题目内容

如何判断有机物分子中的原子是否共平面、共直线?

答案:
解析:

  (1)在甲烷分子中,一个碳原子和任意两个氢原子可确定一个平面,其余两个氢原子分别位于平面的两侧.即甲烷分子中有且只有三个原子共面.当甲烷分子中某氢原子被其他原子或原子团取代时,该代替原子的共面问题,可将它看作是原来氢原子位置.

  (2)乙烯分子中所有原子都在同一平面内,键角为120°.当乙烯分子中某氢原子被其他原子或原子团取代时,则代替该氢原子的原子一定在乙烯的平面内.如CH3CHCH2、(CH3)2CC(CH3)2共面情况.

  (3)苯分子所有原子在同一平面内,键角为120°.当苯分子中的一个氢原子被其他原子或原子团取代时,代替该氢原子的原子一定在苯分子所在平面内.如甲苯、萘、蒽的情况.

  (4)甲醛分子是平面结构,4个原子共平面.当甲醛分子中的一个氢原子被其他原子或原子团取代时,代替该氢原子的原子一定在甲醛分子所在平面内.如乙醛、苯甲醛的情况.

  (5)规律:

  ①共线分析:任何两个直接相连的碳原子在同一直线上.

  ②共面分析:学过的有机物中,所有的原子共平面的有CH2CH2、C6H6

  (6)另外要特别注意利用单键的旋转思想,即单键可以旋转,以及利用甲烷的结构快速排除错误选项.

  要判断有机物分子中的原子是否共平面、共直线,首先要熟悉常见的平面型分子、常见的直线型分子.如甲烷分子(CH4)的正四面体结构,其分子最多有3个原子共平面;乙烯(H2CCH2)分子的平面结构,所有原子共平面;苯分子(C6H6)的平面正六边形结构,所有原子共平面;甲醛分子(HCHO)的平面结构,所有原子共平面.

  其次要注意单键的旋转,要知道有机物分子中的单键(包括碳碳单键、碳氢单键、碳氧单键等)可以旋转;而除单键外的双键则不能旋转.

  根据常见的分子空间构型,分析时要以面为中心进行分析.

  在判断有机物分子中原子共平面情况时,要结合最简单物质的结构进行分析,由简单到复杂.如判断甲烷分子结构,要先确定一个碳原子和任意两个氢原子可确定一个平面,然后确定其余两个氢原子分别位于平面的两侧.


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