新教材2023_2024学年高中化学第2章烃微专题2有机化合物分子中原子共线共面情况的判断课件新人教版选择性必修3

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第二章微专题2　有机化合物分子中原子共线、共面情况的判断 1.数学原理两点确定一条直线,三点确定一个平面。2.有机化合物分子中原子共面、共线判断的三大模板(1)四面体结构模型:甲烷分子为正四面体结构,分子中有且只有3个原子共面。(2)共面模型。①乙烯:平面结构,分子中所有原子都在同一平面内,键角约为120°。②苯:平面正六边形结构,分子中所有原子在同一平面内,键角为120°。(3)共线模型:乙炔分子为直线形结构,分子中4个原子在一条直线上。3.判断方法 视角1简单有机化合物的空间结构1.下列分子中所有碳原子不一定在同一平面上的是(　　)A.2-丁烯 B.甲苯C.1-丁烯 D.C视角2直线结构与平面结构的连接2.下列关于CH3—CH=CH—C≡C—CF3分子结构的叙述正确的是　　　　　。 ①6个碳原子有可能都在一条直线上②6个碳原子不可能都在一条直线上③6个碳原子一定都在同一平面上④6个碳原子不可能都在同一平面上A.①③ B.②③C.②④ D.①④B解析 题给分子结构可以分割成三部分,即甲烷结构单元、乙烯结构单元和乙炔结构单元,根据乙烯和乙炔的分子结构特点,可将题给分子结构表示为 ,则只有乙炔结构单元中的4个碳原子在一条直线上,①错误,②正确;乙炔结构单元中位于一条直线上的4个碳原子中的2个碳原子也属于乙烯结构单元,则乙炔结构单元位于乙烯结构单元确定的平面内,所以6个碳原子都在同一平面内,③正确,④错误。视角3平面结构与平面结构的连接3. 分子中,在同一平面上的碳原子至少有(　　)A.7个 B.8个 C.9个 D.14个C解析 视角4多种结构的组合4.下列关于 的说法正确的是(　　)A.所有碳原子可能共平面B.除苯环外的碳原子共直线C.最多有4个碳原子共平面D.最多有3个碳原子共直线A 解析 为了便于说明,对分子中的碳原子编号如下: 。根据乙烯、乙炔和苯的结构知,1~5号碳原子共直线,而5号碳原子及与其相连的4个原子构成四面体结构,故4、5、6号碳原子不共直线。根据乙烯的结构知,6、7、8号碳原子也不共直线,故最多有5个碳原子共直线,B、D项错误。5~8号碳原子共平面,如图甲所示。甲 1、2、5号碳原子及苯环也共平面,如图乙所示。 乙通过旋转5、6号碳原子之间的碳碳单键,可使平面α与平面β共面,故所有碳原子可能共平面,A项正确,C项错误。1.下列物质中所有碳原子一定在同一平面上的是(　　) D 解析 分子中C原子为饱和C原子,具有甲烷的四面体结构,因此分子中所有的C原子不可能在同一平面上,A错误;乙苯分子中含有2个饱和C原子,单键可以旋转,因此分子中所有的C原子不一定在同一平面上,B错误; 分子中C原子均为饱和C原子,具有甲烷的四面体结构,因此分子中所有的C原子不可能在同一平面上,C错误;苯分子是平面分子,甲基(—CH3)的C原子取代苯分子中H原子的位置,在苯环平面上,因此甲苯分子中所有碳原子一定在同一平面上,D正确。2.[2019全国Ⅲ卷,8]下列化合物的分子中,所有原子可能共平面的是(　　)A.甲苯 B.乙烷C.丙炔 D.1,3-丁二烯D 解析 甲苯、乙烷和丙炔(CH3C≡CH)中都含有甲基,甲基碳原子为饱和碳原子,其连接的4个原子构成四面体结构,则甲苯、乙烷、丙炔分子中的所有原子不可能共平面;1,3-丁二烯(CH2=CHCH=CH2)分子相当于两个乙烯基通过碳碳单键相连接,由于单键可旋转,若两个乙烯基所在的平面重合时,1,3-丁二烯(CH2=CHCH=CH2)分子中的所有原子就可共平面。故D项正确。3.下列说法正确的是(　　)A.丙烷是直链烃,所以分子中3个碳原子也在一条直线上B.丙烯分子中所有原子均在同一平面上D 4.下列对图示有机化合物的叙述正确的是(　　)A.该有机化合物的分子式为C18H15OB.该有机化合物中共线的碳原子最多有7个C.该有机化合物中共面的碳原子最多有17个D.该有机化合物在常温下易溶于水B解析 由结构简式可知,该有机化合物的分子式为C18H16O,A错误;根据苯分子乙烯分子及乙炔分子的结构分析可知,该有机化合物分子中最多有7个碳原子共线,B正确;该分子中最多有18个碳原子共面,C错误;该有机化合物分子所含烃基较大,应难溶于水,D错误。