高考小专题一一有机物的空间结构及共线、共面的判断1.有机物分子中原子共线、共面数目的确定(I)常见有机物的空间结构有机物甲炕乙烯乙块苯甲酪HCNi0人心结构图H严沁、`-````HAr_.-,HH120.H\4/C-C\H狻°H-C=C-HH》这/Hl邱Il-CC-Hi__I/H少-C\H12189·尖121.88°H�1�1:HH—c圭N空间构型正四面体平面型直线型平面型平面型直线型碳原子杂化sp3sp2spsp2sp2sp(2)含sp3杂化C原子(-¢-)的有机物,所有原子不可能都共面(3)共面情况:双键上的6个原子一定共面,苯环上的12个原子一定共面,通过单键连接的两个平面,可能共面,可能不共面。如:Q-cH=CH2,含有_g_结构,至少4个原子一定共平面,甲醒分子中所有原子一定共平面,若用其他原子代替其中的任何氢原子,如COCl2所得有机物中所有原子仍然共平面。(4)共线情况:叁键上的4个原子一定共线,苯环对位上的4个原子一定共线。2.注意键的旋转CD在分子中,形成单键的原子可以绕键轴旋转,而形成双键、三键等其他键的原子不能绕键轴旋转。@若平面间靠单键相连,所连平面可以绕键轴旋转,可能旋转到同一平面上,也可能旋转后不在同一平面。@若平面间被多个点固定,则不能旋转,一定共平面。如:I:()分子中所有原子一定共面。3.对照模板确定原子共线、共面问题需要结合相关的几何知识进行分析,如不共线的任意三点可确定一个平面;若一条直线与某平面有两个交点时,则这条直线上的所有点都在该平面内;同时要注意问题中的限定性词语,如“可能”“一定”“最多”“最少”“共面”“共线”等,以免出错。4.组合结构就是将前面的四种类型的基团按一定方式连接成某种有机物。组合结构分子中原子的位置关系。如:(1)直线与平面连接:直线结构中如果有2个原子(或者一个共价键)与一个平面结构共OHHO用,则直线在这个平面上,分析:乙烯基乙块(CH2=CH—C式H)原子共面、共线情况:=三个氢原子(@@@)和三个碳原子(@@@)六原子一定共面。包)C、@C两个碳原子既在乙`0/\©c0烯平面上,又在乙块直线上,所以直线在平面上,即:CH2=CH—C三CH分子中,所有原子均共平面。\H®(2)平面与平面连接:如果两个平面结构通过单键位键)相连,则由于单键的旋转性,两个平面不一定重HH合,但可能重合。分析:苯乙烯原子共面、共线情况:因@键可以旋转,故((所}\c=c/H-C乡C\C刁\HIIH-C.C-H""'c,,.在的平面可能和l〉-《1所在的平面重合,也可能不重合。因而Q-cH=C出分子中的所有原子可能共平面,也可能不完全共平面,即:苯乙烯分子中共平面原子至少14个,最多16个。(3)平面与立体连接:如果甲基与平面结构通过单键相连,则由千单键的旋转性,甲基的一个氢原OH子可能暂时处千这个平面上。分析:丙烯CCH3CH=CH2)原子共面、共线情况:三个氢原子OH<Ii>』',.H`)和三个碳原子(@@@)六原子一定共面。根据三角形规则(@C,@C,@H构成三角)@=八形),©H也可能在这个平面上。即:丙烯分子最多7个原子共平面,至少有6个原子共平面。(J)。\【即学即用】1.右图中丙炕中最多有_L个碳原子共面,最多有�个原子共面。2.丙烯中有_上_个C原子共面;丙烯中有�个H原子一定共面;丙烯中至少有6个原子共面;丙烯中最多有7个原子共面;@HH©·',·HH@I/c|,H@C,J---.,Jl1尸l1HH;'@H,.\H|C/H/愿e@@C叭矶CD@3.2,3一二甲基一2—丁烯至少有_立个原子共面,最多有_垃_个原子共面。4.右图,,信二烯烃情含萨坐免原子共面。最多有16个原子共面。H,C、3C,___,,,-CH3c=c/3H3C/、、CH气3H,C,、C=C/'CH、,H�C;c=C�c=c/CH3H3《\CH35.丙块有—4—个原子一定共线,最多有5个原子共面。HC==C-CH3H、_,,H6.右图该有机物有_土个原子一定共线,至少有主_个原子共面,最多有立_个原子共面。H3C;c=C�C三三CH7.CH3—CH2—CH=C(C2比)—C=CH中sp3杂化的碳原子数为_土_,在同一直线上的碳原子数最多为_立_,一定在同一平面内的碳原子数为6,最少共面的原子数为—§—,最多共面的原子数为12。8.H3C-0-8飞-C气-C比分子中处于同一平面上的原子数最多可能是�个。9.甲苯至少有_旦_个原子一定共面,最多有」2_个原子共面。10.苯乙烯分子中共平面的原子至少...
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