3.2.2苯(人教版必修2)
【典例导悟】
【典例1】(2010•福州高一检测)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.①③④ B.③④⑤ C.②③⑤ D.①③⑤
【规范解答】
【变式训练】在确定苯的结构的研究过程中,曾经有下列
结构:a. 和b. 。
请回答下列问题:
(1)若苯的结构为a,则它与 结构在下列哪些方面不同_____(填字母代号)。
A.一氯代物的种类 B.二氯代物的种类
C.与溴水作用 D.与氢气作用
(2)请设计一个实验证明上述b分子的结构简式不能表示苯的结构。(要求写出简要的实验步骤)
【解析】(1)a式结构中6个碳原子是对称的,只有1种化学环境的氢原子,其一氯代物和苯一样都只有1种,其二氯代物和苯一样都有3种(如下图)。
a式中只有碳 碳单键,和溴的四氯化碳溶液、氢气均不能加成,而苯环结构中存在介于碳碳单键和碳碳双键之间的独特 的化学键,虽然不能与Br2加成,但是可以和氢气加成。
(2)b式结构中存在一个 ,可以使酸性高锰酸
钾溶液或溴的四氯化碳溶液褪色。
答案:(1)D (2)向其中加入足量的酸性高锰酸
钾溶液或溴的四氯化碳溶液,充分振荡,若酸性高锰酸钾
溶液或溴的四氯化碳溶液褪色,则说明b分子中含
有 ,所以其结构简式不能表示苯的结构。
【典例2】(2010•长春高一检测)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
【思路点拨】解答本题要注意以下三点:
(1)有机物一般都难溶于水。
(2)含碳量高的烃燃烧时易产生黑烟。
(3)苯环和烯烃均能发生加成反应,烯烃还易被酸性KMnO4溶液氧化。
【自主解答】选A。因苯乙烯为烃,故难溶于水,易溶于有机溶剂,A错误;其分子式为C8H8,与苯(C6H6)具有相同的最简式,故燃烧时现象相同,B正确;因分子中含乙烯基,故能与Br2发生加成,能被酸性KMnO4溶液氧化,C正确;1 mol苯基能与3 mol H2发生加成,1 mol乙烯基能与
1 mol H2加成,故D正确。
【互动探究】(1)苯乙烯分子中所有原子可能共平面吗?
(2) 的分子式也为C8H8,它与苯乙烯是什么关系?
提示:(1)苯分子是平面形结构,而乙烯分子也为平面形结构,故苯乙烯分子中所有原子有可能共平面。
(2)二者互为同分异构体。
【变式训练】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
【解析】选D。苯与液溴发生取代反应,乙烯与Br2发生加成反应,A错误;乙烯易发生加成反应,而苯只有在特殊条件下才能发生加成反应,B、C错误;乙烯易被酸性KMnO4氧化而苯不能,D正确。
【学业达标训练】
1.(2010•龙岩高一检测)苯的结构式可用 来表示,下列关于苯的叙述中正确的是( )
A.苯主要是以石油分馏而获得的一种重要化工原料
B.苯中含有碳碳双键,所以苯属于烯烃
C.苯分子中6个碳碳化学键完全相同
D.苯可以与溴的四氯化碳、高锰酸钾溶液反应而使它们褪色
【解析】选C。苯是一种重要的化工原料,可以从煤、石油中提取出来,而不是石油的简单分馏,A错误;苯分子中碳碳键是介于单键和双键之间的一种独特的化学键,因此苯不能与溴水及高锰酸钾发生反应,所以B、D错误,C正确。
2.下列反应中属于取代反应的是( )
A.苯在溴化铁存在时与溴的反应
B.苯在镍作催化剂时与氢气的反应
C.苯在空气中燃烧
D.苯与溴水混合振荡后分层