有机物共线共面问题专题突破
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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。
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。
高中有机物分子中原子的共面、共线专题一、知识归纳有机分子结构中由于碳原子形成不同价键,造成空间构型存在差异,成为高考命题的采分点之一,也是同学们的“难以捉摸”的点,掌握有机物分子的空间构型的基准点和判断技巧会使问题迎刃而解。
一.有机分子中原子的共面、共线基准点1.甲烷的正四面体结构如图1所示,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个原子共面(称为三角形规则)。
当甲烷分子中某个氢原于被其他原子取代时,讨论取代该氢原子的其他原子的共面问题时,可将与甲基碳原子直接相连的原子看做代替了原来的氢原子。
CH3CH2CH3的结构如图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,即丙烷分子中最多有三个碳原子(①C、②C、③C)和两个氢原子(④H、⑤H)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°(如图3所示)。
当乙烯分子中某个氢原子被其他原子取代时,则代替该氢原子的原子一定在乙烯的平面内。
如图4所示是CH3CH=CH2的分子结构。
由图可知,三个氢原子(①②③)和三个碳原子(④⑤⑥)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。
同理(CH3)2C=C(CH3)2中至少有6个原子(6个碳原子)共平面,至多有10个原子共平面:6个碳原子和4个氢原子(每个甲基可提供一个氢原子)共平面。
提示:羰基碳原子也是平面形碳原子,如图5甲醛即为平面型结构:图5 图63.苯的平面结构苯分子的所有原子在同一平面内,键角为120°,结构式如图6,当苯分子中的一个氢原子被其他原子取代时,代替该氢原子的原子一定在苯环所在平面内。
如甲苯中的7个碳原子(苯环上的6个碳原子和甲基上的1个碳原子)和苯环上的5个氢原子一定共面,此外甲基上的1个氢原子也可以转到这个平面上,其余两个氢原子分布在平面两侧。
有机物分子中的共线共面问题教案课1. 概述在有机化学中,有机物分子的共线共面问题是一个非常重要的概念。
它不仅涉及到有机物分子的空间构型,还关乎着化学反应的进行以及产物的选择性。
深入理解有机物分子的共线共面问题对于有机化学学习是至关重要的。
本文将结合有机化学的教学实际,以及学生的学习情况,探讨有机物分子中的共线共面问题教案课的设计。
2. 共线共面问题的基本概念共线共面问题是有机化学中的一个重要概念,它指的是在有机分子中,若两个或多个原子或基团位于同一直线上,则称它们是共线的;若多个原子或基团位于同一平面上,则称它们是共面的。
在有机化学中,共线共面问题不仅涉及到分子的空间构型,还紧密关联着反应的进行以及产物的选择性。
共线共面问题的探讨需要从简到繁地进行。
可以以最简单的烷烃分子为例,引导学生理解共线共面问题的基本概念。
通过分子模型的展示或是计算机模拟的方式,让学生直观地感受分子中原子的排布及其共线共面关系。
可以逐步引入含有双键、环状结构等有机物分子,让学生应用共线共面的概念来分析分子构型,理解其在反应中的作用。
3. 教学内容设计在设计有机物分子中的共线共面问题教案课时,需要根据学生的实际情况和教学大纲来合理安排教学内容。
可以从以下几个方面展开教学内容:3.1. 共线共面问题概念的引入首先需要向学生介绍共线共面问题的基本概念,包括定义、特点以及在有机化学中的应用。
可以通过实例或案例分析的方式,让学生从直观的角度认识共线共面问题,建立概念的基础。
3.2. 共线共面问题在反应中的影响可以引导学生探讨共线共面问题在不同有机反应中的作用。
在亲核加成反应中,分子中的双键和亲核试剂的相对位置就涉及到共线共面问题,影响着反应的进行和产物的选择性。
通过分子模型的展示或实验数据的分析,让学生理解共线共面问题在反应中的重要性。
3.3. 拓展与应用可以引导学生应用共线共面问题的概念,对一些常见的有机化合物进行分析和讨论。
对于含有多个不同取代基的环状化合物,学生可以根据共线共面问题来预测其可能的立体异构体和反应活性。
有机物分⼦共线共⾯完整问题有机物分⼦共线、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:①CH4分⼦为正四⾯体结构,其分⼦最多有3个原⼦共处同⼀平⾯。
甲烷型:正四⾯体结构,4个C—H健不在同⼀平⾯上凡就是碳原⼦与4个原⼦形成4个共价键时,空间结构都就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就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就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。
六个碳原⼦与六个氢原⼦共平⾯凡就是位于苯环上的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就是甲烷、⼄烯、⼄炔与苯的分⼦结构。
(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′,⼄烯与苯环中的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,则直线在这个平⾯上。
如CH2=CH-C≡CH,其空间结构为,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。
有机化学查漏补缺专题专题一:原子共线共面问题一.基本空间构型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。
以上4种分子中的H被其他原子(如C、O、N、Cl等)所取代,取代后分子构型基本不变。
二、旋转问题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、判断规律1.任意两个直接相连的原子在同一直线上2.任何满足炔烃结构的分子,若只含一个碳碳三键,与其三键相连的所有原子均在同一直线上。
3.中学学的有机物中,全部原子能够共面的有乙烯、乙炔、苯、苯乙烯、1,3-丁二烯、苯乙炔等。
四、分割法(例题1)1.一点定面:分子中有一个碳形成4个单键,则该分子中所有原子不可能共面。
2.分割组合:若有机物中碳原子的共线、共面问题,要进行单元分割,必要时兼顾分子对称性。
分割后结合键的旋转性确定共线或共面的原子个数,注意题目要求。
五.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”。
【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。
有机物分子中原子共线共面问题的剖析与点拨有机物分子中原子的共线共面问题注重考查了学生对有机物中几种典型分子结构的理解和掌握、空间想象能力以及综合分析能力等,一直是高中阶段教与学的难点。
要解决此类问题还需从以下几点入手:一、掌握四种典型结构: 1、甲烷的正四面体结构:(图1)甲烷分子为空间正四面体结构。
其中四个氢原子位于正四面体的顶点,碳原子位于正四面体的中心。
如图1所示:甲烷分子中的所有原子不可能共面,位于正四面体中心的碳原子 至多能与任意两个氢原子共面。
即甲烷分子中最多有三个原子共平面。
当有其它原子或原子 团取代甲烷中的氢原子时,可把它看作是占据原来氢原子的位置。
【延伸】分子结构中出现甲基时,所有原子不可能共平面,但甲基中的碳原子和另外两 个与之直接相连的原子有可能共平面。
2、乙烯的平面结构:(图2) ①乙烯分子中的所有原子都在同一平面上,当乙烯分子中的氢原子被其它原子或原子 团取代时,取代该氢的原子也一定在乙烯的平面内。
【延伸】分子结构中出现双键时,双键两端的碳原子和与之直接相连的四个原子一定在同一个平面上。
②乙烯分子中碳碳双键和碳氢键之间的夹角为120°即乙烯分子中碳碳双键和任意一个碳氢键均不在同一条直线上(如图2所示)。
如:丙烯 ,其结构可写成,由此可见,丙烯中的三个碳原子并不在同一条直线上。
3、乙炔的直线型结构:(图3)乙炔分子中的2个碳原子和2个氢原子都在一条直线上,键角为180°。
当乙炔分子中 的一个氢原子被其它原子或原子团取代时,取代该氢的原子也一定和乙炔分子的其它原子在 同一条直线上。
【延伸】分子结构中出现三键时,三键两端的碳原子和与之直接相连的两个原子一定在同一条直线上即三键两端共有四原子共线。
4、苯的平面结构:(图4) 苯分子中所有原子在同一平面内,键角为120°,当苯分子中的氢原子被其他原子或原子 团取代时,取代该氢的原子也一定在苯分子所决定的平面上。
有机物分子共线.共面问题分子内原子共线.共面的剖断,仅为一维.二维想象,但消失线面.面面的交叉,所以有必定的难度.一.几个特别分子的空间构型1.罕有分子的空间构型:①CH4分子为正四面体构造,其分子最多有3个原子共处统一平面.甲烷型:正四面体构造,4个C—H健不在统一平面上凡是碳原子与4个原子形成4个共价键时,空间构造都是正四面体构造以及烷烃的空间构型5个原子中最多有3个原子共平面.四乙烯基甲烷最多若干原子共面最多有11个原子共面.见图,C-C单键扭转后,能使得中央的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:平面构造.六个原子均在统一平面上凡是位于乙烯构造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:直线型构造.四个原子在统一条直线上凡是位于乙炔构造上的四个原子共直线.④苯分子中所有原子共平面.苯型:平面正六边形构造.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构造问题的基石是甲烷.乙烯.乙炔和苯的分子构造.(2)懂得三键三角三键:C—C键可以扭转,而C=C键.C≡C键不克不及扭转.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.单键的迁移转变思惟有机物分子中的单键,包含碳碳单键.碳氢单键.碳氧单键等可迁移转变.二.构造不合的基团衔接后原子共面剖析1.直线与平面衔接:直线构造中假如有2个原子(或者一个共价键)与一个平面构造共用,则直线在这个平面上.如CH2=CH-C≡CH,其空间构造为,中央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.平面与平面衔接:假如两个平面构造经由过程单键相连,则因为单键的扭转性,两个平面不必定重合,但可能重合.如苯乙烯分子中共平面原子至少12个,最多16个.同理可剖析萘分子中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.再如:其构造简式可写成起码6个碳原子(因双键与双键之间的碳碳单键可以迁移转变)6个原子,最多10个碳原子共面.16个原子再如:中11个碳原子,萘环上的6个氢原子共17个原子共面.亚甲基上的两个氢原子分离位于平面的两侧(甲烷型①C ②C ③C组成三角形).3.平面与立体衔接:假如甲基与平面构造经由过程单键相连,则因为单键的扭转性,甲基的一个氢原子可能临时处于这个平面上.如丙烯分子中,共面原子至少6个,最多7个.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个原子必定共面.此外甲基上1个氢原子(①H,②C,③C组成三角形)也可以转到这个平面上,其余两个氢原子散布在平面两侧.故甲苯分子中起码12个,最多有可能是13个原子共面.4.直线.平面与立体衔接:如图所示的大分子中共平面原子至少12个,最多19个.剖析时要留意两点:①不雅察大分子的构造,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”等分子构型常识迁徙过来即可;②苯环以单键衔接在6号不饱和碳原子上,不管单键若何扭转,8号和9号碳原子老是处于乙烯平面上.不要疏忽8号碳原子对位上的9号碳原子,三.比较重要的是须要记住-------共线必共面以下几个根本纪律:单键是可扭转的,是造成有机物原子不在统一平面上最重要的原因1. 构造中每消失一个饱和碳原子,则全部分子不再共面.2. 构造中每消失一个碳碳双键,至少有6个原子共面;3. 构造中每消失一个碳碳三键,至少有4个原子共线;4. 构造中每消失一个苯环,至少有12个原子共面5.正四面体构造:甲烷 平面构造:乙烯.苯.萘( ).蒽 .甲醛( ) 直线构造:乙炔 与饱和碳(CH 4型)直接相连的原子既不共线也不共面.与 或 或 或 直接相连的原子共面. 与—C≡C—直接相连的原子共线.碳碳单键可随意率性扭转,而双键或三键均不克不及扭转.例题:1.丙烷中最多有3个碳原子共面,最多有5个原子共面.2.① 丙烯中有3个C 原子共面和3个H 原子必定共面.丙烯中至少有3个C 原子共面和3个H 原子共面.丙烯中最多有3个C 原子共面和4个H 原子共面.丙烯中可能有3个C 原子共面和4个H 原子共面.②2,3—二甲基—2—丁烯至少有6个原子共面,最多有10个原子共面. ③右上图的二烯烃至少有6个C 原子共面,最多有10个C 原子共面. 至少有6个原子共面,最多有16个原子共面. 3.甲苯有12个原子必定共面,最多有13个原子共面.4.丙炔有4个原子必定共线,最多有5个原子共面.5.①下图该有机物有4个原子必定在一条直线上,至少有8个原子共面,最多有9 O H —C —HC=C CH 3 ╲ CH 3 ╱ H 3C ╱ ╲ H 3C C=C ╲ CH 3 ╱ ╱ H 3C C=C CH 3 ╲ CH 3 ╱H 3C ╱ H 3C ╲ ╲ ╱ ╱ ╲ C=C个原子共面.CH3-CH2—CH=C(C2H5)-C≡CH中含四面体构造的碳原子数为4,在统一向线上的碳原子数最多为3,必定在统一平面内的碳原子数为6,起码共面的原子数为8,最多共面的原子数为12.③CH3--CH=CH-C≡C-CH3分子中,处于统一平面上的原子数最多可能是20个.【演习】1.下列有机分子中,所有的原子不成能处于统一平面的是(D )构造中消失饱和碳原子,则全部分子不再共面22=CH-CH=CH2C. -CH=CH22=C-CH=CH2CH32.描写CH3-CH=CH-C≡C-CF3分子构造的下列论述中,准确的是(B)C.6个碳原子一建都在统一平面上D.6个碳原子不成能都在统一平面上该分子构造中至少可以有8个原子在统一个平面?最多可以有10个原子在统一个平面?3.甲烷分子中四个氢原子都可以被代替.若甲烷分子中的四个氢被苯基代替,则可得到的分子如下图,对该分子的描写,不准确的是( B )25H20(中间碳原子甲烷型)(提醒:有可能两个苯和一个中间碳原子,共一个平面.)4.六苯乙烷为白色固体,其构造暗示如图:下列有关说法中不准确的是( C )A.它是一种芬芳烃,易溶于乙醚中B.它的分子式为C38H30,长短极性分子C.它的一氯代物只有一种D.在统一平面上的原子最多有14个温习进程中除了对球棍模子.比例模子增强熟悉外,还要留意不合分子构造之间的接洽之处.温习中要留意将有机物构造跟无机物构造接洽起来,如高考中经常考到的水分子.水合氢离子.氨分子.铵离子.甲烷分子.白磷分子等之间都可找到接洽.请看下图:。
有机化合物分子中原子共线、共面问题- 1 - 有机化合物分子式中的原子共线、共面问题1.四种基本结构(1)甲烷——正四面体结构,所有原子不可能共面,键角109.5°。
最多只有3个原子共面(3个H 原子共面或2个H 原子和中心C 原子共面)。
甲烷代表着C 原子成单键时的共面、共线类型:共面问题 当C 原子周围的原子或原子团都以单键与该C 原子相连时,最多有3个原子共面(C 原子和与该C 原子直接相连的4个原子中有2个原子共平面)。
共线问题 当C 原子周围的原子或原子团都以单键与该C 原子相连时,只有两个原子共线(C 原子和与该C 原子相连四个原子中的某一个原子共直线)。
(2)乙烯——平面结构,6个原子共平面,键角120°。
乙烯代表着有机物分子中含有碳碳双键时的共面、共线类型:共面问题 当有机物分子含有碳碳双键时,与碳碳双键直接相连的4个原子连同成键的两个C 原子共6个原子一定共平面。
共线问题 当有机物分子含有碳碳双键时,只有C 原子和与该C 原子相连的原子共直线。
【注意】羰基具有类似碳碳双键的特性。
(3)乙炔——直线结构,4个原子共直线,键角180°。
乙炔代表着有机物分子中含有碳碳叁键时的共线、共面类型:共面、共线问题 当有机物分子含有碳碳叁键时,与碳碳叁键直接相连的两个原子连同成键的两个C 原子共4个原子一定共直线;当与平面结构(如碳碳双键、苯环)直接相连时一定与此平面结构共平面。
(4)苯环——平面结构,12个原子共平面,键角60°。
对位上的两个C 原子和与这两个C 原子相连的H 原子共4个原子共线。
苯环中的共面问题 凡是与苯环直接相连的原子一定在苯环所在的平面上;由于单键可以旋转,所以苯环与碳碳双键或其他苯环相连时不一定共面,只是可能共面。
苯环中的共线问题 苯环中对位上的C 原子和与这2个C 原子直接相连的原子共线。
2.解题的四个步骤①先看清题目中是“碳原子”还是“所有原子”,是“可能”还是“一定”,是“最多”还是“最少”,是“共线”还是“共面”;②根据双键或苯环确定一个平面;③根据叁键确定一条直线;④根据饱和碳原子的单键的特点最后确定共线、共面原子数。
有机化学查漏补缺专题
专题一:原子共线共面问题
一.基本空间构型
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。
以上4种分子中的H被其他原子(如C、O、N、Cl等)所取代,取代后分子构型基本不变。
二、旋转问题
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、判断规律
1.任意两个直接相连的原子在同一直线上
2.任何满足炔烃结构的分子,若只含一个碳碳三键,与其三键相连的所有原子均在同一直线上。
3.中学学的有机物中,全部原子能够共面的有乙烯、乙炔、苯、苯乙烯、1,3-丁二烯、苯乙炔等。
四、分割法(例题1)
1.一点定面:分子中有一个碳形成4个单键,则该分子中所有原子不可能共面。
2.分割组合:若有机物中碳原子的共线、共面问题,要进行单元分割,必要时兼顾分子对称性。
分割后结合键的旋转性确定共线或共面的原子个数,注意题目要求。
五.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”。
【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。
2、某烃的结构简式为
分子中处于四面体结构中心的碳原子数为a,一定在同一平面内的碳原子数为b,一定在同一直线上的碳原子数为c,则a、b、c依次为()。
A.4、5、3 B.4、6、3
C.2、4、5 D.4、4、6
【答案】B
【解析】四面体结构为饱和烃的特点,如—CH2—CH3,共4个,共线以碳碳三键为基础,有3个,共面一双键为基础,又因为其中包含一个三键,故共有6个碳。
巩固练习:
1.某烃的结构简式如右图所示,若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,则a、b、c分别是()
A.3,4,5 B.4,l0,4 C.3,l0,4 D.3、14,4
2.对羟基肉桂酸结构简式如图,下列说法不正确的是()
A.对羟基肉桂酸的分子式为C9H8O3
B.对羟基肉硅酸可以发生氧化、取代、酯化、加聚、缩聚反应
C.对羟基肉桂酸既可以与FeCl3溶液发生显色反应,又可使酸性KMnO4溶液褪色D.对羟基肉桂酸分子中最少有4个碳原子共线,最多所有原子都可能共面
3分子中最多有个原子共面
4.对如图有机物的叙述,正确的是()
A.该有机物的分子式为C18H15O B.该有机物中共线的碳原子最多有7个C.该有机物中共面的碳原子最多有17个D.该有机物在常温下易溶于水
5.菠萝酯常用作化妆品香料,其合成方法如下,下列说法正确的是()
A.菠萝酯不存在顺反异构现象B.原料中最多5个原子共线
C.菠萝酯中所有的原子都可能共平面D.中间体和菠萝酯中均含手性碳原子6.下列说法正确的是()
A.丙烷是直链烃,所以分子中3个碳原子也在一条直线上
B.丙烯所有原子均在同一平面上
C.所有碳原子一定在同一平面上
D.至少有16个原子共平面,至少8原子共线
7.该物质最多有几个碳原子共面()
A.6 B.7 C.8 D.9
8.四苯基乙烯是一种在建筑及医疗设备、包装和电器制造中使用的化合物,结构如图.它的一氯代物有种,分子中能共面的碳原子最多有个.
9.(双选)《斯德哥尔摩公约》禁用的12种持久性有机污染物之一是滴滴涕,其结构简式为
,有关滴滴涕的说法正确的是()
A.它属于芳香烃B.分子中最多有23个原子共面
C.分子式为C14H8Cl5 D.1mol该物质最多能与5mol H2加成
10.已知碳碳单键可绕键轴自由旋转,某烃的结构简式如图所示,下列说法中正确的是()
A.该物质所有原子均可共面B.分子中至少有10个碳原子处于同一平面上
C.分子中至少有11个碳原子处于同一平面上D.该烃与苯互为同系物
答案:DD 23 B A D D 3,26 BD、C。