有机物分子中原子的共面共线问题1

1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、萘、蒽的平面结构；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，可将它看作是原来氢原子位置。其结构式可写成如图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，即丙烷分子中最多两个碳原子（①C，②C，③C）三个氢原子（④H，⑤H）五原子可能共面。2．乙稀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。其结构式可写成如图4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。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18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。①H②C③C④C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：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。2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）。1、下列描述CH2=CH—CH=CH—CH3分子结构的叙述中，正确的是（）A、5个碳原子有可能都在同一平面上B、5个碳原子有可能都在同一条直线上C、5个碳原子不可能都在同一平面上D、不能判断是否可能都在同一平面上或同一条直线上2、分子式为C6H12的某烯烃的所有的碳原子都在同一平面上，该烯烃的结构简式为_______________________，命名为________________________________。3、有一种AB2C2型分子，在该分子中以A为中心原子，下列关于它的分子构型和有关同分异构体的各种说法中正确的是------------------------（）A、假如为平面四边形，则有两种同分异构体B、假如为四面体，则有二种同分异构体C、假如为平面四边形，则无同分异构体D、假如为四面体，则无同分异构体4、下列物质分子中，属于正四面体结构的是-（）A、CH3ClB、CHCl3C、CCl4D、P45、下列分子各个原子不在同一平面内的是-（）A、二氧化碳B、乙烯C、苯D、环已烷6、目前冰箱中使用的致冷剂是氟利昂（二氟二氯甲烷CCl2F2），根据结构可推出氟利昂A、没有同分异构体B、有两种同分异构体C、有四种同分异构体D、有三种同分异构体7、在CH3—CH=CH—CC—CF3分子中，位于同一平面上的原子数最多可能有----（）A、12个B、10个C、8个D、6个8、下列各物质中所有的键角均为109°28`的物质是（）A、丙烷B、环已烷C、丁烯D、甲苯9、在推断甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构，而不是正方形的平面结构时，充分的理由是--（）(A)CH3Cl不存在同分异构体(B)CH2Cl2不存在同分异构体(C)CHCl3不存在同分异构体(D)CCl4不存在同分异构体10、关于炔烃的下列描述正确的是--------（）(A）分子里含有碳碳叁键的不饱和链烃叫炔烃（B）炔烃分子里所有碳原子都在同一条直线上（C）炔烃易发生加成反应，也易发生取代反应（D）炔烃可以使溴水褪色，也可以使酸性高锰酸钾溶液褪色11、在下列各组物质中,其分子中的所有原子都处于同一平面内的是---------------------()(A)甲烷、乙烯、乙炔(B)乙烯、丙烯、乙炔(C)苯、甲苯、对二甲苯(D)乙炔、乙烯、苯12、下列各组物质中，每种分子中的各原子都处于同一平面的是-----------------------（）（A）甲烷、丙烯、丙炔（B）乙烷、乙烯、乙炔（C）乙烯、乙炔、苯（D）丁二烯、甲苯、环已烷13、描述CH3－CH＝CH－CC－CF3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14、下列分子中所有原子既不在同一条直线上，又不在同一平面上的是-------------（）（A）C2H4（B）C6H6（C）CH3-CH==CH2（D）C2H215、下列物质的分子中所有原子都在同一平面内的是()①CH4②C2H4③C6H6④C2H6⑤C2H2⑥C6H5－CH3(A)②③④(B)①④⑥(C)②③⑤(D)②③⑤⑥316、已知乙烯分子是平面结构，因此1，2二氯乙烯可以形成两种不同的空间异构体。下列各物质中，能形成类似上述两种空间异构体的是------()(A)1，1-二氯乙烯(B)丙烯(C)2-丁烯(D)1-丁烯17、已知两结构式(A、B分别代表不同的原子或原子团)互为同分异构体，推断一氯丙烯的同分异构体(不含环状结构)共有------()(A)3种(B)4种(C)5种(D)6种18、描述CHF2—CH=CH——CC—CH3分子结构的下列叙述中，正确的是-----（）A、除苯环外的其余的碳原子有可能都在一条直线上B、除苯环外的其余的碳原子不可能都在一条直线上C、12个碳原子不可能都在同一个平面上D、12个碳原子有可能都在同一个平面上19、下列物质的分子中，各原子都处于同一平面的是()(A)CCl4(B)C2H6(C)C2H4(D)C6H620、在下列的分子中所有的碳原子一定都在同一平面上的是21、甲烷分子中的四个氢原子都可以被取代,若甲烷分子中四个氢原子都被苯取代,对该分子描述,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)此分子属非极性分子(D)此物质属芳香烃类物质22、能说明苯分子苯环的平面正六边形结构中碳碳键不是单双键交替排列的事实是（）A、苯的一元取代物没有同分异构体B、苯的间位二元取代物只有一种C、苯的邻位二元取代物只有一种D、苯的对位二元取代物只有一种23、下列分子中的14个碳原子不可能处于同一个平面上的是