1/5专题—烃分子中原子共线共面的确定一、判断方法：1.牢记四类空间结构(1)甲烷的正四面体结构正四面体：凡是碳原子与4个相同原子或基团相连时均形成正四面体结构，但若原子或基团不同时为四面体结构。五个原子中最多三个原子共平面。(2)乙烯的平面结构平面结构：凡是位于乙烯结构上的6个原子（可以不同）共平面。(3)乙炔的直线结构直线型分子：凡是位于乙炔结构上的4原子共直线。(4)苯的平面结构平面结构：凡是位于苯环上的12个原子均共平面。（5）其它①HCHO：三个原子共平面②氰化氢(HCN)：直线型分子（H—C≡N）③1,3-丁二烯：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120°。乙炔分子结构乙烯分子结构2/52．理解三键三角三键：“C—C”、“C＝C”、“CC”中，只有“C—C”可以旋转。三角：甲烷中键角109°28′，乙烯和苯环中键角120°，乙炔中键角180°。3．运用几何知识求解以四种类型为基础，写出物质结构式，划分不同的直线和平面，由几何知识判断平面与平面，平面与直线的关系。4.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(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，结构简式为右边的烃，含苯环且处于同一平面的C原子个数至少有（）A、6B、8C、9D、14(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。例3、下列分子中的14个C原子可能处于同一平面的是（）3/5二、典型习题：例1.描述CH3—CH=CH—C≡C—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子B．6个碳原子不可能都在一条直线上C．6个碳原子一定在同一平面上D．6个碳原子不可能都在同一平面上例2.(★★★)某有机物分子结构如下：关于该分子结构的说法正确的是（）A.除苯环外的其余碳原子有可能都在一条直线上B.除苯环外的其余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平面上D.12个碳原子一定都在同一平面上例3.下列分子中的14个碳原子不可能处在同一平面上的是()例4.下列有机分子中，所有的原子不可能处于同一平面的是()例5.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；(2)一定在同一平面上的原子最多有_____个；(3)可能在同一平面上的原子最多有_____个。例6.某有机分子结构如下：4/5该分子中最多有__________个C原子共处同一平面。[参考练习]1.下列有机分子中，所有原子不可能处于同一平面的是()2.下列关于所示结构简式的说法正确的是()A.所有碳原子有可能都在同一平面上B.最多可能有9个碳原子在同一平面上C.只可能有5个碳原子在同一直线上D.有7个碳原子可能在同一条直线上3.某烃的结构简式如下所示：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、5B.4、3、6C.2、5、4D.4、6、44.碳正离子(例如，CH3+、CH5+、(CH3)3C+等)是有机反应中重要的中间体，欧拉(OlahG)因在此领域研究中的卓越成就而荣获1994年诺贝尔化学奖。碳正离子CH5+可以通过CH4在“超强酸”中再获得一个H+而得到，而CH5+失去H2可得CH3+。(1)CH3+是反应性很强的正离子，是缺电子的。其电子式是__________。(2)CH3+中4个原子是共平面的，三个键角相等，键角应是__________。(3)(CH3)2CH+和NaOH的水溶液反应将得到电中性的有机分子，其结构简式是________。(4)(CH3)3C+去掉H+后将生成电中性的有机分子，其结构简式是____________________。[参考练习]要点提示与答案5/51.D.提示：D中含有甲基，必然是立体结构。2.A、C3、B4.(1)(2)120°(3)(CH3)2CHOH(4)(CH3)2C=CH2
