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如何判断原子共线共面呢?例如途中四句,这是为什么呢?判断不明白。

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:化学作业 时间:2024/05/24 01:13:24

如何判断原子共线共面呢?例如途中四句,这是为什么呢?判断不明白。
解题思路: 记住苯环、乙烯、乙炔的分子中所有原子都在同一平面内
解题过程:
分子内原子共线、共面的判定,仅为一维、二维想象,但存在线面、面面的交叉,所以有一定的难度。
一、几个特殊分子的空间构型
1.常见分子的空间构型:
①CH4分子为正四面体结构,其分子最多有3个原子共处同一平面。②乙烯分子中所有原子共平面。③乙炔分子中所有原子共直线。④苯分子中所有原子共平面。⑤H—CHO分子中所有原子共平面。
(1)熟记四类空间构型
中学有机化学空间结构问题的基石是甲烷、乙烯、乙炔和苯的分子结构。
甲烷型:正四面体结构,4个C—H健不在同一平面上 凡是碳原子与4个原子形成4个共价键时,空间结构都是正四面体结构以及烷烃的空间构型 5个原子中最多有3个原子共平面。
乙烯型:平面结构。六个原子均在同一平面上 凡是位于乙烯结构上的六个原子共平面。
乙炔型:直线型结构。四个原子在同一条直线上 凡是位于乙炔结构上的四个原子共直线。
苯型:平面正六边形结构。六个碳原子和六个氢原子共平面 凡是位于苯环上的12个原子共平面。
(2)理解三键三角
三键:C—C键可以旋转,而C=C键、C≡C键不能旋转。
三角:甲烷中的C—H键之间的夹角为109°28′,乙烯和苯环中的C—H键之间的夹角为120°,乙炔中的C—H键之间的夹角为180°。
2.单键的转动思想
有机物分子中的单键,包括碳碳单键、碳氢单键、碳氧单键等可转动。
二、结构不同的基团连接后原子共面分析
例1请分析苯乙炔()分子中最多有多少个原子共平面?
分析:与直接相连的苯环上的碳原子相当于分子中1个氢原子所处的位置,应与在同一条直线上;与苯环相连的中碳原子相当于苯分子中氢原予所处的位置,应在苯环所在的平面内。由此可知所在直线上有两点在苯环的平面内,所以苯己炔分子中所有原子均在同一平面,即苯乙炔分子中8个碳原子、6个氢原子均在同一平面内。,
例2:有机物分子中至少有多少个碳原子处于同一平面上?
分析:由苯分子的空问构型可知,苯环上的6个碳原子、4个氢原子以及与苯环直接相连的两个碳原子一定共平面。由乙烯的分子结构可知,中的原子在同一平面。由乙醛分子结构可知,中的原子在同一平面。由碳碳单键可以旋转,可知分子中所有的原子可以共面。
例3:结构式为的烃,分子中至少有多少个碳原子处在同一平面上?
分析:由苯分子的空间结构可知,苯环上的六个碳原子以及与它直接相邻的两个碳原子共面。另外与苯环相连的另一苯环对位上的碳原子,处于两苯环旋转的轴线(两苯环之间的碳碳键可以旋转)上,也应该共面另外.与苯环相连的另一苯环对位上的碳原子,处于两苯环旋转轴线(两苯环之间的碳碳单键可以旋转)上,也应该共平面。所以,分子中至少有9个碳原子共平面。
例4:我国在反兴奋剂问题上的坚决立场是支持“人文奥运”的重要体现.某种兴奋剂的结构如下图所示。试求它的分子中共平面的碳原子最多有多少个?

分析:由苯的分子结构可知,中的碳原子共面,中碳原子共平面。由乙烯的分子结构可知,中的碳原子共平面。 中的5个碳原子通过碳碳单键的旋转也可以共平面。综合以上分析.结合碳碳单键可以旋转.可知该兴奋剂分子中所有碳原子都可能共平面。
【规律总结】:甲烷型:正四面体结构;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。
乙烯型:原子共面结构;凡是位于乙烯结构上的6个原子(可以不同)共平面。
苯的平面结构【规律总结】平面结构;凡是位于苯环上的原子均共面。
乙炔的直线结构【规律总结】直线型分子;凡是位于乙炔结构上的4原子共直线。
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