶液褪色，而甲基環(huán)己烷不能使酸性KMnC>4溶液褪色

B.苯與濃硝酸反應(yīng)生成硝基苯，而甲苯與濃硝酸反應(yīng)生成三硝基甲苯

C.乙烯能與濱水發(fā)生加成反應(yīng)，而乙烷不能與澳水發(fā)生加成反應(yīng)

D.甲苯能與澳發(fā)生取代反應(yīng)生成2,4,6三澳甲苯，而苯只能生成單取代澳苯

【答案】C

【解析】A.甲苯能使酸性高錦酸鉀溶液褪色，是因?yàn)楸江h(huán)對(duì)甲基的影響，使甲基變得活潑，容易被酸性高

鐳酸鉀溶液氧化，而甲基環(huán)己烷不能，能說(shuō)明上述觀點(diǎn)，故A不符合題意；B.甲基使苯環(huán)上鄰位和對(duì)位上

氫變得活潑，容易被取代，能夠證明上述觀點(diǎn)，故B不符合題意；C.乙烯能使濱水褪色，是因?yàn)橐蚁┖?/p>

碳碳雙鍵，而乙烷中沒(méi)有，不是原子或原子團(tuán)的相互影響，故C符合題意；D.甲基影響苯環(huán)，使得甲苯中

甲基鄰、對(duì)位碳上的氫原子容易被澳原子取代，可說(shuō)明原子與原子團(tuán)間的相互影響會(huì)導(dǎo)致物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)

不同，故D不符合題意；故選C。

3.下列有機(jī)物的命名不正確的是

D.2—甲基丁烷

【答案】B

【解析】A.包含雙鍵且最長(zhǎng)的碳鏈有4個(gè)碳，甲基在第三個(gè)碳上，故名稱為：3—甲基一1—丁烯，A正確；

B.應(yīng)該以烯為母體，名稱為：苯乙烯，B錯(cuò)誤；C.兩個(gè)甲基在對(duì)位，名稱為：對(duì)二甲苯，C正確；D.最

長(zhǎng)的碳鏈有4個(gè)碳，甲基在第二個(gè)碳上，名稱為：2一甲基丁烷，D正確；故選B。

4.“碳九”又稱碳九芳烽，它是石油經(jīng)過(guò)催化重整以及裂解后副產(chǎn)品中含有九個(gè)碳原子芳煌的微分在酸性催化

劑存在下聚合而得?！疤季拧狈蓟椭饕煞职╟）等，下列有關(guān)三種上

述物質(zhì)說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A.a、b、c