2024年大二轮化学（新高考）教案：专题八选择题专攻2有机物分子共线、共面问题判断

2.有机物分子共线、共面问题判断识记教材中典型有机物分子的结构特征、球棍模型、空间填充模型，会“拆分”比对结构模板，“合成”确定共线、共面原子数目。(1)明确三类结构模板结构正四面体形平面形直线形模板甲烷分子为正四面体结构，最多有3个原子共平面，键角为109°28′乙烯分子中所有原子(6个)共平面，键角约为120°；苯分子中所有原子(12个)共平面，键角为120°；甲醛分子是三角形结构，4个原子共平面，键角约为120°乙炔分子中所有原子(4个)共直线，键角为180°(2)对照模板确定共线、共面原子数目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(如最多、至少)。(3)“还原”氢原子，根据规律直接判断如果题中给出的有机物的结构是键线式，首先“还原”氢原子，避免忽略饱和碳原子，然后根据规律进行判断：①结构中出现1个饱和碳原子，则分子中所有原子不可能共面；②结构中出现1个碳碳双键，则分子中至少有6个原子共面；③结构中出现1个碳碳三键，则分子中至少有4个原子共线；④结构中出现1个苯环，则分子中至少有12个原子共面。应用示例某有机物的结构为，回答下列问题。(1)最多有________个碳原子在同一条直线上。(2)最多有________个碳原子在同一平面上。(3)最多有________个原子在同一平面上。答案(1)4(2)13(3)21解析以碳碳双键为中心，根据乙烯、苯、乙炔、甲烷的结构，可以画出如图所示结构。(2019·全国卷Ⅲ，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-丁二烯答案D解析甲苯、乙烷、丙炔中均含有甲基，其分子中所有原子不可能共平面，A、B、C错误；1,3-丁二烯的结构简式为H2C=CH—CH=CH2，根据乙烯的结构可知，该分子中所有原子可能在同一平面内，D正确。1．下列分子中所有碳原子总是处于同一平面的是()A． B．C． D．答案D解析1-丁烯中含有亚甲基，与之相连的甲基碳原子与其他三个碳原子可能不在一个平面上，故A不符合题意；分子中含亚甲基，故侧链甲基上的碳原子可能和苯环不在同一平面上，故B不符合题意；中两个环中间的碳原子形成的四个键为正四面体结构，故此有机化合物中碳原子不可能共平面，故C不符合题意。2．下列分子中，所有原子可能共面的是()答案C解析A、B、D中均含有饱和碳原子，所有原子均不可能共面。3．下列说法正确的是()A．CH3CH=CHCH3分子中的四个碳原子在同一直线上B．和(c)分子中所有碳原子均处于同一平面上C．三联苯分子中至少有16个原子共平面D．分子中所有原子一定在同一平面上答案C解析根据乙烯的结构可知，CH3CH=CHCH3分子中的四个碳原子处于同一平面，但不在同一直线上，A错误；苯环为平面结构，与苯环直接相连的原子一定在同一平面内，碳碳单键可以旋转，但一条直线上的碳原子在同一个平面内，则至少有16个原子共平面，C正确；羟基上的氧原子一定在苯环所确定的平面上，但羟基上的H原子可能不在苯环所确定的平面上，D错误。4.2019年周其林院士因对高效手性螺环催化剂的研究获得国家自然科学一等奖。螺[4,4]壬烷-1,6-二醇是比较简单的一种手性螺环分子，其结构如图所示，下列关于该分子的说法错误的是()A．其分子式是C9H16O2B．分子中所有碳原子不可能位于同一平面内C．1mol该物质与足量的钠反应可生成2molH2D．可发生氧化反应和取代反应答案C5．下列关于有机物分子结构的叙述正确的是()A．CH3—CH=CH—C≡C—CF3分子中6个碳原子都在同一平面上B．有机物最多可能有11个碳原子共面C．2-苯基丙烯分子中所有原子都能共面D．CH3—C≡C—CH=CH2分子中最多有4个碳原子共面答案A解析结合乙烯为平面形、乙炔为直线形，故CH3—CH=CH—C≡C—CF3中所有碳原子共面，故A正确；中，碳碳三键、碳碳双键与苯环以单键相连，可以旋转共面，乙基中的两