高中化学 1.2《有机化合物的结构特点》素材 新人教版选修5VIP专享

第 2 节 有机化合物的结构特点有机分子的空间构型 一、四个基本结构单元 (1)甲烷为正四面体结构，键角 109о28′。 (2)乙烯为平面型结构，键角 120о。 (3)乙炔为直线型结构，键角 180о。 (4)苯为平面型结构，键角 120о。 (5)在 1,3-丁二烯分子中，四个碳原子和六个氢原子都在同一平面上，键角接近 120о。 二、注意事项 1. 以碳原子和化学键为立足点，若氢原子被其它原子所代替，其键角基本不变。 例 1. 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，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.CH4中四个价键的键长和键角都相等 解析： 甲烷不论是正四面体结构，还是平面正方形结构，CH3Cl、CHCl3都无同分异构体，故选项 A、C 的理由不充分。若甲烷是平面正方形结构，CH2Cl2存在两种同分异构体： 而实际 CH2Cl2不存在同分异构体，因此假设不合理。若甲烷是正四面体结构，此时CH2Cl2不存在同分异构体，故选项 B 是正确的。选项 D 也是错误的，因为甲烷不论是正四面体结构，还是平面正方形结构，CH4中四个价键的键长和键角都相等，故理由不充分。 2. 若两个平面型结构的基团之间以单键相连，这个单键可以旋转，则两个平面可能共面，但不是“一定”。例 2. 已知“C-C”单键可以绕轴旋转，结构简式为的烃，含苯环且处于同一平面的 C 原子个数至少有（ ） A.6 B.8 C.9 D.14 解析： “至少”实际是说一定处于同一平面的 C 原子个数。苯分子是一个平面型分子，分子中的六个碳原子和六个氢原子都在同一平面上。所以，与苯环直接相连的原子都在苯环所确定的平面上，即下图所标的碳原子 1 和 8 肯定在左边苯环所决定的平面上。又由于苯分子中的键角是 120о，所以碳原子 4、7、8、9 肯定在同一条直线上，即 9 号碳原子也一定在左边苯环所决定的平面上。此题如果说最多可能有多少碳原子共平面，那么，应该是 14 个碳原子即全部。 3. 若两个苯环共边，则两个苯环一定共面。例如，下列各结构中所有原子都在同一平面上。 4. 若甲基与一个平面型结构相连，则甲基上的氢原子最多有一个氢原子与其共面。若一个碳原子以四个单键与其它原子直接相连，则这四个原子为四面体结构，不可能共面。同时，苯环对位上的 2 个碳原子及其与之相连的两个氢原子，这四原子共直线。 例 3. 下列分子中的 14 个 C 原子可能处...