第二章 知识拓展一 有机物分子中原子共线、共面的判断（附答案）-2023-2024学年高二化学下学期人教版2019选择性必修3

第二章 知识拓展一 有机物分子中原子共线、共面的判断 [核心素养发展目标]　1.掌握甲烷、乙烯、乙炔、苯等典型分子的空间结构。2.能够根据典型分子的结构对较复杂的有机物分子进行分析、比较，解决原子共线、共面的问题。 一、常见分子的空间结构 1．熟记典型分子的结构 代表物 空间结构 碳原子杂化类型 结构 球棍模型 结构特点 CH4 任意________原子共面，C—C______旋转 C2H4 ________原子共面，C==C______旋转 C2H2 ______原子共线(面)，C≡C_____旋转 C6H6 ________原子共面，对角线上____原子共线 　　　　　　　　　　　　　　　　 2．分子空间结构的基本判断 (1)结构中每出现一个碳碳双键：至少有________个原子共面。 (2)结构中每出现一个碳碳三键：至少有________个原子共线或共面。 (3)结构中每出现一个苯环：至少有______个原子共面。 (4)结构中每出现一个饱和碳原子：分子中所有原子________全部共面。 1．下列化合物的分子中，所有原子可能共平面的是(　　) A．甲苯 B．乙烷 C．丙炔 D．1,3-丁二烯 2．现有下列物质： ①　②CH3CH==CHCH3　③　④　⑤　⑥CH3—C≡C—CH3 (1)所有原子一定在同一平面上的是______(填序号，下同)。 (2)所有碳原子一定在同一平面上的是________________________________________。 (3)所有碳原子可能在同一平面上的是________________________________________。 (4)所有碳原子一定在一条直线上的是________________________________________。 二、有机物分子中原子共线、共面的分析 先观察大分子的结构，找出甲烷、乙烯、乙炔和苯分子的“影子”，再依据甲烷“正四面体”、乙烯“平面形”、乙炔“直线形”和苯“平面形”等空间结构和键角展开结构简式，并注意键的旋转。解题时注意题目要求中常用“可能”“一定”“最多”“最少”“所有原子”“碳原子”等限制条件。 1．直线与平面连接 如乙烯基乙炔()，利用乙烯的平面结构模型和乙炔的直线结构模型分析，________原子共平面，________个原子共直线。 2．平面与平面连接 如果两个平面结构通过单键(σ键)相连，则由于单键的旋转性，两个平面不一定重合。如苯乙烯分子()中共平面的原子至少________个，最多________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，共平面原子至少____个，最多________个。 4．直线、平面与立体连接 如图所示的分子中共平面原子至少______个，最多________个。其中______________号原子一定共直线。 1．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．丙烯分子中所有原子均在同一平面上 C．分子中所有碳原子一定在同一平面上 D．分子中至少有16个原子共平面 2．有机物分子中最多有________个碳原子在同一平面内，最多有________个原子在同一条直线上，苯环平面内的碳原子至少有______个。 参考答案 第二章 知识拓展一 有机物分子中原子共线、共面的判断 一、 1．正四面体　sp3　3　可以　平面结构　sp2　6　不能 直线形　sp　4　不能　平面正六边形　sp2　12　4 2．(1)6　(2)4　(3)12　(4)不可能 应用体验 1．D 2．(1)③　(2)②③④⑥　(3)⑤　(4)⑥ 二、 1．所有　4 2．12　16 3．6　7 4．12　19　1,2,3,4、6,8,9,10 应用体验 1．D 2．12　6　9 解析　以碳碳双键为中心，根据乙烯、苯、乙炔、甲烷的结构，可以画出如图所示结构。由于碳碳单键可以旋转，炔直线一定在苯平面内，苯平面和烯平面可能共面，也可能不共面，因而该有机物分子中的所有碳原子可能共面，最多有6＋6＝12个碳原子共面，至少有6＋2＋1＝9个碳原子在苯平面内。由于苯分子、乙烯分子的键角均为120°，炔直线与所在苯环正六边形对角线上的碳原子共线，因而5个碳原子和炔基上的1个氢原子共线，即5＋1＝6。 学科网（北京）股份有限公司 $$