有机化学原子共面共线判断
怎样判断原子共面
有机物空间结构的问题，注意有这么几个方面
1.甲烷，为空间正四面体，这样饱和碳原子和它连接的4个其它原子[共5个原子]之间为
四面体结构。
这5个原子里，最多3个原子共面。
2.乙烯分子是6原子的共面。
即碳碳双键上的碳原子及其连接的4个原子一共6原子共面。
3.乙炔分子决定的是4个原子共线，即三键连接的4个原子共线
4.苯分子为平面的正六边形，即苯环决定的是12个原子的共面。
而且相对的两个碳原子
及其连接的H共4原子共线
例题：
某烃的结构简式为：
有关其分子结构的叙述中正确的是( )
A.分子中一定在同一平面上的碳原子数为6
B.分子中一定在同一平面上的碳原子数为7
C.分子中在同一直线上的碳原子数为3
D.分子中在同一直线上的碳原子数为4
解析：
画出所给物质的空间构型图
由这个图可以看出，以碳碳双键为中心，有6个原子一定共面。
则如图可知：5个碳原子一定共面，但是由于碳碳叁键中涉及的三个碳原子共线，而且线和面有两个重合的碳[有两个交点，蓝色显示]，说明线在面上，即共线框外碳碳叁键碳也一定在面上，这样一共6个碳原子共面
碳碳叁键涉及到的3个碳原子共线[还有一个是H，不是C]。
所以该题的答案为AC。
如有疑问，可以直接留言，我会及时回复，谢谢你的配合祝你学习进步！。
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。
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。
高中化学 一轮复习 同分异构体的书写、判断与原子共线、共面
课时59同分异构体的书写、判断与原子共线、共面题型一同分异构体的书写与判断同分异构体的书写与数目判断是每年有机部分命题的必考内容。
在选择题中的命题方式是结合有机物的键线式判断不同物质是否同分异构体或数目判断；非选择题均出现在选修大题中，其命题方式是按照题目限制的要求进行有机物结构的书写或判断同分异构体数目。
考法一同分异构体数目的判断【考必备·清单】同分异构体数目的判断方法确定酯的同分异构体的方法。
饱和一元酯，若R1有m种，R2有n种，共有m×n种。
如丁酸戊酯的结构有2×8＝16种规律】[例1](2019·全国卷Ⅱ)分子式为C4H8BrCl的有机物共有(不含立体异构)()A．8种B．10种C．12种D．14种[解析]可利用“定一移一”法，正丁烷有两种等效氢，Br定位1号碳原子时，有，Br定位2号碳原子时，有，异丁烷有两种等效氢，Br 定位1号碳原子时，有，Br定位2号碳原子时，有，共4＋4＋3＋1＝12(种)，所以选C。
[答案]C【提素能·好题】1．分子式为C6H10O4，且能与NaHCO3反应的只含一种官能团的有机物共有(不含立体异构)()A．7种B．8种C．9种D．10种解析：选C分子式为C6H10O4，且能与NaHCO3反应的只含一种官能团的有机物为己二酸，即HOOC—C4H8—COOH，有HOOCCH2CH2CH2CH2COOH、HOOCCH(CH3)CH2CH2COOH、HOOCCH(CH3)CH(CH3)COOH、HOOCCH(COOH)CH2CH2CH3、HOOCCH2CH(CH3)CH2COOH、2．分子式为C4H2Cl8的同分异构体共有(不考虑立体异构)()A．10种B．9种C．8种D．7种解析：选B分子式为C4H2Cl8的有机物可以看作C4Cl10中的两个Cl原子被两个H原子取代，其同分异构体数目等于C4H10中两个H原子被两个Cl原子取代同分异构体数目。
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。
有机物共面、共线判断
1、基本的空间构型
（1） C4H4
H
109.5 。
H H
正四面体型分子， 三个原子共面
H
类似： CCl 4 、 SiH 4 、 SiF 4 注：如果一个分子中有一个饱和碳原子，则这个分子中的 所有原子就不可能共面。 （2） C2H4
H C H
X W C Y C Z H
H C
120 。
平面型分子， 六个原子共面
H
H C O
类似: （3） C2H2 类似:
H
180 。HC NhomakorabeaC
N`
C
H
直线型分子，四个原子共面
H
（4） 苯 C6H6
H
H
120 。
H H H
正六边形分子，12个原子共 面,4个原子共线
2、数学支持
（1）线与面：如果一条直线的两点在同一平面内，那么此 直 线也在这一平面内 （2）线与线：如果一条直线的两点在另外一条直线上，则 这 两条直线重合 （3）面与面：如果某条直线的两点既在平面α内，又在平面 β内，则平面α 与平面β可能相交，也可能重合
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。
有机物分子共线共面完整问题
有机物分⼦共线共⾯完整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: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就是碳原⼦与4个原⼦形成4个共价键时,空间结构都就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就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就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。
六个碳原⼦与六个氢原⼦共平⾯凡就是位于苯环上的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就是甲烷、⼄烯、⼄炔与苯的分⼦结构。
(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′,⼄烯与苯环中的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。
第59讲 有机物原子共面的判断、同分异构体的书写(解析版)-备战2023年高考化学-复习精讲精练
备战2023年高考化学【一轮·夯实基础】复习精讲精练第59讲 有机物原子共面的判断、同分异构体的书写【复习目标】1．掌握有机化合物中原子的共线与共面个数的判断。
2．掌握有机化合物同分异构的书写与判断。
【知识精讲】考点一 有机物原子共面的判断1．突破有机化合物分子中原子共面的判断 (1)明确四种典型模型空间结构基本理解甲烷正四面体形，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，即分子中碳原子若以四个单键与其他原子相连，则所有原子一定不能共平面乙烯平面形，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H 原子，所得有机物中的所有原子仍然共平面苯平面形，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H 原子，所得有机物中的所有原子也仍然共平面乙炔 H—C≡C—H直线形，乙炔分子中所有原子共直线，若用其他原子代替H 原子，所得有机物中的所有原子仍然共直线 (2)把握三种组合①直线形结构与平面形结构连接。
如苯乙炔：，所有原子共平面。
①平面形结构与平面形结构连接。
如苯乙烯：，分子中共平面原子至少12个，最多16个。
①平面形结构与四面体形结构连接。
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。
(3)恰当拆分复杂分子观察复杂分子的结构，先找出类似于甲烷、乙烯、乙炔和苯分子的结构，再将对应的空间结构及键的旋转等知识进行迁移即可解决有关原子共面、共线的问题。
特别要注意的是，苯分子中处于对位的两个碳原子以及它们所连的两个氢原子，这四个原子是在一条直线上的。
(4)审准题目要求题目要求中常有“可能”“一定”“最多”“最少”“所有原子”“碳原子”等限制条件。
如分子中所有原子可能共平面，分子中所有碳原子一定共平面而所有原子一定不能共平面。
【例题1】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。
化学易错题专题训练二有机物共线共面问题的判断含解析
有机物共线、共面问题的判断【错题纠正】例题1、下列说法正确的是（)A．CH3CH===CHCH3分子中的四个碳原子在同一直线上B．a（)和c(）分子中所有碳原子均处于同一平面上C．异丙苯（）中碳原子可能都处于同一平面D．化合物（b）、（d)、(p）中只有b的所有原子处于同一平面【解析】A项，根据乙烯的空间构型可知,CH3CH===CHCH3分子中的四个碳原子处于同一平面，但不在同一直线上,错误。
B项，用键线式表示有机物结构时，考生最容易忽略饱和碳原子的共面规律，饱和碳原子只能与另外两个相连的原子共平面，故a 与c分子中所有碳原子不可能共平面，错误。
C项，异丙苯分子中有2个—CH3,碳原子不可能都处于同一平面，错误。
D项，d、p分子中都存在饱和碳原子，故只有b的所有原子处于同一平面，正确.答案：D例题2、下列分子中的所有碳原子不可能在同一平面上的是()【解析】由于饱和碳原子上连接4个共价键，构成四面体。
所以凡是含有饱和碳原子的化合物，分子中的所有原子就不可能是共面的。
B项有机物中有连接3个碳原子的饱和碳原子，其所有碳原子不可能在同一平面上，其余都是可以的.答案：B 【知识清单】1．最简单有机物的空间构型：（1）甲烷：(正四面体结构,键角109°28′，3个H 原子共面）;(2)乙烯：（平面形结构，键角120°，6个原子共面)；（3）乙炔：(直线形结构，键角180°，4个原子共线)；（4）苯：(平面形结构,键角120°,12个原子共面）；（5）1，3—丁二烯: (4个碳原子和6个氢原子都在同一平面上,类似于苯分子中那种特殊的共价键，其中C—C 单键不可旋转，分子中各个键角都接近120°）。
2。
判断技巧：（1）审清题干要求：注意“可能”“一定”“最多”“最少”“所有原子”“碳原子"“氢原子”等关键词和限制条件.（2）熟记常见共线、共面的官能团：与三键直接相连的共直线,如—C≡C-、—C≡N；与双键和苯环直接相连的原子共面，如、、；醛、酮、羧酸因与与相似为平面形（等电子原理)，故为平面形分子（所有原子共平面）。
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。
高中化学 精准导学案 有机化合物中原子共线、共面问题判断
精准导学案有机化合物中原子共线、共面问题判断课程名称年级学科授课教师日期时段教学目标☆了解有机化合物结构；掌握有机化合物原子共线、共面的判断方法；教学时长建议80分钟精准诊查互动导学导学一有机化合物中原子共线、共面问题判断知识点讲解有机化合物中原子共线、共面问题判断1．熟记五类基本分子空间构型代表物空间构型结构球棍模型结 构 特 点CH 正四面体任意3点(原子)共面C—C 键可以旋转C H 平面结构6点共面 C=C 键不能旋转C H 直线型4点共线(面) C≡C 键不能旋转C H 平面正六边形12点共面HCHO 平面4点共面4242266例题2．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CH =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 ；（5）确定有机分子最多原子共线数目时尽量展开有机分子的结构式（注意真实展开各个键角的角度）。
21.[单选题][难度：★★☆☆☆]下列化合物的分子中，所有原子可能共平面的是（ ）A ．丙烷 B ．丙烯 C ．对二甲苯 D ．苯乙烯【参考答案】D【知 识 点】有机化合物中原子共线、共面问题判断【学科能力】分析运用【题目解析】A 、由于甲基中4个原子不能共平面，故丙烷中原子不可能全部共平面，故A 错误；B 、由于甲基中4个原子不能共平面，故丙烯中原子不可能全部共平面，故B 错误；C 、对二甲苯中的甲基中的原子不能共平面，故C 错误；D 、苯乙烯由一个苯基和一个乙烯基构成，而苯基中的11个原子共平面，乙烯基中的5个原子也共平面，故苯乙烯中的所有原子可能共平面，故D 正确。
有机物分子共线共面完整问题
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：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。
有机物分子中原子共线、共面的判断(练)-2023年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、共面的判断第一部分：高考真题感悟1．（2021·河北·高考真题）苯并降冰片烯是一种重要的药物合成中间体，结构简式如图。
关于该化合物，下列说法正确的是A．是苯的同系物B．分子中最多8个碳原子共平面C．一氯代物有6种(不考虑立体异构)D．分子中含有4个碳碳双键【答案】B【解析】A．苯的同系物必须是只含有1个苯环，侧链为烷烃基的同类芳香烃，由结构简式可知，苯并降冰片烯的侧链不是烷烃基，不属于苯的同系物，故A错误；B．由结构简式可知，苯并降冰片烯分子中苯环上的6个碳原子和连在苯环上的2个碳原子共平面，共有8个碳原子，故B正确；C．由结构简式可知，苯并降冰片烯分子的结构上下对称，分子中含有5类氢原子，则一氯代物有5种，故C错误；D．苯环不是单双键交替的结构，由结构简式可知，苯并降冰片烯分子中只含有1个碳碳双键，故D错误；故选B。
2．（2022·浙江·高考真题）关于化合物，下列说法正确的是A．分子中至少有7个碳原子共直线B．分子中含有1个手性碳原子C．与酸或碱溶液反应都可生成盐D．不能使酸性KMnO4稀溶液褪色【答案】C【解析】A．图中所示的C课理解为与甲烷的C相同，故右侧所连的环可以不与其在同一直线上，分子中至少有5个碳原子共直线，A错误；B．，分子中含有2个手性碳原子，B错误；C．该物质含有酯基，与碱溶液反应生成盐，有亚氨基，与酸反应生成盐，C正确；D．含有碳碳三键，能使酸性KMnO4稀溶液褪色，D错误；答案选C。
3．（2017·全国·高考真题）已知①、②、③的分子式均为C6H6，下列说法正确的是A．①的同分异构体只有②和③两种B．①、②、③的二氯代物均只有三种C．①、②、③均可与酸性高锰酸钾溶液反应D．①、②、③中只有①的所有原子处于同一平面【答案】D【解析】A．①是苯，其同分异构体还可以是链状不饱和烃，同分异构体有多种，不止②和③两种，A错误；B．②分子编号如图，对应的二氯代物中，两个氯原子可分别位于1、2，1、3，1、4，2、3等位置，B错误；C．①、③分子中不存在碳碳双键，不与酸性高锰酸钾溶液发生反应，C错误；D．苯是平面形结构，所有原子共平面，②、③中均含有饱和碳原子，所有原子不可能共平面，D正确；答案选D。
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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。
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。
故甲苯分子中最多有13个原子共面。
同理可分析萘
中10个碳原子、8个氢原子均共面，蒽分子
中14个碳原子、10个氢原子共面。
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°，结构式为：
H—C≡C—
H。
当乙炔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和乙炔分子中的其他原子共线。
如
中，①H、②C、③C、④C 4个原子共线，而甲基中的3个氢原子一定不在这条直线上。
二．判断有机分子中原子共面、共线原理
1.单键旋转思想：有机物分子中的单键，包括碳碳单键、碳氢单键、碳氧单键等可旋转。
但是形成双键和叁键的原子不能绕轴旋转，对原子的空间结构具有“定格”作用。
如：(CH3)2C=C(CH3)C(CH3)=C(CH3)2，其结构简式也可写成
，该分子中至少6个碳原子(因连接两个平面的碳碳单键旋转，两平面不重合)、最多有10个碳原子共面(因连接两个平面的碳碳单键旋转，两平面重合)。
2．定平面规律：共平面的不在同一直线上的3个原子处于另一平面时，两平面必然重叠，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也必落在此平面内。
4.展开空间构型法：如CH3CH=CH—C≡CH，可以将该分子展开为：
$2，此分子包含一个乙烯型结构、一个乙炔型结构，其中①C、②C、③C、④H 4个原子一定在一条直线上。
该分子中至少8个原子在同一平面上。