第1章 第3节 第3课时 苯、苯的同系物及其性质（教师用书word）-2022-2023学年新教材高中化学选择性必修3【精讲精练】鲁科版

1．烃的典型代表物的分子结构特点 (1)乙烯的平面结构 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。 (2)乙炔的直线结构 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。 (3)苯的平面结构 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。 2．原子共线、共面分析 (1)共线分析 ①任何两个直接相连的原子在同一直线上； ②任何与碳碳三键两端碳原子直接相连的原子均在同一直线上； ③苯环的对位碳原子及与其直接相连的原子在一条直线上。 (2)共面分析 ①在同一条直线上的原子在同一平面上； ②双键碳原子及与其直接相连的原子在同一平面上； ③苯环中的碳原子及与其直接相连的原子在同一平面上。 (3)注意事项 共价单键可以绕键轴旋转；共价双键和三键不能绕键轴旋转。 1．某有机物的分子结构如下： 该分子中最多可以有多少个原子共平面(　　) A．19　　　　　　　　 B．20 C．21 D．22 解析　可从2个较大的面着手：苯环和碳碳双键，再通过单键的旋转分析该分子中最多可以有多少个原子共平面。该有机物的一种结构如图所示：，其中苯环所在的面有12个原子，碳碳双键所在的面有8个原子，三键C在其中，3、4号C为两个面共有；两个面通过3、4号C—C单键的旋转可处在同一平面，共有18个原子；通过1、2号C—C单键的旋转，可使1个甲基上的C(如图中“5”所示)处在这个平面上，通过1、5号C—C单键的旋转，可使此甲基上的1个H处在这个平面上，图中“6”所示甲基也可通过单键的旋转使此甲基上的1个H处在这个平面上。所以，该分子中最多可以共平面的原子数为：18＋1＋1＋1＝21，C符合题意。 答案　C 2．有关如图所示物质的下列叙述中，正确的是(　　) A．所有原子共面 B．12个碳原子不可能共平面 C．共平面的原子最多20个，至少14个 D．共平面的原子最多20个，至少16个 解析　苯分子是平面结构，和苯环直接相连的原子在同一个平面；碳碳双键是平面结构，和双键碳原子直接相连的原子在同一个平面，苯环处于对位的碳原子及其相连的原子在同一直线上、碳碳三键是直线型，与碳碳三键直接相连的原子在同一条直线上，碳碳单键是四面体结构，单键碳及其相连的原子最多三个共面，据此回答。饱和碳原子是四面体结构，故所有原子不可能共面，A错误；由分析知， 12个碳原子有可能共平面，B错误；由分析知，分子内除了最左边的碳原子所连的2个原子，除了最右边的碳原子所连的2个原子外，其余均可能共平面，则共平面的原子最多20个，苯环加上与碳碳三键均共线的共有14个，则共面的至少14个，C正确；结合选项C可知，D错误。 答案　C 3．描述下列有机物的分子结构叙述中正确的是(　　) A．CH3—CH===CH—C≡C—CF3分子中6个碳原子都在同一平面上 B．有机物最多可能有11个碳原子共面 C．2­苯基丙烯分子中所有原子都能共面 D．CH3—C≡C—CH===CH2分子中最多有4个碳原子共面 解析　碳碳双键为平面型结构，与之直接相连的原子与双键均共面；碳碳三键为直线型，与之直接相连的原子共面，故CH3—CH===CH—C≡C—CF3中所有碳原子共面，故A正确；苯环上的所有碳原子均共面，与之直接相连的碳原子共面，碳碳双键为平面型结构，与之直接相连的原子与双键均共面；碳碳三键为直线型，与之直接相连的原子共面，中，碳碳三键、碳碳双键与苯环以单键相连，可以旋转可能共面，乙基中的两个碳原子也可能共面，故最多有12个碳原子共面，故B错误；苯环上的所有碳原子均共面，与之直接相连的碳原子共面，碳碳双键为平面型结构，与之直接相连的原子与双键均共面；甲基与甲烷相似，为空间立体结构，不能共面，故C错误；碳碳双键为平面型结构，与之直接相连的原子与双键均共面；碳碳三键为直线型，与之直接相连的原子共面，CH3—C≡C—CH===CH2中，所有碳原子共面，故D错误。 答案　A 4．按要求填空。 (1)分子式为C6H12的某烃的所有碳原子都在同一平面上，则该烃的结构简式为__________________。 (2)分子式为C8H10的芳香烃，有4个碳原子在同一直线上，该芳香烃的结构简式是________________。 解析　(1)分子式为C6H12，不饱和度等于1，若是环己烷，环己烷6个C原子不在同一平面内，不符合要求，则应考虑烯烃，考虑到乙烯分子中6个原子处于同一平面，故该有机物可以看成乙烯分子中4个H原子被甲基取代而得，故答案为： (2)分子式为C8H10的芳香烃，不饱和度等于4，含有一个苯环，则剩余两个C原子以单键形式成键，要求有4个碳原子在同一直线上，则排除乙苯，也不是邻二甲苯和