有机物分子共线共面完整问题 答案

有机物分子中原子的共面共线问题有机分子中原子的共面共线是中学有机化学教学的一个难点。

此类题目的解题思维方法如下：原子共面共线问题思维的基础：甲烷的正四面体结构；乙烯、苯的平面结构；乙炔的直线结构。

1、甲烷的正四面体结构在甲烷分子中，一个碳原子和任意个氢原子可确定一个平面。

当甲烷分子中某氢原子被其他原子或原子团取代时，该代替原子的共面问题，可将它看作是原来氢原子位置。

丙烷其结构式可写成如图2所示，丙烷分子中最多原子可能共面。

2、乙烯的平面结构乙烯分子中的所有原子都在同一平面内，键角为120°。

当乙烯分子中某氢原子被其他原子或原子团取代时，则代替该氢原子的原子一定在乙烯的平面内。

CH3CH=CH2 原子一定共面，最多原子可能共面。

3．苯的平面结构苯分子所有原子在同一平面内，键角为120°。

当苯分子中的一个氢原子被其他原子或原子团取代时，代替该氢原子的原子一定在苯分子所在平面内。

甲苯如右下图所示，甲苯分子中最多有可能是个原子共面。

4．乙炔的直线结构乙炔分子中的2个碳原子和2个氢原子一定在一条直线上，键角为180°。

当乙炔分子中的一个氢原子被其他原子或原子团取代时，代替该氢原子的原子一定和乙炔分子的其他原子共线。

丙炔如图所示，丙炔分子中有个原子共线。

巩固练习：1、描述CH3－CH＝CH－C≡C－CF3分子结构下列叙述中，正确的是A．6个碳原子有可能都在一条直线上B．6个碳原子不可能都在一条直线上C．6个碳原子有可能都在一个平面上D．6个碳原子不可能都在一个平面上2、甲烷分子中的4个氢原子全部被苯基取代，可得如图所示的分子，对该分子的描述不正确的是（）A．分子式为C25H20B．分子中所有原子有可能处于同一平面C．该化合物分子中所有原子不可能处于同一平面D．分子中所有原子一定处于同一平面3、盆烯是近年合成的一种有机物，它的分子结构可简化表示为（其中C、H原子已略去），下列关于盆烯的说法中错误的是（）A．盆烯是苯的一种同分异构体B．盆烯分子中所有的碳原子不可能在同一平面上C．盆烯是乙烯的一种同系物D．盆烯在一定条件下可以发生加成反应4、某烃的结构简式为CH3―CH2―CH＝C(C2H5)―C≡CH分子中含有四面体结构的碳原子（即饱和碳原子）数为a，在同一直线上的碳原子数量最多为b，一定在同一平面内的碳原子数为c，则a、b、c分别为（）A．4、3、5 B．4、3、6 C．2、5、4 D．4、6、45、观察以下有机物结构：CH3 CH2CH3(1) C = CH H (2) H—C≡C—CH2CH3 (3) —C≡C—CH=CF2思考：最多有几个碳原子共面、、最多有几个碳原子共线、、有几个不饱和碳原子、、不饱和度及其应用不饱和度又称为“缺氢指数”，用希腊字母Ω来表示，顾名思义，它是反映有机物分子不饱和程度的量化标志。

专题讲座(五) 有机物分子中共线、共面的判断方法有机物分子中共线、共面的判断方法分子中的原子共线、共面问题，其实就是分子的构型问题。

大多数有机物分子的构型很复杂，但总与下列简单分子的构型有关。

(1)甲烷型：正四面体形，碳原子与4个氢原子形成4个共价键，空间结构是四面体，5个原子中最多有3个原子处于同一平面上。

(2)乙烯型：平面形结构，双键上的碳原子及与之相连的原子共6个原子处于同一平面上。

(3)乙炔型：直线形结构，三键上的碳原子及与之相连的原子共4个原子处于同一直线上。

(4)苯型：平面结构，位于苯环上的12个原子共平面。

(5)在共价型分子里，形成的共价单键可以绕键轴旋转，形成的双键、三键及其他复杂键一般不能绕键轴旋转。

应用上述知识对组成与结构较复杂的有机物分子进行分析、综合、比较，很容易解决有机物分子里的原子共线、共面问题。

[练习]________________________________________1．在分子中，处于同一平面上最多可能有的原子数( )A．12个B．14个C．18个D．20个解析：根据四种基本模型分子的结构特点分析：苯环上的原子及与苯环直接相连的原子共平面，与碳碳双键直接相连的原子共平面，与碳碳三键直接相连的原子共直线，由于碳碳单键能旋转，故甲基上的1个氢原子能转到苯环所在的平面上，则共平面的原子如图所示：答案：D2．下列分子中所有碳原子不一定在同一平面上的是( )A．2­丁烯B．甲苯C．1­丁烯D．解析：与双键相连的6个原子一定在同一平面内；苯环上的12个原子是共面的；与三键相连的2个碳原子及每个碳原子所连的1个原子在同一直线上。

答案：C3．2­丁烯是石油裂解的产物之一，回答下列问题：(1)在催化剂作用下，2­丁烯与氢气反应的化学方程式为__________________________，反应类型为____________________。

有机物分子中原子的共面共线问题有机分子中原子的共面共线是中学有机化学教学的一个难点。

此类题目的解题思维方法如下：原子共面共线问题思维的基础：甲烷的正四面体结构；乙烯、苯的平面结构；乙炔的直线结构。

1、甲烷的正四面体结构在甲烷分子中，一个碳原子和任意个氢原子可确定一个平面。

当甲烷分子中某氢原子被其他原子或原子团取代时，该代替原子的共面问题，可将它看作是原来氢原子位置。

丙烷其结构式可写成如图2所示，丙烷分子中最多原子可能共面。

2、乙烯的平面结构乙烯分子中的所有原子都在同一平面内，键角为120°。

当乙烯分子中某氢原子被其他原子或原子团取代时，则代替该氢原子的原子一定在乙烯的平面内。

CH3CH=CH2 原子一定共面，最多原子可能共面。

3．苯的平面结构苯分子所有原子在同一平面内，键角为120°。

当苯分子中的一个氢原子被其他原子或原子团取代时，代替该氢原子的原子一定在苯分子所在平面内。

甲苯如右下图所示，甲苯分子中最多有可能是个原子共面。

4．乙炔的直线结构乙炔分子中的2个碳原子和2个氢原子一定在一条直线上，键角为180°。

当乙炔分子中的一个氢原子被其他原子或原子团取代时，代替该氢原子的原子一定和乙炔分子的其他原子共线。

丙炔如图所示，丙炔分子中有个原子共线。

巩固练习：1、描述CH3－CH＝CH－C≡C－CF3分子结构下列叙述中，正确的是A．6个碳原子有可能都在一条直线上B．6个碳原子不可能都在一条直线上C．6个碳原子有可能都在一个平面上D．6个碳原子不可能都在一个平面上2、甲烷分子中的4个氢原子全部被苯基取代，可得如图所示的分子，对该分子的描述不正确的是（）A．分子式为C25H20B．分子中所有原子有可能处于同一平面C．该化合物分子中所有原子不可能处于同一平面D．分子中所有原子一定处于同一平面3、盆烯是近年合成的一种有机物，它的分子结构可简化表示为（其中C、H原子已略去），下列关于盆烯的说法中错误的是（）A．盆烯是苯的一种同分异构体B．盆烯分子中所有的碳原子不可能在同一平面上C．盆烯是乙烯的一种同系物D．盆烯在一定条件下可以发生加成反应4、某烃的结构简式为CH3―CH2―CH＝C(C2H5)―C≡CH分子中含有四面体结构的碳原子（即饱和碳原子）数为a，在同一直线上的碳原子数量最多为b，一定在同一平面内的碳原子数为c，则a、b、c分别为（）A．4、3、5 B．4、3、6 C．2、5、4 D．4、6、45、观察以下有机物结构：CH3 CH2CH3(1) C = CH H (2) H—C≡C—CH2CH3 (3) CH=CF2思考：最多有几个碳原子共面、、最多有几个碳原子共线、、有几个不饱和碳原子、、不饱和度及其应用不饱和度又称为“缺氢指数”，用希腊字母Ω来表示，顾名思义，它是反映有机物分子不饱和程度的量化标志。

2021 年一轮复习有机化学共线共面问题1．盆烯是近年合成的一种有机物，它的分子结构可简化表示为( 其中 C、H原子已略去 ) ，下列关于盆烯的说法中错误的选项是( )A．盆烯是苯的一种同分异构体B．盆烯分子中所有的碳原子不可能在同一平面上C．盆烯是乙烯的一种同系物D．盆烯在一定条件下可以发生加成反响2．以下关于有机物的说法中，正确的选项是①用尿素和甲醛制脲醛树脂包括加成反响和缩聚反响。

②标准状况下，L 甲醛所含电子数约为16 N A。

③甲醇通常是一种有毒气体，分子中只含极性键④苯酚与碳酸钠溶液的反响：[⑤的名称为： 2,2,4-三甲基-4-戊烯⑥ 3- 甲基 -1- 丁烯中的所有碳原子不可能处于同一平面A．①②④⑥B．②④⑥C．②⑤D．①③⑤⑥3．以下关于的说法正确的选项是A．所有原子可能都在同一平面上B．最多可能有9 个碳原子在同一平面C．有 7 个碳原子可能在同一直线D．可能有 5 个碳原子在同一直线4．某烃的结构简式为，假设分子中共线碳原子数为a，可能共面的碳原子最多为b，含四面体结构碳原子数为c，那么 a、b、 c 分别是A． 3、 4、5 B．3、10、4C．3、14、4D．4、10、45．据调查，劣质的家庭装饰材料会释放出近百种能引发疾病的有害物质，其中一种有机物分子的球棍模型如右图，图中“棍〞代表单键或双键或三键，不同大小的球代表不同元素的原子，且三种元素位于不同的短周期。

下面关于该有机物的表达不正确的选项是A．有机物化学式为C2HCl3B．分子中所有原子在同一个平面内C．该有机物难溶于水D．可由乙炔和氯化氢加成得到6．以下化合物分子中的所有碳原子不可能处于同一平面的是A．甲苯B．硝基苯C．2—甲基丙烯D 7． M 是一种冶疗艾滋病的新药〔结构简式见以下图〕，M 分子中－外〕与苯环在同一平面内，关于M的以下说法正确的〔〕． 2—甲基丙烷NH－COO－基团〔除HA．该物质易溶于水B． M能发生加聚反响C． M的分子式为C13H12O2NF4D． M分子内至少有13 个碳原子在同一平面内8．有机物环丙叉环丙烷，由于其特殊的电导结构一直受到理论化学家的注意，其结构如图所示。

有机物分子中原子的共面共线问题衡南二中胡必爱有机分子中原子的共面共线是中学有机化学教学的一个难点。

此类题目的解题思维方法如下：原子共面共线问题思维的基础：甲烷的正四面体结构；乙烯、苯、萘、蒽的平面结构；乙炔的直线结构。

1．甲烷的正四面体结构在甲烷分子中，一个碳原子和任意两个氢原子可确定一个平面，其余两个氢原子分别位于平面的两侧，即甲烷分子中有且只有三原子共面（称为三角形规则）。

当甲烷分子中某氢原子被其他原子或原子团取代时，该代替原子的共面问题，可将它看作是原来氢原子位置。

其结构式可写成如图2所示。

左侧甲基和②C构成“甲烷分子。

此分子中⑤H，①C，②C构成三角形。

中间亚甲基和①C，③C构成“甲烷”分子。

此分子中①C，②C，③C构成三角形，同理②C，③C，④H构成三角形，即丙烷分子中最多两个碳原子（①C，②C，③C）三个氢原子（④H，⑤H）五原子可能共面。

2．乙稀的平面结构乙烯分子中的所有原子都在同一平面内，键角为120°。

当乙烯分子中某氢原子被其他原子或原子团取代时，则代替该氢原子的原子一定在乙烯的平面内。

其结构式可写成如图4所示。

三个氢原子（①②③）和三个碳原子（④⑤⑥）六原子一定共面。

根据三角形规则[⑤C，⑥C，⑦H构成三角形]。

⑦H也可能在这个平面上。

至少6个原子（6个碳原子），至多10个原子[6个碳原子和4个氢原子（每个甲基可提供一个氢原子）]共面。

3．苯的平面结构苯分子所有原子在同一平面内，键角为120°。

当苯分子中的一个氢原子被其他原子或原子团取代时，代替该氢原子的原子一定在苯分子所在平面内。

甲苯中的7个碳原子（苯环上的6个碳原子和甲基上的一个碳原子），5个氢原子（苯环上的5个氢原子）这12个原子一定共面。

此外甲基上1个氢原子（①H，②C，③C构成三角形）也可以转到这个平面上，其余两个氢原子分布在平面两侧。

故甲苯分子中最多有可能是13个原子共面。

同理可分析萘分子中10个碳原子，8个氢原子18原子共面和蒽分子中14个碳原子，10个氢原子，共24个原子共面问题。

有机物分子中原子共线、共面问题一.熟记五类分子空间构型以上述几种分子的空间构型为母体并将其从结构上衍变至复杂有机物中判断原子是否共线共面。

【例】二、旋转单键可旋转（含C-C,C-H,C-O ）双键、三建不可三、结构不同的基团连接后原子共面分析1．直线与平面连接：直线结构中如果有2个原子与一个平面结构共用，则直线在这个平面上。

如CH 2=CH-C≡CH ，其空间结构为?，所有原子共平面。

2．平面与平面连接：如果两个平面结构通过单键相连，则由于单键的旋转性，两个平面不一定重合，但可能重合。

代表物空间构型 结构 球棍模型结构特点 C 2H 平面结构 6点共面 C=C 键不能旋C 2H 直线型 4点共线(面) C≡C 键不能旋C 6H 平面正六 12点共面 HC HO 平面 4点共面 CH 4正四面体任意3点(原子)共面C —C 键如苯乙烯分子?中共平面原子至少12个，最多16个。

3．平面与立体连接：如果甲基与平面结构通过单键相连，则由于单键的旋转性，甲基的一个氢原子可能暂时处于这个平面上。

如丙烯分子?中，共面原子至少6个，最多7个。

4．直线、平面与立体连接：如图所示的大分子中共平面原子至少12个， 最多19个。

分析时要注意两点：①观察大 分子的结构，先找出甲烷、乙烯、乙炔和 苯分子的“影子”，再将甲烷“正四面体”、乙烯“平面型”、乙炔“直线形”和苯“平面型”等分子构型知识迁移过来即可；②苯环以单键连接在6号不饱和碳原子上，不管单键如何旋转，8号和9号碳原子总是处于乙烯平面上。

强化练习：1．描述CH 3－CH ＝CH －C≡C －CF 3分子结构的叙述中，正确的是（BC ） A ．6个碳原子有可能都在一条直线上B ．6个碳原子不可能都在一条直线上 C ．6个碳原子有可能都在同一平面上D ．6个碳原子不可能都在同一平面上 2．下列有机化合物分子中的所有碳原子不可能．．．处于同一平面的是（D ） A ．B ．C ．D ．3．在分子中，处于同一平面上的原子数最多可能是（D ）HCC —CH 3—CH —CH — CH 3 CHCH C CH —A ．12个B ．14个C ．18个D ．20个4．在分子中，处于同一平面上碳原子数最少是（A ） A ．10个B ．8个C ．14个D ．12个5．甲烷分子中的4个氢原子全部被苯基取代，得如图所示分子，对该分 子描述不正确的是（D ） A ．分子式为C 25H 20 C ．此物质属于芳香烃类物质D ．分子中所有碳原子有可能处于同一平面6．某烃的结构简式为。

【最全⾯】解析有机物分⼦中原⼦共平⾯、共直线问题如何分析有机物分⼦中原⼦共平⾯的问题有机物分⼦中原⼦共平⾯的问题，解决⽅法是：由简单到复杂。

⾸先要掌握以下⼏种最简单有机物的空间构型：(1)⼄烯(CH 2CH 2)分⼦是平⾯结构，2个碳原⼦、4个氢原⼦共平⾯;(2)⼄炔(C C H H )分⼦是直线型结构，4个原⼦在同⼀直线上;(3)苯()分⼦是平⾯正六边形结构，6个碳原⼦、6个氢原⼦共平⾯;(4)甲烷(CH 4)是正四⾯体结构,任意3个原⼦共平⾯;(5)甲醛(H H O)分⼦是平⾯结构，4个原⼦共平⾯。

在判断有机物分⼦中原⼦共平⾯情况时．要结合以上五种最简单物质的结构进⾏分析。

例1请分析苯⼄炔(C CH )分⼦中最多有多少个原⼦共平⾯? 分析：与C CH 直接相连的苯环上的碳原⼦相当于C C H H分⼦中1个氢原⼦所处的位置，应与C CH 在同⼀条直线上；与苯环相连的C CH 中碳原⼦相当于苯分⼦中氢原予所处的位置，应在苯环所在的平⾯内。

由此可知C CH 所在直线上有两点在苯环的平⾯内，所以苯⼰炔分⼦中所有原⼦均在同⼀平⾯，即苯⼄炔分⼦中8个碳原⼦、6个氢原⼦均在同⼀平⾯内。

，例2：有机物CCH 2CHO H分⼦中⾄少有多少个碳原⼦处于同⼀平⾯上?分析：由苯分⼦的空问构型可知，苯环上的6个碳原⼦、4个氢原⼦以及与苯环直接相连的两个碳原⼦⼀定共平⾯。

由⼄烯的分⼦结构可知，CH 2CH 中的原⼦在同⼀平⾯。

由⼄醛分⼦结构可知，CHO 中的原⼦在同⼀平⾯。

由碳碳单键可以旋转，可知C CH 2CHO H分⼦中所有的原⼦可以共⾯。

例3：结构式为CH 3CH 3的烃，分⼦中⾄少有多少个碳原⼦处在同⼀平⾯上？分析：由苯分⼦的空间结构可知，苯环上的六个碳原⼦以及与它直接相邻的两个碳原⼦共⾯。

另外与苯环相连的另⼀苯环对位上的碳原⼦，处于两苯环旋转的轴线（两苯环之间的碳碳键可以旋转）上，也应该共⾯另外．与苯环相连的另⼀苯环对位上的碳原⼦，处于两苯环旋转轴线(两苯环之间的碳碳单键可以旋转)上，也应该共平⾯。

【干货】有机物共线、共面问题！一、简单分子的几何构型1、甲烷——正四面体型在甲烷分子中，1个碳原子和任意2个氢原子可确定一个平面，其余的2个氢原子位于该平面的两侧。

2、乙烯——平面型平面型结构，键角为120度，C=C 所连的四个氢原子与这两个碳原子同在一个平面上。

当乙烯分子中某氢原子被其他原子或原子团取代时，则代替该氢原子的原子一定在乙烯的平面内。

需要注意的是：C=C不能转动，而C-H键可以转动。

3、乙炔——直线型乙炔分子中的2个碳原子和2个氢原子一定在一条直线上，键角为180°。

当乙炔分子中的一个氢原子被其他原子或原子团取代时，代替该氢原子的原子一定和乙炔分子的其他原子共线。

四个原子共直线，C≡C不能转动，而C-H键可以转动。

4、苯——平面六边型键角：120度苯分子所有的原子共平面。

当苯分子中的一个氢原子被其他原子或原子团取代时，代替该氢原子的原子一定在苯环所在平面内。

二、单键可以旋转形成共价单键的原子可以绕轴旋转，双键、叁键的原子不能绕轴旋转。

三、注意关键字审题时注意“碳原子”“所有原子”“可能”“一定”“最少”“最多”“共线”“共面”。

四、口诀四键三角单键旋，审题注意咬字眼。

“四键”即单键、苯环中特殊的碳碳键、双键、三键;“三角”即：109°28′、120°、180°。

【例题】1、下列关于CH3—CH＝CH—C≡C—CF3分子结构的叙述中正确的是（）。

A．6个碳原子有可能都在一条直线上B．6个碳原子不可能都在一条直线上C．6个碳原子一定都在同一平面上D．6个碳原子不可能都在同一平面上【答案】B、C【解析】根据（1）乙烯分子中的6个原子共平面。

键角120°；（2）乙炔分子中的4个原子共直线，键角180°，可推知题给有机物的碳链骨架结构如下：由上面的碳链骨架结构很容易看出：题给有机物分子中的6个碳原子不可能都在一条直线上，而是一定都在同一平面上。

有机物分子共线、共面问题分子内原子共线、共面的判定，仅为一维、二维想象，但存在线面、面面的交叉，所以有一定的难度。

一、几个特殊分子的空间构型1.常见分子的空间构型：①CH分子为正四面体结构，其分子最多有3个原子4共处同一平面。

甲烷型：正四面体结构，4个C—H健不在同一平面上凡是碳原子与4个原子形成4个共价键时，空间结构都是正四面体结构以及烷烃的空间构型 5个原子中最多有3个原子共平面。

四乙烯基甲烷最多多少原子共面最多有11个原子共面。

见图，C-C单键旋转后，能使得中间的5个C原子共面，且使得6个H原子与这5个碳共面，共有11个原子共面。

②乙烯分子中所有原子共平面。

乙烯型：平面结构。

六个原子均在同一平面上凡是位于乙烯结构上的六个原子共平面③乙炔分子中所有原子共直线。

更共面乙炔型：直线型结构。

四个原子在同一条直线上凡是位于乙炔结构上的四个原子共直线。

④苯分子中所有原子共平面。

苯型：平面正六边形结构。

六个碳原子和六个氢原子共平面凡是位于苯环上的12个原子共平面。

⑤H—CHO分子中所有原子共平面。

（1）熟记四类空间构型中学有机化学空间结构问题的基石是甲烷、乙烯、乙炔和苯的分子结构。

（2）理解三键三角三键：C—C键可以旋转，而C=C键、C≡C键不能旋转。

三角：甲烷中的C—H键之间的夹角为109°28′，乙烯和苯环中的C—H键之间的夹角为120°，乙炔中的C—H键之间的夹角为180°。

2.单键的转动思想有机物分子中的单键，包括碳碳单键、碳氢单键、碳氧单键等可转动。

二、结构不同的基团连接后原子共面分析1．直线与平面连接：直线结构中如果有2个原子（或者一个共价键）与一个平面结构共用，则直线在=CH-C≡CH，其空间结构这个平面上。

如CH2为，中间两个碳原子既在乙烯平面上，又在乙炔直线上，所以直线在平面上，所有原子共平面。

2．平面与平面连接：如果两个平面结构通过单键相连，则由于单键的旋转性，两个平面不一定重合，但可能重合。