有機物分子中原子共線共面問題

1、個人收集整理 僅供參考學(xué)習(xí) 有機物分子中原子的共面共線問題 衡南二中胡必愛 有機分子中原子的共面共線是中學(xué)有機化學(xué)教學(xué)的一個難點。此類題目的解題思維方法如 下：原子共面共線問題思維的基礎(chǔ)：甲烷的正四面體結(jié)構(gòu)；乙烯、苯、萘、蒽的平面結(jié)構(gòu); 乙炔的直線結(jié)構(gòu)。 1.甲烷的正四面體結(jié)構(gòu) 在甲烷分子中，一個碳原子和任意兩個氫原子可確定一個平面， 其余兩個氫原子分別位于平面的兩側(cè)，即甲烷分子中有且只有 三原子共面（稱為三角形規(guī)則）。當(dāng)甲烷分子中某氫原子被其 圖I甲玩的分子 他原子或原子團取代時，該代替原子的共面問題，可將它看作 是原來氫原子位置。 CH3CH2CH2其結(jié)構(gòu)式可寫成如圖2所示。 圖2丙烷的分

2、子結(jié)構(gòu) 左側(cè)甲基和C構(gòu)成“甲烷分子。此分子中 H,C,C構(gòu)成三角形。中間亞甲基和 C, C構(gòu)成“甲烷”分子。此分子中 C,C,C構(gòu)成三角形，同理 C,C,H構(gòu)成三 角形，即丙烷分子中最多兩個碳原子（ C,C,C）三個氫原子（H,H）五原子可 能共面。 2.乙稀的平面結(jié)構(gòu) 乙烯分子中的所有原子都在同一平面內(nèi), 鍵角為120。 圖3乙烯結(jié)構(gòu) 當(dāng)乙烯分子中某氫原子被其他原子或原子團取代時, 面內(nèi)。 則代替該氫原子的原子一定在乙烯的平 其結(jié)構(gòu)式可寫成如圖 4所示。 S4丙坤的分子緖構(gòu) 叭H 三個氫原子（）和三個碳原子（） 六原子一定共面。根據(jù)三角形規(guī)則 C,C,H構(gòu)成三角形。 4個氫原子（每個甲基可提

3、供一個氫原子） H也可能在這個平面上。二二： *二至少6個原子 （6個碳原子），至多10個原子6個碳原子和 共面。 3 苯的平面結(jié)構(gòu) 苯分子所有原子在同一平面內(nèi)， 鍵角為120。 當(dāng)苯分子中的一個氫原子被其他原子或原子團取代時，代替該氫原子的原子一定在苯分子所 在平面內(nèi)。 H 甲苯中的7個碳原子（苯環(huán)上的 6個碳原子和甲基上的一個碳原子），5個氫原子（苯環(huán)上 的5個氫原子）這12個原子一定共面。此外甲基上1個氫原子（H,C,C構(gòu)成三角 形）也可以轉(zhuǎn)到這個平面上，其余兩個氫原子分布在平面兩側(cè)。故甲苯分子中最多有可能是 13個原子共面。 分子中10個碳原子, 8個氫原子18原子共面和蒽 同理可分析

4、萘 ） 分子中 14個碳原子, 10個氫原子，共24個原子共面問題。 4.乙炔的直線結(jié)構(gòu) I 則 Ltcr 乙炔分子中的2個碳原子和2個氫原子一定在一條直線上，鍵角為180。H （： Ti 當(dāng)乙炔分子中的一個氫原子被其他原子或原子團取代時，代替該氫原子的原子一定和乙炔分 子的其他原子共線。M I： - I. i. H ： HCCC四原子共線，甲基中的三個氫原子一定不在這條直線上。 此分子中CCCH四原子 定在一條直線上。 故該分子共 有8個原子在同一平面上。再如：止其結(jié)構(gòu)簡式 可寫成 最多10個碳原子共面。 再如: 中11個碳原子，萘環(huán)上的6個氫原子共17個原子共面。亞甲基上的兩個氫 ch3

5、ch3 X / OCCHj / / CH3AC / m怠最少6個碳原子（因雙鍵與雙鍵之間的碳碳單鍵可以轉(zhuǎn)動） 原子分別位于平面的兩側(cè)（ CCC構(gòu)成三角形）。 鞏固練習(xí) 1、 大氣污染物氟里昂 一12的化學(xué)式是CF2CI2，下面關(guān)于氟里昂 一12的說法正確的是（ A 沒有固定的熔沸點B 分子中的碳原子是飽和的 C屬于正四面體的空間結(jié)構(gòu)D 只有一種結(jié)構(gòu) 2、下列分子中，含有極性共價鍵且呈正四面體結(jié)構(gòu)的是 D白磷 A氨氣 B二氯甲烷C四氯甲烷 （ B、分子中所有原子都在同一平面上 3、關(guān)于乙炔分子結(jié)構(gòu)的描述錯誤的是 A、叁鍵鍵長小于乙烷中CC單鍵長 C、叁鍵鍵能是乙烷中 C C單鍵鍵能的3倍D、分子

6、中碳?xì)滏I之間的鍵角約為 二惡英”含量嚴(yán)重超標(biāo)， 二惡英”是二苯基-1 , 4-二氧六環(huán)及其衍生物的通稱，其中一種毒性最大 O 4、1999年在一些國家的某些食品中 惡英”恐慌癥。 CI 180 時間掀起了席卷歐洲的 O 的結(jié)構(gòu)是 A .該物質(zhì)是一種芳香族化合物 C .該物質(zhì)是一種強烈致癌物 ,關(guān)于這種物質(zhì)的敘述中不正確的是 B.該物質(zhì)是一種鹵代烴 D .該物質(zhì)分子中所有原子可能處在同一平面上 5、鍵線式可以簡明扼要的表示碳?xì)浠衔? 八種鍵線式物質(zhì)是 A 丁烯 B .丙烷 C. 丁烷 D .丙烯 6、下列各組物質(zhì)中，屬于同分異構(gòu)體的是 A . O2 和。3 ( B . CH2= CHCH 2C

7、H3 和 CH3CH = CHCH 3 C、H原子已略去） （ D. CH3CH2OH 和 CH3OCH3 C. CH3CH2CH3 和 CH3(CH2)2CH3 7、盆烯是近年合成的一種有機物，它的分子結(jié)構(gòu)可簡化表示為（其中 下列關(guān)于盆烯的說法中錯誤的是 A .盆烯是苯的一種同分異構(gòu)體 B .盆烯分子中所有的碳原子不可能在同一平面上 C. 盆烯是乙烯的一種同系物 D. 盆烯在一定條件下可以發(fā)生加成反應(yīng) 8、 甲烷分子中的4個氫原子全部被苯基取代，可得如圖所示的分子，對該分子的描述不正 確的是() A .分子式為C25H20 B .分子中所有原子有可能處于同一平面 C.該化合物分子中所有原子不

8、可能處于同一平面 D .分子中所有原子一定處于同一平面 9、觀察以下有機物結(jié)構(gòu)： ch3ch2ch3 (2) H-CC-CH 2CH3 C= CH=CF 2 思考：(1 )最多有幾個碳原子共面？ ( 2)最多有幾個碳原子共線? (3 )有幾個不飽和碳原子？ 10、(1 )在烷烴分子中的基團: 中的碳原子分別稱為伯、仲、叔、 季碳原子，數(shù)目分別用 nn2、n“門4表示。 CH CIC 分子中， 山=6、匹=1、匕=2、門4= 1。 試根據(jù)不同烷烴的組成結(jié)構(gòu)，分析出烷烴(除甲烷外)各原子數(shù)的關(guān)系。 烷烴分子中氫原子數(shù) no與n1、n2、n3、n4之間的關(guān)系是 n =。 四種碳原子數(shù)之間的關(guān)系為山=。 若分子中n2= n3= n4= 1,則該分子的結(jié)構(gòu)簡式可能為(任寫一種)。 11、食鹽測定某有機物元素質(zhì)量組成為C: 69, H : 4.6, N: 8.0,其余是O,相對分子質(zhì)量 在300-400之間，試確定該有機物的：(1)實驗式；(2)相對分子質(zhì)量；(3)分子式。 個人收集整理 僅供參考學(xué)習(xí) (3) 參考答案: 1、BD 2、C 3、C 4、B 6、BD 7、C 8、BD 9、( 1) 54