阶段培优(一)有机物分子中共线、共面问题的判断-【百汇大课堂·高中学习测试卷】2024-2025学年高中化学选择性必修第三册（人教版2019）

阶段培优（一）有机物分子中共线、共面问题的判断 这个平面内。要使苯环外的碳原子共直线，必须使碳碳 双键部分健角为180°。但烯烃中健角为120°，所以苯环 [例1]B解析3个不共线的点确定一个平面，但由于甲 以外的碳原子不可能共直线。 烷为正四面体形结构，故碳原子不可能与3个氢原子同 [变式4]A解析为了便于说明，对分子中的碳原子编 时在同一平面上，A错误：乙烯分子为平面形结构，丙烯 号如下： 分子中的所有碳原子都在同一平面上，B正确：苯为平 面形结构，但甲基为四面体形结构，分子中的所有原子 H无○4aH,8H6H8H 不可能都在同一平面上，C错误；乙决分子为直线形结 根据乙炔和苯的结构知，C、C2,C,C,、C,共直线，而 构，分子中的2个碳原子和2个氢原子都在司一直线 C与其他4个原子成键，具有四面体结构，故C,C、C 上，D错误。 不共直线。根据乙烯的结构知，C、C,、C,也不共直线， [变式1]D解析根据四种基本模型分子的结构特点分 故最多有5个碳原子共直线，B、D项错误。C,、C。、C,、 析：苯环上的原子及与苯环直接相连的原子共平面，与 C,共平面，如图所示。 碳碳双键直接相连的原子共平面，与碳碳三健直接相连 的原子共直线，由于碳碳单键能旋转，故甲基上的1个 CIL 氢原子能转到苯环所在的平面上，则共平面的原子如图 H 所示： H C1、C,C及苯环也共平面，如图所示。 H B -C-CCI C-H 通过旋转C和C。之间的碳碳单键，可使平面a与平面 [变式2]C解析与双键相连的6个原子一定在同一平 B共面，放所有碳原子可能共平面，A项正确，C项错误。 面内，苯环上的12个原子一定在同一平面内；形成三键 对点训练 的2个碳原子及每个碳原子所连的1个原子在同一直 1.C解析苯环是平面正六边形结构，分子中12个原子 线上。 共平面，且处于对角位置的4个原子共直线。分析 [例2]D解析由乙炔的直线形结构与乙烯的平面形结 14 构可知，CH,一C=C一CH一CH分子中所有碳原子共 CH CH 面，A错误；不共线的三点，确定一个平面，则 278 13 2的结构时，容易受苯环书写形式的局很而 469火11 HC=C- CH=CH一CH,CH,分子中最多有 10 认为至少有8个碳原子共平面，实质上4、7、8、11四个 12个碳原子共面，B错误；2-苯基丙烯( )分 碳原子共直线，至少有9个碳原子共平面。两个苯环所 确定的平面可以绕7号碳原子和8号碳原子之间的碳 磺单键旋转，若两平面重合，则所有的碳原子均在同一 子中甲基为四面体形结构，则所有原子不可能共面， 平面上，最多有14个碳原子共平面。 C错误；由乙炔的直线形结构与乙烯的平面形结构可 2.B解析CH,一CH,C一CHC=CH中，甲基、亚 CH C.H. 知，CH一C一CH一C=CH分子中的6个碳原子一定 甲基均为四面体结构，则a=4;与三键直接相连的C共 在同一平面上，D正确。 线，则b=3;含有碳碳双键共面，含碳碳三健的共线，且 [变式3]D解析本题主要考查苯环、碳碳双健、碳碳三 二者直接相连，一定共面，所以一定在同一平面内的碳 键的空间结构。按照结构特点，其空间结构可简单表示 原子数为6个，即c=6。 为下图所示： 3.B解析A.由方程式可知，IⅡ的反应为一定条件 下苯乙烯与氢气发生加成反应生成乙苯，故A错误： 平面M 平面N B.苯乙烯分子中含有的碳碳双键能与澳水发生加成反 H 应使溶液褪色，乙苯不能与澳水发生加成反应，但可以 H直线1 萃取澳水中的溴，加入澳水，溶液分层，上层溶液呈橙 色，则用澳水可以鉴别I和Ⅱ，故B正确：C.苯的同系 H 物中含有1个苯环，侧链为烷烃基，苯乙烯分子的侧链 由图形可以看到，直线1一定在平面N中，甲基上3个 为乙烯基，所以苯乙烯不属于苯的同系物，故C错误： 氢原子只有一个可能在这个平面内：一CHF,基团中的 D.乙苯分子中苯环为平面结构，由三点成面可知，分子 两个氟原子和一个氢原子，最多只有一个在碳碳双健决 中所有碳原子可能共平面：乙烯苯分子中苯环、乙烯基 定的平面M中：平面M和平面N一定共用两个碳原 两个平面可以通过单键旋转达成共面，故D错误。 子，可以通过旋转碳碳单键，使两平面重合，此时仍有 4.B解析A.苯的同系物指只含一个苯环、侧链为烷基 一CHF,中的两个原子和一CH,中的两个氢原子不在 的烃，该烃中舍2个苯环，不是苯的同系物，A项错误： ·13· B.联想苯的结构，结合C一C单键可以绕键轴旋转，分 A.根据有机物结构，可以看出该有机物属于经，经类物 子中最多有6个碳原子处于同一直线上，如图 质难溶于水，A错误：B.该物质中最多有4个碳原子共 H心2(34(58H,中数字标示的6个碳原子， 线（图中1、2、5、6号碳原子），B错误：C.由于单键可以 旋转，所以该有机物中最多25个原子共面（最多共面的 B项正确：C.分子中含2个甲基，甲基中碳原子含四面 体结构，即含四面体结构碳原子数有2个，C项错误： 原子为： 中的7个C、苯环上4个H,甲基上4 D.联想苯的结构，结合C一C单健可以绕健轴旋转，分 子中至少10个碳原子处于同一平面上，如图 CH 786 79 1 CH,中数字标示的10个碳原 个H中的1个H,两个 共24个原子加上6号 子，D项错误。 5.A解析A.M即甲苯能被酸性高锰酸钾溶液氧化为 CH 苯甲酸，自身还原为Mn+,即M能使酸性KMnO,溶 碳原子，共25个原子)，C正确：D.0.1mol该有机物完 液褪色，A正确：B.由题千有机物N的结构筒式可知， 全燃烧消耗O,为3.3mol,题千中没有指明温度压强 N中含有碳碳双键且两端的碳原子均连有互不相同的 无法计算O。体积，D错误。 原子或原子团，故N存在顺反异构现象，B错误：C.由 题于有机物M,N的结构简式可知，N中含有碳碳双 [技巧]确定分子中共线，共面的原子个数的技巧： 键，能与溴单质发生加成反应，即N不可以用来萃取溴 (1)三键原子和与之直接相连的原子共直线，苯环上 水中的溴，C错误：D.由题干有机物M、N的结构简式 处于对位的2个碳原子和与之直接相连的原子共 可知，M分子中含有甲基即sp杂化的璞原子，不可能 直线： 所有原子处于同一平面，而N中可能所有原子共平面， (2)任意三个原子一定共平面： D错误。 (3)双键原子和与之直接相连的原子共平面，苯环碳 6.B解析 A.如图所示，邻二甲苯的一澳代物有3种： 原子和与苯环直接相连的原子共平面： (4)分子中出现饱和碳原子，所有原子不可能都在同 CH, 一平面上： (H,A错误；B.如图所示，苯环及与苯环直接 (5)单键可以旋转； (6)注意“可能”“最多”“最少”“所有原子”“碳原子” 相连的共12个原子共平面，其他原子数字标出： 等限制条件。 13 HH 8.D解析A.已知苯分子中12个原子一定共平面，一 ,分子中共平面的原子最多有 个甲基通过旋转可以增加一个H与原苯环所在平面共 1415 平面，即甲苯分子最多有13个原子处于同一平面上，故 一H A错误：B.丙烯分子中形成碳碳双键和其所连接的原 15个，B正确；C.如图所示： 子在同一平面上，一个甲基通过旋转可以增加一个日 H234=56=78 )9,分子中共直线的 与碳碳效键所在平面共平面，最多有7个原子在同一平 面上，故B错误：C,苯乙烯分子中存在苯环和乙烯所在 原子有10个，C错误：D.甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪 的2个平面结构，两平面之间通过碳碳单键连接，故两 色，说明苯环对侧链的性质产生了影响，D错误。 平面上的所有原子均可能共平面，故苯乙烯最多有16 7.C解析[分析]该有机物可看成CH中的4个H原 个原子处于同一平面上，故C错误：D.如图所示 子被2个 和2不 代替，两个 CH ,有6个碳原子在同一直线 上，故D正确。 CH 课时检测（九）卤代烃 称，两个 对称，给有机物中的碳原子编 1.B解析氟氯代烷属于卤代烃，卤代烃属于有机物，A正 确：CH,CF为CH,的二取代物，因为CH为空间正四面 CH 体结构，4个H完全一样，所以F和C取代其中任意两个 H完全一样，所以CH,CF只有1种结构，B错误：氯氯代 烷大多都是无色、无臭，C正确：氟氧代烷是烷烃中氢原子 被FC1取代的产物，属于卤代烃中的卤代烷，D正确。 CH CH 2.A解析澳乙烷的消去产物是乙烯和澳化钠，乙烯能 与溴水发生加成反应而使澳水褪色，可以检验，A正确： 利用硝酸银溶液只能说明生成物中含有溴离子，但不 定发生的是消去反应，也可能是取代反应，不能检险，B ·14·阶段培优（一） 有机物分子中共线、共面问题的判断 1.四种有机物结构的基本模型 (1)明确三类结构模板。 (1)甲烷分子(CH,)为正四面体形结构，分子中有且 结构 四面体形 平面形 直线形 只有3个原子共面。若碳原子与其他4个原子形成 共价单键时，与碳原子相连的4个原子构成四面体结 a-CC-b; :5个 构。任何有机物分子结构中只要出现1个饱和碳原 4个原子共直 子，则所有原子一定不共平面。 线；苯环上处 模板 原子构成四面体 个原子共面： (2)乙烯分子(CH,=CH2)为平面形结构，分子中所有 于对角位置 结构，有3个原 原子都在同一平面上，键角约为120°。若某有机物分 :12个原 的4个原子共 子共面，一定不 子结构中出现1个碳碳双键，则至少有6个原子共 子共面 直线 会所有原子共面 平面。 (2)对照模板确定共线、共面原子数目。 (3)苯分子 为平面形结构，分子中所有原子均 需要结合相关的几何知识进行分析：如不共线的任意 在同一平面上，键角为120°。若某有机物分子结构中 出现1个苯环，则至少有12个原子共平面。 三点可确定一个平面：一条直线与某个平面有两个交 (4)乙炔分子(CH=CH)为直线形结构，分子中4个 点时，则这条直线上的所有点都在相应的平面内：同 原子在同一直线上。任何有机物分子结构中只要出 时要注意碳碳单键能旋转和问题中的限定性词语（如 现1个碳碳三键，至少有4个原子共直线。 最多、至少、可能、一定等)。 [例1](2024·宁夏吴忠中学检测)下列叙述正确的是 [例2](2024·甘肃天水一中检测)下列关于有机物分子 结构的叙述正确的是 () A.甲烧分子中至少有3个氢原子一定与碳原子在同 A.CH,一C=C一CH一CH:分子中最多有4个碳原 一平面上 子共面 B.丙烯分子中的所有碳原子都在同一平面上 C.甲苯分子中的所有原子都在同一平面上 B. HC=C- CH一CH-CH,CH,分子中最 D.乙炔分子中4个原子不在同一条直线上 多有10个碳原子共面 [变式1][考前回看] C.2-苯基丙烯 )分子中所有原子可能共面 H,C 在 分子中，处于同一平 C2H CH-CH-C=C-CH, D. CH,- C一CHC=CH分子中有6个碳原子一 面上最多可能有的原子数是 定都在同一平面上 A.12 B.14 C.18 D.20 [变式3][考前回看] [变式2]下列分子中所有碳原子不一定在同一平面上 的是 有关CHF,一CH-CH ( C=C-CH,分子结 A.2-丁烯 B.甲苯 构的下列叙述中，正确的是 C.1-丁烯 D. -C=CH A除苯环外的其余碳原子有可能都在一条直线上 2.有机物分子中原子共线、共面问题的解题思路先将被 B.所有的原子都在同一平面上 分析分子的结构分解成下述几种常用的结构模板，最 C.12个碳原子不可能都在同一平面上 后综合分析不同结构间的交叉关系确定结果。 D.12个碳原子有可能都在同一平面上 17 [变式4]下列关于 5.(2024·高一下·江苏泰州期末)已知： HC=C《CCH,CH-CH-CH,的说法正 -CH, NaCIO CH-CH〈)下 确的是 ( ) [甲苯(M)] [1,2-二苯乙烯(N)] A.所有碳原子可能共平面 列关于M、N两种有机物的说法正确的是 B.除苯环外的碳原子共直线 A.M能使酸性KMnO,溶液褪色 C.最多只有4个碳原子共平面 B.N不存在顺反异构现象 D.最多只有3个碳原子共直线 C.M、N均可以用来萃取溴水中的溴 对点训练 D.M、N分子中所有原子均可能处于同一平面 1.分子 中，在同一平面上的碳原子至少有 6.[考前回看](2024·高二下河南焦作期末)下列有 CH, CH, 关物质结构的说法正确的是 () A.7个 B.8个 C.9个 D.14个 A邻二甲苯的一溴代物有2种 2.某烃的结构简式如下： B 了分子中共平面的原子最多有15个 CH,一CH2C一CH一C=CH,分子中处于四面体 C. C:Hg ○分子中共直线的原子有8个 中心位置的碳原子数为α，一定在同一直线上的碳原 D.甲苯能使酸性高锰酸御溶液褪色，说明侧链对苯环 子个数为b,一定在同一平面上的碳原子数为。则 的性质产生了影响 a、b、c分别为 ( 7.(2024·高二下福建泉州检测)对结构简式为 A.4、4、7B.4、3、6 C.3、5、4 D.2、6、4 3.(2024·高二下广东江门期末)乙苯、苯乙烯是重要的 H,C 的有机物描述正确的是 工业原料，可发生反应 +H, 一定条件 下列相关分析正确的是 A.该有机物易溶于水 A.I→Ⅱ属于取代反应 B.最多有7个碳原子共线 B.可以用溴水鉴别I和Ⅱ C,最多有25个原子共面 C.I和Ⅱ都属于苯的同系物 D.0.1mo1该有机物完全燃烧消耗O,73.92L D.I和Ⅱ中所有碳原子都不可能共平面 8.(2024·高二下黑龙江哈尔滨期中)下列有关有机化 4.(2024·高二下福建福州期未)已知C一C单键可以绕 合物分子中原子的共线共面说法正确的是 () 键轴旋转，某烃结构简式可表示为 A.甲苯分子最多有12个原子处于同一平面上 CH,- CH,,下列有关该烃的说法中正 B.丙烯分子中最多有6个原子在同一平面上 确的是 C.苯乙烯分子有14个原子处于同一平面上 A.该烃是苯的同系物 CH,CH, B.分子中最多有6个碳原子处于同一直线上 C.分子中含四面体结构碳原子数有4个 D.H,C- CH,有6个碳原子在同一 D.分子中至少有9个碳原子处于同一平面上 直线上 18