人教版高中化学选择性必修3第二章烃专题突破(二)有机物分子中原子共线、共面的判断课件(25页ppt)

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名称 人教版高中化学选择性必修3第二章烃专题突破(二)有机物分子中原子共线、共面的判断课件(25页ppt)
格式 ppt
文件大小 1.3MB
资源类型 试卷
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2025-03-09 20:39:20

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文档简介

(共25张PPT)
专题突破(二) 有机物分子中原子共线、共面的判断
第二章 烃
一、常见分子的空间结构
1.熟记典型分子的结构
代表物 空间结构 碳原子杂化类型 结构 球棍模型 结构特点
CH4 __________ ____ 任意___原子共面,
C—C______旋转
C2H4 __________ ____ ___原子共面,C==C______旋转
正四面体
sp3
3
可以
平面结构
sp2
6
不能
代表物 空间结构 碳原子杂化类型 结构 球棍模型 结构特点
C2H2 ________ ____ ___原子共线(面),C≡C______旋转
C6H6 ____________ ____ ____原子共面,
对角线上___原子共线
直线形
sp
4
不能
平面正六边形
sp2
12
4
2.分子空间结构的基本判断
(1)结构中每出现一个碳碳双键:至少有___个原子共面。
(2)结构中每出现一个碳碳三键:至少有___个原子共线或共面。
(3)结构中每出现一个苯环:至少有___个原子共面。
(4)结构中每出现一个饱和碳原子:分子中所有原子_______全部共面。
6
4
12
不可能
典题精析
分析甲醛 、甲酸 分子中碳原子的杂化方式,并判断二者分子中所有原子一定共平面吗。
提示:甲醛、甲酸分子中的碳原子均采取sp2杂化,甲醛分子
中所有原子共面,甲酸分子 中所有原子可能共平面。
针对练1.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

甲苯中的甲基呈四面体结构,则甲苯中所有原子不可能共平面,A不符合题意;乙烷中两个甲基均呈四面体结构,所有原子不可能共平面,B不符合题意;丙炔中有一个甲基呈四面体结构,所有原子不可能共平面,C不符合题意;碳碳双键是平面结构,因此1,3-丁二烯中两个双键所在的两个面有可能重合,所有原子可能共平面,D符合题意。
针对练2.现有下列物质:
(1)所有原子一定在同一平面上的是___ (填序号,下同)。
(2)所有碳原子一定在同一平面上的是__________。
(3)所有碳原子可能在同一平面上的是___。
(4)所有碳原子一定在一条直线上的是___。

②③④⑥


①中碳原子都饱和,所有原子不共面;②中含有—CH3,所有原子不可能共平面,但双键是平面结构,即4个碳原子共面;③ 中的12个原
子共面;④ 中含有—CH3,所有原子不可能共面,由于苯的
12个原子共面,故该物质中7个碳原子共面;⑤的结构可表示为
,由于碳碳单键a可以旋转,故碳碳双键所在的平面和苯环
所在的平面可能是同一平面,也可能是不同平面,故所有碳原子可能在同一平面上;⑥中含—C≡C—,与—C≡C—相连的两个—CH3上的C一定与—C≡C—在同一直线上。
针对练3.下列有机物分子中,所有的原子不可能处于同一平面内的是

乙烯分子为平面结构,分子中的6个原子处于一个平面内,故A不符合题意;1,3-丁二烯分子中的碳原子均为不饱和碳原子,则分子中所有原子可能处于同一平面内,故B不符合题意;苯分子为正六边形的平面结构,分子中的12个原子共平面,故C不符合题意;2-甲基-1,3-丁二烯分子中含有甲基,甲基中的饱和碳原子为四面体结构,则分子中所有原子不可能在同一平面内,故D符合题意;故选D。
针对练4.下列分子中的所有碳原子不可能处在同一平面上的是

苯为平面结构,该分子相当于苯环上的一个氢被丙烯基取代,不改变原来的平面结构,丙烯基的所有碳原子在同一个面上,这两个平面可能是一个平面,所以所有碳原子可能都处在同一平面上,A不选;该分子含有两个苯环,每个苯环上的碳原子一定共面,但是甲基碳原子以及与甲基相连的碳原子是烷烃的结构,一定不会共面,该分子中的所有碳原子不可能都处在同一平面上,B选;苯为平面结构,该分子可以看成是两个甲苯中的甲基邻位碳原子相连形成的,每个苯环上的碳原子(包括甲基碳)一定共面,这两个平面可能是一个平面,所以所有碳原子可能都处在同一平面上,C不选;碳碳三键是直线形结构,又因为单键可以旋转,则所有碳原子可能处于同一平面,D不选;答案选B。
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二、有机物分子中原子共线、共面的分析
先观察大分子的结构,找出甲烷、乙烯、乙炔和苯分子的“影子”,再依据甲烷“正四面体”、乙烯“平面形”、乙炔“直线形”和苯“平面形”等空间结构和键角展开结构简式,并注意键的旋转。解题时注意题目要求中常用“可能”“一定”“最多”“最少”“所有原子”“碳原子”等限制条件。
1.直线与平面连接
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,______原子共平面,___个原子共直线。
2.平面与平面连接
如果两个平面结构通过单键(σ键)相连,则由于单键的旋转性,两个平面不一定
重合。如苯乙烯分子( )中共平面的原子至少__个,最多__个。
所有
4
12
16
3.平面与立体连接
如果甲基与平面结构通过单键相连,则由于单键的旋转性,甲基的一个氢
原子可能暂时处于这个平面上。如丙烯分子 中,共平面原子至
少___个,最多___个。
4.直线、平面与立体连接
如图所示的分子中共平面原子至少___个,最多
___个。其中________________________号原子一
定共直线。
6
7
12
19
1,2,3,4、6,8,9,10
针对练5.某烃的结构简式为 ,若分子中共线
碳原子数为a,可能共面的碳原子数最多为b,含四面体结构的碳原子数为c,则a、b、c分别是
A.3、4、5 B.3、10、4
C.3、14、4 D.4、10、4

,4、7、8号三个碳原子一定共线,所以共线
碳原子为3;苯环和2、3、4、5、7号碳原子构成的乙烯面可以共面,一共有11个碳原子,因为4、7、8号三个碳原子一定共线,所以8号碳原子一定也在这个面内(12个碳原子共面),1号、6号碳原子也可能在这个面内(14个碳原子共面);以四个单键与其他原子连接的碳原子为四面体结构,有1号、2号、5号、6号碳原子符合。答案选C。
针对练6.下列说法中正确的是
A.甲苯 分子中所有原子共平面
B.苯乙炔 分子中所有原子共平面
C.正戊烷分子中所有的碳原子均在同一条直线上
D.丙烯(CH3CH==CH2)分子中所有碳原子共线

苯是平面形结构,但甲苯 中含有甲基,因此根据甲烷是正
四面体结构可知甲苯中所有原子不可能共平面,A错误;苯是平面形结构,乙炔是直线形结构,则苯乙炔 中所有原子共平面,B正确;正戊烷分子是锯齿形结构,因此分子中所有的碳原子不可能在同一条直线上,C错误;乙烯是平面形结构,因此丙烯(CH3CH==CH2)分子中所有碳原子共面,但不共线,D错误。
针对练7.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
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

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原子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。
针对练8.有机物 分子中最多有___个碳原子在同一平面内,最多有__个原子在同一条直线上,苯环平面内的碳原子至少有__个。
12
6
9
返回
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。由于碳碳
单键可以旋转,炔直线一定在苯平面内,苯平
面和烯平面可能共面,也可能不共面,因而该
有机物分子中的所有碳原子可能共面,最多有
6+6=12个碳原子共面,至少有6+2+1=9个
碳原子在苯平面内。由于苯分子、乙烯分子的键角均为120°,炔直线与所在苯环正六边形对角线上的碳原子共线,因而5个碳原子和炔基上的1个氢原子共线,即5+1=6。