有机物分子中原子共线、共面问题(带参考答案)
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(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是否共线共面。
【例】蒇代表物薇空间构型 袃结构艿球棍模型蒀结 构 特 点 薇C 2H 4 芃平面结构羁芈蚇6点共面葿C 2H 2 肇直线型螇肅膁4点共线(面)袇C 6H 6 膂平面正六边形羆12点共面薃HCHO 莁平面羄4点共面 肃CH 4 莇正四面体蒁任意3点(原子)共面C —C 键可以旋转二、三、旋转单键可旋转（含C-C,C-H,C-O）双键、三建不可三、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，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。
强化练习：1．描述CH3－CH＝CH－C≡C－CF3分子结构的叙述中，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．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（D ）—CH—A．B．C．D．3．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，得如图所示分子，对该分 子描述不正确的是 （ D ） A ．分子式为C 25H 20 C ．此物质属于芳香烃类物质 D ．分子中所有碳原子有可能处于同一平面6．某烃的结构简式为。
【最全面】解析有机物分子中原子共平面、共直线问题-（1）
【最全⾯】解析有机物分⼦中原⼦共平⾯、共直线问题-（1）如何分析有机物分⼦中原⼦共平⾯的问题例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。
，例2：有机物C CH2CHOH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，CH2C 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 CH2CHOH分⼦中所有的原⼦可以共⾯。
例3：结构式为CH3CH3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。
所以，CH3 CH3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？OHOHHO C5H11CCH2H3C分析：由苯的分⼦结构可知，OH中的碳原⼦共⾯，OHHO中碳原⼦共平⾯。
由⼄烯的分⼦结构可知，CCH2H3C中的碳原⼦共平⾯。
C5H11中的5个碳原⼦通过碳碳单键的旋转也可以共平⾯。
综合以上分析．结合碳碳单键可以旋转．可知该兴奋剂分⼦中所有碳原⼦都可能共平⾯。
⼀、甲烷的空间构型----正四⾯体型,任意3个原⼦共平⾯;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)。
(完整版)有机物分子中原子共线、共面问题(带参考答案)
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是否共线共面。
【例】二、旋转单键可旋转（含C-C,C-H,C-O ）双键、三建不可三、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个原子与一个平面结构共用，则直线在这个平面上。
如CH 2=CH-C≡CH ，其空间结构为?，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。
代表物空间构型 结构 球棍模型结构特点 C 2H 平面结构 6点共面 C=C 键不能旋C 2H 直线型 4点共线(面) C≡C 键不能旋C 6H 平面正六 12点共面 HC HO 平面 4点共面 CH 4正四面体任意3点(原子)共面C —C 键如苯乙烯分子?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。
强化练习：1．描述CH 3－CH ＝CH －C≡C －CF 3分子结构的叙述中，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．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（D ） A ．B ．C ．D ．3．在分子中，处于同一平面上的原子数最多可能是（D ）HCC —CH 3—CH —CH — CH 3 CHCH C CH —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，得如图所示分子，对该分 子描述不正确的是（D ） A ．分子式为C 25H 20 C ．此物质属于芳香烃类物质D ．分子中所有碳原子有可能处于同一平面6．某烃的结构简式为。
有机原子共线共面(有答案)
原子共线共面总结1.甲烷是立体结构的依据：CH2Cl2只有一种结构。
2.苯分子不是单双键交替结构的依据：邻二甲苯只有一种结构。
3.甲烷、乙烯、乙炔、苯的空间构型（注意键角）4.自身组合5.两两组合6.多个组合中间的两H不能旋转C已经有两个洞【例1】（2009·嘉兴统考）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．4，6，4【精析】将上述的式子变换成以C＝C键为中心后，进行观察。
与C＝C键直接相连的所有原子均在一个平面上，由此可知一定在同一平面上的碳原子为与C＝C键直接相连的碳原子为5个原子。
再由直线与平面的关系可知，C≡C键上的碳原子也在该平面上。
而两个乙基上的甲基中的碳原子由于单键的旋转，可能在该平面上，故一定在同一平面上的碳原子数为6，即与C＝C键直接相连的5个碳原子和C≡C键中的1个碳原子。
对于在同一直线上的碳原子，显然要从C≡C键上得出，因为与C≡C键直接相连的原子在一条直线上，由此可得，同一直线上的碳原子为 C≡C键上的2个碳原子和C＝C键上的1个碳原子，共3个碳原子。
答案：B[课堂训练]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【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。
【最全面】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(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。
原子共面问题
【化学】【化学】突破有机物分子中原子共线、共面问题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线共面问题
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。
以甲烷母体模型衍变为-------一氯甲烷、乙烷
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?
2：有机物 一平面上?
分子中至少有多少个碳原子处于同
3.结构式为
CH 3
的烃，分子中至少有多少个碳
例1：判断丙烷中最多可有几个原子共面？
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）和两个氢原子（④H， ⑤H）五原子可能共面。
2020329corporateculture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
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。
① H 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。
例4：乙烯基乙炔中一定有几个原子共面？
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。
高中必读-有机物分子共线-共面问题大全
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：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。
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。
更共面乙炔型：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。
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。
01 考点三 有机化合物中原子共面、共线问题(学生版)
【基础知识】有机物的结构与命名考点三 有机物中原子共线、共面问题【必备知识】一、分子共线共面问题（下载手机app KingDraw 将以下有机物画出来，转成3D ，观察共面情况。
）技巧：有饱和C ，所有原子一定不共面。
有饱和C 连三C ，所有C 一定不共面。
四元以上的饱和碳环，所有C 一定不共面。
【思考】下列有机物所有原子共面吗？所有碳原子共面吗？例1、(双选)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 ．CH 3CH 3CH 3 C ．CH 3CH 3 D ．CH 31、一些环的碳原子共面情况：2、如何判断最少、最多有多少个原子共面、共线？（单键可旋转）空间结构 共线、共面情况 乙烯(平面形结构)①C==C 不能旋转，与碳碳双键直接相连的4个原子与2个碳原子共平面，即： 点共面 ①有机物分子结构中每出现1个碳碳双键，则整个分子中至少有 个原子共面苯(平面形结构)①苯分子中 个原子一定共平面，位于对角线位置的 个原子共直线，①有机物分子结构中每出现1个苯环，则整个分子中至少有 个原子共面乙炔(直线形结构) ①乙炔分子中所有原子一定在一条直线上，即： 点共线(面)①有机物分子结构中每出现1个碳碳三键，则整个分子中至少有 个原子共线甲醛(平面三角形结构)①甲醛分子中所有原子在同一平面内即：点共面①有机物分子结构中每出现1个碳氧()双键，则整个分子中至少有个原子共面HCN HCN分子中个原子在同一条直线上例2、填空(1)分子中最多有个碳原子共平面(2)薄荷醇的分子中至少有12个原子处于同一平面上？(3)至少有12个原子共平面？(4)中，最多有19个碳原子共面？(5)水杨酸分子中所有原子不可能共面？例3、有机物分子中最多有________个碳原子在同一平面内，最多有________个原子在同一条直线上，与苯环共面的碳原子至少有________个（含苯环）。
例3、某有机物结构为，回答下列问题：(1)最多有________个碳原子在同一条直线上。
有机物分子共线共面问题大全
有机物分子共线、共面问题分子原子共线、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。
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。
更共面乙炔型：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。
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。
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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
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是否共线共面。
【例】
二、旋转
单键可旋转（含C-C,C-H,C-O ）
双键、三建不可
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个原子与一个平面结构共用，则直线在这个平面上。
如CH 2=CH-C≡CH
，其空间结构为
?，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。
代表物
空间构型 结构 球棍模型
结构特点 C 2H 平面结构 6点共面 C=C 键不能旋C 2H 直线型 4点共线(面) C≡C 键不能旋C 6H 平面正六 12点共面 HC HO 平面 4点共面 CH 4
正四面体
任意3点(原子)共面C —C 键
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。
强化练习：
1．描述CH 3－CH ＝CH －C≡C －CF 3分子结构的叙述中，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．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（D ） A ．B ．C ．D ．
3．在分子中，处于同一平面上的原子数最多
可能是（D ）
HCC —CH
—
C —CH CH 3 C
CH C C —
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，得如图所示分子，对该分 子描述不正确的是（D ） A ．分子式为C 25H 20 C ．此物质属于芳香烃
类物质
D ．分子中所有碳原子有可能处于同一平面
6．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（B ） A ．4，3，5B ．4，3，6C ．2，5，4D ．4，6，4
7．下列分子中的14个碳原子不可能处在同一平面上的是(BD)
A
．
B ．
C
H 3CH 3
CH 3C ．
CH 3
C
H 3D ．
CH
3
8．在右面的分子结构式中，说法是正确的(AC)
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 9．环戊二烯（）分子中最多有9原子共平面。
10.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__4_____个；
（2）一定在同一平面上的原子最多有__12_____个；
（3）可能在同一平面上的原子最多有____17___个。