有机物分子中原子共面共线问题.docVIP

碳原子成键特点及有机物的空间构型 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。 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。 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。 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。 此分子中①C ②C ③C ④H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。 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（①C ②C ③C构成三角形）。 巩固练习 1、大气污染物氟里昂—12的化学式是CF2Cl2，下面关于氟里昂—12的说法正确的是（ ） A 没有固定的熔沸点 B 分子中的碳原子是饱和的 C 属于正四面体的空间结构 D 只有一种结构 、下列分子中，含有极性共价键且呈正四面体结构的是 （ ） A 氨气 B 二氯甲烷 C 四氯甲烷 D 白磷 、关于乙炔分子结构的描述错误的是（ ） A、叁键键长小于乙烷中C—C单键长B、分子中所有原子都在同一平面上 C、叁键键能是乙烷中C—C单键键能的3倍D、分子中碳氢键之间的键角约为1800 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 键线式可以简明扼要的表示碳氢化合物，种键线式物质是 （ ） A．丁烯 B．丙烷 C．丁烷 D．丙烯 下列各组物质中，属于同分异构体的是 （ ） A．O2和O3 B．CH2＝CHCH2CH3和CH3CH＝CHCH3 C．CH3CH2CH3和CH3(CH2)2CH3 D．CH3CH2OH和CH3OCH3 盆烯是近年合成的一种有机物，它的