安庆市石化一中高中化学选修五有机物分子中原子的共面共线问题讲解与练习
【最全面】解析有机物分子中原子共平面、共直线问题
如何分析有机物分子中原子共平面的问题有机物分子中原子共平面的问题，解决方法是：由简单到复杂。
首先要掌握以下几种最简单有机物的空间构型：(1)乙烯()分子是平面结构，2个碳原子、4个氢原子共平面;(2)乙炔()分子是直线型结构，4个原子在同一直线上;(3)苯()分子是平面正六边形结构，6个碳原子、6个氢原子共平面;(4)甲烷(CH4)是正四面体结构,任意3个原子共平面;(5)甲醛()分子是平面结构，4个原子共平面。
在判断有机物分子中原子共平面情况时．要结合以上五种最简单物质的结构进行分析。
例1请分析苯乙炔()分子中最多有多少个原子共平面?分析：与直接相连的苯环上的碳原子相当于分子中1个氢原子所处的位置，应与在同一条直线上；与苯环相连的中碳原子相当于苯分子中氢原予所处的位置，应在苯环所在的平面内。
由此可知所在直线上有两点在苯环的平面内，所以苯己炔分子中所有原子均在同一平面，即苯乙炔分子中8个碳原子、6个氢原子均在同一平面内。
，例2：有机物分子中至少有多少个碳原子处于同一平面上?分析：由苯分子的空问构型可知，苯环上的6个碳原子、4个氢原子以及与苯环直接相连的两个碳原子一定共平面。
由乙烯的分子结构可知，中的原子在同一平面。
由乙醛分子结构可知，中的原子在同一平面。
由碳碳单键可以旋转，可知分子中所有的原子可以共面。
例3：结构式为的烃，分子中至少有多少个碳原子处在同一平面上？分析：由苯分子的空间结构可知，苯环上的六个碳原子以及与它直接相邻的两个碳原子共面。
另外与苯环相连的另一苯环对位上的碳原子，处于两苯环旋转的轴线（两苯环之间的碳碳键可以旋转）上，也应该共面另外．与苯环相连的另一苯环对位上的碳原子，处于两苯环旋转轴线(两苯环之间的碳碳单键可以旋转)上，也应该共平面。
所以，分子中至少有9个碳原子共平面。
例4：我国在反兴奋剂问题上的坚决立场是支持“人文奥运”的重要体现．某种兴奋剂的结构如下图所示。
试求它的分子中共平面的碳原子最多有多少个？分析：由苯的分子结构可知，中的碳原子共面，中碳原子共平面。
有机物分子中原子的共面共线问题
有机物分子中原子的共面共线问题有机分子中原子的共面共线是中学有机化学教学的一个难点。
此类题目的解题思维方法如下：原子共面共线问题思维的基础：甲烷的正四面体结构；乙烯、苯的平面结构；乙炔的直线结构。
1、甲烷的正四面体结构在甲烷分子中，一个碳原子和任意个氢原子可确定一个平面。
当甲烷分子中某氢原子被其他原子或原子团取代时，该代替原子的共面问题，可将它看作是原来氢原子位置。
丙烷其结构式可写成如图2所示，丙烷分子中最多原子可能共面。
2、乙烯的平面结构乙烯分子中的所有原子都在同一平面内，键角为120°。
当乙烯分子中某氢原子被其他原子或原子团取代时，则代替该氢原子的原子一定在乙烯的平面内。
CH3CH=CH2 原子一定共面，最多原子可能共面。
3．苯的平面结构苯分子所有原子在同一平面内，键角为120°。
当苯分子中的一个氢原子被其他原子或原子团取代时，代替该氢原子的原子一定在苯分子所在平面内。
甲苯如右下图所示，甲苯分子中最多有可能是个原子共面。
4．乙炔的直线结构乙炔分子中的2个碳原子和2个氢原子一定在一条直线上，键角为180°。
当乙炔分子中的一个氢原子被其他原子或原子团取代时，代替该氢原子的原子一定和乙炔分子的其他原子共线。
丙炔如图所示，丙炔分子中有个原子共线。
巩固练习：1、描述CH3－CH＝CH－C≡C－CF3分子结构下列叙述中，正确的是A．6个碳原子有可能都在一条直线上B．6个碳原子不可能都在一条直线上C．6个碳原子有可能都在一个平面上D．6个碳原子不可能都在一个平面上2、甲烷分子中的4个氢原子全部被苯基取代，可得如图所示的分子，对该分子的描述不正确的是（）A．分子式为C25H20B．分子中所有原子有可能处于同一平面C．该化合物分子中所有原子不可能处于同一平面D．分子中所有原子一定处于同一平面3、盆烯是近年合成的一种有机物，它的分子结构可简化表示为（其中C、H原子已略去），下列关于盆烯的说法中错误的是（）A．盆烯是苯的一种同分异构体B．盆烯分子中所有的碳原子不可能在同一平面上C．盆烯是乙烯的一种同系物D．盆烯在一定条件下可以发生加成反应4、某烃的结构简式为CH3―CH2―CH＝C(C2H5)―C≡CH分子中含有四面体结构的碳原子（即饱和碳原子）数为a，在同一直线上的碳原子数量最多为b，一定在同一平面内的碳原子数为c，则a、b、c分别为（）A．4、3、5 B．4、3、6 C．2、5、4 D．4、6、45、观察以下有机物结构：CH3 CH2CH3(1) C = CH H (2) H—C≡C—CH2CH3 (3) CH=CF2思考：最多有几个碳原子共面、、最多有几个碳原子共线、、有几个不饱和碳原子、、不饱和度及其应用不饱和度又称为“缺氢指数”，用希腊字母Ω来表示，顾名思义，它是反映有机物分子不饱和程度的量化标志。
有机物分子中原子共线共面问题
二、乙烯的空间构型----平面型
乙烯分子中的所有原子都在同一平面内，键角120°
当乙烯分子中某氢原子被其他原子或原子团取代时， 则代替该氢原子的原子一定在乙烯的平面内。
例2：判断丙烯中最多有几个原子 共面，最少有几个原子共面？
其结构式可写成如图4所示。三个氢原子（①②③）和 三个碳原子（④⑤⑥）六原子一定共面。根据三角形 规则[⑤C，⑥C，⑦H构成三角形]。⑦H也可能在这个 平面上。至少6个原子（3个碳原子，3个氢原子），至 多7个原子[3个碳原子和4个氢原子]共面。
同理可分析萘
分子中10个碳原子，8个
氢原子18原子共面和蒽
分子中14个碳
原子，10个氢原子，共24个原子共面的问题。
四.乙炔的直线结构
乙炔分子中的2个碳原子和2个氢原子 一定在一条直 线上，键角为180°。
当乙炔分子中的一个氢原子被其他原子或原子团取代 时，代替该氢原子的原子一定和乙炔分子的其他原子 共线。
以甲烷母体模型衍变为-------一氯甲烷、乙烷
C-C单键可以自由转动，同样这些原子不能 共面。可见凡是碳原子以单键形式存在其 所连四个碳原子不能共面
延伸：甲烷分子中的4个氢原子全部被苯基取代，可 得如图所示的分子，对该分子的描述不正确的是
A．分子式为C25H20 B．分子中所有原子有可能处于同一平面 C．该化合物分子中所有原子不可能处于同一平面 D．分子中所有原子一定处于同一平面
例6：
中一定有几个原子共面？
11个碳原子，萘环上的6个氢原子共17个原子共面。 亚甲基上的两个氢原子分别位于平面的两侧（①C ② C ③C构成三角形）。
1.请分析苯乙炔(
课堂练习
C CH)分子中有多少个原子共平面?
原子共线共面问题最简单做法
原子共线共面问题最简单做法哎呀，说起原子共线共面问题，这可真是个让人头疼的家伙。
记得上高中那会儿，化学课上老师一提到这个，我就觉得脑袋瓜儿嗡嗡的。
不过呢，咱们今天就来聊聊，怎么用最简单、最接地气的方法来搞定这个难题。
首先得说，这原子共线共面问题，其实就像是在玩拼图。
你得知道每个原子的位置，然后把它们拼在一起，看看能不能拼成一条直线或者一个平面。
这事儿听起来简单，但做起来可不那么容易，因为你得考虑到原子之间的距离和角度。
就拿甲烷来说吧，这家伙的四个氢原子和中心的碳原子，它们就像是五个人围坐在一张圆桌旁。
你想想，这五个人怎么可能都坐成一条直线呢？所以，甲烷分子里的原子肯定是共面的，就像一张桌子一样。
但是，如果你换成乙烷，情况就有点不一样了。
乙烷的两个碳原子，就像是两个兄弟，手拉手站在一起。
每个碳原子旁边还有三个氢原子，就像是三个小跟班。
这时候，你再想让他们全部站成一条直线，那可就难了。
因为两个碳原子之间的距离，还有它们和氢原子之间的角度，都不允许他们这么做。
说到这儿，你可能会觉得，这事儿怎么这么复杂啊？别急，我这儿有个小窍门。
你可以试试想象一下，如果你把乙烷分子拉直，那两个碳原子之间的距离就会变长，这就像是你把两个兄弟的手拉开一样。
但是，如果他们手拉手站在一起，那他们之间的距离就会短一些。
所以，乙烷分子里的原子，其实是稍微有点弯曲的，但并不是完全的直线。
你看，这样一说，是不是感觉这原子共线共面问题也没那么难了？其实，就是得有点儿想象力，把那些原子想象成你身边的人或者东西，这样就容易理解多了。
最后，咱们再回到甲烷和乙烷的例子上。
甲烷就像是一张桌子，原子们都老老实实地坐在桌面上；而乙烷呢，就像是两个兄弟手拉手，旁边跟着三个小跟班，他们站得有点儿弯，但并不是一条直线。
所以说，解决原子共线共面问题，其实没那么复杂，关键是得有点儿想象力，把那些原子想象成你生活中的东西，这样就容易多了。
下次再遇到这问题，你可以试试我这招，说不定会有意想不到的效果呢！。
有机物分子中原子共面、共线问题
微专题(四)有机物分子中原子共面、共线问题大多数有机物分子因呈三维空间立体构型而使学生对其结构认识存在困难。
对有机物分子共线、共面的考查不仅是教学的重点，更是教学的难点。
解决此类问题的关键是识记教材中典型的有机物的分子结构特征、球棍模型、比例模型，会“拆分”比对结构模板，“合成”确定共线、共面原子数目。
解答有机物分子中原子共面、共线问题的基本思路先将被分析对象分解成下述几种常用的结构模板，最后综合分析不同结构间的交叉关系确定结果。
(1)明确三类结构模板结构四面体形平面形直线形模板：5个原子构成四面体，有3个原子共面，一定不会所有原子共面：6个原子共面；：12个原子共面a—C≡C—b：4个原子共直线；苯环上处于对角位置的4个原子共直线(2)对照模板确定共线、共面原子数目需要结合相关的几何知识进行分析：如不共线的任意三点可确定一个平面；一条直线与某平面有两个交点时，则这条直线上的所有点都在相应的平面内；同时要注意碳碳单键能旋转和问题中的限定性词语(如最多、至少、可能、一定等)。
例1下列关于的说法正确的是()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项错误；C5、C6、C7、C8共平面，如图所示。
高中有机物分子中原子共面共线问题的剖析与点拨
有机物分子中原子共线共面问题的剖析与点拨有机物分子中原子的共线共面问题注重考查了学生对有机物中几种典型分子结构的理解和掌握、空间想象能力以及综合分析能力等，一直是高中阶段教与学的难点。
要解决此类问题还需从以下几点入手：一、掌握四种典型结构： 1、甲烷的正四面体结构：(图1)甲烷分子为空间正四面体结构。
其中四个氢原子位于正四面体的顶点，碳原子位于正四面体的中心。
如图1所示：甲烷分子中的所有原子不可能共面，位于正四面体中心的碳原子 至多能与任意两个氢原子共面。
即甲烷分子中最多有三个原子共平面。
当有其它原子或原子 团取代甲烷中的氢原子时，可把它看作是占据原来氢原子的位置。
【延伸】分子结构中出现甲基时，所有原子不可能共平面，但甲基中的碳原子和另外两 个与之直接相连的原子有可能共平面。
2、乙烯的平面结构：(图2) ①乙烯分子中的所有原子都在同一平面上，当乙烯分子中的氢原子被其它原子或原子 团取代时，取代该氢的原子也一定在乙烯的平面内。
【延伸】分子结构中出现双键时，双键两端的碳原子和与之直接相连的四个原子一定在同一个平面上。
②乙烯分子中碳碳双键和碳氢键之间的夹角为120°即乙烯分子中碳碳双键和任意一个碳氢键均不在同一条直线上（如图2所示）。
如：丙烯 ，其结构可写成,由此可见，丙烯中的三个碳原子并不在同一条直线上。
3、乙炔的直线型结构：(图3)乙炔分子中的2个碳原子和2个氢原子都在一条直线上，键角为180°。
当乙炔分子中 的一个氢原子被其它原子或原子团取代时，取代该氢的原子也一定和乙炔分子的其它原子在 同一条直线上。
【延伸】分子结构中出现三键时，三键两端的碳原子和与之直接相连的两个原子一定在同一条直线上即三键两端共有四原子共线。
4、苯的平面结构：(图4) 苯分子中所有原子在同一平面内，键角为120°，当苯分子中的氢原子被其他原子或原子 团取代时，取代该氢的原子也一定在苯分子所决定的平面上。
(完整版)有机物分子中原子共线、共面问题(带)
有机物分子中原子共线、共面问题一 .熟记五类分子空间构型代表物空间构型结构球棍模型结构特点C2H 4平面结构6 点共面C=C 键不能够旋转4 点共线 (面)C2H 2直线型C≡C键不能够旋转平面正六C6H 612 点共面边形HCHO平面 4 点共面CH 4任意 3 点 (原子 )共面正周围体C—C 键能够旋转以上述几种分子的空间构型为母体并将其从结构上衍变至复杂有机物中判断原子可否共线共面。
【例】二、旋转单键可旋转〔含C-C,C-H,C-O〕双键、三建不能三、结构不同样的基团连接后原子共面解析1．直线与平面连接：直线结构中若是有 2 个原子与一个平面结构共用，那么直线在这个平面上。
如 CH 2=CH- C≡ CH，其空间结构为，全部原子共平面。
2．平面与平面连接：若是两个平面结构经过单键相连，那么由于单键的旋转性，两个平面不用然重合，但可能重合。
如苯乙烯分子中共平面原子最少12 个，最多16 个。
3．平面与立体连接：若是甲基与平面结构经过单键相连，那么由于单键的旋转性，甲基的一个氢原子可能暂时处于这个平面上。
如丙烯分子中，共面原子最少 6 个，最多7 个。
4．直线、平面与立体连接：以以下图的大分子中共平面原子最少12 个，最多 19 个。
解析时要注意两点：①观察大分子的结构，先找出甲烷、乙烯、乙炔和苯分子的“影子〞，再将甲烷“正周围体〞、乙烯“平面型〞、乙炔“直线形〞和苯“平面型〞均分子构型知识迁移过来即可；②苯环以单键连接在 6 号不饱和碳原子上，无论单键如何旋转，8 号和 9 号碳原子总是处于乙烯平面上。
增强练习：1．描述 CH3－ CH＝ CH － C≡C－ CF3分子结构的表达中，正确的选项是〔BC〕A ． 6 个碳原子有可能都在一条直线上B ．6 个碳原子不能能都在一条直线上C． 6 个碳原子有可能都在同一平面上D． 6 个碳原子不能能都在同一平面上2．以下有机化合物分子中的全部碳原子不能能处于同一平面的是〔D〕．．．CH3CH3A ．— CH3B ．—3C．CH2C—CH3 D ．3—CH—CH3CH3．在分子中，处于同一平面上的原子数最多可能是〔 D〕A．12个B．14 个C．18 个D．20 个4．在分子中，处于同一平面上碳原子数最少是〔 A 〕A．10 个B．8个C．14 个D．12 个5．甲烷分子中的 4 个氢原子全部被苯基取代，得以以下图分子，对该分子描述不正确的选项是〔 D〕A ．分子式为C25H 20C．此物质属于芳香烃类物质D．分子中全部碳原子有可能处于同一平面6．某烃的结构简式为。
2021-2022年高中化学选修5有机物分子中共线、共面的判断方法
2021-2022年高中化学选修5有机物分子中共线、共面的判断方法有机物分子中共线、共面的判断方法分子中的原子共线、共面问题，其实就是分子的构型问题。
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。
(1)甲烷型：正四面体形，碳原子与4个氢原子形成4个共价键，空间结构是四面体，5个原子中最多有3个原子处于同一平面上。
(2)乙烯型：平面形结构，双键上的碳原子及与之相连的原子共6个原子处于同一平面上。
(3)乙炔型：直线形结构，三键上的碳原子及与之相连的原子共4个原子处于同一直线上。
(4)苯型：平面结构，位于苯环上的12个原子共平面。
(5)在共价型分子里，形成的共价单键可以绕键轴旋转，形成的双键、三键及其他复杂键一般不能绕键轴旋转。
应用上述知识对组成与结构较复杂的有机物分子进行分析、综合、比较，很容易解决有机物分子里的原子共线、共面问题。
[练习]________________________________________1．在分子中，处于同一平面上最多可能有A．12个B．14个C．18个D．20个解析：根据四种基本模型分子的结构特点分析：苯环上的原子及与苯环直接相连的原子共平面，与碳碳双键直接相连的原子共平面，与碳碳三键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个氢原子能转到苯环所在的平面上，则共平面的原子如图所示：答案：D2．下列分子中所有碳原子不一定在同一平面上的是( )A．2丁烯B．甲苯C．1丁烯D．解析：与双键相连的6个原子一定在同一平面内；苯环上的12个原子是共面的；与三键相连的2个碳原子及每个碳原子所连的1个原子在同一直线上。
答案：C3．有关分子结构的下列叙述中，A．除苯环外的其余碳原子有可能都在一条直线上B．所有的原子都在同一平面上C．12个碳原子不可能都在同一平面上D．12个碳原子有可能都在同一平面上解析：本题主要考查苯环、碳碳双键、碳碳三键的空间结构。
【最全面】解析有机物分子中原子共平面、共直线问题
如何分析有机物分子中原子共平面的问题有机物分子中原子共平面的问题，解决方法是：由简单到复杂。
首先要掌握以下几种最简单有机物的空间构型：(1)乙烯()分子是平面结构，2个碳原子、4个氢原子共平面;(2)乙炔()分子是直线型结构，4个原子在同一直线上;(3)苯()分子是平面正六边形结构，6个碳原子、6个氢原子共平面;(4)甲烷(CH4)是正四面体结构,任意3个原子共平面;(5)甲醛()分子是平面结构，4个原子共平面。
在判断有机物分子中原子共平面情况时．要结合以上五种最简单物质的结构进行分析。
例1请分析苯乙炔()分子中最多有多少个原子共平面?分析：与直接相连的苯环上的碳原子相当于分子中1个氢原子所处的位置，应与在同一条直线上；与苯环相连的中碳原子相当于苯分子中氢原予所处的位置，应在苯环所在的平面内。
由此可知所在直线上有两点在苯环的平面内，所以苯己炔分子中所有原子均在同一平面，即苯乙炔分子中8个碳原子、6个氢原子均在同一平面内。
，例2：有机物分子中至少有多少个碳原子处于同一平面上?分析：由苯分子的空问构型可知，苯环上的6个碳原子、4个氢原子以及与苯环直接相连的两个碳原子一定共平面。
由乙烯的分子结构可知，中的原子在同一平面。
由乙醛分子结构可知，中的原子在同一平面。
由碳碳单键可以旋转，可知分子中所有的原子可以共面。
例3：结构式为的烃，分子中至少有多少个碳原子处在同一平面上？分析：由苯分子的空间结构可知，苯环上的六个碳原子以及与它直接相邻的两个碳原子共面。
另外与苯环相连的另一苯环对位上的碳原子，处于两苯环旋转的轴线（两苯环之间的碳碳键可以旋转）上，也应该共面另外．与苯环相连的另一苯环对位上的碳原子，处于两苯环旋转轴线(两苯环之间的碳碳单键可以旋转)上，也应该共平面。
所以，分子中至少有9个碳原子共平面。
例4：我国在反兴奋剂问题上的坚决立场是支持“人文奥运”的重要体现．某种兴奋剂的结构如下图所示。
试求它的分子中共平面的碳原子最多有多少个？分析：由苯的分子结构可知，中的碳原子共面，中碳原子共平面。
有机物中原子共平面、共线问题分析
有机物中原子共平面、共线问题分析有机物分子中原子共平面的问题，解决方法是：由简单到复杂，要结合以下五种最简单物质的结构进行分析。
(1) 乙烯（CH 2CH 2)分子是平面结构,2个碳原子、4个氢原子共平面； (2) (2）乙炔（C C H H ）分子是直线型结构，4个原子在同一直线上;(3) (3)苯(）分子是平面正六边形结构，6个碳原子、6个氢原子共平面；(4) （4)甲烷(CH 4)是正四面体结构,任意3个原子共平面;(5) (5）甲醛(C H H O）分子是平面结构,4个原子共平面。
一、甲烷的空间构型-—--正四面体型结构式、分子构型如图一:其键角109度28分，很显然甲烷中一个碳原子和四个氢原子不能共面，在甲烷分子中，1个碳原子和任意2个氢原子可确定一个平面，其余的2个氢原子位于该平面的两侧，即甲烷分子中有且只有三原子共面（称为三角形规则)。
以甲烷母体模型衍变为—-—----一氯甲烷、乙烷当甲烷分子中某氢原子被其他原子或原子团取代时,该代替原子的共面问题,可将它看作是原来氢原子位置。
若将其中一个氢原子换成一个氯原子，由于C —H 键键长短于C —Cl 键长则以氯原子为顶点的正三棱锥如图二（1)，同样这五个原子不能共面。
同理将甲烷中的一个氢原子换为甲基，则变为乙烷如图二（2）所示:C-C单键可以自由转动以，同样这些原子不能共面。
可见凡是碳原子以单键形式存在其所连四个碳原子不能共面.二、乙烯的空间构型-—-—平面型结构式、分子构型如图三：平面型结构,键角为120度，C=C 所连的四个氢原子与这两个碳原子同在一个平面上。
当乙烯分子中某氢原子被其他原子或原子团取代时，则代替该氢原子的原子一定在乙烯的平面内。
需要注意的是：C=C 不能转动，C-H键可以转动.以乙烯母体模型衍变为-——-——-丙烯、2-丁烯若将其中的氢原子换成氯原子，其与所有碳氢原子共面。
若将一个氢原子换成甲基，即为丙烯则如图四（1）：将两个氢原子换成甲基则为2-丁烯如图四（2）显然，实线框内所有原子共面,由于C—C单键转动，实线框外的氢原子有一个可能转到纸面与框内所有原子共面，可见凡与C=C直接相连的原子连同自身两个碳原子共面。
有机物分子中原子共线共面问题
定不在这条直线上。
例4：乙烯基乙炔中一定有几个原子共面？
此分子中①C ②C ③C ④H四原子一定在一条直线 上。故该分子共有8个原子在同一平面上。
例5：
中最多有几个碳原子
共面，最少有几个碳原子共面？
最少6个碳原子（因双键与双键之间的碳碳单键可以 转动），最多10个碳原子共面。
CH 3
原子处在同一平面上？
4：我国在反兴奋剂问题上的坚决立场是支持“人文 奥运”的重要体现．某种兴奋剂的结构如下图所示。 试求它的分子中共平面的碳原子最多有多少个？
OH
OH
HO
C H3C CH 2
C5H11
有机物分子中原子共 线共面问题
原子共面共线问题思维的基础：甲烷的正四 面体结构；乙烯、苯、萘、蒽的平面结构； 乙炔的直线结构。
一.甲烷的正四面体结构
在甲烷分子中，一个碳原子和任意两个氢原子可确定 一
个平面，其余两个氢原子分别位于平面的两侧，即甲 烷
分子中有且只有三原子共面（称为三角形规则）。
当甲烷分子中某氢原子被其他原子或原子团取代时， 该代替原子的位置，可将它看作是原来氢原子位置。
二、乙烯的空间构型----平面型
乙烯分子中的所有原子都在同一平面内，键角120°
当乙烯分子中某氢原子被其他原子或原子团取代时， 则代替该氢原子的原子一定在乙烯的平面内。
例2：判断丙烯中最多有几个原子 共面，最少有几个原子共面？
其结构式可写成如图4所示。三个氢原子（①②③）和 三个碳原子（④⑤⑥）六原子一定共面。根据三角形 规则[⑤C，⑥C，⑦H构成三角形]。⑦H也可能在这个 平面上。至少6个原子（3个碳原子，3个氢原子），至 多7个原子[3个碳原子和4个氢原子]共面。
高中化学专题讲座五有机物分子中共线共面的判断方法新人教版选修
专题讲座(五) 有机物分子中共线、共面的判断方法有机物分子中共线、共面的判断方法分子中的原子共线、共面问题，其实就是分子的构型问题。
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。
(1)甲烷型：正四面体形，碳原子与4个氢原子形成4个共价键，空间结构是四面体，5个原子中最多有3个原子处于同一平面上。
(2)乙烯型：平面形结构，双键上的碳原子及与之相连的原子共6个原子处于同一平面上。
(3)乙炔型：直线形结构，三键上的碳原子及与之相连的原子共4个原子处于同一直线上。
(4)苯型：平面结构，位于苯环上的12个原子共平面。
(5)在共价型分子里，形成的共价单键可以绕键轴旋转，形成的双键、三键及其他复杂键一般不能绕键轴旋转。
应用上述知识对组成与结构较复杂的有机物分子进行分析、综合、比较，很容易解决有机物分子里的原子共线、共面问题。
[练习]________________________________________1．在分子中，处于同一平面上最多可能有的原子数( )A．12个B．14个C．18个D．20个解析：根据四种基本模型分子的结构特点分析：苯环上的原子及与苯环直接相连的原子共平面，与碳碳双键直接相连的原子共平面，与碳碳三键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个氢原子能转到苯环所在的平面上，则共平面的原子如图所示：答案：D2．下列分子中所有碳原子不一定在同一平面上的是( )A．2丁烯B．甲苯C．1丁烯D．解析：与双键相连的6个原子一定在同一平面内；苯环上的12个原子是共面的；与三键相连的2个碳原子及每个碳原子所连的1个原子在同一直线上。
答案：C3．2丁烯是石油裂解的产物之一，回答下列问题：(1)在催化剂作用下，2丁烯与氢气反应的化学方程式为__________________________，反应类型为____________________。
例析有机物分子中原子的共面共线问题
例析有机物分子中原子的共面共线问题有机物分子里原子共线共面问题，其实质就是分子的空间几何构型问题。
对有机物分子空间几何构型的考查，符合《考试说明》中“将化学问题抽象成数学问题，利用数学工具解决化学问题”这一能力要求的精神。
同时考查了学生对有机分子立体形象的观察能力和空间想象能力。
绝大多数有机物分子的构型都是复杂的，但总是以一些简单分子的几何构型为模型。
解决有机物分子里原子共线共面问题可采用模型假借的方法。
即假借简单分子的几何构型来解决复杂有机物分子里原子的共线共面问题。
因此，熟练地掌握好一些简单分子的几何构型是解决这类问题的关键。
常见简单分子的几何构型有：①CH4是正四面体构型；任意三个原子在同一个平面内；②CH2═CH2是平面四边形构型，两个碳原子和四个氢原子在同一个平面内；③CH≡CH是直线型，四个原子在同一条直线上；④是平面正六边形结构，6个碳原子和6个氢原子在同一个平面内；⑤是平面结构，四个原子在同一个平面内（但两条碳氢键不在一直线上）。
⑥萘（）和蒽（）均为平面结构等。
其次要掌握好共价型分子里；形成共价单键的原子可以绕轴旋转，如苯分子中苯环可以任一碳氢键为轴旋转。
形成双键和叁键的原子不能绕轴旋转的特点。
结合上述简单有机物的结构特点和价键特点对组成和结构较复杂的有机物分子进行分析、对比和综合，就可容易的解决有机物分子里原子共线共面问题。
再有，审题时需注意题干是碳原子数还是所有原子数（包括氢原子等）。
还需注意“可能”、“一定”、“最多”、“最少”、“共面”、“共线”等关键词。
试举几例加以分析：例1：下列关于的说法正确的是A.所有碳原子有可能都在同一平面上B.最多只可能有9个碳原子在同一平面上C.最多有7个碳原子可能在同一条直线上D.最多只可能有5个碳原子在同一直线上解析：本题的分子以CH2═CH2、CH≡CH、苯为模型，根据它们的各自构型，可以判断，所有碳原子有可能都在同一平面上。
根据CH2═CH2的平面四边形构型，共线的碳原子只能有HC≡C－中的两个碳原子、苯环对位上的两个碳原子及双键左端的一个碳原子，共5个。
高三化学有机物分子中原子的共面共线问题
有机物分子中原子的共面共线问题有机分子中原子的共面共线是中学有机化学教学的一个难点。
此类题目的解题思维方法如下：原子共面共线问题思维的基础：甲烷的正四面体结构；乙烯、苯、萘、蒽的平面结构；乙炔的直线结构。
1．甲烷的正四面体结构在甲烷分子中，一个碳原子和任意两个氢原子可确定一个平面，其余两个氢原子分别位于平面的两侧，即甲烷分子中有且只有三原子共面（称为三角形规则）。
当甲烷分子中某氢原子被其他原子或原子团取代时，该代替原子的共面问题，可将它看作是原来氢原子位置。
其结构式可写成如图2所示。
左侧甲基和②C构成“甲烷分子。
此分子中⑤H，①C，②C构成三角形。
中间亚甲基和①C，③C构成“甲烷”分子。
此分子中①C，②C，③C构成三角形，同理②C，③C，④H构成三角形，即丙烷分子中最多两个碳原子（①C，②C，③C）三个氢原子（④H，⑤H）五原子可能共面。
2．乙稀的平面结构乙烯分子中的所有原子都在同一平面内，键角为120°。
当乙烯分子中某氢原子被其他原子或原子团取代时，则代替该氢原子的原子一定在乙烯的平面内。
其结构式可写成如图4所示。
三个氢原子（①②③）和三个碳原子（④⑤⑥）六原子一定共面。
根据三角形规则[⑤C，⑥C，⑦H构成三角形]。
⑦H也可能在这个平面上。
至少6个原子（6个碳原子），至多10个原子[6个碳原子和4个氢原子（每个甲基可提供一个氢原子）]共面。
3．苯的平面结构苯分子所有原子在同一平面内，键角为120°。
当苯分子中的一个氢原子被其他原子或原子团取代时，代替该氢原子的原子一定在苯分子所在平面内。
甲苯中的7个碳原子（苯环上的6个碳原子和甲基上的一个碳原子），5个氢原子（苯环上的5个氢原子）这12个原子一定共面。
此外甲基上1个氢原子（①H，②C，③C构成三角形）也可以转到这个平面上，其余两个氢原子分布在平面两侧。
故甲苯分子中最多有可能是13个原子共面。
同理可分析萘分子中10个碳原子，8个氢原子18原子共面和蒽分子中14个碳原子，10个氢原子，共24个原子共面问题。
高中化学烃分子中原子共线共面的确定专题辅导
高中化学烃分子中原子共线共面的确定解此类问题除了必须具备一定的化学知识外，还应注意化学与数学的结合，运用所学立体几何知识，解决有关化学问题。
前面我们已经学习过CH 4、C 2H 4、C 2H 2和C 6H 6四种典型的有机物结构，只要掌握好这些结构，以它们为基础，借助“C —C ”可以旋转而“C ＝C ”、“C ≡C ”不能旋转的特点，联系立体几何知识，各种与此有关的题目均可迎刃而解，现举例如下：1. 甲烷的正四面体结构在甲烷分子中，1个碳原子和任意2个氢原子可确定一个平面，其余2个氢原子分别位于这个平面的两侧，即甲烷分子中有且只有3个原子共面（称为三角形规则）。
当甲烷分子中某个氢原子被其他原子取代时，可将该代替原子看做是原来氢原子的位置，从而解决该原子的共面问题。
如CH 3CH 3的结构式可写成如下图所示：左侧甲基和②C 构成“甲烷”分子，此分子中④H 、①C 、②C 构成三角形，同理①C 、②C 、③H 也构成了三角形，即乙烷分子中最多有2个碳原子（①C 、②C ）和2个氢原子（③H 、④H ）4个原子共面。
2. 乙烯的平面结构乙烯分子中所有原子都在同一平面内，键角约为120°。
当乙烯分子中某个氢原子被其他原子取代时，代替该氢原子的原子一定在乙烯分子所在的平面内。
如2323)CH (C C )CH (=的结构式可写成如下图所示：乙烯分子结构该分子中乙烯结构的4个H 原子被4个甲基所代替，则该分子中6个C 原子（①C 、②C 、③C 、④C 、⑤C 、⑥C ）一定在同一个平面内。
3. 苯的平面结构苯分子中所有原子都在同一平面内，键角为120°。
当苯分子中的1个氢原子被其他原子取代时，代替该氢原子的原子一定在苯分子所在的平面内。
如甲苯中的7个碳原子（苯环上的6个碳原子和甲基上的1个碳原子）和5个氢原子（苯环上的5个氢原子）这12个原子一定共面。
此外，甲基上的1个氢原子（①H ）和②C 、③C 构成的三角形也可以转到这个平面上，其余2个氢原子分布在平面两侧。
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碳原子成键特点及有机物的空间构型有机物分子中原子的共面共线问题有机分子中原子的共面共线是中学有机化学教学的一个难点。
此类题目的解题思维方法如下：原子共面共线问题思维的基础：甲烷的正四面体结构；乙烯、苯、萘、蒽的平面结构；乙炔的直线结构。
1．甲烷的正四面体结构在甲烷分子中，一个碳原子和任意两个氢原子可确定一个平面，其余两个氢原子分别位于平面的两侧，即甲烷分子中有且只有三原子共面（称为三角形规则）。
当甲烷分子中某氢原子被其他原子或原子团取代时，该代替原子的共面问题，可将它看作是原来氢原子位置。
其结构式可写成如图2所示。
左侧甲基和②C构成“甲烷分子。
此分子中⑤H，①C，②C构成三角形。
中间亚甲基和①C，③C构成“甲烷”分子。
此分子中①C，②C，③C构成三角形，同理②C，③C，④H构成三角形，即丙烷分子中最多两个碳原子（①C，②C，③C）三个氢原子（④H，⑤H）五原子可能共面。
2．乙稀的平面结构乙烯分子中的所有原子都在同一平面内，键角为120°。
当乙烯分子中某氢原子被其他原子或原子团取代时，则代替该氢原子的原子一定在乙烯的平面内。
其结构式可写成如图4所示。
三个氢原子（①②③）和三个碳原子（④⑤⑥）六原子一定共面。
根据三角形规则[⑤C，⑥C，⑦H构成三角形]。
⑦H也可能在这个平面上。
至少6个原子（6个碳原子），至多10个原子[6个碳原子和4个氢原子（每个甲基可提供一个氢原子）]共面。
3．苯的平面结构苯分子所有原子在同一平面内，键角为120°。
当苯分子中的一个氢原子被其他原子或原子团取代时，代替该氢原子的原子一定在苯分子所在平面内。
甲苯中的7个碳原子（苯环上的6个碳原子和甲基上的一个碳原子），5个氢原子（苯环上的5个氢原子）这12个原子一定共面。
此外甲基上1个氢原子（①H，②C，③C构成三角形）也可以转到这个平面上，其余两个氢原子分布在平面两侧。
故甲苯分子中最多有可能是13个原子共面。
同理可分析萘分子中10个碳原子，8个氢原子18原子共面和蒽分子中14个碳原子，10个氢原子，共24个原子共面问题。
4.乙炔的直线结构乙炔分子中的2个碳原子和2个氢原子一定在一条直线上，键角为180°。
当乙炔分子中的一个氢原子被其他原子或原子团取代时，代替该氢原子的原子一定和乙炔分子的其他原子共线。
①H ②C ③C ④C四原子共线，甲基中的三个氢原子一定不在这条直线上。
此分子中①C ②C ③C ④H四原子一定在一条直线上。
故该分子共有8个原子在同一平面上。
再如：其结构简式可写成最少6个碳原子（因双键与双键之间的碳碳单键可以转动），最多10个碳原子共面。
再如：中11个碳原子，萘环上的6个氢原子共17个原子共面。
亚甲基上的两个氢原子分别位于平面的两侧（①C ②C ③C构成三角形）。
巩固练习1:1、大气污染物氟里昂—12的化学式是CF2Cl2，下面关于氟里昂—12的说法正确的是（）A 没有固定的熔沸点B 分子中的碳原子是饱和的C 属于正四面体的空间结构D 只有一种结构2、下列分子中，含有极性共价键且呈正四面体结构的是（）A 氨气B 二氯甲烷C 四氯甲烷D 白磷3、关于乙炔分子结构的描述错误的是（）A、三键键长小于乙烷中C—C单键长B、分子中所有原子都在同一平面上C、三键键能是乙烷中C—C单键键能的3倍D、分子中碳氢键之间的键角约为18004、1999年在一些国家的某些食品中“二恶英”含量严重超标，一时间掀起了席卷欧洲的“二恶英”恐慌症。
“二恶英”是二苯基-1，4-二氧六环及其衍生物的通称，其中一种毒性最大的结构是，关于这种物质的叙述中不正确的是( ) A．该物质是一种芳香族化合物B．该物质是一种卤代烃C．该物质是一种强烈致癌物D．该物质分子中所有原子可能处在同一平面上5、键线式可以简明扼要的表示碳氢化合物，种键线式物质是（）A．丁烯B．丙烷C．丁烷D．丙烯6、下列各组物质中，属于同分异构体的是（）A．O2和O3 B．CH2＝CHCH2CH3和CH3CH＝CHCH3C．CH3CH2CH3和CH3(CH2)2CH3D．CH3CH2OH和CH3OCH37、盆烯是近年合成的一种有机物，它的分子结构可简化表示为（其中C、H原子已略去），下列关于盆烯的说法中错误的是（）A．盆烯是苯的一种同分异构体B．盆烯分子中所有的碳原子不可能在同一平面上C．盆烯是乙烯的一种同系物D. 盆烯在一定条件下可以发生加成反应8、甲烷分子中的4个氢原子全部被苯基取代，可得如图所示的分子，对该分子的描述不正确的是（）A．分子式为C25H20B．分子中所有原子有可能处于同一平面C．该化合物分子中所有原子不可能处于同一平面D．分子中所有原子一定处于同一平面9、观察以下有机物结构：CH3 CH2CH3(1) C = CH H (2) H--C≡C--CH2CH3CH=CF2（1）最多有几个碳原子共面？（2）最多有几个碳原子共线？（3）有几个不饱和碳原子？10、（1）在烷烃分子中的基团：中的碳原子分别称为伯、仲、叔、季碳原子，数目分别用n1、n2、n3、n4表示。
分子中，n1＝6、n2＝1、n3＝2、n4＝1。
试根据不同烷烃的组成结构，分析出烷烃（除甲烷外）各原子数的关系。
①烷烃分子中氢原子数n0与n1、n2、n3、n4之间的关系是n0＝__ _____。
②四种碳原子数之间的关系为n1＝_______ ___。
③若分子中n2＝n3＝n4＝1，则该分子的结构简式可能为（任写一种）____ ____。
巩固练习2:1．描述CH3－CH＝CH－C≡C－CF3分子结构的下列叙述中，正确的是A．6个碳原子有可能都在一条直线上B．6个碳原子不可能都在一条直线上C．6个碳原子有可能都在同一平面上D．6个碳原子不可能都在同一平面上2．已知甲醛分子的所有原子均共平面，某分子具有如下结构：C6H5—CO—C≡C—CH3，试回答下列问题：（1）在同一直线上的原子最多有_______个；（2）一定在同一平面上的原子最多有_______个；（3）可能在同一平面上的原子最多有_______个。
3．苯并[a]芘是一种稠环芳香烃（它的分子是研究致癌效应的参照标准）。
其结构式中有5 个环互相并合形成，则其共面的原子总数为个。
若参照苯的凯库勒的写法，则苯并[a]芘中碳碳双键的数目为个。
4．(20XX年西城期末)下列有机化合物分子中的所有碳原子不可能．．．处于同一平面的是A ．B ．D ．5．某烃的结构简式为。
分子中含有四面体结构的碳原子（即饱和碳原子）数为a ，在同一直线上的碳原子数为b ，一定在同一平面内的碳原子数为c ，则a ，b ，c 分别为A ．4，3，5B ．4，3，6C ．2，5，4D ．4，6，46．（1999测试题）下列分子中的14个碳原子不可能处在同一平面上的是A ．B ．C H 3CH 3CH 3C ．3C H 3D ．CH 37．在分子中，处于同一平面上的原子数最多可能是A ．12个B ．14个C ．18个D ．20个8．在分子中，处于同一平面上碳原子数最少是A ．10个B ．8个C ．14个D ．12个9．(1999江苏初赛)在右面的分子结构式中，说法是正确的A ．所有的碳原子有可能处在同一个平面上B ．所有的碳原子不可能处在同一个平面上C ．所有的氧原子有可能同时处在苯环平面上D ．所有的氢原子有可能同时处在苯环平面上10．(2012四川高考)已知羰基为平面结构，则O OH OOH分子中最多有原子在同一平面内。
11．(2011全国高考)环戊二烯（）分子中最多有 原子共平面。
12．(1998江苏初赛)化合物中的碳原子不可能都在同一平面上，但有一个平面能包含的碳原子最多，请指出这个平面上的碳原子的编号 。
HC C —CH 3—CH 3 CH 3 —CH — C H 3 CH 3 C CH 3 —CH 3巩固练习3:1、下列各物质中所有的键角均为109°28`的物质是（ ）A 、丙烷B 、环已烷C 、丁烯D 、甲苯2、下列物质分子中，属于正四面体结构的是（ ）A 、CH3ClB 、CHCl3C 、CCl4D 、P43、下列分子各个原子不在同一平面内的是 （ ）A 、二氧化碳B 、乙烯C 、苯D 、环已烷4、烃的结构简式为：CH 3CH 2CH CH C CH 分子中含有四面体结构的碳原子数为a ，在同一直线上的碳原子数为b ，一定在同一平面上的碳原子数为c ，则a 、b 、c 分别为( )A.2、3、5B.2、3、4C.4、6、4D.4、3、55、下列有机分子中，所有的原子不可能处于同一平面的是（ ）6、结构简式为CH 3CH 3的烃，下列说法正确的是( )A.分子中至少有6个碳原子处于同一平面上B.分子中至少有8个碳原子处于同一平面上C.分子中至少有9个碳原子处于同一平面上D.分子中至少有14个碳原子处于同一平面上7、下列物质的分子中，各原子都处于同一平面的是( )( A )CCl4 ( B )C2H6 ( C )C2H4 ( D )C6H68、在下列的分子中所有的碳原子一定都在同一平面上的是9、下列分子中的14个碳原子不可能处于同一个平面上的是答案1：1、BD2、C3、C4、B5、A6、BD7、C8、BD9、（1）5 4 10 （2）2 3 5 （3）2 2 1010、（1）3n1+2n2+n3（2）n3+2n4+2 （3）(CH3)3CCH(CH3)CH2CH3答案2：1、BC2、4,12,173、32,104、D5、B6、BD7、D8、A9、AC 10、16 11、9 12、1,2,3,4,5,6,7,8,13,14答案3：1、AB2、CD3、D4、A5、D6、C7、CD8、CD9、BD。