专题2.1 微专题2 有机物分子中原子共线、共面问题-【步步高】2023-2024学年高二化学选择性必修3（苏教版2019）

微专题2　有机物分子中原子共线、共面问题

1．常见分子的空间结构

(1)熟记典型分子的结构

 

(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：分子中所有原子不可能全部共面。

2．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，所有原子共平面，4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处于这个平面上。如丙烯分子()中，共平面原子至少6个，最多7个。

(4)直线、平面与立体连接

如图所示的分子中共平面原子至少12个，最多19个。其中1,2,3,4、6,8,9,10号原子一定共直线。

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

解析　甲苯中的甲基呈四面体结构，则甲苯中所有原子不可能共平面，A不符合题意；乙烷中两个甲基均呈四面体结构，所有原子不可能共平面，B不符合题意；丙炔中有一个甲基呈四面体结构，所有原子不可能共平面，C不符合题意；碳碳双键是平面结构，因此1,3-丁二烯中两个双键所在的两个面有可能重合，所有原子可能共平面，D符合题意。

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