专题:有机物共线共面解析
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。
高中化学 专题讲座(五)有机物分子中共线、共面的判断
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____________________。
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。
有机化学专题复习-原子共线、共面问题
有机化学专题复习-原子共线、共面问题1.几种典型的结构模型:H-C≡C-H2.判断共线、共面问题思考的角度:(1)展开空间构型:其他有机物可看作甲烷、乙烯、苯三种典型分子中的氢原子被其他原子或原子团代替后的产物,但这三种分子的空间结构基本不变,如CH2=CHCl,可看作氯原子代替了原有乙烯分子中氢原子的位置。
(2)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、碳氧单键等均可旋转。
但是碳碳双键和碳碳三键等不能旋转,对原子的空间位置具有“固定”作用。
如结构简式为的有机化合物,其空间结构如图所示,转动①处C—C键可使两平面M1和M2重合为同一平面,炔直线位于醛平面上,但甲基上的H原子都不在炔直线上,转动②处C—C 键,可使甲基的一个H原子位于醛平面上。
(3)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,两平面必定重叠,两平面内的所有原子必定共平面。
(4)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在此平面内。
(5)注意题目中的隐含条件和特殊规定,如题目中的“碳原子”、“所有原子”、“可能”、“一定”、“最少”、“最多”、“共线”、“共面”等在审题时要加以小心。
变式训练:1.某烃结构简式如下:,有关说法正确的是(A)A.该分子中有6个碳原子一定在同一条直线上B.该分子中有8个碳原子可能在同一条直线上C.该分子中所有碳原子不可能都在同一平面上D.该分子中所有氢原子可能在同一平面2.下列分子中的所有碳原子不可能在同一平面上的是(B)解析:选B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。
3.下列化合物分子中的所有原子都处于同一平面的是(C )C.氯乙烯(ClCH=CH2)D.丙烯(CH3CH=CH2)解析:选C。
有机物《共线共面》专题复习课件
总结
简述共线共面的联系和区别
共线和共面有相似之处,都是描述化合物中原子或 基团的位置关系,但共线指直线上的位置,而共面 指平面上的位置。
重点总结影响的作用
共线共面现象对化合物的稳定性、分子结构、性质、 反应以及旋转和振动等方面有着重要的影响。
参考资料
• 相关书籍和网络资源ห้องสมุดไป่ตู้• 推荐学习方法和技巧
2 举例说明
举例:分子中的原子或键 轴在同一个平面上。
3 共面的影响
共面对分子的性质和反应、 旋转和振动有着重要的影 响。
共线共面关系
定义共线共面
化合物中原子、离子或基团同时 处于同一个直线和平面上。
举例说明
分子中的原子轨道、共振结构同 时在同一个平面内。
共线共面的影响
共线共面对分子性质和反应、化 合物稳定性有着重要的影响。
有机物《共线共面》专题 复习ppt课件
介绍有机物,简述共线共面现象。
共线
定义共线
指化合物中原子、离子或基 团所处的位置在同一直线上。
举例说明
举例:分子中两个原子键或 键轴与一条直线重合。
共线的影响
共线对化合物稳定性、分子 的结构和性质有着重要的影 响。
共面
1 定义共面
指化合物中原子、离子或 基团所处的位置在同一平 面上。
有机物共线、共面类问题分析
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.1二、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。
2三、乙炔的空间构型--——直线型结构式、空间构型如图五:.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.以乙炔母体模型衍变为--——--—乙烯基乙炔。
简单有机物中原子共线、共面问题
简单有机物中原子共线、共面问题1.抓牢“三个”基本结构
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,若用其他原子代替其中的任何氢原子,所得有机物中所有
原子一定不共平面,如CH3Cl分子中所有原子不在一个平面上
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,所得有机物中所有原子仍然共平面,如CH2==CHCl分子
中所有原子共平面
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,所得有机物中的所有原子也仍然共平面,如溴苯()
分子中所有原子共平面
2.把握“三步”解题策略
3.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、碳氧单键等均可绕键轴旋转。
但是双键和三键不能绕轴旋转,对原子的空间结构具有“定格”作用。
1.甲苯分子中至少有几个原子可以共平面?最多有几个原子可以共平面?
答案1213
解析如图,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个原子一定共平面。
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,故甲苯分子中最多可能有13个原子共平面。
2.CH3CH==CH—C≡CH分子中最多有几个原子在同一条直线上?最多有几个原子共面?答案49
解析可以将该分子展开,此分子包含一个乙烯型结构、一个乙炔型结构(如图),
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。
由于碳碳单键可以绕键轴旋转,—CH3中有一个氢原子可以进入该平面,故该分子中最多有9个原子共平面。
有机分子里的共线、共面问题剖析
—快速解决有机分子里的共线、共面问题
【解题指导】
1.归纳常见的平面型分子、常见的直线型分子有那些。要 掌握简单小分子(如CH4、C2H4、C2H2、C6H6、 HCHO、H2O、HCN)空间结构。
2. 复杂分子一般都是由简单小分子组合而成。 3. 复杂分子中共价单键的旋转问题对结构认识的影响。
C.CCl4
D.P4
2.下列分子各个原子不在同一平面内的是 D A.二氧化碳 B.乙烯 C.苯 D.环已烷
3.下列有机分子中,所有的原子不可能处于同一平面的是 D
4.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、
b、c分别为( A )
A. 2、3、5
B. 2、3、4
B. C. 4、6、4
D. 4、3、5
5.结构简式如右图的烃,下列说法正确的 是( C )
A.分子中至少有6个碳原子处于同一平面上 CH3 CH3 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
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。 小结:结构中每出现一个羰基,至少有4个原子共面。
解决该类问题时应注意:
1.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;若一条直线与某平面有两个交点时,则这条直 线上的所有点都在该平面内。 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。
(完整版)有机物共线共面问题专题突破
有机化学查漏补缺专题专题一:原子共线共面问题一.基本空间构型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。
以上4种分子中的H被其他原子(如C、O、N、Cl等)所取代,取代后分子构型基本不变。
二、旋转问题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、判断规律1.任意两个直接相连的原子在同一直线上2.任何满足炔烃结构的分子,若只含一个碳碳三键,与其三键相连的所有原子均在同一直线上。
3.中学学的有机物中,全部原子能够共面的有乙烯、乙炔、苯、苯乙烯、1,3-丁二烯、苯乙炔等。
四、分割法(例题1)1.一点定面:分子中有一个碳形成4个单键,则该分子中所有原子不可能共面。
2.分割组合:若有机物中碳原子的共线、共面问题,要进行单元分割,必要时兼顾分子对称性。
分割后结合键的旋转性确定共线或共面的原子个数,注意题目要求。
五.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”。
【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。
高中化学有机物分子中原子共直线、共平面问题的判断
有机物分子中原子共直线、共平面问题的判断
•结构式:
表示分子的结合或排列顺序的式子;如:
•有机物分子中原子共直线、共平面问题的判断:
1、分子空间结构的基本类型:
2、分子中原子共线、共面情况的判断方法:
以上述分子结构为原型和思维起点,把复杂的有机物分子分解成几个部分,借助单键可以旋转、双键和三键不能旋转这一知识来分析所分解的各个部分,再予以综合,便能得出分子中在同一平面或同一直线上的原子数目。
例如:分子中只要有碳原子形成4个单键,则所有原子小可能都在一个平
面上,中最多有6个原子(5个C原子、1个H原子)在同一条直线上,最多有15个原子(除一CH3上的2个氢原子外)在同一平面上。
结构简式:
结构式的简便写法,着重突出结构特点(官能团),如CH3-CH3,CH2=CH2。
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。
专题有机物分子共面共线问题的判断pptx
02
共面和共线的判断方法
判断有机物分子是否共面或共线,需要掌握分子构象、键角、键长等参数,以及分子动力学和量子化学计算方法。
有机物分子共面共线问题的深入研究
由于有机物分子的共面和共线与其性质密切相关,因此需要进一步深入研究构象与性质的关系,以及分子构象的影响因素。
对有机物分子共面共线问题的展望
新型计算方法的应用
THANKS感谢观看 Nhomakorabea2
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通过观察有机物分子的结构形式,判断不饱和键和双键的位置,确定分子构型。
直接观察法
运用价层电子对互斥理论,判断分子构型是否符合价层电子对互斥理论,从而确定分子是否共面。
运用价层电子对互斥理论
根据分子的对称性来判断分子是否共面,如果分子具有对称性,则分子一定不共面。
根据分子对称性判断
根据碳碳单键的旋转自由度判断
利用量子化学计算进行判断
05
有机物分子共面共线问题的总结与展望
03
共面共线与有机物性质的关系
有机物的化学性质和物理性质与其分子构象密切相关,共面和共线可以影响有机物的稳定性、反应活性等性质。
对有机物分子共面共线问题的总结
01
共面共线问题的基本概念
有机物分子中,共面和共线是常见的构象问题,涉及有机物的化学结构和物理性质。
根据分子对称性判断
根据分子轨道理论判断
共线问题判断方法
02
有机物分子共面共线问题的实例展示
在烯烃分子中,与双键C原子直接相连的原子和双键C原子共面,双键C原子与其相邻的C原子以及与双键C原子相连的原子共线。
总结词
例如,在丁烯分子中,由于双键C原子与其相邻的C原子以及与双键C原子相连的原子共线,因此与双键C原子直接相连的四个原子(包括双键C原子)必然共面。
专题:有机物共线共面解析
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、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 2=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91. 描述CH 3-CH =CH -C≡C -CF 3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.(2010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 . C . D . 3.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4.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5、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C 25H 20HC C —CH 3 —CH 3 CH3 —CH — CH 3 CH 3CH 2 C CH 3—CH 3B .此分子为非极性分子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。
有机物共线共面专题复习课件
01
有机物共线共面的 空间构型与性质
平面构型有机物的性质
平面构型有机物具有较高的反应 活性,因为它们具有较少的空间
位阻。
平面构型有机物通常具有较好的 电子云密度分布,有利于形成π
键和进行电子转移反应。
平面构型有机物在光化学反应中 表现出较高的吸收和发射光谱特
性。
立体构型有机物的性质
立体构型有机物通常具有较大 的空间位阻,因此反应活性较 低。
取代反应中的共线共面
总结词
取代反应中,有机物分子中的某些原子或基团被其他原子或基团所替代。共线 共面的情况会影响取代反应的活性和选择性。
详细描述
在取代反应中,如果取代基与被取代基共线或共面,可能会增加反应的活性和 选择性。这是因为共线或共面的基团之间的相互作用更强,更有利于反应的进 行。
加成反应中的共线共面
总结词
加成反应中,有机物分子中的某些键合位置与另一分子中的 原子或基团结合,形成新的有机物。共线共面的情况会影响 加成反应的活性和方向。
详细描述
在加成反应中,如果反应物分子中的某些原子或基团处于共 线或共面位置,可能会增加反应的活性和选择性。这是因为 共线或共面的原子之间的相互作用更强,更有利于反应的进 行。
利用共线共面合成具有特定性质的有机物
总结词
通过利用有机物共线共面的原理,可 以合成具有特定性质的有机物,如光 学活性、导电性等。
详细描述
在有机合成中,利用有机物分子中的 共线共面结构,可以有效地调控有机 物的物理和化学性质。例如,利用手 性碳原子的共面结构,可以合成出具 有光学活性的有机物。
利用共线共面合成具有特定功能的有机物
利用共线共面解决有机化学问题的方法与技巧
总结词
有机物《共线共面》专题复习课件
归纳常见有机反应的共线共面规律,指导合成设 计。
模拟实验
通过计算机模拟实验预测反应结果,优化合成方 案。
实例分析
案例一
利用共线共面原理设计合成路线,成功制备目标分子。
案例二
通过预测分子构型,优化反应条件,提高产物收率。
案例三
利用共线共面原理规避副反应,提高产物纯度。
05
有机物共线共面相关习题 解析
示例
给定一个有机物分子结构,判断其中哪些原子可能共线 或共面。
难题解析与解题技巧
难题解析
对于复杂的有机物分子结构, 如何快速准确地判断原子共线
、共面情况?
解题技巧
利用空间想象和分子模型,结 合碳原子的四键规则,判断可 能的共线、共面情况。
难题解析
如何处理多个原子共线、共面 的问题?
解题技巧
优先判断关键原子(如双键碳 原子)的连接情况,再根据这 些关键原子判断其他原子的空
共线共面在有机物中的表现形式
苯环的共面特性
苯环上的碳原子在同一平面上, 这种共面特性使其具有独特的物
理和化学性质。
烯烃的共线特性
烯烃中的碳碳双键使得双键两侧的 碳原子在同一直线上,这种共线特 性影响了烯烃的反应活性和性质。
羰基的共面特性
羰基中的碳氧双键使得碳原子和氧 原子在同一平面上,这种结构对羰 基的反应活性有重要影响。
03
有机物共线共面在化学反 应中的应用
共线共面对有机物化学反应的影响
反应速率
立体化学
共线共面的分子结构可以影响化学键 的电子云分布,从而影响反应中间体 的稳定性,进一步影响反应速率。
共线共面的分子结构可以影响分子间 的相互作用,从而影响有机物的立体 化学性质,如手性分子的旋光性等。
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。
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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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
HCH
O
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、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 2=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
1. 描述CH 3-CH =CH -C≡C-CF 3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.(2010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 . C . D . 3.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
HC C —CH 3 —CH 3 CH 3 —CH — CH 3 CH 3
CH 2 C CH 3 —CH 3
4.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
5、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C 25H 20
B .此分子为非极性分子
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 A .4,3,5 B .4,3,6 C .2,5,4 D .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 A .
B .
C
H 3CH 3
CH 3 C .
CH 3
C
H 3 D .CH 3
8.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
9、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
10.(2011全国高考)环戊二烯()分子中最多有 原子共平面。
9
11.(2012四川高考)已知羰基为平面结构,则O
OH
O
OH
分子中最多有 原子在同
一平面内。
16
12.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;4
(2)一定在同一平面上的原子最多有_______个;12
(3)可能在同一平面上的原子最多有_______个。
17
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