微专题2 有机物分子中共线共面问题-2024-2025学年高二化学教学优选课件（人教版2019选择性必修3）

第一章 化学反应的热效应 第二章 烃 微专题2　 有机物分子中共线、共面问题 代表物 空间 结构 碳原子杂化类型 结构式 球棍模型 结构特点 CH4 正四面体形 sp3 任意3原子共平面 主题1:有机物分子中原子共直线共平面情况的判断 主题1:有机物分子中原子共直线共平面情况的判断 代表物 空间 结构 碳原子杂化类型 结构式 球棍模型 结构特点 C6H6 平面正六边形 sp2 12原子共平面，对角线上4原子共直线 主题1:有机物分子中原子共直线共平面情况的判断 主题1:有机物分子中原子共直线共平面情况的判断 主题1:有机物分子中原子共直线共平面情况的判断 主题1:有机物分子中原子共直线共平面情况的判断 主题1:有机物分子中原子共直线共平面情况的判断 主题1:有机物分子中原子共直线共平面情况的判断 1．单键旋转思想 单键(包括C—C，C—H，C—O等)可以沿着键线旋转，而双键、三键不能转动(双键、三键对原子的空间结构具有“定格”作用)。 2．共线、共面分析基本方法 (1)任何两个直接相连的碳原子在同一直线上。 (2)凡是C原子与其他四个原子形成共价单键时，空间结构为四面体结构。结构中每出现一个饱和碳原子，则整个分子中所有原子不再共面。 注：对于烷烃，直链上的所有碳原子不可能处在同一条直线上，它们呈锯齿形排列；但单键可以旋转，所以主链上的碳原子可以处于同一平面上。 主题2:有机物分子中原子共直线共平面情况的基本方法 (3)当C原子之间或碳原子与其他原子之间形成双键时，形成双键的原子以及与之直接相连的原子处于同一平面上。结构中每出现一个碳碳双键，至少有6个原子共面。 注：①分子中的双键不能旋转，可能存在顺反异构；②共轭二烯烃分子中双键不能旋转。例如：1，3－丁二烯(CH2==CH—CH==CH2)分子中10个原子一定共平面。 主题2:有机物分子中原子共直线共平面情况的基本方法 3．解题技巧和策略 (1)分析结构：根据题目中所给的复杂有机物的结构简式，弄清它的连接和排列组合方式。 (2)明确问题：特别要注意题目的隐含条件和特殊规定，例如题目中的“碳原子”“所有原子” “可能”“一定”“最少”“最多”“共线”“共面”的规定在判断中的应用 主题2:有机物分子中原子共直线共平面情况的基本方法 【典例分析】 　　　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 【答案】D 　　　2.　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．丙烯中所有原子均在同一平面上 【答案】D × √ √ × D B 3．下列关于下图有机物的说法正确的是 (　　)   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 Thank you for watching 代表物 空间 结构 碳原子杂化类型 结构式 球棍模型 结构特点 C2H4 平面形 sp2 6原子共平面，不能旋转 C2H2 直线形 sp 4原子共直线(面)，—C≡C—不能旋转 特别提醒：甲醛、甲酸分子中的碳原子均采取sp2杂化，甲醛分子()中所有原子共平面，甲酸分子()中所有原子可能共平面。 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，所有原子共平面，4个原子共直线。 如果两个平面结构通过单键(σ键)相连，则由于单键的可旋转性，两个平面不一定重合。如苯乙烯分子()中共平面的原子至少12个，最多16个。 如果甲基与平面结构通过单键相连，则由于单键的可旋转性，甲基的一个氢原子可能处于这个平面上。如丙烯分子()中，共平面的原子至少6个，最多7个。 C．所有碳原子都在同一平面上 D．至少有16个原子共平面 【解析】丙烷中C原子是饱和碳原子，形成的是四面体结构，因此三个C原子是锯齿形的，不在一条直线上，A错误； CH3—CH==CH2中甲基C原子构成的是四面体结构，因此该甲基上至少有一个氢原子不和它们共平面，B错误；因为环状结构不是平面结构，所以不可能所有碳原子在同一平面上，C错误；该分子中在同一条直线上的原子有8个()，再加上中间一个苯环上的8个原子，所以至少有16个原子共平面，D正确。 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 解析：丙烷分子中3个碳原子不在同一直线上，A错误；甲基为四面体结构，CH3—CH===CH2中甲基上至少有两个氢不和其他原子共平面，B错误；因为六元环结构中有4个饱和碳原子，故环状结构不是平面结构，所有碳原子不可能在同一平面上，C错误；分子中在同一条直线上的原子有8个()，再加上其中一个苯环上的8个原子，所以至少有16个原子共平面，D正确。 解析：由题图可知该有机物分子式为C18H16O，A错误；由乙炔的直线结构和苯环的正六边形结构可知，该有机物分子中共线的碳原子最多有7个，如图，B正确；苯环和碳碳双键为平面结构，碳碳三键为直线结构，单键可旋转，则该分子中18个碳原子可共平面，C错误；该有机物碳原子较多，只有一个羟基，难溶于水，D错误。 【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均错误；C5、C6、C7、C8可能共平面，A正确，C错误。 【解析】甲基与苯环平面结构通过单键相连，甲基中的C原子处于苯环所决定的平面上；两个苯环相连，其相连的C原子也分别处于另一个苯环平面上，中的1、2、3、4、5、6、7号C处于一条直线上(这条直线在2、3号C原子所在苯环所决定的平面内)，因此至少有12个C原子共面，A错误，B正确；由于分子中存在饱和碳原子，饱和碳原子可形成四面体形，故分子中的原子不可能都在同一平面上，C错误；该有机化合物分子中，苯环上所有H原子所处化学环境都不相同，所以苯环上总共有6种H原子，故其苯环上一氯代物有6种，D错误。 5．关于有机化合物a()、b()、c()的说法正确的是 (　　) 6．(2023·重庆南岸南坪中学期中)已知：，下列说法不正确的是 (　　) $$