专题13 有机物分子中原子共面、共线的判断方法-【压轴题】2024-2025学年高一化学同步培优训练（人教版2019必修第二册）

专题12 同分异构体的判断方法 解题知识必备压轴典例分析压轴能力测试 一、熟记四类基本空间构型 分子中的原子共线、共面问题，其实就是分子的空间结构问题。大多数有机物分子的构型很复杂，但总与下列简单分子的构型有关。掌握下述几种分子的空间结构，以其为母体并将其从结构上衍变至复杂有机物中判断原子是否共线、共面。 代表物 空间结构 键角 结构式 球棍模型 结构特点 CH4 109°28'‘ ①任意 个原子共面； ②C原子与任意 个H原子共面； ③形成单键的原子 绕轴旋转 C2H4 120° ① 个原子共面 ②形成双键的原子 绕轴旋转 C2H2 180° ① 个原子共线(面) ②形成叁键的原子 绕轴旋转 C6H6 120° ① 个原子共面 ② 个原子共线 二、判断有机物原子共面共线规律 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， 个原子共线； 4.结构中每出现一个饱和碳原子：则整个分子中所有原子 全部共面。 三、判断有机物原子共面共线原理 1.单键旋转思想：形成单键的原子可绕轴旋转，形成双键和叁键的原子则不能。 2.定平面规律：共平面的不在同一直线的原子中若有 个原子处于另一平面时，两平面内的所有原子必定 。 3.定直线规律：直线形分子中有2个原子处于某一平面内时，该分子中的所有原子 。 四、判断有机物原子共面共线技巧 1.看清要求 题目要求是“碳原子”还是“所有原子”，“一定”、“可能”、 “最少”、“最多”、“共线”、“共面”等)。 2.选准主体 将题目所给的结构简式展开为三维空间结构式 ①凡出现碳碳双键结构形成的原子共面问题，以乙烯的结构为主体 ②凡出现碳碳三键结构形式的原子共线问题,以乙炔的结构为主体 ③凡出现苯环结构形式的原子共面问题，以苯的结构为主体 五、知识重构 1. “面” （1）三个 “基本面” 结构 分子式 C2H4 HCHO C6H6 共性 中心碳原子均为 杂化 （2）一个 “特殊面” C3H3的结构中，中心碳原子为 杂化，其三个碳原子是否共面 ？ 提示：不在一条直线上的三个点确定一个平面。 2. “线” （1）两条 “基准线” 结构 分子式 C2H2 HCN 共性 中心碳原子均为 杂化 （2）一条 “特殊线” 苯（C6H6）分子中位于对角线上的四个原子共线。 3. “面” 组合结构分析 （1）“甲基 — 基本面” 组合 结构 分子式 CH3CH=CH2 CH3CHO C6H5CH3 共面 最多有 个原子共面 最多有 个原子共面 最多有 个原子共面 （2）“甲基 — 特殊面” 组合 结构 分子式 正丁烷 异丁烷 共面 最多有 个碳原子共面 最多有 个碳原子共面 （3）“基本面 — 基本面” 组合 结构 分子式 C6H5CH=CH2 C6H5CHO 共面 最多有 个原子共面 最多有 个原子共面 结构 分子式 C6H5-C6H5 CH2=CH-CH=CH2 共面 最多有 个原子共面 最多有 个原子共面 （4） “基本面 — 特殊面” 组合 正丙苯（C6H5CH2CH2CH3）分子中最多有 个碳原子共面。 4. “线” 组合结构分析 （1）“甲基 — 基准线” 组合 结构 分子式 C3H4 CH3CN 共线 最多有 个原子共线 最多有 个原子共线 （2）“甲基 — 特殊线” 组合 甲苯（C6H5CH3）分子中最多有 个原子共线。 （3）“基准线 — 特殊线” 组合 苯乙炔（C6H5C≡CH）分子中最多有 个原子共线；最多有 个原子共面。 5. “线 — 面” 组合结构分析 HC≡C—CH=CH2分子中最多有 个原子共线；最多有 个原子共面。 6. 多元组合结构分析 HC≡C-C6H4-CH=CH2分子中最多有 个原子共线；最多有 个原子共面。 六、模型构建 【例1】（2022 浙江 1 月，6 节选）关于如图化合物，分子中至少有 个碳原子共直线 【例2】下列说法中，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．丙烯所有原子均在同一平面上 C．所有碳原子一定在同一平面上 D．CH3—CH===CH—C≡C—CH3分子中所有碳原子一定在同一平面上 【例3】下列物质的分子中，所有碳原子不可能处于同一平面的是(　　) 1.下列分子中的所有原子都处于同一平面的是(　　) A.甲烷 B.乙烯 C.丙烯(CH2==CH—CH3) D.正丁烷 2.下列物质的所有原子，不可能处于同一平面内的是(　　) A.CH3CH==CH2 B.CH2==CH2 C. D. 3．（22-23高二下·福建泉州·阶段练习）对结构简式为的有机物描述正确的是 A．该有机物易溶于水 B．最多有7个碳原子共线 C．最多有25个原子共面 D．0.1mol该有机物完全燃烧消耗 73.92L 4．2023年2月3日，一列运载危险化学物质氯乙烯的货运火车，在美国俄亥俄州脱轨后引发火灾，事故现场火光冲天、浓烟弥漫，对周边环境产生巨大影响。常温下氯乙烯是一种无色易燃有毒气体，下列有关氯乙烯说法不正确的是 A．氯乙烯能发生加成反应、加聚反应、氧化反应 B．氯乙烯所有原子共平面 C．氯乙烯含有两种官能团 D．氯乙烯燃烧后生成的都是氧化物 5．下列有关有机化合物分子中原子的共线共面说法正确的是 A．甲苯分子最多有12个原子处于同一平面上 B．丙烯分子中最多有6个原子在同一平面上 C．苯乙烯分子有14个原子处于同一平面上 D．有6个碳原子在同一直线上 6．有3种烃的碳骨架如图所示。下列说法不正确的是    A．a代表异丁烷 B．b、c分子中所有碳原子均在同一个平面内 C．b、c互为同分异构体 D．一定条件下，a、b、c均能发生取代反应 7．以原油为原料生产聚烯烃的几个步骤如下图所示，下列说法正确的是 A．的烷烃类化合物中含有12个氢原子的烷烃有三种同分异构体 B．乙烯、丙烯互为同系物，它们与分子式为的物质也一定是同系物 C．丙烯与溴的四氯化碳溶液反应可以得到有机物 D．乙烯分子中所有原子共平面，聚乙烯分子中的所有原子也共平面 8．（21-22高二上·江苏徐州·阶段练习）对羟基肉桂酸结构简式如图，下列说法不正确的是 A．对羟基肉桂酸的分子式为 B．对羟基肉桂酸可以发生氧化、加成、加聚反应 C．对羟基肉桂酸存在顺反异构 D．对羟基肉桂酸分子中至少有4个碳原子共线，最多所有原子都可能共面 9．（24-25高一·全国·随堂练习）下列说法正确的是 A．烷烃不全是饱和烃 B．一定属于烷烃 C．乙烷分子中的两个C原子共线，而八个原子共面 D．分子中的三个碳原子可能共线，但所有的原子不可能共面 10．有关的说法不正确的是 A．能发生氧化、取代、加成反应 B．所有原子不可能共平面 C．其环上的一氯代物为三种 D．能使溴水褪色 11．柠檬烯具有特殊香味，可溶于乙醇或乙醚，难溶于水，其结构简式如图所示，有关柠檬烯的说法正确的是 A．柠檬烯的分子式为C10H18 B．柠檬烯分子中所有碳原子一定处于同一平面上 C．柠檬烯能与酸性高锰酸钾溶液发生取代反应 D．柠檬烯能使溴的四氯化碳溶液褪色 12．下列关于有机物分子中原子共线、共面问题的说法正确的是 A．分子中至少有6个碳原子共直线 B． 分子中最多有5个原子共直线 C． 分子中所有碳原子不能位于同一平面 D．四苯乙烯()分子中所有碳原子可能位于同一平面 13．下面有关有机化合物分子中原子的共线共面说法正确的是 A．正丁烷分子中4个碳原子不可能处于同一平面上 B．甲苯分子最多有12个原子处于同一平面上 C．苯乙烯分子最多有14个原子处于同一平面上 D． 有6个碳原子在同一直线上 14．下列说法正确的是 A．分子中的四个碳原子在同一直线上 B．  的一氯代物有4种 C．异戊烷的一溴代物有4种(不考虑立体异构) D．  与  互为同系物 15．有机物R是金银花的一种成分，具有广谱抗病毒功效，键线式为。下列说法错误的是 A．R能发生加成、氧化、取代反应 B．用酸性高锰酸钾溶液可以确认R含碳碳双键 C．R分子中所有碳原子可能共平面 D．与R互为同分异构体 16．有机物M、N、Q的转化关系为：    下列说法正确的是 A．M分子中的所有原子均在同一平面 B．上述两步反应依次属于加成反应和取代反应 C．M的同分异构体中属于芳香烃的还有3种 D．Q与乙醇互为同系物 17．下面有关有机化合物分子中原子的共线共面说法正确的是 A．正丁烷分子中4个碳原子不可能处于同一平面上 B．甲苯分子最多有12个原子处于同一平面上，最多4个原子共线 C．四苯乙烯()分子中所有碳原子不可能位于同一平面 D．分子最多有7个碳原子共面，最多3个碳原子共线 18．CH3－C≡C－CH＝CH2分子中最多有 个碳原子共线， 个碳原子共面；最少有 个原子共面，最多有 个原子共面。 19．有机物中，有 个碳原子共线，至多 个碳原子共面。 20．常见有机物的分子结构 物质 甲烷(CH4) 乙烯(C2H4) 乙炔(C2H2) 苯(C6H6) 甲醛(HCHO) 空间结构 正四面体 平面型 直线型 平面正六边形 平面正三角形 共面情况 任意 个原子共面 个原子共面 个原子共线 个原子共面 个原子共面 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题12 同分异构体的判断方法 解题知识必备压轴典例分析压轴能力测试 一、熟记四类基本空间构型 分子中的原子共线、共面问题，其实就是分子的空间结构问题。大多数有机物分子的构型很复杂，但总与下列简单分子的构型有关。掌握下述几种分子的空间结构，以其为母体并将其从结构上衍变至复杂有机物中判断原子是否共线、共面。 代表物 空间结构 键角 结构式 球棍模型 结构特点 CH4 正四面体 109°28'‘ ①任意3个原子共面； ②C原子与任意 2个H原子共面； ③形成单键的原子可绕轴旋转 C2H4 平面形 120° ①6个原子共面 ②形成双键的原子不能绕轴旋转 C2H2 直线形 180° ①4个原子共线(面) ②形成叁键的原子不能绕轴旋转 C6H6 平面正 六边形 120° ①12个原子共面 ②4个原子共线 二、判断有机物原子共面共线规律 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个原子共线； 4.结构中每出现一个饱和碳原子：则整个分子中所有原子不可能全部共面。 三、判断有机物原子共面共线原理 1.单键旋转思想：形成单键的原子可绕轴旋转，形成双键和叁键的原子则不能。 2.定平面规律：共平面的不在同一直线的原子中若有3个原子处于另一平面时，两平面内的所有原子必定共平面。 3.定直线规律：直线形分子中有2个原子处于某一平面内时，该分子中的所有原子必在此平面内。 四、判断有机物原子共面共线技巧 1.看清要求 题目要求是“碳原子”还是“所有原子”，“一定”、“可能”、 “最少”、“最多”、“共线”、“共面”等)。 2.选准主体 将题目所给的结构简式展开为三维空间结构式 ①凡出现碳碳双键结构形成的原子共面问题，以乙烯的结构为主体 ②凡出现碳碳三键结构形式的原子共线问题,以乙炔的结构为主体 ③凡出现苯环结构形式的原子共面问题，以苯的结构为主体 五、知识重构 1. “面” （1）三个 “基本面” 结构 分子式 C2H4 HCHO C6H6 共性 中心碳原子均为 sp2 杂化 （2）一个 “特殊面” C3H3的结构中，中心碳原子为 sp3 杂化，其三个碳原子是否共面 是 ？ 提示：不在一条直线上的三个点确定一个平面。 2. “线” （1）两条 “基准线” 结构 分子式 C2H2 HCN 共性 中心碳原子均为 sp 杂化 （2）一条 “特殊线” 苯（C6H6）分子中位于对角线上的四个原子共线。 3. “面” 组合结构分析 （1）“甲基 — 基本面” 组合 结构 分子式 CH3CH=CH2 CH3CHO C6H5CH3 共面 最多有 7 个原子共面 最多有 5 个原子共面 最多有 13 个原子共面 （2）“甲基 — 特殊面” 组合 结构 分子式 正丁烷 异丁烷 共面 最多有 4 个碳原子共面 最多有 3 个碳原子共面 （3）“基本面 — 基本面” 组合 结构 分子式 C6H5CH=CH2 C6H5CHO 共面 最多有 16 个原子共面 最多有 14 个原子共面 结构 分子式 C6H5-C6H5 CH2=CH-CH=CH2 共面 最多有 22 个原子共面 最多有 10 个原子共面 （4） “基本面 — 特殊面” 组合 正丙苯（C6H5CH2CH2CH3）分子中最多有 9 个碳原子共面。 4. “线” 组合结构分析 （1）“甲基 — 基准线” 组合 结构 分子式 C3H4 CH3CN 共线 最多有 4 个原子共线 最多有 3 个原子共线 （2）“甲基 — 特殊线” 组合 甲苯（C6H5CH3）分子中最多有 4 个原子共线。 （3）“基准线 — 特殊线” 组合 苯乙炔（C6H5C≡CH）分子中最多有 6 个原子共线；最多有 14 个原子共面。 5. “线 — 面” 组合结构分析 HC≡C—CH=CH2分子中最多有 4 个原子共线；最多有 8 个原子共面。 6. 多元组合结构分析 HC≡C-C6H4-CH=CH2分子中最多有 6 个原子共线；最多有 18 个原子共面。 六、模型构建 【例1】（2022 浙江 1 月，6 节选）关于如图化合物，分子中至少有 个碳原子共直线 【答案】错 【解析】如图所示，苯乙炔分子中最多有 6 个原子共直线。 【例2】下列说法中，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．丙烯所有原子均在同一平面上 C．所有碳原子一定在同一平面上 D．CH3—CH===CH—C≡C—CH3分子中所有碳原子一定在同一平面上 【答案】D　 【解析】A. 丙烷中C均为四面体结构，碳链是锯齿状，只有2个C共直线，错误； B. 丙烯中含甲基，甲基为四面体，则所有原子一定不能共面，错误； C. 以单键相连的碳原子为立体结构，环上含4个四面体结构的C，所有碳原子一定不在同一平面上，错误； D. 双键为平面结构、三键为直线结构，且直接相连，则所有碳原子一定在同一平面上，正确。 故选D。 【例3】下列物质的分子中，所有碳原子不可能处于同一平面的是(　　) 【答案】C 【解析】A. 苯乙烯分子中苯环和碳碳双键均为平面结构，通过单键的旋转，可使两平面共面，即所有碳原子可能处于同一平面，故A不选； B. 乙苯分子中由于单键可以旋转，所有碳原子可能处于同一平面，故B不选； C. 与甲基相连的碳原子是饱和碳原子，且连有三个碳原子，饱和碳原子连接的四个原子呈四面体结构，中心碳原子最多和两个原子共平面，所以分子中所有碳原子不可能共平面，故C选； D. 苯环是平面结构，且单键可以旋转，所有碳原子可能处于同一平面，故D不选。 故选C。 1.下列分子中的所有原子都处于同一平面的是(　　) A.甲烷 B.乙烯 C.丙烯(CH2==CH—CH3) D.正丁烷 【答案】B 【详解】甲烷是正四面体形分子，所有原子不可能都在同一平面上，A项错误；乙烯是平面形分子，所有原子处于同一平面，B项正确；丙烯(CH3—CH==CH2)中含有甲基，甲基碳上所连的原子不可能在同一平面内，C项错误；正丁烷中含有甲基，甲基具有甲烷的结构特点，因此所有原子不可能处于同一平面，D项错误。 2.下列物质的所有原子，不可能处于同一平面内的是(　　) A.CH3CH==CH2 B.CH2==CH2 C. D. 【答案】A 【详解】根据已有知识，乙烯和苯都属于平面形结构，所有原子都处于同一平面内，而甲烷分子是正四面体结构，故甲基中的原子不可能处于同一平面内。同理，我们可以将C项看作是乙烯中的一个氢原子被苯环取代，从而得出C项中物质的所有原子可能处于同一平面内，因此B、C、D都不符合题意。 3．（22-23高二下·福建泉州·阶段练习）对结构简式为的有机物描述正确的是 A．该有机物易溶于水 B．最多有7个碳原子共线 C．最多有25个原子共面 D．0.1mol该有机物完全燃烧消耗 73.92L 【答案】C 【分析】该有机物可看成 CH4中的4个H原子被2个和 2个代替，两个对称，两个对称，给有机物中的碳原子编号:    【详解】A．根据有机物结构，可以看出该有机物属于烃，烃类物质难溶于水，A错误； B．该物质中最多有4个碳原子共线(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(最多共面的原子为: 中的7个 C、苯环上4和H，甲基上4个H中的1个H，两个共 24个原子加上 6号碳原子，共 25 个原子)，C正确； D．0.1mol该有机物完全燃烧消耗为3.3mol，题干中没有指明温度压强无法计算体积，D错误； 故选C。 4．2023年2月3日，一列运载危险化学物质氯乙烯的货运火车，在美国俄亥俄州脱轨后引发火灾，事故现场火光冲天、浓烟弥漫，对周边环境产生巨大影响。常温下氯乙烯是一种无色易燃有毒气体，下列有关氯乙烯说法不正确的是 A．氯乙烯能发生加成反应、加聚反应、氧化反应 B．氯乙烯所有原子共平面 C．氯乙烯含有两种官能团 D．氯乙烯燃烧后生成的都是氧化物 【答案】D 【详解】A．氯乙烯中含有碳碳双键，故可以发生加成反应、加聚反应、氧化反应，A正确； B．乙烯为平面形结构的分子，其中一个H被Cl取代后，依然所有原子共平面，B正确； C．氯乙烯中含有的官能团为碳氯键和碳碳双键，共两种官能团，C正确； D．氯乙烯燃烧后生成二氧化碳和水的同时还有HCl，D错误； 故答案选D。 5．下列有关有机化合物分子中原子的共线共面说法正确的是 A．甲苯分子最多有12个原子处于同一平面上 B．丙烯分子中最多有6个原子在同一平面上 C．苯乙烯分子有14个原子处于同一平面上 D．有6个碳原子在同一直线上 【答案】D 【详解】A．已知苯分子中12个原子一定共平面，一个甲基通过旋转可以增加一个H与原苯环所在平面共平面，即甲苯分子最多有13个原子处于同一平面上，故A错误； B．丙烯分子中形成碳碳双键和其所连接的原子在同一平面上，一个甲基通过旋转可以增加一个H与碳碳双键所在平面共平面，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的2个平面结构，两平面之间通过碳碳单键连接，故两平面上的所有原子均可能共平面，故苯乙烯最多有16个原子处于同一平面上，故C错误； D．如图所示，有6个碳原子在同一直线上，故D正确； 故选D。 6．有3种烃的碳骨架如图所示。下列说法不正确的是    A．a代表异丁烷 B．b、c分子中所有碳原子均在同一个平面内 C．b、c互为同分异构体 D．一定条件下，a、b、c均能发生取代反应 【答案】B 【详解】A．由题干图示信息可知，a代表的物质结构简式为：CH3CH(CH3)2， A正确； B．由题干图示信息可知，b分子中含有碳碳双键，存在乙烯所在的平面结构，故分子中的四个碳原子共平面，但c分子中所有碳碳之间均为单键连接，即碳原子采用sp3杂化，其键角为109°28′，若所有碳原子在同一个平面内，则其碳碳键的夹角为90°，故不可能所有碳原子共平面，B错误； C．由题干图示信息可知，b、c的分子式均为C4H8，二者分子式相同结构不同，故互为同分异构体，C正确； D．烷烃、烯烃和环烷烃在一定条件下均能发生取代反应，即a、b、c均能发生取代反应，D正确； 故答案为：B。 7．以原油为原料生产聚烯烃的几个步骤如下图所示，下列说法正确的是 A．的烷烃类化合物中含有12个氢原子的烷烃有三种同分异构体 B．乙烯、丙烯互为同系物，它们与分子式为的物质也一定是同系物 C．丙烯与溴的四氯化碳溶液反应可以得到有机物 D．乙烯分子中所有原子共平面，聚乙烯分子中的所有原子也共平面 【答案】A 【详解】A．戊烷中含有12个氢原子，其有正戊烷、异戊烷、新戊烷三种同分异构体，A正确； B．分子式为的物质可能为环烷烃，与烯烃不是同系物，B错误； C．丙烯与溴的四氯化碳溶液反应生成，C错误； D．聚乙烯分子中没有像乙烯分子中的碳碳双键，不是所有原子都共平面，D错误； 答案选A。 8．（21-22高二上·江苏徐州·阶段练习）对羟基肉桂酸结构简式如图，下列说法不正确的是 A．对羟基肉桂酸的分子式为 B．对羟基肉桂酸可以发生氧化、加成、加聚反应 C．对羟基肉桂酸存在顺反异构 D．对羟基肉桂酸分子中至少有4个碳原子共线，最多所有原子都可能共面 【答案】D 【详解】A．根据对羟基肉桂酸的结构简式可知，其分子式为，A正确； B．分子中含有碳碳双键，能发生氧化、加成、加聚反应，B正确； C．分子中碳碳双键连接了两个氢原子和两个不同的原子团，存在顺反异构，C正确； D．对羟基肉桂酸分子中最多有3个碳原子共线，D错误； 答案选D。 9．（24-25高一·全国·随堂练习）下列说法正确的是 A．烷烃不全是饱和烃 B．一定属于烷烃 C．乙烷分子中的两个C原子共线，而八个原子共面 D．分子中的三个碳原子可能共线，但所有的原子不可能共面 【答案】B 【详解】A．烷烃是碳与碳之间单键连接，其它价键与氢连接，全是饱和烃，A错误； B．符合通式的只有链状烷烃，故一定为烷烃，B正确； C．碳原子形成的4个价键是四面体形，故乙烷中的8个原子不能共平面，C错误； D．烷烃中碳原子是锯齿形排列，故丙烷中的3个碳原子不会共直线，D错误； 答案选B。 10．有关的说法不正确的是 A．能发生氧化、取代、加成反应 B．所有原子不可能共平面 C．其环上的一氯代物为三种 D．能使溴水褪色 【答案】C 【详解】A．由结构简式可知，烃分子中含有的碳碳双键能发生氧化反应和加成反应，含有的饱和碳原子能发生取代反应，故A正确； B．由结构简式可知，烃分子中含有空间构型为四面体形的饱和碳原子，所以分子中所有原子不可能共平面，故B正确； C．由结构简式可知，烃分子的环上含有4类氢原子，一氯代物共有4种，故C错误； D．由结构简式可知，烃分子中含有的碳碳双键能与溴水发生加成反应使溶液褪色，故D正确； 故选C。 11．柠檬烯具有特殊香味，可溶于乙醇或乙醚，难溶于水，其结构简式如图所示，有关柠檬烯的说法正确的是 A．柠檬烯的分子式为C10H18 B．柠檬烯分子中所有碳原子一定处于同一平面上 C．柠檬烯能与酸性高锰酸钾溶液发生取代反应 D．柠檬烯能使溴的四氯化碳溶液褪色 【答案】D 【详解】A．由柠檬烯的结构简式可知，其分子式为C10H16，A错误； B．柠檬烯分子中含有多个饱和碳原子，所有碳原子不一定处于同一平面上，B错误； C．柠檬烯分子中含有碳碳双键，能被酸性高锰酸钾溶液氧化，C错误； D．柠檬烯分子中含有碳碳双键，可与溴单质发生加成反应，从而使溴的四氯化碳溶液褪色，D正确。 答案选D。 12．下列关于有机物分子中原子共线、共面问题的说法正确的是 A．分子中至少有6个碳原子共直线 B． 分子中最多有5个原子共直线 C． 分子中所有碳原子不能位于同一平面 D．四苯乙烯()分子中所有碳原子可能位于同一平面 【答案】D 【详解】A．分子中含有1个碳碳三键，为直线形结构，分子中至少有4个碳原子共直线，A错误； B．分子中1号碳原子为饱和碳原子，因此该分子中最多有4个原子共直线，B错误； C．分子中含有碳碳双键、苯环、酯基， 通过箭头所示单键的旋转，可使所有碳原子位于同一平面，C错误； D．四苯乙烯分子中含有4个苯环和1个碳碳双键，均为平面形结构，则该分子中所有碳原子可能位于同一平面，D正确； 故选D。 13．下面有关有机化合物分子中原子的共线共面说法正确的是 A．正丁烷分子中4个碳原子不可能处于同一平面上 B．甲苯分子最多有12个原子处于同一平面上 C．苯乙烯分子最多有14个原子处于同一平面上 D． 有6个碳原子在同一直线上 【答案】D 【详解】A．已知烷烃的碳链结构为锯齿形，碳碳单键可以单独任意旋转，故正丁烷分子中4个碳原子可能处于同一平面上，A错误； B．已知苯分子中12个原子一定共平面，一个甲基通过旋转可以增加一个H与原苯环所在平面共平面，即甲苯分子最多有13个原子处于同一平面上，B错误； C．苯乙烯分子中存在苯环和乙烯所在的2个平面结构，两平面之间通过碳碳单键连接，故两平面上的所有原子均可能共平面，故苯乙烯最多有16个原子处于同一平面上，C错误； D．如图所示，有6个碳原子在同一直线上，D正确； 故答案为：D。 14．下列说法正确的是 A．分子中的四个碳原子在同一直线上 B．  的一氯代物有4种 C．异戊烷的一溴代物有4种(不考虑立体异构) D．  与  互为同系物 【答案】C 【详解】A．CH3CH=CHCH3中与碳碳双键碳原子直接相连的2个碳原子、2个H原子和双键碳原子一定共平面，即该分子中的4个碳原子在同一平面上，但不在同一直线上，A项错误； B．图  中红线为对称轴，该物质中有5种氢如图  ，一氯代物有5种 B项错误； C．异戊烷的结构简式为(CH3)2CHCH2CH3，分子中有4种不同化学环境的氢，一溴代物有4种，C项正确； D．前者含有1个羧基、1个氨基、1个酚羟基和1个醚键，后者含有1个羧基、1个氨基、2个酚羟基，两者结构不相似，不互为同系物，D项错误； 答案选C。 15．有机物R是金银花的一种成分，具有广谱抗病毒功效，键线式为。下列说法错误的是 A．R能发生加成、氧化、取代反应 B．用酸性高锰酸钾溶液可以确认R含碳碳双键 C．R分子中所有碳原子可能共平面 D．与R互为同分异构体 【答案】B 【详解】A．R含有碳碳双键可以被加成、氧化，氢原子也可以被取代，故A正确； B．羟基也可以使得酸性高锰酸钾溶液褪色，不可以用酸性高锰酸钾溶液可以确认R含碳碳双键，故B错误； C．碳碳双键上所有原子共面，碳碳单键又可以旋转，所以R分子中所有碳原子可能共平面，故C正确； D．与R化学式均为C10H16O结构式不同，互为同分异构体，故D正确； 故选：B。 16．有机物M、N、Q的转化关系为：    下列说法正确的是 A．M分子中的所有原子均在同一平面 B．上述两步反应依次属于加成反应和取代反应 C．M的同分异构体中属于芳香烃的还有3种 D．Q与乙醇互为同系物 【答案】C 【详解】A．M分子中含有饱和碳原子，为四面体结构，所以不可能所有的原子在同一个平面内，A错误； B．为Cl原子取代H原子，为取代Cl原子，二者均为取代反应，B错误； C．M的同分异构体中属于芳香烃的还有  、  、  3种，C正确； D．Q中含有苯环，与乙醇通式不相同，不能互为同系物，D错误； 故选C。 17．下面有关有机化合物分子中原子的共线共面说法正确的是 A．正丁烷分子中4个碳原子不可能处于同一平面上 B．甲苯分子最多有12个原子处于同一平面上，最多4个原子共线 C．四苯乙烯()分子中所有碳原子不可能位于同一平面 D．分子最多有7个碳原子共面，最多3个碳原子共线 【答案】D 【详解】A．正丁烷分子中碳碳之间均以单键连接，可以任意旋转，故正丁烷分子中4个碳原子可能处于同一平面上，但不可能在一条直线上，A错误； B．甲苯分子含有苯环所在的平面至少有12个原子，甲基上3个H通过单键旋转最多有1个H与之共面，即最多有13个原子处于同一平面上，苯环对位上的4个原子共线，即最多4个原子共线，B错误； C．四苯乙烯()分子中含有4个苯环平面和一个碳碳双键平面，四个苯环平面通过单键选项可以共面，即分子中所有碳原子都可能位于同一平面，C错误； D．分子中含有碳碳双键平面和碳碳三键直线，故最多有7个碳原子共面，最多3个碳原子共线，D正确； 故答案为：D。 18．CH3－C≡C－CH＝CH2分子中最多有 个碳原子共线， 个碳原子共面；最少有 个原子共面，最多有 个原子共面。 【答案】 4 5 8 9 【详解】在CH3－C≡C－CH＝CH2分子中，甲基中C原子处于乙炔中H原子的位置，乙炔是直线型结构，有4个碳原子共线，乙烯是平面结构，所以最多有5个C原子共面；最多有9个原子（甲基中1个氢原子和一个碳原子、碳碳三键上2个碳、碳碳双键上2个C和3个氢原子）共面，最少有8个原子共面（甲基中一个碳原子、碳碳三键上2个碳、碳碳双键上2个C和3个氢原子），答案为：4；5；8；9。 【点晴】该题难度中等，在常见的有机化合物中甲烷是正四面体结构，乙烯和苯是平面型结构，乙炔是直线型结构，其它有机物可在此基础上进行共线、共面分析判断，因此解答的关键是空间想象，做题时注意从甲烷、乙烯、苯和乙炔的结构特点判断有机分子的空间结构，单键可以旋转。 19．有机物中，有 个碳原子共线，至多 个碳原子共面。 【答案】 5 13 【详解】 碳碳三键为直线结构，苯环的对角线为直线结构，中有5个碳原子共直线；苯环和碳碳双键都是平面结构，碳碳单键可以绕轴旋转，故中碳原子都可能共面，共13个； 20．常见有机物的分子结构 物质 甲烷(CH4) 乙烯(C2H4) 乙炔(C2H2) 苯(C6H6) 甲醛(HCHO) 空间结构 正四面体 平面型 直线型 平面正六边形 平面正三角形 共面情况 任意 个原子共面 个原子共面 个原子共线 个原子共面 个原子共面 【答案】 3 6 4 12 4 【详解】甲烷(CH4)中都是C-H单键，可旋转，属于正四面体结构，所有原子不可能在同一平面上，根据数学空间结构，至多可以有3个原子在同一平面上，故任意3个原子共面； 乙烯(C2H4)中碳碳双键不可旋转，C-H单键可旋转，使得所有原子在同一平面上，属于平面型结构，故6个原子共面； 乙炔(C2H2)中存在碳碳三键，不可旋转，通过两点确定一直线，则连接的H原子也在同一直线上，属于直线型结构，故4个原子共面且共线； 苯(C6H6)的结构中存大π键，碳碳之间的键长相等，键角夹角是120°，连接成六元环，形成平面正六边形结构，属于平面型结构，所有原子在同一平面，故12个原子共面； 甲醛(HCHO)中存在羰基，双键不可以旋转，所有原子在同一平面上，属于平面正三角形结构，故4个原子共面。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$