内容正文:
考点09 芳香烃的来源与应用
【核心考点梳理】
(
分馏
) (
干馏
)芳香烃的来源与应用
1.来源:(1)煤 煤焦油 芳香烃
(2)石油化工 催化重整、裂化
在芳香烃中,作为基本有机原料应用的最多的是苯、乙苯和对二甲苯
2.苯的同系物
(1)概念: (
CH
3
CH
3
)苯的同系物只有一个苯环,它们可以看成是由苯环上的H被烷烃基代替而得到的。
常见的苯的同系物
名称
结构简式
甲苯
乙苯
二甲苯
邻二甲苯
间二甲苯
对二甲苯
(2)性质
①氧化反应:苯的同系物中,如果与苯环直接连接的碳原子上连有H原子,该苯的同系物就能使酸性KMnO4溶液腿色,与苯环相连的烷烃基通常回被氧化为羧基
(
C-OH
O
) (
C-H
)
(
氧化
)
均能燃烧,燃烧的通式:CnH2n-6+O2nCO2+(n-3)H2O。
②取代反应:
③加成反应:甲苯与氢气反应的化学方程式:+3H2。
(3)乙苯的制备
(
催化剂
△
) (
CH
2
CH
3
)
+ CH2=CH2
以前采用无水AlCl3+浓盐酸做催化剂,污染较大而且成本较高。现在采用分子筛固体酸作催化剂,这种催化剂无毒无腐蚀且可完全再生。
3. (
联苯
CH
2
)稠环芳烃
(
联苯
) (
萘
) (
蒽
)
【典型例题】例1.(2022安徽合肥高二检测)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
例2.(2022北京高二月考)甲烷分子中的4个氢原子都可以被取代,若甲烷分子中的4个氢原子都被苯基取代,可以得到的分子的结构简式如图,对该分子的描述,不正确的是( )
A.分子式为C25H20
B.所有的碳原子不可能都在同一平面上
C.所有原子一定在同一平面上
D.此物质属于芳香烃类物质
例3.(2022·江苏·滨海县五汛中学高二期中)根据下列各物质的特点回答相关问题。
(1)邻二甲苯的结构简式为 (填序号,从A~E中选择)。
(2)A、B、C之间的关系为 (填序号)。
a.同位素 b.同系物
c.同分异构体 d.同素异形体
(3)请设计一个简单实验来检验A与D,简述实验操作过程: 。
(4)有机化合物同分异构体的熔、沸点高低规律是“结构越对称,熔、沸点越低”,根据这条规律,判断C、D、E的熔、沸点由高到低的顺序: (填序号)。
【核心归纳】
1.苯与苯的同系物在分子组成、结构和性质上的异同
苯
苯的同系物
相同点
结构组成
①分子中都含有一个苯环
②都符合分子通式CnH2n-6(n≥6)
化学性质
①燃烧时现象相同,火焰明亮,伴有浓烟
②都易发生苯环上的取代反应
③都能发生加成反应,但都比较困难
不同点
取代反应
易发生取代反应,主要得到一元取代产物
更容易发生取代反应,常得到多元取代产物
氧化反应
难被氧化,不能使酸性KMnO4溶液褪色
易被氧化剂氧化,能使酸性KMnO4溶液褪色
差异原因
苯的同系物分子中,苯环与侧链相互影响。苯环影响侧链,使侧链烃基活化而易被氧化;侧链烃基影响苯环,使苯环上烃基邻、对位的氢原子活化而被取代
2.芳香族化合物、芳香烃、苯的同系物的关系如下图
【必备知识基础练】
1.(2022春·宁夏银川·高二银川唐徕回民中学校考期中)异丙苯[]是一种重要的化工原料,下列关于异丙苯的说法不正确的是
A.异丙苯是苯的同系物
B.在一定条件下能与氢气发生加成反应
C.可用酸性高锰酸钾溶液区别苯与异丙苯
D.在光照条件下,异丙苯与Cl2发生取代反应生成的氯代产物有2种
2.(2022秋·重庆·高二统考期末)“苯宝宝”表情包如下图所示。下列有关苯及苯的衍生物的说法正确的是
A.乙苯能被酸性高锰酸钾溶液氧化 B.“苯宝宝多虑(氯)了”可溶于水
C.苯分子中存在碳碳单键和碳碳双键 D.苯能与溴水在FeBr3催化下发生取代反应
3.(2022秋·山东淄博·高二统考期末)工业上用甲苯生产对甲苯酚的过程如下。下列说法错误的是
A.①②均为取代反应
B.反应