人教版高中化学选修5有机化学基础专题训练题有机物分子中原子共线共面的确定

高中有机化学原子共面共线练习题一、单选题1.环之间共用一个碳原子的化合物称为螺环化合物,螺[2.2]戊烷()是最简单的一种,下列关于该化合物的说法错误的是( )A.与环戊烯互为同分异构体B.二氯代物超过两种C.所有碳原子均处同一平面D.生成1mol C5H12至少需要2mol H22.某有机物的结构简式为。

下列关于该有机物分子结构的说法中正确的是( )A.最多有18个原子在同一平面内B.最多有4个碳原子在一条直线上C.最多有12个碳原子在同一平面内D.所有原子都可能在同一平面内3.环之间共用一个碳原子的化合物称为螺环化合物。

1,4-二氧杂螺[2.2]丙烷的结构简式为。

下列说法正确的是( )A.1 mol该有机物完全燃烧需要4 molO2B.该有机物与HCOOCH=CH互为同分异构体2C.该有机物的二氯代物有3种D.该有机物所有原子均处于同一平面4.迷迭香酸具有抗氧化、延缓衰老、减肥降脂等功效,它的结构简式为:以邻苯二酚为原料合成迷迭香酸的路线为:下列说法错误的是( )A.有机物A分子中所有原子可能在同一平面上B.有机物B可以发生取代、加成、消去、氧化反应C.1 mol C在在催化剂作用下,与H2加成最多可消耗8 mol H2D.1 mol C与足量的NaOH溶液反应,最多可消耗6 mol NaOH5.下列说法中正确的是（）A.因发生加成反应，苯可使溴水褪色B.能使酸性KMnO4溶液褪色的同分异构体共有4种C. 分子中最多有12个原子共平面D.将分子中的一个N原子换成C原子后，其分子式为C7 H13N36.PX是纺织工业的基础原料,其结构简式如下,下列说法正确的是( )A.PX的分子式为C8H10B.PX的一氯代物有3种C.PX与乙苯互为同系物D.PX分子中所有原子都处于同一平面7.有关分子结构的下列叙述中正确的是( )①除苯环外的其余碳原子有可能都在一条直线上②除苯环外的其余碳原子不可能都在一条直线上③12个碳原子不可能都在同一平面上④12个碳原子有可能都在同一平面上A.①②B.②③C.①③D.②④8.下列与有机物的结构、性质有关的说法正确的是( )A.C5H12属于烷烃且有2种同分异构体B.乙烯、氯乙烯、甲苯分子中的所有原子均共平面C.C4H10与Cl2在光照条件下反应，可生成4种一氯代烃D. 苯分子中不含碳碳双键，所以不能发生加成反应9.下列说法正确的是( )A.的一溴代物和的一溴代物都有4种(不考虑立体异构)B.CH CH=CHCH分子中的四个碳原子在同一直线上33C.按系统命名法,化合物的名称是2,3,4-三甲基-2-乙基戊烷D.与都是α-氨基酸且互为同系物10.下列关于三种有机物的说法正确的是( )A.只有b和c两种互为同分异构体B.b、c的一氯代物均有六种C.a、b、c均可发生加成反应D.a、b、c中所有原子处于同一平面11.甲酸香叶酯是一种食品香料,可由香叶醇与甲酸发生酯化反应制得。

有机物分子中原子共线共面问题（上）重难点题型分值重点1. 掌握常见五类有机物基本空间构型2. 掌握结构不同的基团连接后原子共面分析3. 解题技巧选择题和填空题3-5分难点1. 常见五类有机物基本空间构型2. 结构不同的基团连接后原子共线共面分析核心知识点：有机物分子中原子共线共面问题一、基本空间构型代表物空间构型结构球棍模型结构特点CH4正四面体任意3点（原子）共面，C—C键可以旋转C2H4平面结构6点共面C=C键不能旋转C2H2直线型4点共线（面）C≡C键不能旋转C6H6平面正六边形12点共面HCHO 平面4点共面【注意】分子空间构型的基本判断：①结构中每出现一个碳碳双键：至少有6个原子共面。

②结构中每出现一个碳碳三键：至少有4个原子共线或共面。

③结构中每出现一个苯环：至少有12个原子共面。

④结构中每出现一个饱和碳原子：则整个分子中原子不可能全部共面。

二、不同结构的连接方式单键可旋转，即两个结构通过一个单键相连，共用2个原子。

单键可旋转，从数学角度看，即两个平面共有一条线，两个平面可能重合，也可能不重合。

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。

如乙烯基乙炔（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。

再比如苯乙炔，其空间结构为，共面原子至少14个，最多14个。

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，两个平面可能重合，也可能不重合。

如苯乙烯分子（）中共平面原子至少12个，最多16个。

如：对二联苯（）苯环与苯环相连，共面原子最多22个，至少14个（不管单键如何旋转，10 个C、20个H总是处于另一个苯环平面上。

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。

再如：其结构简式可写成最少6个碳原子（因双键与双键之间的碳碳单键可以转动）6个原子，最多10个碳原子共面。

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。

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】蒇代表物薇空间构型 袃结构艿球棍模型蒀结 构 特 点 薇C 2H 4 芃平面结构羁芈蚇6点共面葿C 2H 2 肇直线型螇肅膁4点共线(面)袇C 6H 6 膂平面正六边形羆12点共面薃HCHO 莁平面羄4点共面 肃CH 4 莇正四面体蒁任意3点(原子)共面C —C 键可以旋转二、三、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CH2=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。

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CH3－CH＝CH－C≡C－CF3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 ）—CH—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 ）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。

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．有关分子结构的下列叙述中，正确的是()A．除苯环外的其余碳原子有可能都在一条直线上B．所有的原子都在同一平面上C．12个碳原子不可能都在同一平面上D．12个碳原子有可能都在同一平面上解析：本题主要考查苯环、碳碳双键、碳碳三键的空间结构。

2020年选修5人教版第二章专题复习有机物共线共面问题及不饱和度问题（学案及训练）（答案不全）知识点：一、共线共面问题先将被分析对象分解成下述几种常用的结构模板，最后综合分析不同结构间的交叉关系确定结果。

1、明确三类结构模板结构四面体形平面形直线形模板5个原子构成四面体，有3个原子共面6个原子共面；12个原子共面a—C≡C—b：4个原子共直线；苯环上处于对角位置的4个原子共直线2、对照模板确定共线、共面原子数目需要结合相关的几何知识进行分析：如不共线的任意三点可确定一个平面；一条直线与某平面有两个交点时，则这条直线上的所有点都在相应的平面内；同时要注意问题中的限定性词语(如最多、至少)。

典型例题：例1下列关于的说法正确的是( )A．所有碳原子可能共平面B．除苯环外的碳原子共直线C．最多只有4个碳原子共平面D．最多只有3个碳原子共直线答案 A解析为了便于说明，对分子中的碳原子编号如下：。

根据乙炔和苯的结构知，C1、C2、C3、C4、C5共直线，而C5与其他4个原子成键，具有四面体结构，故C4、C5、C6不共直线。

根据乙烯的结构知，C6、C7、C8也不共直线，故最多有5个碳原子共直线，B、D项错误。

C5、C6、C7、C8共平面，如图所示。

C1、C2、C5及苯环也共平面，如图所示。

通过旋转C5和C6之间的碳碳单键，可使平面α与平面β共面，故所有碳原子可能共平面，A项正确，C 项错误。

例2：分子中，在同一平面上的碳原子至少有( )A．7个B．8个C．9个D．14个答案 C解析苯环是平面正六边形结构，分子中12个原子共平面，且处于对角位置的4个原子共直线。

分析的结构时，容易受苯环书写形式的局限而认为至少有8个碳原子共平面，实质上4、7、8、11四个碳原子共直线，至少有9个碳原子共平面。

两个苯环所确定的平面可以绕7号碳原子和8号碳原子之间的碳碳单键旋转，若两平面重合，则所有的碳原子均在同一平面上，最多有14个碳原子共平面。

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。

原子共线共面总结1.甲烷是立体结构的依据：CH2Cl2只有一种结构。

2.苯分子不是单双键交替结构的依据：邻二甲苯只有一种结构。

3.甲烷、乙烯、乙炔、苯的空间构型（注意键角）4.自身组合5.两两组合6.多个组合中间的两H不能旋转C已经有两个洞【例1】（2009·嘉兴统考）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．4，6，4【精析】将上述的式子变换成以C＝C键为中心后，进行观察。

与C＝C键直接相连的所有原子均在一个平面上，由此可知一定在同一平面上的碳原子为与C＝C键直接相连的碳原子为5个原子。

再由直线与平面的关系可知，C≡C键上的碳原子也在该平面上。

而两个乙基上的甲基中的碳原子由于单键的旋转，可能在该平面上，故一定在同一平面上的碳原子数为6，即与C＝C键直接相连的5个碳原子和C≡C键中的1个碳原子。

对于在同一直线上的碳原子，显然要从C≡C键上得出，因为与C≡C键直接相连的原子在一条直线上，由此可得，同一直线上的碳原子为 C≡C键上的2个碳原子和C＝C键上的1个碳原子，共3个碳原子。

答案：B[课堂训练]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【解析】试题分析：A、盆烯、苯的分子式都为C6H6，但结构不同，是同分异构体，故A正确；B、碳原子与其所连的3个碳原子和1个氢原子，这4个碳原子不能共面，故盆烯分子中所有的碳原子不可能在同一平面上，故B正确；C、盆烯含有一个碳碳双键且含有环，乙烯只含一个碳碳双键，两者的结构不相似，在分子组成上不相差一个或n个CH2原子团，不是同系物，故C错误；D、盆烯中含有碳碳双键可以发生加成反应，故D正确；故选C。