《 化學(xué)選修5人教版練習(xí):第二章 專題講座五 Word版含解析》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《 化學(xué)選修5人教版練習(xí):第二章 專題講座五 Word版含解析(4頁珍藏版)》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、
專題講座(五) 有機(jī)物分子中共線、共面的判斷方法
有機(jī)物分子中原子的共面、共線問題,主要考查學(xué)生理解簡單有機(jī)物分子的空間結(jié)構(gòu)和所具備的空間想象能力。解答此類題時(shí),若能對給定的有機(jī)物分子進(jìn)行巧妙分割,并通過單鏈的旋轉(zhuǎn),此類問題便可迎刃而解。
1.記住幾種典型有機(jī)物分子的空間構(gòu)型。
(1)甲烷,正四面體形結(jié)構(gòu),C原子居于正四面體的中心,4個(gè)H原子位于四面體的四個(gè)頂點(diǎn)上,鍵角為109°28′,分子中的5個(gè)原子中沒有任何4個(gè)原子處于同一平面內(nèi)。
(2)乙烯,平面形結(jié)構(gòu),分子中的6個(gè)原子處于同一平面內(nèi),鍵角為120°。
(3)乙炔H—C≡C—H,直線形結(jié)構(gòu),分子中的4個(gè)原子處于同一直線
2、上,同一直線上的原子自然也處于同一平面內(nèi)。
(4)苯,平面正六邊形結(jié)構(gòu),分子中的12個(gè)原子都處于同一平面內(nèi),鍵角為120°。
提示:1.以上4種分子中的H原子如果被其他原子(如C、O、N、Cl等)所取代,則取代后的分子構(gòu)型基本不變。
2.共價(jià)單鍵可以自由旋轉(zhuǎn),共價(jià)雙鍵和共價(jià)三鍵則不能旋轉(zhuǎn)。
3.中學(xué)所學(xué)的有機(jī)物中,所有的原子能夠共平面的有CH2===CH2、CH≡CH、、CH2===CH—CH===CH2、等。
2.巧妙分割,“分片”組合。
(1)一點(diǎn)定面。
若在分子結(jié)構(gòu)中有一個(gè)碳原子形成四個(gè)單鍵,則該分子中所有原子不可能共面。
(2)巧分割,妙組合。
若要分析有機(jī)物中碳原子
3、的共線、共面問題,要進(jìn)行單元分割,必要時(shí)要兼顧分子對稱性。
如下面分子中共面碳原子、共線碳原子分析如下:
由于苯環(huán)為平面正六邊形結(jié)構(gòu),該有機(jī)物的碳架結(jié)構(gòu)如圖所示。
由如圖可看出,該分子可截取出3種分子的片斷,由于單鍵可以旋轉(zhuǎn),再根據(jù)乙烯、乙炔、苯的分子構(gòu)型,即確定共面碳原子最多有12個(gè),共線碳原子有6個(gè)。
[練習(xí)]
1.下列有關(guān)CCl3—CH===CH—C≡C—CH3的分子結(jié)構(gòu)的說法不正確的是( ?。?
A.6個(gè)碳原子有可能都在一條直線上
B.在一條直線上的碳原子最多有四個(gè)
C.6個(gè)碳原子可能都在同一平面內(nèi)
D.鍵長由長到短為C
4、—C、C===C、C≡C
解析:空間構(gòu)型為平面形,題給有機(jī)物所有碳原子不在一條直線上,A錯(cuò)。
答案:A
2.下列關(guān)于的說法正確的是( ?。?
A.所有的碳原子不可能在同一平面內(nèi)
B.最多只可能有9個(gè)碳原子在同一平面內(nèi)
C.有7個(gè)碳原子可能在同一條直線上
D.只可能有5個(gè)碳原子在同一條直線上
解析:由下圖可以看出,只有虛線c上的碳原子共直線,從而得出共直線的碳原子只可能為5個(gè)。
共平面碳原子的判斷應(yīng)以乙烯式結(jié)構(gòu)為主,平面a和平面b共用兩個(gè)碳原子,兩個(gè)平面可能重合;另外直線c上的所有原子一定在平面b內(nèi),從而得出共平面的碳原子可能為所有碳原子。
答案:D
3.分子中,在同一平面上的碳原子至少有( ?。?
A.7個(gè) B.8個(gè) C.9個(gè) D.14個(gè)
解析:苯環(huán)是平面正六邊形結(jié)構(gòu),分子中12個(gè)原子共平面,且處于對角位置的4個(gè)原子共直線。分析的結(jié)構(gòu)時(shí),容易受苯環(huán)書寫形式的局限而認(rèn)為至少有8個(gè)碳原子共平面,實(shí)質(zhì)上4、7、8、11四個(gè)碳原子共直線,至少有9個(gè)碳原子共平面。兩個(gè)苯環(huán)所確定的平面可以繞7號碳原子和8號碳原子之間的碳碳單鍵旋轉(zhuǎn),若兩平面重合,則所有的碳原子均在同一平面上,最多有14個(gè)碳原子共平面。
答案:C