2024春新教材高中化学第2章烃阶段突破1有机物分子中原子共线共面的判断及同分异构体的书写一有机物分子中原子共直线共平面情况的判断学案新人教版选择性必修3

阶段突破(一)有机物分子中原子共线、共面的判断及同分异构体的书写学习目标1．能够根据甲烷、乙烯、乙炔、苯等典型分子的空间结构对组成与结构较复杂的有机物分子进行分析、比较，解决原子共线、共面的问题。2．能够正确判断同分异构体的数目并按要求书写同分异构体的结构简式。核心素养证据推理与模型认知：能根据乙烯、乙炔、苯分子的空间结构，判断各种有机化合物中原子间的空间位置关系。一、有机物分子中原子共直线、共平面情况的判断1．典型分子的空间结构代表物空间结构碳原子杂化类型结构式球棍模型结构特点CH4正四面体形sp3任意3原子共平面C2H4平面形sp26原子共平面，不能旋转C2H2直线形sp4原子共直线(面)，—C≡C—不能旋转C6H6平面正六边形sp212原子共平面，对角线上4原子共直线特别提醒：甲醛、甲酸分子中的碳原子均采取sp2杂化，甲醛分子()中所有原子共平面，甲酸分子()中所有原子可能共平面。2．有机物分子中原子共直线、共平面情况的判断依据有机物分子中各组成基团的空间结构和键角展开结构简式。(1)平面与直线如乙烯基乙炔()，利用乙烯的平面结构模型和乙炔的直线结构模型分析，所有原子共平面，4个原子共直线。(2)平面与平面如果两个平面结构通过单键(σ键)相连，则由于单键的可旋转性，两个平面不一定重合。如苯乙烯分子()中共平面的原子至少12个，最多16个。(3)平面与立体如果甲基与平面结构通过单键相连，则由于单键的可旋转性，甲基的一个氢原子可能处于这个平面上。如丙烯分子()中，共平面的原子至少6个，最多7个。(4)多结构连接如图所示的分子中共平面的原子至少12个，最多19个。苯环以单键连接在6号碳原子上，不论绕单键如何旋转，6号、8号、9号碳原子和连在9号碳原子上的氢原子均处于同一直线上。正误判断在括号内打“√”或“×”。(1)苯与环己烷中所有原子共平面。(×)(2)庚烷()中碳碳单键通过旋转，所有碳原子有可能共面。(√)(3)CH3Cl分子中最多有三个原子共面。(√)(4)中所有原子一定共面。(×)应用体验1.下列说法正确的是(D)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C．分子中所有碳原子一定在同一平面上D．分子中至少有16个原子共平面解析：丙烷分子中3个碳原子不在同一直线上，A错误；甲基为四面体结构，CH3—CH=CH2中甲基上至少有两个氢不和其他原子共平面，B错误；因为六元环结构中有4个饱和碳原子，故环状结构不是平面结构，所有碳原子不可能在同一平面上，C错误；分子中在同一条直线上的原子有8个()，再加上其中一个苯环上的8个原子，所以至少有16个原子共平面，D正确。2．下列对图示有机物的叙述正确的是(B)A．该有机物的分子式为C18H15OB．该有机物中共线的碳原子最多有7个C．该有机物中共面的碳原子最多有17个D．该有机物在常温下易溶于水解析：由题图可知该有机物分子式为C18H16O，A错误；由乙炔的直线结构和苯环的正六边形结构可知，该有机物分子中共线的碳原子最多有7个，如图，B正确；苯环和碳碳双键