内容正文:
[对应学生用书P65]
1.熟识典型分子的空间结构
空间构型
结构特点
甲烷
正四面体
任意3个原子共平面
乙烯
平面结构
2个碳原子、4个氢原子共平面,且碳碳双键不可旋转
乙炔
直线形
4个原子共线
苯
平面正六边形
6个碳原子、6个氢原子,共12个原子共面
2.巧用分割法确定分子的共面共线问题
一点
定面
分子中有一个碳形成4个单键,则该分子中所有原子不可能共面
分割
组合
判断有机物中碳原子的共线、共面问题,要进行单元分割,必要时兼顾分子对称性。分割后结合键的旋转性确定共线或共面的原子个数,注意题目要求
注意
关键字
审题时注意“碳原子”“所有原子”“可能”“一定”“最少”“最多”“共线”“共面”
共价键
旋转
共价单键(如C—C)能绕对称轴旋转;但C===C不能旋转,如可展开为,故其中所有的原子可能处于同一个平面上,但不一定都处于同一个平面上
1.下列有机物分子中,所有原子不可能处于同一平面的是( )
A.CH2===CH2(乙烯)
B.CH2===CH—CH3(丙烯)
解析 由乙烯、苯分子均为平面结构,可知A、C、D三项物质分子中所有原子均可能共面;B项,—CH3中4个原子不共面。
答案 B
2.下列有机分子中,所有原子不可能处于同一平面的是( )
A.CH2—CH2
B.CH2—CH—CH—CH2
解析 CH2—CH2分子为平面形结构,所有原子在同一平面,A错误;CH2—CH—CH—CH2相当于乙烯分子中的一个氢原子被乙烯基取代,不改变原来的平面结构,乙烯基的所有原子在同一个面上,这两个平面可以是一个平面,所以所有原子可能都处在同一平面上,B错误;苯为平面结构,相当于苯环上的一个氢被—CH—CH2取代,不改变原来的平面结构,乙烯基的所有原子在同一个面上,这两个平面可以是一个平面,所以所有原子可能都处在同一平面上,C错误;D中的分子相当于甲烷中的一个氢原子被取代,甲烷是正四面体结构,所以甲烷中所有原子不可能在同一平面上,故D正确。
答案 D
3.下列叙述正确的是( )
A.丙烷分子中的3个碳原子一定不在同一平面上
B.分子中7个碳原子不在同一平面上
C.乙烷分子中全部原子可能在同一平面上
D.2丁烯(CH3CH—CHCH3)分子中4个碳原子一定在同一平面上
解析 三点一定共平面,丙烷分子中的3个碳原子一定在同一平面上,A错误;苯分子中的所有原子共面,甲苯中的甲基碳原子相当于苯环中的氢原子,所以7个碳原子都在同一平面上,B错误;乙烷分子中全部原子不可能在同一平面上,烷烃中的每个碳都构成四面体结构,C错误;CH3CH—CHCH3分子中两个甲基碳原子相当于乙烯分子中的两个氢原子,碳碳双键上的碳原子相当于乙烯中的碳原子,乙烯分子的所有原子共面,所以CH3CH—CHCH3分子中4个碳原子一定是共面的,故D正确。
答案 D
4.某烃的结构简式为
(1)分子中处于四面体结构中心的碳原子数有多少个?
(2)一定在同一平面内的碳原子数为多少个?
(3)一定在同一直线上的碳原子数为多少个?
答案 (1)四面体结构为饱和烃的特点,如—CH2—CH3,共4个。
(2)共面以双键为基础,又因为其中包含一个三键,故共有6个碳。
(3)共线以碳碳三键为基础,有3个。
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