化學(xué)備考學(xué)案

31種解題方法讓你考試無憂（30）

有機(jī)分子空間構(gòu)型

分子內(nèi)原子共線、共面的判定，僅為一維、二維想象，但存在線面、面面的交叉，所以有一定的難度。

●難點(diǎn)磁場

請?jiān)囎鱿铝蓄}目，然后自我界定學(xué)習(xí)本篇是否需要。

某有機(jī)分子結(jié)構(gòu)如下：

該分子中最多有____________個(gè)C原子共處同一平面。

●案例探究

[例題]描述CH_3­―CH==CH―C≡C―CF₃分子結(jié)構(gòu)的下列敘述中，正確的是

A.6個(gè)碳原子有可能都在一條直線上

B.6個(gè)碳原子不可能都在一條直線上

C.6個(gè)碳原子有可能都在同一平面上

D.6個(gè)碳原子不可能都在同一平面上

命題意圖：考查學(xué)生的空間想象能力。

知識(shí)依托：乙烯、乙炔的空間構(gòu)型。

錯(cuò)解分析：不知道乙炔直線位于乙烯平面上，誤選D。

解題思路：由乙炔分子中所有原子共平面，乙炔分子中所有原子共直線，可將該分子簡化并形象成如下圖所示。不難發(fā)現(xiàn)直線l上2個(gè)C原子在平面M上，則l屬于M。

答案：BC

●錦囊妙計(jì)

1.幾個(gè)特殊分子的空間構(gòu)型

①CH₄分子為正四面體結(jié)構(gòu)，其分子最多有3個(gè)原子共處同一平面。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線。④苯分子中所有原子共平面。⑤H―CHO分子中所有原子共平面。

2.單鍵的轉(zhuǎn)動(dòng)思想

有機(jī)物分子中的單鍵，包括碳碳單鍵、碳?xì)鋯捂I、碳氧單鍵等可轉(zhuǎn)動(dòng)。

●殲滅難點(diǎn)訓(xùn)練

1.(★★★)某有機(jī)物分子結(jié)構(gòu)如下：

關(guān)于該分子結(jié)構(gòu)的說法正確的是

A.除苯環(huán)外的其余碳原子有可能都在一條直線上

B.除苯環(huán)外的其余碳原子不可能都在一條直線上

C.12個(gè)碳原子不可能都在同一平面上

D.12個(gè)碳原子一定都在同一平面上

2.(★★★★)下列分子中的14個(gè)碳原子不可能處在同一平面上的是(   )

3.(★★★★)下列有機(jī)分子中，所有的原子不可能處于同一平面的是(   )

4.(★★★★★)某分子具有如下結(jié)構(gòu)：

C₆H₅―CO―C≡C―CH₃

試回答下列問題：

(1)在同一直線上的原子最多有_______個(gè)；

(2)一定在同一平面上的原子最多有_______個(gè)；

(3)可能在同一平面上的原子最多有_______個(gè)。

難點(diǎn)磁場

提示：由于單鍵可以轉(zhuǎn)動(dòng)，所以：①乙烯平面與苯平面可以共面，②乙炔直線在乙烯平面上，且末端的2個(gè)C原子可以有1個(gè)與乙烯平面共面。

答案：13

殲滅難點(diǎn)訓(xùn)練

1.提示：通過轉(zhuǎn)動(dòng)，可使苯平面與烯平面重合在同一平面，也可兩平面僅交于一條直線，炔直線在苯平面上。

答案：B

2.解析：只有B項(xiàng)中叔丁基―C(CH₃)₂的中心碳位于一個(gè)四面體的中心，它連接的4個(gè)碳原子不可能在同一個(gè)平面上。此外，D項(xiàng)中，同時(shí)連在兩個(gè)苯環(huán)上的那個(gè)碳原子，如果它跟苯環(huán)共平面，則它連接的CH₃和H，必然一個(gè)在環(huán)前，一個(gè)在環(huán)后。因此甲基碳原子不可能再在苯環(huán)平面上。注意，C項(xiàng)中的兩個(gè)甲基是可以同時(shí)處在兩個(gè)苯環(huán)所共有的平面上的。有人提出，懷疑2個(gè)甲基過于擁擠，必須翹起一個(gè)；則請注意，如果從連接兩個(gè)苯環(huán)的單鍵為軸旋轉(zhuǎn)180°，則此“空間擁擠”可以消除，兩個(gè)甲基一個(gè)在上，一個(gè)在下，都在苯平面上。所以C項(xiàng)的14個(gè)C原子仍可在一個(gè)平面上，C項(xiàng)不是正確答案。

答案：BD

3.解析：A.                           (l∈M)

B.                          分子中，M₁和M₂兩個(gè)平面相交于一條直線C―C

單鍵，由于單鍵可轉(zhuǎn)動(dòng)，因而可將M₂平面轉(zhuǎn)至與M₁平面重合，所以該分子中所有原子可能處于同一平面。

C.原理同B，通過碳碳單鍵相連的兩個(gè)平面，有可能重合在一起。

D.該分子中“―CH₃”中的H原子和與它相連的C原子，形成四面體結(jié)構(gòu)，不在同一平面上。

答案：D

4.提示：以甲醛平面為參照物：

轉(zhuǎn)動(dòng)①處C―C單鍵可使兩平面M₁和M₂重合為同一平面，也可使苯平面非轉(zhuǎn)動(dòng)軸上的原子離開醛平面。炔直線位于醛平面上，但甲基上的H原子都不在炔直線上，轉(zhuǎn)動(dòng)②處C―C鍵，可使末端甲基中的一個(gè)H原子位于醛平面上。

答案：(1)4     (2)12      (3)17

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