有机化学烃的共线共面问题
(教学指导)微专题5 烃分子中原子的共线、共面问题Word版含解析
微专题5烃分子中原子的共线、共面问题1．四种基本结构2．一种方法——拆分组合法判断有机物分子中的原子共线、共面时，只需要将已知有机物分子拆分为上述四种结构，对其进行分析、组合、综合，即可判断其中原子是否共线或共面。
其中分子中的共价单键(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平面上，但不一定都处于同一个平面上。
【典例】下列化合物分子中的所有原子一定都处于同一平面的是() A[甲苯()和丙烯(CH3—CH===CH2)的分子结构中均含有甲基，由甲烷的分子结构可知，分子中所有原子一定不在同一平面上，苯乙烯分子中所有原子可能共平面，由苯的分子结构可知，溴苯()分子中所有原子一定共平面。
]1．下列分子中的各原子均在同一平面的是()A．C2H4B．CHCl3C．CH3CH2CH===CH2D．CH3—CH3[答案]A2．某烃结构简式为，有关其结构的说法，正确的是()A．所有原子可能在同一平面内B．所有原子可能在同一条直线上C．所有碳原子可能在同一平面内D．所有氢原子可能在同一平面内C[因含有—CH3，故不可能所有原子在同一平面上；因含，故不可能所有碳原子在同一条直线上。
]3．已知异丙苯的结构简式如图，下列说法错误的是()A．异丙苯的分子式为C9H12B．异丙苯中处于同一直线上的原子至少有4个C．异丙苯中碳原子可能都处于同一平面D．异丙苯的一氯代物有5种C[A项，异丙苯的分子式为C9H12；B项，异丙苯中处于同一直线上的原子至少有4个；C项，异丙苯中与苯环相连的碳原子上有四个单键，所有碳原子不可能共面；D项，异丙苯中的氢原子被氯原子取代的产物，苯环上有“邻、间、对”3种，侧链上有2种，共5种。
]4．已知C—C键可以绕键轴自由旋转，结构简式为的烃，下列说法中正确的是()A．分子中至少有9个碳原子处于同一平面上B．分子中至少有11个碳原子处于同一平面上C．分子中至少有16个碳原子处于同一平面上D．该烃属于苯的同系物B[苯分子中的12个原子一定共平面，此烃分子中两个苯环以单键相连，单键可以绕键轴旋转，所以两个苯环不一定共面，但苯环中对角线上的碳原子应在一条直线上，因此该烃分子中至少有11个碳原子处于同一平面上，B正确；该烃分子中有2个苯环，不属于苯的同系物，D不正确。
有机化合物共线共面问题的判断
有机化合物共线共面问题的判断1. 什么是共线共面？好嘞，咱们今天聊聊有机化合物里那些“共线”和“共面”的事儿。
这听上去有点复杂，其实说白了，就是化合物里的原子是怎么排布的。
想象一下，几位老朋友聚在一起，如果大家站成一条线，那就叫“共线”；如果他们凑在同一个平面上，就叫“共面”。
在化学的世界里，这种排列会影响化合物的性质和反应，所以可得好好琢磨琢磨。
1.1 共线的意思首先，咱们先说说“共线”。
你可以想象一下，像一根绳子一样，所有的原子都一字排开，稳稳当当。
这种排布往往会让化合物显得更稳定，反应起来也比较简单。
比如说，某些分子里，碳原子如果排列得像小排队似的，就可能让它们之间的结合力更强。
1.2 共面的意思再来说说“共面”，就是那些原子聚在一个平面上，像开会似的。
通常这种情况下，分子之间的相互作用会比较强，反应也可能更活跃。
咱们在研究的时候，得分清楚，看看哪些原子是“站队”的，哪些是“开会”的，才能弄明白化合物的特性。
2. 判断共线共面的方法接下来，就得说说咱们怎么判断这些原子的排列。
别担心，虽然听上去很复杂，其实就像玩拼图，稍微动动脑子就能找到正确的方式。
2.1 轨道重叠首先，有个重要的概念就是“轨道重叠”。
这就像是在谈恋爱一样，两个原子之间的电子云得靠得很近，才有可能形成稳固的化学键。
如果这些原子恰好在同一条线上，轨道重叠得特别好，那这就可以认为是“共线”了。
想象一下，你和朋友手拉手站成一条线，肯定比随便凑在一起更稳当。
2.2 角度判断其次，我们还可以通过测量角度来判断。
比如说，某些化合物里，如果原子之间的键角非常接近于180度，那就很可能是共线的；如果键角在120度左右，那可能就是共面的。
就像一场排舞，大家的舞步得协调，才能跳得又美又帅。
3. 实际应用中的意义说完这些基本的概念，咱们得聊聊这玩意儿的实际应用了。
很多时候，这些“共线共面”的性质直接关系到化合物的功能，比如药物的设计、材料的开发等等。
新版高中化学讲义(选择性必修第三册)：烃的燃烧、共面问题
一、有机物完全燃烧的通式1．烃(C x H y )：_______________________________________________________________ 2．烃的衍生物(C x H y O z )：_____________________________________________________ 【答案】二、烃燃烧时耗氧量大小规律1．等物质的量的烃C x H y 完全燃烧，耗氧量取决于__________，该值越大，耗氧量越大； 2．等质量的烃C x H y 完全燃烧，耗氧量取决于__________，该值越大，耗氧量越大。
【答案】(x + y4) yx三、烃燃烧前后气体体积变化规律气态烃(C x H y )燃烧的通式为：C x H y + (x + y4) O 2xCO 2 +y 2H 2OC x H y 、O 2 、CO 2 均为气态，H 2O 可能为气态，也可能是液态，需分类讨论： 1. 若燃烧后温度高于100℃，则H 2O 为气态，体积变化为ΔV=(x + y 2)－(1 + x + y 4) =(y4－1)C x H y + (x + y4) O 2xCO 2 +y 2H 2OC x H y O z + (x + y4 - z2) O 2xCO 2 + y2 H 2O点燃点燃第11讲 烃的燃烧、共面问题知识导航模块一 烃的燃烧问题知识精讲点燃(1)y ＜4时，ΔV ＜0，燃烧后体积减小； (2)y ＝4时，ΔV ＝0，燃烧后体积不变； (3)y ＞4时，ΔV ＞0，燃烧后体积增大。
2. 若燃烧后温度低于100℃(恢复至室温)，则H 2O 为液态，体积变化为ΔV = x － (1 + x + y 4) =(－1－y4)因为(－1－y4)＜0，所以总体积一定减小。
一、常见有机物的分子结构二、有机物原子共面、共线的分析方法 1．复杂有机分子共面情况的分析思路①以甲烷、乙烯、乙炔、苯、甲醛的分子构型为基础，将复杂的有机物分子拆分成几个部分。
有机物分子共线共面完整问题 答案
有机物分子共线、共面问题 例题： 1、丙烷中最多有 3 个碳原子共面，最多有 5 个原子共面。
2、① 丙烯中有 3 个C 原子共面和 3 个H 原子一定共面。
丙烯中至少有 3 个C 原子共面和 3 个H 原子共面。
丙烯中最多有 3 个C 原子共面和 4 个H 原子共面。
丙烯中可能有 3 个C 原子共面和 4 个H 原子共面。
②2，3—二甲基—2—丁烯至少有 6 个原子共面，最多有 10 个原子共面。
③右上图的二烯烃至少有 6 个C 原子共面，最多有 10 个C 原子共面。
至少有 6 个原子共面，最多有 16 个原子共面。
3、甲苯有 12 个原子一定共面，最多有 13 个原子共面。
4、丙炔有 4 个原子一定共线，最多有 5 个原子共面。
5、①下图该有机物有 4 个原子一定在一条直线上，至少有 8 个原子共面，最多有 9 个原子共面。
CH 3－CH 2—CH ＝C(C 2H 5)－C ≡CH 中含四面体结构的碳原子数为 4 ，在同一直线上的碳原子数最多为 3 ，一定在同一平面内的碳原子数为 6 ，最少共面的原子数为 8 ，最多共面的原子数为 12 。
C=C CH 3 ╲ CH 3 ╱ H 3C ╱ ╲ H 3C C=C ╲ CH 3 ╱ ╱ H 3C C=C CH 3╲ CH 3 ╱ H 3C ╱ H 3C ╲③CH3－－CH＝CH－C≡C－CH3分子中，处于同一平面上的原子数最多可能是20 个。
【练习】1、下列有机分子中，所有的原子不可能处于同一平面的是（D ）Ａ.CH2＝CH－CN Ｂ.CH2＝CH－CH＝CH2C. －CH＝CH2D.CH2＝C－CH＝CH2CH32、(双选)描述CH3－CH＝CH－C≡C－CF3分子结构的下列叙述中，正确的是（BC）Ａ.６个碳原子有可能都在一条直线上Ｂ.６个碳原子不可能都在一条直线上Ｃ.６个碳原子一定都在同一平面上Ｄ.６个碳原子不可能都在同一平面上该分子结构中至少可以有8 个原子在同一个平面？最多可以有10 个原子在同一个平面3、甲烷分子中四个氢原子都可以被取代。
(完整版)有机物共面、共线问题总结(含习题答案)
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CH4正四面体任意3点(原子)共面C—C键可以旋转C2H4平面结构6点共面C=C键不能旋转C2H2直线型4点共线(面) C≡C键不能旋转C6H6平面正六边形12点共面HCHO 平面4点共面掌握上述几种分子的空间构型，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。
二、比较重要的是需要记住-------共线必共面以下几个基本规律：单键是可旋转的，是造成有机物原子不在同一平面上最主要的原因1. 结构中每出现一个饱和碳原子，则整个分子不再共面。
2. 结构中每出现一个碳碳双键，至少有6个原子共面；3. 结构中每出现一个碳碳三键，至少有4个原子共线；4. 结构中每出现一个苯环，至少有12个原子共面三、结构不同的基团连接后原子共面分析1．直线与平面连接：直线结构中如果有2个原子（或者一个共价键）与一个平面结构共用，则直线在这个平面上。
如CH2=CH-C≡CH，其空间结构为，中间两个碳原子既在乙烯平面上，又在乙炔直线上，所以直线在平面上，所有原子共平面。
2．平面与平面连接：如果两个平面结构通过单键相连，则由于单键的旋转性，两个平面不一定重合，但可能重合。
如苯乙烯分子中共平面原子至少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暂时处于这个平面上。
如丙烯分子中，共面原子至少6个，最多7个。
4．直线、平面与立体连接：如图所示的大分子中共平面原子至少12个，最多19个。
分析时要注意两点：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“正四面体”、乙烯“平面型”、乙炔“直线形”和苯“平面型”等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，不管单键如何旋转，8号和9号碳原子总是处于乙烯平面上。
不要忽视8号碳原子对位上的9号碳原子也共面。
【干货】有机物共线、共面问题
【干货】有机物共线、共面问题！一、简单分子的几何构型1、甲烷——正四面体型在甲烷分子中，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。
2、乙烯——平面型平面型结构，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，而C-H键可以转动。
3、乙炔——直线型乙炔分子中的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。
四个原子共直线，C≡C不能转动，而C-H键可以转动。
4、苯——平面六边型键角：120度苯分子所有的原子共平面。
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环所在平面内。
二、单键可以旋转形成共价单键的原子可以绕轴旋转，双键、叁键的原子不能绕轴旋转。
三、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”。
四、口诀四键三角单键旋，审题注意咬字眼。
“四键”即单键、苯环中特殊的碳碳键、双键、三键;“三角”即：109°28′、120°、180°。
【例题】1、下列关于CH3—CH＝CH—C≡C—CF3分子结构的叙述中正确的是（）。
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个碳原子一定都在同一平面上D．6个碳原子不可能都在同一平面上【答案】B、C【解析】根据（1）乙烯分子中的6个原子共平面。
键角120°；（2）乙炔分子中的4个原子共直线，键角180°，可推知题给有机物的碳链骨架结构如下：由上面的碳链骨架结构很容易看出：题给有机物分子中的6个碳原子不可能都在一条直线上，而是一定都在同一平面上。
烃分子原子共线共面的判断规律
烃分子中原子共线共面的确定只要掌握好CH4、C2H4、C2H2和C6H6四种典型的有机物结构，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。
1.甲烷的正四面体结构【规律总结】：甲烷型：正四面体结构；凡是碳原子与4个相同原子或基团相连时均形成正四面体结构，但若原子或基团不同时为四面体结构。
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，可将该代替原子看作是原来氢原子的位置，从而解决该原子的共面问题。
如CH3CH3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【规律总结】乙烯型：原子共面结构；凡是位于乙烯结构上的6个原子（可以不同）共平面。
乙烯分子中所有原子都在同一平面内，键角约为120°。
乙烯分子结构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：乙烯结构的4个H 原子被甲基所代替，则该分子中6个C 原子（①C 、4个②C 、③C 、④C 、⑤C 、⑥C ）一定在同一个平面内。
3. 苯的平面结构【规律总结】平面结构；凡是位于苯环上的原子均共面。
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。
有机物分子共线、共面问题
有机物分子共线、共面问题分子内原子共线、共面的判定，仅为一维、二维想象，但存在线面、面面的交叉，所以有一定的难度。
一、几个特殊分子的空间构型1.常见分子的空间构型：①4CH分子为正四面体结构，其分子最多有3个原子共处同一平面。
甲烷型：正四面体结构，4个C—H健不在同一平面上凡是碳原子与4个原子形成4个共价键时，空间结构都是正四面体结构以及烷烃的空间构型5个原子中最多有3个原子共平面。
四乙烯基甲烷最多多少原子共面：最多有11个原子共面。
见图，C-C单键旋转后，能使得中间的5个C原子共面，且使得6个H原子与这5个碳共面，共有11个原子共面。
②乙烯分子中所有原子共平面。
乙烯型：平面结构。
六个原子均在同一平面上。
凡是位于乙烯结构上的六个原子共平面③乙炔分子中所有原子共直线共面。
乙炔型：直线型结构。
四个原子在同一条直线上。
凡是位于乙炔结构上的四个原子共直线。
④苯分子中所有原子共平面。
⑤H—CHO分子中所有原子共平面。
做题思路总结：（1）熟记四类空间构型：中学有机化学空间结构问题的基石是甲烷、乙烯、乙炔和苯的分子结构。
（2）理解三键三角三键：C—C键可以旋转，而C=C键、C≡C键不能旋转。
三角：甲烷中的C—H键之间的夹角为109°28′，乙烯和苯环中的C—H键之间的夹角为120°，乙炔中的C—H键之间的夹角为180°。
（3）单键的转动思想有机物分子中的单键，包括碳碳单键、碳氢单键、碳氧单键等可转动。
二、结构不同的基团连接后原子共面分析1．直线与平面连接：直线结构中如果有2个原子（或者一个共价键）与一个平面结构共用，则直线在这个平面上。
如CH2=CH-C≡CH，其空间结构为，中间两个碳原子既在乙烯平面上，又在乙炔直线上，所以直线在平面上，所有原子共平面。
如：2．平面与平面连接：如果两个平面结构通过单键相连，则由于单键的旋转性，两个平面不一定重合，但可能重合。
如苯乙烯分子中共平面原子至少12个，最多16个。
有机物共线、共面类问题分析
有机物共线、共面类问题分析有机化学中，判断某有机物中碳原子共线或共面问题，是一类常考的问题，处理这样的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，凭借简单分子作母体模型解决相关问题.以母体模型为基准，注意基团之间的连接方式，即价键的联结方式从而做出准确判断。
我们需要掌握烃类中甲烷、乙烯、乙炔、苯四种分子的空间构型，以其为母体模型并将其从结构上衍变至复杂有机物中，便能准确判断原子是否共线共面。
以下分析这四种分子空间构型，及其衍变过程。
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，而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。
聚焦有机物中“共线”、“共面”问题
／
子的结构为 ： 、
． ”
—
）。 Ｈ
／
＼
解析 ： 从 （ 的结 构 可分 析 出 ６个 碳 原 、 ＿Ｃ
子 不 可 能 都 在 同一 条 直 线 上 ， Ｃ兰Ｃ 是 直 线 形 ， 而 所 以 ６个 碳 原 子 可 能 在 同 一 平 面 上 。 正 确 答 案
为 Ｂ 。 Ｄ
由此 可 见 ：１ ① ② ③ ④ 号 碳 原 子 在 同一 条 直 线 （） 上 ， 以该 分 子 中 在 同一 条 直 线 上 的 原 子 最 多 的 有 所 ４ 原 子 ；２ 由 苯 环 及 羰 基 结 构 可 知 苯 环 上 的 ６个 个 （） 碳原 子 和 ５个 氢 原 子 及 ① ② ③ ④ 号 碳 原 子 和 氧 原 子 ， 定 在 同一 个 平 面 内 ； 于 单 键 可 以 旋 转 ， 以 肯 由 所 甲基 的 某 个 氢 原 子 可 能 在 这 个 平 面 内 。所 以该 分 子 中 肯 定 在 同一 个 平 面 内且 原 子 数 最 多 的有 １ 个 ， ６ 可 能在同一 个 平 面 内且 原 子 数 最 多 的有 １ ７个 。 答 案略 。 （ 者 单 位 ： 苏省 赣 榆 县 青 口二 中） 作 江
一
认 为 是 共 面 ）则 可 以 得 出 ，
原子也共面 。
分 子 中 所 有
ｆ ）
Ｉ Ｉ
Ｃ－
Ｃ Ｈ 一 ｃＨ Ｃ 中 的 氰 基 结 构 可 写 作 Ｎ Ｃ 三 ， 它联想炔键 ， 三Ｎ 由 因有 同样 的 叁 键 结 构 ， 可 推知氮碳叁键也应呈直线形 。
０
Ｃ ｃ ＿
就 误 选 了 Ｂ 。
选 Ｂ虽 考 虑 了苯 分 子 的平 面 结 构 特 征 ， 却 疏 但 忽 了 苯 环 上 六 个 碳 原 子 呈 正 六 边 形 的 对 称 性 ， 苯 从 环 结 构 看 任 一 个 对 称 轴 上 均 有 两 个 碳 原 子 ， 上 另 加 苯 基 上 七 个 碳 原 子 ， 少 应 有 ９个 碳 原 子 共 面 。 至 所 以 答 案 为 Ｃ。 例 ３ ． 试 分 析 分 子 结 构
画图分析有机物分子共线共面问题(独特视角)
有机物分子共线、共面问题分子内原子共线、共面的判定，仅为一维、二维想象，但存在线面、面面的交叉，所以有一定的难度。
一、几个典型分子的空间构型1.常见分子的空间构型：分子为正四面体结构。
其分子最多有3个原子共处同一平面（C与2个H）。
①CH4★甲烷型：正四面体结构，4个C—H健不在同一平面上。
凡是碳原子与4个原子形成4个共价键时，空间结构都是正四面体结构以及烷烃的空间构型。
5个原子中最多有3个原子共平面。
思考：四乙烯基甲烷[C（CH=CH2）4]最多有个原子共面？见图，C-C单键旋转后，能使得中间的5个C原子共面，且使得6个H原子与这5个碳共面，共有11个原子共面。
②乙烯分子中所有原子共平面。
★乙烯型：平面结构。
六个原子均在同一平面上。
凡是位于乙烯结构上的六个原子共平面。
③乙炔分子中所有原子共直线，也共面。
★乙炔型：直线型结构。
四个原子在同一条直线上。
凡是位于乙炔结构上的四个原子共直线。
④苯分子中所有原子共平面。
★苯型：平面正六边形结构。
六个碳原子和六个氢原子共平面。
凡是位于苯环上的12个原子共平面。
⑤H—CHO分子中所有原子共平面。
（1）熟记四类空间构型中学有机化学空间结构问题的基石是甲烷、乙烯、乙炔和苯的分子结构。
（2）理解三键三角三键：C—C键可以旋转，而C=C键、C≡C键不能旋转。
三角：甲烷中的C—H键之间的夹角为109°28′，乙烯和苯环中的C—H键之间的夹角为120°，乙炔中的C—H键之间的夹角为180°。
2.单键的转动思想有机物分子中的单键，包括碳碳单键、碳氢单键、碳氧单键等可转动。
二、结构不同的基团连接后原子共面分析1．直线与平面连接：直线结构中如果有2个原子（或者一个共价键）与一个平面结构共用，则直线在这个平面上。
如CH2=CH-C≡CH，其空间结构为，中间两个碳原子既在乙烯平面上，又在乙炔直线上，所以直线在平面上，所有原子共平面。
2．平面与平面连接：如果两个平面结构通过单键相连，则由于单键的旋转性，两个平面不一定重合，但可能重合。
烃分子共线共面专题
平面。
2 ：结构中只要出现-CH3 ，则整个原子不再
共面。
乙烯型：平面结构
小结1 :乙烯分子中所有原子共平面。 2 ：结构中每出现一个碳碳双键，至少有6
个原子共面。
乙炔型：直线结构
小结1 :乙炔分子中所有原子共直线。
2 ：结构中每出现一个碳碳三键，至少有4
个原子共线；
苯型：平面结构
小结1:苯分子中所有原子共平面。
2：结构中每出现一个苯环，至少有12个原 子共面
解决该类问题时还应注意： 1.认真审题：比如分子中最多有多少 个原子共面？可能共面的原子有多少 个？一定共面的原子有多少个？ 再如：最多有多少个碳原子共面？
2.单键可以旋转，而双、三键不能旋 转。
1、烃的结构简式为：
CH3CH2CH 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、 A ) b、c分别为( A.2、3、5 C.4、6、4 B.2、3、4 D.4、3、5
2、下列有机分子中，所有的原子不可能 处于同一平面的是（
D
）
结构中出现-CH3 ，则整个分子不再共面。
CH3
C
D
CH3
CH3
结构中出现-CH3 ，则整个分子不再共面。
5、在
CH3－ －CH＝CH－C＝C－CH3
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
6：描述CH3－CH＝CH－C≡C－CF3分子结构 的下列叙述中，正确的是（ B ） A、6个碳原子有可能都在一条直线上 B、6个碳原子不可能在一条直线上 一定 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 思考：该分子结构中至少可以有 个原子在 同一个平面？最多可以有 10 个原子在同一个 平面？ 8
烃分子中原子共面共线
CH3
甲烷分子中的４个Ｈ原子全部被苯基取 代，可得到如图所示的分子，对该分子 的描述不正确的是：
Ａ、分子式为C25H20
Ｂ、所有碳原子都
在同一平面上
Ｃ、所有的碳原子和氢原 子都在同一平面上 D、该物质为芳香烃
C
C(CH3)3
A B
CH3
C
D
CH3
CH3
5、在
CH3－ －CH＝CH－C＝C－CH3
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
6、下列有机分子中，所有的原子不 可能处于同一平面的是：
Ａ、CH2＝CH－CN Ｂ、CH2＝CH－CH＝CH2
C、 －CH＝CH2 D、CH2＝C－CH＝CH2
判断原子共平面共直线问题时要根据题中已给的结构简式结合原子成键情况及双键题中已给的结构简式结合原子成键情况及双键三键苯环的空间构型画出一定共平面或一定共直三键苯环的空间构型画出一定共平面或一定共直线的部分再结合碳碳单键可以旋转进行判断判线的部分再结合碳碳单键可以旋转进行判断判断时必须注意一定可能等条件要求
甲烷
乙烯
乙炔
苯
一、甲烷的正面体结构：
甲烷分子中有且只有三原子共面
[练习]：将甲烷分子中的四个氢原子相互连接
起来可以构成一个正方体，设想将一个甲烷分 子放入其中，碳原子将居于该正方体的中心， 黑球表示１个氢原子居于该正方体的一个顶点 上，请在图上画出另外３个黑球，以标示其它 ３个氢原子的位置。
二、乙烯的平面结构 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。
炔烃其所有C原子均在同一 直线上。 ③任何满足
轮复习有机化学共线共面问题带解析
2017年一轮复习有机化学共线共面问题1．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2．下列关于有机物的说法中;正确的是①用尿素和甲醛制脲醛树脂包括加成反应和缩聚反应....②标准状况下;22.4 L甲醛所含电子数约为16 NA③甲醇通常是一种有毒气体;分子中只含极性键④苯酚与碳酸钠溶液的反应：⑤的名称为：2;2;4-三甲基-4-戊烯⑥3-甲基-1-丁烯中的所有碳原子不可能处于同一平面A．①②④⑥ B．②④⑥ C．②⑤ D．①③⑤⑥3．下列关于的说法正确的是A．所有原子可能都在同一平面上 B．最多可能有9个碳原子在同一平面C．有7个碳原子可能在同一直线 D．可能有5个碳原子在同一直线4．某烃的结构简式为;若分子中共线碳原子数为a;可能共面的碳原子最多为b;含四面体结构碳原子数为c;则a 、b 、c 分别是 A ．3、4、5 B ．3、10、4 C ．3、14、4 D ．4、10、45．据调查;劣质的家庭装饰材料会释放出近百种能引发疾病的有害物质;其中一种有机物分子的球棍模型如右图;图中“棍”代表单键或双键或三键;不同大小的球代表不同元素的原子;且三种元素位于不同的短周期..下面关于该有机物的叙述不正确的是 A ．有机物化学式为C 2HCl 3B ．分子中所有原子在同一个平面内C ．该有机物难溶于水D ．可由乙炔和氯化氢加成得到6．下列化合物分子中的所有碳原子不可能处于同一平面的是A ．甲苯B ．硝基苯C ．2—甲基丙烯D ．2—甲基丙烷7．M 是一种冶疗艾滋病的新药结构简式见下图;已知M 分子中－NH －COO －基团除H 外与苯环在同一平面内;关于M 的以下说法正确的 A ．该物质易溶于水 B ．M 能发生加聚反应 C ．M 的分子式为C 13H 12O 2NF 4D ．M 分子内至少有13个碳原子在同一平面内8．有机物环丙叉环丙烷;由于其特殊的电导结构一直受到理论化学家的注意;其结构如图所示..有关它的说法中错误的是 A ．其二氯代物有4种B ．它不可能是环丙烷的同系物C ．其分子式为C 6H 8D ．它所有的原子均在同一平面上9．最近美国宇航局NASA 马里诺娃博士找到了一种比二氧化碳有效104倍的“超级温室气体”—全氟丙烷C 3F 8;并提出用其“温室化火星”使其成为第二个地球的计划..有关全氟丙烷的说法正确的是 A ．分子中三个碳原子可能处于同一直线上B ．全氟丙烷的电子式为：C ．相同压强下;沸点：C 3F 8＜C 3H 8D ．全氟丙烷分子中既有极性键又有非极性键10．下列说法全部正确．．的是① CH 3—CH=CH 2和CH 2=CH 2的最简式相同； ② CH≡CH 和C 6H 6含碳量相同； ③ 苯乙烯和丁烯为同系物；④ 正戊烷、异戊烷、新戊烷的沸点逐渐变低；⑤ 标准状况下;11.2L 的己烷所含的分子数为0.5 N A N A 为阿伏加德罗常数 ⑥ 丙烯分子中所有原子一定都在同一平面上A ．①②③ B．②④⑤⑥ C．①②④ D．①②④⑥ 11．某有机物的结构简式如图所示;有关该有机物的叙述正确的是A ．在一定条件下;能发生取代、氧化、水解、酯化和加聚反应B ．该物质分子中最多可以有9个碳原子在同一平面上C ．1 mol 该物质最多可与5mol H 2发生加成反应D ．1 mol 该物质完全氧化最多可消耗13 mol 氧气 12．下列说法正确的是A ．碳碳间以单键结合;碳原子剩余价键全部与氢原子结合的烃一定是饱和链烃B ．分子组成符合C n H 2n+2的烃一定是烷烃 C ．正戊烷分子中所有原子均在一条直线上D ．CH 3CHCH 32在光照下与氯气反应;可以生成四种一氯代烃13．对三联苯是一种有机合成的中间体..工业上合成对三联苯的化学方程式为：..下列说法中不正确．．．的是A ．上述反应属于取代反应B ．对三联苯的一氯取代物有3种C ．1mol 对三联苯在足量的氧气中完全燃烧消耗21.5molO 2D ．对三联苯分子中至少有16个原子共平面14．某有机物的结构简式如图所示;下列有关该物质的叙述错误的是 A ．分子式为C 11H 12O 4B ．苯环上的一氯代物有2种C ．分子中所有的碳原子可能共平面D ．能在酸性条件下发生水解15．利尿酸在奥运会上被禁用;其结构简式如下图所示..下列叙述正确的是A．利尿酸衍生物利尿酸甲酯的分子式是C14H14Cl2O4B．利尿酸分子内处于同一平面的原子不超过10个C．1mol利尿酸能与7mol H2发生加成反应D．利尿酸能与FeCl3溶液发生显色反应参考答案1．C解析试题分析：A、盆烯、苯的分子式都为C6H6;但结构不同;是同分异构体;故A正确；B、碳原子与其所连的3个碳原子和1个氢原子;这4个碳原子不能共面;故盆烯分子中所有的碳原子不可能在同一平面上;故B正确；C、盆烯含有一个碳碳双键且含有环;乙烯只含一个碳碳双键;两者的结构不相似;在分子组成上不相差一个或n个CH2原子团;不是同系物;故C错误；D、盆烯中含有碳碳双键可以发生加成反应;故D正确；故选C..2．A解析试题分析：①尿素分子中氮原子上的氢原子可以像苯酚上的氢原子那样与甲醛发生加成反应;并缩聚成高分子;故①正确；②标准状况下;甲醛是气体;22.4 L甲醛所含电子数约为16 NA;故②正确；③甲醇通常是一种有毒液体;分子中只含极性键;故③错误；④苯酚与碳酸钠溶液的反应的离子方程式为;故④正确；⑤的名称为：2;4;4-三甲基-1-戊烯;故⑤错误；⑥因季甲基是立体结构;3-甲基-1-丁烯中的所有碳原子不可能处于同一平面;故⑥正确；答案为A..3．D解析试题分析：A．分子中存在甲基;具有甲烷的四面体结构;所有原子不可能都在同一平面;A错误；B．甲基碳原子处于碳碳双键平面内;碳碳三键的直线结构处于苯环的平面内;碳碳双键平面与苯环平面;可以通过碳碳单键的旋转;使2个平面重合;所以最多有11个碳原子共面;最少有9个碳原子共面;B错误；C．苯环是平面正六边形;两个基团处于苯环的对位位置;碳碳三键为直线结构;连接苯环的碳碳双键的碳原子处于苯中氢原子位置;所以有5个碳原子共线;如图所示5个碳原子;C错误；D．苯环是平面正六边形;两个基团处于苯环的对位位置;碳碳三键为直线结构;连接苯环的碳碳双键的碳原子处于苯中氢原子位置;所以有5个碳原子共线;如图所示5个碳原子;D正确；答案选D..4．C解析试题分析：已知乙炔为直线形结构;则与C≡C键相连的C原子可能共线;则共有3个；分子中与苯环以及C=C直接相连的原子共平面;则可能共面的碳原子最多为14;即所有的原子可能共平面；含四面体结构碳原子为饱和碳原子;共4个；故选C..5．D解析试题分析：A．短周期元素原子半径最小的是氢;中间的球最多能形成四条共价键;是碳;最大的球形成单键是氯;有机物化学式为C2HCl3;故A正确；B．这是一种结构类似烯烃的物质;所有原子在同一平面;故B正确；C．C2HCl3为氯代烃;难溶于水;故C正确；D．乙炔和氯化氢加成得到二氯乙烷;不能得到C2HCl3;故D错误..故选D..6．D解析试题分析：A、苯为平面结构;甲苯中甲基碳原子处于苯中H原子位置;所有碳原子都处在同一平面上;故A不符合；B、苯为平面结构;硝基苯中所有碳原子都处在同一平面上;故B不符合；C、乙烯为平面结构;2-甲基丙烯中2个甲基的碳原子处于乙烯中H原子位置;所有碳原子都处在同一平面上;故C不符合；D、2-甲基丙烷中;3个甲基处于2号碳原子四面体的顶点位置;2号碳原子处于该四面体内部;所以碳原子不可能处于同一平面;故D符合；故选D..7．B解析试题分析：A．分子中含有酯基;难溶于水;A项错误；B．分子中含有碳碳双键;能发生加聚反应;B项正确；C．根据有机物的结构简式可知;M的分子式为C 14H11O2NF4;C项错误；D．由于苯环和碳碳双键均是平面型结构;所以其分子结构中至少有15个原子共平面;D项错误；答案选B..8．D解析试题分析：A．环丙叉环丙烷分子中的4个“CH2”完全等同;它的二氯代物有4种;如图;A 项正确；B．环丙叉环丙烷分子的分子式是C6H8;与环丙烷C3H6不是同系物;B项正确；C．环丙叉环丙烷分子的分子式是C6H8;C项正确；D．由于环丙叉环丙烷的环并不是平面结构;所以分子中所有的原子不可能都在同一平面内;D项错误；答案选D..9．D解析试题分析：A．全氟丙烷可以看作是CF4中的两个F原子被两个CF3取代;CF4是正四面体结构;所以全氟丙烷分子中三个碳原子不可能处于同一直线上;A项错误；B．F原子的孤对电子没标出;B项错误；C．C3F8;C3H8结构相似;但相对分子质量前者大;分子间的作用力也大;沸点高;C项错误；D．C原子和C原子间的化学键是非极性共价键;F原子和C原子间的化学键是极性共价键;D项正确；答案选D..10．C解析试题分析：①CH3-CH=CH2和CH2=CH2的最简式的是CH2;二者的最简式相同;①正确；②CH≡CH和C6H6的最简式的是CH;所以二者的含碳量相同;②正确；③苯乙烯中含有苯环;丁烯为单烯烃;二者的结构不同;所以二者一定不属于同系物;③错误；④正戊烷、异戊烷、新戊烷分子中含有的碳原子数目;含有的支链逐渐增多;则它们的沸点逐渐变低;④正确；⑤标准状况下;戊烷的状态不是气体;题中条件无法计算11.2L的戊烷的物质的量;⑤错误；⑥丙烯中有一个甲基;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上;⑥错误；答案选C..11．D解析试题分析：A．含有羧基;可发生取代、酯化反应;含有碳碳双键;可发生氧化和加聚反应;但不能发生水解反应;故A错误；B．与苯环直接相连的原子在同一个平面上;且与碳碳双键直接相连的原子也在同一个平面上;则该物质分子中最多可以有11个碳原子在同一平面上;故B错误；C．能与氢气发生加成反应的为苯环和碳碳双键;则1mol该物质最多可与4molH2发生加成反应;故C错误；D．有机物分子式为C9H12O2;1 mol该物质完全氧化最多可消耗氧气的物质的量为13mol;故D正确..故选D.. 12．B解析试题分析：A、不仅饱和链烃中只含有C-C单键与C-H单键;环烷烃中也只含有C-C单键与C-H单键;故A错误；B、烷烃的通式为Cn H2n+2;C、H原子都饱和;则符合此通式的烃必为链状烷烃;故B正确；C、分子中存在与甲烷相似的四面体结构;导致所有原子不可能在一条直线上;故C错误；D、CH3CHCH32分子中只有2种环境的氢原子;在光照下与氯气反应;可以生成二种一氯代烃;故D错误；故选B..13．B解析试题分析：A．该反应中苯环上的H被取代;则该反应为取代反应;故A正确；B．对三联苯的结构对称;从中间看;共有4种位置的H元素;则对三联苯的一氯取代物有4种;故B错误；C ．对三联苯的分子式为C 18H 14;1mol 该物质燃烧消耗氧气为18+144mol=21.5mol;故C 正确；D ．苯环为平面结构;与苯环直接相连的原子一定在同一平面内;碳碳单键可旋转;但一条直线上的碳原子在一个平面内;则至少有16个原子共平面;所有原子可能共面;对三联苯分子中最多有32个原子共平面;故D 正确；故选B.. 14．B 解析试题分析：A ．根据有机物结构简式可判断分子式为C 11H 12O 4;A 正确；B ．苯环上的一氯代物有3种;B 错误；C ．由于苯环和双键均是平面形结构;因此分子中所有的碳原子可能共平面;C 正确；D ．分子中含有酯基;能在酸性条件下发生水解;D 正确;答案选B.. 15．A 解析试题分析：A ．由利尿酸的结构简式可知;利尿酸甲酯的分子式为C 14H 14Cl 2O 4;故A 正确；B ．在利尿酸分子中;与苯环相连的原子和苯环上的碳原子共12个;都应在一个平面上;故B 错误；C ．由利尿酸的结构简式可以看出;其含有一个苯环、一个和一个双键;故1 mol 利尿酸最多能与5 mol H 2加成;故C错误；D ．因利尿酸中不含酚羟基;故不可能与FeCl 3发生显色反应;故D 错误；故选A..。
高考化学考点85有机化合物的共线共面问题
1．(2020·江西高三月考)作为“血迹检测小王子”，鲁米诺反应在刑侦中扮演了重要的角色，其一种合成原理如图所示。
下列有关说法正确的是()
A．鲁米诺的化学式为C8H6N3O2
B．一定条件，A可以和甘油发生缩聚反应
C．B中处于同一平面的原子最多12个
D．(1)(2)两步的反应类型分别为加成反应和取代反应
2．(2020·上海市鲁迅中学高三月考)下列分子中所有原子都处在同一平面上的是()
A．B．
C．D．CH2CHCCH
3．(2020·河北衡水中学高三月考)化合物M()是合成药物的中间体。
下列关于M 的说法正确的是()
A．与互为同系物
B．一氯代物有5种(不考虑立体异构)
C．能发生取代反应和氧化反应
D．所有碳原子可能处于同一平面
4．(2020·黑龙江大庆实验中学高三月考)我国科研人员使用催化剂CoGa3实现了H2还原肉桂醛生成肉桂醇，反应机理的示意图如下：
下列说法不正确的是()
A．苯丙醛能发生取代反应、加成反应、氧化反应
B．肉桂醛分子中最多有18个原子共面
C．肉桂醛分子生成肉桂醇过程中断裂的化学键只有极性键。
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【课题】烃的共线共面问题
【学习目标】1、能说出常见官能团的名称，会书写结构简式。
2、能判断不同烃的类别。
3、会判断是否属于同系物
【知识点一】烃的共线共面问题
1、几种最典型结构的空间构型：
（1）、共平面：碳碳双键决定个原子一定共平面，苯环决定个原子一定共平面。
（2）、碳碳三键决定个原子一定共直线，共线一定共面。
（3)、饱和碳决定个原子一定不共平面。
【温馨提示】
（1）、任意三个原子决定一个平面。
（2）、碳碳单键可以旋转，碳碳双键、碳碳叁键不能旋转。
（3）、一定共平面的原子就是最少共平面的原子，可能共平面的原子就是最多共平面的原子。
（4）、把不易观察的结构简式转化成符合空间构型、易分析的结构式的形式。
【典型例题】
1、中一定共平面的个原子，可能共平面的个原子。
2、
C CH
中一定共平面的个原子，可能共平面的个原子。
3、中一定共平面的个原子，可能共平面的个原子。
4、CH3CH=CH—C≡CH，中一定共平面的个原子，可能共平面的个原子。
【解析】CH3CH=CH—C≡CH可以展开为：
11
【试一试】
1、(CH3)2C=C(CH3)C(CH3)=C(CH3)2，中一定共平面的个原子，可能共平面的个原子。
2、—C≡C—CH=CF2 中一定共平面的个原子，可能共平面的个原子。
【知识点二】烯烃被酸性高锰酸钾溶液氧化所得产物的判断
【自主学习】有机化学基础P35表1-3-1 ,归纳烯烃被酸性高锰酸钾溶液氧化所得产物的规律：
1、由烯烃推氧化产物 -写出下列烯烃被酸性高锰酸钾溶液氧化的产物的结构简式：
2、由氧化产物推烯烃
【练习】烯烃经高锰酸钾氧化后得到下述产物，试写出烯烃的结构：
【当堂达标】
1、下列有机物分子中所有原子一定在同一平面内的是( )
2、有机化学基础--P36
3、有机化学基础--P40 6
【课下作业】
22
33
1、大气污染物氟里昂—12的化学式是CF 2Cl 2，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、下列各组物质中，属于同分异构体的是 （ ）
A 、O 2和O 3
B 、CH 2＝CHCH 2CH 3和CH 3CH ＝CHCH 3
C 、CH 3CH 2CH 3和CH 3(CH 2)2CH 3
D 、CH 3CH 2OH 和CH 3OCH 3
3、下列有机分子中，所有的原子不可能处于同一平面的是 ( )
4、、在 分子中，处于同一平面上的碳原子数最多可
能 是 （ ）
A 、12个
B 、14个
C 、18个
D 、20个
5、对于CH 3—CH=CH —C≡C—CF 3分子结构的描述 (1)、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)、一定在同一直线上的碳原子个数为______。
(3)、位于同一平面内的原子数最多有______个。
6、某烯被KMnO 4氧化得到丙酸CH 3CH 2COOH 和二氧化碳及乙二酸HOOCCOOH 。
该烯烃的结构简式是 。
─CH 3 ─CH ═CH ─C ≡C
CH 3─
CH
3CH
3
C CH
2
CH
3
(CH
3)
2
C CH
KMnO
4
H+
CH
3
)
2
C CH
KMnO
4
H+
7、
44。