有机物分子中原子共线共面的确定方法1(精)
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(CH 2CH 2)分子是平面结构,2个碳原子、4个氢原子共平面;(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)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(CH 4)是正四面体结构,任意3个原子共平面;(5)甲醛(C H H O)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(C CH )分子中最多有多少个原子共平面? 分析:与C CH 直接相连的苯环上的碳原子相当于C C H H分子中1个氢原子所处的位置,应与C CH 在同一条直线上;与苯环相连的C CH 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C CH 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C CH 2CHO H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,CH 2C H 中的原子在同一平面。
由乙醛分子结构可知,CHO 中的原子在同一平面。
由碳碳单键可以旋转,可知C CH 2CHO H分子中所有的原子可以共面。
例3:结构式为CH 3CH 3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。
有机物共线共面问题的判断技巧
有机物共线共面问题的判断技巧一、共线与共面基本概念在有机化学中,共线与共面问题是指分子中的原子或基团是否处于同一平面或直线上。
共线问题主要涉及碳碳三键和苯环中的原子共线问题,而共面问题则更加复杂,涉及到多种因素。
二、判断原则和方法判断有机物分子中的原子是否共面或共线,需要遵循以下原则和方法:1.烷烃分子中C原子周围最多有3个H原子与其共平面。
2.含有苯环的有机物分子中,与苯环直接相连的原子一定与苯环共平面。
3.含有碳碳双键或碳碳叁键的有机物分子中,与双键或叁键碳原子直接相连的原子一定与双键或叁键共平面。
4.含有-C=O的有机物分子中,与氧原子直接相连的原子与C=O共平面。
5.某些取代基中有苯环、碳碳双键或碳碳叁键等结构时,可能影响到整个分子中的原子共平面。
6.利用空间几何关系,判断原子是否共平面或共直线。
三、常见有机物的共线与共面问题实例分析1.丙炔中的C≡C键和甲基中的C-C键的C原子周围最多有2个H原子与其共平面。
2.苯酚分子中的苯环上的所有原子共平面,-OH基处于该平面上,故该分子最多有14个原子共平面。
3.氯乙烯和苯乙烯中的双键碳原子周围最多有4个H原子与其共平面。
4.甲醛分子中的C=O双键和C原子周围最多有2个H原子与其共平面。
5.含有苯环的有机物分子中,如果苯环上含有甲基等取代基,则取代基中的H原子最多有3个与其共平面。
6.含有-CN基的有机物分子中,与氮原子直接相连的原子可能为2个或3个与其共平面。
7.含有-CH=CH-结构的有机物分子中,如果存在π-π共轭,则与碳碳双键碳原子直接相连的原子可能为4个与其共平面。
8.含有-C≡C-结构的有机物分子中,如果存在π-π共轭,则与碳碳叁键碳原子直接相连的原子可能为2个与其共直线。
9.含有-OH基的有机物分子中,如果存在氢键,则与氧原子直接相连的原子可能为3个与其共直线。
10.含有苯环的有机物分子中,如果存在硝基等取代基,则硝基中的氮原子的直线结构可能会影响整个分子中的原子共直线。
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。
【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(CH 2CH 2)分子是平面结构,2个碳原子、4个氢原子共平面;(2)乙炔(C CH H)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(CH 4)是正四面体结构,任意3个原子共平面;(5)甲醛(C H H O)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(CCH)分子中最多有多少个原子共平面?分析:与C CH 直接相连的苯环上的碳原子相当于C CH H分子中1个氢原子所处的位置,应与C CH 在同一条直线上;与苯环相连的CCH 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CCH 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C CH 2CHOH 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,CH 2CH中的原子在同一平面.由乙醛分子结构可知,CHO 中的原子在同一平面.由碳碳单键可以旋转,可知CCH 2CHOH 分子中所有的原子可以共面.例3:结构式为CH 3CH 3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。
有机物分子中原子共线、共面的判断(讲)高考化学一轮复习讲练测(全国通用)(解析版)
专题讲座(十)有机物分子中原子共线、共面的判断目录第一部分:网络构建(总览全局)第二部分:知识点精准记忆第三部分:典型例题剖析高频考点1 考查有机物分子中原子共线问题高频考点2 考查有机物分子中原子共面问题正文第一部分:网络构建(总览全局)第二部分:知识点精准记忆知识点一有机物分子中的共面、共线问题分析方法1.凡是碳原子与其他四个原子形成共价单键时,空间构型为四面体形。
2.有机物分子结构中只要出现一个饱和碳原子,则分子中的所有原子不可能共面。
3.有机物分子中饱和碳原子若连接三个碳原子,则有机物分子中的碳原子不可能共面。
4.CX4分子中有且只有3个X原子共面。
5.有机物分子结构中每出现一个碳碳双键,则整个分子中至少有6个原子共面。
6.有机物分子结构中每出现一个苯环,则整个分子中至少有12个原子共面。
7.有机物分子结构中每出现一个羰基(),则整个分子中至少有4个原子共面。
8.有机物分子结构中每出现一个碳碳三键(-C≡C-),则整个分子中至少有4个原子共线。
9.有机物分子结构中每出现一个苯环,则整个分子中至少有3条对角线,分别是4个原子共线。
10.有机物分子结构中每出现一个碳氮三键(-C≡N),则整个分子中至少有3个原子共线。
说明:单键可旋转,双键或三键不能旋转。
知识点二判断有机物分子中原子能否共面、共线的方法1.熟练掌握五种基本模型对比参照①分子中碳原子若以四条单键与其他原子相连(含有四面体结构C原子),则所有原子一定不能共平面,如CH3Cl、甲烷分子中所有原子一定不共平面,最多有3个原子处在一个平面上。
②含有,至少6个原子一定共平面,乙烯分子中所有原子一定共平面,若用其他原子代替其中的任何氢原子,如CH2===CHCl所得有机物中所有原子仍然共平面。
③含有结构,至少12个原子一定共平面,苯分子中所有原子一定共平面,若用其他原子代替其中的任何氢原子,所得有机物中所有原子也仍然共平面,如溴苯()。
含有结构的对角线一定有4个原子共线,若用其他原子代替对角线上的任何氢原子,所得有机物苯环对角线上所有原子也仍然共线。
有机化学原子共面共线判断
有机分子中原子的共面、共线有机分子结构中由于碳原子形成不同价键,造成空间构型存在差异,成为高考命题的采分点之一,也就是同学们的“难以捉摸”的点,掌握有机物分子的空间构型的基准点与判断技巧会使问题迎刃而解。
一、有机分子中原子的共面、共线基准点1.甲烷的正四面体结构如图1所示,在甲烷分子中,一个碳原子与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个原子共面(称为三角形规则)。
当甲烷分子中某个氢原于被其她原子取代时,讨论取代该氢原子的其她原子的共面问题时,可将与甲基碳原子直接相连的原子瞧做代替了原来的氢原子。
CH3CH2CH3的结构如图2所示,左侧甲基与②C构成“甲烷”分子,此分子中⑤H、①C、②C构成三角形。
中间亚甲基与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,即丙烷分子中最多有三个碳原子(①C、②C、③C)与两个氢原子(④H、⑤H)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°(如图3所示)。
当乙烯分子中某个氢原子被其她原子取代时,则代替该氢原子的原子一定在乙烯的平面内。
如图4所示就是CH3CH=CH2的分子结构。
由图可知,三个氢原子(①②③)与三个碳原子(④⑤⑥)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。
同理(CH3)2C=C(CH3)2中至少有6个原子(6个碳原子)共平面,至多有10个原子共平面:6个碳原子与4个氢原子(每个甲基可提供一个氢原子)共平面。
提示:羰基碳原子也就是平面形碳原子,如甲醛即为平面型结构:3.苯的平面结构苯分子的所有原子在同一平面内,键角为120°,结构式为,当苯分子中的一个氢原子被其她原子取代时,代替该氢原子的原子一定在苯环所在平面内。
如甲苯中的7个碳原子(苯环上的6个碳原子与甲基上的1个碳原子)与苯环上的5个氢原子一定共面,此外甲基上的1个氢原子也可以转到这个平面上,其余两个氢原子分布在平面两侧。
解析有机物分子中原子共平面、共直线问题_【最全面】
解析有机物分⼦中原⼦共平⾯、共直线问题_【最全⾯】如何分析有机物分⼦中原⼦共平⾯的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:①CH4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。
②⼄烯分⼦中所有原⼦共平⾯。
③⼄炔分⼦中所有原⼦共直线。
④苯分⼦中所有原⼦共平⾯。
⑤H—CHO分⼦中所有原⼦共平⾯。
(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。
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。
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。
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。
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。
(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例1请分析苯⼄炔(C CH)分⼦中最多有多少个原⼦共平⾯?分析:与C CH直接相连的苯环上的碳原⼦相当于C C HH分⼦中1个氢原⼦所处的位置,应与C CH在同⼀条直线上;与苯环相连的C CH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C CH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。
如何判断有机物分子中的原子是否共平面.共直线?题目和参考答案
根据常见的分子空间构型,分析时要以面为中心进行分析.
在判断有机物分子中原子共平面情况时,结构,要先确定一个碳原子和任意两个氢原子可确定一个平面,然后确定其余两个氢原子分别位于平面的两侧.
(5)规律:
①共线分析:任何两个直接相连的碳原子在同一直线上.
②共面分析:学过的有机物中,所有的原子共平面的有CH2CH2、C6H6.
(6)另外要特别注意利用单键的旋转思想,即单键可以旋转,以及利用甲烷的结构快速排除错误选项.
要判断有机物分子中的原子是否共平面、共直线,首先要熟悉常见的平面型分子、常见的直线型分子.如甲烷分子(CH4)的正四面体结构,其分子最多有3个原子共平面;乙烯(H2CCH2)分子的平面结构,所有原子共平面;苯分子(C6H6)的平面正六边形结构,所有原子共平面;甲醛分子(HCHO)的平面结构,所有原子共平面.
(3)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.如甲苯、萘、蒽的情况.
(4)甲醛分子是平面结构,4个原子共平面.当甲醛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甲醛分子所在平面内.如乙醛、苯甲醛的情况.
如何判断有机物分子中的原子是否共平面、共直线?
答案:
解析:
(1)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个原子共面.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.
(2)乙烯分子中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.如CH3CHCH2、(CH3)2CC(CH3)2共面情况.
有机化学原子共面共线判断
有机分子结构中由于碳原子形成不同价键,造成空间构型存在差异,成为高考命题的采分点之一,也是同学们的“难以捉摸”的点,掌握有机物分子的空间构型的基准点和判断技巧会使问题迎刃而解。
一.有机分子中原子的共面、共线基准点1.甲烷的正四面体结构如图1所示,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个原子共面(称为三角形规则)。
当甲烷分子中某个氢原于被其他原子取代时,讨论取代该氢原子的其他原子的共面问题时,可将与甲基碳原子直接相连的原子看做代替了原来的氢原子。
CH3CH2CH3的结构如图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,即丙烷分子中最多有三个碳原子(①C、②C、③C)和两个氢原子(④H、⑤H)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°(如图3所示)。
当乙烯分子中某个氢原子被其他原子取代时,则代替该氢原子的原子一定在乙烯的平面内。
如图4所示是CH3CH=CH2的分子结构。
由图可知,三个氢原子(①②③)和三个碳原子(④⑤⑥)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。
同理(CH3)2C=C(CH3)2中至少有6个原子(6个碳原子)共平面,至多有10个原子共平面:6个碳原子和4个氢原子(每个甲基可提供一个氢原子)共平面。
提示:羰基碳原子也是平面形碳原子,如甲醛即为平面型结构:3.苯的平面结构苯分子的所有原子在同一平面内,键角为120°,结构式为,当苯分子中的一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环所在平面内。
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)和苯环上的5个氢原子一定共面,此外甲基上的1个氢原子也可以转到这个平面上,其余两个氢原子分布在平面两侧。
有机物分子中原子共面共线的判断
有机物分⼦中原⼦共⾯共线的判断
有机物分⼦中原⼦共⾯共线的判断
1、⼏种简单有机物分⼦的空间模型
甲烷:键⾓为 109 度 28 分,正四⾯体形分⼦,最多有三个H原⼦或⼀个C原⼦和两个H原⼦在同⼀平⾯内,最多有两个原⼦在同⼀直线上
⼄烯:键⾓为 120 度,平⾯形分⼦,六个原⼦在同⼀平⾯内,最多有两个原⼦在同⼀直线上
苯:键⾓为 120 度,平⾯正六边形分⼦,⼗⼆个原⼦在同⼀平⾯内,最多有四个原⼦在同⼀直线上
2、有机物共⾯问题的解题规律
(1)甲烷、⼄烯、苯 3 种分⼦中的H原⼦如果被其他原⼦所取代,则取代后的分⼦构型基本不变。
(2)共价单键可以⾃由旋转,共价双键和共价三键不能旋转。
(3)结构式中出现甲基(或饱和碳原⼦)的有机物,其分⼦中的所有原⼦不可能共平⾯。
(4)要弄清楚题⽬要求的是可能共⾯的还是⼀定共⾯的,是碳原⼦数还是所有原⼦数。
(5)将所给有机物的分⼦中⼀定有共⾯的结构分别确定为平⾯M和平⾯N,若两个平⾯通过⼀个碳碳单键相连,则通过旋转任意⼀个平⾯,可以达到两个平⾯重合,即该有机物分⼦中所有原⼦共平⾯。
3、举例分析
例题⼀
问题:
可能共⾯的碳原⼦数最多有()个
答案
⼀定共⾯的碳原⼦数最多有()个
答案
可能共⾯的原⼦数最多有()个
答案
⼀定共⾯的原⼦数最多有()个
答案
例题⼆
该有机物所有原⼦能否共平⾯()
答案
⾄少有()个C原⼦可以处于同⼀平⾯上
答案
例题三
在该分⼦中,处于同⼀平⾯上碳原⼦数最少为()个
答案
例题四
在该分⼦中,处于同⼀平⾯上原⼦数最多为()个
答案
Processing math: 100%。
(完整版)有机物原子共面共线的判断技巧
有机物原子共面共线的判断技巧基本理论:①“等位代换不变”原则。
以上基本结构上的H 原子,无论被什么原子替代,所处空间结构维持原状。
如苯环上的H 被甲基取代时,甲基中的C 的位置,与原来的H 的空间位置相同,即它与苯环共面。
②单键可以沿键轴旋转,双键和三键不能沿轴转。
若平面间靠单键相连,所连平面可以绕键轴旋转,可能旋转到同一平面上也 可能旋转后不在同一平面上。
如③若平面间被多个点固定,且不是单键,则不能旋转,一定共平面。
如右图:④分拆原则。
可把复杂的构型,分拆为几个简单构型,再分析单键旋转时可能的界面。
如甲苯可分拆为甲烷(含苯环内与其相连的C ,替代甲烷的H )和苯(含与苯环相连的环外C ,替代苯环的H )来看。
原则: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(CH 2CH 2)分子是“X ”型平面结构,2个碳原子、4个氢原子共平面; (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)苯()分子是“O ”型平面正六边形结构,6个碳原子、6个氢原子共平面;(4)甲烷(CH 4)是“正三棱锥”型且C 藏于锥心的正四面体结构,任意3个原子共平面;(5)甲醛(C H H O)分子是“Y 型”平面结构,4个原子共平面。
◆下列物质分子中的所有碳原子不可能在同一平面上的是A 、B 、C 、D 、答案:B 解析:A 、任意三点必成一面。
B 环烷当碳原子大于3时,碳原子均不可能在同一平面。
C 、两个X 型相连,旋转相连的单键,可能在同一平面 D 甲基上的碳与苯环上的H 等位代换,必与苯环在同一平面。
◆下列分子中的14个碳原子不可能处在同一平面上的是:( )答案: A 、C 解析:A 中R 基:中心碳均以单键连接四个原子(原子团),可视为甲烷的立体结构,它所连的四个点,不可能在一平面内。
B 、多点固定,且非单键,不可旋转。
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(CH 2CH 2)分子是平面结构,2个碳原子、4个氢原子共平面;(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)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(CH 4)是正四面体结构,任意3个原子共平面;(5)甲醛(C H H O)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(C CH )分子中最多有多少个原子共平面? 分析:与C CH 直接相连的苯环上的碳原子相当于C C H H分子中1个氢原子所处的位置,应与C CH 在同一条直线上;与苯环相连的C CH 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C CH 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CCH 2CHO H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,CH 2CH中的原子在同一平面.由乙醛分子结构可知,CHO 中的原子在同一平面。
由碳碳单键可以旋转,可知C CH 2CHO H分子中所有的原子可以共面。
例3:结构式为CH 3CH 3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。
有机物分子中原子共线共面的确定方法1
有机物分子中原子共线共面的确定方法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。
前面已经学了四种典型结构:CH4:正四面体,键角109°28';C2H4:,所有原子均在同一平面上,键角120°;C2H2:,所有原子均在同一直线上,键角180°;C6H6:平面正六边形,键角120°。
只要掌握好这些结构、借助C—C单键可以旋转而、不能旋转的特点,以及立体几何知识,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(如图)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,可将它看做是原来氢原子位置。
CH3CH2CH3其结构式可写成如图所示。
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,即丙烷分子中最多三个碳原子(①C,②C,③C)两个氢原子(④H,⑤H)五原子可能共面。
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其结构式可写成如图所示。
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。
(CH3)2C=C(CH3)2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°。
例析有机物分子中的原子共线共面的确定方法
单键 的转 动 :有 机物 分子 中 的单 键 ,包括 碳碳单
快速地判断原子是否共线共 面的方法 .
键、碳 氢单 键、碳 氧单 键等可 以转 动,而 c 、
首先要 明确下 列四种物质 分子的空间构型.
P C 不能旋转.
(1)CH 分子为正 四面体 结构 ,其分 子 中最 多有
对称性 ,苯分 子中苯环上六个碳原子呈正六边形
构式 如下 :
⑤
A.① ② ③
B ② ③
C.① ⑤
D.③ ④ ⑤
分 析 :① 甲 苯 基 中有 7个 碳 原 子 可 以 共 面 。两 个
苯环相连的碳碳单键 可以 自由旋转 ,所 以① 中 14个
碳原子可 以共面.② 与两个苯环相 连的碳原 子与 甲烷
中的碳类似 ,因为 甲烷 中有两个 单键 可 以共 面 ,所 以
的烃 ,下 列 说
(3)乙 炔 分 子 中 所 有 原 子 共 直 线 ,结 构 为
H一 ( Ee— H .
法正确 的是 ( ).
(4)苯分子中所有原子共平面,结构为≤二≥.
m(KI溶液 ) m(AgNOa溶液 )+ (KI溶 液 ) 一卅(AgI沉 淀)
即 ,凡(AgNOa溶液)一 m(AgI沉 淀) 由 方 程 式 AgNO3+ KI=KNO3+ AgI
3个原子共处 于 同一 平 面,也就 是说 ,CH 分子 只有 排 列的对称性 ,任 一对称轴线上均有两个碳原 子.
两个碳氢键 能够 共面.
下面举例说 明以上方法的应用.
(2)乙烯分子 中所有原子共平面 ,结构如下 :
H
H
\ /
e— C
/ \
有机化学原子共面共线判断
有机分子结构中由于碳原子形成不同价键,造成空间构型存在差异,成为高考命题的采分点之一,也是同学们的“难以捉摸”的点,掌握有机物分子的空间构型的基准点和判断技巧会使问题迎刃而解。
一.有机分子中原子的共面、共线基准点1.甲烷的正四面体结构如图1所示,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个原子共面(称为三角形规则)。
当甲烷分子中某个氢原于被其他原子取代时,讨论取代该氢原子的其他原子的共面问题时,可将与甲基碳原子直接相连的原子看做代替了原来的氢原子。
CH3CH2CH3的结构如图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,即丙烷分子中最多有三个碳原子(①C、②C、③C)和两个氢原子(④H、⑤H)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°(如图3所示)。
当乙烯分子中某个氢原子被其他原子取代时,则代替该氢原子的原子一定在乙烯的平面内。
如图4所示是CH3CH=CH2的分子结构。
由图可知,三个氢原子(①②③)和三个碳原子(④⑤⑥)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。
同理(CH3)2C=C(CH3)2中至少有6个原子(6个碳原子)共平面,至多有10个原子共平面:6个碳原子和4个氢原子(每个甲基可提供一个氢原子)共平面。
提示:羰基碳原子也是平面形碳原子,如甲醛即为平面型结构:3.苯的平面结构苯分子的所有原子在同一平面内,键角为120°,结构式为,当苯分子中的一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环所在平面内。
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)和苯环上的5个氢原子一定共面,此外甲基上的1个氢原子也可以转到这个平面上,其余两个氢原子分布在平面两侧。
有机化学原子共面共线判断
有机化学原子共面共线判断71279(总3页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面,使用请直接删除有机分子中原子的共面、共线有机分子结构中由于碳原子形成不同价键,造成空间构型存在差异,成为高考命题的采分点之一,也是同学们的“难以捉摸”的点,掌握有机物分子的空间构型的基准点和判断技巧会使问题迎刃而解。
一.有机分子中原子的共面、共线基准点1.甲烷的正四面体结构如图1所示,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个原子共面(称为三角形规则)。
当甲烷分子中某个氢原于被其他原子取代时,讨论取代该氢原子的其他原子的共面问题时,可将与甲基碳原子直接相连的原子看做代替了原来的氢原子。
CH3CH2CH3的结构如图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,即丙烷分子中最多有三个碳原子(①C、②C、③C)和两个氢原子(④H、⑤H)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°(如图3所示)。
当乙烯分子中某个氢原子被其他原子取代时,则代替该氢原子的原子一定在乙烯的平面内。
如图4所示是CH3CH=CH2的分子结构。
由图可知,三个氢原子(①②③)和三个碳原子(④⑤⑥)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。
同理(CH3)2C=C(CH3)2中至少有6个原子(6个碳原子)共平面,至多有10个原子共平面:6个碳原子和4个氢原子(每个甲基可提供一个氢原子)共平面。
提示:羰基碳原子也是平面形碳原子,如甲醛即为平面型结构:3.苯的平面结构苯分子的所有原子在同一平面内,键角为120°,结构式为,当苯分子中的一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环所在平面内。
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有机物分子中原子共线共面的确定方法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。
前面已经学了四种典型结构:CH4:正四面体,键角109°28';
C2H4:,所有原子均在同一平面上,键角120°;
C2H2:,所有原子均在同一直线上,键角180°;
C6H6:平面正六边形,键角120°。
只要掌握好这些结构、借助C—C单键可以旋转而、不能旋转的特点,以及立体几何知识,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(如图)
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,可将它看做是原来氢原子位置。
CH3CH2CH3其结构式可写成如图所示。
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,即丙烷分子中最多三个碳原子(①C,②C,③C)两个氢原子(④H,⑤H)五原子可能共面。
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其结构式可写成如图所示。
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。
(CH3)2C=C(CH3)2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—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,共18个原子共面和蒽
( )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。
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①C②C③C④H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:(CH3)2C=C(CH3)C(CH3)=C(CH3)2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(①C②C③C构成三角形)。